序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇數(shù)據(jù)分析軟件設(shè)計(jì)范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：扭矩；實(shí)時(shí)檢測(cè)；數(shù)據(jù)分析；系統(tǒng)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.246

0 引言

扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的一種特殊的力矩。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快扭矩越小，反之越大，它反映了在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力。外部的扭矩叫轉(zhuǎn)矩或者叫外力偶矩，內(nèi)部的叫內(nèi)力偶矩或者叫扭矩?？梢哉f扭矩是機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中的一項(xiàng)重要參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行有效測(cè)量可以提升設(shè)備使用效率和安全性，因此，有必要對(duì)扭矩檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入研究。

1 扭矩實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，扭矩檢測(cè)技術(shù)具有重要作用，它能有效檢測(cè)出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的扭矩值，從而推斷出主軸以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)扭矩值過大，便于及時(shí)的采取保護(hù)措施，對(duì)于設(shè)備的使用壽命和維護(hù)保養(yǎng)有著非常重要的意義。近年來，隨著電子技術(shù)以及無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，扭矩檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展向精細(xì)化和智能化的方向不斷邁進(jìn)。鑒于此以單片機(jī)技術(shù)為核心，對(duì)扭矩實(shí)時(shí)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。

1.1 整體設(shè)計(jì)

扭矩實(shí)時(shí)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以集成電路芯片單片機(jī)（Microcontrollers）為核心的智能檢測(cè)系統(tǒng)，采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能，集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這種高度智能化的集成電路芯片在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本次研究的扭矩實(shí)時(shí)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)同樣應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)，其整體上可以分為兩大模塊，即扭矩檢測(cè)發(fā)射模塊和數(shù)據(jù)接收監(jiān)控模塊。其中扭矩檢測(cè)發(fā)射模塊主要包括扭矩?cái)?shù)據(jù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)信息的傳輸?shù)?；?shù)據(jù)接收監(jiān)控模塊包括扭矩檢測(cè)數(shù)據(jù)的顯示、數(shù)據(jù)信息接收電路、串行數(shù)據(jù)通信電路以及報(bào)警電路設(shè)計(jì)。扭矩實(shí)時(shí)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

1.2 扭矩檢測(cè)發(fā)射模塊設(shè)計(jì)

扭矩檢測(cè)發(fā)射模塊主要針對(duì)的是工業(yè)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的扭矩，結(jié)構(gòu)組成保留單片機(jī)及控制電路、ADC電路、無線通信電路。檢測(cè)過程主要由單片機(jī)進(jìn)行控制，為了加強(qiáng)檢測(cè)模塊的緊湊性，檢測(cè)電路元件，由貼片應(yīng)變片組成全橋電路，從而確保扭矩檢測(cè)發(fā)射模塊更加小巧，安裝在傳動(dòng)軸上不會(huì)影響主軸自身的運(yùn)動(dòng)特性。

1.3 數(shù)據(jù)接收監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)接收監(jiān)控模塊主要是將檢測(cè)模塊收集到的扭矩?cái)?shù)據(jù)信息傳輸給上位機(jī)，可以說該模塊有信息中轉(zhuǎn)以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。因此，在數(shù)據(jù)接收監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)過程中，同樣以集成電路芯片單片機(jī)為核心控制器，并配有液晶顯示屏、無線電通信系統(tǒng)、輸入鍵盤、報(bào)警電路以及RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口通信電路，整個(gè)數(shù)據(jù)接收監(jiān)控模塊由電源適配器進(jìn)行供電。

2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)扭矩實(shí)時(shí)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，軟件設(shè)計(jì)同樣分為扭矩檢測(cè)發(fā)射和數(shù)據(jù)接收監(jiān)控兩部分。其中扭矩檢測(cè)發(fā)射模塊的軟件設(shè)計(jì)主要包括AD7705驅(qū)動(dòng)程序、通信芯片驅(qū)動(dòng)程序、STC12C5A60S2單片機(jī)內(nèi)部邏輯以及實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)射程序。AD7705驅(qū)動(dòng)程序主要是將貼片應(yīng)變片采集到的轉(zhuǎn)動(dòng)軸扭矩信號(hào)經(jīng)過應(yīng)變橋輸出電壓信號(hào)的模擬放大然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后串行輸出；通信芯片驅(qū)動(dòng)程序完成數(shù)據(jù)信息的發(fā)送；STC12C5A60S2單片機(jī)進(jìn)行核心控制，通過I/O串口控制芯片功能進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出、信號(hào)中斷以及實(shí)時(shí)監(jiān)控等操作。

數(shù)據(jù)接收監(jiān)控模塊的軟件設(shè)計(jì)主要包括液晶驅(qū)動(dòng)程序、通信芯片驅(qū)動(dòng)程序、矩陣鍵盤掃描驅(qū)動(dòng)程序、串行數(shù)據(jù)通信程序。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互操作、轉(zhuǎn)動(dòng)軸扭矩信息管理、刷新以及和上位機(jī)進(jìn)行的實(shí)時(shí)通訊。數(shù)據(jù)接收監(jiān)控模塊還具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸扭矩報(bào)警功能，一旦檢測(cè)到的扭矩信息超過了預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，該模塊就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員及時(shí)進(jìn)行維護(hù)操作。此外，在扭矩實(shí)時(shí)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的顯示模塊上不僅可以接收轉(zhuǎn)動(dòng)軸的數(shù)據(jù)信息和電池電壓值，還可以隨時(shí)刷新顯示鍵盤鍵碼值。芯片內(nèi)部的顯示數(shù)據(jù)RAM提供642個(gè)位元組的空間，最多可以實(shí)現(xiàn)4行16字的中文字形顯示。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文研究的扭矩實(shí)時(shí)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以很好的完成各項(xiàng)子系統(tǒng)的功能，可以準(zhǔn)確有效的將扭矩信號(hào)進(jìn)行放大，然后通過A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換并利用無線電系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)傳輸。通過實(shí)際運(yùn)行可以得出以下結(jié)論：該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確有效的檢測(cè)出超大量程的扭矩值，并且具有很好的抗干擾性，能夠適應(yīng)各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，具有非常可觀的推廣和發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔祥濤.基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的扭矩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D].山東大學(xué)，2014.

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[3]王小龍，李代生.基于LabVIEW的高精度扭矩測(cè)試系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2007（11）.

