通用控制系统论文（共12篇）
通用控制系统论文 篇1
1 通用维护
1.1 负责DCS系统的系统软、硬件维护工作, 确保DCS系统可靠地运行, 保障生产过程的安全、稳定。
1.2 做好DCS的日常、定期的巡检和维护工作;主动及时的发现系统的问题和隐患, 查找原因并有效的解决, 遇到疑难问题不能处理时, 需及时咨询DCS厂商协调处理。
1.3 负责系统运行参数修改、备份工作, 避免出现任何数据损坏或丢失事件。
1.4 负责DCS系统的启动和停止工作。
1.5 负责操作员口令的设置与修改工作。
2 维护管理
2.1 控制室维护管理
控制室除维持适当的温度和湿度外, 还要做好防水、防尘、防腐蚀、防干扰、防鼠防虫、避免机械震动等工作, 具体请参考《控制系统环境规程》中的相关规定。
2.2 计算机 (操作站、工程师站、服务器站) 维护管理
2.2.1 随时提醒操作人员文明操作, 爱护设备, 保持清洁, 防水防尘。2.2.2 禁止操作人员退出实时监控;禁止操作人员增加、删改或移动计算机内任何文件或更改系统配置;禁止操作人员使用外来存储设备或光盘。2.2.3尽量避免电磁场对计算机的干扰, 避免移动运行中的计算机、显示器等, 避免拉动或碰伤连接好的各类电缆。2.2.4计算机应远离热源, 保证通风口不被它物挡住。2.2.5注意操作站 (工程师站) 计算机的防病毒工作, 做到:a.不使用未经有效杀毒的可移动存储设备 (如:移动硬盘、U盘等) ;b.不在控制系统网络上连接其它未经有效杀毒的计算机;c.不将控制网络联入其它未经有效技术防范处理的网络等。
2.3 控制站维护管理
2.3.1 卡件维护时必须戴上防静电手镯。2. 3.2正常运行时, 关闭控制柜柜门。
2.4 系统软硬件、系统组态文件、控制及运行参数的备份管理
2.4.1 以下备份工作须在本计算机硬盘上进行备份, 同时要求在U盘、光盘或其他计算机上进行备份, 备份前需做好更新记录或更新说明:a.对操作员没有权限修改的控制参数 (PID参数、调节器正反作用等) 、控制变量、工艺参数等数据进行备份。b.对组态文件及组态子目录文件 (组态文件、流程图文件、控制算法文件及报表文件等) 等组态文件进行备份。c.如有对异系统的通讯, 应对通讯协议、通讯方案、通讯地址等数据及有关文件进行备份及存档。2.4.2计算机需要安装的各种软件需在本地计算机的硬盘上进行备份, 如操作系统软件、DCS系统组态及监控软件、驱动软件等等, 做好版本标识并编写安装说明。2.4.3了解系统的记录周期, 并根据工艺生产的要求对操作记录、报警记录、历史趋势等生产运行记录做到不遗漏的定期备份。2.4.4做好备品备件的保管工作, 需要保证系统软件、硬件备品备件的及时性、有效性 (保证在实际运用时能及时到位, 并且性能良好) 。
2.5 维护注意事项
2.5.1 清洁时不能用酒精等有机溶液清洗。2.5.2维护时避免拉动或碰伤供电、接地、通讯及I/O信号线路。2.5.3锁好系统柜、仪表柜及操作台等柜门, 避免非系统维护人员打开。
3 日常巡检
3.1 每日巡视DCS系统工作, 实时掌握DCS系统的运行情况。
3.2 检查操作室与机柜室的环境及空调设备的运行情况。
3.3 打开系统柜、仪表柜、操作台等柜门检查系统硬件指示灯及通讯指示灯有无异常。
3.4 检查有无老鼠、害虫等活动痕迹。
3.5 做好每日的巡检维护记录。
3.6 检查计算机、显示器、鼠标、键盘等硬件是否完好。
3.7 定期清除积累的灰尘以保持干净、整洁。
4 大修期间维护
4.1 大修期间对DCS系统应进行彻底的维护, 内容包括:
4.1.1系统停电检修, 包括彻底的灰尘清理, 改接线等内容。4.1.2对于在日常巡检, 定期巡检中发现而不能及时处理的问题进行集中处理, 如系统升级, 组态下载等。4.1.3系统在检修前应对DCS系统组态进行备份, 并对系统运行参数 (如PID等) 进行上载和备份。4.1.4在检修期间更改组态、控制及联锁程序, 必须组织工艺、设备、电气和仪表相关负责人共同参与联锁调试, 并形成联锁调试记录。4.1.5检修期间应检查供电和接地系统是否符合要求。4.1.6 及时做好大修期间DCS维护记录。
4.2 进行DCS停电维护:
4.2.1操作站、控制站停电吹扫检修。包括工控机内部, 控制站机笼、电源箱等部件的灰尘清理。4.2.2针对日常巡检、定期巡检中发现而不能及时处理的故障进行维护及排除。4.2.3仪表及线路检修:包括供电线路、I/O信号线、通讯线、端子排、继电器、安全栅等。确保各仪表工作正常, 线路可靠连接, 标识清晰正确。4.2.4接地系统检修。包括端子检查、各操作站 (工控机、显示器) 接地检查、各控制站 (电源、机笼) 接地检查、对地电阻测试。
4.3 现场以及DCS的各项维护工作完成后, 检查确认以下各项重新上电条件是否满足:
4.3.1首先应联系工艺、电气、设备、仪表等专业共同确认是否满足DCS系统的上电条件。4.3.2确认电气提供的总电源符合要求后, 合上供电总断路器, 并分别检查输出电压。4.3.3合上配电箱内的各支路断路器, 分别检查输出电压。4.3.4若配有UPS或稳压电源, 检查UPS或稳压电源输出电压是否正常。
4.4. 系统上电及测试:
4.4.1启动工程师站、服务器站、操作站、同时将系统各电源箱依次上电检查。4.4.2检查各电源箱是否工作正常, 电源风扇是否工作。4.4.3检查各计算机的系统软件及应用软件的文件夹和文件是否正确;硬盘剩余空间无较大变化, 并通过磁盘表面测试。
5 不间断电源UPS维护
5.1 UPS所在机房应保持恒定的温度, 建议控制在20~25℃;蓄电池应在5℃~30℃;
5.2 UPS机房应保持通风, 风扇处不能有遮挡物;不可将UPS及电池放入密封构造物体内, 以免导致机器损坏、人身受伤害;
5.3 必须严格按照正确的开、关机顺序进行操作, 避免因突然加载或减载时UPS的输出电压波动太大;
5.4 严禁频繁的关闭或开启UPS。一般要求在关闭后, 至少等候6秒钟再进行开启操作, 否则UPS可能进入“启动失败”状态, 即进入无市电输入又无逆变输出状态;
5.5 UPS禁止超载使用, 最大负载最好控制在80%之内;
5.6 雷击是所有电器的天敌, 一定要注意保证UPS的有效屏蔽和接地保护;
5.7 在同一个UPS中, 必须使用同品牌、同型号、同规格的蓄电池;
5.8 扭矩板手、钳子等金属安装工具需用乙烯胶布包裹, 安装过程中不要将电池的极性接反, 否则将导致火灾及UPS充电器损坏;
5.9 如果长时间未有停电, 则需人为对蓄电池进行放电操作, 一般三个月一次 (根据后备电池时间进行放电) ;蓄电池的连续放电量不可超过说明书允许的最大值, 放电后应立即充电, 不可进行无电存放。
6 结论
DCS系统在使用一定年限 (3年以上) 以后, 如果存在如灰尘、腐蚀性气体等恶劣环境, 容易造成元器件的老化、损坏等情况, 可能导致系统通讯不畅、信号偏移、稳定性能变差等故障, 请及时大修维护, 防患于未然, 清除可能存在的隐患, 保证DCS系统长期的安全稳定运行。
通用控制系统论文 篇2
上两环节的“通用考勤系统”，该系统简单易用，教师只要准备一份Excel名单，就可以利用该系统对学生的出勤情况、课堂互动和回
家作业等数据进行记录、查询和统计。在无名单的情况下，同样可以利用本系统通过交互，有效提高课堂气氛和上课效率。本文较为详
细地介绍了本系统的开发思想、各模块的功能和实现原理，通过各方使用，证明本系统具有较好的实用价值和推广价值。
关键词 ： 课堂教学，通用 ，点名系统， Excel，随机，统计
一.开发背景和用户需求分析
随着信息化校园中学分制的深入实施，原来需大量手工统计的数据纷纷搭上了高效的直通车。但是不少学校为了管理需要，学校教室往往不让联网，在单机的情况下要实现信息化变成了一个相对传统的课题。
课堂点名和提问是教学管理过程中必不可少的重要环节。特别是公共选修课和其它考查课，平时成绩更是成了考查学生的重要数据。而平时成绩一般包含了两块内容，即平时作业和课堂考勤。
由于几乎每天都要记录这些信息，一个学期下来，点名册上就会留下密密麻麻的海量信息，如此一来，统计数据就成了一个很大的工程，很多老师望而生畏，干脆就不看点名册，仅凭自己的平时印象随意给分，从某种意义上讲，这是很不负责任的。
课堂提问是启发学生思维，调动课堂气氛，促进课堂教学互动的有效方法。但如何公正、随机、方便地对学生进行提问，如何轻松有效地实施考勤和统计。
如何才能有效实现全员教育，提高学生的学习积极性，这都是教育工作者一直想解决的问题。为此，笔者决定设计一款“通用考勤系统”，以下简称“本系统”。
二、市场调查
市面上现有的考勤系统很多，很先进，但很奇怪的是，笔者接触到的十几所学校中，没有一个一线教师在使用相关系统的，那么用户到底需要什么样的考勤系统呢?为此笔者设计了一份调查问卷，具体见附录1，对五所学校的三十位各个不同岗位的教师作了书面调查，汇总总结出以下几点：
1.在使用者调查中，点名册使用频率最多的是数学老师，平均一周达8次之多，其次为班主任，平均一周六次，管理者则极少使用。
2.点名册的用途调查中，班主任用得最多的是记录迟到、早退、缺课等考勤信息，还有就是期中期末的成绩统计和各项评优等。而数学老师则除了记录考勤信息外，最主要的是记录平时作业和课堂练习成绩。而考查课和公共选修课则更多的是用来记录考勤信息和课堂练习成绩。
3.在“点名册给您带来的烦恼”的调查中，多数回答都集中在数据的统计上，一学期下来，海量的统计数据，非常头痛。
4.在“希望点名软件应该有什么样的功能?”的回答中，总结出来有以下几点：
(1)易学：要求界面简洁，一看就懂，一学就会。
(2)易用：最好拿了就能用，不需要繁杂的安装和调试。
(3)好用：最好是跟名单相关的信息都能用该系统记录，比如除了记录迟到早退外，还能记录课堂练习和课外作业成绩。
(4)直观：统计数据最好能直接在Excel中完成，不需要过多的人工参与，结果一目了然。
6.在“无名单情况下点名时，希望软件具有什么功能”时，管理者的需求最多，综合起来就是：
(1)在范围不大的座谈会或面试等场合，采用顺序或随机显示号码的方式来安排发言顺序。
(2)在空间较大的地方如小剧场、阶梯教室，报告厅，很适合按X排X列的形式来点名。
(3)为了增加活动气氛，可以采用“击鼓传花”的方式，播放着激动的音乐，快速自动地滚动显示数据。
三.开发工具和开发思想
(一)开发工具
由于该点名系统集中在单机环境使用，所以对系统的要求并不高，因此笔者选用微软公司开发的Visual Basic(以下简称VB)软件开发，通过程序直接调用Excel模块，实现对Excel名单的记录与读取。选用VB编程有以下优点：
VB与Office都是微软公司旗下的产品，兼容性非常好，VB通过OLE技术获取Excel的控制句柄，从而直接控制Excel的一系列操作。
