系统集成论文范文

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复杂系统往往具有分布的区域性和网络性等特征，本文研究的对象网络化系统是指网络化的复杂系，即网络环境下的复杂系统，其特征是通过计算机络将各子系统相连构成一个网络化的复杂大系统，络环境可以是局域网或是btemet网络。随着计算网络及其技术的发展，网络通讯得到了极大的提，网络的规模也得到了大大地提升，使得原来分散较难实现的数据输出和交换，可以在一个“贯通”的络环境中实现，其信息的传输均依赖网络进行。本研究的网络化系统的集成优化控制是指对网络环下复杂系统的集成优化控制。

1.2网络化系统的集成优化控制问题

实际系统中的优化问题无处不在，同时由于计算机网络及其技术的发展，使得分散的、具有区域特征的复杂系统形成了具有鲜明特征的网络化系统，对网络化系统的集成优化控制问题进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本文就是将集成优化控制方法与网络自动化技术相结合，对网络化系统的集成优化控制方法进行了研究。

网络化系统的集成优化控制问题可以描述为:针对网络环境下的复杂系统，将集成优化控制方法与网络自动化技术相结合，对网络化系统进行集成优化控制，获得网络环境下复杂系统的优化解。

2网络化系统集成优化控制的实现

2.1网络化系统集成优化控制算法及其实现

网络化系统的集成优化控制方法就是将复杂系统的集成优化控制方法和网络自动化技术相结合，用来解决网络化复杂系统的优化控制问题，使其在难以建模、系统具有网络化和区域化等情况下，获得满意的优化控制结果。网络化系统集成优化控制方法的特点是引人了网络回路，在优化算法中引人了一些不确定因素，其优化控制更加依赖于网络系统和网络技术。网络化系统集成优化控制的关键技术在于动态系统优化与参数估计集成优化方法的实现和网络信息传输，借助于动态系统集成优化控制技术和网络自动化技术可实现网络化系统的集成优化控制，可以基于局域网或Intemet实现。基于局域网的网络化系统集成优化控制的示意图如下图所示。

2.2网络化系统集成优化控制的特征

对一个动态优化控制方法，除了给出优化算法，还需要对其性能进行分析，只有这样才能保证优化方法的实施。网络化系统的集成优化控制方法的性能包括实时性、最优性、收敛性及其鲁棒性等。

2.2.1实时性

在引人网络之前，针对跨区域的复杂系统，其优化控制的实施是很困难的，即使能够，其实时性也难以保证。网络化系统集成优化控制方法由于借助于计算机网络技术来实施集成优化控制，可以较好地解决跨区域复杂系统集成优化控制的实时性问题。

2.2.2最优性

算法最优性是指在算法收敛的情况下，收敛解是否实际系统的最优解。对于网络化系统集成优化控制方法，在最优解存在且唯一等假设条件下，若算法收敛，则收敛解满足最优性必要条件，即所得优化解是实际系统的真实最优解。

2.2.3收敢性

网络化系统集成优化控制方法需要实施，首先要求其优化控制算法是收敛的，收敛性就是研究算法收敛的条件，针对不同的算法其收敛性条件有所不同。对于网络化系统的集成优化控制方法，其优化的框架没有改变，只是引人了网络回路，利用算法映射及压缩映射原理，通过分析可以获得保证优化算法收敛的条件。

2.2.4鲁棒性

网络化系统集成优化控制方法的鲁棒性问题是指在存在这样那样扰动的情况下，优化算法保持其收敛性，并收敛到最优解的能力。网络化系统的集成优化控制方法在不需要实际过程的精确数学模型的情况下可以获得实际系统的真实最优解，对模型的结构和参数具有较强的鲁棒性。

网络化系统的集成优化控制方法是一种基于网络环境下的集成优化控制方法，计算机网络的信息的安全问题必然影响到系统集成优化控制的实施。因此，对网络化系统集成优化控制中的信息安全问题及其对策进行分析和研究是十分必要的，只有这样才能保证网络化系统的集成优化控制的顺利实施。网络化系统集成优化控制中的信息安全问题可以借助于计算机网络的信息安全对策予以解决。

网络化系统的集成优化控制方法为解决区域性复杂系统的优化控制提供了一种新思路，该方法具有以下优越性:

l)由于网络化系统的集成优化控制方法本质是采用动态大系统的DISOPE递阶优化方法，这样就使得网络化系统的集成优化控制在不需要复杂系统的精确数学模型的情况下，就可以获得实际系统的真实最优解;

2)网络化系统的集成优化控制方法为解决跨区域性的复杂系统的优化控制提供了一种可靠的实现途径和形式。同时由于网络自动化技术的发展和网络信息传输实时性的提高，使得实时地解决区域性的复杂系统的优化控制成为可能。

3结束语

本文将大系统的递阶DISOPE集成优化控制方法与网络自动化技术相结合，对网络化系统的集成优化控制方法进行了研究和探讨，为在网络环境下实现分散性复杂系统的优化控制问题提供了一种可靠的实现途径，研究具有重要的理论意义和实际应用价值。文中提出了网络化系统集成优化控制向题，对网络化系统的集成优化控制方法及其实现进行了分析和研究，并对网络化系统的集成优化控制的实时性、最优性、收敛性和鲁棒性进行了探讨，并对网络化系统的集成优化控制实施行中的信息安全问题以及实际应用问题进行了研究和探讨。

参考文献:

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智能化信息系统的实现是基于分布式架构，对外部资源进行快速有效的集成，并对经济基础信息进行分类、传输和管理。智能化信息系统中数据是通过有线和无线网络进行实时采集得到的，采集的数据主要是针对应急决策支持所需的图像、视频等。智能化信息系统在采集得到相应的数据之后，需要对数据进行处理和传输，通过对数据进行分类，构建智能化信息系统的模型库、知识库和案例库等。并对上述数据库进行管理和维护，为上面提到的应急决策支持功能和事件预警监控功能的实现做好基础。事件预警监控智能化信息系统可以对预警规则进行制定，并对项目进行监控，对于预警时间进行及时的通知。智能化信息系统采自适应神经网络模糊推理技术，以及大数据挖掘的相关技术，对收集到的信息进行分析和处理，得出事件之间的关联和规律，并对重大的突发事件进行提前预警。

