發(fā)布時間：2023-03-29 09:22:46
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的接口設計論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1.1公共信息模型（CIM）概述現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個實時變化的復雜系統(tǒng)，它覆蓋發(fā)電、輸電、配電和售電等多個環(huán)節(jié)，包涵發(fā)電機、變壓器、斷路器、線路、繼電保護、電能計量，用電設備等各種電氣設備，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，電力系統(tǒng)還會日益龐大和復雜。CIM為電力系統(tǒng)的建模提供了一種行之有效的方法，CIM采用先進的面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，使用統(tǒng)一建模語言（UML）將CIM定義成一系列邏輯包，每一個包含一個或多個類圖，用圖形方式可以方便地表示包中所有類之間的關(guān)系[2]，使得復雜的電力系統(tǒng)在抽象邏輯層次上得到可視化和模塊化，用分而治之的思想統(tǒng)籌分析電力系統(tǒng)。
1.2CIM/XML解析CIM解析模塊用于將CIM/XML與CIM/E格式的文本讀入內(nèi)存，同時經(jīng)過XML文檔解析建立起數(shù)據(jù)關(guān)系，最終將CIM中的各對象及其屬性存入字典結(jié)構(gòu)中。憑借著C#豐富的庫資源，CIM/XML文本的解析是極為方便的，使用foreach循環(huán)語句與Elements（）等方法，少量的代碼便能實現(xiàn)XML文本的全文檢索，同時還具有優(yōu)秀的性能。
1.3CIM/E解析雖然CIM/E文本借鑒了XML的語法風格，但它在設計之初就摒棄了常規(guī)XML繁瑣冗余的標簽，正是這樣才成就了E語言的高效能。因此CIM/E文本的解析與2.2有所不同，它的實現(xiàn)有更多面向結(jié)構(gòu)的特點。
1.4拓撲分析CIM定義了終端和聯(lián)結(jié)點用以表示導電設備間的連接。大多數(shù)導電設備是雙端連接的，這就涉及到2個聯(lián)結(jié)點。這種模式描述了電網(wǎng)全部的原始的信息，稱作開關(guān)/節(jié)點模型（Node/Breaker），如圖2（a）所示。但對于一些高級應用來講，例如潮流計算、狀態(tài)估計等，根據(jù)等電位原理（如變電站中互通的母線、刀閘、斷路器等）形成了邏輯上的拓撲點[3]。這種由拓撲點和拓撲點間帶阻抗的電氣設備連接表達的電力網(wǎng)絡模型，叫做母線/支路模型（Bus/Branch），見圖2（b）。開關(guān)/節(jié)點模型是母線/支路模型的基礎，因此它又被稱為物理模型。通過對開關(guān)/節(jié)點模型進行所謂的拓撲分析，就能得到母線/支路模型（計算模型），這種模型歸納出了電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，而隱藏了諸如開關(guān)等設備的開閉狀態(tài)，是潮流計算能夠接受的模型。本節(jié)的文本解析模塊所得的結(jié)果與原始CIM文檔一致，都是基于開關(guān)/節(jié)點模型，那么如何合理地省略閉合的刀閘、斷路器，形成拓撲點，實現(xiàn)到母線/支路模型的轉(zhuǎn)換，是本節(jié)拓撲分析計算模塊要完成的任務。根據(jù)圖論相關(guān)理論，在同一個拓撲點中，以其包含的聯(lián)結(jié)點為頂點，以聯(lián)結(jié)點之間的開關(guān)為邊，實際上構(gòu)成了一幅樹形或帶環(huán)的無向連通圖。結(jié)合電力系統(tǒng)的實際特點，該連通圖中不存在自身環(huán)（起點和終點都是同個點的邊），并且任意2個頂點間的邊不會超過1條。換言之，對于相鄰的若干個開關(guān)類（switch）元件構(gòu)成的無向連通圖，一幅圖對應一個拓撲點，顯然，這在電路理論上是成立的。因此，存在這么一種算法，通過對圖的遍歷嘗試找到該圖所對應的拓撲點及其所屬的所有聯(lián)結(jié)點。從給定的連通圖中任一頂點（聯(lián)結(jié)點）出發(fā)，沿著一些邊遍訪該圖中所有的頂點，直至每個頂點都只被訪問一次為止，稱作圖的遍歷。目前遍歷連通圖的算法主要有2種：深度優(yōu)先搜索DFS（depthfirstsearch）和廣度優(yōu)先搜索BFS（breadthfirstsearch）。本文采用前者算法，結(jié)合CIM的導電設備模型，進行頂點的合并處理。深度優(yōu)先搜索也叫縱向優(yōu)先搜索算法，其基本思路是：訪問了起始頂點v之后，選擇某一個與v相連但未曾被訪問過的頂點w訪問之，再從頂點w開始進行深度優(yōu)先搜索。當?shù)竭_一個與其連接的頂點都被訪問過的頂點時，就從這個頂點開始，依次回退到還有相連頂點未被訪問過的頂點u，從u開始再次進行深度優(yōu)先搜索。如此往復，直到所有頂點都被訪問過。綜上所述，DFS算法具有如下特征：1）每訪問到的當前頂點需要作已訪問標志。2）整個遍歷是個遞歸過程。歸納出DFS算法的基本框圖如圖3所示。
2BPA數(shù)據(jù)接口
2.1BPA數(shù)據(jù)卡片的填寫要求在CIM模型被轉(zhuǎn)換為母線/支路模型之后，事實上已經(jīng)奠定了潮流計算的數(shù)據(jù)基礎，接下來只需根據(jù)BPA數(shù)據(jù)格式的要求輸出數(shù)據(jù)文件即可[4]。BPA軟件采用的是較傳統(tǒng)的“數(shù)據(jù)卡片”設計概念，特別強調(diào)數(shù)據(jù)卡片的格式要求[5]。BPA程序支持的數(shù)據(jù)卡片眾多，本文使用到的只占其中很小一部分，包括B卡（交流節(jié)點卡）、L卡（對稱線路卡）、T卡（變壓器卡）三大類?，F(xiàn)以B卡為例，說明卡片的填寫方法。如：BQXIJING113.8GX65.50.37.-25.1.0的填寫方法如表1所示。數(shù)據(jù)長度：卡片中的每一個數(shù)據(jù)項均不能超過起始列號與結(jié)束列號所規(guī)定的長度。例如BusName從第7列開始，到第14列結(jié)束，那么其長度只有8列，如實際節(jié)點名長度不足8列，留空即可；超過8列的只能保留最多8列。數(shù)據(jù)類型：BPA數(shù)據(jù)卡片中一般有3種數(shù)據(jù)類型：空、字符、浮點數(shù)。1）字符：其格式表示為An，其中n為長度。例如上文中的BusName，格式為A8，A可以理解為ASCII字符，8是指字符個數(shù)。每個數(shù)字、大/小寫英文字母和其他ASCII字符均占1個長度，特別地，一個中文漢字占2個長度，因此對于A8格式來說，若全部填中文，最多只能填4個漢字。2）浮點數(shù)：BPA程序廣泛使用缺省小數(shù)點規(guī)則增加數(shù)據(jù)的有效位數(shù)。浮點數(shù)的格式表示為Fn.n，其中n為位數(shù)。例如表1中的“安排的Vmin（標幺值）”，格式為F4.3，F(xiàn)可以理解為Float，即浮點數(shù)，“4”表示浮點數(shù)位數(shù)（包括小數(shù)點），“3”表示缺省的小數(shù)點后位數(shù)。填法3和填法4即缺省小數(shù)點法。對于F4.3格式來說，如果不填小數(shù)點，BPA程序?qū)⒆詣尤?位小數(shù)。如果要使電壓控制在1.015，只需填入1015，顯然此時用缺省小數(shù)點法是最合適的。
2.2BPA數(shù)據(jù)輸出模塊在實際開發(fā)過程中，格式問題其實是相對簡單的部分，但是僅僅滿足BPA程序的數(shù)據(jù)卡片格式要求是遠遠不夠的，還必須考慮其他問題以保證轉(zhuǎn)換出來的數(shù)據(jù)文件的正確性。下面分述之。
2.2.1多回線路的回路標志問題為確保供電可靠性，電力系統(tǒng)廣泛存在雙回甚至多回線路。以雙回線為例，從2.4節(jié)可知，這種線路即2個拓撲點間存在2個連接，如果以此為基礎直接轉(zhuǎn)換生成2個對稱線路卡（L卡），則BPA程序會報錯終止計算。為解決這個問題，需要按照BPA有關(guān)數(shù)據(jù)文件的要求，給系統(tǒng)中所有雙回線路賦予回路標志號（1，2，…，n）。
2.2.2無功補償問題BPA軟件提供了可投切電抗、電容器組卡（X卡）來輸入無功補償數(shù)據(jù)。本文的接口程序根據(jù)電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)的特點，并沒有直接輸出X卡，而是將各拓撲點的無功補償容量（如果有的話）進行累加，作為“并聯(lián)導納無功負荷”添加到B卡中，從而避免了生成X卡的困難，并能簡化數(shù)據(jù)文件[6]。
3計算規(guī)模的處理
