系統設計范文

導語：如何才能寫好一篇系統設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

在校園內設立具有人文景觀特征的二維碼導視牌，通過掃描二維碼圖案就可以得到該景觀的詳細介紹。如在圖書館、陶研館、陶行知雕塑、創業產業園等處設立二維碼導視系統牌，學校師生或游人只需用智能手機掃描二維碼，不需要去校史館，就可以在手機上看到那些人文建筑的歷史變化，獲知相應的校史、環境知識等相關信息。二維碼導視系統都便利性格弘揚了校史文化，提供了建筑設施的導引功能。

2校園活動二維碼導視系統設計與推廣

大學校園課余生活豐富多彩，我們經常可以在校園的各個角落看到形式多樣的活動宣傳海報，而往往宣傳海報空間有限，提供的信息也受到很多的局限;海報上密密麻麻的文字圖片沒有突出活動主題，使很多學生錯過活動的機會。因此，在宣傳海報上提供包含社團信息或活動信息的二維碼圖形，感興趣的學生可以利用智能手機的讀碼軟件輕輕對準海報上的二維碼一拍，就可以將二維碼圖形立即轉化為文字，獲知社團內部相關構建或是活動的內容、時間、地點等相關信息。從而更快捷便利的獲取信息，并且可以隨時隨地搜索或了解信息。通過二維碼不但大大節省紙質宣傳海報的空間，而且可以用二維碼作為入場活動的憑證，大大加強了活動宣傳的力度;更具針對性、更低碳環保。

3校園服務二維碼導視系統設計與推廣

二維碼導視系統可以提供校園服務、公共信息的應用。(1)校園內招聘活動逐年增加，為了方便畢業學生及時獲取信息，使用二維碼與就業工作結合起來，以這種新穎獨特的形式，將信息快捷地在校園內廣泛傳播。通過二維碼的形式推廣校園招聘信息給廣大畢業生及時獲取就業信息提供了極大的便利，建立起便捷的校園就業資訊電子信息互動平臺，實現了就業宣傳欄、就業網、就業微博、移動通信設備的就業信息傳播一體化。(2)校園中的食堂、計算機中心、校園超市以及校醫院都可以使用二維碼輕松解決充值、帶卡、丟卡、補卡的困擾。(3)在購買火車票、飛機票的應用，使得學生購買和使用二維碼電子票成了一種可能。通過專門的二維碼掃描儀掃描火車票或飛機票上的二維碼就可以讀取相關個人信息。在火車站候車室入口或飛機登機口設置識別系統，進入候車室或登記再不用經過較煩瑣的步驟，只需要用二維碼進行身份認證，與本人及儲存在電腦中的信息核對就可成功進入。遇到節假日也不會出現奔波買票、排隊擁堵等現象。(4)通過手機二維碼還可以輕松獲取校園地圖信息，準確定位方向，方便新生和家長。

4校園自然景觀二維碼導視系統設計與推廣

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信息處理與控制子系統的設計是圍繞著執行子系統的功能需求而進行的，信息處理與控制子系統設計的主要內容有：

1.確定控制子系統的整體方案。構思控制子系統的整體方案必須深入了解被控對象的控制要求。關鍵問題有：（1）控制方式及其與計算機的匹配條件。對于一個機電一體化系統，要實現某些功能可采用多種控制方案、多種控制方法。計算機系統的主要作用是實現一定的控制策略和完成一定的信息處理。當控制系統的功能和主要性能指標確定后，對計算機的基本要求也就隨之確定了。由于工業控制計算機有多種類型，每種類型又包含多種產品，往往有多種方案可以實現同一控制目標。（2）應考慮驅動部件的類型和執行部件（機構）的類型。（3）應考慮對可靠性、精度和快速性有什么要求。（4）應考慮微機在整個控制系統中的作用，是設定計算、直接控制還是數據處理。微機應承擔哪些任務，為完成這些任務，微機應具備哪些功能，需要哪些輸入/輸出通道，配備哪些設備。（5）畫出控制子系統組成的初步框圖，作為下一步設計的依據。

2.確定控制算法。應對控制子系統建立數學模型，確定其控制算法。控制算法決定了控制系統的優劣。應根據不同的控制對象、不同的控制指標要求選擇不同的控制算法。對于復雜的控制系統，其算法也較復雜，使控制較難實現。為此需進行某些合理簡化，忽略某些次要影響因素，使控制算法簡化，以獲得較好的控制效果。

3.控制子系統總體設計。控制子系統要綜合考慮硬件和軟件措施，解決微型機、被控對象和操作者三者信息交換的通路和分時控制的時序安排問題，保證系統能正常地運行。通過總體設計，畫出系統的具體構成框圖。

4.軟件設計。微機控制系統的軟件主要分為系統軟件和應用軟件，軟件設計主要指應用軟件的設計。控制子系統對應用軟件的要求是具有實時性、針對性、靈活性和通用性。系統的硬件和軟件需合理結合。在機電一體化系統中，哪些功能用硬件實現、哪些功能用軟件實現等都是設計時應考慮的重要問題。對于運算與判斷、處理等功能適宜用軟件來實現，而其余不少的功能既可用硬件來實現，又可用軟件來實現。為了合理組成控制系統的硬件和軟件，通常根據系統的經濟性和可靠性綜合最優來確定。

二、信息處理與控制系統硬件設計

1.電子部件設計

電子系統的標準部件設計與機械部件設計過程大為不同。對于簡單部件，如電容器、電阻器、電位計和變壓器等，可以像機械設計那樣，將部件設計理解為確定其所有基本性質的過程。部件完全被單個元件的（機械）結構所定義，每個元件又由其形狀、尺寸、材料、表面質量所描述。當然，電磁性質對于材料的選擇是非常重要的。對于像半導體和集成電路這樣的復雜功能部件，對基本設計性質的確定并不能充分地解釋所有可直接處理的設計性質。隨著超大規模集成電路部件上晶體管數量的驚人增長，電子部件設計只能在計算機輔助下，采用層次化、面向系統的方法來進行。電子部件主要由專業化公司設計，在許多方面都實現了高度標準化，如部件值及公差、功能說明、機械封裝（如雙列直插式封裝、表面貼裝技術封裝）、溫度范圍等。只有在一些特殊情況下，機電設計者才需要自行設計電子部件。

2.電路設計

在電子系統中，可以進行電路的功能設計而幾乎獨立于其物理實現，其結果就是電路設計（二維）與電子封裝設計（三維）的分離。電路基本上是由具有傳導聯系的功能部件所構成的二維結構。很少從頭開始設計一個電路。對于典型的功能需求，在技術資料中存在著大量的概念原理解，如放大器、振蕩器、濾波器、模/數轉換器、微處理器電路等。電路設計是利用已有元器件創造出新的結構。在設計時，可將設計任務由頂向下地細分為子問題，直至其對應于已知方案解或已知集成部件。電路設計主要基于分析和尺寸確定方法。一旦確定電路圖結構，就可詳細地計算其性能并進行仿真。因而通常的做法是快速提出一個方案解用于電路分析，然后修改該方案直至滿足設計要求。由于一些因素的存在，使得電路功能難以完全獨立于電路圖的物理實現（即封裝），例如：導體尺度限制了能量傳輸和轉換率；電路中的熱功耗完全依賴于機械結構；電磁屏蔽對于微處理器的正常運行極其關鍵；過小的尺寸會引起信號載體間的反饋和串擾；制造公

差使得一些規定功能產生了偏差。需要注意的是，以上多數問題都與信號中的能量因素有關，它們實際上是電路設計師和封裝、機械設計師的“接口”問題。與機械設計相比，電子系統的功能設計和物理實現相互之間更加獨立。在描述電子變換功能、部件結構的圖形建模方面，都有相應理論和方法存在，但設計綜合理論非常少。在一定程度上，機械設計理論可以應用于電子部件設計和電子封裝設計。