1.2应急决策支持

智能化信息系统实现的基础是大量的知识库和模板库，通过将方法库、模型库整合在一起形成信息系统的数据库。智能化信息系统在处理时间的时候，就可以通过数据库所提供的大量的，包括图像、数字、文本等形式的信息资料进行分析，以及对历史资料、实时信息和预测信息的查询，得到相似的案例和处理方法。同时，智能化信息系统可以利用多Agent技术对时间进行全方位的分析和处理，准确地得出处理方案，并采取相应的措施。

2智能化信息系统集成的项目管理

智能化信息系统集成项目所覆盖的学科范围较广，各集成部分的要求和所实现的技术不尽相同，同时，各集成部分之间的关系错综复杂。如何对智能化信息系统中各项项目进行有效的组织和整合，对项目的成败具有重要的影响。因此，要做好项目的管理工作，包括项目的进度、技术、质量过程、文档以及用户关系的管理，下面将分别进行简要的描述。项目的进度管理：这是项目管理中的重要环节，需要对项目的进展包括工作周期和工作排序进行调整和确定，保持资源合理的配置同时对成本进行严格的控制。项目的计划管理：这是保证项目按照计划进行实施，防止项目在实施过程中出现混乱的现象，同时，合理分配项目资源，对人力物力进行合理的分配，防止出现浪费的现象，有效的项目计划管理有助于项目有条不紊的实现。项目的质量过程管理：主要是对智能化信息系统进行全方位的管理和监控，制定项目的质量标准，并根据质量标准对项目进行管理。项目的文档管理：有利于项目的管理人员及时对项目中的时间进行回顾和分析，总结经验教训。项目的用户关系管理：主要是根据用户的需求，对项目进行反馈和改进，保证用户对项目的满意度。

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2工程机械液压系统的组成与工作原理

液压系统主要组成部分包括：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及传动介质五大部分组成。主要特点如下：在设备作业过程中，在相关元件的作用下，实现能量的互相转换，在运行过程中，可以平稳无间隙地进行传动，这样就可以实现大范围的无级变速，并且还可以使得传动设备得到一定程度的简化，相较于其他的传动装置设备，液压传动设备有着比较明显的优势，其体积较小、重量轻，在工作过程中惯性小，动态性能良好。液压系统的动力传动介质为油，这就使得液压元件在使用时，可以得到充分的，减少工作磨损，延长使用寿命。动力元件即液压泵，是一个能量转换装置。通过液压泵，把机械能转化为液压能，输出带有压力的油液，而后，在压力油液的作用下，通过液压执行元件，液压缸、液压马达等，再将液压能转化为机械能，这就可以进行正常的机械工作。

3液压系统故障诊断的基本技能和方法

3.1基本技能

技术维修人员，要对液压系统的基本结构掌握好，弄清楚整体液压系统的工作原理和各主要部件的主要功能，并且对液压元件的使用特点进行详细的了解。在掌握了上述基本的技能之后，还要有一定的液压设备运行管理经验，提高处理紧急情况的能力。维修技术人员，还需要学会使用基本的检测仪器，在凭个人经验技术不能确定液压设备故障的情况下，需要使用相关的专业检测仪器进行故障检测，以提高故障检测的准确率。

3.2常见诊断方法介绍

3.2.1直观检查法

直观检查法就是技术人员直接通过对液压系统的看、听、摸等感觉器官进行检查，再结合个人的实际经验，对故障进行分析和判断。具体说来，要观察液压油的颜色，通过和相应的标准进行对比，得出合理的结论，一些液压元件，由于使用温度的变化，也会导致颜色发生变化，比较常见的，是银白色的液压元件，在高温、高负荷的工作环境下，会逐渐变成暗黄色，时间长了，如果液压元件超负荷运转时间长了，就容易出现颜色的明显变化，这就通过肉眼的观察，可以直接得出结果。在液压设备的工作过程中，主要是听设备在荷载情况下的声音，出现杂音时，要引起注意，可能是液压系统的内部构件出现了破损，若是设备发出比较沉闷的声音，可能是液压油浓度过大，这就需要维修技术人员及时更换浓度合适的液压油。通过用手触摸，也是一种分析判断液压设备故障的良好方法，正常的液压元件应该是光滑、质地细密的，如果用触摸相关的元件时，感觉到粗糙、扎手，那就很可能是液压元件出现硬伤，比如设备的震动或较大幅度的移动，可能会给一些液压元件造成碰撞，使其出现物理硬伤。因此，通过手的触摸，可以发现这种问题。

3.2.2排除分析法

逻辑分析法，主要是通过对液压系统的整体把握，通过排除一些不可能发生故障的环节，进而逐步缩小故障产生的范围，减少不必要的大范围检查，这样可以逐步提高设备故障诊断的准确率。除此之外，在排除分析法的基础上，还可以使用逻辑分析法。（逻辑分析法，主要通过对故障出现环节的分析，确定故障发生的原因）

4工程机械液压系统的常见故障与维护

4.1液压油的正确使用

液压系统经常发生的各种故障和损坏事故往往与液压油变质污染及密封的破坏有关。因此必须保证液压油的清洁。油品性能可以根据需要具体选用，必须保证油品无污染、洁净。

4.2防止空气进入

液压系统进入空气后，会使液压系统产生很多泡沫以致破坏油液的性能，且造成液压执行元件在工作中出现速度缓慢、力量不足等现象。因此，必须严禁空气进入液压系统，并应注意防止回油时带入空气，不要使回油管露出油箱内的油液表面；如果系统已进入空气，应及时检查出漏气部位，认真进行修复，并将进入系统的空气排除掉。