在工程實際中，往往需要選取不同大小規(guī)模的電網(wǎng)進行計算，因此接口程序必須能靈活處理以適應這種要求。最簡單的情況是，從調(diào)度中心的EMS接口獲取實時數(shù)據(jù)，經(jīng)過模型解析和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，生成符合BPA數(shù)據(jù)格式的.dat文件后，直接在BPA軟件里打開該.dat文件執(zhí)行潮流計算。如此一來，計算的電網(wǎng)規(guī)模與EMS中的模型是一樣的。省調(diào)或地調(diào)除了關(guān)注所調(diào)度區(qū)域的運行情況，往往還參考上一級調(diào)度下達的所謂全網(wǎng)模型，即包含區(qū)域外電網(wǎng)數(shù)據(jù)的更詳細的.dat數(shù)據(jù)文件。為了能使省調(diào)或地調(diào)的計算達到全網(wǎng)規(guī)模，本文的接口程序能將區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)嵌入至全網(wǎng)模型中，方便考察區(qū)域電網(wǎng)在全網(wǎng)中的運行狀況。具體做法如下：1）搜集區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)相連的聯(lián)絡線，那么這些聯(lián)絡線在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點所圍成的范圍即是區(qū)域電網(wǎng)。2）從1）中得到的節(jié)點出發(fā)，進行網(wǎng)絡掃描，找出所有區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點、線路和變壓器。3）將2）所掃描出的區(qū)域電網(wǎng)（對應于BPA的B卡、L卡、T卡）在全網(wǎng)模型文件中刪除。4）把EMS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為BPA格式后，插入至全網(wǎng)模型文件中，形成包含更新后的區(qū)域電網(wǎng)的全網(wǎng)模型文件。
4BPA軟件潮流驗算
本節(jié)數(shù)據(jù)源采自南瑞繼保PCS-9000調(diào)度自動化系統(tǒng)，選取2014年3月11日11時27分42秒廣西主網(wǎng)斷面，遙測合格率98.92%。利用本文程序?qū)崟r數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成BPA潮流數(shù)據(jù)文件，指定巖灘電廠1號機組為全網(wǎng)平衡機（BS卡）。計算結(jié)果收斂，牛頓-拉夫遜法迭代次數(shù)為5次。平衡機（額定有功300MW）出力數(shù)據(jù)如表2所示。
5結(jié)論
關(guān)鍵詞：觸摸屏ADS7846同微控制器PIC16F876
引言
隨著社會自動化程度的提高，人機交互能力急需大的轉(zhuǎn)變，向著更方便使用、更直觀的方向發(fā)展。激光治療機主要應用激光的物理特性作用于人體，產(chǎn)生機體化學反應從而達到治療疾病的目的。激光治療機作為一種精密儀器需要精確的控制及防塵、防靜電、防潮等方面的嚴格要求。激光治療機輸入設備采用觸摸屏控制，既是基于以上要求也是從方便使用者操作和界面直觀的角度考慮的。觸摸屏的應用使得數(shù)據(jù)的顯示和數(shù)據(jù)的輸入結(jié)合為一體，簡化了整個設備。
1觸摸屏原理
觸摸屏附著在顯示器的表面，與顯示器配合使用。通過觸摸產(chǎn)生模擬電信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號由微處理器計算得出觸摸點的坐標，從而得到操作者的意圖并執(zhí)行。觸摸屏按其技術(shù)原理可分為五類：矢量壓力傳感器、電阻式、電容式、紅外線式和表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在實際應用中的較多。電阻式觸摸屏由4層的透明薄構(gòu)成，最下面是玻璃或有機玻璃構(gòu)成的基層，最上面是一層外表面經(jīng)過硬化處理從而光滑防刮的塑料層，附著在上下兩層內(nèi)表面的兩層為金屬導電層（OTI，氧化銦），這兩層由細小的透明隔離點進行絕緣。當手指觸摸屏幕時，兩層電層在觸摸點處接觸。
觸摸層的兩個金屬導電層分別用來測量X軸和Y軸方向的坐標。用于X坐標測量的導電層從左右兩端引出兩個電極，記為X+和X-。用于Y坐標測量的導電層從上下兩端引出兩個電極，記為Y+和Y-。這就是四線電阻觸摸屏的引線構(gòu)成。當在一對電極上施加電壓時，在該導電層上就會形成均勻連接的電壓分布國。若在X方向的電極對上施加一確定的電壓，而Y方向電極對上不加電壓時，在X平行電壓場中，觸點處的電壓值可在在Y+（或Y-）電極上反映出來，通過測量Y+電極對地的電壓大小，便可得知觸點的X坐標值。同理，當在Y電極對上加電壓，而X電極對上不加電壓時，通過測量X+電極的電壓，便可得知觸點的Y坐標。測量原理如圖1所示。
五線式觸摸屏與四線式不同。主要區(qū)別在于五線觸摸屏將其中一導電層的四端均引出來作為四個電極，另一導電層僅僅作為測量的導體輸出X向和Y向的電壓，測量時要交替在X向和Y向上施加電壓。
2觸摸層控制器工作原理
觸摸屏控制器有多種，主要的功能均是在微處理器的控制下向觸摸屏的兩個方向分時施加電壓，并將相應的電壓信號傳送給自身A/D轉(zhuǎn)換器，在微處理器SPI口提供的同步時鐘作用下將數(shù)字信號讀入微處理器?？刂破鰽DS7846基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖1觸摸點P處測量結(jié)果計算如下：
ADS7846內(nèi)部可以通過寄存器的設置A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率設為8位或12位，在本系統(tǒng)中A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率取12位。則P點的二進制輸出代碼為：
其中：Vref_full為加在ADS6746內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器上的參考電壓。
觸摸屏控制器的運行是通過串行數(shù)據(jù)輸入口DIN輸入控制命令進行控制的?？刂频幕靖袷饺缦拢?/p>
bitbit6bit5bit4bitbitbitbit
起始位（高電平）A2A1A0MODESER/DFRPD1PD0
bit7指明發(fā)送命令開始，高電平有效。A2：A0用于選擇數(shù)據(jù)輸入通道，101選擇X坐標測量，001選擇Y坐標測量。MODE將內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率定義為8位（MODE=1）或12位（MODE=0）。SER/DFR為單端/雙端參考電壓選擇位。PD1：PD0根據(jù)省電模式的需要進行選擇設置。這些命令控制位的設置將在程序代碼部分得以應用。
3系統(tǒng)硬件設計
激光治療機的輸入系統(tǒng)由三部分組成：觸摸屏、觸摸屏控制器和微控制器。微控制器采用Microchip公司的新型芯片PIC16F867。內(nèi)部總線采用哈佛雙總線結(jié)構(gòu)。在內(nèi)部頻率相同的情況下，加快了數(shù)據(jù)的傳輸速度，避免了瓶頸現(xiàn)象。此芯片采用精簡指令集（RISC）易于使用，加快了開發(fā)速度。內(nèi)部含有8KB程序存儲器（分頁操作），256字節(jié)EEPROM，368字節(jié)RAM，8路模數(shù)轉(zhuǎn)換器，1個通用串行口（SCI），1個I2C接口，1個串行接口（SPI），3個定時器及看門狗電路（WathcDog）等許多重要資源。許多接口功能上的復用使得整個微控制器簡潔，功能強大。
根據(jù)ADS7846與微控制器進行數(shù)據(jù)交換的接口特征，選用PIC16F876的SPI口。SPI口包括三個信號：SDO（串行數(shù)據(jù)輸出），SDI（串行數(shù)據(jù)輸入），SCK（串行同步時鐘）。硬件連接關(guān)系見圖3。
本文側(cè)重于激光治療儀輸入系統(tǒng)的設計，其它硬件的設計僅給出接口的含義。由于PIC16F876的內(nèi)部集成度較高，所以接口相當簡單，但是要完成復雜的控制功能必須進行內(nèi)部寄存器的設置。
圖3
4軟件設計
按照以上設計思想設計了應用軟件。圖4為主程序與觸摸屏輸入檢測部分的程序流程圖。其中，坐標數(shù)據(jù)處理通常采用查表的方法，將用戶命令的坐標形成數(shù)據(jù)表，利用獲得的坐標信息進行變換快速查表，從而提高軟件的運行速度。
下面是PIC16F876同ADS7846接口的部分程序代碼。
CMDATAEQU30H
XDATA_HEQU31H
XDATA_LEQU32H
YDATA_HEQU33H
YDATA_LEQU34H
；初始化寄存器
MOVLW02H
MOVWFTRICB；定義B口方向
MOVLW90H
MOVWFTRISC；定義C口方向
BCFSSPCON，5
MOVLW10H
MOVWFSSPCON；初始化SSPCON
BSFSSPCON，5；啟動SPI
；獲取X，Y坐標
GetXY
BCFPORTB,0;選口AD7846
MOVLW0D4H；獲取X坐標命令
MOVWFSSPBUF；發(fā)送命令
BUSY
BTFSCPORTB，1；判忙？
GOTOBUSY
MOVFSSPBUF，W；12位數(shù)據(jù)
MOVWFXDATA_H；XDATA_H存放高字節(jié)
