平台设计范文10篇

时间:2023-03-25 16:05:15

平台设计

平台设计范文篇1

关键词:电子设计;综合实训;辅助教学

为了使人才培养结构和质量适应经济结构调整和产业升级的要求,解决人才供给与需求之间的矛盾,以及毕业生就业难和就业质量低的问题,高校建立了以提高实践能力为引领的人才培养流程,实现教学过程与生产过程对接[1]。加强高校实验实训实习环境、平台和基地建设便是其中的主要措施之一。目前实验室建设中存在如下问题:第一,有的学校实验室功能分散,不同的课程需要到不同的实验室进行,有的实验室只能进行电路基础课程的实验,有的只能进行模拟电子的实验,有的只能进行单片机应用的实验等,给管理和学习带来不便,也不便于进行综合性实验的开展;第二,实验室内相关计算机硬件的实验装置大都在普通桌面上进行,以至于无法对电路板等零部件进行固定,实际训练时现场凌乱,影响实训的教学效果,尤其是针对电子元器件的焊接,焊接的工具都是另外准备,既不方便教学,也不方便收纳;第三,实验室只有实验功能,教师需要讲解、示范实验过程及分享学生实验结果时,学生只能在教师或学生所在的实验台分批围观,不方便进行实验教学的开展等等。为了解决以上问题,我们设计并实现了一个电子设计综合实训平台,不仅可以进行综合模拟电路、数字电路、单片机应用等相关电子设计类课程的实验、组装、焊接,而且可以有效地对主板的位置进行固定,方便电子元器件的焊接和收纳整理,另一方面此平台还具有辅助教学的功能。

1平台总体功能设计

教学用电子设计综合实训平台具有电子类课程实验功能、元器件组装与焊接功能、收纳整理功能、辅助教学功能等,具体功能模块图如图1所示:电子实验功能:在此平台上可分别进行电路基础、数字电路、模拟电路、单片机等电子设计类各门课程的实验,还可以开展一些涉及多门课程的综合实验,这样更有利于学生完成综合性、研究性的实验项目,更有助于培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。组装与焊接功能:平台中支撑板中部的矩形箱体可以固定电路板,并且在支撑板上表面左右两侧有工具箱和储存槽,可以归类放置焊锡原料辊、电烙铁、锡枪、热风枪、松香盒等焊接工具和原料以及各类元器件,并且电路板的固定、工具和元器件的拿取都可以通过控制面板上的按钮简单地进行控制,而且还有放大镜可以方便使用者清楚地观察和操作。整个设计使得电路的组装与焊接非常便捷有序。收纳整理功能:平台中支撑板的左右两侧有托板和工具箱,托板上的第一储存槽和第二储存槽的内侧面设有大小不一的储存腔,可以将元器件分类储存到其内。工具箱设置有电烙铁支架、热风枪支架等方便放置各种工具和设施。这一功能克服了传统实训现场凌乱不堪的不足。辅助教学功能:在显示器的后侧面下端设有数据接口,可以方便电脑外接设备的连接。数据接口包括USB接口、VGA视频输出接口、网络接口和耳机接口。通过操作控制面板控制第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆工作将放大镜和微距摄像头移动到电路板的正上方,由微距摄像镜头将电器元件放大后清晰显示在显示器上,方便对电路板进行观察;当教师想要进行演示时,通过数据接口上的数据和网络接口将显示器上电路板及元器件情况输出到局域网中其它显示器等教学设备上,方便学生观看。综合实训平台的结构示意图如图2所示。

2平台硬件环境设计

使用此综合实训平台时,接通外部电源,通过控制面板控制第三电动伸缩杆伸长,由第三电动伸缩杆将上盖板打开,将需要进行操作的主板放置到导杆的上表面,通过第一夹板和第二夹板对电路板进行卡接,调节定位滑块的位置,使得复位弹簧处于压缩状态,由复位弹簧将第一夹板紧压在电路板上。当需要进行教学演示时或者零部件放大时,通过操作控制面板控制第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆工作将放大镜和微距摄像镜头移动到电路板的正上方,由微距摄像镜头将电器元件放大后显示在显示器上,方便用户对电路板进行观察。当教师想要进行演示时,通过数据接口上的网络接口将数据输出到教学设备上,使用时将元器件分类储存到第一储存槽和第二储存槽的内部[2]。控制面板的输入端与外部电源的输出端电连接,控制面板的输出端分别与第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆、第四电动伸缩杆、第五电动伸缩杆、显示器、音箱、第一直线电机、第三直线电机、第二直线电机、微距摄像镜头等的输入端电连接,图3是平台控制部分的硬件框图。