篇(2)

關(guān)鍵詞：軟件開發(fā)；數(shù)據(jù)庫；設(shè)計(jì)理念

一、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則

使用數(shù)據(jù)庫需要遵循原則，制定數(shù)據(jù)庫使用原則是數(shù)據(jù)庫使用與運(yùn)行的基礎(chǔ)，所以為提升軟件的使用質(zhì)量，有必要制定適合的原則，分別如下：

（一）調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)人員在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中，需要根據(jù)使用情況調(diào)整數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)存取路徑最優(yōu)，提升訪問速度，使數(shù)據(jù)的調(diào)整路徑增多；分析數(shù)據(jù)庫調(diào)取邏輯數(shù)據(jù)，使連接運(yùn)算模式減少，保證數(shù)量關(guān)系合理，提高存儲(chǔ)效率；需要注意使用游標(biāo)，如果游標(biāo)不科學(xué)會(huì)導(dǎo)致使用數(shù)據(jù)庫時(shí)出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象，或者調(diào)取數(shù)據(jù)出現(xiàn)延緩現(xiàn)象[3]。可以采用建立臨時(shí)表的方法，處理表內(nèi)數(shù)據(jù)后可以使用數(shù)據(jù)，這樣可以使使用游標(biāo)時(shí)的問題減少；需要保證數(shù)據(jù)庫的一致與完整，在調(diào)取數(shù)據(jù)過程中有統(tǒng)一路徑支持，保證使用數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量。

（二）規(guī)范命名，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)

大量數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)庫中會(huì)存在一些重復(fù)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致會(huì)在數(shù)據(jù)庫中逐漸出現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)，影響對(duì)數(shù)據(jù)庫的正常使用，一定要防止這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中需要考慮到數(shù)據(jù)庫重復(fù)問題，可以采用設(shè)計(jì)代碼覆蓋重復(fù)數(shù)據(jù)方式，可以使用大小寫字母標(biāo)識(shí)，設(shè)計(jì)后臺(tái)程序代碼，命名不能太長，控制在30個(gè)字節(jié)，維持?jǐn)?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)管理質(zhì)量，使數(shù)據(jù)庫處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫編程

結(jié)構(gòu)化查詢語言在數(shù)據(jù)庫編程的標(biāo)準(zhǔn)的方式，結(jié)構(gòu)化查詢語言可以統(tǒng)一化管理與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，具有功能優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)單易操作是其特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，具體體現(xiàn)在以下：

（一）使用SQL嵌入式

在日常程序語言中嵌入SQL，基礎(chǔ)是C語言與Java，分析各種語言可以采用更加靈活的方式，使整體語言設(shè)計(jì)更加規(guī)范，使數(shù)據(jù)庫語言設(shè)計(jì)流程更為簡(jiǎn)單，提升數(shù)據(jù)庫語言在管理中的質(zhì)量。

（二）ODBC編程

ODBC編程是分析用戶的應(yīng)用、驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)源的程序。配置數(shù)據(jù)時(shí)通過運(yùn)行中的數(shù)據(jù)源或使用DriverManager提供函數(shù)增加，刪除與修改，使數(shù)據(jù)的使用效率提升，從而保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。還可以建立數(shù)據(jù)源分析與整理數(shù)據(jù)，使提取數(shù)據(jù)的速度提升。控制與使用環(huán)境是應(yīng)用DriverManager，以維持?jǐn)?shù)據(jù)庫基本驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)，直接分析與處理數(shù)據(jù)，搭建真正數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)庫實(shí)踐的前提是建設(shè)初始化環(huán)境，保證數(shù)據(jù)庫的使用質(zhì)量需要建立連接，連接數(shù)據(jù)庫與運(yùn)行程序可以應(yīng)用SQL語言形式，在連接過程中需要有效控制數(shù)據(jù)源的名稱與用戶ID等一些基本信息，還需要設(shè)置連接函數(shù)；使用數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)是執(zhí)行程序，分直接執(zhí)行與預(yù)處理，發(fā)出執(zhí)行指令主要使用SQL，然后分析數(shù)據(jù)庫結(jié)果，輸出較適宜信息[4]。

（三）設(shè)計(jì)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，對(duì)語言方式要求比較高，在程序設(shè)計(jì)語言中嵌入這類語言，實(shí)現(xiàn)過程化設(shè)計(jì)。程序化擴(kuò)展PL/SQL語言就是存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，是基本的結(jié)構(gòu)分析，完整操作邏輯關(guān)系可以通過結(jié)構(gòu)分塊來建立相互嵌套。編譯與優(yōu)化存儲(chǔ)過程后可以加入到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，保證數(shù)據(jù)庫高效運(yùn)行，控制與維護(hù)數(shù)據(jù)庫。

三、數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)實(shí)踐

在理論基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐，以建立圖書館數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為實(shí)踐，實(shí)踐編程根據(jù)不同學(xué)校圖書館的文件檢索進(jìn)行。

（一）設(shè)計(jì)圖書館基本構(gòu)架

在設(shè)計(jì)圖書館構(gòu)架時(shí)，需要匯總圖書館中涉及的類型以及書籍名稱，建立視圖與儲(chǔ)存需要依據(jù)書目表、借閱時(shí)間以及借閱信息等，借閱信息也需要編號(hào)，學(xué)生所在的學(xué)院、姓名以及學(xué)號(hào)等；對(duì)書目表進(jìn)行編號(hào)，編輯書籍的類別、書籍的出版社、作者等，需要結(jié)合不同數(shù)據(jù)分析與歸納數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)分析的整體管理質(zhì)量逐漸提升。

（二）建立有效索引

在用戶歸納整理基本數(shù)據(jù)后，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境建立有效索引，可以建立一個(gè)也可以建立對(duì)個(gè)，為客戶提供儲(chǔ)存路徑，這樣有利于客戶隔年快速查找到信息，在確定索引時(shí)，需要設(shè)置多種索引方式，例如標(biāo)題、期刊、作者、文章等，設(shè)計(jì)具體數(shù)據(jù)庫索引可以采用Hash方式，或者采用B+樹的方式。