MOVFSSPBUF，W
MOVWFXDATA_L；XDATA_L存放低字節(jié)
································
；Y坐標數(shù)據(jù)同樣處理
RETLW0
1.1主體結(jié)構(gòu)設計由于配網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)復雜，難以采用單一的通信技術(shù)滿足所有配網(wǎng)系統(tǒng)需求［9，10］。因此，采用異構(gòu)網(wǎng)絡構(gòu)架組成混合式網(wǎng)絡是配電通信網(wǎng)的重要解決方案。所提出的典型異構(gòu)配電通信網(wǎng)絡分為三層，包括骨干通信網(wǎng)(骨干網(wǎng))、接入通信網(wǎng)(接入網(wǎng))和終端層(用戶駐地網(wǎng))，如圖1所示。其中，骨干網(wǎng)是服務器端的信息網(wǎng)絡，實現(xiàn)配網(wǎng)通信主站之間的通信，這些主站包括各高壓變電站(110/35kV變電站)、電廠等;接入網(wǎng)實現(xiàn)配網(wǎng)通信子站與配網(wǎng)通信主站之間的通信，配網(wǎng)通信子站主要包括10kV變電站［12］駐地網(wǎng)實現(xiàn)用戶側(cè)用電信息的收集和監(jiān)視。圖1配電通信網(wǎng)的異構(gòu)式混合結(jié)構(gòu)骨干網(wǎng)中由于站點相對較少，各站點地位均等，因此適合采用光纖通信方式，搭建光纖自愈環(huán)網(wǎng)，具有高速、可靠、實時的優(yōu)勢。接入網(wǎng)則由于用戶較多，需要根據(jù)網(wǎng)絡覆蓋地域特點進行選取。對于用戶集中的地方，如城區(qū)、縣城、工業(yè)園區(qū)等地，接入網(wǎng)也適合采用光纖通信方式。而對于郊區(qū)或者農(nóng)村，用戶分散，采用光纖接入代價巨大。因此，可以采用GPRS/3G技術(shù)實現(xiàn)接入。對于駐地網(wǎng)，可以分別選擇Wi-Fi，ZigBee或者總線技術(shù)。例如，在城區(qū)的用戶家庭或者辦公室可以選擇ZigBee子網(wǎng)，而在配電房則選擇總線。
1.2城市配電通信網(wǎng)以所提出的三層網(wǎng)絡基本構(gòu)架為基礎，本文所設計的城市配電通信網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中，骨干網(wǎng)采用的通信技術(shù)為光纖通信技術(shù)，并采用光纖環(huán)作為基本的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。圖2城市配電通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)考慮到城市用戶集中，10kV變電站分布均勻，適合采用以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(EthernetPassiveOpticalNetwork，EPON)+以太光纖環(huán)接入網(wǎng)。其中，EPON接入網(wǎng)主干是由子站匯聚交換機組成的以太網(wǎng)光纖環(huán)。每個35/110kV高壓變電站可以連接一個或者多個以太網(wǎng)光纖環(huán)。每個子站匯聚交換機連接一個光線路終端(OpticalLineTerminal，OLT)，或者子站匯聚交換機與OLT集成為一個OLT交換機。每個OLT對應一個10kV的變電站，下面分接多個光網(wǎng)絡單元(OpticalNetworkUnit，ONU)。每個ONU單元都負責收集一個或者多個駐地網(wǎng)絡的信息。城市配網(wǎng)駐地網(wǎng)可以為無線網(wǎng)絡或者有線網(wǎng)絡，無線網(wǎng)絡可以是ZigBee［16］、紅外、WiFi等局域網(wǎng)，而有線網(wǎng)絡一般是總線網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡包括一個協(xié)調(diào)器和若干個節(jié)點。節(jié)點即為用戶家中的智能電表、智能插座等，而協(xié)調(diào)器則負責組建此無線網(wǎng)絡，匯聚各個節(jié)點的信息并轉(zhuǎn)換成適合接入至ONU的接口(如RS485)傳輸至ONU。同時，也負責將從ONU接收到的數(shù)據(jù)信息廣播至各個節(jié)點。有線網(wǎng)絡一般為總線網(wǎng)絡，如RS485總線。
1.3農(nóng)村配電通信網(wǎng)本文所設計的農(nóng)村配電通信網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中，農(nóng)村配網(wǎng)骨干網(wǎng)與駐地網(wǎng)的功能與結(jié)構(gòu)與城市配網(wǎng)相同。考慮到農(nóng)村用戶分散，覆蓋面廣，10kV變電站分布稀疏，農(nóng)村配網(wǎng)接入網(wǎng)并不適合采用EPON+以太光纖環(huán)接入網(wǎng)。由于農(nóng)村用電信息監(jiān)測實時要求不高，也沒有嚴格的可控性要求，因此采用GPRS/3G/4G接入方式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)最為簡單。采用此方式主要租用網(wǎng)絡運營商的無線網(wǎng)絡，將數(shù)據(jù)送回網(wǎng)絡運營商的后臺系統(tǒng)，然后該后臺再通過專線和配網(wǎng)系統(tǒng)進行互聯(lián)。GPRS/3G/4G接入方式對用戶的數(shù)量沒有限制，用戶無需建網(wǎng)和維護，具有建設周期短、業(yè)務開展快、網(wǎng)絡成本低等特點。
2異構(gòu)配電通信網(wǎng)多址與數(shù)據(jù)聚合方法
2.1多址與數(shù)據(jù)聚合方法基于上述異構(gòu)配電通信網(wǎng)，本文采用駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)來解決配網(wǎng)通信系統(tǒng)中的多址與數(shù)據(jù)聚合問題，其位于駐地網(wǎng)與接入網(wǎng)之間，作為多個異構(gòu)駐地網(wǎng)與接入網(wǎng)中一個接入點的連接，如圖4所示。圖4駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡中位置在上行通信中，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)首先接收來自掛接在該網(wǎng)關(guān)上的N個駐地網(wǎng)的短數(shù)據(jù)包，并按照駐地網(wǎng)進行分類存儲。例如，來自駐地網(wǎng)n的短數(shù)據(jù)包存儲在第n號存儲器，n=1，2，…，N。每個短數(shù)據(jù)包含有其在本駐地網(wǎng)的地址和數(shù)據(jù)包長度。然后，每接收短數(shù)據(jù)t秒，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將接收到的存儲于N個存儲器中的短數(shù)據(jù)包進行封裝。在封裝幀的過程中，幀頭包括駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ID和子幀個數(shù)，如圖5所示。幀體由各子幀組成，每一個子幀封裝來自同一個駐地網(wǎng)的所有已經(jīng)接收到的短數(shù)據(jù)包，即存儲于同一個存儲器中的所有短數(shù)據(jù)包。值得指出的是，有可能t秒內(nèi)某駐地網(wǎng)沒有數(shù)據(jù)包發(fā)送，此時對應的存儲器為空。因此，子幀的個數(shù)可能小于N。子幀幀頭包括駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)下面駐地網(wǎng)ID和短數(shù)據(jù)包個數(shù)，如圖5所示。子幀幀體由若干個數(shù)據(jù)包組成。這些數(shù)據(jù)包即是在t秒內(nèi)接收到該子幀所對應的駐地網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)包。駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將幀封裝好后，將其傳送給該網(wǎng)關(guān)所連接的接入點。隨后，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)再次接收并分類存儲N個駐地網(wǎng)的短數(shù)據(jù)包，并對短數(shù)據(jù)包進行封裝及傳送，如此循環(huán)。在下行通信中，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)首先接收來自接入點的數(shù)據(jù)幀。該數(shù)據(jù)幀的封裝結(jié)構(gòu)與如圖5所示的上行通信時封裝幀結(jié)構(gòu)完全一致。然后，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)按照圖5所示結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)幀進行解析，分別得到各個子幀。最后，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)依次解析每一個子幀。根據(jù)子幀中的駐地網(wǎng)ID，將該子幀內(nèi)所有的數(shù)據(jù)包發(fā)送至該駐地網(wǎng)協(xié)調(diào)器。值得說明的是，上述介紹的通信方式中，一個網(wǎng)關(guān)下的多個駐地網(wǎng)回傳時間間隔(t秒)是相同的。然而，在實際使用中，更為普遍的情況是多個駐地網(wǎng)的采樣間隔和回傳間隔是各不相同的。這種情況下，網(wǎng)關(guān)需要根據(jù)每個駐地網(wǎng)的回傳間隔和采樣間隔進行處理。網(wǎng)關(guān)的回傳將是以駐地網(wǎng)為單位進行。這樣就不需要使用圖5所示的幀結(jié)構(gòu)。