虽然VB在运行速度上没优势，但目前计算机配置都很强大，用户不会觉得速度慢的，由于VB编程简单，操作直观，实现容易。
点名系统需要前台界面和后期数据表格的输出，单独用Excel和VB均不能达到此种目的，利用VB和Excel的结合来开发和实现点名系统是最理想选择。
(二)Excel对象模型
理解Excel的对象模型是对其编程的基础。Excel以层次结构组织对象，其对象模型中含有许多不同的对象元素，这些对象元素可以被VB操纵。Excel对象模型描述了Excel的理论结构。其中，最重要的对象如图3-1所示。
Workbook对象集是Application对象的下层，指向的是Excel的工作簿文件。
Worksheet对象集是Workbook对象集的下层，表示的是Excel的一个工作表。
Range和cell对象是Worksheet象的下层，指向Excel工作表中的一个或多个单元格。
这4个对象是Excel中最重要的对象。要控制Excel中的某个具体对象，如某个工作簿中某一表格中的单元格，就必须从Excel层次结构对象的最上层Application对象开始遍历。
(三)VB调用Excel对象模型方法
Application对象是Excel对象模型的顶层，表示整个Excel应用程序。在VB应用程序中调用Excel，实质是使用Application对象的属性、方法和事件。
首先在工程中引用外部的Excel对象， 然后声明Excel对象变量
Dim xApp As Excel.Application ‘Excel应用程序
Dim xBok As Excel.Workbook ‘Excel工作簿
Dim xShet As Worksheet‘Excel工作表
在声明对象变量之后，可用CreateObject函数给变量赋值新的或已存在的Application对象引用。具体实现如下：
Set xApp = CreateObject(“Excel.Application”)‘创建Excel应用程序对象
(四) VB调用Excel常用的方法
1.使用工作薄。Workbooks对象代表Excel应用程序中当前打开的一个工作簿，包含在Work2books集合中。可以通过Workbooks集合或表示当前活动工作簿的Active Workbook对象访问Work2book对象。
Set xBok = xApp.Workbooks.Open(App.Path & “点名册.xls")‘工作薄
2.使用工作表和使用单元范围。Sheets集合表示工作簿中所有的工作表。可以通过Sheets集合来访问、激活、增加、更名和删除工作表。一个Worksheet对象代表一个工作表。
Set xShet = xBok.Worksheets(1)‘工作表
Range对象代表工作表的某一单元格、某一行、某一列、某一选定区域(具体的属性和方法略)。比如第二行第二列B2单元格可以写为：xShet.Cells(2, 2)，可以对此单元格进行内容修改。
3.使用Excel工作表函数。在VB语句中可使用大部分的Excel工作表函数，可通过WorksheetFunction对象调用Excel工作表函数。
四、系统结构及各功能模块说明
(一)系统结构
本系统包括四个模块， 分别为“点名册”、“韩信点兵”、“击鼓传花”和“摇号抽奖”。其中“点名册”是本系统的核心模块，包括“考勤小助手”、“上课小助手”、“作业小助手”，通过对Excel工作簿的读写来实现数据管理和信息的查询;而“韩信点兵”、“击鼓传花”和“摇号抽奖”则是在没有点名册情况下使用的辅助模块，系统整体结构如图4-1所示。
(二)考勤小助手
出现如图4-2所示的界面。考勤小助手系统是专为班主任设计，主要针对班主任每天对学生的出勤情况进行记录和统计。
图4-2 考勤小助手界面
图4-3考勤小助手对应的Excel
由于本系统直接在Excel文档上操作，所以使用前必须拥有Excel格式的名单文件，否则系统无法工作。名单格式如图4-3所示。
下面简要说明一下该系统的功能和操作方法。
1.初始化设置
①确定点名册路径：点击 图标找到并关联Excel文档，便于后续操作;
②读取Excel信息到数据库，目的是让系统运行速度更加快速。
2.3种点名方式：
本系统设置了3种点名方式，具体如下：
点击“上一位”或“下一位”按钮，显示相邻同学的所有相关信息：性别、姓名、出勤情况汇总信息等;
点击 “随机”按钮，由机器随机抽取学号，并显示相关考勤信息;
点击 “搜索”按钮，根据指定的号码或姓名找出相应的学生考勤信息。
⑤拉“动滚动条”调出相应记录位置的学生相息。
3.考勤统计：
从图4-2可以看出，在考勤栏中显示 “迟到”、“早退”等单选钮，下方的数据则显示累计的次数。操作时选中某一项后，单击“记录”按钮，系统会把最新统计数所写入到Excel中。
4.意义
有了量化考核后，班主任可以更直观地得到学生的出勤统计数据，从而在周小结、月小结和期末总结上公布精准信息，依据这些数据开展期末评优工作，学生对结果的信服度会大大提高，再也不用为此解释老半天了。
(三)上课小助手
图4-4上课小助手界面
图4-5上课小助手对应的Excel表
一线上课的老师应该知道，一堂课如果是教师满堂灌，学生多少会觉得沉闷，对于自制力弱一点的学生来说，也许会不知不觉就睡着，这严重影响了听课效率。
采用点名册对学生进行课堂量化考核后，学生的危机意识马上增强，个个都会打起精神，认真听课，上课效率自然提高，这一点笔者屡试不爽，在学生心目中，老师一直都在拿着笔评价他们，其实笔者只是简单地在点名册上画一个“正”字。
本模块界面如图4-4所示，采用本系统后替代纸质的点名册,其后，所得到的效果则更加明显，有以下几个原因。
1.采用随机点名后，所有学生都有可能被点到，没有了主观成分，学生就没法侥幸心理，所以大家都会抖擞精神。
2. 由于点名和打分的信息是直接投影的，所有学生都能看到，学生就会有一个攀比心理，看到比自己差的分数，大家会幸灾乐祸，看到比自己高的分数，则又会暗暗下决心要超过前者。
3. 每次使用后，Excel中就会有相应的记录，结果如图4-5所示，有了统计数据后，教师对学生的上课表现就会有更大的发言权。
(四)作业打分小助手
图4-6作业小助手界面
图4-7作业小助手对应的Excel表
对于语文、数学、英语老师来说，每天都会有山一样的作业。每次作业都需要记录，一个学期下来，会用掉10张左右的名单，如果期末统计要把这么多的数据全统计出来，那将是一个非常庞大的工程。
这种情况下，如果平时每一次都用本软件把数据记录到电脑上的话，如图4-7所示，最后统计工作就完全可以省略了，七Excel对应的如图4-7所示。
(五)韩信点兵
古代韩信带兵点人数时不需要士兵报数，他只要士兵变几个不同行列的队形就能测算出总人数了。
从如图4-8所示的界面上可以很容易理解，本模块适合于没有名单也没有分配序号的有多行多列的`场合，比如在大教室里上公共选修课或者在大礼堂里开讲座，听众来自不同的地方，也没有分配固定的序号。
图4-8韩信点兵界面
实现原理：利用随机数表达式Int(Rnd*X)和Int(Rnd*Y)得到相应的行号和列号。
(六)击鼓传花
本模块的操作界面如图4-9所示，本系统应用在有号码或编号的场合，比如班会课上采用击鼓传花的方法，轮到的同学表演一个节目。另外本系统还可以应用于抽取幸运号码抽等场合,不难想象本系统能充分调动参与者的积极性与兴奋点。
实现原理：利用定时器每隔一定时执行一次的原理，不断让数字累加，到最大值后再置0，如此一直循环，直到点击“停止”，时产生的号码就是目标号码。
图4-9击鼓传花界面图4-10摇号抽奖界面
(七)摇号抽奖
在某些场合，使用者不知道参与者的姓名，也没有名单能用，只有参与者的号码或编号，这时候可以使用“摇号抽奖”功能模块，界面如图4-10所示。
实现原理：利用随机数表达式int(Rnd*X)来实现数字的随机变化。
以上6种点名方式，囊括了现实生活中的各种情况，其实现的功能和使用场合各有不同，使用者可根据实际情况尝试使用。
五、本系统的优势
为什么市面上有那么多考勤系统，但学校里却无人使用呢?笔者就此进行了调查，发现目前许多软件在功能上一应俱全，但却在使用上让许多非专业人士望而却步。
所以，亟需一套能让所有教师真正会用的工具软件来协助课堂教学管理。针对此，笔者开发的“课堂教学通用考勤系统”，努力避开这些缺点。下面表1-1列出了本系统与其它考勤系统的对比数据：
比较项目 通用考勤系统 其它考勤系统
费用 免费 几万
应用场合 课堂、报告厅等 办公室、传达室
功能 考勤、课堂、作业 考勤
复杂度 简单安装或直接使用 繁杂安装和调试
数据库支持 Excel文档，有office的地方都可用 大型数据库
名单 有、无名单的场合都可使用 必需有名单
网络 单机版，放在优盘上可用 需要网络支持
统计 Excel直观显示结果 可最后生成Excel文件
使用方法 教师现场操作，结果直观显示 指纹识别或打卡
表1-1通用考勤系统与其他系统的比较
从以上对比数据可以看出其它考勤系统虽然功能强大(网络、指纹识别)，但并不适合在教室使用;而本系统因为是针对教师和课堂设计，所以小巧专业，下面具体说一下本系统的特点。
1.本系统要求低：无需数据库支持，不需要网络和服务器支持，只要装有Office即可。
2.可移植性强： 由于所需的组件不多，所以不安装也可运行，系统可在优盘上直接打开使用
3.通用性强：班级一般都有Excel名单，教师借助名单，上课时能随机抽取学生信息，实现师生互动;即使没有名单，也可以按号码来抽取;如果连号码也没有，那么还可以按座位来抽取，总之本软件能很方便地为老师们的教育教学服务。
本系统并不局限于教室，任何需要点名提问的场合都适合，比如报告厅演讲，会议室座谈、小剧场晚会等，借助于培训，台上台下互动更热闹。
5、点名突出趣味性，随机性
教师借助该系统与学生互动，随机抽号，实时统计，让现场的学生即有压力感，又有新鲜感。本系统的“韩信点兵”、“击鼓传花”、“摇号抽奖”等几个附加功能也，增加了点名的趣味性。另外系统中利用随机函数可尽量保证点名的随机、公正和公平。
6、简明方便的查询功能
点名册部分不仅能有效地统计同学的出勤和作业情况，还能借助于多媒体实时呈现，如果想看看整个班的整体情况，直接打开Excel点名册就可以，操作简单又方便。
六.后记
该系统目前已经在几个学校应用了，不过由于本人水平有限，本系统还有许多可以改进的地方，比如在界面上处理得更加生动美观;在功能上可以增加时下比较流行的“语音点名”;最后还可以考虑与学分制管理平台的进行融合，作为整个平台的一个部分。
在后续的版本中，笔者将会进一步地完善它。
参考文献：
[1]闫志英.语音点名系统设计与实现[DB/OL].省略,.