（三）新項(xiàng)語言和可視化窗口的建立

使用alter語言來進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要將新項(xiàng)加入語句中的向表，全面填寫時(shí)應(yīng)用in-sert語言，在選擇需要使用的信息時(shí)應(yīng)用select語言，從而提升信息的整體的質(zhì)量。結(jié)束基本設(shè)計(jì)需要窗口化設(shè)計(jì)，保證窗口化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，這樣客戶找數(shù)據(jù)篩選方式會(huì)更加便捷，客戶可以掌握數(shù)據(jù)分析的方法，客戶在選擇數(shù)據(jù)篩選方法后，在頁面上會(huì)顯示完整信息，滿足對(duì)數(shù)據(jù)檢索的需要，可以查找到需要的一些信息，有效使用數(shù)據(jù)庫。

篇(3)

關(guān)鍵詞： 交通量； 安卓手機(jī)； 軟件開發(fā)； 數(shù)據(jù)處理

中圖分類號(hào)： TN964?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）20?0062?03

Traffic survey and data management analysis system based on mobile phone

ZHAO Qi， TIAN Xiao?ting， LIU Xiao?ming

（Automation Department， North China University of Technology， Beijing 100144， China）

Abstract： Traffic design is an important part of transportation planning and traffic management & control. Couningt and analyzing the traffic data plays an important role in the design of transportation. In this paper， for the problems existing in the current stage of traffic investigation and data management analysis， Java language， and MySQL database are adopted to develop the traffic survey and data management analysis software based on the mobile phone； support the functions of data acquisition， data entry， data management， data analysis， etc.； and further improve the efficiency of traffic survey and save time of statistics and analysis. It adapts to the development of investigation technology under the new situation， and has a higher value.

Keywords： traffic； Android mobile phone； software development； data processing

0 引 言

交通量是交通三大基本參數(shù)之一，是描述交通流特性的最重要的參數(shù)。在交通規(guī)劃中，必須獲取相應(yīng)的交通量數(shù)據(jù)，才能明確交通量在建立或檢驗(yàn)預(yù)測(cè)模型中的功用[1]。我國的交通調(diào)查工作雖然起步比較早，但交通調(diào)查的組織方法和調(diào)查設(shè)備落后，特別是在針對(duì)于具體項(xiàng)目的交通調(diào)查中，目前還多采用人工計(jì)數(shù)或機(jī)械計(jì)數(shù)的落后方式，需耗費(fèi)大量的人力、物力，且在交通量較大情況下調(diào)查的準(zhǔn)確度難以保證，同時(shí)，上述交通調(diào)查方式的數(shù)據(jù)記錄后期處理任務(wù)繁重，嚴(yán)重影響了交通調(diào)查數(shù)據(jù)的有效、充分利用[2]。因此，在當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用以及通信技術(shù)快速發(fā)展的背景下，研發(fā)新一代的交通調(diào)查設(shè)備對(duì)于促進(jìn)交通調(diào)查技術(shù)發(fā)展和提高交通調(diào)查效率有著重要意義[3?7]。

1 設(shè)計(jì)原理

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于手機(jī)端的交通調(diào)查及數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)分為兩大模塊：手機(jī)端數(shù)據(jù)采集模塊和電腦端數(shù)據(jù)分析模塊。手機(jī)端數(shù)據(jù)采集模塊具有交通數(shù)據(jù)調(diào)查功能，并且可以將手機(jī)端采集的數(shù)據(jù)上傳至電腦端，在電腦端完成交通數(shù)據(jù)的處理分析系統(tǒng)，進(jìn)一步得到交通分析圖表。項(xiàng)目流程圖如圖1所示。

1.2 手機(jī)端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理

手機(jī)端的設(shè)計(jì)是基于Android智能手機(jī)，主要包括4個(gè)子模塊：調(diào)查資料填寫模塊；調(diào)查內(nèi)容選擇模塊；交通量計(jì)數(shù)模塊；Android調(diào)查數(shù)據(jù)上傳模塊。手機(jī)端軟件設(shè)計(jì)整體框架如圖2所示。

1.3 電腦端數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)原理

電腦端的開發(fā)是基于語言和MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行軟件開發(fā)的，主要功能包括：接收手機(jī)端發(fā)送過來的交通調(diào)查數(shù)據(jù)，利用MySQL數(shù)據(jù)庫語言對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，采用中Chart插件完成對(duì)數(shù)據(jù)圖表化的直觀顯示。

圖1 項(xiàng)目流程圖

圖2 手機(jī)端整體框架圖

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

篇(4)

【關(guān)鍵詞】國產(chǎn)化；計(jì)算機(jī)芯片；測(cè)量數(shù)據(jù)；處理

0 前言

在設(shè)計(jì)長期加電工程項(xiàng)目的測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，要求長期加電測(cè)試期間由操作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、故障預(yù)警及事后數(shù)據(jù)處理分析與判讀，為此數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)需處于持續(xù)工作狀態(tài)。

長期加電過程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，其中重要的測(cè)試數(shù)據(jù)需存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。以往數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多基于Intel芯片、Windows系統(tǒng)及Oracle數(shù)據(jù)庫。本項(xiàng)目采用基于龍芯CPU的計(jì)算機(jī)，使用Linux操作系統(tǒng)以及達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫。使用雙機(jī)熱備方式進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、處理、存儲(chǔ)、監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)警。除常規(guī)測(cè)試的數(shù)據(jù)處理、分析與判讀功能外，還具備長期連續(xù)加電的智能監(jiān)測(cè)與預(yù)警能力。對(duì)應(yīng)處理與監(jiān)控不同信息來源的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)軟件模塊間的無縫切換。

1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要用于對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中的重要參數(shù)、指令等進(jìn)行接收處理、保存，從而全面掌握系統(tǒng)狀態(tài)，并進(jìn)行故障預(yù)警及記錄。

基于國產(chǎn)計(jì)算機(jī)芯片的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)功能要求，主要由四個(gè)軟件模塊實(shí)現(xiàn)，分別為：數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件、數(shù)據(jù)分析及判讀軟件、智能監(jiān)測(cè)及診斷軟件。

1.1 系統(tǒng)內(nèi)部接口

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)等功能由各軟件功能模塊組合完成，各軟件模塊間的主要數(shù)據(jù)交互有：

1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件接收數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件發(fā)送的數(shù)據(jù)處理結(jié)果并保存；

2）智能監(jiān)測(cè)及診斷軟件接收數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件組播的數(shù)據(jù)處理結(jié)果并進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