2.2駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的軟硬件實現(xiàn)駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的硬件設計并無特殊要求。根據(jù)上述駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的基本功能，硬件系統(tǒng)需要包括RS485接口、CPU和RJ45接口，如圖6所示。其中，RS485接口用于連接駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與駐地網(wǎng)，接口數(shù)量視駐地網(wǎng)數(shù)量而定;RJ45連接駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與接入網(wǎng)，一般為1個。CPU處理駐地網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集、存儲和回傳。駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)重在軟件設計。這里考慮更為一般的情況，即每一個駐地網(wǎng)都有獨立的采樣間隔和回傳間隔。由于串口對象與文件都是獨占式的，軟件設計的重點在于如何處理好資源的調(diào)配。下面以微軟的VS2010平臺為例進行詳細介紹。(1)整體思路在整體設計上，采用定時器進行處理。CPU為每個子網(wǎng)設定一個采樣定時器，周期性采樣數(shù)據(jù)，保存到本地緩存txt文件中。此外，CPU為每個子網(wǎng)另設一個回傳定時器，周期性向服務端發(fā)送緩存的txt文件，發(fā)送完畢后該文件清空。(2)串口收發(fā)處理CPU通過CMSComm類對象訪問串口。由于只有一個串口對象，需管理多個異步串口，故采用搶占式設計，即“先到先得，后到跳過”。當某一個子網(wǎng)采樣定時器觸發(fā)時，先判斷當前串口對象是否被使用。如果否，即串口空閑，則將串口占用，執(zhí)行該定時器內(nèi)的行為，當串口信息接收完畢時解除串口占用;如果是，即串口當前被占用，則本次定時器跳過。采樣定時器觸發(fā)時，如果串口并未被搶占，則將串口配置成駐地網(wǎng)對應的參數(shù)，然后打開串口，根據(jù)當前設備號，配置設備地址，并獲取相應指令，將其轉(zhuǎn)換為十六進制格式向串口發(fā)送，從而實現(xiàn)對當前設備的數(shù)據(jù)采集。如有多條數(shù)據(jù)需要采集，則短暫間隔后更新設備地址重復發(fā)送采集命令。串口接收到駐地網(wǎng)上傳的采集數(shù)據(jù)就會觸發(fā)接收函數(shù)。接收函數(shù)被觸發(fā)時，首先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串類型保存在數(shù)據(jù)緩存中，并判斷此時緩存中的數(shù)據(jù)是否可以提取出完整指令。若否則繼續(xù)接收數(shù)據(jù);若是則提取出完整指令，存儲在對應的最新數(shù)據(jù)變量中，以供服務端查詢，并且根據(jù)需要寫入緩存txt文件中或發(fā)送到服務端。(3)文件操作駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理著多個緩存txt文件，每個駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對應一個文件。網(wǎng)關(guān)采集到數(shù)據(jù)之后需要存儲在文件中;同時，網(wǎng)關(guān)需要將文件傳輸?shù)椒掌?。顯然，由于采樣定時器和回傳定時器是異步的，讀寫文件也是異步的。因此，也需要對文件操作進行異步管理。將網(wǎng)關(guān)回傳采集到的數(shù)據(jù)至服務器的過程稱為緩存同步。緩存同步采用調(diào)用子線程的方式執(zhí)行。所有子網(wǎng)文件對應同一個子線程。當某一子網(wǎng)的緩存同步定時器觸發(fā)時，將先判斷當前子線程是否被調(diào)用，若未被調(diào)用，則調(diào)用該子線程。在子線程內(nèi)，文件發(fā)送將分3部分進行:1.發(fā)送文件名，以便服務器創(chuàng)建該文件。2.發(fā)送文件內(nèi)數(shù)據(jù)。3.發(fā)送文件發(fā)送完成信號，通知服務器文件發(fā)送完成。同時，為了避免同一文件被多次打開，規(guī)定緩存同步的優(yōu)先級高于緩存文件寫入，即在緩存文件進行同步的時候不允許寫入數(shù)據(jù)到該文件。(4)Socket操作通過CSocketClient類對象訪問Socket端口(RJ45)。當收到來自服務端的消息時，調(diào)用指令解析函數(shù)分析其數(shù)據(jù)包頭，根據(jù)協(xié)議判斷其含義，響應對應行動。Socket消息響應包括:a.停止查詢:停止向服務端發(fā)送采樣數(shù)據(jù)。b.開始查詢:向服務端發(fā)送采樣數(shù)據(jù)。首先將最新數(shù)據(jù)變量中的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務端以供顯示，然后每次都將當前的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送。c.配置采樣/回傳時間:設置各子網(wǎng)采樣/同步緩存的周期。當回傳定時器觸發(fā)時，判斷同步緩存子線程是否已被調(diào)用，如果否則跳過，如果是則配置好當前數(shù)據(jù)包頭信息，并調(diào)用緩存同步子線程。該線程將根據(jù)協(xié)議向服務端發(fā)送相應緩存文件，并重建該文件。
3實例與分析
為進一步說明所提出的三層異構(gòu)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)及多址與數(shù)據(jù)聚合方法，針對城市異構(gòu)配電通信網(wǎng)絡，圖7給出了一種基于駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的配電網(wǎng)絡。其中，骨干網(wǎng)部分只給出了總服務器，對應110/35kV高壓變電站，用于收集、監(jiān)控本高壓變電站下屬所有中、低壓變電站和用戶的信息。EPON接入網(wǎng)的以太光纖環(huán)網(wǎng)節(jié)點直接采用4個OLT交換機用光纖呈環(huán)狀連接，每個OLT交換機兼具OLT單元與子站匯聚交換機的功能，每個OLT下面掛接若干個ONU。ONU與OLT交換機之間、以及OLT交換機之間都是光接口。ONU與駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間以及OLT交換機與總服務器之間均采用高速的RJ45以太網(wǎng)接口。圖7基于駐地網(wǎng)關(guān)的城市配網(wǎng)通信系統(tǒng)在圖7中，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與3個駐地網(wǎng)相連，連接接口均為RS485，因為RS485是工業(yè)領(lǐng)域最為常用的接口。3個駐地網(wǎng)中有兩個ZigBee網(wǎng)絡和一個485總線網(wǎng)絡，每個ZigBee子網(wǎng)由一個ZigBee協(xié)調(diào)器和若干個節(jié)點。協(xié)調(diào)器則負責組建ZigBee子網(wǎng)，匯聚各個節(jié)點的信息并轉(zhuǎn)換成適合接口接入至駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。同時，協(xié)調(diào)器也負責將從駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收到的數(shù)據(jù)信息廣播至各個節(jié)點。ZigBee協(xié)調(diào)器與駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間的接口為RS485。此實例采用的3種駐地網(wǎng)具有不同網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、不同傳輸媒質(zhì)、不同業(yè)務類型，充分體現(xiàn)了駐地網(wǎng)絡的異構(gòu)特點。3種駐地網(wǎng)涉及典型的智能插座、智能電表和無源溫度傳感監(jiān)測，都是電力領(lǐng)域典型應用。通過駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的解析與統(tǒng)一封裝，服務器端不僅能夠清晰地知道是哪個駐地網(wǎng)中的哪個用戶發(fā)來的信息，而且大大減少了短數(shù)據(jù)包的數(shù)量。如果這3個駐地網(wǎng)中每個駐地網(wǎng)有L個節(jié)點，t秒內(nèi)共收集到3L個短數(shù)據(jù)包。駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將這3L個短數(shù)據(jù)包封裝成1個，使得服務器端的解析處理數(shù)據(jù)包的頻率降低了3L倍，大大提升了服務器端的處理效率。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞：港口航道；機電設備；設備管理