三、信息處理與控制系統軟件設計

在軟件系統方案設計中，主要問題是生成必需的變換和數據的整體結構。對于一個給定的系統，這個結構通常是唯一的，而其中的程序模塊（如算法）則往往能夠再次應用于其它設計。但是目前，能夠明確軟件模塊的功能和輸入輸出的標準化方法還不存在，這就意味著難于進行功能的分類，軟件模塊的重用也極其有限。所以，軟件設計中的問題通常是“新”的，需要尋求未知解。軟件工程中的設計建模是個薄弱環節。軟件設計非常抽象，只有進入編程階段，設計者才能使用文字和圖表來表達設計的結構和功能。即使在編程階段，設計工作也只能通過程序清單和輸入/輸出數據來進行追溯和記錄。這樣就不可避免地在軟件設計者和外行之間產生了隔閡，因為只有在設計即將完成、程序即將嵌入硬件中時，才能夠對系統的功能進行測試——而這時再想做出任何重大的修改往往就為時已晚了。為了解決這類問題，已經出現了一些方法，例如快速原型設計，即對早期、粗略的程序思想進行功能建模，以期盡快得到用戶反饋、及早發現錯誤，做出修改。但即使應用快速原型設計方法，設計者也有必要大量使用圖形，以便與外行就它的程序功能進行交流。

參考文獻：

[1]張帥.基于循環映射模型的概念設計自動化策略研究[J].機算機輔助設計與圖形學學報，2005，17(3)：491-497.

[2]曹東興.基于功能分解的機械產品概念設計[J].機械工程學報，2005，37(11)：13-17.

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【關鍵詞】車輛導航；限行路徑分析；空間屬性數據查詢

0 引言

貨車限行，主要是因為全國各地城市都面臨交通的壓力，而且隨著近年來對于各方面的要求的增加，各地對于貨車限行的命令也進一步的升級。中國人口密集，人群數量龐大，因此通過對貨車進行限行來提高道路的通行力度也是一個最主要的手段[1-4]。

武漢作為一個大型的交通樞紐城市，每年貨車交通違規案例數不勝數。一方面原因是武漢交通便利，多數貨車從此經過，司機對于武漢限行路段不可能很熟悉，另一方面就是武漢市道路擁堵，人口眾多，因此政府對于貨車限行路段規定嚴格，稍不注意就會走入。貨車導航系統設計就是以武漢市為藍本，來研究探討關于貨車導航系統的設計與實現，給貨車司機進行在未知地域的正確線路導航，實現限行路段繞行的導航功能。

1 貨車導航系統使用現狀

而我們常見的普通的導航系統如在PC端的導航系統（如谷歌地圖）、基于Android的一些手機地圖（如百度地圖、老虎地圖等）的導航系統，都只能提供簡單的線路導航，而不能給貨車司機指明正確的線路導航，不能規避禁行區，因此并不能滿足貨車司機的要求，不能用來對貨車進行導航[5-6]。對于貨車司機來說，到達一個陌生的地域，沒有正確的導航，誤入從而產生高額罰款和大幅度扣分的情況屢屢發生，由此給自己帶來不必要的損失，貨車導航系統由此而生[7-8]。

2 貨車導航系統的用戶需求

本系統主要的針對人群是貨車司機和系統管理員。

2.1 貨車司機

對于貨車司機來說，能快速的找到所要到達目的地的最短路徑，就是此系統所需要實現的具體目標，系統能幫助貨車司機快速定位基礎設施站和基本的線路導航，快速、實時地反映當前的武漢市內的各種貨車限行規定。

2.2 管理員

管理員主要是對于后臺數據庫的數據維護，主要是為了保證后臺的數據的現勢性。本系統設計給管理員提供了這方面功能的模塊，便于管理員對數據進行更新。

3 貨車導航系統總體設計

3.1 系統設計的原則

1）完備性原則。系統應具有一般應用型GIS 都具備的功能，包括數據的采集、管理、編輯、顯示、繪圖、處理、查詢、分析、輸出等功能，而且還應具有針對圖像的查詢和處理分析功能。2）標準化原則。系統使用和輸出的數據類型、編碼、圖示符號應符合國家地質標準及相關規定，件工程和數據庫建設符合行業規范。3）系統性原則。屬性數據庫、圖像數據庫及應用模型有機的結合為一體，各種參數可以相互進行傳輸，形成了一個高效而有組織的整體。4） 先進性原則。包括硬件設備、軟件和技術方法的先進性。5）可靠性原則。包括數據的可靠性和系統運行的可靠性。6）實用性原則。包括，系統能夠做到解決用戶所關心的問題，為生產實踐服務；系統的流轉過程實現無紙化；界面設計盡量模擬人的工作習慣，隨時提示；最好少用或不用鍵盤。7）可擴充性原則。系統設計應采用模塊化結構設計，模塊的獨立性強，模塊增加、減少或修改均對整個系統的影響很小，便于對系統進行改進和擴充，使系統處于不斷完善的過程中。

3.2 系統的總體框架設計

本次系統的實現是一個比較傳統的C/S體系架構，根據現在所有能了解到的貨車導航系統為藍本，對本次設計的具體實施提出如下設想方案。

該設想方案的總體思路是：建立一個大型數據庫系統，用來存儲涉及貨車行駛所需的所有數據，其中包括基礎設施的基本空間信息（如所在地域）、屬性信息（包括設施類別、設施工作時間等相關信息）、空間屬性信息（城市道路可行、限行、橋梁限重、限高等相關信息）。在該數據庫的基礎上開發方便的存取、查詢、線路設計等。

數據庫設計，使用微軟公司的SQL SERVER數據庫管理系統，是一個大型的數據庫管理系統，在數據庫的并發操作、聯機處理、分布式處理等方面都提供很好的支持。并且我們學習使用該數據庫也有一定的經驗。因此以該軟件系統來進行此次系統設計的數據庫建庫軟件。

因整個系統涉及到很多空間信息，而ESRI公司的ArcGIS系統軟件則具有較強的數據圖形處理能力，而且因為學習專業的關系我們對該軟件的操作比較熟練，具有較強的動手操作能力，所以此次貨車導航系統設計采用ArcGIS Server10.2處理圖形，通過ArcGIS Engine搭建系統的組件框架，使用我們學過的C#語言進行程序的編寫以便于能較完滿的完成該系統的設計。由該思路產生系統的技術路線則見圖1。

在此基礎上，結合貨車導航系統的具體內容，建立系統的整體框架。主要功能包括多源數據管理和方便查詢，即數據管理模塊和查詢模塊，數據管理模塊實現多源數據的導入；查詢模塊實現各種查詢（圖2）。

導航功能作為本系統最主要的功能，所需要用到的就是網絡分析方法[9-10]。網絡分析方式中的路徑分析可以用來做系統的導航功能的實現。具體操作如下：首先講武漢市矢量圖的道路要素，即線要素提取，然后創建一個線要素數據集的幾何網絡，之后通過設置障礙節點和障礙邊的方式來實現對限行路線的導航規避。

4 結語

本系統采用軟件工程的思想進行設計，認真地進行了貨車導航系統前期的需求分析、調研與論證，根據軟件設計的原則完成了后續相關工作。貨車導航系統主要面向非武漢市當地的貨車司機，旨在解決其對于地域不熟悉導致行車困難的問題，同時也為城市交通減輕壓力。

圖2 貨車導航系統功能設計

【參考文獻】

[1]吳海鋒，袁彥玲，張寶杰.GPS在車輛定位導航系統中的應用研究[J].科技信息，2011，22：341-342.

[2]趙亦林著，譚國珍譯.車輛定位與導航系統[M].北京：電子工業出版社，1993.

[3]張一珂，劉鴻劍，朱志斌.基于車輛導航的一種改良動態最短路徑算法[J].科技廣場，2009，05：26-28.

[4]溫惠英，邢康，沈芬.基于物流信息平臺的配送車輛導航系統設計[J].交通與計算機，2007，04：61-64+69.