3）數(shù)據(jù)分析及判讀軟件讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)處理結(jié)果與指令信息，進(jìn)行判讀分析。

各軟件模塊間的接口關(guān)系如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)外部接口

1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件對(duì)外接口

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件可同時(shí)接收外部多個(gè)設(shè)備采集發(fā)送的參數(shù)信息并進(jìn)行存儲(chǔ)，接收數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件數(shù)據(jù)處理結(jié)果。

2）數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件的外部接口

測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件與外系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互主要包括：接收外部測(cè)控軟件控制指令、接收外部設(shè)備組播發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。另外還具有數(shù)據(jù)挑路轉(zhuǎn)發(fā)功能，將特殊數(shù)據(jù)挑路并發(fā)送給特定的設(shè)備進(jìn)行處理。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件與外系統(tǒng)的接口如圖2所示。

測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件的對(duì)外接口關(guān)系圖見圖3。

2 關(guān)鍵軟件模塊設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理

測(cè)試系統(tǒng)長期加電狀態(tài)下，會(huì)持續(xù)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，其中重要的測(cè)試數(shù)據(jù)，包括測(cè)量數(shù)據(jù)、控制信息等均會(huì)集中存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。由于測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)頻率高、容量大，造成實(shí)時(shí)處理軟件無法將數(shù)據(jù)直接實(shí)時(shí)存入數(shù)據(jù)庫中，通過運(yùn)行在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的存儲(chǔ)軟件，先將數(shù)據(jù)處理軟件組播的參數(shù)處理結(jié)果進(jìn)行緩沖，然后定時(shí)批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，達(dá)到減少數(shù)據(jù)庫接口的調(diào)用次數(shù)，提高存儲(chǔ)效率的效果。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件運(yùn)行在麒麟Linux操作系統(tǒng)的服務(wù)器上，為提高系統(tǒng)可靠性，操作系統(tǒng)不啟動(dòng)圖形界面，軟件采用后臺(tái)服務(wù)方式運(yùn)行，數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)等信息通過配置文件進(jìn)行配置。

軟件分為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)庫管理兩部分，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分運(yùn)行在數(shù)據(jù)服務(wù)器上，為測(cè)試系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理提供達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)接口，數(shù)據(jù)庫管理部分為客戶端/服務(wù)器模式，可以運(yùn)行在任意Linux圖形客戶端，通過網(wǎng)絡(luò)連接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器并進(jìn)行管理。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件通過FTP獲取測(cè)試參數(shù)配置XML文件，保存了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議及參數(shù)配置信息，可接收各測(cè)試設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行存儲(chǔ)。

2.2 智能監(jiān)測(cè)及診斷

為解決長期加電測(cè)試狀態(tài)下系統(tǒng)監(jiān)測(cè)問題，需要通過智能監(jiān)測(cè)及診斷軟件實(shí)時(shí)接收各測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)解析、參數(shù)監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警等功能對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并將異常狀態(tài)信息進(jìn)行記錄，統(tǒng)一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全狀況和工作狀態(tài)。

智能監(jiān)測(cè)及診斷模塊還提供對(duì)故障模式的分析功能，可針對(duì)多個(gè)參數(shù)狀態(tài)的不同組合預(yù)先定義多種故障模式，軟件在運(yùn)行過程中，根據(jù)不同的故障模式對(duì)當(dāng)前參數(shù)的狀態(tài)進(jìn)行分析，如滿足故障模式條件，則進(jìn)行預(yù)警及記錄，也可以通過預(yù)先設(shè)定方式直接向測(cè)控系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送控制指令，達(dá)到智能監(jiān)測(cè)的目的。

智能監(jiān)測(cè)及診斷軟件需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)眾多，無法在界面上展現(xiàn)全部的參數(shù)，可以通過配置文件定義的方式根據(jù)需要加載顯示不同的參數(shù)，達(dá)到界面元素參數(shù)組態(tài)可配置的效果。

2.3 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件需完成多類數(shù)據(jù)的處理及數(shù)據(jù)發(fā)送功能，根據(jù)功能要求軟件可劃分為多個(gè)小模塊，功能模塊結(jié)構(gòu)如圖4所示。

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的關(guān)鍵，主要功能是對(duì)系統(tǒng)接收到的各類參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并將數(shù)據(jù)處理結(jié)果以組播方式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，供智能監(jiān)測(cè)及診斷軟件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件使用。

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件模塊運(yùn)行狀態(tài)中對(duì)人機(jī)交互功能要求不高，為提高軟件可靠性，操作系統(tǒng)可在非圖形化的基本模式運(yùn)行，軟件所需要的參數(shù)配置文件可通過FTP從服務(wù)器獲取，軟件提供遠(yuǎn)程控制功能，可通過測(cè)控軟件進(jìn)行控制。

2.4 數(shù)據(jù)分析及判讀軟件

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中多個(gè)軟件將測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分析及判讀軟件為存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的瀏覽界面，通過客戶端/服務(wù)器模式提供對(duì)數(shù)據(jù)庫中測(cè)量參數(shù)結(jié)果的瀏覽、查詢、分析功能。數(shù)據(jù)庫中需要通過數(shù)據(jù)分析及判讀軟件查看的數(shù)據(jù)包括：各設(shè)備發(fā)送的參數(shù)信息與控制指令數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)分析及判讀軟件使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理軟件在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。

3 總結(jié)

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)方案采用基于龍芯CPU架構(gòu)的計(jì)算機(jī)為硬件環(huán)境，系統(tǒng)軟件采用Linux操作系統(tǒng)和達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫，首次開展基于國產(chǎn)計(jì)算機(jī)芯片及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用研究，并應(yīng)用國產(chǎn)化的軟硬件運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高可靠的數(shù)據(jù)處理。

篇(5)

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)系統(tǒng)；軟件工程；項(xiàng)目管理；高效管理方法；系統(tǒng)架構(gòu) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP393 文章編號(hào)：1009-2374（2016）34-0093-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.046