3平台主要控制功能设计

此平台中,矩形箱体上盖板的打开与合上、放大镜和微距摄像镜头的移动、定位板位置的移动、工具箱和托板的移动等操作多处用到了电动伸缩杆、直线电机等的联动,这些器件都是由控制面板内的单片机进行自动控制实现其功能的,以下为这些主要控制功能的实现。

3.1主控芯片

主控芯片选用STC89C52,此芯片成本低,在工业生产中的应用较广泛、成熟,而且它灵巧的8位CPU、4个I/O口和8KB可编程Flash已经能够满足本装置的需求。

3.2电动伸缩杆的控制

平台中放大镜和微距摄像头的水平位置和垂直位置的调节、矩形箱体左右上盖板的开合、矩形箱体底部旋转板的高度调节、支撑板左右两侧托板和工具箱高度的调节等处都用到了电动伸缩杆,电动伸缩杆的伸缩是通过主控芯片控制步进电动机正转和反转来带动的。步进电动机是将电脉冲转化为相应的角位移的执行机构[3],每当输入一个电脉冲就动一步,步进电动机驱动的速度和位移大小,可由电气控制系统发出的脉冲数加以控制,并且位移量与脉冲数严格成正比,可以达到较高的重复定位精度,适合于本装置中的控制。以下以一个步进电动机的控制为例来说明。采用STC89C52单片机为控制核心,通过按键产生脉冲来控制步进电机的正反转,每按一次键转一定的角度,正转带动电动伸缩杆伸出,反转带动电动伸缩杆回缩。硬件部分主要由单片机、按键控制模块、电机驱动模块及电源模块组成,图4是本控制的硬件框图。F其中步进电动机选用20BY20H01型号,驱动芯片采用2003,软件采用查询方式。此型电动机是电磁式、4相、单极步进电动机,程序中用的是1相励磁方式,如想要每次按键伸缩的距离更小,也就是调节的更精确可以采用1-2相励磁法。图5为加载了代码的仿真电路运行图。

3.3直线电机的控制

平台中矩形箱体底部的第一直线电机和第二直线电机滑动连接有第一滑台,用来调节定位板的前后位置,支撑板左右两端的工具箱和托板位置由第三直线电机上表面滑动连接第二滑台来调节,所以对直线电机的控制也是本平台的主要控制功能之一。直线电机是一种将电能直接转化成直线运动的新型电机,不需要像旋转电动机一样采用其他辅助机械机构,整体系统结构更简单,直线电机也可以采用微处理器控制[4]。本平台中采用STC89C52芯片控制直线感应电机的硬件电路如图6所示,和步进电机控制电路相似,由按键控制模块、单片机、驱动模块等组成。2021年高红霞,等:一种用于教学的电子设计综合实训平台的设计与实现第1期对每个直线电机的控制都类似,当单片机收到按键信号后,发出指令驱动或停止各个IGBT,各个IGBT的不同工作状态产生8种0和1的组合,通过控制8种组合方式的顺序和逆序可实现电机的正反转。比如正转推动滑台向前滑动,反转则推动滑台向后滑动。

4结束语

本电子设计综合实训平台可以综合进行电子设计类课程的实验、组装和焊接,辅助教学功能是它的一大亮点,使用有序、便捷,极大地解决了此类课程实验和教学过程的不足,有很好的实际应用和推广价值。

参考文献:

[1]教育部,国家发展改革委,财政部.关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见[EB/OL].(2015-11-13)[2020-7-13].

[2]太原学院,任凤琴,郭银芳,等.一种教学用电子设计综合实训装置:中国,ZL201920379989.X[P].2020-5-15.

[3]张靖武,周灵彬,刘兴来.单片机原理、应用与proteus仿真[M].北京:电子工业出版社,2015.

平台设计范文篇2

1金融自助设备平台化的实质

平台化的实质是通过制定和归纳各类通用的原则、经验和共用要素,贯彻执行于产品设计、制造和销售的环节中,是技术标准化、设计模块化、制造柔性化的综合基础和实现前提。对于金融自助设备的平台化,则是基于平台化的框架体系,运用设计平台的工具和资源,遵循平台化的要求,执行项目的开发和制造系统指导文件的建立,同时,丰富和完善平台体系的过程。平台化的设计方法已经成为该类产品开发的新方法,也是以研发和制造作为一个整体的业务对接优化,解决产品规模化定制难题为目标的工具。