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
隨著港口不斷向?qū)I(yè)化,大型化,自動化方向發(fā)展，與之配套的機電設備也獲得了較大的發(fā)展和改造，不管是質(zhì)量還是功能都有了較為明顯的進步，但是港口的部分機電設備未能達到它的應使用壽命，或者是使用效率未能得到應有的發(fā)揮，這在一定程度上跟機電設備的管理有關(guān)系。通過采取科學的技術(shù)措施進行合理的管理維護和維修，提高碼頭機電設備的安裝質(zhì)量，通過科學的管理提高港口航道機電設備的使用質(zhì)量。本文通過對港口航道機電設備進行點檢管理和港口航道機電設備維護管理進行簡單的探討分析。
一、港口航道機電設備的管理特征
伴著科學技術(shù)和國內(nèi)工業(yè)化的飛速前進，科學領(lǐng)域前沿性的技術(shù)越來越多的在港口航道機電設備中得到了運用，從而讓港口航道機電設備擁有了以下特征：
1、大型化
隨著現(xiàn)在港口規(guī)模的不斷擴大與工作區(qū)間的密集化造成了港口航道機電設備規(guī)模也趨于變大。大型機電設備機組能夠增強工作效率，減少工作成本，降低能耗，并且適用于新技術(shù)的發(fā)展需求，滿足現(xiàn)代化大型港口的工作要求。
2、快速化
顧名思義，快速化指的是港口航道機電設備的快速工作特征，機電設備的快速化有效的解決了由于港口航道機電設備大型化引起的單個生產(chǎn)效率的裝置占有面積的減少與工作效率的提升等問題。
3、自動化
目前國內(nèi)的港口內(nèi)，機電設備的自動化已經(jīng)得到了普及，自動化能夠有效的提升工作效率，降低工人的工作強度，從而實現(xiàn)港口高產(chǎn)高效節(jié)能減排的目標。
二、影響港口航道機電設備質(zhì)量的因素分析
港口航道機電設備的安裝裝置，歸于一個相對雜亂工程項目體系。由于機電設備的自身即是一個巨大的體系!需求將它們運送至碼頭，然后進行構(gòu)造組合，連接，吊裝等作業(yè)。裝置分為現(xiàn)場裝置以及廠內(nèi)裝置兩大類。機電設備自身質(zhì)量水平，也是影響裝置作用的一大重要要素。它遭到來自于出產(chǎn)技術(shù)，出產(chǎn)者本質(zhì)及才能，出產(chǎn)資料質(zhì)量，環(huán)境等多方面要素的影響。將機電設備運至碼頭岸面后，現(xiàn)場組織裝置也會遭到許多方面雜亂要素的影響，比方，機電設備的運送辦法，作業(yè)人員的才能與水平。所運用的技術(shù)與裝置辦法、所參照的評估標準、裝置施工進度，乃至監(jiān)理部分的監(jiān)管才能等都會對裝置質(zhì)量產(chǎn)生影響，青島港集團組成礦石碼頭泊位時，裝置單位為確保施工進度，前期設備電纜敷設時未嚴厲實行裝置施工技術(shù)需求，致使后續(xù)設備運轉(zhuǎn)時期發(fā)作多原因初期施工不妥電纜損傷致使的設備停機毛病，影響設備安穩(wěn)運轉(zhuǎn)，所以作為機電裝置監(jiān)理部分需求參照設備體系實踐裝置，擇取重點項目加以操控!以此來進步港口航道機電設備裝置水平，一起挑選高性能，高質(zhì)量的機電設備，選用科學的運送方式，裝置技術(shù)，挑選高水平和高技能的裝置部隊，都是必備的準備作業(yè)。
三、目前國內(nèi)港口航道機電設備管理存在的問題
1、港口航道機電設備管理意識薄弱
目前國內(nèi)公司對于港口航道機電設備沒有長遠的管理意識，公司對于機電設備的辦理中存在的疑問還沒有清晰的構(gòu)架，更有些公司單純的認為機電設備引入以后進行裝置作業(yè)即可，后續(xù)作業(yè)并沒有有效的進行安置和辦理，形成了機電設備沒有及時的得到養(yǎng)護、修理，使得機電設備的損壞，假如不對于港口航道機電設備辦理知道上進行增強，那么公司將隨時會有無窮的危險。對于港口航道機電設備的辦理實際上可以說是對潛在資產(chǎn)的保護，具有潛在的利益，大多數(shù)公司都為了降低成本而對港口的機電設備的運用沒有約束和約束，形成了機電設備的運用年限大大的縮短，實際上潛在的利益丟失是無法估量的。此外，由于對于港口航道機電設備的辦理知道沒有滿足的注重，形成了機電設備辦理的不恰當，十分簡單形成機電設備的安全參數(shù)削減，使得機電設備無法正常的作業(yè)，更可怕的是形成不必要安全事故。
2、港口航道機電設備重修理輕改造
企業(yè)真看到了眼前的利益，而沒有看見長遠的利益，為了要生產(chǎn)的數(shù)量，而使機電設備長時間工作，針對機電設備的維護沒有足夠的重視，常常讓機電設備發(fā)生小故障的時候仍然進行工作，等到積攢到一起再進行大修。如此狀態(tài)的機電設備生產(chǎn)效率下降，工作質(zhì)量也沒有保障，并且無法保證機電設備的安全工作。另外，企業(yè)往往認為機電設備進行維修時能夠報銷，但是更新或者改造機電設備卻無法報銷，這樣做的直接結(jié)果導致機電設備的性能直線下降，最后將不法達到企業(yè)生產(chǎn)的需求。
3、港口航道機電設備維修管理相對滯后
機電設備的保養(yǎng)與維修方法還按照傳統(tǒng)的方式和周期進行，實際上這種“強制保養(yǎng)，計劃維修”同目前的實際應用中有些不同，還有著過量修理，不根據(jù)應用環(huán)境與工作條件武斷的定下的保養(yǎng)的間歇周期以及維修的間歇周期。由于這樣的保養(yǎng)修理機制，得到其完全遺忘了機電折本自身的質(zhì)量狀況、保養(yǎng)修理與上次的維修數(shù)據(jù)。上述保養(yǎng)修理機制自身存在的缺陷，也不利于機電設備檢測技術(shù)與手段的發(fā)展。
四、港口航道機電設備管理解決方法
1、改變對港口航道機電設備管理的傳統(tǒng)意識
改變對港口航道機電設備管理的意識，增強企業(yè)全面的、統(tǒng)一的、可發(fā)展的維護管理觀念。此觀念不只含有機電設備的安裝、保養(yǎng)、修理、改造等常用的管理操作中，還應該令港口航道機電設備管理、操作工人具有這種觀念。保證港口航道機電設備管理的有序的實施，是港口工作中的重點，是提高港口航道機電設備穩(wěn)定、高效工作的前提。企業(yè)不應該只關(guān)注眼前的利益最大化，而忽略了長遠的利益，使得機電設備超負荷運轉(zhuǎn)，造成無法挽回的損失。應該從機電設備可以長期為企業(yè)提供利益這點上進行管理。
2、增強港口航道機電設備的技術(shù)改造
機電設備的技術(shù)改造也稱為機電設備的技術(shù)改裝，指的是運用現(xiàn)代科技成果，針對機電設備的結(jié)構(gòu)，功能等進行改造，以達到原機電設備無法完成或可以令機電高效的完成工作。技術(shù)改裝針對已有的作業(yè)工藝、工作設施以及技術(shù)設備展開的技術(shù)變革，并且是對現(xiàn)有的工作性能添加新的技術(shù)從而增強工作效率和經(jīng)濟效益。此外，技術(shù)改裝與修理不是同一概念，修理只是針對機電設備保持其工作性能的一種方法，修理不具備很高的新技術(shù)要求，而技術(shù)改裝需要新的技術(shù)對原有設備性能等進行創(chuàng)新的改造。
3、完善港口航道機電設備的維修管理
設備修理的目的在于令動力構(gòu)件保持一定的運行能力，在規(guī)定時間內(nèi)完成工作，簡言之，是讓機電設備在規(guī)定的期限內(nèi)有效的運行下去。修理后是否對機電設備的工作效率和質(zhì)量產(chǎn)生影響，是根據(jù)設備的可利用率得知的。所以修理的目標是用適當?shù)某杀咎峁┘夹g(shù)支持，從而保障工作中的機電設備順利生產(chǎn)，讓企業(yè)獲得利益。當確認機電設備的維修方法后，還要對設備在生產(chǎn)流程中所處的位置，不要應用一種固定的修理方法。在企業(yè)中必須要同時擁有定期維護、定期檢測、修理等方式。
結(jié)束語
港口航道機電設備是現(xiàn)代化港口生產(chǎn)活動的重要物資基礎，是港口經(jīng)濟發(fā)展的前提.因此，港口航道機電設備的管理有著十分重要作用.合理的機電設備的管理制度和方案可以有效的減少設備的破損，延長其機電設備使用壽命，保證港口生產(chǎn)的安全順利的進行。
參考文獻
[1]許若平.論港口機電的使用與維護[J].中國水運,2012(12).