1 概述

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生海量大規(guī)模的數(shù)據(jù)，這些海量數(shù)據(jù)在金融、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、商業(yè)等領(lǐng)域都有極其重要的應(yīng)用。因此，通過對(duì)大數(shù)據(jù)研究從互聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)中挖掘出有價(jià)值的信息資源。雖然大數(shù)據(jù)有極其重要的研究?jī)r(jià)值，但是海量數(shù)據(jù)處理給軟件設(shè)計(jì)帶來了巨大挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，使傳統(tǒng)的軟件工程面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。眾所周知，傳統(tǒng)的軟件生產(chǎn)模式一般以正向工程開始，然后進(jìn)行軟件維護(hù)、逆向工程與再工程等，而大數(shù)據(jù)時(shí)代的軟件生產(chǎn)模式則以逆向工程開始。由于軟件資源的大量積累以及大規(guī)模軟件重用技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，軟件數(shù)據(jù)挖掘與軟件集約化生產(chǎn)會(huì)變得越來越重要，傳統(tǒng)意義下一切從頭開始的軟件項(xiàng)目會(huì)變得越來越少。

互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)正以指數(shù)級(jí)速度增長，2010年，全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)超過1ZB；截至2015年，平均每年產(chǎn)生9ZB的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)的產(chǎn)生主要來源于傳感器、移動(dòng)終端和電腦終端；所有這些數(shù)據(jù)在涉及人類基因組學(xué)、醫(yī)療保健、石油和天然氣、搜索、監(jiān)控、金融等諸多領(lǐng)域提供了大量潛在的研究?jī)r(jià)值。IDC認(rèn)為能夠使用大數(shù)據(jù)解決方案將蓬勃發(fā)展實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)決策，而那些無法接受和利用這種轉(zhuǎn)變的，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，且將越來越多地發(fā)現(xiàn)自己面對(duì)潛在的故障組織。大數(shù)據(jù)技術(shù)描述新一代的技術(shù)和架構(gòu)，通過對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)組織、分析其中的數(shù)據(jù)價(jià)值。

大數(shù)據(jù)是涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、可變復(fù)雜的大型數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的進(jìn)一步可視化處理過程；大數(shù)據(jù)架構(gòu)需要具備同時(shí)處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求和分析海量數(shù)據(jù)的大型服務(wù)器的處理能力。其中挖掘潛在模式和隱秘關(guān)系的過程稱之為大數(shù)據(jù)分析。挖掘的潛在信息對(duì)公司來說能夠幫助獲得更豐富、更深刻的見解，并能夠幫助公司在競(jìng)爭(zhēng)中占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。這也是大數(shù)據(jù)的價(jià)值所在，更加精確地執(zhí)行和分析數(shù)據(jù)中的潛在價(jià)值。本文將討論大數(shù)據(jù)時(shí)代軟件生產(chǎn)模式的變化、特征及其發(fā)展趨勢(shì)。除新的概念外，還將重點(diǎn)介紹一些軟件管理方法以及工業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。我們正處于一個(gè)軟件工業(yè)大變革的前夜。隨著軟件資源的大量積累與有效利用，軟件生產(chǎn)的集約化與自動(dòng)化程度都將迅速提高，軟件生產(chǎn)質(zhì)量與效率的大幅度改進(jìn)將成為可能。

2 軟件服務(wù)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)

互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各行業(yè)的廣泛推廣和使用，使得互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，主要包括流式密集數(shù)據(jù)和歷史密集數(shù)據(jù)。比如，國內(nèi)最大的電子商務(wù)阿里巴巴數(shù)據(jù)中心目前已經(jīng)積累超過100PB的數(shù)據(jù)；中國移動(dòng)通信公司目前建立包含辦公自動(dòng)化、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化等超過1萬業(yè)務(wù)流程。傳統(tǒng)的軟件工程中程序設(shè)計(jì)思想是“程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法”，主要考慮程序的效率和正確性，忽視了程序中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，這將大大縮短程序的生命周期。在軟件理論漫長的發(fā)展過程中，眾多學(xué)者一致認(rèn)為軟件就是健壯的程序和詳細(xì)的文檔，其中核心部分就是完備的文檔，包括需求文檔、工程數(shù)據(jù)、通用規(guī)范等，整個(gè)軟件設(shè)計(jì)過程更加關(guān)注文檔質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)模式。因此，在這一共同協(xié)議下，促使軟件設(shè)計(jì)更加規(guī)范和標(biāo)志，進(jìn)而從整體上提升軟件質(zhì)量。

隨著系統(tǒng)業(yè)務(wù)的擴(kuò)容和用戶的使用，要求軟件能夠處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的能力。許多大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)越來越重視軟件服務(wù)中流式數(shù)據(jù)和密集型數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主要來源于用戶體驗(yàn)。如圖1所示，行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)的處理要求越來精細(xì)，技術(shù)很具有挑戰(zhàn)性，其中如何將大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)作為服務(wù)、數(shù)據(jù)價(jià)值作為服務(wù)以及大數(shù)據(jù)分析作為服務(wù)，已經(jīng)是大數(shù)據(jù)環(huán)境軟件工程的研究主要難題。

從軟件發(fā)展創(chuàng)新模式來分析，服務(wù)消費(fèi)者、服務(wù)提供方及PaaS平臺(tái)三方產(chǎn)生海量線上流式數(shù)據(jù)和離線密集型數(shù)據(jù)。比如，TB級(jí)的用戶交流數(shù)據(jù)和PB級(jí)的用戶行為操作數(shù)據(jù)、TB級(jí)的系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)等，這些海量數(shù)據(jù)對(duì)軟件開發(fā)、維護(hù)、管理有著至關(guān)重要的作用，同時(shí)這些數(shù)據(jù)對(duì)軟件服務(wù)周期也有決定性的作用。本實(shí)質(zhì)上來說，這些數(shù)據(jù)只是在規(guī)模和量上來衡量，對(duì)其的研究缺乏標(biāo)識(shí)，尤其缺少語義化的處理。因此，對(duì)如此海量數(shù)據(jù)的處理，需要從不同的研究方式和創(chuàng)新思維對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和處理，形成面向領(lǐng)域內(nèi)的智能知識(shí)主體。以知識(shí)為中心，數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，提供一系列數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，從而體現(xiàn)出現(xiàn)代軟件工程是以大數(shù)據(jù)為中心開展的。