2平台体系的整理和搭建

基于行业的特点和技术经验的积累,针对平台化的建设,在日常的研发、制造管理中,需开展平台体系相关内容的整理和搭建工作。按照技术平台体系的理论,主要应包含以下五个方面的内容:2.1行业的标准体系。主要为产品必须遵循的各类标准,比如各类市场准入的认证标准,北美地区的UL标准,国内的CCC标准等,专门针对金融自助设备行业的GBT18789、GA1280、EMV、UL687、EN1143等等。行业标准体系的整理,主要提供给设计人员进行了解学习,掌握该类产品必须具有的一些特性和要求。[2]2.2企业规范体系。如整机设计规范,材料应用规范,资料归档的规范,各类传动结构设计,保险柜设计,各类来料检验和作业规范,生产过程检验规范等。企业规范体系的建立,是一个针对已有规范的整理分类和新规范制定的过程,是各个职能岗位人员开展具体工作时必须遵守的依据和原则。[2,3]2.3模块体系。如机械方面的出钞模块、识别模块、叠钞模块、电路模块、打印模块、身份识别模块、信号控制模块,以及其他软件、算法方面的模块等等。包含两方面的内容,一方面是对现有模块的分类整理,作为新产品设计时引用的来源;另一方面是作为新结构、新模块设计目标,促进产品设计产生更多有效的通用要素,充实体系的内容。2.4通用要素库。如塑胶件、钣金件、机加件、橡胶件等方面的优选材料库,各类常用五金件、紧固件、齿轮、皮带等的通用件库。2.5知识体系。如自动柜员机整机及核心模块业务流程等各类知识介绍,各类产品,模块的设计经验总结,各种材料,结构/机构设计计算及分析报告,各类培训教材等等。尽管对于大部分企业,或多或少已具有上述的体系内容,但平台体系的搭建,应在充实、清晰管理和有效使用上进行深化,以资料库或者共享平台等合适的方式提供给各个业务部门的工作人员学习,并强制执行。