[5]滕文.車載導航系統最優路徑搜索算法研究[J].自動化與儀器儀表，2016，12： 1-2.

[6]溫凱峰.基于GPS的智能車載導航系統的設計與實現[J].自動化技術與應用，2016，08：75-79.

[7]張立國，張鑫齡，叢聯宇.車載導航系統設計思路[J].黑龍江科學，2016，14：8-9.

[8]陳楊，薄明亮.基于實時車載導航系統中的電子地圖若干關鍵技術研究[J].電子技術與軟件工程，2016，06：247.

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關鍵詞：滑油；艙容；系統設計；溢流

中圖分類號：U664 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）5-0079-01

船舶滑油系統一般包括：滑油輸送系統，滑油凈化系統，滑油日用系統、滑油泄放系統等。滑油的作用主要包括以下幾個方面：

①減磨作用――在相互運動的表面形成油膜，減小摩擦；

②冷卻作用――帶走因摩擦而產生的熱量；

③清潔作用――沖洗運動表面的金屬磨粒；

④密封作用――產生的油膜有密封作用，如活塞與缸套間的油膜起密封燃燒室作用；

⑤防腐作用――油膜阻止空氣與金屬表面的接觸，防止金屬銹蝕；

⑥減噪作用――油膜起緩沖作用，避免運動面直接接觸，減輕振動和噪音；

⑦傳力作用――提供動力油壓。

任何一個相關滑油系統的設計都需要預先考慮全船的所有設備狀態、船舶狀態等因素，因為每一個系統均不是單獨存在的，全船的所有系統包括其它設施均是一個整體，缺一不可，每一個系統的故障都有可能導致整個船舶的災難。

1 概述

船舶柴油機作為船舶動力和發電機的原動力是船舶的核心裝置。為了保證主機、輔機及其它機械設備的安全運行，滑油系統的設計必須嚴格按照柴油機廠家提供的系統圖作為基準進行設計，而且各種設備的配置也應按照柴油機廠家提供的參數進行配套。由于柴油機廠家以及運行速度和往復運動的不同，因而需配不同的滑油系統。各柴油機廠均有自己獨立的系統原理圖供設計參考。

2 設計布置原則要求

①滑油艙與下列艙柜相鄰布置時，一般應設隔離空艙：與滑油艙/淡水艙/鍋爐水艙。

②滑油循環艙：在雙層底船殼上，如若滑油循環艙延伸至外板時，需要在柴油機泄放至循環艙的泄放管路上設置截止閥，并且該閥的操作要延伸至花鋼板上易于操作的地方；若循環艙用隔離空艙與外板隔開，則可不設置該閥。滑油循環艙的進油管應布置在最低液位以下，并遠離出油口。而且應保證船舶在橫傾15 ?和縱傾5 ?的時候不影響柴油機的運行。對于主機滑油循環艙容量柴油機廠家都有推薦，最終選配的容量務必滿足此要求。

③滑油的儲藏、輸送和使用的布置，應保證船舶和船上人員的安全。在A類機器處所以及（在可行情況下）在其他機器處所內所作的布置，應至少符合4個條件：其一，滑油艙柜不得設在從滑油艙柜溢出或滲漏的滑油可能落于熱表面而構成火災或爆炸危險的地方。其二，對于如有損壞會使滑油從設在雙層底以上的及容積500 L以上的儲存柜、沉淀柜和日用柜溢出的滑油管，應為其在油柜上直接裝設一個旋塞或閥門，且一旦此種油柜所在處所失火，應能在有關處所之外的安全位置加以關閉。其三，應設有確定任何滑油艙柜內存油量的安全有效裝置，如測深管和液位計，液位計為平板玻璃帶自閉閥式，不可為玻璃圓管液位計。其四，滑油儲存/沉淀/日用艙柜應設置能從柜底泄水的自閉式閥或旋塞，并應采用適當措施收集泄放出來的油污水。

④油柜、泵、濾器下面設置集油盤，并將污油泄放至泄放柜（一般為滑油泄放柜），如若滑油泄放柜布置在雙層底，應在泄放總管上設置相應閥件，一般設有止回閥，一方面防止底層破損后海上倒灌，另一方面還阻止油氣上溢。 同時帶壓力泄放和重力泄放應單獨分開布置，以防壓力泄放倒灌至其它泄放口。

⑤任一油艙柜或滑油系統的任何部分，包括由船上油泵供油的注入管在內，應設有防止超壓的裝置。空氣管和溢流管以及安全閥應排向不會由于油和蒸氣的存在而導致失火或爆炸危險的位置，且不得排向船員處所和乘客處所，也不得排向特種處所、閉式滾裝處所、機器處所或類似處所。

⑥對滑油艙柜（一般指澄清艙）、分油機加熱器進行加熱的介質溫度不超過220 ?，加熱的最高溫度小于其閃點10 ?，需要設置顯示溫度指示的裝置，盡可能避免使用電加熱。

3 設計系統原則要求

3.1 管系設計布置符合

①遠離熱源，盡可能直管布置，減少接頭數量。②鑄鐵閥件可應用于壓力小于7 bar，溫度小于60 ?的管路上，安裝在油柜上的承受靜壓力的閥可使用球墨鑄鐵。③滑油儲存/澄清/日用艙柜上直接布置出口閥件，或CCS規定在長度為L=0.8 D+80撓性短管上布置閥件（D為管子外徑），而且該閥件能就地操作和艙柜處所之外進行遙控，艙柜容量≤0.5 m3的可以不遙控，但日用艙除外。④注入管路上應設有防止超壓裝置，例如安全閥，該閥的溢流要到專用溢流柜或其他安全處所。滑油管系獨立于其它管系，滑油管系需設置濾器，并保證在設備滿負荷運行時能對濾器進行清洗，低速機滑油系統一般設自清濾器，中速機一般為機帶濾器。一般滑油輸送泵排出端應設有安全閥，安全閥排出油液回至泵的進口端，以便有效地將泵的排出壓力控制在管系設計壓力之內。

3.2 管材的選擇

滑油管路的流速吸入管一般為0.4～1.2 m/s，排出管路一般為0.8～2.0 m/s，管材的選用時要考慮流速的影響，流速高，管徑小，管材省，成本低，但流阻增大，腐蝕加快；流速低，管徑大，管材費，成本高，但流阻減少，同樣也能造成腐蝕加快。所以要根據規范規格書的要求并結合通用慣例合理選用管材。

3.3 閥及附件的選擇

一般情況下所有的管路（通常情況下，透氣管和溢流管除外）都必須有閥以便于檢修。如果管路交叉，則所有的支路上也必須有閥件。但是主機滑油循環艙如果位于雙層底，且下面沒有隔離空艙與船體外板隔離的話，則這個主機滑油循環艙的透氣管就要加閥。閥件的型式同樣根據規范和規格書選取，如果規范和規格書無特殊說明，一般我們可以根據通用慣例來進行選擇，但對于通徑較大的閥（一般為大于DN80），則盡量選用外形較小的蝶閥代替截止閥，對于其它特殊閥件等都要根據廠家標準進行選用。管路附件如儀表、傳感器等可按通用慣例進行選用，對規范及規格書特別的要求的要特殊對待。

4 結 語

系統設計是一個復雜的工程，牽一發而動全身。任何船舶系統原理圖的設計均要綜合考慮，對于設計員來說，做系統設計時不僅要滿足相關規范規則要求，還要考慮系統的優化設計、施工的難易程度、設備的布置和維修方便等因素，只有這樣才能準確有效的設計出一個合格、合理的系統圖，合理的設計能有效地促進船廠的造船精度和進度的提高乃至成本的減少。

參考文獻：

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關鍵詞：導示設計；校園空間；藝術性

中圖分類號：J061　文獻標識碼：A

1　導示的起源與現狀

導示的產生源于原始社會。在人類還未發明文字以前的原始社會，人類就利用象征的符號和圖形來彼此傳遞信息。原始人為了狩獵不迷路，他們在追蹤獵物的時候觀察動物的足跡、氣味，并通過地形來辨別方向。為了給同伴做暗示，就在石頭、樹上留下記號標識方向，這就是現代導示的雛形。