4.3提高液压油滤芯使用寿命

第一，提高液压油的质量。液压油系统目标清洁度的等级在确定后，始终保证液压系统在目标清洁度等级下工作是非常重要的。在液压系统所必需的基本清洁度下工作，能够尽量避免由于系统污染所造成的元件磨损，以便延长系统寿命。第二，减少液压油的污染。实际液压系统中滤油器失效的主要原因是污染入侵率高。高污染侵入率增加了滤芯的负担，缩短了滤芯使用寿命。液压油的污染程度越大，滤芯的寿命越小。避免滤芯由于液压油污染而减小滤芯的寿命，关键在于严格的限制将要进入液压系统的环境污染的通路。所以应该尽量仔细保证敞开的油口保持盖住或堵住，而元件的分解和重装要在经过保护、防止过多空气粉尘和污染的场所中进行。

4.4加强日常维护

执行元件在长时间的使用后，残留的污物会破坏阀芯与阀体配合，使得密封不严，动作失灵，整个系统工程循环受阻，此时应更换总成或清洗元件。液压泵在初始运转前，应向泵内注满油，以防泵空转而损坏。在液压系统进入稳定的工作状况后，维修技术人员要随时注意油温、压力、声音等情况；如发现异常情况，必须及时处理，以保证设备运行安全。

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简而言之，无线信息通信技术指的就是在无线的空间内利用电磁波的信号传播和交换信息。近几年，这种技术的发展较为迅速，并且具有相对比较广泛的应用范围，在很大程度上方便了人们的生活。这种技术有效地改善了传统光线技术的弊端，能够减少自然灾害对其产生的影响，并且也能够防止自然灾害造成网络彻底瘫痪的现象，有效地保障了电网的安全及稳定运行。这种技术在现阶段是相对比较常见的，如WMN技术、LMDS技术以及Wifi技术等。

2、宽带电力线通信技术

简单地说，宽带电力线通信技术指的是利用电力线传输信息，无需重新布置线路就能够传输数据和视频等信息，在终端接入电源就能够拨打电话、实现网络的接入接收等。在实际应用中，能够有效节省资源是这一技术的最大优点，这样就可以避免资源出现浪费现象，同时还能够实现科学合理地配置低压配电网资源、充分利用基础设置及线路等资源，这就能够大大的节省物力及人力资源，降低了投资成本，还有效地降低了通信工程技术的难度。还有，这种技术传播信息的速度相对较快，并且拥有相对较广的网络覆盖面积，还能够保证稳定性和安全性。

3、移动网络通信技术

现阶段，3G技术在移动通信中还是比较常见的，它有效地结合了无线和网络等多媒体通信技术，是时代不断发展的产物，而且在不断的实践中继续更新和发展，如当前出现的4G技术。这种技术不管在传输速度上还是在传输效果上都有明显的提高，提高了图像和视频传输的质量，这种技术也同样拥有较为广泛的覆盖范围，其传输速度不会被频带、地区和无线平台限制，而且其已经实现了集成化和综合化的功能。此外，在一定程度上这种技术不仅增强了电网供电的可靠性和使用效率，同时还增强了网络的安全性和防御效果，促使网络实现稳定的发展。

4、光纤通信技术

光纤通信技术利用光导纤维传输信号。这种技术在实际的使用中会使用相对较多的光纤很多光纤聚集起来就会形成光缆，相对而言，这种技术的拥有较快的传播速度，也正是因为拥有这一优势使其拥有了广泛的应用范围。目前，超大容量、超长距离以及超高速度就是这种技术的发展方向，当然这也是传输系统的未来研究方向。

二、通信工程信息技术的主要发展趋势

1、宽带化的通信工程信息技术

因为CDMA在技术上具备一定的优越性，因此在移动通信中，宽带WCDMA将会成为一种非常具有发展前途的通信手段，并且这种通信手段已经成为当前移动通信发展的热点内容。此外，因为用户也提出了多业务的使用需求，这也促使宽带化一定成为通信信息技术的主要发展趋势。

2、综合化的通信信息技术

综合传送文字、语言以及图片等信息能够促使通信信息技术满足用户多功能和多业务的使用需求。当然这也已成为发展通信信息技术的关键所在，综合多种业务形式能够快速实现业务资源信息的共享。今后的通信信息网络也需要对这种多业务综合的思想加以采用，从而对人们不断增长使用需求形成满足。

3、大众化的通信信息技术

信息技术需要面对的是广大的群众，要有效实现信息资源的共享，在国家信息基础结构中，信息源是一个十分重要的组成部分。为了让信息技术能够面向广大群众，并逐步对人们的需要形成满足，那么在进行全业务接入网建设的同时，还需要注意对各种形式的信息源进行挖掘，作为关键部分的全业务接入网未来的主要发展方向是要实现文字、图片、语言的综合。

4、个人化的通过信信息技术

信息技术虽然需要面向广大群众，但是也应该具备自身的独特性。针对不同的使用者需要呈现出不同的特色，利用这种差异性来对每个个体进行区别，这样就更加方便了不同用户的使用，能够对不同用户的不同需求形成满足。

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2系统设计

2.1系统功能

根据当前职业学校教育的实际情况，本系统所完成的功能应如下：（1）用户密码设置：系统管理员由学生管理部门担任，系统最高权限；普通用户为各位班主任，只限于对本班学生诚信信息进行操作以及本人用户的密码修改。（2）学生个人诚信教育信息：正常情况下由普通用户班主任来添加、修改与删除本班学生个人在校期间的所有诚信教育信息资料。（3）查询与打印功能（4）数据备份功能

2.2系统结构

本系统主要由系统管理、学生诚信管理、查询与打印、数据备份等4个模块构成，从个人设计角度来看，对于数据库的操作和设计更直观化，而“主界面”是用户工作的主要交互场所，更加让用户的操作界面简单化和直观明了。