3 大數(shù)據(jù)時(shí)代軟件工程管理模式

根據(jù)大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，軟件工程的發(fā)展從經(jīng)典的CS模式發(fā)展到BS模式以及現(xiàn)在的以面向服務(wù)的軟件工程，簡(jiǎn)稱為軟件服務(wù)工程。該設(shè)計(jì)模式中以服務(wù)為基礎(chǔ)的單位，能夠快速構(gòu)建應(yīng)用和共享服務(wù)，能夠按需分配，同時(shí)也能很好地適應(yīng)分布式程序開發(fā)。這種模式特點(diǎn)是將資源虛擬化、應(yīng)用服務(wù)化，向外提供統(tǒng)一服務(wù)接口，能夠很好地解決大數(shù)據(jù)環(huán)境下動(dòng)態(tài)、分布變化的情況和異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)整合問題。這種面向服務(wù)的軟件設(shè)計(jì)模式在大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域得到廣泛的使用。

項(xiàng)目管理是在一定的費(fèi)用、品質(zhì)及進(jìn)度約束下，為達(dá)到客戶和其他利益相關(guān)者的需求、目的和目標(biāo)所要進(jìn)行的大量活動(dòng)的規(guī)劃、監(jiān)督和指導(dǎo)。項(xiàng)目管理有兩個(gè)重要的研究領(lǐng)域：系統(tǒng)工程與項(xiàng)目控制。從圖1中看出，兩個(gè)領(lǐng)域有重疊部分，系統(tǒng)工程為重疊部分提供技術(shù)層面的輸入，項(xiàng)目控制主要提供規(guī)劃、費(fèi)用及進(jìn)度方面的輸入。工程的管理主要是通過文檔來體現(xiàn)的，其中主要包括系統(tǒng)文檔樹和系統(tǒng)工程管理計(jì)劃（SEMP）。

系統(tǒng)文檔樹就是以一種樹形結(jié)構(gòu)化形式描述項(xiàng)目所需的，面向系統(tǒng)工程的一系列文檔以及在自定向下的結(jié)構(gòu)化形式中各個(gè)系統(tǒng)工程文件之間的相互關(guān)系。系統(tǒng)文檔樹是由系統(tǒng)工程師在提案階段基于工作說明書（SOW）和合同數(shù)據(jù)需求清單（CDRL）準(zhǔn)備，以便后續(xù)的成本和進(jìn)度確定所需的文本化的任務(wù)。系統(tǒng)文檔樹由項(xiàng)目經(jīng)理批準(zhǔn)并在項(xiàng)目生命周期內(nèi)維護(hù)更新。系統(tǒng)工程管理計(jì)劃（SEMP）是描述項(xiàng)目在系統(tǒng)工程方面的任務(wù)與進(jìn)度需求以及這些系統(tǒng)工程任務(wù)如何被管理與實(shí)現(xiàn)的文檔。項(xiàng)目管理計(jì)劃（SEMP）是由系統(tǒng)工程師基于工作說明書（SOW）和合同數(shù)據(jù)需求清單（CDRL）在提案過程中描述系統(tǒng)工程過程以及系統(tǒng)工程需求如何被計(jì)劃、組織、集成、監(jiān)測(cè)、控制和測(cè)量。SEMP應(yīng)該由項(xiàng)目經(jīng)理批準(zhǔn)并在項(xiàng)目生命周期內(nèi)維護(hù)更新。系統(tǒng)工程管理計(jì)劃基于SOW及合同數(shù)據(jù)編制，包括三類關(guān)鍵要素：開發(fā)項(xiàng)目規(guī)劃與控制、系統(tǒng)工程過程以及工程專業(yè)集成。

第一，開發(fā)項(xiàng)目規(guī)劃與控制。開發(fā)項(xiàng)目規(guī)劃與控制描述在管理開發(fā)項(xiàng)目中必須實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)工程任務(wù)，包括：SOW（工作說明書）；組織；進(jìn)度計(jì)劃；程序、設(shè)計(jì)和測(cè)試準(zhǔn)備評(píng)審；技術(shù)性能測(cè)量；風(fēng)險(xiǎn)管理。

第二，軟件系統(tǒng)工程過程。系統(tǒng)工程過程描述用于系統(tǒng)開發(fā)的系統(tǒng)工程過程，包括：運(yùn)行需求；功能分析；系統(tǒng)分析與權(quán)衡策略；系統(tǒng)測(cè)試與評(píng)估策略。

第三，軟件工程專業(yè)集成：工程專業(yè)集成描述多個(gè)專業(yè)工程領(lǐng)域如何被繼承到主系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)中，包括：可靠性工程、可維護(hù)性工程、可用性（RMA）工程；可生產(chǎn)性工程；安全性工程；人因工程。

4 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展使得軟件的更新迭代更加頻繁，大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來更是對(duì)軟件的性能和安全的重要考驗(yàn)。如何在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，構(gòu)建一個(gè)高效、安全、健壯的軟件，除了需要技術(shù)的支持，更多地需要一套科學(xué)工程理論、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、軟件管理方法的融合。由于軟件資源的大量積累以及大規(guī)模軟件重用技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，軟件數(shù)據(jù)挖掘與軟件集約化生產(chǎn)會(huì)變得越來越重要，傳統(tǒng)軟件無法滿足當(dāng)前的需求，大數(shù)據(jù)環(huán)境下提出一般軟件工程的管理模式對(duì)時(shí)下的軟件工程開發(fā)是非常有幫

助的。

參考文獻(xiàn)

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篇(6)

關(guān)鍵詞：基于PLC和MCGS；高壓往復(fù)泵；測(cè)試系統(tǒng)

高壓往復(fù)泵是高壓水射流設(shè)備的主機(jī)，對(duì)系統(tǒng)的可靠性有很大影響[1]。而高壓往復(fù)泵的性能測(cè)試是檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。由于高壓往復(fù)泵性能測(cè)試具有控制變量多、參數(shù)多的特性，傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)由于測(cè)量?jī)x器簡(jiǎn)單連接、無抗干擾措施導(dǎo)致測(cè)試精度低，系統(tǒng)響應(yīng)慢，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，需要運(yùn)用現(xiàn)代的測(cè)試技術(shù)進(jìn)行改造和完善[2]。