3平台化设计的方法

针对产品的研发和管理,在具体思路上,平台化设计可以从以下几个方面进行开展实施。3.1产品规划。尽管定制化的需求很多,但产品的大部分功能始终是相同的,不同的只是某些个性功能和特征,这些产品通常都是基于基础产品进行修改派生而来的,基础产品于是成为了定制产品的基础平台。从传统大规模生产的角度和当前的规模化定制角度来考虑,都要求这些基础产品具有尽可能多的通用要素,因此,对于基础产品的开发,除了必须基于产品体系化、通用化的前提进行规划,还应充分收集和了解市场需求的当前状况和未来发展趋势,在系统设计、硬件方案上做好未来需求的扩展接口预案,在材料和加工工艺的选择上也必须加以考虑配合。3.2产品型号管理。由基础产品进行修改派生出来的定制产品,必须具有特定的内部型号,方便对设计输出资料和生产资料,与基础产品进行区分管理,避免因基础产品配置复杂化而造成的设计图纸、物料清单、工艺文件、质量管理文件等复杂化,减少设计、加工、物控等环节出错的几率,降低生产管理的难度。3.3工业设计。工业设计除了直接决定产品的外观差异,很大程度上还决定了产品的系统布局、主体结构、材料应用和功能扩展变化的灵活程度,必须注意以下几点:(1)外观造型的设计决不能孤立于项目的总体规划、结构布局、加工工艺和已有平台要素之外,应该是工业设计师和技术工程师共同深度讨论评估的过程。设计作品不但能够体现设计师对产品形象的追求,而且能够体现出适应不同市场环境的灵活性。(2)对于系列化产品,外观造型的设计必须严格遵循系列产品在外观、外观尺寸、加工工艺、表面处理方式、总体布局上的一致性,具有高度相同或相近的设计语言。3.4系统设计。运用功能分析的方法和工具,将整机系统中的元件、模块、功能配置等进行抽象化的功能描述和功能分解,建立完整的功能结构。基于这种抽象化的功能分解,可跳出惯性思维的约束,拓宽系列产品在功能结构划分方面的思路,提供更广泛和统一的设计目标。[4](1)结构方案设计。按照技术标准化的原则,系列产品结构的总体方案必须具有高度的统一性,包括总体结构框架及其技术方案,具体功能结构的技术方案,模块布局方案,散热、防尘及相关的安全防护方案,线缆布置和固定方式,加工、装配的方式和要求,包装方案等。各种技术方案和实物要素如果已存在于技术平台上,必须严格引用;如果是属于新技术、新方案,则必须在完成标准化后纳入到技术平台上,进行后续的优化和统一管理。(2)电气方案设计。电气控制方案设计是与结构方案设计同时进行的,是系统规划下的两个重要设计内容,互相影响和制约。这部分主要考虑的是整机交流电管理控制方式,工控机与各个模块之间的通讯方式和通讯接口分配的一致性,以及基于整机结构方案的电缆布置规划。电气控制方式的一致性决定了各类外购或自研模块的一致性,也决定线缆接口、线扎设计的一致性。考虑到不同型号产品的模块具有通用及可替换的特点,在线缆的设计和布置方面,还应着重考虑后期因更换模块带来的线缆更换的方便性,比较好的一种思路是将存在增减和替换可能电缆固定结构做易拆装的处理,或者将其与标配功能的线缆做分离处理,消除因可选功能变化带来的总线扎的复杂化,也降低线缆增、减的操作难度。这样做的好处在于只要是同一型号及其衍生出来的定制型号,标配线扎总是固定的,提高了其通用性。而选配线缆则可根据实际需要进行灵活方便的增减。3.5模块化设计。系列产品的功能器件和结构模块化,是平台化最直观的体现和重要评价标准,也是平台化在设计和生产环节上直观优势的体现。参考表1系列产品的模块体系表[5],结合金融自助设备的特点,可将各种相同或相似的配置功能和结构单元分离出来,用模块化的原理进行统一、归并和简化,形成独立存在的典型化的标准单元或通用单元。[5]针对配置功能的模块化,在工业设计和系统设计时,就必须在系列产品的高度上对外观特征、结构形式、对外接口等要素进行典型化,以实现相同的配置功能可以在不同型号产品上进行灵活的,方便配置的增减,甚至实现在同一产品上不同功能配置的相互替换。例如,用于进行身份识别的身份证识别功能、指纹识别功能以及静脉识别功能,如果实现了模块化的设计,不但可以在同一产品的一个接口上,根据市场需求进行灵活的配置和更换,而且可以在不同系列设备,甚至在不同种类产品上实现共用。针对功能结构的模块化,也要追求有尽可能多的相同要素,包括单一零件、次级部件和相应的对外接口结构的通用或尺寸具有互换性。更高层次的目标为这些零部件和次级部件组合形成的集成单元的模块化。3.6结构接口设计。作为模块化的对接设计,模块在不同产品上的接口连接结构,自然也是遵循相同的规则,具有严格相同的结构和设计要求。3.7其他结构设计。考虑到加工工艺和设备的统一,在具体零件的设计细节上,需尽可能做到结构特征尽量统一,以减少结构特征的种类。比如相同规格紧固件的通孔尺寸,螺柱规格,具有同样功能的零件折弯规格,焊接尺寸和各类技术要求等。3.8工艺设计。为提高产品设计与生产的对接程度,不同产品生产过程中相关的工艺及质量文件,比如作业指导书、操作规范、质量检验标准等生产资料,必须在零件之间的装配方法、固定连接方式、加工技术和工艺、生产设备、工装冶具等方面保持对应的通用性或相似性,以便实现工艺流程、工艺装备、工艺参数和质量要求的高度可引用性。

4实施效果

平台化的产品设计方法,满足了多样化和个性化的客户需求,提高了开发设计能力,减少了重复设计和验证的环节;同时,也为定制化产品的规模化生产和制造管理手段的柔性化创造了前提条件。在实际运用上,目前基于某个系列产品派生的两款光大银行定制产品,在开发周期和费用、设计资料管理等方面,相较于以往的其他定制产品,已经体现出明显的进步;更突出的进步表现在总装环节上,由于工艺要求和装配方法等生产要素,大部分可进行清晰的引用,生产直通率有了明显的提升。

参考文献:

[1]B.约瑟夫,派恩(B.Joseph.Pine).大规模定制——企业竞争的新前沿[M].操云甫,等,译.北京:中国人民大学出版社,2000.

[2]企业标准体系技术标准体系.GB/T15497中国标准书号[S].北京:中国标准出版社,2003.

[3]李春田.标准化概论[M].北京:中国人民大学出版社,2010.

[4]檀润华.创新方法教程[M].北京:高等教育出版社,2012.