隨著社會的發展，早期的導示標識出現了，如部族的旗幟、早期店鋪的招牌、城樓的牌名等等。現在，我國進入了一個高速城市化進程的社會，城市發生了翻天覆地的變化。隨著經濟的發展，人們越來越關注身邊的環境，對環境的舒適性、美化度的要求也越來越高，人們開始對導示系統有了進一步的了解和認識，希望它發揮更大作用。環境導示在近幾年有了很大的發展，但是導示的發展仍然遠遠落后于現代生活環境的發展和實際需求。

從導示的設計形態來看，導示系統屬于二維設計和三維設計的范疇，然而導示系統雖是作用于環境，又與特定的空間環境有著密切的關系。對受眾而言，導示系統首先要具有很強的功能性；從制作方式來看，導示系統的實施涉及諸多材料和工藝技術。

2　導示在公共空間的特征

隨著經濟社會的發展，我國教育事業日新月異，標識、標牌導示系統悄然闖入各個學校校園，它是提高院校輔助教育的硬件設施不可缺少的一環，已經融入校園文化中。好的校園標導示系統，給人以清晰明了的展示，了解校園的分布概況，體現人與自然的和協、規范、理性化，為校園文化建設起到了積極推動作用。

一套導示系統藝術面貌良莠的關鍵，不僅僅在于其外觀、創意、構思與藝術表現水平的高低，而更在于能否與校園的自然環境與人文環境相得益彰，是否與大眾相親和并產生互動。只有對校園導示系統給予更多的人文關注和呵護，使其更具有親和力，才能使校園更具人性，更符合今天大眾對大人文環境的審美要求。

2.1　導示系統與自然、人文環境的融合

隨著現代高校進程，人們的生存空間正在發生質與量的變化。人類日益重視被自己忽略、破壞的生態環境，謀求人與自然和諧統一的共存共生關系，校園應秉承中國傳統美學的自然和諧美，使導示與環境無論從藝術上，還是從開放式的環境角度都能形成一種融洽與和諧的關系。因此，如何處理好導示與它所處的校園環境和人文環境的關系是影響導示與環境結合成敗的關鍵。絕不能把導示僅僅當作校園的“裝飾”、“附屬”的東西，而應在設計時認真地了解、分析、研究學校的歷史和文化傳統、地理環境、經濟基礎、風土人情以及發展趨勢等諸多因素，努力使導示與校園建筑、人文景觀和自然景觀有機結合，渾然一體，使人們得到美的享受、美的熏陶、美的啟迪。

校園導示系統作為學校形象工程的重要組成部分，其作用已得到充分體現。良好的校園標識系統，不僅給人以清新的引導效果，也體現著校園的人文環境，傳達著人性化，更在潛移默化中影響和引導學生的共同進步，和諧美麗的校園也因此得到了真正的體現。

2.2　導示系統與大眾的親和力

現代高校為了打造自己獨立品牌，樹立良好的社會形象，提高國內院校的競爭力，加強學校內部文化建設、品牌建設和形象建設，增強全校師生員工的凝聚力、自信心和自豪感，越來越注重學校對外形象建設。高校形象系統的建設是在總結學校的發展文脈，深入挖掘學校的歷史積淀，提煉大學的內在精神和辦學終旨的基礎上，把大學精神與文化底蘊形象化、系統化，把社會對學校的認知和學校自身的意識結合起來，把歷史積淀自發形成的精神品質經過挖掘、提煉、培育和塑造，由此形成各自大學獨特的品牌形象。建設校園導示系統設計是以提煉大學精神、塑造大學新形象為核心，對內營造良好的凝聚力，對外樹立品牌形象為目的，對學校的辦學理念、行為規范、視覺識別標準進行規范全面的設計。

3　校園導示設計的原則

校園導示系統設計要根據學校的總體規劃進行功能區劃分，采用分級檢索、圖文的有機結合和實用的美觀立體造型進行導示設計，以求達到指示清晰、導示明確、連續使用效果和統一、融合、人性化的藝術效果；真正達到使一個從來沒有來過該校園的客人，根據合理布點、信息完整、指示明確的導示系統，不需要詢問任何人就能輕松找到目的地；能夠使在學校中學習、生活、工作的人更加方便、快捷、舒適。因此，校園導視系統設計要體現以下原則：

3.1　信息原則

溝通準確而有效。導示系統必須準確主導道路的方向性指令，提供安全持續的經驗；能為行人明確指示區域方位，快捷的到達。對于機動車駕駛者，必低速行駛的前提下能清晰看判斷區域方位；具備視覺吸引力。

3.2　方位指向性

營造一種地點指向感。

3.3　形象一致原則

一是與校園整體形象設計原則相符。建立人流、車流導示系統，即有獨立，又有補充與互相聯系，共同構建大學公共信息標識導示系統。獨特的導示系統的設計對于特色化、有競爭力的區域文化的建立有重要意義。不同的顏色、形狀、材質、字體，都將對訪客形成不同的感受。

3.4　友好與親和原則

標識的內容要遵循以人為本，為人服務的原則。設計界面務必親和而友好，令使用者真正獲得關懷與資訊幫助。

4　校園導示設計的藝術性

校園導示系統的設計其藝術性主要體現在以下方面：

4.1　校園導示的圖形設計

圖形以具象和抽象的形象為主要特征，使用圖形可以指導人的思想與行為，對人進行提醒或警示，它能直觀表達意義，且簡明易記。不同階層、年齡、文化水平和使用不同語言的人都容易接受和使用。圖形的使用在人們生活中占的比重很大，并隨著人們的價值觀念、生活觀念、生活方式的改變而改變。

在導示中，圖形是最基本的表達方式。研究表明，人們對圖形的注意、辨別、理解的速度均要快于對文字的處理。由于圖形具有形、色的直觀形態，及本身所包含的具體實際意義，對人的感知與邏輯思維產生直接刺激，從而更具有感染力和視覺沖擊力，使人們得以保留持久的記憶。圖形的真正價值在于它能夠傳達無法用其他代碼來表示的信息。圖形的喚起能力優于語言，具有喚起各種情感的力量，從而使視覺傳播更加有效。圖形的這些特點使它成為導示標志中視覺的中心和信息敏感區。

4.2　校園導示的文字設計

文字是記錄和傳達語言的符號，語言是人們交際和思維的工具。文字以“形”的方式體現，語言

以音的形式表達，因此文字是利用形體，通過聲音表達其意義。作為文字書寫形式的字體，在選擇和運用時應按照視覺的設計規律加以精心安排，同時充分賦予它美感。在公共信息導向設計中，文字設計的識別性非常重要。一般說來，以粗壯的黑體字最為常用，因為黑體字筆畫粗細一致，間架方正、明確，具有很強的視覺沖擊力，在一定的運動速度和距離內易于識別；其次是宋體，它的結構清晰有力，筆畫有起伏，有文化韻味，但缺點是橫豎筆畫的不均勻在一定程度造成視覺不清。現代的大學與國際交往更加密切，文字中必須有中英文對照，一般采用中文在上、英文在下的方式排列。

4.3　校園導示的色彩與色調

色彩作為最活躍的視覺元素，它既是一種感受，又是一種信息。在人類漫長的發展歲月中，人們無時不刻在與色彩打交到。色彩作為自然界的客觀存在，其本身并不體現思想感情，但是，在人類對客觀世界的認識和改造過程中，自然景物的色彩卻逐步給人造成了一定的心理隱影響，并引起一定的情緒變化。由于色彩的特性，及觀看者存在著某種共同的心理狀態，所以色彩感情具有一般的傾向以及由色彩所產生的種種聯想。