畢業(yè)論文答辯自述稿范文
尊敬的各位老師：
下午好！
我是通信工程專業(yè)14級秋季班的郭勝強，學號1409421031001，這篇論文是在我的指導老師李彥菲副教授及南廣學院何光威副教授的悉心指點下完成的，論文的選題是經(jīng)該論文選題是經(jīng)李老師審核通過并給我提出此文的寫作基調(diào)和原則，何老師在我撰寫論文的過程中付出了大量心血，本文經(jīng)過一二三稿并最終定稿，這期間何老師對我的論文進行了詳細的修改和指正，并給予我許多寶貴的建議和意見，給予了我極大的幫助。在專業(yè)知識水平上，二位老師敢于嘗試、鍥而不舍、推陳出新的的精神是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作，在此我謹向李老師、何老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。不管今天答辯的結(jié)果如何，我都會由衷的感謝二位老師的幫助和指導，感謝各位評委老師的批評指正。
下面我將這篇論文的畢業(yè)論文選題的目的、意義、寫作內(nèi)容、成果、結(jié)論、存在的不足向各位老師作簡要的陳述。
首先，我想談談為什么選這個題目及這篇文章的目的和意義。
我當時之所以選擇《基于FPGA的數(shù)字音頻信號源設計實現(xiàn)》這個題目是因在日常遇到的問題中有很多需要進行聲音處理，所以選用FPGA器件實現(xiàn)音頻信
號源處理的方案，即對聲音信號進行了采集、處理、傳輸存儲和還音回放工作以及如何在噪聲環(huán)境中如何能有效地地把需要的語音信號提取出來，消除或者衰減噪聲，從而顯著提高數(shù)字音頻信號源的質(zhì)量方面的工作。另對系統(tǒng)如何進行聲音信號采集、聲音信號模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮、聲音信號濾波、音頻信號輸出、傳輸、還音等工作進行了探討。
其次，我想談談這篇文章的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容。
我的論文主要分為以下5個部分：
第一部分主要音頻采集、數(shù)據(jù)處理部分基本原理
首先使用話筒把收集到的語言信號作為輸入信號，然后將收集到的音頻信號轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號，耳機播放的聲音是由經(jīng)過濾波后轉(zhuǎn)換的模擬音頻信號；LM4550(AC-972.1)芯片將輸入的模擬音頻信號經(jīng)過采樣、量化、編碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號；FPGA中的AC-97模塊用來發(fā)送及接收256bit的串行數(shù)據(jù)流，具有I/O的18位立體聲PCM數(shù)據(jù)端口；AC-97Commands的命令則是用來執(zhí)行初始化命令和設置放大器增益等；FPGA通過配置接口編寫Verilog程序來控制LM4550(AC-972.1)芯片的正常工作；FPGA和LM4550(AC-972.1)芯片通過數(shù)據(jù)傳輸接口實現(xiàn)音頻信號編碼后的的發(fā)送與接收；FIR濾波器將LM4550傳輸來的數(shù)字化音頻數(shù)據(jù)處理后，經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸接口傳送到LM4550(AC-972.1)芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換后，其模擬信號由耳機線路輸出。
第二部分數(shù)據(jù)傳輸部分，本設計的數(shù)據(jù)傳輸部分擬采用以太網(wǎng)傳輸，具體來說使用3類雙絞線的l0BASE-T方式，在上一節(jié)中提到的通過幀結(jié)構(gòu)封裝，多路時分復用后的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)后，通過以太網(wǎng)芯片，對數(shù)據(jù)流進行IP包的封裝，封裝好的IP包，通過RJ45的接口，經(jīng)華為QuidwayS2700series交換機，再通過RJ45的接口按照協(xié)議傳送到服務器，并將數(shù)據(jù)流信息存儲到服務器上。
第三部分是還音部分
還音是整個音頻系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)[6]，還音的過程是這樣的，通過網(wǎng)絡將服務器中的數(shù)據(jù)流信息傳送過來，由于先前對多路音頻進行了時分復用，所以在此首先對數(shù)據(jù)流信息進行解復用，解復用后，生成多路音頻數(shù)據(jù)流，將每一路音頻數(shù)據(jù)流進行幀結(jié)構(gòu)解析，去除幀頭，幀尾，通道號，時間同步信號信息，糾錯碼信息，同時將時間同步信號信息和通道號信息提取出來，這樣就解析出來帶有通道的多路音頻數(shù)字信號，這些信號之間的延遲信息通過時間同步信號信息來體現(xiàn)，然后將每一通道的音頻數(shù)據(jù)信息進行歸一化處理，形成可以播放的wav文件，根據(jù)通道號和時間同步信號信息通過不同的揚聲器播放出來，到此，就完成了還音的過程。
第四部分主要是各模塊的設計
（一）音頻采集、處理硬件平臺的實現(xiàn)（二）傳輸部分平臺的實現(xiàn)（三）還音部分平臺的實現(xiàn)
第五部分主要是系統(tǒng)的綜合測試和整體實現(xiàn)（一）采集、處理部分的整體實現(xiàn)
（二）系統(tǒng)功能驗證和效果分析及硬件實物驗證（三）傳輸存儲和還音部分綜合測試和整體實現(xiàn)
我的論文結(jié)論是：本課題研究了基于FPGA的數(shù)字音頻源設計實現(xiàn)，并利用FPGA設計了對聲音信號進行了采集、處理、回放以及如何在噪聲環(huán)境中如何能有效地地把需要的語音信號提取出來，消除或者衰減噪聲。同時進行了傳輸存儲和還音重放的設計工作，
系統(tǒng)在設計過程中以Xilinx公司Spartan-6系列XC6SLX45芯片為核心芯片，通過XC6SLX45芯片控制LM4550將麥克風采集到的語音信號實時的處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)據(jù)傳給主控制芯片XC6SLX45，對數(shù)字音頻信號進行濾波處理，濾除非有用信號。利用FPGA(FieldProgrammableGateArray，可編程門陣列)可反復編程、擦除、使用的特點成功的解決了語音濾波器可重構(gòu)的特點。本文中基于FPGA的音頻采集系統(tǒng)中的濾波器的設計實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)靈活、實時性好、通用性強、占用資源少、運行速率高等優(yōu)點。
本文對系統(tǒng)如何進行聲音信號采集、聲音信號模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮、聲音信號濾波、音頻信號輸出、傳輸、還音等工作進行了探討。本論文主要完成工作如下：
1.實現(xiàn)了音頻的采集，信號穩(wěn)定。
2.對音頻信號的處理完成了簡單的同步處理，3.對音頻信號采用時分復用方法進行數(shù)據(jù)處理。4.完成了對信號的測試。
5.接收的音頻數(shù)據(jù)能夠通過軟件解析接出來。
6.本系統(tǒng)把從話筒收集到的語音信號進行實時處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)據(jù)傳給主控制FPGA芯片XC6SLX45，然后對數(shù)字音頻信號進行濾波處理，通過設計數(shù)字濾波器來處理噪聲信號，消除或者衰減噪聲。
7.借助MATLAB軟件來設計FIR數(shù)字濾波器，使用FDATooI工具箱設計濾波器的系數(shù)。利用MATLAB/Simulink建模及算法級仿真，驗證了設計濾波器的可行性。
8.采用時下比較流行的SystemGenerator設計FPGA的方式，構(gòu)建了音頻采集系統(tǒng)中的濾波器的硬件模型。完成了采集模塊、時鐘控制模塊、按鍵防抖動模塊、濾波系統(tǒng)模塊的設計與仿真，并在ISE軟件中進行了綜合，驗證了軟件設計的可行性。