平台设计范文篇3

能源计量数据采集管理信息平台做为整个系统的的一个重要的基础网络平台,为核心业务系统服务器和存储设备提供安全可靠的网络接入,为整个系统平台打下了良好的基础。为便于对各地区的重点耗能企业进行能源管理,平台要求通过互联网进行数据的采集上报,以实现数据采集、远程传输、数据运算、数据分析、数据图形化显示、数据以及提出解决方案的数据综合处理信息系统。现场能源检测点确定。用能单位能源计量数据采集管理信息平台,根据行业不同采集不同种类能源的数据。所称能源数据,指煤炭、原油、电力、天然气、焦炭、水、蒸汽等和其他直接或者通过加工、转换、回收而取得有用能的各种资源。能源计量数据采集管理信息平台采集点的设置原则是以能够准确和实时采集数据的作为计量检测点,并且要考虑能满足能源平衡、能源统计与审计要求。计量器具管理的内容要依据企业能源部门计量器具的管理流程进行设计。同时还可能会与其他相关系统进行数据交互或流程交互。

下面就针对计量器具管理主要的功能模块进行说明:(1)企业基本信息管理:包括企业基本信息,计量体系认证情况,企业主要产品和能源、各年度总产值与总能耗。(2)计量器具台帐:包括进出用能计量器具台帐、主要次级用能计量器具台帐、主要用能计量器具台帐,实现计量器具的型号、安装位置、检定日期、通信方式等的管理。(3)企业计量标准:包括企业的计量标准的新增,查询统计,浏览等功能。(4)计量器具查询统计:包括进出用能单位计量器具配备、主要用能设备计量器具配备、主要次级用能单位计量器具配备、能源计量器具综合等查询、导入、导出功能。(5)计量器具配备统计:包括进出用能单位计量器具配备、主要用能设备计量器具配备、主要次级用能单位计量器具配备、能源计量器具综合等统计及导入导出功能。建立统一的数据采集平台,通过互联网采用数据采集终端和标准的传输协议,实现地区能源数据的网络直报、数据采集接收用能单位计量器具的数据。对于自动化采集的结构化数据通过系统设置的数据处理规则进行后台处理,把处理后的数据存储在数据库中。能源计量数据采集接受处理系统应支持多线程采集接收,支持不同的数据库系统,系统还应具备看门狗功能,能监测接收线程是否正常,保证系统24小时正常运行。1.企业计量器具档案管理系统模块;2.能源计量数据采集接受处理系统模块;3.能源数据分析统计系统模块;4.能源GIS系统模块;5.能耗数据直报功能模块;6.节能降耗公共服务平台系统模块。

为了扎实推进能源计量工作,将节能工作落到实处,本文对能源计量数据采集管理信息平台相关的设计规范和标准进行了初步的研究。规范、有效、科学的能源计量数据采集管理信息平台不仅能规范企业能源计量与管理,也将进一步推动国家依法实施节能减排监督管理。

本文作者:王永霞工作单位:新疆计量测试研究院

平台设计范文篇4

关键词:云计算;电子政务;平台设计

1传统政务应用系统的存在问题

目前,政府部门面对越来越庞大的业务体系,支撑业务的高新IT设备也越来越多,IT管理日渐趋于复杂,传统的政务应用主要存在以下两个问题:(1)基础设施建设缺乏统筹规划,不利于降本增效。在基础设施建设层面,各部门基础设施普遍采用“自购自建自维”模式,重复建设,无法复用,建设和运行成本高,系统建设周期长,难以及时保障和迅速响应电子政务应用的发展要求。(2)信息资源管理分散,不利于政务协同。在信息资源建设层面,部门各自为政,应用系统重复建设,信息资源在多个部门重复采集,且难以共享,“信息孤岛”现象严重,信息资源尚未建立共享机制,通用能力无法集中复用,开发利用程度较低,无法满足信息协同、业务协同的要求。

2电子政务平台的定义

电子政务平台是运用云计算技术,对政府管理部门的职能和服务功能进行优化、精简、升级和整合,通过信息化手段在政务上提供各种业务流程办理和职能服务,为国家各级政府部门提供安全可靠的IT基础服务平台。

3电子政务平台设计的重要作用

(1)电子政务公共平台设计变革了传统的政务应用系统,利用当前主流的云计算虚拟化技术,整合现有的服务器、存储及其他硬件设备和网络资源,采用云资源池架构,建立一个超容量和多功能的云计算平台,同时兼顾暂时无法迁移但具备构建电子政务公共平台条件的基础设施组成逻辑集中物理分散的逻辑电子政务公共平台系统,由电子政务公共平台管理系统统一管理,统一调度所有云资源,实现按需分配统一管理,节省了大量的人力物力和时间成本。(2)电子政务公共平台设计实现了互联互通和信息共享,基于电子政务公共平台实现基础信息的共享和统一,通过构建基础信息资源库、信息资源服务目录、信息资源共享服务打造一个即时更新、信息互补、互动使用的信息资源服务体系,提升政府的服务效能。

4做好电子政务平台设计的定位

建立政务信息基础建设平台、政务综合数据共享平台、智慧城市和电子政务应用支撑平台,逐步形成基础设施统一保障、基础数据整体布局、政务大数据支撑、跨部门应用大体系部署的发展格局,引领智慧城市和电子政务向集约化建设、集中化管理、一体化服务的新模式发展。

