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关键词： 带式输送机   监控系统   以太网   通信协议   C#Winform   上位机软件  

摘要： 带式输送机是现代化生产中一种连续运输设备,具有运距远、运费低、运量大、装卸方便、能耗小、适合于散料运输等优点,已经广泛应用于煤炭、矿山、港口、电力、冶金、化工等领域,与汽车、火车一起成为三大主力工业运输工具。由于带式输送机安装调整不当、落料点落料不正、长期在恶劣环境下使用等原因,造成带式输送机故障。为了保证带式输送机安全可靠、节能环保地运行,需要一种带式输送机监控系统。但是,目前带式输送机综合保护系统存在检测和控制功能不全,采用CAN或485总线结构,布线复杂、不方便扩展、通信距离近、传输可靠性差、不能视频监控等问题,其上位机软件存在针对性不强、缺乏实时性、代码效率不高等不足。为了解决上述问题,本文针对基于以太网的带式输送机监控系统进行了研究。在基于以太网的带式输送机监控系统的设计方案的基础上,提出了一种基于以太网的带式输送机监控系统软件设计方案,设计了通信软件、数据库和上位机软件。利用以太网技术,基于.NET平台的Socket套接字和TCP/IP协议制定了上位机与监控终端、网络电话和急停开关的通信协议,设计了其通信软件,实现了上位机与监控终端、网络电话和急停开关的通信;采用SQL Server设计了带式输送机监控系统数据库,实现了历史数据存储、归档、查询等;采用C#Winform设计了带式输送机监控系统上位机软件,实现了带式输送机状态检测和控制、参数设置、故障报警和视频监控等功能。进行了实验研究,结果表明,该带式输送机监控系统实现了上位机利用工业以太环网与监控终端、急停开关和网络电话的通信,以及对带式输送机烟雾、堆煤、张力、速度、温度、急停等运行状态的检测,故障报警、数据查询、视频监控等功能,能够实现对洒水、制动、纠偏等远程控制。本文所研制的基于以太网的带式输送机监控系统软件,具有控制灵活、组网和扩展方便、功能强、可靠性高等优点,可广泛应用于煤炭、矿山、港口、电力等领域。

关键词： 学生管理   健康评估   软件设计   功能模块   密度聚类分析  

摘要： 论文从学生健康评估需求出发，在挖掘学生体检数据的基础上，对学生健康进行评估和管理，实现了集基础信息管理和评估管理于一体化的工作模式，实现正确、科学的学生健康评估。　　本论文针对当前学生体检数据中存在的利用不充分，学生健康评估不准确等问题，从学生健康评估的数据源进行研究，分析了学生监健康评估模型。首先，分析了当前学生健康管理的需求，通过用例图完成了学生健康管理实现的核心功能，结合系统运行条件，分析了系统的一些非功能性需求。在获取系统需求功能之后，完成系统总体的设计，其中软件体系结构设计采用了多层结构的设计，随后完成了系统的安全设计。在完成概要设计之后，在各个功能模块中选取典型的功能来说明模块的详细设计过程，在设计过程中采用了类图和时序图的方式来描述。在最后设计部分，完成了数据库的设计，满足了系统数据存储的要求。在系统模块实现后，系统采用JavaEE对各功能模块做了实现过程的描述，系统实现时，通过程序段和运行图来描述实现过程。最后，对系统功能和性能分别做了相应的测试，其结果来验证系统运行是稳定的，满足了学生健康管理的功能和性能的要求。　　系统可应用于各类学校的学生健康管理工作中，其能够改变当前学生健康的管理模式，为学生健康管理提供数据管理与支持决策。实现集体检数据采集、体检数据处理、健康参数管理、健康评估管理于一体的健康评估模式，实现了科学、全面的学生健康评估。