[2]李兆斌，Excel与VBA编程从入门到精通[M].北京:电子工业出版社，:31-38.
[3]王鸿儒.Excel VBA程序设计[M].北京:中国铁道出版社,:21.
通用控制系统论文 篇3
关键词：交互式电子技术手册；通用测试；故障诊断；维修保障
中图分类号：TN431 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 08-0000-01
Universal Testing System Design for Weapon System Based on IETM
Hong Chenghua1,Cao Juan1,Zhao Xuyang1,Mi Wengpeng2
（1.Teaching&Research Section 103,the PLA Second Artillery Academy,Qingzhou262500,China;2.Teaching&Research Section 202,the PLA Second Artillery Academy,Qingzhou262500,China）
Abstract:This documents introduces the outline,the key technicians of the Interactive Electronic Technical Manual(IETM)of the weapon general testing system And the design,usage,maintenance,repeir message of the weapon and their security equipment are described to the commander and the testing operator in an alternating mode,therefore the independently testing maintenance ability of the grass-roots army are increased greatly.the grass-roots army are capable of using and maintaining testing security equipment.
Keywords:Interactive electronic technical manuals;Universal test;Fault diagnosis;Maintenance Support
一、IETM技术概述
IETM不仅实现了技术手册的数字化，而且它具有交互功能，实现了技术手册的智能化。IETM能够将武器装备全寿命周期内产生、传递、使用的大量技术信息和数据结合为一体，并可嵌入武器装备、维修设备、训练模拟系统以及交互式多媒体教学课件中，为操作人员提供适时、适需、适用的技术指导和信息支持，其主要特点包括：多样化的应用形式、详尽的电子手册、灵活的存储介质、关联的信息元素和标准的数据输出。
二、关键技术
（一）标准化技术
信息共享、产品数据的互操作是IETM的核心问题，而实现信息共享的前提和基本保障是标准。目前，IETM的许多标准以军用标准为主。
某武器系统通用测试系统IETM根据相应的标准通过对所有信息的描述采用标准化技术，实现在构建IETM的过程中，IETM的数据组织结构以及数据之间的关联的关系都已结构化、标准化形式存在。这样无需太多的改动就能完成对已开发的IETM修改或更新，提高了其可配置性和灵活性。
（二）交互式的故障诊断模式
通过与用户进行交互，指导最终用户的学习过程和故障排除过程是IETM的一个重要特点。
在本系统中结合IETM的编制标准，以某武器系统和设备的设计文件为基础，以用户熟悉的故障树方式组织一个具体故障的排除过程，采用冲突消解算法把某武器系统和设备的各故障模式加人IETM，生成适用于IETM的某武器系统和设备的各个故障模式，在体验上以交互式对话框方式来呈现，从而实现指导用户进行故障诊断和维修维护。
用户得到相应的测试模型、诊断策略、依赖矩阵是利用设计文件生成TEAMS诊断策略文件，再将TEAMS文件直接导人IETM通用开发平台中。这样并生成相应的故障树，可以用交互式的方法指导用户进行故障诊断工作。
三、某武器系统通用测试系统IETM设计
某武器系统通用测试系统IETM的开发平台用于IETM的创作，运行平台完成IETM的浏览及使用。在电子装备设计阶段，设计人员可以将各类工程数据通过IETM开发平台电子化、标准化，并可以载人相关的诊断策略，通过IETM开发平台的发布功能形成可供维修人员使用的电子手册。
（一）系统的总体架构
IETM系统设计的总体架构如图1所示，主要分为IETM编辑、数据内容管理和IETM发布3个主要阶段。
图1.IETM制作总体架构
某武器系统通用测试系统IETM发布后，主要用于两个方面：一是用于院校和科研院所对相关技术人员进行教学培训工作；二是用于部队测试保障现场，指导基层战士进行某武器系统测试和设备的维护、维修工作。
（二）系统功能设计
考虑到新型设备刚装备部队时，一个全面、立体的概念往往很难在基层战士的知识体系中建立。利用本系统可以给出测试各型号某武器系统的简单的故障诊断信息和操作指南，具有导航、查找和链接等交互功能，而且可显示工程图、三维模型、文本和视频等基本元素对象。系统所有功能设计都紧贴部队实际需求，借助本系统，基层战士可快速了解和掌握所需信息。整个系统分为履历管理、维护保障、维修指南、故障诊断、使用指南和设备介绍等6个功能模块，如图2所示。
图2.某武器系统通用测试系统IETM组成
参考文献：
[1]祁超,解洪成.船舰级维修队IETM的功能增值要求[J].江苏科技大学学报,2006,20(3):21-25
[2]赵建军,杨阳,张广超等.IETM在某型装备示教系统中的应用研究[J].微计算机信息,2009,25(6):256-258
[3]贺韶,马好东.船舰电子装备综合诊断中的IETM设计与应用技术研究[J].计算机测量与控制,2009,17(4):628-630
云智慧家居通用控制系统的设计 篇4
关键词：智慧家居,云计算,物联网,开源
1 引言
国家对智慧家居应用的大力推动, 快速的促进了智慧家居相关技术的发展。近几年智慧家居逐渐从概念落实到用户体验, 以往的智能产品大多数是以家电控制、灯光控制、窗帘 (窗帘装修效果图) 控制为产品出发点, 而经过这几年的技术发展, 特别是物联网与云计算的迅速崛起, 给智慧家居行业带来了全新的面貌, 智慧家居的定义也变得愈加广阔。智慧家居已经不局限于视频监控、防盗报警、智能控制等普通的安防领域, 通过物联网与云计算整体系统应用, 把衣食住行的信息都嵌入到智慧家居系统, 包括了生活、健康、日常服务等, 已经由简单的安全层面往更高需求延伸, 打造出了全新的智慧家居系统。同时智慧家居企业也从单独的产品线向综合的产品体系、整体解决方案过渡。在目前的国内的智慧家居产品发展上, 主要存在以下待解决的问题。
1.1 价格偏高, 超过用户预期
目前一款可以通过手机APP控制的灯泡价格都在百元以上, 用户需要为这一操作方式的改变多付出数倍甚至数十倍的成本。根据互联网消费调研中心最新调研数据, 33.2% 的用户没有采用智慧家居, 都是因为价格过高。60.2% 的用户对智慧家居的价格期望值在5 万以内, 31% 的用户的期望值在5-10 万。
1.2 产品适应性不强, 无法完全满足客户需求
(1) 智慧家居在初期为了炒作概念, 吸引眼球, 盲目夸大功能, 加上科幻片的误导, 在大众心目中的理想智慧家居就是无所不能的, 就目前的技术水平来说, 很多理想状态要实现起来还是很困难的, 这就给客户的心理造成了很大的落差。
(2) 早期的智慧家居产品是完全照搬国外的模式, 西方是单户型别墅为主, 而国内是公寓式住宅为主, 用别墅的方案来做住宅, 肯定不合适的, 仅安防这一模块, 国内外的需求就行不通。欧美别墅的监控设备装在院子里, 报警装在门窗, 而国内监控和报警都装在室内, 这里会牵涉到一个主人隐私的问题, 所以很多客户对此很是纠结。这样也是智慧家居产品推广碰到较大阻力的原因之一。
1.3 维护跟不上, 设备成摆设
还有一个更重要的问题, 就是系统的运行和维护。在开发商开盘售楼时, 智慧家居一般不会有太大问题, 都处于最佳状态, 但使用不久就会出现问题。售后维护跟不上, 已经成为智慧家居的“硬伤”。智慧家居系统绝不是单纯的一次性投入问题, 后续维护和维护费用支撑很重要。智能化设备的使用和维护相当复杂, 需要有专业化的管理和维护队伍, 也需要强大的技术支撑。
1.4 操作复杂, 难以上手
许多智慧家居产品操作比较复杂, 很多智慧家居产品只有研制人员才懂得操作, 消费者得花大量的时间去学习如何操作, 大大提高了智慧家居普及的操作门槛。
1.5 软硬件被捆绑, 用户无自主选择的机会
目前的智慧家居产品在开发企业推出的时候, 都是成套的自主研发产品。用户一旦决定采用某家企业的产品, 就必须从软件到硬件都必须使用该公司的产品, 用户失去了自主选择智能设备硬件和软件的权力。一旦设备损坏, 尤其在过了保修期后, 家居维护的成本则急剧上升。用户的利益就收到了垄断的伤害。
本研究的意义就在于分离智慧家居的控制软件和智慧家居硬件, 从而给与用户更多的选择。
2 研究思路
2.1 利用云计算降低存储控制成本
云计算的定义:云计算是一种能够通过网络以便利的、按需付费的方式获取计算资源 (
包括网络、服务器、存储、应用和服务等) 并提高其可用性的模式, 这些资源来自一个共享的、可配置的资源池, 并能够以最省力和无人干预的方式获取和释放。云计算的五大功能:按需自助服务、泛在的网络访问方式、动态的资源池、快速可伸缩性、可计量的服务;云计算的八大基本特征:大规模的可伸缩性、可修复能力、同质性、广泛的地理分布、虚拟化、面向服务特性、低费用、先进的安全措施。在本设计中, 充分利用了云计算的按需服务、大规模的可伸缩性和低费用等特点, 一者降低成本, 二者可以根据需要部署到公有云或者私有云, 灵活度提升。
2.2 软硬件分离, 给予用户自主选择硬件的权力
本设计主要通过家庭微控制中心实现硬件控制器的私有指令和我们所定义的标准指令的转换屏蔽底层智慧家居设备之间的差异, 建立家庭微控制中心、云通用控制中心以及控制终端三部分构成的通用控制系统。在控制终端主要通过建立简便容易操作的手机软件界面, 解决智慧家居操作复杂, 难以上手的缺点。家庭微控制中心通过运用微型电脑树莓派来降低控制系统的成本。在云端解决数据存储和托管控制的需求。最终赋予用户使用同一套控制系统, 可以选择不同厂家、不同价格的硬件构建智慧家居的权力。
3 系统架构设计
系统架构设计包括两大部分:硬件架构设计、软件设计。
3.1 硬件设计
硬件部分主要由云通用控制中心、家庭微控制中心、控制终端和各种智能家居设备所构成。整个系统体系结构如图1。
3.2 软件设计
本研究以60-120 平米生活住房为研究对象, 利用物联网技术、云计算技术、大数据技术、软件开发技术, 研发低成本自主可控的云智慧家居通用控制中心系统。主要内容包括以下几个方面:
3.2.1 家庭微控制中心
在家庭微控制中心中关键实现基于微型电脑的智能设备私有指令/ 标准指令的转换器, 用来在智能设备和云控制中心之间进行数据通信, 主要负责将各种不同来源的智能设备的专用控制指令转换成我们制定的标准指令, 再发送到云中心;并将云中心发送来的标准指令转换成各智能设备的专用控制指令。从而对通用控制系统屏蔽底层的硬件差异。
3.2.2 云通用控制中心
构建云中心用于存储智能设备获取的数据和管理智能设备。
3.2.3 简单易用的APP终端控制软件
将设备的控制功能集成到APP应用程序中, 界面上要做到简洁明了、易于操作。由家庭微控制中心负责将传感器采集到的数据发送到云中心;在非托管状态下由家庭微控制中心接受手机控制端发出的指令, 进而按指令操作对应的传感器;当手机控制端发送出托管指令后, 家居环境进入托管状态, 由指令控制器接收云中心自动发出的控制指令, 并把指令转发给传感器。在托管状态下, 家庭环境会直接在云中心的控制下, 得到较好的维护。
4 总结
本设计方案采用了开源、可靠、低成本的硬件系统, 通过屏蔽底层智能设备的差异, 构建了通用控制系统较好地解决了智慧家居价格过高和操作复杂两个最大的不能为用户接受的问题。同时, 赋予了用户使用通用控制软件可以选择不同的智慧家居硬件的权力, 能有效避免可能的由于垄断所造成的对用户的伤害。也必将为智慧家居的进一步普及作出有益的尝试。
参考文献
[1]周洪波.云计算技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社, 2011.