5基于云计算的电子政务平台设计

5.1电子政务公共平台设计原则

首先就是在进行电子政务平台设计的时候,必须要遵循统一规划的基本原则,强化顶层设计和综合统筹,按照电子政务公共平台相关建设规范和城市信息化的统一要求,避免重复建设和孤立建设。其次坚持整合共享的原则,最大限度地利用政务信息系统现有的网络、硬件、软件和信息资源,促进各部门、各单位的互联互通、业务协同与集成,减少资源的浪费。然后在进行电子政务平台设计的时候遵循开放性的原则,在现有需求的基础上,充分预估未来发展的需求,以此来确定系统最大规模。以平台化开发来构建电子政务平台应用体系,电子政务平台的各级功能模块子系统以组件方式扩展。平台设计在技术上足够先进,以保证平台能够在较长的一段时间内仍能在技术层次上保持先进。还有就是坚持扩展性原则,平台结构设计应易于升级和扩展,能满足各行业信息化系统间的数据共享与交互需求;并为外部系统、企业和公众提供标准数据接口,支持跨部门、跨地区网络和业务的互联互通。然后必须遵循坚持稳定性原则,为了保证政务支撑日常工作的正常运转,要求平台具有良好的稳定性,系统应具备良好的容错能力,保障在特殊情况下不中断正常工作。最后是坚持安全性的原则,这个原则是非常重要的原则,也是开展电子政务平台设计前提,我们必须采取积极措施,加强硬件设备、软件措施、网络组建等安全,技术保障,并在管理上建立有效的内部安全机制,切实杜绝安全隐患。

5.2电子政务公共平台功能架构

如图1所示,电子政务公共平台功能架构共分为三层,SaaS显示层、PaaS中间层和IaaS资源层。SaaS显示层,为政务系统各部门提供基于可扩展云架构的应用软件服务,例如运行环境、数据库服务、用户数据(认证、通讯录)服务、应用开发环境等,主要运用五种技术:即JavaScript、Flash、CSS、HTML、Silverlight等。PaaS中间层,又被称为平台层,它把软件开发环境当做服务提供给政务系统各部门,为各部门提供基于可扩展云架构的应用软件服务,主要涉及五种技术,即多租户、并行处理、应用服务器、分布式缓存等。IaaS资源层,又被称为基础设施层,为用户提供按需的弹性资源服务,例如弹性计算、弹性存储、弹性宽带资源、弹性CDN、虚拟机等。

5.3电子政务公共平台建设方案对比

电子政务公共平台一般有三种建设方式,即自建私有云、租用公有云以及IDC机房租赁,三种方案对比。如表1所示。从方案的可操作性、扩展性、可靠性、建设周期和管理难度等因素综合考虑,在成本差别不大的情况下,建议采用自建方式建设电子政务云平台。

6结束语

综上所述,通过电子政务云平台的建设,可形成基础设施统一保障、基础数据整体布局、跨部门应用体系总体部署的发展格局,各地区各级政府电子政务的统筹能力可得到明显的提升。

参考文献

平台设计范文篇5

关键词:信号与系统;虚拟实验平台;MATLABGUI

信号与系统是工科类的一门重要课程,以数学分析、工程数学、电路理论等课程为基础,在此之上展开更深入的学习。同时,这门课程过于抽象,学生很难理解透,学习起来就显的动力不足,逐渐对课程失去兴趣,老师教授起来也颇具难度。在实验方面,以学生目前的水平,还无法做到完整的做出实验,因此,虚拟实验平台显的尤为重要。近年来,许多课程的实验实施都离不开MATLAB,尤其是工科的课程。利用MATLABGUI,设计信号与系统虚拟实验平台包括序列基本计算、基本信号产生、简单卷积实验、傅里叶变换实验、滤波器设计实验,大大减少了老师的教学压力,同时提高了学生的学习效率。

1MATLAB

Simulink是MATLAB中重要的仿真工具。Simulink提供图形编辑器,并且自动生成代码。在辅助教学中,可利用其进行对应实验的仿真,并且仿真结果可直接导入到MATLAB中,在此基础上,对实验结果进行更深层的分析,大大减少了老师的工作量。Simulink拥有庞大的数据库,对于仿真有深刻的确定性。学生只需简单学习操作步骤,就能直接进行仿真实验,节省了大量的时间。