色彩對于人的情緒有著抑揚的作用。當人們情緒失落的時候，應該多接觸橙紅色，而當人們情緒激憤的時候，可以用藍綠色來進行調整。適時恰當地改變人們所處環境的顏色，會大大改善人們的情緒和心態。

色彩的心理效應是來自色彩的物理光刺激對人生理產生的影響。人的視覺經驗和知覺經驗對外來光刺激會產生一種反射，也就是和色彩之間存在著一種呼應，這種呼應具體表現在引起人心理上的某種波動。當大腦神經接受到色彩帶給視覺神經的刺激時，會自動產生聯想，這就必然導致人產生一種帶著情感的心理活動，這種生理刺激與心理活動之間存在著相互作用。越來越多的心理學家關注并研究色彩與心理之間的存在關系，而以這種抽象理論為基礎的設計也越來越趨于成熟。

在導向設計中，色彩是形成系統性和可識別性的重要方法。在實際運用中應該注重色彩的面積對比、純度對比、色與圖形的關系等。

色彩在導示系統設計中的管理方法是通過色彩聯系和色彩區分來進行的。不同空間、不同線路中的相同色彩呼應出現，使人將其認同為同一屬性。色彩的管理是公共信息導向系統那個設計中界定不同空間、不同線路及的好幫手。比如校園平面圖中的車流系統、人流系統、教學區域、辦公區域、生活區域、體育活動區域、商業區域等都用各自的色彩來表示，如車流系統用藍色表示，人流系統用淡黃色表示，教學區域用綠色表示，辦公區域用淡藍色表示，生活區域用褐色表示，體育活動區域用淺綠色表示，商業區域用紫色表示等。不同的區域通過不同的色彩很快就能區分出來，這對生活在校園中的人來說帶來了便利，提高了效率。

在導示系統設計中還可以將色彩分為環境色彩和安全色彩兩類。前者如建筑用冷色表示，比如教學用地用綠色，給人安靜的感受；操場用淡綠色表色健康等。后者如黃色表示注意，紅色表示危險、警惕等。不同的色彩有不同的心理感受，可以很快捷地提醒觀眾引起注意。

5　校園導示系統的功能和意義

校園導示系統的功能主要表現在三個方面：第一，導示作為一種文化或文化的一部分，它不但有著引導、說明、指示等功能標牌，主要是通過視覺來表現它的作用的，比如，文字傳達，圖形具有象征性、方向性、暗示性等功能；第二，導示是一種信息傳達媒體，它具有廣告的功能；第三，是環境布局的重要環節，也是營造風格、塑造文化的重要組成部分。

我國從1999年開始對高等教育擴大招生規模，高校的教學、研究、生活等基礎設施帶來很大的壓力，校園的擴展成為高校發展的必然。同時，從培養高素質人才的角度出發，校園的合理規劃與建設，在滿足師生學習與生活的需求基礎之外有了更深層的要求。校園導示系統的設計會為現代的校園環境起到更好的促進作用。

現代高校更加強調以人為中心，強調教育不僅是在課堂上完成，校園的環境也應對學生產生熏陶和潛移默化的作用。校園導示系統的導人對學生的課外學習與生活正好起到了規范與指引的無聲教育，使他們的行為在不自覺中去遵守，對學生的素質起到無形提升的作用。

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關鍵詞 監控；視頻；抗干擾

中圖分類號TN93 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）68-0213-02

1 設計概況

文成廣播臺決定在周界圍墻、辦公樓出入口、發射機房、發射及主要通道安裝視頻監控設備，對周邊的環境進行實時監控。為此，我們設計了中波臺監控系統的方案。本方案采用國際流行的技術標準，具有安全性、實用性、抗干擾性等特點，具有極高的性價比。

2 系統設計

2.1 硬件組成

本系統硬件主要由以下幾部分組成：

攝像機；線纜、管路、光端機等傳輸設備；硬盤錄像機等存儲聯網設備；顯示器等顯示設備。

2.2 系統工作原理

前端攝像機將采集到的視頻信號通過傳輸線纜傳送到監控中心，進入硬盤錄像機進行圖像保存，并通過顯示視設備顯示出來。

圖像信息的采集圖像信息的傳輸圖像信息的存儲圖像信息的顯示

1）圖像信息采集

系統前端共布置2只彩色快球攝像機，30只彩色紅外攝像機；總體的布置原則遵循整個“突出重點，兼顧一般”的原則，按上述結構及功能要求進行布控。

（1）室外

在主出入口設置1只彩色快球攝像機，在發射塔出入口設置1只紅外攝像機，在圍墻設置18只彩色紅外攝像機，分別實時監視、記錄道路人流事件動態。

（2）綜合樓

在綜合樓一層出入口、樓梯樓各設置3只彩色紅外攝像機及1只快速球，實時監視、記錄樓層人流事件動態。

（3）發射機房

在發射機房大廳設置1只彩色紅外攝像機，在發射機房設置6只彩色紅外攝像機，在配電房設置1只彩色紅外攝像機，分別實時監視、記錄變壓器人流事件、工作動態等。

2）圖像信息傳輸

傳輸部分的作用是將攝像機采集視頻信號饋送到中心機房或其它控制點。系統的傳輸一般以視頻信號本身的基帶傳輸。依傳輸距離和環境的不同對線纜也有相應的要求。一般攝像機視頻信號線傳輸距離在200m以內的用SYKV-75-5的電纜，而轉播站電臺面積較大，大部分攝像機至監控中心的距離超過200m，若采用同軸電纜傳輸，會有很大的衰耗。故采用光纖進行傳輸，即攝像機通過線徑為5mm的銅芯視頻電纜SYV-75-5傳送至就近的光端機，再由光端機通過光纖傳送到監控中心機房；攝像機電源線采用RVV2X1護套線。其中，為了延長線纜的使用壽命，線纜外需要套加阻燃PVC套管，以達到防火、防水、防機械損傷、抗干擾等效果。

3）圖像信息存儲

本系統圖像存儲系統共配置2臺16路數字硬盤錄像機。主要實現圖像存儲、自動覆蓋超時數據、報警聯動、檢索回放等功能。

（1）記錄和控制

錄像機可按照時間表、動態偵測、報警聯動等多種方式記錄圖像，采用H.264壓縮技術，每個視頻輸入通道最高支持4CIF分辨率編碼，并可以選擇DCIF、2CIF、CIF、QCIF等分辨率。

使用SATA硬盤錄像，提供SATA接口，用于高速備份或外接盤庫。

（2）歷史錄像回放、備份

可以采用多種查詢方式單獨或組合檢索錄像資料，如時間、通道、錄像類型等等，可快速、慢速播放；可多倍放大圖像；可抓拍關鍵圖片；可同時回放四路圖像，便于同區域對照搜索資料。

可用U盤、移動硬盤等多種介質將錄像文件、抓拍圖片及時備份在其他電腦上，并提供專用軟件可在任何電腦上播放。

（3）日志和權限

本系統可以查看系統運行相關日志。操作人員可以對系統信息進行監督管理，并有分級分權功能，即多級權限控制管理設置，不同的權限只能使用部分或全部功能（如操作和管理）。這樣，可以充分保護系統穩定運行，安全無后顧之憂。

（4）遠程控制

本系統所提供的網絡接口，可以方便的連入網絡。使用配套的管理軟件及硬件后，可以通過網絡在授權的管理電腦上實現設置、監視、檢索回放等所有功能。

4）圖像信息顯示

圖像的顯示是整個監控系統圖像效果的直觀反映,是把攝像機輸出的視頻信息還原成圖像信號。 本系統的圖像顯示部分由一臺17寸液晶電視機組成。操作人員可以通過對圖像進行控制。對于某一特定畫面，可依據需求進行單畫面顯示或多畫面顯示，也可通過自動/手動切換，實時觀察任何一路或多路視頻圖像。