[3]韩晶.大数据服务若干关键技术研究[D].北京邮电大学, 2011.
通用控制系统论文 篇5
提出了基于单片机的通用型无人机飞行控制系统的设计方法;归纳出通用型飞行控制系统在角速度、线加速度、大气压强、GPS信息等飞行数据采集方面的特点;在无人机的.高度控制、速度控制和航向控制方面设计了舵机的控制方案,详细论述了控制信号输出;研究了计算机的控制程序,为下一步的基于单片机的半实物系统仿真奠定了基础.
作 者：黄成功 邵琼玲 王勇 HUANG Cheng-gong SHAO Qiong-ling WANG Yong 作者单位：黄成功,HUANG Cheng-gong(中国人民解放军63892部队,河南,洛阳,471003;装备指挥技术学院,航天装备系,北京,101416)
邵琼玲,SHAO Qiong-ling(装备指挥技术学院,航天装备系,北京,101416)
王勇,WANG Yong(防空兵指挥学院,信息控制系,河南,郑州,450052)
通用控制系统论文 篇6
关键词：电子考试 自适应考试 项目反应理论 抽题引擎
中图分类号： TP311 文献标识码：B 文章编号：1673-8454（2007）12-0031-03
一、引言
在众多繁杂的教务工作中，考试测评是最重要也是最繁琐的。大到期考，小到测试，一学期各科的考试成为学校工作的重中之重。随着远程教育的发展，教育模式已发生了深刻的变革，学生不再接受集中的教学和辅导，如何对分布在全国乃至全世界各地的学生的学习效果进行测评给传统的测试手段提出了前所未有的挑战。一方面教育教学需要高效快速的考试手段提高工作效率，适应教学模式的变化，另一方面却是极其低效的人工工作方式。在测评手段上，人工出卷、阅卷不仅浪费了大量的人力物力，还存在出错率较高、难以高效实施的问题。建立高效、科学的测评考试系统迫在眉睫。
当前，高校教学改革的主要目标之一是要改变传统的以教师为中心的教学模式，在此基础上逐步实现教学内容、教学手段和教学方法的全面改革。显然，考试测评是其改革的中心内容之一。建立一种以学生为中心，与学生能力自适应的通用考试系统是高校教学改革的一种极具意义的尝试。
二、自适应通用考试系统原理
通常纸质考试和传统考试都是基于经典测验理论（CCT）的。研究表明经典测验理论和方法存在若干不足：第一，项目难度和项目区分度等经典项目统计量的值依赖于施测时的特定被测样本，被测群体能力的平均值和标准差往往也会极大地影响项目统计量、信度和效度等。项目统计量样本依赖性所产生的后果之—就是只有当被测全域和得出这些项目统计量的被测样本相似时，这些项目统计量才是可用的。第二，只有施测相同（或平行）测验项目时才能对被测样本进行比较。在测试时，如果测验难度与被测能力大致匹配，测量的精度将会得到提高，但如果学生的成绩是借助非平行的不同测验得出的，那么只有经过了复杂的等值过程，分数之间才能进行比较。第三，无法预测某个特定被测样本面对某个特定项目时的可能反应。然而，如果测验设计者希望对于被测全域的测验分数特征进行预测，或希望设计具有某种特征的测验时，这种信息将是非常有用的。[1]
经典测验理论存在的不足促使新的测验理论不断出现，近十年来，项目反应理论开始得到愈来愈多的重视。项目反应理论（IRT）的目的是通过提供一个能力量表来克服经典测验模型的缺点，在该能力量表上，被测能力是和所施测的特定测验项目无关的。如果不考虑通常的测量误差，那么从不同难度的测验所得到的被测能力估计值将是相同的。IRT是通过把有关项目的信息与能力估计过程结合而达到估计值不变性的目的。而且，在IRT测量框架中，项目统计量与被测的能力是定义在同一量表上的。从理论上讲，项目统计量是独立于特定被测样本的。由于被测样本能力分布不影响项目的参数，因此在面对不同的被测样本时项目参数可保持不变。最后，与经典测量理论不同，IRT的测量误差是和个体能力估计值相联系的，它不会对所有的被测样本都采用单一的误差估计值。[1]
总之，项目反应理论模型能够提供不变的项目统计量和能力的估计值。这两个特点对于测验编制者来说是非常有价值的，这对于诸如适应性测验和题库的评价开辟了新的方向。当然，这种不变性的特点并非在任何情况下都能体现出来。只有当所选定的IRT模型和测验数据之间具有适度的拟合时，才能够得到项目和能力参数的不变性。因此，确定IRT模型和测验数据的拟合程度是极为重要的。
目前，基于项目反应理论已经开发了许多适应性测试系统。所谓适应性测验，就是依据被试的不同水平，对不同的被试施行不同的测验项目，并使这些项目的难度和被试的水平相适应。由于与被试的水平相适应，因此这些项目能够提供关于被试能力最充分的信息，并使达到预定测试精度水平所需的测验项目数量大大减少，测验时间缩短，被试和主试的疲劳程度和工作量相应减低。[2]
为了使测验项目和被试的能力水平相适应，就需要事先建立起一个相当大的题库，其中各项目参数是已知的。每当被试对项目做出反应后，就对被试的能力进行估计。由于能力估计需要进行复杂的计算，用手工方式很难迅速而有效地完成，必须依靠计算机才能实现。运用计算机进行的适应性测验也被称为计算机自适应考试（简称CAT）。[3] 这种测验可以对每个被试分别进行，测验项目通过计算机终端显示出来。给不同的被试呈现不同的项目，被试做出回答后，计算机就可立即计算出被试的能力估计值；被试每回答一个项目，计算机就对原先的能力估计值进行一次修订，并且从题库中自动提取—个能反应被试能力信息量最大的项目呈现给被试。这一过程反复进行，直至达到预定的测量精度。
为了顺利地进行计算机适应性测验，程序必须实现如下功能：
（1）根据被试已做出的反应来预测他将对还未实施的各个测验项目做出如何反应。
（2）能有效地根据上述预测结果来选择下一个要实施的项目。
（3）在测验结束时，能给被试一个表示其能力的分数。
三、系统框架
系统采用分布式多层体系结构。如图1所示，该架构包括客户端，应用服务器，以及数据库服务器。客户端和应用服务器均采用分层（Ｌａｙｅｒ）设计模式。
Model（模型）层：通过对系统中对象的抽象产生系统基本实体类，其中所有类均可序列化，用于在客户端各层之间，客户端与服务器之间以及服务器各层之间传递数据。
IDAL（数据访问接口）层：本层用于抽象数据库访问，它定义了数据库访问的所有接口，需要注意的是这一层并不涉及具体接口的实现，具体的实现由SqlDAL或OracleDAL负责。BLL层可通过设定的策略（Factory模式）访问IDAL的接口来实现数据库表记录与实体对象之间的相互转换。
SqlDAL（SQL Server 数据访问）层：本层具体实现SQL Server数据库环境下IDAL层中所定义的所有接口函数。
OracleDAL（Oracle 数据访问）层：本层具体实现Oracle 数据库环境下IDAL层中所定义的所有接口函数。
BLL（业务逻辑）层：本层实现系统中所定义的各种与业务相关的业务逻辑，业务约束以及业务流程等。
Facade（业务外观）层：由于BLL层中类型较多，随着系统的扩充和业务需求的变更必然导致BLL层做出相应的修正，故直接将BLL层作为接口层提供给客户端访问不利于整个系统架构的稳定，通过加入Facade层，可对BLL层的访问进行封装，从而提高系统灵活度。
Sockets（网络通讯）层：为了满足多平台通信的需要，我们引入网络通讯层——Sockets层。在该层中，我们建立起各种私有的网络通讯机制用于终端和应用服务器之间的通讯。需要注意的是该层是一个可选层，只有当系统不支持对Facade层进行直接访问时该层才是必要的。
Command（命令）层：对客户端命令进行封装，尽可能降低客户端界面与功能的耦合度。
UI（用户界面）层：提供用户可以操作和使用的GUI界面。
四、通用考试系统的开发
1.考试流程设计
考试开始前，考试中心工作人员依据该课程的考试要求组织试卷和考试，组考完毕后通知各考点；正式进行考试前，考点工作人员需登录考试中心，提前下载与该考点相关的各类考试资源，资源成功下载后，各考点将依据考试中心设定的考试时间自动为学生提供考试服务。
2.项目反应理论模型选择
在项目反应理论中，有多个理论模型可供选择。实用起见，我们采用了三参数的Logistical模型，该模型也是目前项目反应理论中使用最广泛的一种模型，其数学表达形式可表示为：
其中ai表示项目区分度，bi表示项目难度，θ表示项目猜测度，为被试的潜在特质（能力）。可以看出，在已知项目参数的前提下可对学生能力实施测算。
3.自适应抽题引擎构建
依据IRT，我们构建了一个自适应的动态出题引擎，其关键算法是概率保证算法。在选取试题时，该算法可以保证下列需求得到满足：第一，近似符合预期的概率分布原则，即被考查的知识点的分布将尽可能满足设定的预期分布；第二，不可重复原则，即在同一次测试中，针对同一个学生不能出现相同的试题；第三，局部最优原则，在满足前两个原则的基础上，尽量满足此原则，即呈现给学生的试题是最有利于测定学生能力的，即该施测项所能反应有关该学生能力的信息量最大，故采用此施测项就当前而言是最优的。该算法流程如图2所示。
4.数据安全通信
在考点与考试中心之间，需要传输敏感的考试数据。因此，保证传输过程中的数据安全是本系统需解决的关键问题之一。
考试过程的数据加解密机制如图3所示。首先，由考点产生初始密钥对，并向考试中心登记考点公钥。在每次考点请求传输数据时，由考试中心与考点之间协商产生该次传输的密钥Session Key，通过该Session Key对数据进行加密后传输。借助这样的机制，可充分保证数据传输安全，防止恶意人员窃取，篡改机密数据，同时也有利于提高数据加密传输的效率。
五、总结
本文设计并开发了一种计算机自适应通用考试系统，并对该系统所采用的系统框架，考试流程设计、项目反应理论模型、自适应抽题引擎设计、数据安全传输等问题进行了较详细的介绍。从在我校实际使用的情况来看，与传统方式相比，该自适应考试系统具有所需考试时长较短，个体所需施测项目较少等特点，测量结果能较正确地反映学生的能力。但个别能力较强的学生对这种类型的考试表现出较大的不适应，造成分数偏低。?筅
参考文献：
[1]余嘉元．项目反应理论及其应用[M]．江苏：江苏出版社，1992
[2]Frank Baker．The Basics of Item Response Theory[EB/OL]．http://edres.org/irt/baker/，2001
通用题库系统的设计 篇7
本系统采用B/S (Browser/Server) 三层体系结构作为系统的总体结构, 如图1.1由浏览器、WEB服务器和数据库服务器组成, 并综合运用HTML语言、Javascript脚本语言、ASP.NET等技术, 由WebServer统一进行管理和发送, 用户通过Web浏览器以HTTP协议向服务器发出请求, 并接受和显示服务器提供的Web信息。
本系统分为两大部分, 教师版系统和学生版系统.教师版系统实现试题的增加、删除、修改、查询等功能, 以及对于试题的抽取和试卷的批改, 还可实现对学生所在的班级进行管理, 对考试结果进行综合分析;学生版系统实现在线考试和成绩查询平台。
2 系统的总体方案
下面是本系统的实现方案。
首先, 教师往试题库中添加试题, 然后调用手工组卷或自动组卷程序生成试卷。学生选择试卷进行考试, 将考试结果保存到答案表中.教师根据答案表中学生的答案和试题库中试题的正确答案批改试卷, 将批改结果保存到成绩表中。学生便可以通过查询系统查询自己的考过的考卷的成绩