关键词： 智慧建筑   半实物仿真   FMU模型   实时监测  

摘要： 智慧建筑是在建筑智能化基础上发展而来的,它为人们提供更加可靠安全、便利及可持续发展的建筑。该建筑具有一定拟人化或者决策判断能力,同时提供友好的建筑管理方式。然而,对于具体的智慧建筑项目,如何在节约成本的基础上选择合适的架构形式,同时充分发挥系统的功能,是一个值得关注的问题。本文提出了一种基于FMI标准同时支持OBIX标准的半实物仿真平台框架。该平台实现了两大功能,对支持FMI标准的FMU仿真模型的加载与运行,和对硬件系统实时进行数据交互。因为空调系统是建筑中重要的部分,也是能耗占比较高的一类设备,为此基于平台,针对建筑的空调系统,联合仿真模型与硬件系统,实现硬件在环的半实物仿真,使空调系统达到风平衡运行状态,从而达到优化设备运行,降低能耗,最终实现智慧建筑的目标。同时,提供了安全可靠、便利、友好的建筑管理方式。本文利用智慧建筑仿真平台实现了一个案例——包括基于某建筑空调系统硬件系统构建的仿真FMU模型,共有二十八个风口;以及某建筑实物硬件系统环境,其中包括十二个房间的空调控制点位,十个房间的空气质量检测,有温度、湿度和二氧化度浓度。通过该仿真平台使得仿真模型与实物联成一体,达到以节能为目的的智慧闭环,比如根据实际控制监测的二氧化碳浓度自动调节风口,达到换风和风系统平衡。在本文的最后章节,对所设计的智慧建筑系统进行了测试,包括对其中的半实物仿真平台模块,实时监测模块,都分别进行了测试,最后对整体系统进行了系统测试。测试结果表明了该仿真平台框架可完成智慧建筑的需求。

关键词： 开放式   自主学习   软件设计   SMT现代电子技术   任务驱动法  

摘要： 文章对软件设计的应用与SMT现代电子技术实训课程的教学特点进行了分析。阐述了传统教学方法的弊端,利用实验管理系统,引入开放式、自主学习的实验教学模式。详细介绍了如何运用任务驱动法,推动学生进行自主学习的全过程。

关键词： RFID   信息系统   数据库   软件设计   硬件设计   载波技术  

摘要： 目前,物联网相关技术在船舶行业中的应用仍处于发展阶段,船舶智能化是船舶工程的发展趋势。本文针对船用RFID信息监控系统进行了设计研究,对于提高船舶舱室内部信息化监控的效率,具有重要的研究意义和极大的实用价值。首先,船用RFID信息监控系统针对船舱内部实际环境的具体要求,设计并实现了一套基于RFID的智能监控硬件装置。该硬件装置以RFID标签——天线——读写器组成的RFID信息传输模块为基础,对船舱内部单一舱室内文档、工作人员及环境参数进行实时监控,提高船舱内部智能化办公效率。然后,针对船用RFID信息监控硬件装置,设计并编写了与其配套使用的船舶监控管理软件。船用RFID信息监控管理软件开发环境为C#与Visual Studio。软件可实现信息实时显示、人员考勤管理、环境参数曲线显示等常用功能。为提高船用RFID信息监控系统的安全性,软件中设置了针对不同级别工作人员的权限。不同职位的工作人员需使用特定密码打开软件相关界面进行操作,并且记录于日志中。并且船用RFID信息监控管理软件可与SQL server编写的数据库实时通信,备份数据并保存。接着,编写了船舶专用数据库,包括文档数据库、人员数据库、环境数据库三大子数据库。实现对船舶内部相关数据的实时存储、信息备份。软件中日常操作记录及重要历史信息可实时存储到数据库,保护船舶信息安全。船用RFID信息监控管理软件与数据库通过“登录名+密码”的形式进行双向通信。在系统实际测试过程中,针对文档密集型堆放引起的标签碰撞误读问题,参考并改进了适于船舶内部监控系统的RFID智能防碰撞算法。采用了四比特位防碰撞RFID算法,提高RFID密集型读取标签时的防碰撞概率,先后进行多次测试并对读取结果进行比对分析,有效提高RFID读取的准确率。最后,在完成以上船舶单个舱室内的船用RFID信息监控系统的软硬件设计与实现及算法改进后,为进一步将该系统用于实际应用需求,突破其在一个舱室内部进行监控的局限性,对船用RFID信息监控系统中涉及到的电力线载波问题展开研究,针对船舶内部电力网安装实际情况,对船舶电力线载波通信的传输特性进行研究。提出了基于正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的电力线载波方案。通过采用多载波传输与低速码流增强了船用RFID信息监控系统中OFDM抗频率选择性衰落和抗窄带干扰的能力,使船用RFID信息监控系统的载波性能呈现较好的健壮性。综上所述,本文通过RFID监控技术、数据库存储技术、软件设计技术、硬件装置设计与实现等多种技术的运用,在原有技术、算法、结构上进行了创新,实现了对船舶内部信息实时监控的功能。从而解决并克服了原有船舶监控系统的低效与滞后等缺点,提高了船舶内部监控系统的信息共享性、智能性、安全性,使得船舱内部工作运行效率得到进一步提升。