2.3 系統性能參數

視頻安防監控系統采用數字錄像設備，可實現音視頻信息的數字記錄、監視與回放，并具有一定的控制和網絡傳輸功能。

2.3.1 電視監控系統

系統最大輸入容量：16路；系統設計輸入容量：16路；圖像清晰度：主觀評價不低于4級；輸出信噪比：≥42dB；顯示分辨率：≥400TVL；單畫面記錄回放分辨率：≥300TVL。

2.3.2 系統可靠性

設備的平均無故障間隔時間（MTBF）：不小于5 000小時；首次故障時間（不影響系統使用）：大于3個月。由于文成廣播轉播臺發射功率較大，給監控系統帶來很大的干擾，嚴重影響了監控顯示效果。因此，本次設計特意加入了高效抗干擾設計，為視頻監控系統帶來了保障。

采用光纖傳輸：

為抵御高頻電磁信號的干擾，攝像機到機房的信號采用了抗干擾性能極好的光纖進行傳輸。光纖傳輸具有低損耗性、抗干擾性及高保真性等特點。

1）低損耗性

光纖傳輸比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸的距離要遠得多。而且光纖傳輸的損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔心因環境溫度變化而造成干線電平的波動

2）抗干擾性

由于光纖的基本成分是石英，在其中傳輸的光信號不受電磁場的影響，因此，光纖傳輸對電磁干擾、工業干擾有很強的抵御能力。

3）高保真性

光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會因放大引人新的非線性失真，可以高保真地傳輸視頻信號，其性能遠遠高于一般電纜干線系統的非線性失真指標。

2.4 采用高頻抗干擾器

本次設計了高頻抗干擾器。該抗干擾器采用先進的調頻編、解碼技術，直接發調頻為全有線電視信號的傳輸方式以及高抗干擾技術進行設計，支持視頻電纜和射頻電纜線，具有傳輸圖片清晰、傳輸距離遠等特點。可以有效抵抗交流電源干擾以及接地不平衡干擾和電機干擾，具有極高的抗干擾特性。

3結論

本次系統具有低成本、高性能的特點，有效地增強了轉播臺的安防。本次設計充分考慮了轉播臺的實際情況，經過反復調研論證，采用了高性能抗干擾的設備，更便于今后的維護。

參考文獻

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所謂系統設計就是對所需要設計的對象系統的進行調查分析、籌劃研究、評價實施、運行改善等，直到完成一個能協調工作的實際系統過程。在系統設計的過程中要以實現系統整體效果最優為目的，在實際項目中要設計好系統內部的每個元素和子系統及各元素或子系統之間的協調關系。即將設計的對象置身于整體的系統中，始終從整體出發考慮問題，分析整體與部分、部分與部分、整體與外部環境之間的聯系以及相互作用相互影響，在相互制約、相輔相成的情況下解決問題并得到合理的解決方案。系統設計方法一直被視為設計中主要的設計方法貫穿于各個設計領域。

二、系統設計方法運用于展示設計

當今人們已遠遠不滿足對于物質的追求，更多的追隨以心靈愉悅為目的的精神追求。這無疑對展示設計提出了更高的要求，展示中的實物信息不再以單單擺放的形式呈現，設計師更多的開始考慮參觀者的視覺、感官體驗，運用大量的多媒體技術、計算機技術以及網絡技術，極大豐富了展覽的效果同時也豐富了參觀者的試聽感受，將展示的信息以最佳狀態與觀眾產生互動以便信息的高效率傳達。這樣一來，無論是展會、商展或博物館的展示設計，面臨最嚴峻的現狀便是多學科、多功能、多手段的交叉與融合，呈現出涉及眾多領域且高度綜合，需要依靠群體協作而龐大的工程。[3]不可否認的是，這是一個需要群體協作完成的工程，例如就一個專門從事博物館設計的公司而言，每個階段會由不同的部門分工合作完成，每個部門在這場設計中必將是相互作用相輔相成的關系，不可以缺失任何一個部門否則設計將無法正常進行下去。所以，面對現代的展示設計，運用科學理性且有規律章法的系統化設計思維來解決設計問題是必然趨勢。面對整個展示設計而言，對于展示設計中展具的探討便是基于系統化的設計思維來作為理論基礎進行的。對于傳統展示設計中的展示方式，對于不同類型的展品都有與之一一對應的展具作為載體，從而會帶來展具種類繁多復雜瑣碎，搭建接口不通用等問題，這不僅浪費時間，也是對資源與經濟的浪費。對于現代展示設計，我們必須避開展其繁復的缺點，通過系統設計的思維方法來引入模塊化設計對展具進行具體系統的分類，以可標準化的基礎對以傳達信息為主的展示設計作出新的詮釋和演繹。

三、模塊化設計實現的意義

筆者先舉一個案例予以說明：大家對日本無印良品這個品牌店或多或少有所耳聞，它簡潔大方，追求樸素簡約，禪意般的設計感給人品質般的安然。它之所以能給顧客這一感覺正因為它無論在平面、空間、裝置等布置上都沒有太多無用的裝飾，以大面積的統一色調和簡單的幾何體形式表達品牌理念，這種“簡單”不僅運用于外表也同時運用于內在。無印良品在除本土以外的海外市場開設了多家分店，事實證明，無印良品在其店面陳列中引入展具的模塊化設計，在無印良品的店鋪內你看不到奇形怪狀的展具形式，其展具都是經過一系列的模塊化設計進行不斷地重組和搭配組合而成同樣能產生不同的視覺感受。幾種不同規格的展具存入電腦并建立屬于無印良品專門的模型庫，方便調出安排陳列內容觀看是否合理或作出別的調動，既簡單便利又清潔環保。在一家店鋪裝修開業前，無印良品都會系統的羅列出商店內幾種展具的規格，VMD會依據系統設計思維的基本方法，為每一種規格的展具即商品貨架設計一張陳列圖紙，這張圖紙會精確的顯示出貨架的每一層，從左到右應該擺放哪件商品并以條形碼的形式進行最終確認。若是大型的貨架展具，VMD還會配上一張后期完成的效果圖。然后所有標準化的展具運到現場進行統一組合安裝，根據圖紙擺放展品，在同一時期同一階段，在其他門店電鉆轟鳴、燈光布置仍未齊全的情況下，無印良品的門店依靠這種方法已完成店內近80%的陳列，既方便又迅速。

篇8

該系統需滿足以下需求：（1）傳輸圖像的分辨率在720×1020以上，數據位寬為8位，圖像最高幀頻為40Hz；（2）支持RJ45接口的千兆以太網，采用TCP／IP網絡傳輸協議；（3）視頻圖像數據采集接口支持CameraLink接口。根據以上系統需求，設計千兆網系統的組成如圖1所示。（1）CameraLink相機數據采集：相機產生的標準CameraLink信號經過專用接收芯片DS90CR288解碼成LVTTL信號輸入給FPGA內部的圖像采集模塊［8］。圖像采集模塊根據行有效、數據有效等信號對有效的行和像素計數，將有用的像素數據傳給數據處理模塊。（2）圖像數據處理：數據處理模塊參照像素時鐘對圖像數據進行串并轉換處理，然后將轉換后的并行數據緩存到FIFO中。（3）數據傳輸的千兆網驅動：在FPGA的千兆網驅動中實現精簡的TCP／IP協議和數據包的收發。媒體訪問控制（MAC）層采用AX88180芯片，以太網物理層（PHY）采用M88E1111芯片。其中，網絡協議的處理和千兆網底層驅動的設計是本系統實現的重點也是難點，下面主要從這兩方面介紹。