最后，我想談談這篇文章存在的不足。本文設計把首先對模擬音頻信號進行量化采集，其次量化音頻信號通過FPGA數(shù)據(jù)處理，是否通過FIR數(shù)字濾波器輸出，然后通過異步串口輸出存儲，最終通過軟件解碼，對音頻量化信號歸一化處理，將聲音回放出來。整個過程已經(jīng)實現(xiàn)。但是還存在一些問題，需要進一步的改進和加強。
1.數(shù)據(jù)存儲方面有新的改進2.獲取更高精度的音頻數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞：論文管理平臺；B/S模式；三層架構(gòu)
中圖分類號：TP311.52
畢業(yè)論文是高等學校學生在掌握基本理論、基本知識和基本技能的基礎上，運用本專業(yè)知識和技能所進行的全面的綜合訓練。當前不少高校對畢業(yè)論文的管理主要還是采取傳統(tǒng)人工管理模式，在論文選題、論文指導、資料收集、報表提交等多方面存在效率低、效果差等問題。隨著網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展，許多高校嘗試使用信息技術(shù)對畢業(yè)論文進行管理，也有一些軟件廠商開發(fā)了相應的通用軟件平臺。
多數(shù)系統(tǒng)向管理員、教師、學生三種類型的用戶提供服務，解決了導師出題、學生選題、畢業(yè)論文材料的上交與審核。有的系統(tǒng)還實現(xiàn)了師生實時交流、在線評審以及畢業(yè)統(tǒng)計等功能。
但是由于不同高校在畢業(yè)論文的組織和管理存在差異，開發(fā)一個適合本單位使用的畢業(yè)論文管理系統(tǒng)，更有利于論文管理和系統(tǒng)維護。為了進一步提高畢業(yè)設計（論文）教學效率，本平臺結(jié)合某系在近些年實踐教學環(huán)節(jié)中實際情況，應用軟件工程的思想和方法研究了畢業(yè)論文管理平臺的設計，實現(xiàn)了對畢業(yè)論文的網(wǎng)絡管理，提高了效率和管理水平。
1 系統(tǒng)功能
根據(jù)《閩江學院畢業(yè)論文（設計）工作規(guī)定》，畢業(yè)論文寫作的主要工作有：教學秘書進行畢業(yè)論文初始工作（設置參與論文寫作工作的指導教師和學生，畢業(yè)論文工作計劃、相關(guān)通知公告及相關(guān)表格文件等）、指導教師擬定畢業(yè)論文選題、學生選擇或者自擬論文選題、師生互選、學生提交題目審批表、教師下達任務書、學生提交開題報告、論文寫作與指導、中期檢查、論文定稿、指導教師評閱、專家評閱、畢業(yè)論文答辯、畢業(yè)論文資料歸檔等工作。
2 系統(tǒng)功能模塊
本系統(tǒng)的用戶包括學生、教師、教學秘書、院系領(lǐng)導，系統(tǒng)設計目標是實現(xiàn)畢業(yè)論文管理的網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化、自動化。核心功能是教師擬出課題、學生選題、在線提交各種文檔、在線論文指導。系統(tǒng)應滿足學生、教師、教學秘書、院系領(lǐng)導四種類型的需要，針對不同類型，使用不同的功能模塊。學生主要有選題、上傳文檔、提交論文等功能。教師有設定論文題目、選擇學生、查看指導學生提交的文檔等功能。教書秘書全程調(diào)節(jié)畢業(yè)設計進程。院系領(lǐng)導進行審查和審核。
2.1 教師模塊
教師由教學設置用戶名和賬號。主要實現(xiàn)：課題、選擇指導學生、任務書、審核開題報告、中期檢查報告、修改論文、成績評定等。
2.2 學生用戶模塊
學生使用平臺登錄，用戶名和初始密碼由系統(tǒng)給出。主要實現(xiàn)：選擇課題、選擇教師、填寫題目審批表和開題報告、提交論文等功能。
2.3 教學秘書模塊是畢業(yè)畢業(yè)論文管理平臺的系統(tǒng)管理賬戶。主要實現(xiàn)：設置指導教師、設置指導學生、統(tǒng)計畢業(yè)論文報表、畢業(yè)論文計劃。
2.4 院系領(lǐng)導模塊
院系領(lǐng)導主要對畢業(yè)論文各階段進行監(jiān)督和審核。
3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計
根據(jù)系統(tǒng)功能，設計采用以Web為基礎的三層架構(gòu)的B/S模式，分為客戶層、應用層和數(shù)據(jù)層。
客戶層：實現(xiàn)在客戶端瀏覽器中顯示的用戶界面。該層可以調(diào)用由業(yè)務邏輯層提供的業(yè)務方法，也可以直接調(diào)用由數(shù)據(jù)層提供的接口訪問數(shù)據(jù)庫?？蛻魧訉崿F(xiàn)了系統(tǒng)與用戶間的接口，用戶通過Web瀏覽器訪問論文管理平臺。應用層作為系統(tǒng)核心，封裝了主要的業(yè)務邏輯。
應用層：主要是針對具體的問題的操作，也可以理解成對數(shù)據(jù)層的操作，對數(shù)據(jù)業(yè)務進行邏輯處理。在接收了用戶提交的http請求后，由Web應用服務器接受請求并由處理程序解釋，并進行相應處理。操作結(jié)果以HTML頁面的形式返回給瀏覽器。
采用三層結(jié)構(gòu)這種模式能較好地適應開發(fā)，對代碼重用、代碼分層以及對以后的軟件維護等等有很大的作用。尤其考慮到本平臺在運行過程中隨著畢業(yè)論文流程可能的變化以及對功能擴展的需求，更應該采用三層結(jié)構(gòu)。
開發(fā)工具采用Visual 2010，編程語言采用C#，前端界面使用，采用Microsoft SQL Server2008作為后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。其中是創(chuàng)建動態(tài)Web頁的服務器端技術(shù)，作為應用程序采用的數(shù)據(jù)訪問模型。在服務器端運行，應用程序使用連接數(shù)據(jù)源，并進行數(shù)據(jù)操作。
4 后臺數(shù)據(jù)庫設計
畢業(yè)論文平臺后臺使用SQL SERVER數(shù)據(jù)庫。設計過程中使用ER圖定義實體關(guān)系模型，并根據(jù)范式理論進行優(yōu)化。
根據(jù)需求分析和設計要求，畢業(yè)論文平臺主要包含以下數(shù)據(jù)表：
（1）Administrator，存儲教學秘書信息。
（2）Dean，存儲院系領(lǐng)導信息。
（3）Teacher，存儲教師用戶相關(guān)信息，包括用戶名、密碼和教師基本信息等。
（4）Student，用來存儲學生用戶相關(guān)信息。
（5）DepartmentInfo，用來存儲院系信息。
（6）Plan，用來存儲畢業(yè)論文計劃信息。
（7）Thesis，用來存儲畢業(yè)設計課題。
（8）Task，用來存儲任務書信息。
（9）TitleForm，用來存儲題目審批表信息。
（10）Report，用來存儲開題報告信息。
此外還有一些輔助表。
5 系統(tǒng)的主要特色
考慮到本單位實際需求和運行情況，平臺重點突出兩大特色：
師生互選。教務秘書設定指導教師指導的學生總數(shù)，教師提交課題后，學生登錄平臺，查看相應課題，根據(jù)自己擅長或喜歡的方向進行選擇。在選題的過程中，每個導師的學生數(shù)量有限，達到上限后，學生不能選擇該導師，需要從其他導師的課題中重新進行選擇課題。教師可以決定是否接受該學生。教師指導人數(shù)到達上限后，不再接受學生。
審批功能。教師可以查看到所指導學生的任務書、開題報告、畢業(yè)論文等信息，并進行審核。院系領(lǐng)導對教師審核后的文檔進行最終審批。
6 結(jié)束語
本畢業(yè)論文管理系統(tǒng)基于本校實際開發(fā)，充分利用了網(wǎng)絡資源，方便管理人員對畢業(yè)論文全階段的監(jiān)督和控制；使學生選題過程公開化、合理化，解決了以往選題散亂、人工干預多的問題；促進畢業(yè)指導老師與學生互動；較好地適應畢業(yè)論文管理需要。今后可以在平臺上添加答辯管理、論文檢索等功能，進一步規(guī)范和擴展使用空間。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：PHP?。籑YSQL；論文綜合管理系統(tǒng)；B/S
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）36-8595-02
1 系統(tǒng)可行性分析與研究
1.1 研究背景