2图形用户界面

GUI,图形用户界面,是由普通按钮,静态文本,可编辑文本,坐标区等控件组成的应用程序界面。在命令窗口中输入“guide”命令,进入到GUI设计窗口中,选择所需要的控件设置界面,通过改变控件的属性达到目的。设置成功后返回到MATLAB界面,代码自动生成。设计GUI应力求简洁明了,清晰大方,多采用图形,避免数值。在主界面上最好设置直达按钮,可直接进入到子界面。同时,子界面设置返回按钮,可直接返回上一界面,不需要重新打开。本虚拟实验平台界面清楚,操作方便,结果明了,可直接辅助教学。

3系统总体设计

3.1信号与系统实验平台总体框架设计

基于MATLABGUI的信号与系统虚拟实验平台包括序列基本计算、基本信号产生、简单卷积实验、傅里叶变换实验、滤波器设计实验五个主要板块。其中序列基本计算板块包括单位脉冲序列、单位阶跃序列、指数序列、序列卷积。基本信号产生模块包括正弦信号、指数信号、单位冲激信号。简单卷积实验板块包括卷积实验。傅里叶变换板块包括方波傅里叶分析、离散傅里叶变换。滤波器设计实验板块包括低通FIR滤波器和高通FIR滤波器。五个主要板块对应五个子界面,编写控件的回调函数,来实现控件相应的功能。编写主界面的回调函数,建立主界面和各个子界面之间的连接。实验平台系统的组成如图1所示。

3.2信号与系统实验平台分部框架设计

基于MALABGUI的信号与系统虚拟实验平台设计与开发框架设计如图2所示。

3.3设计步骤

(1)运用GUI的设计方法,先设计出系统的主界面,主界面包含了五个大的实验板块,分别设计出五个板块,板块设计直奔主题即可,不需要将文字进行美化。再分别设计出系统的子界面,相对于主界面,子界面的设计多了可编辑文本框,返回按钮。(2)对系统主界面和子界面的各个控件进行回调函数的编写,点击对应按钮即可进入到对应的界面,点击子界面上的返回按钮,可返回到上一界面。将实验结果记录,对其进行分析。(3)编写主界面的回调函数,将子界面嵌入到主界面中,通过主界面直接进入到子界面。

4系统界面设计

4.1主界面设计

如图3所示。在MATLAB命令窗口中输入’guide’指令,进入GUI设计窗口。在新建窗口中分别拖入一个静态文本和五个普通按钮。静态文本的String为“信号与系统”。背景颜色根据个人爱好设置,例如图2的淡粉色。五个普通按钮的String设置依次为“序列基本产生”,“基本信号产生”,“简单卷积实验”,“傅里叶变换实验”,“滤波器设计实验”。

4.2功能模块界面设计

该系统包含五个实验,每个实验都有相对应的按钮,点击对应的按钮,即可进入到对应的界面。同时,每个实验对应的界面都设置了返回按钮,可直接返回到主界面。以打开序列基本计算子界面为例,如图4所示。序列基本计算实验包括单位脉冲序列、单位阶跃序列、指数序列、序列卷积,点击对应的按钮即可出现对应的图像。4.2.1单位脉冲序列在按钮对应的可编辑的文本框中输入位移量,当输入位移量时,相应图像会显示出来。由于单位脉冲响应的特殊性,只在n=0处有定义,并且值始终为1。(1)单位脉冲序列算法原理脉冲信号:4.2.3指数序列(3)指数序列算法原理连续指数信号的一般表示为:4.2.4序列卷积在按钮对应的可编辑文本框中输入卷积幅度,当输入卷积幅度时,图像可显示出来。(4)序列卷积算法原理任意时间序列x(n)可表示为δ(n)的加权移位之线性关系组合。

5系统特征分析

操作简单,界面友好。老师通过平台教学,降低了复杂度,学生通过平台直接主观感受,更容易听懂。以繁化简,同时节省了老师和学生的时间。系统内容丰富。该系统涵盖了信号与系统这门课程的主要内容,扩展性强,老师可以根据实际情况进行改动,以此达到更好的教学效果。系统灵活性强。界面设计通俗易懂,完全可以按照教学要求直接进入界面,功能稳定,运行速度快。

6结语

信号与系统这门课程知识点繁杂,晦涩难懂,学生为此感到枯燥乏味。基于此,该实验平台的设计与开发融合了理论教学和实验教学,使得学生学起来轻松不少。教学过程中,通过画面展示,加深印象,使学生有更深刻的理解,从而提高课堂质量和效率,培养学生的思维能里。教师不需要反复强调,直接使用画面展示,且数字可以随意更改,使得计算结果更具对比性,大大减少了工作量。

参考文献

[1]沈再石.信号与系统MATLAB信号处理[M].清华大学出版社,2017.