隨著生產(chǎn)檢測(cè)自動(dòng)化水平的提高，高壓泵測(cè)試技術(shù)發(fā)展方向朝著測(cè)量?jī)x器的自動(dòng)控制、測(cè)量范圍寬、智能方便的網(wǎng)絡(luò)控制和數(shù)據(jù)共享的方向改進(jìn)[3]?；?PLC 控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)了一套功能完善、性能穩(wěn)定和操作方便的可對(duì)高壓往復(fù)泵性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試計(jì)算機(jī)采集與分析系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、傳輸與分析處理一體化和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。

1 總體方案設(shè)計(jì)

依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB7784-875《機(jī)動(dòng)往復(fù)泵試驗(yàn)方法》，通過上位測(cè)試軟件對(duì)測(cè)試系統(tǒng)采集的高壓往復(fù)泵的出廠性能進(jìn)行檢測(cè)，采集高壓泵進(jìn)出水流量、進(jìn)出口壓力、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率、扭矩等參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理得到反映高壓泵使用性能實(shí)驗(yàn)曲線。整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)能夠完成實(shí)驗(yàn)過程中參數(shù)的采集、存儲(chǔ)、試驗(yàn)報(bào)表生成和試驗(yàn)曲線繪制等功能[4-6]。

按照機(jī)動(dòng)往復(fù)泵試驗(yàn)方法的要求，高壓往復(fù)泵試驗(yàn)臺(tái)的搭建主要包括硬件與軟件兩個(gè)方面。試驗(yàn)臺(tái)硬件方面主要包括試驗(yàn)臺(tái)的總體布局設(shè)計(jì)，壓力變送器、流量計(jì)、聲級(jí)儀、測(cè)振儀、功率儀、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、測(cè)溫儀的選型。測(cè)試系統(tǒng)需要編制的軟件主要實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)控制程序、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸出與打印等功能。

2 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高壓往復(fù)泵綜合性能測(cè)試系統(tǒng)由多傳感器集成的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。硬件設(shè)備主要包括：壓力變送器、流量計(jì)、聲級(jí)儀、測(cè)振儀、功率儀、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、測(cè)溫儀、數(shù)據(jù)采集模塊、工控機(jī)及顯示器。單臺(tái)超高壓往復(fù)泵試驗(yàn)臺(tái)硬件系統(tǒng)如圖1所示。

高壓往復(fù)泵負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)過程中，按照額定排出壓力分四個(gè)壓力等級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)來確定流量、功率、泵效率、泵速與壓差的關(guān)系。通過上位機(jī)控制壓力的輸入。采用計(jì)算機(jī)控制軟件通過PID調(diào)節(jié)試驗(yàn)壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)壓力和流量的平穩(wěn)控制。通過傳感器、功率儀、工業(yè)噪聲檢測(cè)儀、轉(zhuǎn)速表等工業(yè)儀表測(cè)量泵的壓力、流量、轉(zhuǎn)速、功率、溫度、噪聲等性能參數(shù)。

變頻控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由變頻器、工控機(jī)、PLC、電機(jī)等組成。在測(cè)試系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)通過西門子MM440變頻器驅(qū)動(dòng)，并采集電流、電壓、功率等參數(shù)傳送到S7-300 PLC中。MM440 由 PROFIBUS模塊實(shí)現(xiàn)CB通訊，并通過RS485串口與西門子 S7-300PLC建立通訊。綜合考慮實(shí)際生產(chǎn)需求，根據(jù)所需測(cè)試高壓泵的額定功率分布范圍，在控制成本的同時(shí)，提高測(cè)試效率，高壓往復(fù)泵試驗(yàn)臺(tái)設(shè)定為四套相對(duì)獨(dú)立的測(cè)試管路，且共用一個(gè)循環(huán)水箱，水箱設(shè)定容量為50m3。四套相對(duì)獨(dú)立的測(cè)試系統(tǒng)通過獨(dú)立的SIMATIC 300PLC采集數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)與上位機(jī)建立通訊。以太網(wǎng)通訊組態(tài)如圖2所示。

3 軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用STEP7 BasisV5.3編程，以MCGS6.2 組態(tài)軟件為平臺(tái)開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試軟件系統(tǒng)。如圖3所示。主要包括：測(cè)試準(zhǔn)入界面設(shè)計(jì)、監(jiān)控界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、分析與管理、自動(dòng)加載及測(cè)試過程的控制等。裝有組態(tài)軟件MCGS的PC機(jī)通過建立以太網(wǎng)與S7-300 PLC 連接進(jìn)行通訊。同步進(jìn)行四臺(tái)往復(fù)泵的監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控輸入壓力、輸出壓力、壓差、泵速、輸入功率、輸出功率、油溫和介質(zhì)溫度，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到超高壓往復(fù)泵的實(shí)時(shí)性能曲線進(jìn)行打印報(bào)表輸出。

4 結(jié)論

基于 PLC 控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)了一套功能完善、性能穩(wěn)定和操作方便的可對(duì)高壓往復(fù)泵性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試計(jì)算機(jī)采集與分析系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了高壓泵性能參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試、采集、分析和處理。與傳統(tǒng)的測(cè)試方法相比，該測(cè)試系統(tǒng)采用多傳感器同步采集、自動(dòng)加載系統(tǒng)等提高了測(cè)試過程的自動(dòng)化程度測(cè)試效率和精度，使企業(yè)能夠自主進(jìn)行型式檢驗(yàn)，抽樣檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)，提高出廠產(chǎn)品的質(zhì)量水平，并且可以共享硬件資源降低成本，擴(kuò)展測(cè)試系統(tǒng)和提高測(cè)試效率和精度。

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篇(7)

（黑龍江省勞動(dòng)安全科學(xué)技術(shù)研究中心，黑龍江 哈爾濱 150040）

摘要：在對(duì)電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害指標(biāo)進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分析后，基于已建立的統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)理模型，采用C/S模式，在?net框架下設(shè)計(jì)并開發(fā)完成電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害評(píng)價(jià)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理模塊、法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊、職業(yè)危害評(píng)價(jià)模塊及幫助5個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電焊條生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，為職業(yè)危害評(píng)價(jià)工作提供了又一種方便快捷有效的測(cè)評(píng)方法。

關(guān)鍵詞 ：電焊條生產(chǎn)行業(yè)；職業(yè)危害；評(píng)價(jià)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：X 954文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收稿日期：2014-12-24