目前，縱觀全國各地高校，學位論文管理系統(tǒng)得以廣泛實現(xiàn)應用，有一些學院依舊用手工錄入的方式進行管理；經(jīng)過仔細對比，很多高校使用WEB方式進行論文管理時的相關(guān)操作，在功能上及相應的業(yè)務流程比較相似；都使用較簡單的方式，如都使用論文提交、審核，及搜索模塊，基本上來說都沒有題目選擇或者導師互動等模塊。在本課題在這些基礎上，加入前期論文題目及導師的互動選擇功能，從而使得論文的各個過程都能在網(wǎng)上進行，從而方便了審核人員，導師和學生。在線的論文指導（站內(nèi)短信）功能可以導師和學生進行方便地進行溝通和交流，另外在線修改功能也能避免線下修改造成的紙張和時間的浪費。
1.2 研究內(nèi)容
做為一個涉及多個權(quán)限用戶的系統(tǒng)，這就需要對用戶信息數(shù)據(jù)進行處理，再加載不同的用界面。根據(jù)該論文系統(tǒng)需求特點，要求平臺建立在網(wǎng)絡的基礎上，盡可能地使論文的整個過程方便，簡單，界面更加友好。整個過程首先由有相應論文指導權(quán)限的教師上傳可供學生選擇的標題，教師所在的單位審查通過后，便開始了基于該網(wǎng)絡平臺的互動論文選擇過程，學生以志愿的方式選擇相應的論文標題進行申請，然后相應教師對申請學生進行選擇，系統(tǒng)接著對結(jié)果進行處理。處理完成后，落選雙方進行第二次雙向選擇，最終完成選題的過程。然后教師與學生論文寫作過程，進行開題報告，正文寫作等過程，最后教師對論文進行評分。就是基于上面這一個論文過程，進行仔細分析，最后開發(fā)出這個系統(tǒng)。
1.3論文綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境
1.3.1 LAMP（LINUX+APACH+MYSQL+PHP）
網(wǎng)站主體采用執(zhí)行效率極高的PHP開發(fā)，使用AJAX技術(shù)輔助，數(shù)據(jù)庫方面采用與PHP之最佳組合MYSQL，web服務器和操作系統(tǒng)則采用apache和linux，這就是所謂的LAMP建站方案。
2 相關(guān)技術(shù)綜述
2.1 PHP編程技術(shù)介紹
PHP是一種公開源代碼！運行在服務器端的嵌入式腳本語言，允許程序員將語言嵌入HTML文件當中，并且PHP對不同的技術(shù)提供了編程環(huán)境與接口，利用它可以方便地開發(fā)各種功能完備！交互性強的動態(tài)頁面，為網(wǎng)站建設提供了簡單！實用的解決方案：
2.2 MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)介紹
MySQL是一個精巧的SQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，雖然它不是開放源代碼的產(chǎn)品，但在某些情況下你可以自由使用。由于它的強大功能、靈活性、豐富的應用編程接口（API）以及精巧的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，受到了廣大自由軟件愛好者甚至是商業(yè)軟件用戶的青睞。
2.3 開發(fā)環(huán)境
LAMP即操作系統(tǒng)： LINUX，web服務器： APACHE，數(shù)據(jù)庫：MYSQL，服務器端腳本PHP的第一個字母組合。LAMP通過多年的發(fā)展，迅速由草根階層走出來，在世界范圍的層面，一旦談及WEB服務器標準，人們就會自然談到LAMP。也正是因為LAMP都是開源的組件，不斷完善其兼容性，它們的應該場合越來越廣泛，普遍。并成為一個相當強大的WEB平臺。
2.4 B/S體系與三層配置模式
B/S結(jié)構(gòu)從邏輯上講分為四個層次：客戶機、Web服務器、應用服務器、數(shù)據(jù)服務器。客戶機主要負責人機交互，Web服務器主要負責對客戶端應用程序的集中管理，應用服務器主要負責應用邏輯的集中管理，它也可以根據(jù)其處理的具體業(yè)務不同而分為多個；數(shù)據(jù)服務器則主要負責數(shù)據(jù)的存儲和組織、數(shù)據(jù)庫的分布式管理、數(shù)據(jù)庫的備份和同步等等。
2.5開發(fā)方法：原型法開發(fā)
3 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
3.1系統(tǒng)需求分析
本系統(tǒng)作為一套論文綜合管理系統(tǒng)，在使用過程中主要呈現(xiàn)出了以下幾個特點：
1）系統(tǒng)是根據(jù)具有本學院特色的論文管理模式進行編寫的，具有通用性，同時也更具有個性化的特點，以方便學院師生論文操作和提高論文效率為核心，采用以管理與先進的計算機網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合。
2）規(guī)范的軟件結(jié)構(gòu)搭配先進的軟件開發(fā)技術(shù)。該文管理系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)，并根據(jù)軟件設計的思想，運用了標準化，模塊化，網(wǎng)絡化等技術(shù)，使得整個系統(tǒng)可靠性，適應性，維護性及安全性得到了很好的保障。
3）方便友好的用戶界面。系統(tǒng)采用的瀏覽界面更加的友好，更加的清晰，布局也更加的合理，無論是那一種角色用戶得能方便地操作，提高了他們使用系統(tǒng)完成任務的效率，最大化地使用戶得到好的用戶體驗。
3.2系統(tǒng)設計目標
本系統(tǒng)設計的根本就是為了使得整個論文過程網(wǎng)絡化，提高過程的完成效率，減少人工成本，提高論文信息的查詢、紀錄等工作的速度，使得論文的整個流程更加地完善。以便更加方便、直接、快捷地為我院師生提供服務。
3.3設計方案
3.5系統(tǒng)描述
該文系統(tǒng)的核心任務是論文的過程管理，它包含了系統(tǒng)管理的多個方面，內(nèi)容上比較復雜、廣泛，必須使得系統(tǒng)核心任務十分穩(wěn)定，并且與系統(tǒng)其它模塊的協(xié)作也要十分穩(wěn)定，流暢。論文系統(tǒng)功能主要包括：論文，人員，以往論文，新聞，系統(tǒng)內(nèi)短信等功能模塊；及能根據(jù)系統(tǒng)賦予的角色權(quán)限對相應的信息進行相應的查詢、統(tǒng)計、修改等操作的功能。
其中核心的論文管理行為包括：
1）本系統(tǒng)的院系管理員負責管理系統(tǒng)各種信息。管理教師和學生用戶的論文操作權(quán)限；
2）非管理員用戶只能檢索、查看系統(tǒng)相關(guān)資料信息。
4 總結(jié)
論文綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)不僅僅是一個網(wǎng)站制作的過程，更重要的是在系統(tǒng)分析和設計階段所做的工作。在這過程中，我充分利用了網(wǎng)站開發(fā)上的靈活和效率高的特點，應用PHP和MYSQL數(shù)據(jù)庫以LAMP架構(gòu)開發(fā)本系統(tǒng)。
在系統(tǒng)的設計過程中，本對系統(tǒng)的設計的過程越來越清晰，也更加熟悉PHP的程序應用，對系統(tǒng)整體的架構(gòu)設計，模塊劃，頁面的整體布局設計也有了更深的認識，為更好地學習，工作打下更加堅實的基礎。
參考文獻：
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本論文在對高速信號傳輸理論進行深入研究的基礎上,設計了應用于PCI-Express的2.5Gbps傳輸速率的高速串行收發(fā)器--LVDS電路;并采用了0.13um CMOS工藝對電路進行實現(xiàn)。版圖后的Hspice模擬結(jié)果表明,該收發(fā)器能很好的滿足PCI-Express標準的應用要求。本文在LVDS高速接口電路設計中的創(chuàng)新之處和解決的技術(shù)難點主要體現(xiàn)為為下列幾點。
1.提出了預放大器、電流選擇器、主比較器三級電路相結(jié)合的新型LVDS接收器結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)使接收器在高速數(shù)據(jù)傳輸條件下保證接收器有較高靈敏度(最低100mV差分擺幅可接收)并拓展了信號的接收共模電平范圍(0.2V-2.2V)。
2.針對高頻應用環(huán)境設計了一款新型的預加重電路,在很大程度上補償了傳輸線對信號高頻成分的衰減,從而保證了信號的完整性。