2網絡協議的處理

TCP／IP協議（TransmissionControlProto－col／InternetProtocol）即傳輸控制／網際協議，也被稱為網絡通訊協議。互聯網中各主機進行通信使用的標準都是由它規定的［9］。TCP／IP是由應用層、運輸層、網絡層和數據鏈路層組成的。應用層是體系結構中的最高層，它直接為用戶的應用進程提供服務。運輸層主要包括傳輸控制TCP協議和用戶數據報UDP協議，它負責向兩個主機中進程之間的通信提供服務。網絡層主要為不同主機在分組交換網上提供通信服務。IP協議（網絡協議）是TCP／IP在網絡層上的主要協議。數據鏈路層將網絡層數據組裝成幀，并提供透明、可靠的數據傳送基本服務。本文設計的視頻圖像傳輸系統的網絡協議的處理由FPGA實現，考慮到效率與復雜性的問題，需要對TCP／IP協議進行相應的化簡。本文設計的系統的網絡協議特點為：（1）端對端通信環境。數據交換僅僅在采集前端和計算機之間進行，在這種情況下可以忽略因為網絡堵塞、延時等導致數據丟失的可能性，因此系統不需要任何復雜的可靠性控制協議，使用UDP協議即可。（2）通訊雙方信息固定。如UDP端口號、IP地址和MAC地址等可以事先確定，不需要再實現相關的尋址協議。（3）數據格式固定。由于前端千兆以太網主要用來傳輸圖像數據包，數據包格式及長度可以事前確定，并且采集前端從計算機接收命令數據包的數量及類型也都是固定的，直接丟棄相關的協議信息，僅根據數據就可以確定命令種類。這樣對于數據采集前端來說，就可以把各層協議的首部事先準備好，發送時直接以常量形式封裝在有效數據包前面，將封裝后的數據包直接交給協議芯片發送，而不用再由系統實時計算產生。試驗采用的各層協議格式［10］如表1所示。

3千兆網驅動的設計

要通過千兆網以太網傳輸數據，至少需要實現開放系統互聯模型（OSI）中物理層和數據鏈路層的功能。數據鏈路層主要承擔數據幀的構建、傳輸控制、差錯檢查工作，物理層主要負責數據編解碼、時鐘基準、線路狀態監測等工作。目前的以太網設計，常用的方法是將繁瑣的以太網通訊協議編寫在主控制器中，然后外連物理層接口芯片。以太網協議由軟件實現較為復雜，不夠穩定，并且不方便調試。為了簡化設計系統的復雜度和節約成本，本設計選擇了獨立的數據鏈路層控制芯片AX88180，對數據進行封裝，并構建頂層傳輸控制協議［11］。M88E111作為千兆以太網物理層芯片，完成數據的信道編解碼、傳輸時鐘的生成以及控制碼元在物理信道上的傳輸。AX88180是一款適用于千兆以太網的數據鏈路層（MAC）芯片，與主機通信采用16／32位的直接總線方式，1000M模式下支持全雙工操作，兼容IEEE802．3、802．3u、802．3ab網絡標準，支持SRAM－LIKE主機接口，可以非常方便地與FPGA、ARM、DSP等控制器連接。M88E1111是MARVELL公司推出的適用于1000BASE－T應用的千兆物理層芯片，它采用標準的CMOS工藝制造，支持IEEE802．3、IEEE802．3u、IEEE802．3ab標準，向下兼容10BASE－T、100BASE－T應用，支持GMII、RGMII、SGMII、TBI、RTBI與MAC接口標準。FPGA、AX88180與M88E1111之間的連接電路如圖2所示。由于FPGA具有充足的管腳與AX88180連接，為了實現較高的數據傳輸速率，選擇了32位的接口和異步操作的工作方式。AX88180主機接口共包括32位數據總線HD［31：0］、16位地址總線HA［15：0］、片選信號CSN、讀信號OEN、寫信號WEN、中斷信號INTN、硬件復位信號RST＿N。AX88180采用RGMII（ReducedGMII）接口與PHY連接。RGMII接口主要包括發送數據TXD［0：3］、發送時鐘TXCX、發送時能TX－EN、接收數據RXD［0：3］、接收時鐘RXCX、接收使能RXDV以及沖突信號COL和傳輸感應信號CRS、參考時鐘信號CLK125以及PHY中斷信號PHYINTN等。另外，AX88180輸入時鐘與FPGA輸入時鐘由同一100MHz晶振提供，AX88180和M88E1111的復位信號都由FPGA控制，M88E1111將25MHz的時鐘信號倍頻成125MHz時鐘給AX88180提供發送參考時鐘。千兆網驅動的設計主要包括系統的初始化、數據包的接收發送和收發的仲裁。系統的初始化在系統上電時運行，主要工作是根據網絡芯片說明手冊對芯片寄存器進行適當的設置，使網絡處于一個穩定的初始狀態。設計中需要注意的是根據M88E1111數據手冊的規定，M88E1111硬件復位至少需要持續15ms以上的復位時間，并且復位信號結束5ms以后才能訪問PHY寄存器。發送模塊的主要工作是將數據從FPG內緩沖區中移出來，為其加上合適的協議首部后寫入AX88180的內部發送緩沖區中，之后通過控制AX88180的發送寄存器將其通過千兆以太網發送出去。數據的發送是在FPGA中編程實現的，編程的技巧采用狀態機的思想［12］。發送過程是首先在原始狀態等待，等到FIFO中緩存的圖像數據大于一行時，將數據包頭寫入AX88180的發送緩沖區，包頭寫完后，FPGA將FIFO中的一行圖像數據寫入AX88180的發送緩沖區，寫完成后，配置與AX88180發送相關的寄存器，將一個完整的數據包通過PHY芯片88EE1111發送出去，發送結束進入到原始狀態等待下一行新數據的發送。數據包的接收主要接收上位機發過來的命令，對于本系統僅包括開始采集、停止采集等。AX88180接收到有效的數據包后，通過中斷通知FPGA。仲裁模塊在數據發送空閑時檢測并判斷中斷的狀態，如果當前有效的是接收中斷，總線就會交給接收模塊。上位機傳輸過來的數據幀包括相應的協議頭，為了降低系統設計復雜度，設計中規定長度為100字節的數據幀為系統命令使用的幀長度，并且僅根據其中的1個字節判斷命令種類，對于長度不等于100字節的數據幀直接做丟棄處理。數據收發仲裁的作用是根據系統運行狀態為系統初始化、發送數據、接收數據分配FPGA的總線使用權，避免因為數據混亂造成系統工作不正常，同時還捕獲MAC的接收中斷。工作流程如圖3所示。上電時，FPGA先對系統初始化即總線被初始化占用，等到初始化完成后交出總線，等待MAC接收中斷，中斷有效時接收上位機發來的命令數據包，此時總線由接收模塊占用。若命令發送數據，則發送模塊占用總線將圖像數據發送到上位機，發送間隔時期再判斷MAC接收中斷狀態以判斷是否存在接收數據，若有則接收模塊要在發送間隔內將數據接收完畢，繼續判斷上位機命令，若為停止發送，則回到等待MAC中斷狀態，否則繼續發送數據。

4設計驗證

實驗采用分辨率為1392×1040，幀頻為16Hz，8位像素，像素時鐘主頻為33．75MHz的紫外相機。由于發送模塊發送數據的效率直接影響數據的高速傳輸，本了數據發送過程的仿真，發送模塊在FPGA中通過狀態機編程實現，波形如圖4所示（利用Altera的SignaltapII獲得）。為了完整地觀察到發送數據過程中狀態機的變化，將采集的兩幅圖拼接來看。sendHA和sendHD分別代表AX88180的地址總線和數據總線，st0、st1、st2、st3分別代表狀態機中的等待、給數據添加包頭、將數據寫入AX88180的發送緩沖區、配置與發送有關的寄存器4個狀態，高電平有效。wradd表示發送一個網絡數據包的圖像數據數，在st2為高電平時，wradd從0到347共348個32位寬的數據，即為1392個8位寬的圖像數據寫入AX88180的發送緩沖區，正好為一行圖像。上位機測試程序用VC＋＋編寫，start表示開始采集圖像，stop表示停止采集圖像。上位機測試程序如圖5所示。可以看出圖像存儲完整，無丟失數據現象，并且測得系統可以穩定的工作在最高數據傳輸速度為607．8Mbit／s。