3 系统设计
3.1 系统功能设计
本系统所要实现的功能划分为两个大的系统:教师版系统和学生版系统, 如图1所示。
如图1教师版系统主要模块包括:选择题库管理模块、判断题库管理模块、填空题库管理模块、班级管理模块、试卷管理模块、信息查询模块。
学生版系统主要模块包括:选择已经生成的考卷进行考试、查询自己的成绩。
3.1.1 教师系统
本系统主要实现试题管理、班级管理、试卷管理、信息查询四大功能。在试题管理中可以添加试题, 对试题进行修改和删除, 根据不同的查询条件 (题目内容、难易度或两者混合) 查询试题信息。班级管理可以添加新班级, 删除原有班级, 查询学生信息。试卷管理完成试卷的生成 (包括自动组卷和手工组卷) , 试卷的修改和删除, 选择试卷生成考卷, 对考完试的考卷进行批改。信息查询可以对生成的考卷进行预览, 查询己经批改完成考卷的学生成绩、学生对于各知识点的掌握程度、试题答对的正确率、各分数段的人数、平均分 (包括各参考班级的平均成绩和总平均成绩) 。下面详细介绍。
(1) 选择题库管理。
(判断题库管理、填空题库管理与之相类似, 在此不再详述。)
选择题库管理模块可以实现对选择试题的添加、删除、修改、查询。在添加试题模块中, 试题编号由系统自动分配, 教师只需输入试题信息即可。在试题查询模块中, 提供三种查询方式, 即可根据试题内容、难易度或两者混合查询。在试题修改模块中, 教师输入试题编号修改试题, 并且提供复原编辑的功能, 即放弃所做的修改并恢复到修改前的状态。在试题删除模块中, 教师输入试题编号删除试题, 而且可以通过试题内容、难易度或两者混合的方式批量删除试题。
(2) 班级管理。
班级管理模块实现对班级的添加和删除, 并且可以按班级查询出学生的个人信息。在添加班级模块中, 班级编号由系统自动分配, 教师只需输入班级信息即可。在删除班级模块中, 在删除选中的班级的同时, 此班级下的所有学生也同时被删除了。在查询学生的个人信息时, 可根据需要单个的删除学生。
(3) 试卷管理。
试卷管理模块可以完成试卷的手工生成和自动生成, 其中自动组卷又可以按知识点和难易度两种方式自动生成试卷, 并且可以对生成的试卷进行修改和删除, 同时可以进行考卷的生成和批改.在三个组卷模块中, 试卷编号都由系统自动分配。在手工组卷模块中, 教师手工选择要添加到试卷中的试题。在按知识点自动组卷模块中, 先通过查询涉及到该知识点的试题数, 再决定要添加到试卷中的试题数。在按难易度自动组卷模块中, 先通过查询各个难度的试题数, 再决定要添加到试卷中的试题数。试卷修改模块, 也可以实现如前面试题修改模块中的复原编辑的功能。
(4) 信息查询。
信息查询模块包括对生成的考卷进行预览, 以及查询考卷的成绩、平均分、答题正确率、各分数段人数和以及学生对于各知识点掌握程度。在平均分查询模块中, 不但可以查询出所有参加这次考试的学生的平均分, 还可以查询出每个班级的平均分。在查询结果的试题编号、试卷编号及学生编号上都含有超级链接, 可链接到显示试题、试卷及学生信息的页面。
3.1.2 学生系统
本系统主要实现学生选择考卷进行考试和学生查询自己历次考试成绩的功能。具体不再论述。
3.2 接口设计
通过上一节的功能分解, 各个模块之间的层次关系已经非常明了。但是如何将这些模块组合起来, 成为一个完整的系统呢?
3.2.1 教师版系统接口设计方案
(1) 教师通过登录界面进入教师版系统主页面或者进入各功能页面时, 将教师的用户名传递过去, 以便在进入主页面或者返回主页面时在下方显示当前教师的登录用户名。
(2) 在查询试题信息时, 根据教师所选的查询方式的不同, 除了要将教师的用户名传递至查询结果页面外, 还要传递一个表示查询模式及若干个表示输入的查询信息的数值, 以便在进入查询结果页面时, 对数据库执行不同的查询操作。
(3) 由于预览考卷与学生的在线考试使用的是同一个页面。所以, 在预览考卷这个模块中, 除了要将教师的用户名传递过去外, 还要传递一个表示教师权限的数值以便在进入考试页面时执行与学生不同的操作。
3.3.2 学生版系统接口设计方案
(1) 学生通过登录界面进入学生版系统主页面时, 将学生的用户名传递过去, 以便在主页面下方显示当前学生的登录用户名。
(2) 和教师版系统一样, 学生在进入在线考试页面时, 除了要将学生的用户名传递过去外, 还要传递一个表示学生权限的数值, 以便在进入考试页面时执行与教师不同的操作。
4 结语
本系统除了可以实现普通考试系统的一些常用功能外, 还可以实现诸如知识点掌握程度查询、试题使用频率统计、复原编辑等一些特殊功能。但由于各个教育机构的考试体系都各有自己的特点, 而本人对它们又知之甚少, 为此, 在使用过程中还应根据需要增加相应的功能。
摘要：传统的考试是以纸作为媒介的, 进入信息时代后, 这种考试模式面临着一场新的变革。电脑的广泛使用, 使考试向着无纸化阶段转变。特别是在网络应用日益普及的今天, 通过计算机网络进行考试, 具有更方便、更快捷、更灵活的优点。为此, 本文针对计算机题库系统进行了分析探讨, 并对系统进行了详细的设计。
关键词：题库,设计目标,总体方案
参考文献
[1]郭跃周, 张颖.基于校园网的计算机考试系统的设计与实现[J].现代电子技术, 2006 (4) .
通用运动控制卡开发 篇8
本文基于计算机的PCI总线, 设计出一种以DSP+FPGA为核心控制芯片的运动控制系统。该系统提供4轴闭环伺服控制, 8路高速光电隔离编码脉冲反馈www.IIAnews.c o m, 8路普通光电隔离通用信号输入, 8路通用信号输出, 4路主轴电机模拟量电压输出。
1 硬件方案
1.1 运动控制系统结构及功能
以PC机作为信息处理平台鬼知道, 运动控制卡以插卡形式嵌入P C机, 即“P C+运动控制卡”的模式。在运动控制卡和P C机的通信上, 采用P C I总线。P C I接口芯片采用PLX公司的PCI9030。
D S P和F P G A是运动控制卡的核心芯片, 完成系统的大部分运动控制功能金属加工网, 这两个芯片的性能直接影响系统的整体性能。因此, 本系统选用的DSP芯片为TI公司的TMS320LF2407AARCHEAN.net版权所有, FPGA芯片为ALTERA公司的Cyclone系列EP1C3T144。这两个芯片为系统提供运动控制脉冲、控制系统的驱动速度、插补运算以及加工状态的实时监控。插补运算是运动控制系统根据输入的基本数据 (如直线的起点和终点、圆弧的起点终点和圆心、进给速度、加速度等) , 在轮廓起点和终点之间计算出若干中间点的坐标值。在本系统中我们采用二次插补运算算法http://www.zaoche168.com, 由DSP完成粗插补功能, FPGA完成精插补输出运动控制脉冲。采取二次插补算法大大提高了系统运作的实时性和可靠性。
DSP芯片本身具有非常丰富的I/O引脚资源, 通用的I/O接口和伺服的限位、零位等都直接采用DSP本身的I/O引脚实现。此外, 手摇脉冲发生器的两路正交脉冲输入可以使用DSP芯片上集成的QEP电路来处理。
FPGA的插补命令先进先出缓冲区用于保存上位机传下来的插补命令;FPGA的辅助命令缓冲区保存上位机发出的一些控制指令。FPGA的状态缓冲区作为双端口RAM形式搜企网, 从DSP读取控制系统状态保存在缓冲区中, 然后上位机读取系统状态。FPGA的编码脉冲反馈缓冲区接受来自伺服驱动器的四路差分位置反馈信号。FPGA的脉冲发生接口产生四个进给轴的插补脉冲。FPGA的1K R A M作为D S P的外部扩展存储区。此外FPGA这几个缓冲区所需要的片选信号也是由FPGA对地址译码产生的。
通过使用硬件编程语言, 将伺服驱动控制脉冲发生模块、光电码盘反馈信号处理模块、插补命令缓冲区、辅助命令缓冲区、状态缓冲区、扩展存储区都集成在一块FPGA芯片上, 这样大大的减少了外围电路的设计工作量, 并增强了系统的可靠性和稳定性。
1.2 硬件电路分析
系统硬件电路主要有以下几部分组成:
I/O接口电路模块包括信号都经过光电隔离模块进行隔离后与DSP的I/O接口相连。8路通用输出信号与DSP的I/O接口相连后经过达林顿管输出。
编码脉冲反馈电路模块为4路增量式码盘信号, 每路均为A、B两相的差分信号G U I Z H I D A O.c o m版权所有, 经高速光耦差分整形模块处理后变为A、B两相的单端信号, 再经入FPGA的码盘接口模块进行计数, 由DSP读取以使上位机获得伺服电机实际运动位置。
脉冲输出电路模块为四路脉冲输出电路, FPGA的脉冲发生模块分别产生四路脉冲信号和方向信号后ZAOCHE168.com版权所有, 经由线形驱动器分别变成四路的差分脉冲信号输出, 和四路差分方向信号输出。
拟量输出电路模块可以通过DSP上集成的PWM发生电路+滤波电路+功率运放电路来实现。通过滤波电路保留PWM波形中的直流分量, 滤除高频分量从而得到一个直流电压输出量。这个电压范围在3.3V之内MMSonline.com.cn版权所有, 经过运放电路使电压最大能达到10V。直流电压的大小和DSP的PWM波形的占空比有关。
时钟及复位电路模块, 时钟发生电路为DSP芯片提供时钟信号, 这里采用10MHz有源晶振, 将参考时钟输入DSP的XTAL1/CLKIN引脚汉阳科技, 由DSP内部的PLL锁相环功能, 将工作频率提高到2 0 M H z、40MHz等。复位电路主要对DSP进行复位。
电平转换模块, 许多主芯片供电电压都为3.3V, 而手摇脉冲发生器和给DSP提供1 0 MH z工作频率的四脚有源晶振电压都为5V, 因此必须设计电平转换电路。金属加工网版权所有。
P C I总线接口电路模块, P C I 9 0 3 0和FPGA与计算机的PCI总线相连, 可以进行高速的数据传输。其中F PG A的插补命令FIFO、辅助命令FIFO、状态缓冲区作为上下位机交换数据的公共缓冲区。
2 DSP程序设计
DSP芯片制作商提供了丰富的软硬件开发工具, 如仿真器、烧写器、C语言开发环境等, 这些工具为开发DSP软件提供了很大的方便。
根据控制系统需要, 将DSP的控制程序主要完成的功能划分为若干模块:插补命令处理模块、辅助控制命令处理模块、状态反馈模块、插补算法模块、粗插补脉冲发生模块。
插补命令程序的主要任务是读取上位机发送来的对G代码解释所得到的插补命令金属加工网版权所有, 调用插补计算模块进行插补计算, 并把计算结果放到FIFO缓冲区中供脉冲发生模块使用。
辅助控制命令程序读取并处理上位机传下来的各种控制命令www.ZAOCHE168.c o m。
状态反馈程序的主要任务是将当前的状态信息存放到FPGA的状态缓冲区中, 供上位机读取。插补计算模块则负责具体的插补计算任务。脉冲发生模块进行粗插补计算汉阳科技, 将数据发送至FPGA的脉冲发生缓冲区中, 输出四个脉冲。
3 结语
基于DSP+FPGA运动控制卡的运动控制系统具有成本低、性能好的特点w w w.MMSonline.com.cn, 能满足运动控制的新要求。外围电路考虑了工作环境的复杂性, DSP能够完成各类复杂的运动控制算法和控制策略塑料工业网版权所有, 为高效率的运动控制提供可行方案。PCI9030能与计算机实现高速通信。
参考文献
[1]刘和平.DSP原理及电机控制应用:基于TMS320LF240X系列[M].北京航天航空大学出版社, 2006.