2.3数据库设计

本系统采用Access2003数据库，它能够存取Access/Jet、MicrosoftSQLServer、Oracle(甲骨文软件公司)，或者任何ODBC兼容数据库内的资料，它是一个面向对象的开发工具，利用面向对象的方式将数据库系统中的各种功能进行封装。其中数据库的访问技术采用Microsoft公司的ADO技术，它可使用户通过OLEDBProvider访问数据库服务器中的数据，极大地简化了用户的开发工作。

3系统设计的实现

本系统共有系统登录、系统主窗体、学生个人诚信教育信息管理、查询与打印、用户与密码设置、数据备份等6个窗体，各个窗体的都是采用面向对象设计。系统界面由MDI窗体和MDI子窗体构成。MDI窗体既是子窗体的容器，又可跟踪其子窗体的消息，同时，作为父窗体，它集成了子窗体所共有的界面元素。

3.1登录系统设计

系统启动时，通过登录界面输入正确的用户名和密码后，可登录系统打开主界面。用户分系统管理员与普通用户二种类型，普通用户为各班主任，每个班主任对应一个登录账号与密码，它只能在系统中完成本班级学生的诚信教育信息管理和查询打印功能的操作。

3.2主界面窗口设计

成功登录系统后进入主界面窗口，界面清晰、明了，简单，方便使用等作为设计方向，并使用了导航流程图的形式，使得软件更加接近当今流行风格（如图2所示）。系统会根据用户类型来确定用户的操作功能，在主界面窗口可以完成的作业主要由学生个人诚信教育信息管理、查询与打印、用户管理、数据备份四大部分组成。

3.3学生诚信教育系统设计

在主界面中点击“学生诚信教育”按钮后进入界面。信息输入由VB的文本框TextBox控件组成，把它的MultiLine属性设为Ture,可以使文本框在运行时接收或显示多行文本。同时设计好TextBox控件的datesource属性、datefield属性，方可让ADO控件与数据库连接起来。

3.3.1学生诚信教育的建立

新生入学时，对所有学生建立与记录个人诚信档案，直到学生毕业就业为止。学生诚信档案的记载工作由各班主任负责，系统管理员（学生科成员）做好学生诚信档案的一切日常管理。

3.3.2学生诚信教育的内容

学生诚信教育的内容主要包括学生基本信息与诚信教育指标。其中诚信指标主要由学习诚信状况、学术诚信状况、生活诚信状况、缴费诚信状况、网络诚信状况、择业信息诚信状况（最后一年记录）考核，具体内容见界面。

3.3.3学生诚信教育的使用

学生诚信教育档案主要供学校各科室、招工单位、参军入伍等考察学生道德品质和诚信守法状况时使用。学生诚信教育的记录做为学生在校的各种评优、申请各类奖学金、助学金、申请勤工俭学岗位、推优入党和毕业生就业推荐等方面优先考虑。

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2.系统设计

2.1功能目标

试验检测与质量检验评定一体化系统的主要目标是：实现业务一体化开发，通过计算机技术实现数据自动汇总处理，从而使质检评定工作更加的自动化，有效加强质检评定工作的正确性、科学性、高效性。通过逻辑性强的工程划分制度，使质检资料数据管理更加有序，可以在竣工阶段获得更加可靠的文档支持。通过表格式试验检测模式，使数据处理更加灵活，加强系统适应性。采用新型软件开发构建技术，建立符合公路工程的立体系结构软件系统，有效降低开发周期与成本，使系统维护更加方便，节约人力物力，提高系统复用率。合理试验检测与质量检验评定一体化系统在集成管理过程的重要性，并且预留适合的系统接口，为集成系统提供支持与服务。

2.2功能设计

为了使系统满足公路工程使用要求，将系统分为多个功能模块，具体模块结构如图1所示。

3.数据库设计

本系统使用SOL作为系统数据库，并且参考美国新奥尔良的数据库模板，根据实际使用要求划分为概念、逻辑、物理、分析这四大设计阶段，按照阶段进行数据库设计。由于公路工程数据量过大，系统需要在处理大量试验检测与质量检验评定数据资料时，还需要对收集到的数据进行储存与管理，所以设计库的设计要求如下：

①数据库保存数据时，需要同时生成以二进制字段保存的Excel文件，系统可以通过数据直接管理质检文件资料。

②为了实现远程管理，需要系统在局域网中正常运行，并且保证施工、监理、业主的工程划分数据一致，使用GUID当作表关键字。GUID是OSF研发的ID提供软件，可以生产唯一标识符，ID不会重复，ID数量足以完成未来一亿年的ID创建工作。

③为了使数据冗余数量有效降低，提高表格维护的快捷性与灵活性，同时保存用户与标准两大Excel表格，并且使用用户、标准台帐关联，可以使分项工程的试验检测表格实现最大限度的共享，并且可以有效提高其维护工作的便捷性与灵活性。

④为了有效提高系统性能，需要重点提升系统大数据量操作能力，本系统使用了两处存储模块：其一是用户维护试验检测模板，根据标准方法决定分项工程单元标准，并且利用存储的方式将试验检测文件从模板表复制到用户台模板表。其二是维护项目检查时，明确分项工程标准划分的工程类型，并且通过存储方式将标准检查表复制到用户检查表中。

4.建立关键技术结构体系

4.1对象分析设计

在前期的系统开发过程中，充分利用了面对对象的OOA分析方法。公路工程数据变化十分复杂，通过试验检测与质量检验评定工作的内容，将其与计算机技术分离，并且考虑到系统可复用：试验检测与质量检验评定一体化系统组成图2：主要对象结构层次关系图性、可适应性、可扩展性，最终获得系统的OOA对象组成模型。

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经过几个方案的综合比较，本设计方案是在小区内增设四个雨水泵站及四个闸门井，雨水泵站设液位控制和液位报警，平时靠管网重力排水，当暴雨强度超过重现期或道路积水达到排屋地下室标高时，设定为报警水位，关闭闸门井闸门，启动雨水泵转换为动力排水。