关键词： 激光加工   动态聚焦   自由表面加工   三维图形处理  

摘要： 由于激光加工非接触、高能量、高精度与可控性等优点,其已成为表面加工的主要方式之一。在过往的研究中,研究方向主要针对于二维平面的表面加工,针对于三维表面的高速度与精度的加工方式并不常见,市场上尚未有成熟的整体解决方案。本文旨在针对该领域进行整体的系统开发研究。首先,根据基于动态聚焦的三维振镜和五轴工作台,搭建出了整个系统的软硬件平台。并从实验中测量得出光路真实世界坐标与硬件系统坐标的关系,进一步计算测量得到软件系统与硬件系统之间的坐标映射。其次,根据工业中通用的几种三维模型的特点,对模型进行了解构与拓扑结构重建,并对数据结构进行了优化以加快计算速度。同时在软件中设计了三维视窗,提出了模型分割、拾取与网格化显示等算法。第三,在已分割的重建后三维模型的基础上,根据黎曼几何中共形几何的定义与计算方法,深入研究了计算机图形学中的纹理贴图方式,提出了将三维模型最小失真平面化的优化最小二乘共形参数化(Optimizing Least Squared Conformal Parametrization,OLSCP)算法与将局部区域内失真度降到最低的区域优先多重参数化(Multi-Field Prior Parametrization,MF-P)算法。借助这些算法,可以将三维模型参数化为二维网格,以便将编辑好的二维图形定位到模型上。之后,采用矢量化算法与相交算法,将离散化顶点精确定位到模型上,并进行控制点插补。最后,根据计算结果输出激光器与振镜控制参数,得到在真实物体上的加工轨迹并与常规加工方式对比,分析了实验结果与误差。并提出了一些后续优化改进研究的方向。

关键词： 商业银行   合同票证防伪系统   软件设计   功能模块  

摘要： 随着商业银行在对公业务上的不断扩大，银行办理业务内部所需处理的合同、票证、单据日益增多，因前期使用手工填写，旧的合同票证管理系统已无法满足目前庞大对公业务体系的要求。基于此背景，本人在平安银行任职期间参与了合同票证防伪系统设计的需求分析、涉及开发及最终实现等工作。本文在技术层面做了以下分析和研究:(1)JAVA企业级应用程序;(2)办公自动化插件;(3)在线office办公文档处理;(4)B/S架构下的办公自动化。通过对平安银行合同票证防伪系统的研究和调查，分析银行对公业务领域对于合同票证管理及防伪的处理过程，将理论和实践相结合，优化系统的业务流程。本文最后将项目开发中积累的经验和成果加以总结。本文的研究内容具体包括以下几个方面:　　(1)论述了商业银行合同票证防伪系统的选题背景，选题意义，通过查阅大量文献资料，了解当前商业银行合同票证防伪系统最新研究成果以及未来研究的发展方向。　　(2)对平安银行对合同票证进行防伪的整个业务流程做了全面的、深入的调研，详细深入地分析了商业银行合同票证防伪的工作流程和用例，并对在建设商业银行合同票证防伪系统的非功能性需求，建设的目标，建设的原则等各个方面问题进行深入的讨论。　　(3)利用软件工程的方法和思想，并使用数字签名技术对商业银行合同票证防伪系统的票据防伪进行设计与实现，实现了可追述发票内容的可信电子凭证伪识别应用创新。　　本文从真实业务需求出发，基于真实项目进行设计。截至目前此项目已经投入使用，经过了一段时间的内部运行检验，满足了业务的需要，并且运行稳定，达到设计目的，效果良好。

关键词： 辅助电池系统   电池管理系统   菊花链   硬件设计   软件设计  

摘要： 随着城市化进程不断加快,轨道交通高速发展。在一带一路战略下,我国高铁由“引进来”到“走出去”,受到国际的认可,其中标准动车组是我国自主研发的适合中国铁路运行条件的高速动车组。针对现有的辅助电源电池管理系统存在的问题,本文依托于中国标准动车组的相关课题,对辅助电源电池管理系统的拓扑结构、硬件设计和软件设计进行了深入的研究,提出了一种优化的设计方案,并搭建了实验平台,相关的工作总结如下:首先,分析不同电池管理系统拓扑结构的特点,提出了菊花链通讯的分布式结构。现有集中式和主从式的拓扑结构在应用时会引起模组间的采集线束长短不一致,从而导致单体电压测量精度会有所差异。由于分布式拓扑中,电池管理系统相互间只有通讯线,采集线可以更靠近电池侧,本文研究采用菊花链的分布式拓扑结构。为避免高低压系统的相互干扰,本文研究设计把高压系统的采集功能从电池管理系统中独立出来。此外,为了有效地实现电池信息的远距离传输,本文采用了无线通讯方式。其次针对拟解决的问题提出优化的方案。根据优化方案,设计了采集单体电压和温度信息的采集板、采集总电压总电流的高压板和实现BMS信息处理的控制板。完成每个部分的芯片选型、原理图和PCB绘制、软件程序编写等工作。最后,搭建了测试平台。对采集板的单体电压和温度采集精度、无线通讯等功能进行了测试,完成了实验方案验证。本文共有图49幅,表14个,参考文献51篇。