[2][美]德州仪器.彭启琮, 张诗雅, 常冉等编译.TI DSP集成开发环境使用手册――TI DSP系列中文手册, 清华大学出版社, 2005.
[3]林静然.基于TI DSP的通用算法的实现[M].电子工业出版社, 2008.
[4]清华远见嵌入式培训中心.FPGA应用开发入门与典型实例[M].人民邮电出版社, 2008.
通用控制系统论文 篇9
小型通用飞机定义:
目前还没有对小型通用飞机进行定义。本人在这里, 根据国内通用航空飞机本行业的规则和《GJB185-86有人驾驶飞机 (固定翼) 飞行品质》中对军用飞机的定义, 对小型通用类飞机进行定义小型通用类飞机一般是指吨位在4.5顿以下的通用飞机。
1.1 小型通用飞机飞控系统简介
小型通用飞机的飞行控制系统包括人工飞行操纵系统和自动飞行控制系统。人工飞行操纵系统是机械操纵系统, 自动飞行控制通过与人工飞行操纵系统交联, 从而实现控制飞机飞行。
1.2 小型通用飞机自动飞控系统简介
随着航空电子科技的发展, 小型通用飞机自动飞控系统飞控电脑已经集成到航电系统, 各个控制通道的舵机分别与人工飞行操纵系统交联。
1.3 小型通用飞机飞行特点
小型通用飞机飞行速度普遍不高, 一般都在音速内飞行, 大多数螺旋桨飞机飞行速度更低, 低速飞行。飞行高度普遍也不高, 大多在3000米以下飞行。在现代小型通用飞机自动飞行控制系统设计中, 飞控计算机集成于综合航电系统中, 所以选择合适的舵机是非常重要的。本文主要讲述小型通用类飞机如何选择自动飞行控制系统舵机。
2 自动飞行控制系统舵机特点
飞机自动飞行控制系统的舵机主要有电动舵机和电液复合舵机, 一般中小型飞机使用电动舵机, 大型飞机和战斗机等使用电液复合舵机或者使用电动舵机+无回力反传的液压助力器/电液复合舵机 (主要人工操纵使用) 模式。相比战斗机和大型飞机, 小型通用类飞机对飞控系统的舵机功率、输出力矩要求不是很高, 对舵机的可靠性、维护性、经济性要求较高。因此, 小型通用类飞机的飞控系统的舵机一般采用电动舵机。小型通用类飞机一般选择带离合器的间接式电动舵机。电动舵机一般可靠性高, 安装、维修方便, 但同时具有功率小, 输出力矩低的弱点, 中小型通用类飞机对自动飞控系统舵机的功率和力矩要求不是特别高, 因此, 电动舵机对一般的中小型通用类飞机都能满足。国内外的中小型运输机和公务机的自动飞行控制系统都采用的是电动舵机, 并且效果良好。
3 舵机选择需要考虑的因素
3.1 适航取证
选择自动飞行控制系统舵机时, 首先舵机研制单位需要取得舵机的适航证TSO-C9c
3.2 铰链力矩
选择舵机时, 需要考虑自动飞行系统工作工作权限内, 最大航速时, 舵面产生的最大铰链力矩。根据最大铰链力矩和舵机安装位置到相应舵面的传动比, 从而计算出所需要的输出力矩。
3.3 与其它系统接口
3.3.1 与人工操纵系统接口。
在选择自动飞行控制系统舵机时, 需要考虑所选择的舵机应该与人工操纵系统相匹配, 舵机与人工系统接口完好, 不会导致卡阻。舵机与人工操纵系统与操纵系统接口一般有两种形式:
a.是通过钢索连接在扇形轮两端;b.通过夹子固定人工操纵钢索和舵机钢索。
3.3.2 舵机与飞控计算机和航电系统的接口。
小型通用飞机自动飞行控制系统舵机与飞控计算机和杭电系统一般通过429总线连接。
3.3.3 与结构接口。
舵机在飞机内部需要有足够的空间来安装, 以及合适的安装支架。
3.4 满足飞机的性能要求
电动舵机的输出为力矩, 和最大输出转速。根据最大输出力矩和输出鼓轮轮半径, 可以计算出舵机的最大输出力。根据最大输出转速, 输出鼓轮半径, 舵机与操纵系统的交联点到舵面的传动比, 可以计算出舵面的偏转速率, 从而可以得出舵机能否满足飞机飞行品质对舵机转速的要求。
舵机的转速, 输出力矩、功率计算。 (电动机转速, T是舵机输出力矩)
3.5 脱开力
脱开力是指强力断开飞控舵机时, 在驾驶盘上需要施加的最小力。脱开力计算公式:
舵机脱开力计算:T/R (T脱开力矩, R输出轮半径)
n舵机安装位置到方向盘力的传动比
方向盘处脱开力为:T/ (R×n)
舵机的脱开力需要满足飞控系统的适航条款。舵机需要满足CCAR-25或CCAR-23部, 对飞控系统的要求, 脱开力矩不易过大。自动飞行控制系统小舵机通过钢索、扇形轮等零件和操纵系统交联起来, 当舵机工作时, 带动舵面偏转, 同事也带动驾驶杆/盘, 脚蹬等机构运动, 从而产生一点的反操纵力。按照适航要求, 对于小吨位的通用飞机, 这种反操纵力应该满足CCAR23.143 (c) 条款。舵机所产生的最大瞬间杆力, 应该小于 (333, 222, 667) N, 最大持续杆力, 应当小于 (44, 22, 89) N。为了满足这一条款, 需要考虑舵机的安装装置, 安装位置的杆系点距离驾驶杆盘, 距离脚蹬的传动比。
舵机的脱开力应该等于最大瞬间杆力, 来保证当飞机出现故障时, 驾驶员能顺利的切断自动飞行控制系统对飞机的控制。
3.6 安全性、可靠性、维护性、经济性要求
采用TSO-C9c或CTSO-C9c适航证的电动舵机, 并通过保证脱开力等于最大操纵力措施, 从而保证飞机飞行的安全性和可靠性。
电动舵机要方便拆卸, 从而保证自动飞行控制系统良好的维护性。
电动舵机价格便宜, 故障率低, 可靠性高, 满足经济性要求。
结束语
舵机选择在自动飞行控制系统的设计中非常重要, 甚至决定自动飞行控制系统设计成败。本文主要对选择舵机提出了自己的方法, 对于通用飞机自动飞控系统的设计, 具有一定的指导意义。自动飞控系统舵机的选择, 在初步选择后, 最终根据试飞结果是否满足设计要求来确定的。
参考文献
[1]张明廉.飞行控制系统[M].北京:航空工业出版社, 1994.