5結論

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關鍵詞：氣壓傳輸系統 添加劑 壓氣傳輸 流量控制

設計要求：

系統為車載移動式。添加劑為腐蝕性液體，密度1.0×103㎏/m3，添加劑箱容積要求為300升且箱體及系統要耐腐蝕，添加劑噴灑量要均勻、穩定、可調整且調整跟隨性好（即添加劑的噴灑量可以及時的隨著稀漿封層車的工作狀況調整添加劑的噴灑量，使添加劑量和封層車的工作狀況一致，盡量減少延遲），調整范圍為0～45l/min。整個添加劑系統要求體積小、重量輕、功率小能適應底盤車的工作環境。

1、泵馬達型設計方案

本方案的設計出發點是：根據齒輪泵每轉排量固定，通過調整齒輪泵的轉速來調節齒輪泵的輸出流量。齒輪泵為不銹鋼齒輪泵。系統簡單，控制容易實現，系統可以做成開環。系統工作原理圖如圖1所示：

由上圖可以看出：因為不銹鋼齒輪泵的每轉排量是一定的，即不銹鋼齒輪泵每轉一轉，從齒輪泵流出的添加劑量一般是固定的。我們現在只要調整不銹鋼齒輪泵的轉速即調整供給它動力的液壓馬達的轉速即可調整不銹鋼齒輪泵的輸出流量。我們現在只需要選擇合適的液壓馬達和不銹鋼齒輪泵即可。設計要求添加劑的流量范圍為0～45l/min，我們現在先根據流量要求選擇合適的不銹鋼齒輪泵（盡量選小排量的齒輪泵，這樣的結果是齒輪泵的輸出流量穩定、脈動小），工作時使泵轉速從零起步到某一個轉速能夠覆蓋我們的流量范圍要求。但是從零起步齒輪泵的工作穩定性根本無法達到，據筆者調查：市場上不銹鋼齒輪泵生產廠家很少，齒輪泵的最小穩定轉速為500r/min（黃河液壓件廠生產），即齒輪泵輸出的流量根本無法從零起步，根本無法輸出小流量。而且齒輪泵在低轉速下（500r/min）穩定性很差。經我們調查，德國斯可金格齒輪泵勉強可以使用，而且該泵的體積很小約110mm×70mm×70mm（長×寬×高），但是該泵價格很高約1.3萬元人民幣。進口不銹鋼齒輪計量泵的外形如下圖2所示：

篇10

本文結合發改委工作實際，論述了發改委綜合檔案信息系統的設計與實現問題。

【關鍵詞】

發改委；檔案信息；設計；實現

隨著網絡和信息等現代化科學技術的發展與成熟，當今社會已經逐漸邁進信息化時代，人們日常的工作、生活和學習都在互聯網和計算機技術的影響下變得更加方便、快捷。同時，信息技術也越來越多地被應用到各個行業領域當中，在各企業、機關單位、醫院、學校的信息管理工作中都以計算機網絡技術為依托設計或引入了專門的信息管理系統來提升信息管理水平。本文針對發改委綜合檔案信息系統的設計與實現問題進行了探討。

一、發改委綜合檔案信息的管理需求分析

作為一個肩負宏觀調控職能的重要部門，發改委積累了大量珍貴的檔案資料，并逐年遞增，傳統的管理方式十分不便于檔案信息的管理、存儲和查詢、調用，大大降低了檔案信息的利用率，沒有發揮出綜合檔案信息對發改委及我國社會經濟穩定、健康發展的實際效用。因此，實現和推動發改委綜合檔案信息管理的現代化、數字化和信息化已然成為必然趨勢。發改委綜合檔案信息的管理主要會涉及到收發文、信息錄入、查詢、統計和歸檔整理、借閱等環節，設計信息管理系統的目的是要節省檔案信息的存儲空間、延長檔案信息保存的時間、方便信息查詢和調用等。設計的信息管理系統要能夠實現數據存儲、獲取和展示、轉存儲、備份等功能，同時還要保證檔案信息能夠在此信息管理系統和諸如OA一類的信息系統之間進行雙向的信息傳遞。此外，鑒于計算機技術的更新速度較快，設計的信息管理系統需要在保證系統本身先進性的同時具備一定的開放性與擴充性，以便隨著技術的發展和使用需求不斷更新和完善其功能。

二、綜合檔案信息管理系統設計思路

首先，在辦公內網的基礎上利用計算機技術設計符合發改委實際狀況和需求的信息管理系統，把安全、高效和服務、共享作為綜合檔案信息管理系統的設計原則，在此基礎上創建一個系統的檔案信息服務體系。其次，加快發改委紙質檔案信息資料的數字化腳步，為檔案信息管理系統提供原始的電子信息數據和元數據，對于部分重要檔案要盡量實現全文的檢索和利用，進而建立起基礎的電子檔案信息資源數據庫，全面實現發改委綜合檔案信息的無紙化利用和信息網絡化的管理模式，讓日后檔案信息的管理、調用、查詢、傳遞工作變得更加快捷、高效。再次，保證檔案信息管理系統完整性、科學合理性的前提下，既要保證其能夠與其他信息系統進行相互間的信息發送與信息接收。同時鑒于發改委的特殊性質，系統要具備對需要保密的檔案數據信息做壓縮加密處理和異地備份的功能。此外，為保證系統中檔案信息數據的完整性和延續性，要遷移歷史數據條目。最后，創建一個可以實現文字、音頻、影像等多種類型檔案信息數據查詢、利用的綜合性檔案信息管理平臺，兼具專業性、完整性的同時要允許并容易對其進行功能上的擴展、改進和完善。

三、模塊劃分

根據上文對發改委綜合檔案信息管理系統的需求分析，可將此系統程序按功能劃分成連接數據庫服務器和基本數據管理、檔案整理、檔案數據管理及系統維護5個模塊。連接數據庫服務器這部分模塊的主要功能是確定用戶選擇的數據庫服務器，出于安全方面考慮，可設置第一次使用時用戶要提供服務器名、用戶名、密碼等正確信息后方可成功登錄系統，之后此次填寫的信息將會被記錄到注冊表當中，以省卻日后登錄的麻煩。基本數據庫管理模塊主要的功能有保密級別、歸檔類別、部門和保管期限、數據修改、刪除操作等。檔案數據管理模塊的功能是檔案信息的錄入、查詢和統計及銷毀等。檔案整理模塊則專為檔案鑒定與組卷而設計的。系統維護這一模塊的功能是數據的導入、導出、打印，以及數據庫的恢復和備份。

四、體系結構

將整個檔案信息管理系統分成應用服務器、用戶、數據3層。其中應用服務器這層本文選取了MVC結構，利用MVC結構將交互管理系統分解成模型、控制和視圖3個構成組件，裝有問題核心數據與邏輯計算關系和功能計算關系的模型組件需要利用JAVA類與EJB技術來實現；用于保證用戶和系統能夠進行互動操作的控制組件功能需要通過使用JAVA語言編寫的服務器端程序來實現，控制組件的主要目的是協調模型同視圖之間的工作；對于從模型處獲取顯示信息的視圖組件來說，同樣的信息可以通過不同的顯示形式和視圖展現出來，視圖組件功能的實現需要依靠JavaScript和JSP技術、HTML技術。需要說明的是，對于屬于用戶層的工作人員來說，不管是在單位還是其他地方，僅通過網絡就能得到此信息管理系統提供的業務邏輯層服務，雖然不需要再安裝客戶端軟件，但仍需要通過RMI通信協議。

五、結束語

鑒于以信息網絡技術為依托可建立信息管理系統來實現檔案信息管理的信息化和現代化，所以，在發改委綜合檔案信息管理工作中也應主動探索，結合發改委檔案信息管理工作的實際需求進行信息管理系統的設計，包括功能模塊的劃分、體系結構構建等。

作者：羅瓦則 單位：四川省喜德縣發展改革和經濟信息化局

【參考文獻】

[1]周丹,駱亮,李承林等.廣西發改委綜合檔案信息管理系統設計與實現[J].大眾科技,2015(3):225-227.