基金項(xiàng)目：黑龍江省青年科學(xué)基金項(xiàng)目（QC2010101）

第一作者簡(jiǎn)介：趙蕊（1981-），女，碩士研究生，中級(jí)職稱，主要從事勞動(dòng)安全技術(shù)方面的研究工作。

職業(yè)危害的傳統(tǒng)監(jiān)管模式主要是通過報(bào)告和人工采集數(shù)據(jù)，不僅花費(fèi)大量的人力、物力，而且周期長，準(zhǔn)確性較差，常有漏查現(xiàn)象［1］發(fā)生，所以很難滿足對(duì)職業(yè)危害全面、及時(shí)、連續(xù)、系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)監(jiān)管的要求。因此，將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到職業(yè)危害監(jiān)管工作中，使安全工作由傳統(tǒng)管理上升到系統(tǒng)管理，是職業(yè)危害監(jiān)管工作的發(fā)展方向［2］。目前，我國已研究或開發(fā)的職業(yè)衛(wèi)生信息系統(tǒng)很多，為我國全面有效地開展職業(yè)危害監(jiān)管工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

吳維皚等在對(duì)我國廠礦職業(yè)衛(wèi)生檔案及其管理現(xiàn)狀調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了適合我國廠礦使用的職業(yè)衛(wèi)生檔案微機(jī)管理系統(tǒng)［3］。廣州市勞動(dòng)衛(wèi)生監(jiān)督監(jiān)測(cè)所以廠礦企業(yè)建立的《廠企職業(yè)衛(wèi)生檔案》和《職工健康監(jiān)護(hù)手冊(cè)》為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立了“廣州市職業(yè)衛(wèi)生服務(wù)信息管理系統(tǒng)（GZOHSIMS）”［4］。王如剛等結(jié)合企業(yè)健康監(jiān)護(hù)工作的特點(diǎn)，研究開發(fā)了“多媒體石油化工健康監(jiān)護(hù)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)”［5］。深圳市在總結(jié)1994年開發(fā)的DOS單機(jī)版管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了職業(yè)衛(wèi)生網(wǎng)絡(luò)版管理軟件［6］。于永中等進(jìn)行了北京市勞動(dòng)衛(wèi)生與職業(yè)病信息計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的研究［7］。趙一歸等設(shè)計(jì)開發(fā)了“職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系法規(guī)多媒體信息系統(tǒng)”［8］。朱素蓉等廣泛搜集上海市1952～1989年化學(xué)性職業(yè)危害因素監(jiān)測(cè)資料，建立了化學(xué)性職業(yè)危害因素資料庫［9］。陳飆等研制了行業(yè)工業(yè)衛(wèi)生規(guī)范化方案，并設(shè)計(jì)開發(fā)了《方案》微機(jī)管理系統(tǒng)［10］。張榮軍等在分析鋁行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了“鋁行業(yè)安全衛(wèi)生管理信息系統(tǒng)”［11］。上海市疾病預(yù)防控制中心研制開發(fā)了“上海市職業(yè)病預(yù)防控制信息管理系統(tǒng)”［12］。珠海市衛(wèi)生監(jiān)督所建立了衛(wèi)生監(jiān)督信息平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫，該系統(tǒng)為衛(wèi)生監(jiān)督部門的日常監(jiān)督管理和領(lǐng)導(dǎo)決策提供了信息化服務(wù)手段［13］。2003年，衛(wèi)生部組織開發(fā)了“中國疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng)”［14］。天津市衛(wèi)生防病中心研究開發(fā)了職業(yè)衛(wèi)生計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)［15］。

1開發(fā)模式

本文采用C/S模式，以Visual Studio為平臺(tái)，在.net框架下開發(fā)電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害監(jiān)管信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Office Access。

2軟件設(shè)計(jì)

2?1軟件設(shè)計(jì)原則

（1）符合職業(yè)危害監(jiān)管相關(guān)法律法規(guī)，以及電焊條生產(chǎn)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

（2）滿足電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害監(jiān)管工作需求；

（3）方便現(xiàn)場(chǎng)工作，操作簡(jiǎn)單，可視化程度高。

2?2軟件功能設(shè)計(jì)

電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害評(píng)價(jià)系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，共設(shè)計(jì)了5個(gè)功能模塊，即：數(shù)據(jù)管理模塊、法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊、職業(yè)危害評(píng)價(jià)模塊及幫助模塊，系統(tǒng)功能如圖1所示。

（1）數(shù)據(jù)管理模塊：數(shù)據(jù)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)企業(yè)作業(yè)場(chǎng)所現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的編輯、增加、刪除和修改等功能，完成企業(yè)職業(yè)危害監(jiān)管數(shù)據(jù)的匯總和管理工作。

（2）法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)模塊：法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)行電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害監(jiān)管相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的查詢功能，將電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害監(jiān)管相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)原文匯總，便于實(shí)際工作中應(yīng)用，同時(shí)，為電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害監(jiān)管工作提供基礎(chǔ)理論和技術(shù)支撐。

（3）數(shù)據(jù)分析處理模塊：該模塊以前期數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果為依據(jù)，通過數(shù)學(xué)模型，對(duì)企業(yè)職業(yè)危害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)職業(yè)危害評(píng)價(jià)工作的量化管理。

（4）職業(yè)危害評(píng)價(jià)模塊：該模塊可實(shí)現(xiàn)企業(yè)職業(yè)危害評(píng)價(jià)功能，根據(jù)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)及劃分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，得出企業(yè)職業(yè)危害評(píng)價(jià)結(jié)果。

（5）幫助模塊：提供系統(tǒng)使用說明及系統(tǒng)相關(guān)信息文檔。

3小結(jié)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化、數(shù)字化已成為職業(yè)危害評(píng)價(jià)工作的趨勢(shì)，它不僅大大提高了評(píng)價(jià)工作效率，而且增加了評(píng)價(jià)工作的準(zhǔn)確性和可靠性。本文在對(duì)電焊條生產(chǎn)行業(yè)特點(diǎn)深入研究的基礎(chǔ)上，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析建立了電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害評(píng)價(jià)模型，以數(shù)學(xué)模型為理論基礎(chǔ)，開發(fā)了電焊條生產(chǎn)行業(yè)職業(yè)危害評(píng)價(jià)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電焊條生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，為職業(yè)危害評(píng)價(jià)工作提供了又一種方便快捷有效的測(cè)評(píng)方法。

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