通用控制系统论文 篇10
1 灯丝调压控制方式分类
大功率短波发射机的灯丝控制主要是针对高周前级管和高周末级管的灯丝控制,尤其是高周末级管,由于其大功率高电流,是灯丝控制系统的核心控制对象。在不同的机型中,由于使用的电子管不一样,采用的灯丝控制方式也会有些差异,常用的灯丝控制方式有三种:可控硅调压器控制方式、机械调压器方式和分段控制方式等,这三种结构的控制方式各有特点,应用上对应不同的机器,其中分段式控制方式多应用于小功率发射机,而可控硅调压控制方式及机械调压控制方式多用于大功率发射机上。
五0一台研制的通用控制系统在灯丝调压控制方式上针对可控硅调压器方式、机械调压器方式和分段控制方式都有设计,针对不同的机器设备可以选用不同的控制方式,系统针对这三种控制方式均按模块化的方式进行设计,在使用过程中,通过灯丝逻辑控制选择三种控制方式其中的一种;同时还设置了供电故障快速恢复灯丝的方案,现将这3种控制方式分别进行说明。
1.1 可控硅调压器控制方式
可控硅调压器通过控制移相角达到改变电压的目的,一般来说,可控硅调压只能做降压调整,即输入电压即是调压器输出的最高电压。可控硅调压器工作时在电压(或电流)过零点导通,也截止于电压(或电流)过零点,输出的波形在全通状态时是完整的正弦波,调压状态时就是不同幅度的波峰,在可控硅调压器还在开通率低时,对电源系统有不同程度的杂波污染,但短波发射机在处于全灯丝状态下时,可控硅开通率在80%以上,对电源基本没有影响。可控硅调压器型号较多,控制方式也较多,但所有可控硅调压器均具备0-20m A的电流型控制方式,灯丝控制系统采用通过灯丝控制板送出0-4095的数字控制信号,送到D/A转换AD5628进行处理后送出相应模拟量,经过隔离耦合放大器送到功率运算放大器进行跟随、放大后,输出到可控硅调压器进行控制灯丝电压升降。
1.1.1 灯丝的升降控制
灯丝升的过程是指灯丝电压从零开始直至升到正常工作电压,降即是升的逆过程。在正常控制升降灯丝时,根据电子管的特性,需要稳步提升升降速度,一般从零升至正常灯丝全程需要15分钟左右,这样做的主要原因是灯丝冷状态时阻抗低,为了保证冷态灯丝电流不能过大,必须控制灯丝电压大小,防止灯丝过电流而产生形变造成电子管碰极损坏。一般灯丝升分为黑灯丝状态、灯丝一挡、灯丝二档、半灯丝、全灯丝状态、灯丝预热等几个阶段。可控硅调压器在零位灯丝时,处于关断状态,不输出电压,在灯丝电压在从零位到黑灯丝位置时,开始导通输出灯丝电压,开始升降步骤是每秒10个字,在黑灯丝位置进行预热延迟,大概需要5分钟左右,不同的电子管可以设置不同时间。延迟完成后,由黑灯丝位置到全灯丝位置,升降步骤是每秒50个字,灯丝电压到达5V后,灯丝基本处于热灯丝状态,此时可以提高灯丝的升降速度直至全灯丝。由于电子管灯丝的冷热状态差别很大,为了保持电子管工作恒定,发射机在不使用过程中,可以让其长期处于黑灯丝状态,保持灯丝热态,这样有利于延长电子管使用寿命,在需要播音时升到全灯丝状态,提高黑灯丝到全灯丝的升降速度,使得发射机能及时进入播音状态。
1.1.2 运行过程中意外处理
在设备运行中,经常会出现由于电网不稳定而造成的电力短时中断现象,俗称的外电闪或者短时停电,这时对于灯丝控制来说,会因为外电闪动而从全灯丝掉至初始状态,系统恢复需要重新控制一次升降过程,这时控制系统会立即输出灯丝零位控制电压,保证灯丝电压在零位,并立即合上相应冷却系统,保证灯丝处于冷却状态,若当前处于黑灯丝状态,在电力恢复后,系统按照正常控制方式,恢复到黑灯丝,若当前处于播音状态,则判断失电时间是否超过5秒,失电时间在5秒以内,则在电力恢复后,系统改变灯丝控制步骤,在12秒内快速恢复到全灯丝状态,在15秒内恢复播音,以减少停播时间;若超过5秒,在1分钟以内,则在1分钟以内将灯丝电压恢复到全灯丝状态;若超过1分钟,在5分钟以内,则取消灯丝预热过程,按照正常控制步骤将灯丝恢复到正常位置,恢复时长大概要4分钟;若超过12分钟,则按照正常方式恢复控制,恢复时长需根据灯丝预热延迟时间决定(可手动取消预热延迟)。以上恢复时间也是可以根据不同的发射机进行调整的。
1.2 机械式调压器控制方式
机械调压器控制方式是通过控制电机驱动灯丝调压器,改变二次线圈匝数的多少来达到改变输出电压的目的,因此波形上没有畸变,但相应速度慢,体积庞大,存在机械磨损等问题;在控制灯丝电压升降过程中,系统通过灯丝控制板输出控制2个灯丝升/降继电器,控制调压器电机的转动方向,完成灯丝电压的升/降控制。
1.2.1 灯丝升降压控制
在正常控制过程中,系统进行开机后,若灯丝调压器位置不在零位,则系统自动发出降灯丝控制,当灯丝调压器位置到达零位后,合上灯丝调压器电磁闸供电,此时才能逐步将灯丝升到预定位置。升降压的流程与可控硅调压器控制方式是一致的,这里就不再赘述。
1.2.2运行过程中意外处理
在设备运行中出现外电停电时,系统将会先切断灯丝供电电磁闸,控制调压器倒动到零位后方可重新进行灯丝升的操作,若出现外电闪或短时间断电,这时灯丝基本属于热灯丝,但机械型调压器升/降的速度不能像可控硅调压器一样,可以改变升/降速度,在电力恢复后,灯丝由全灯丝位置降到零位后,再次升到全灯丝位置,大约需要3分钟左右,这样会延长了停播时间,为此系统针对机械调压器专门设置快速恢复功能,在电力系统恢复后,首先立即恢复相应冷却系统,电力系统在出现5秒以内停电故障时,灯丝调压器保持原位置,在电力恢复后,直接恢复到全灯丝状态,以减少停播时间;若电力系统出现故障超过5秒,则要重新执行升灯丝操作,控制过程中系统自动取消灯丝预热过程,在5分钟以内,则在灯丝完成正常控制后,进行短暂预热后恢复播音;若超过5分钟,则按照正常方式恢复控制。以上流程可以根据不同的机器及控制方式进行设定。
1.3 分段控制方式
分段控制主要是针对功率较小的电子管,通过控制2段接触器,完成灯丝的控制,这种方式的优点是结构简单,不需要设置专门的灯丝调压器,目前使用最多的100KW短波发射机就采用这种方式,这种方式对发射机电子管灯丝多少会有些冲击,特别是在升灯丝过程中,在合上一段时,灯丝电流瞬间从零到50A左右,在合上二段时,灯丝电流瞬间从50A到400A左右,灯丝一段和二段是通过电阻来限流。
1.3.1 升降灯丝控制
系统在正常控制时,通过灯丝控制板输出控制2个继电器,完成灯丝一段和灯丝二段的控制,系统开机后,合上灯丝一段,在一段灯丝电流电压正常后延迟系统设置时间后,发出灯丝二段合控制指令,当灯丝二段合上后,断开灯丝二段的控制,进入灯丝预热阶段,预热完成后,可开始播音。
1.3.2 运行过程中意外处理
在电力系统出现故障时,系统发出断开灯丝控制,在电力系统恢复后,首先立即恢复相应冷却系统,若电力系统在出现5秒以内停电故障时,系统按照正常方式完成灯丝一段、二段控制,灯丝到达二段后,自动取消预热延迟,开始进入播音状态;若电力系统出现故障超过5秒,在5分钟以内,则在灯丝完成正常控制后,进行短暂预热后恢复播音;若超过5分钟,则按照正常方式恢复控制。以上流程可以根据不同的机器及控制方式进行设定。
2 黑灯丝状态的设置
为了提高电子管寿命,灯丝工作状态尽量应保持在热状态,而从省电的角度考虑,在发射机不工作的时候,可以使灯丝电压降低到一定的数值,既保持了灯丝的热状态,又可以大幅减少用电量,同时减少发射机冷却系统的消耗。具备黑灯丝控制的发射机,当系统发出黑灯丝指令后,系统开始降灯丝控制,当灯丝到达黑灯丝位置后,进行冷却延迟(系统内设置高限是120分钟),当延迟完成后,关闭全灯丝冷却系统,进入黑灯丝冷却状态。
3 灯丝控制过程中的状态监测
灯丝控制过程中的状态监测主要是针对灯丝调压器故障、灯丝控制信号故障、灯丝供电故障等原因导致灯丝升/降过程中无正确响应,发出相应的告警信息。
1)在发出开机指令后,若灯丝控制逻辑不满足,则立即发出告警,提示处理故障点,若灯丝控制逻辑满足,则系统开始进入升灯丝控制阶段。
2)在升灯丝控制过程中,系统会监控灯丝电压,当灯丝电压低于设定值时,说明可能有缺相或灯丝调压器故障等现象,发出灯丝调压器输出电压过低告警,并发出灯丝暂停指令;若有灯丝电压,无灯丝电流,则发出灯丝电路断路故障告警。
3)灯丝电流检测
因灯丝电流过大,所以系统采用灯丝电流互感器,为避免走线过长,导致信号受到干扰等因素,系统采用4-20m A的电流型判断方式,在系统加电启动灯丝升压过程后,若灯丝电流检测低于4m A,则立即发出灯丝电流检测故障告警。
4 结束语
通用控制系统论文 篇11
【关键词】海上斜拉桥；工序；成本；构成
引言
本文通过对海上斜拉桥主要工序工法的总结和提炼，以及相应施工成本的实践及分析，将海上工程项目的施工组织及成本构成进行深入浅出的阐述，作为类似项目施工的有益参考。
一、海上斜拉桥施工工序
海上斜拉桥基本施工工序如下：
（一）钢管桩制造与打插；（二）钻孔平台施工；（三）海上桩基施工；（四）承台钢套箱施工；（五）海上承台施工；（六）索塔施工；（七）钢箱梁安装；（八）斜拉索安装。
二、基本施工工序工法及施工成本构成控制
（一）钢管桩制造与打插
1.1基本施工工艺
海上桥梁基础一般设计有钢管复合桩，即由钢管桩制造、钢管桩打插和在钢管桩内进行钻孔灌注桩施工而成。以港珠澳大桥为例，其钢管桩直径2.8米至3米，长40至60米，壁厚25mm，单根重量往往超过100吨，且精度要求较高，下沉后中心偏差不大于10cm，倾斜度不大于1/200。
1.2钢管桩制造及运输
钢管桩制造由具有钢管卷制设备、及配套防腐涂装设备的工厂进行生产。该部分成本包括钢管卷制费用、防腐涂装费用，施工界面为钢管生产成品在运输码头完成落驳为止。落驳后的运输由承包人另行组织租赁船舶运输。
1.3钢管桩打插
海上钢管桩插打一般有两种方案：①采用导向架+振动打桩锤进行插打施工。②使用大型打桩船进行进行插打施工。由于打桩船具有插打速度快（根据地质情况不同每天插打钢管桩可打2-4根）、精度高的特点，目前普遍成为承包商选用的方案。
1.4钢管桩制造与打插成本构成
钢管桩制造：①钢管桩卷制。②防腐涂装内壁（或涂装内外壁）。③运输。④其他施工船舶费用摊销、间接费及税费。
钢管桩打插：①钢管桩直径1.2米；②钢管桩直径2.0米以上。 ③进场调遣费，其他施工船舶费用摊销、管理费及税费。
（二）钻孔施工平台
2.1钻孔施工平台施工工艺
钻孔平台是桥梁基础施工的重要设施，也是主要成本项。钻孔平台采用永久性钢管复合桩的钢管桩加长后作为主平台基础，采用直径1米-1.5米的钢管桩作为辅助平台基础，采用型钢平联焊接，上部结构采用贝雷片架设、钢板铺装。
2.2钻孔施工平台成本构成
钻孔平台是桥梁基础施工主要造价项目，该造价计入海上桩基单价中。以港珠澳大桥青州航道桥现有的钻孔平台为例，单个主墩钻孔平台设计：长135米，宽49米，面积6615m2。主墩单个平台钢结构重量为2000吨，单个平台辅助钢管桩重量为1400吨。全桥6个钻孔平台钢结构重量约为12200吨。
（三）海上桩基施工
3.1基本施工工艺
海上桩基施工是在已经搭建好的钻孔平台上进行。
海上桩基一般长度超过100米，并具有较深的入岩深度，强度一般达到70～140兆帕。为保证成孔质量，应选用大于350型大型回旋钻机进行施工，并需根据不同地层条件，采用刮刀钻头、滚刀牙轮、孕镶牙轮钻等钻进工艺，采取气举反循环钻进成孔
3.2海上钻孔灌注桩施工成本构成