2雨水量计算。

根据建设发〔2008〕89号文，查得德清的暴雨强度公式为。雨水量计算公式：Q=ψQF；室外道路重现期：P=2年；室外雨水管道设计降雨历时：t=15-20min；室外综合径流系数ψ=0.65；经计算，重现期都为2年，雨水量详见下列：一期东区:汇水面积为1.78（hm2），降雨历时为16（min），雨水量为284（L/s）。一期西区:汇水面积为1.24（hm2），降雨历时为16（min），雨水量为245（L/s）。二期东区:汇水面积为2.31（hm2），降雨历时为16（min），雨水量为368（L/s）。二期西区:汇水面积为3.08（hm2），降雨历时为20（min），雨水量为450（L/s）。

3工程设计。

根据各区域的设计雨水量，构筑物及排水泵的设计见表1。

4电气设计。

电气设备有动力盘及操作控制盘。控制系统采用全自动控制设定。现场控制柜设“手动-停-自动”控制选择开关；自动时，由液位开关进行控制；手动时，在现场控制柜上进行手动控制；就地时，可在现场按钮箱上进行控制。为减少人员操作，本处理系统可采用远程集中控制。本工程总装机容量为232kW。

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关键词:地铁;专用无线通信系统;场强;漏泄电缆;天线

0引言

目前国内地铁专用无线通信系统主要采用数字集群技术进行组网,主要由设置在中心的集群中心交换设备和操作控制台;设置在车站的集群基站、功分器和耦合器、天线和车站电台,敷设在区间的漏泄同轴电缆及配件;设置在车辆段等处的光纤直放站、操作控制台;设置在机车上的机车台以及为移动工作人员配备的手持台等设备组成。中心与沿线车站的设备间通过有线通信传输通道连接,实现全线场强的覆盖。

1专用无线通信系统功能要求

地铁专用无线通信系统具有选呼、组呼、全呼、紧急呼叫、呼叫优先级权限等调度通信功能,并应具有存储功能、监测功能等。

2频段及频点的选择

地铁无线通信系统采用的制式应符合国家有关技术标准,所采用的工作频段及频点应由当地无线电管理部门批准。

3专用无线通信系统工程设计

3.1网络结构

根据地铁线路的特点,数字集群通信系统按基站设置方式的不同可以有以下几种系统结构:

小区制:在控制中心设置交换控制设备,在地铁沿线各车站设置基站,交换控制设备与基站之间通过有线传输通道连接,地铁沿线架设漏泄同轴电缆实现全线场强覆盖。小区制的缺点是投资较高,列车司机与行车调度员之间的通话存在较多越区切换;优点是信道利用率高,系统的故障弱化能力较强,最大特点是能够实现车站值班员与列车司机之间无须拨号即可建立通信联系。

中区制:在控制中心设置交换控制设备,在地铁沿线的重要车站设置基站,其它车站设置射频放大设备,交换控制设备与基站之间通过有线传输通道连接,地铁沿线架设漏泄同轴电缆实现全线场强覆盖。中区制在设备投资、信道利用、越区切换频次、故障弱化能力等方面均介于大区制与小区制之间,不具备小区制的小三角通信功能,也不存在大区制的车载设备在列车进出车辆段时正线通话组与车辆段通话组不能自动转换的问题。

大区制:在控制中心设置交换控制设备和基站,在地铁沿线车站均设置射频放大设备,地铁沿线架设漏泄同轴电缆实现全线场强覆盖。大区制的优点是投资较小,列车司机与行车调度员之间的通话不存在越区切换;缺点是信道利用率不高,故障弱化能力较差,不能实现小三角通信,尤其是列车进出车辆段时正线通话组与车辆段通话组不能自动转换。此外,大区制系统结构不易扩容也是其致命弱点。

综合上述对大、中、小区制三种系统结构的分析比较,建议地铁专用无线通信系统采用中、小区制系统结构进行组网。

3.2场强覆盖

地铁专用无线通信系统信号场强覆盖区域通常分为:隧道区间的覆盖、车站站台的覆盖、车站站厅的覆盖。

地铁隧道区间内场强的覆盖方式无外乎两种:采用隧道天线作为辐射源的空间波覆盖方式及采用漏泄电缆作为传输线和分布天线的覆盖方式。前者投资小,安装工程量小,但场强覆盖难以控制,会对隧道内的电磁环境产生不良影响,无法为控制越区切换、降低同频干扰等具体问题进行针对性的场强分布精确设计,实际使用先例很少;而后者投资较大,安装工程量较大,但由于采用漏泄电缆能够实现对电磁波传播和辐射的严密控制(既保证了自身系统的抗干扰又能降低对其他无线系统干扰的可能性),因此在国内外地铁的建设中均得到了广泛的应用。所以推荐采用漏泄电缆解决隧道内的场强覆盖。

采用漏泄电缆实现区间场强覆盖时,当区间太长时需在漏缆中间加设放大器对射频信号进行放大。常用的放大器有两种类型:射频直放中继器和光纤作为传输媒介的光纤直放站。两种放大方式对比如下:

下行载噪比

采用射频直放中继器放大的是由基站获得的信号,可以获得较好的载噪比;光纤直放站由于光端机噪声系数的增加,其信号的载噪比不及射频直放中继器。

上行噪声

采用射频直放中继器的上行噪声较小,对基站的影响较小;采用光纤直放站的上行噪声较大,对基站的影响较大。

可靠性

由于射频直放中继器是一级有源设备,可靠性较好;光纤直放站包含近端射频调制、光路传输、远端射频解调、射频放大四个部分,这四个部分是串联工作的,其中每一个部分出了故障,都会导致整条链路故障,可靠性较差。