关键词： 列车空调   控制器   显示系统   TRDP通信   ARM  

摘要： 逐渐增长的城市人口带动着我国轨道列车的迅速发展,改善列车车厢环境,提升乘客乘车满意度变得越来越重要。列车空调控制器作为控制车厢空调不可或缺的设备,已成为每一列列车的“标配”。目前,国内列车空调控制器主要采用PLC作为主控制器,直连HMI系统进行信息显示和设置。尽管能够有效的维持列车车厢温度环境,但随着乘客不断增加,需求日益复杂,对于列车空调控制器功能的拓展,控制器空间的压缩,故障信息的提示以及乘客对于列车空调运行状况的查询等问题上已无法满足。因此,对列车空调控制器的改进升级至关重要。针对这些问题,本文首先了解列车空调控制器研究现状,在此基础上提出一种基于ARM平台的列车空调控制器软件设计并进行实现。该控制器以Linux为操作系统,在增加了列车空调控制器功能拓展性的同时,降低了空调控制器在车厢内占据的空间。之后对列车空调控制器的原理和硬件平台进行了介绍,并根据控制器需求给出了整体软件架构和功能划分。然后对每一个功能模块的具体实现进行了阐述,主要包括主控制器的MVB(Multifunction Vehicle Bus)通信、控制管理、故障报警、程序设定和系统维护功能;显示系统的TRDP(Train Real-time Data Protocol)通信、信息的显示设置、界面绘制和关联设计功能。最后搭建模拟实验测试环境,对列车空调控制器软件进行测试。最终实现的控制器支持TCMS(Train Control and Management System)、手动和全自动三种控制信号,具有一定的冗余处理能力;支持最近最先原则的故障报警功能,为系统维修提供了便利;支持全自动模式下根据室外环境和车载情况自动设定空调运行参数,保证了车厢内环境能及时适应室外温度和车载人口情况的变化而变化。显示系统与控制系统采用分离设计的方式,两者之间通过TRDP通信,保障了显示系统能够记录和设置空调实时运行状态的同时也为未来显示系统与其他设备的通信奠定了基础;显示系统以Linux下Qt为开发平台,具有界面优化显示和高速响应的优点。

关键词： 球面疵病检测   MFC   图像拼接   疵病信息提取  

摘要： 光学元件是光学系统中的最基本单元,其质量的优劣直接影响着光学系统的性能。作为衡量其质量的重要因素之一的表面疵病因此备受关注。光学元件的表面疵病对光学系统危害极大,特别是在高能激光系统中甚至会导致系统瘫痪。目前对疵病检测的研究主要集中在平面元件领域,而球面检测因为技术难度高,研究成果相对较少。本文介绍了几种常用的疵病检测原理,以及软件开发环境和开发过程中用到的关键技术。基于显微暗场散射成像原理下的球面光学元件表面疵病检测系统,采用多种开发平台联合开发了一款软件系统,实现了从图像采集、图像拼接、到疵病类型判别与信息提取的检测过程。本文用VC++和MFC开发了疵病检测系统上位机软件,实现了计算机与系统各硬件之间的通信。以单片机作为下位机,并用Keil C51编写了下位机软件,用来控制旋转台与摆动台,以环形扫描的方式实现子图像的采集。鉴于MATLAB强大的图像处理功能,本软件图像处理部分的程序采用MATLAB编写,再将其转换为DLL动态链接库文件,由C++程序调用,实现了子图像分类、拼接以及疵病信息提取等图像处理功能,并对常用的边缘检测算法和图像滤波算法采用实验比较的方法选出了更适合于处理疵病图像的算法,提高了图像边缘连续性及滤波去噪的效果。最后,用电子显微镜完成了对疵病的像素标定,获得了疵病的像素个数和实际尺寸之间的关系。搭建实验平台完成了实验验证,实验结果表明,本检测系统与其软件能有效识别表面疵病并提取疵病信息,并且测量精度足以满足实际应用需求。