3.2.1钻孔施工成孔造价构成①钻孔成孔；②钻孔用自发电用柴油。3.2.2桩基混凝土灌注造价①拌合船费用，劳务配合费用。②泥浆清运费用。3.2.3钻孔施工平台费用及混凝土材料费用。3.2.4发电机、其他施工船舶摊销费用、管理费及税费。
（四）承台钢套箱施工
4.1基本施工工艺
桩基施工完成后，应进行钢套箱加工及安装施工。钢套箱作为承台施工的围堰与模板，是桥梁永久性重要钢结构组成部分。钢套箱兼具防撞功能。钢套箱采用工厂化分段制造，拼装成整体，工厂化涂装防护，整体吊装装船运输到现场，采用大型吊机整体吊装就位，具有单件重量大，海上运输困难，吊装方案复杂等特点，是海上桥梁施工的重点难点工序之一。
4.2钢套箱施工成本構成
4.2.1钢套箱加工①钢套箱实际钢材使用重量大于可计量钢材重量，包括内部支撑、悬挂系统及损耗等，这些钢材无法回收。因此计算钢套箱造价时不能漏掉此部分钢材造价。②钢套箱加工、涂装、运输造价。4.2.2钢套箱安装 港珠澳大桥青州航道桥主墩钢套箱重量超过1000吨，需要两台1000吨以上的浮吊抬吊安装，难度大，由于大型浮吊资源缺乏，一般费用较高。4.2.3其他施工船舶摊销费用、管理费及税费。
（五）海上承台施工
5.1基本施工工艺
封底施工：承台施工之前先实施封底混凝土施工。为确保承台封底混凝土的质量，需要根据潮水涨落情况，在钢套箱内封底按分层分块施工，第一层封底混凝土采取水下浇筑的方式，第二层采取干浇施工。封底成功后，开始进行承台混凝土施工。承台施工：以港珠澳大桥主墩为例，主墩承台高9m，单个承台混凝土方量15000多方，属典型的大体积混凝土施工。承台混凝土分层分四次进行浇注，单次浇注最大混凝土数量超过5000m3。项目部委托专业单位进行承台混凝土内部温度监控；通过布设多层冷却水管，控制混凝土内部温度；使用两艘拌合船同时进行浇注确保浇注质量、浇注安全；为保证混凝土外观质量，承台顶层模板加贴模板布。
5.2承台施工成本构成
5.2.1承台混凝土施工构成①混凝土劳务操作；②混凝土搅拌船拌合；③混凝土表面硅烷涂装。5.2.2冷却水管、冷却淡水、施工柴油。5.2.3混凝土材料。5.2.4施工船舶摊销、管理费及税费。
（六）索塔施工
6.1基本施工工艺
斜拉桥索塔的施工工艺基本类似，以宁波象山港大桥为例，主塔采用钻石形混凝土索塔，索塔总高度为226.5m。索塔塔柱包括下塔柱、下横梁、中塔柱、上塔柱、塔顶装饰段。锚固形式为钢锚箱。模板采用液压自爬模体系，整个塔柱共分49层浇注，其中下塔柱分9次浇注，下横梁分2次施工，中上塔柱分38次浇注；标准节段高度为4.5m或6m。
6.2索塔施工成本构成
6.2.1索塔混凝土施工造价①混凝土劳务操作；②劲性骨架劳务操作；材料费（按每立方混凝土45kg计算）。③混凝土搅拌船； ④混凝土表面硅烷涂装。⑤塔柱施工期间自发电柴油。6.2.2钢锚箱安装1200型大塔吊租赁费用。施工船舶摊销、管理费及税费。
（七）钢箱梁安装
7.1基本施工工艺
钢箱梁分塔区（墩顶）钢箱梁和标准段两类别考虑安装方式及费用。塔区钢箱梁施工完成后，利用浮吊起吊桥面吊机构件到箱梁0#块顶面，在0#块顶面拼装桥面吊机（或后场预拼装好吊机整体上桥）。钢箱梁标准段采用桥面吊机安装。
7.2钢箱梁安装成本构成
7.2.1钢箱梁安装施工造价①塔区、墩顶安装钢箱梁大浮吊费用，需要根据使用大浮吊的实际情况确定，大浮吊应为1000吨以上才能满足吊高、吊距，使用费用差别较大。②港珠澳大桥有大节段安装，重量超过3600吨，现场采用4000吨及2600吨大型浮吊抬吊安装，费用大。7.2.2钢箱梁安装施工造价③标准段梁段钢箱梁安装，主要考虑桥面吊机费用。7.2.3施工船舶摊销费用、管理费及税费。
（八）斜拉索安装
8.1基本施工工艺
斜拉桥斜拉索安装的施工工艺基本类似，斜拉索通过水运至现场，采用梁上放索方案，按先塔端、后梁端进行挂索，斜拉索张拉及索力调整统一在塔端对称进行，采用桥梁构件几何控制法进行施工控制。斜拉索施工完成后，按设计要求安装阻尼器。
8.2斜拉索安装成本构成
8.2.1斜拉索安装施工。8.2.2施工船舶摊销费用、管理费及税费。
三、海上施工基本船舶配置
3.1施工船舶基本配置
根据实际施工经验，以建造斜拉桥两塔（一般含6个墩）为例，桥梁施工船舶最低限度配置为：①拖轮2艘，2000hp-3000hp。②驳船6艘，1000吨-2000吨。③抛錨艇2艘，2000hp-3000hp。④水上拌合船1艘，100m3/h。⑤浮吊2艘，100吨-200吨（不包括短期吊装大浮吊）。⑥交通船1条，载人100人以上。⑦粉料运输船1艘（用于拌合船粉料补给）。⑧泥浆船4艘。⑨送水船1艘。
3.2施工船舶成本估算
由于船舶使用类型、数量都较多，大部分船舶必然需要外租，这部分成本是海上桥梁施工的主要成本，应摊入各清单细目成本单价。
四、结语
海上桥梁施工技术和施工组织历来是施工企业的重点关注和研究的施工难点，外海施工更是难上加难，港珠澳大桥位于珠江口外海，施工难度大，且现有公路定额难以测算施工成本，但是掌握了一定规律的施工步骤和工序后，其施工成本可以取得有效控制。
参考文献
通用在线考试系统的实现 篇12
近年来,随着计算机技术和互联网技术的迅速发展,远程教育和网上考试成为网络应用的一个重要方面。当国外一些国家已经获得快速发展的同时,在国内,网上考试还处于一个试用阶段。虽然也出现了各种各样的在线考试系统,但都因为开发技术的有限性,使其不能满足各个学校或单位在线考试的要求。同时在线考试的不通用性,也造成了教育资源的大浪费,开发一套通用的在线考试系统是目前的一项重要任务。首先从跨平台性的角度出发,研究了基于.NET框架的Web Services开发平台,介绍并探讨了当前流行的XML技术。基于这一平台选用了开发程序简单,维护容易,安全性比较高的ASP.NET(Active Server Page.NET)开发工具。ASP.NET是.NET Framework中一套用于生成Web应用程序和XML Web Services的技术。ADO.NET是一种包含于.NET Framework中的重要的应用程序级接口,用于在Microsoft.NET平台中提供数据访问服务。对于XML技术,说明了它的特点、语法以及与HTML的区别,并且还利用ADO.NET操作XML文档数据。另外,利用MVC主动设计模式解决了被动设计模式存在的缺点,真正实现了视图、控制器、模型3者的分离,并给出了相应的实现代码。
利用Web Services技术,开发一套能够跨平台运行的、安全性高的通用在线考试系统。实现考生考试界面、成绩查询、教师制作试题、试题的上传等主要功能,并把它们封装成一个个的组件,用于Web服务调用,真正实现了在线考试系统的通用性,从而避免了教育资源的大量浪费。在考试通用性方面根据教育资源体系一系列规范制定了符合标准参数的试卷与试题,根据在线考试系统的所需要的安全性制定了安全机制。
2 ASP.NET开发技术
.NET Framework是微软最新发布的程序开发及动态网页制作平台,用它可以快速建立企业级Web应用程序和高性能桌面电脑程序。ASP.NET是使用.NET框架所提供的编程类库如ADO.NET,XML等构建而成的,也是一种建立在CLR(通用语言运行库),建立在这种服务上的程序叫受管程序。这种受管程序运行时使用即时编译技术,性能上比使用解释执行的程序优越的多。
同时.NET提供了操作系统层级的,异步且具有层次结构的可扩展类库。由于该类库具有面向对象的特点,这不必拘泥于使用第三方组件的限制,确保了应用程序的设计和实现能能够采用完全面向对象的思想。另外.NET采用了命名空间组织结构,防止了命名冲突,这样也保证了其自身的可扩展性。
在ASP.NET的支持下,利用ADO.NET可以方便地访问种种数据库,不管其数据库是关系数据源,还是多媒体数据源,都可以通过ADO.NET来存取。ADO.NET是Microsoft在.NET平台上对数据存取的解决方案。在继承ADO的基础上,它也引入了一些重大革新。它不只是面向数据库,而是集合了所有允许数据处理的类。这为实现通用的考试系统提供了良好的技术支持。
3 考试系统的实现
该通用在线考试系统是基于.NET架构,它是Microsoft新推出的技术架构,使用ASP.NET和最新的ADO.NET数据库访问技术,开发语言采用VB.NET,数据库采用SQL Server2000。
本系统包括3个子系统:在线考试管理子系统、教师职能实现子系统和网络管理子系统。系统模块如图1所示。
3.1 用户登录
实行计算机化考试与传统的考试不同,计算机考试不能像人那样处理应急事件,所有可能出现的情况都要在考试之前预料到,并能预先做出处理的对策。考试子系统是考试系统的主体,为在线考试提供场所和载体,它主要是实现考试学生管理、考试安排、组卷、以及查分等功能,出现图2的登录界面。
在Web.Config文件中将
3.2 教师出题软件
在教师出题部分,分为手工出题与自动出题。手工出题主要组织非客观题,自动出题主要针对客观题组织。图3和图4分别是它们的运行界面。
3.3 试题上传
用ASP.NET的HtmlInputFile来实现试题的上传,并且要表示为HTML标记,如图5所示。
要实现一个试题文件的上传,需要3个组分。
(1)必须设置表单的编码类型为“多部分/表单—数据”。可以通过设置HtmlForm控件类的一个属性来实现。
(2)添加HtmlInputFile控件,在Visual Studio.Net作为右击HTML控件并选择Run As Control。
(3)添加触发上传和保存文件到服务器硬盘的一个按扭可以使用Htmlinput File.PostFile.SaveAs方法。
3.4 试题查询
Web Service的请求者有两种:浏览器和程序逻辑代码。可以直接访问Web Service的URL,在页面上通过单击调用该服务提供的方法。也可以在程序逻辑中访问Web Service,将远程的Web Service作为程序的一个组件看待。以管理员实现Web Services为例,用几个接口实现到管理员管理用户的目的,如图6所示。
在网络考试系统中,试题是进行考试的物质基础,实现Web Services试题查询功能显得尤其重要。这个查询组件的名字命名为“QueryQestion”,供用户端定位使用。定义一组功能接口,提供服务。选择Visual Basic.NET作为编程语言。下面是该组件实现的部分代码:
4 结语
针对现行在线考试系统中试题资源内容混乱,大量低水平重复开发、网络考试系统缺乏标准化、试题类型以及表现形式不能充分满足需求等诸多问题,提出了网络考试系统的标准化模型,并且开发出原型系统。提出了解决通用性的Web Services开发平台技术,它不仅是一个革命性的技术,而且它将对计算机软件的体系架构产生深远的影响。
摘要：基于Web应用技术的信息化建设已经引起了越来越多的人们关注。利用传统的Web应用技术开发的信息系统,仅仅与数据库进行简单的交互阶段而己,然而这样远远满足不了不断升级的用户需求,简单介绍了ASP.NET适合实现通用考试系统的一些特点。以SQL Server为例,主要介绍了利用ASP.NET开发技术和ADO.NET数据库操作技术,并且给出了相应的代码。利用这种技术能够有效缓解当前实现通用考试系统所存在的困难。
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