信号传输时延

在放大器不级联的情况下,射频直放中继器对原射频信号的附加时延小;光纤直放站附加时延大。

延伸距离

射频直放中继器只能单向延伸覆盖范围;光纤直放站可以从中间向两端延伸,因此后者的延伸距离长。

级联放大互调影响

射频直放中继器级联放大时互调影响较大;光纤直放站级联放大时互调影响较小。

以上两种方式各有利弊。但总的说来,当放大器不级联时,采用射频直放中继器比较合适;反之,当放大器需要多级级联时,则采用光纤直放站更为有利。

车站站台场强覆盖通过区间漏泄电缆或在弱场强区增加小天线方式来实现,站厅层采用吸顶全向天线来进行站厅的场强覆盖。设计计算链路损耗时空间损耗采用自由空间模型公式。

根据无线信号传输模型,自由空间损耗计算公式为:

L=32.45+20log(F)+20log(D),其中F为频率,单位为MHz,D为距离,单位为km,

天线覆盖场强电平计算公式:

P(天线覆盖场强电平)=天线口功率+天线增益-自由空间传播损耗。

假设车站场强覆盖设计指标为:专用无线通信网95%的地点及时间(概率),移动终端接收信号的场强电平应不小于-85dBm;按瑞利衰落法进行计算,基站、移动终端接收端的比特误码率不超过4%(信噪比≥19dB)。

按照设计要求满足场强覆盖最小接收电平设计参数:

覆盖范围边缘场强的最小接收电平门限取决于:

①接收机的动态灵敏度:基站=-106dBm(上行),移动手机=-103dBm(下行),车载台=-103dBm(下行)

②场强覆盖瞬时瑞利衰落深度:衰落储备取值=13dB

③设计储备余量:取值=5dB

边缘场强取值=接收机灵敏度+衰落储备+干扰余量

因此,在满足信噪比≥19dB和可通率(时间、地点覆盖概率为95%)的要求下,最小接收电平设计取值:

下行(基站至车台):每载波≥-85dBm(车台天线输入端)

下行(基站至手机):每载波≥-85dBm(手机天线输入端)

上行(车台至基站):每载波≥-88dBm(基站接收端)

上行(手机至基站):每载波≥-88dBm(基站接收端)

专用无线通信覆盖的区域内同时并存商业移动通信网,因此工程的设计须考虑网间的相互干扰。经理论分析和实践证明:专用无线通信网和商业移动通信网在隧道内漏泄电缆安装间隔≥0.45米,其隔离度可达78dB,如公网POI和直放站设备相关指标符合国标的条件下如此可减轻或消除网间互调和带外杂散发射干扰的影响。站厅内专用无线通信网天线和商业移动通信网天线安装间隔≥4.5米,可以减轻或消除网间带外杂散干扰的影响。

4结束语

上述内容是本人参加地铁工程建设以来积累的一些理论和经验,在此总结起来与同行交流学习,尚有不足之处,诚请各方同仁指教。

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2工程式教学在网络系统集成课程中的具体应用

2.1工程式教学法，是师生通过共同实施一个完整的“工程”工作而进行的教学活动。在职业教育中，工程项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品或是完成一项具体工作为目的的任务，它应该满足下面的条件：（1）该工程可用于学习一定的教学内容，具有一定的应用价值；（2）该工程能将某一教学课题的理论知识和实际技能结合在一起；（3）该工程能与企业实际生产过程或现实的商业经营活动有直接的关系；（4）在教学过程中，学生有独立进行工作的机会，并在一定的时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为；（5）工程结果有明确而具体的成果展示；（6）学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题；（7）工程项目学习结束时，通过建立客观的考评体系，科学同评价项目成果和总结学习方法。（8）工程积累由小到大、由浅到深，学生得以在不同项目练习中不断取得进步，最终达到专业教育的目的。

2.2在工程项目确定后，根据教学的设计要求，对班级学生按项目进行分组，每周六人左右，由同学自行选择组长进行工作安排，利用网络工程实验室现有的RCNA系列设备、VM虚拟软件、CISCO模拟软件等完成工程项目的模拟操作，按工程项目的实际要求提交项目设计方案、测试文档、验收报告等配套资料，最终在教师主持下分别进行项目评述与验收答辩，不同项目组间相互交叉评价，从而完成一次工程式教学过程。具体细分到相关教学任务或知识点为：（1）综合布线选择本地公司进行综合布线布线、理架、上柜综合布线集成知识。（2）企业内VLAN实现企业不同部门网络隔离跨交换机实现VLAN间路由网络层、数据链路、VLAN。（3）企业内路由企业内不同部门内部路由利用单臂路由实现VLAN间路由网络层、数据链路。（4）网络交换技术在核心交换机间用树实现线路备份与交换带宽聚合提升快速生成树、端口聚合配置STP、MSTP、端口聚合、带宽。（5）远程路由在总部、分公司间按RIP、OSPF等不同方式实现路由RIP、OSPF、RIP2及路由分发混用路由器的不同路由方法配置。（6）交换机的端口安全在网络出口出现端口安全按端口设置绑定安全交换端口。（7）自外向内的网络访问分部或在外员工按NAT方式安全访问内网服务器NAT、NAPT的相关设置。（8）企业内部网络服务设置（包括WIN、LINUX两套系统在内）配置为域控制器和DNS服务器，域的功能级别为2003模式；DNS服务需要正确配置SOA，NS，AAA记录和反向记录创建4个OU，创建4个全局组，创建12个用户服务器配置为web服务器，使用IIS6.0来建立WEB站点配置FTP服务器，创建虚拟用户user1和user2，允许user1、user2可上传、下载文件，其它用户只能下载文件，允许匿名系统的相关网络服务功能设置。（9）项目文档设计提交整体的项目文档包括项目设计方案、测试报告、验收报告等相关内容项目文档设计。通过采用此教学法，可以把这几门课程的内容综合到工程中一个或几个子项目当中，让学生在学习的同时感受到在具体工作应用要求，从而在完成计算机网络系统集成教学、实验的基础上，提高学生应用知识能力，发挥学生创新能力，提高学生的网络系统设计与综合施工能力，为毕业就业的实际工程应用奠定的基础。在合理设计工程目标及解决问题的目的驱动下，学生会主动去查资料，复习并综合运用知识点；在遇到困难时会通过网络或图书馆查询解决方案，会和同学教师共同探讨如何在多种选择方案下，综合考虑合理的因素进行比较，并做出科学的选择方案设计。同时教师也要积极发挥辅导和监督作用，积极参与学生设计方案的选择和探讨，帮助学生解决设计中遇到的困难，协助解决设计调试中的障碍。

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2.系统需求。科研管理信息系统应包括机构管理，人员管理，项目管理，成果管理，学术活动，科研考核，年度统计和系统维护等部分。系统中各项分类指标需要能够灵活定制，各级用户的使用权限也需要能够灵活设置和修改。系统不仅应具有科研管理功能，还应具有沟通交流功能。具体包括：对科研相关业务进行分类整理，提供标准化、简洁的管理过程；提供易于使用的信息录入接口，并可随时修改已录入的信息；可按照用户需要查询和阅览相关科研业务信息；可根据用户需求准确、快速地得到科研业务相关的各种统计报表和数据；为不同类型的用户提供不同的操作界面，并对用户的业务处理起到指导作用。

3.系统架构。从部署和维护及技术成熟度等方面综合考量，系统采用目前最为通用的B/S模式，用户通过Web浏览器，即利用Web服务器实现浏览器的信息查询与检索及其他的各项功能。

B/S架构是一种对C/S架构变化或改进的架构，用户界面完全通过Web浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓的3层结构。其优点有开发成本低，部署和维护集中化，操作不受时间和地点的限制，数据集中管控等。

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中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）11-72-02

0 引言

操作系统课程是计算机及相关专业的核心课程，是各层次学生的必修课和选拔考试的一门常考课程[1]。因此讲好、学好操作系统事关各方切身利益。

然而操作系统课程却是讲之不易、学之困难的一门课程。究其原因，首先是操作系统软件本身规模庞大，逻辑复杂，不易描述；其次是教材内容偏离学生兴趣，理论与实际联系不够紧密，工程性不足，逻辑欠清晰，内容选材应试化等使得教材可读性不强。本文根据多年操作系统课程教学经验，并结合相关学科理论与实践经验，分析了操作系统课程存在的问题，总结了行之有效的应对措施。

1 操作系统课程的若干问题分析

1.1 理论性强

操作系统课程给人的第一印象就是理论性强[2，3]，其内容不具体、不直观，教材篇章以文字叙述为主，层次结构较为隐蔽，不易把握逻辑脉络。知识内容可操作性不强，难以设计实验以验证书本理论的正确性。与课程配套的训练题目同样难以理解，难以解答。

1.2 理论与实际脱节，整体与部分脱节

众多学习人员具有使用某一种或几种具体操作系统的经验，但是对其内部构造和工作机制不甚了解，自然希望通过操作系统理论课程揭开心中之谜。但是课程内容有所答非所问、理论与实际需要脱节之嫌，学员关心的实际问题，如：操作系统是如何研制开发出来的，操作系统的整体结构是什么，其各个组成部分是如何联接在一起的，它们是如何协作运行的等问题往往得不到明确解答。

理论与实际脱节、整体与部分脱节，使得双方难以相互追溯、相互印证。似懂非懂的知识只会令人疑虑重重，增加课程的困难体验。

1.3 课程的工程性、趣味性不足，应试化特征明显

作为一种结构复杂、规模庞大的软件系统，操作系统的研制离不开软件工程技术的支持。操作系统技术代表了软件工程的顶级应用技术，操作系统软件的开发是软件工程技术应用的一个重要范例。操作系统的资源抽象、资源虚化等技术思想符合软件工程从抽象到具体、自顶向下、逐步细化的复杂问题求解原则，对于其他各类软件的开发具有普遍的借鉴意义。

而以知识性为主、缺乏应用功能的教材内容脱离了操作系统自身的工程性，培养学生的工程兴趣无从谈起。缺乏工程性的内容学起来往往很枯燥。这样，操作系统理论课程就容易沦落为选拔考试的工具，而不是充满快乐的课程。

1.4 操作系统规模的庞大与学习时间及学习能力的有限性之间存在着尖锐的矛盾

源代码是操作系统的第一手资料，分析源代码有望了解最真实的操作系统。然而有限的学习时间和有限的学习能力使得源代码分析很难实施。因为操作系统规模极为庞大，Windows2000达到了几千万行代码，Linux2.2.20内核达到了几百万行以上代码，即使是最低版本的Linux内核也达到了将近1万行源程序代码。如此庞大的软件系统很难在一年半载时间内分析完毕和透彻理解。分析几十万行的操作系统源代码几乎需要耗尽人的毕生精力。最终，基于源代码分析的操作系统学习方式对于很多人来说是可望而不可及的，他们或者无从下手，或者半途而废。

因此，深入了解操作系统原理的现实途径依然是操作系统理论专著的学习，即通过第二手资料进行间接学习和了解。

2 操作系统课程问题应对措施

根据上述分析，解决操作系统课程教学困难主要从教材建设、课堂讲授和训练三个环节采取相应的措施。

2.1 教材建设

既然教材仍然是操作系统课程学习的关键资源，提高教材质量就是解决教学困难问题的基本途径。教材建设时，必须改造操作系统理论教材内容中不合理、不适应需要的部分，提高逻辑清晰度，尤其是要明确具体操作系统技术与相应概念理论之间的对应关系，避免有意无意的模糊论述。在阐述操作系统某一概念、知识、数据结构、操作或子系统等局部事物时，通过明确该事物与其他事物之间的关系和该事物在全局框架中所处的位置而避免知识孤立，正确引导人们了解事物全局面貌。

确保教材内容理论联系实际的关键仍然是掌握和理解第一手资料，即透彻分析理解操作系统源代码。鉴于操作系统的复杂庞大和学习时间的有限，可将待分析的源代码限制在规模较小的低版本上，分析人员也仅限于教师等教材建设人员，对学生不作统一要求。

2.2 课堂讲授

在教学环节，则要采取言简意赅、清晰易懂、引人入胜的教学方式。充分运用直观表达工具，控制学习强度，提高学习效率，避免学生过于疲劳。增强学习内容的逻辑清晰性和吸引力，提高学生解题训练的规范性，培养学生逻辑思维能力和以理服人的习惯。

清晰是产生注意力和吸引力的前提，冗长枯燥的讲解会令人倍感疲乏。只有清晰才能引导、启发学生积极思考问题，参与课堂讨论，提高学生学习积极性。

简练是使学生保持注意力的另一举措。过多的文字、密集的语言容易使人很快陷入疲劳。因此，应当尽量避免或减少文字使用量，增加图表、动画等较为直观的表达形式，并运用美术色彩原理，将表示不同对象的几何图形涂上不同的背景及边框颜色，使不同对象可以醒目、轻松地加以区分。幻灯片文字和图表尽可能交替出现，避免单调感，以丰富多彩的形式直观形象地解释抽象的事物和含义。

2.3 解题训练

在训练阶段，强调学生解题训练的规范性。解题规范性包括：清晰简明地给出解题步骤或解题示意图，求解算法设计类、编程类题目如P、V操作[4]应用问题时，要按照软件工程规范方法步骤，首先给出算法设计思想，然后给出算法实现，定义相关信号量和变量，并对变量和语句给出必要的、准确的注释。解题过程要清晰表明自己答案的合理性，而不只是表明与某个标准答案相符合。

3 结束语

操作系统是一门复杂的课程，对教材、教学方法、训练方法等均有较高要求。上述措施的采用已经获得了良好的教学效果，原本抽象的内容变得容易明白了，学生对操作系统课程的兴趣被激发起来，课堂讨论积极，气氛活跃，互动良好，学生分析问题、解决问题的能力大大提高。学生的理解水平和应用水平都大幅提高了，这不仅为他们继续深造打下了深厚的理论基础，而且为他们成为合格、优秀的卓越工程师也奠定了良好的实践功底。

参考文献：

[1] 符琦，李润求，黄力.操作系统课程教学内容和方法的探讨[J].当代教育理论与实践，2011.3（2）：69-70

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1引言

随着网络与信息系统的广泛使用，网络与信息系统安全问题逐渐成为人们关注的焦点。

网与因特网之间一般采取了物理隔离的安全措施，在一定程度上保证了内部网络的安全性。然而，网络安全管理人员仍然会对所管理网络的安全状况感到担忧，因为整个网络安全的薄弱环节往往出现在终端用户。网络安全存在着“木桶”效应，单个用户计算机的安全性不足时刻威胁着整个网络的安全[1]。如何加强对终端用户计算机的安全管理成为一个急待解决的问题。

本文从系统的、整体的、动态的角度，参照国家对安全审计产品的技术要求和对部分主机审计软件的了解，结合实际的信息安全管理需求，讨论主机审计系统的设计，达到对终端用户的有效管理和控制。

2安全审计概念。

计算机网络信息系统中信息的机密性、完整性、可控性、可用性和不可否认性，简称“五性”，安全审计是这“五性”的重要保障之一[2]。

凡是对于网络信息系统的薄弱环节进行测试、评估和分析，以找到极佳途径在最大限度保障安全的基础上使得业务正常运行的一切行为和手段，都可以叫做安全审计[3]。

传统的安全审计多为“日志记录”，注重事后的审计，强调审计的威慑作用和安全事件的可核查性。随着国家信息安全政策的改变，美国首先在信息保障技术框架（IATF）中提出在信息基础设置中进行所谓“深层防御策略（Defense2in2DepthStrategy）”，对安全审计系统提出了参与主动保护和主动响应的要求[4]。这就是现代网络安全审计的雏形，突破了以往“日志记录”

等浅层次的安全审计概念，是全方位、分布式、多层次的强审计概念，符合信息保障技术框架提出的保护、检测、反应和恢复（PDRR）动态过程的要求，在提高审计广度和深度的基础上，做到对信息的主动保护和主动响应。

3主机审计系统设计。

安全审计从技术上分为网络审计、数据库审计、主机审计、应用审计和综合审计。主机审计就是获取、记录被审计主机的状态信息和敏感操作，并从已有的主机系统审计记录中提取信息，依据审计规则分析判断是否有违规行为。

一般网络系统的主机审计多采用传统的审计，系统的主机审计应采用现代综合审计，做到对信息的主动保护和主动响应。因此，网络的主机审计在设计时就应该全方位进行考虑。

3.1体系架构。

主机审计系统由控制中心、受控端、管理端等三部分组成。管理端和控制中心间为B/S架构，管理端通过浏览器访问控制中心。对于管理端，其操作系统应不限于Windows,浏览器也不是只有IE。管理端地位重要，应有一定保护措施，同时管理端和控制中心的通讯应有安全保障，可考虑隔离措施和SHTTP协议。

主机审计能够分不同的角色来使用，至少划分安全策略管理员、审计管理员、系统管理员。

安全策略管理员按照制定的监控审计策略进行实施；审计管理员负责定期审计收集的信息，根据策略判断用户行为（包括三个管理员的行为）是否违规，出审计报告；系统管理员负责分配安全策略管理员和审计管理员的权限。三员的任何操作系统有相应记录，对系统的操作互相配合，同时互相监督，既方便管理，又保证整个监控体系和系统本身的安全。控制中心是审计系统的核心，所有信息都保存在控制中心。因此，控制中心的操作系统和数据库最好是国内自己研发的。控制中心的存储空间到一定限额时报警，提醒管理员及时备份并删除信息，保证审计系统能够采集新的信息。超级秘书网

3.2安全策略管理。