[2]侯鹏亮,林其斌.基于MATLAB的“信号与系统”虚拟实验平台的设计[J].电子设计工程,2013.

[3]唐亮,吴扬,宫丽娜.基于GUI的信号与系统实验仿真平台设计[J].电脑知识与技术,2020,16(10):264-265.

平台设计范文篇6

2014年,我院提出建设城南分院,床位数1000张,日门诊量3000人次,总建筑面积15万平米,其中地上11万平米,地下4万平米。主要包含门诊医技综合楼、病房楼、康复楼、全科医师培训基地、后勤综合楼等7栋楼宇。项目定位为一所功能完善、设施齐全、造型醒目、特色鲜明,集医疗、康复、预防、保健、科研等功能为一体的信息化、园林化的三级甲等中医医院。

2智能化医院建设编制依据

根据我院老院的信息化建设经验和实际使用效果,结合当前医疗信息技术发展趋势,将我院弱电系统的功能结构设计定位在未来10年不被淘汰,同时引入统一视频服务平台、楼宇自动化集成平台、信息集成平台,3大平台全方位覆盖100余个子系统进行集成管理可控设计。标准设计依据参照现行标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006)、《出入口控制系统工程设计规范》(GB50396-2007)、《综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007)、《入侵报警系统工程设计规范》(GB50394-2007)、《视频安防监控系统工程设计规范》(GB50395-2007)、《公共广播系统工程技术规范》(GB50526-2010)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012)、《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)。项目初设和资金概算阶段,医院分别成立新院建设指挥部、功能组和领导组,信息科作为功能组成员之一,全权参与弱电项目建设,并将重大设计和要求形成议题材料上报给指挥部和领导组讨论,及时介入项目工期建设,保证项目建设内容按照医院需求实施和实现。

3系统拓扑结构设计

医院智能化系统工程的设计要充分体现医院将来在使用、管理和服务上的特点,并按照医院的要求,使整个医疗业务真正体现出信息化、自动化、人文化,根据这样一个“以人为本”[1]的理念,我们围绕3个要素,即平台、管理、服务,进行了5层系统体系结构设计,见图1。医院信息系统建设采用集成平台作为数据交换的核心,各系统围绕集成平台进行整合和协调,保证了信息化建设的先进性和实用性[2]。下面就3大平台所承载的功能应用描述如下:

3.1统一视频服务平台

该平台对数字电视、信息、智能化监控、视频会议、手术管理及示教、互动电视、ICU探视等系统进行集成管控,系统具备和传统所有视频系统无缝对接,实现互通互联。该平台以流媒体的实时交换传输技术作为基础,能将视频(远程)会议、监控、信息、互动电视、IP数据传输等数十种视频、音频、通讯、多媒体和IP数据等相关的服务整合在一个系统平台上,统一智能化管理。部分系统建设功能如下:

3.1.1数字互动

数字互动电视作为统一视频平台下管理的终端,可提供上百路的数字电视、账单查询、病历查询、视频通讯、自办频道、健康知识等,只需将电视频道信号输入平台的媒体中心,就可为所有连接了此平台的终端用户提供数字广播电视服务,并可以提供终端屏幕的智能化播放管理,可以使患者在病房内实现延时电视、VOD点播、预约录制等服务,并可以针对不同科室的病房进行该科室的宣教内容点播,比如术后康复、医疗保健等知识。同时,患者可通过电视网络与医生、护士、服务人员和异地的亲友进行实时的视频通讯、视频会议、互动、订餐、用药提醒、康复期的注意事项等。

3.1.2信息

信息及引导系统可实现多媒体导医、公共信息、自助挂号缴费查询、病区信息等功能。结合建筑功能要求,在各个楼宇大厅设置LED全彩大屏幕用于公共信息的。此外,在等候大厅等公共场所以及学术大厅过道预留数据插座,安装摸屏查询主机、海报屏等,以供实时查询有关政策、住院程序、医疗常识、公共信息和行业动态等最新信息,为患者和医院之间提供更多的联系与沟通途径[3]。

3.1.3安防监控

监控安防系统设置在安防控制室,监控中心内设置管理服务器、解码器、高清晰专业级监视器等。视频监控摄像机采用彩色网络摄像机,设在主要出入口、电梯厅、电梯轿厢内、重要设备机房、重要药房、挂号收费处、地下车库、等候大厅等公共场所,各路信号接入统一视频服务平台,前端摄像机视频数字信号经过网络线缆传至交换机,通过智能化专网至统一视频服务器,通过解码器将其显示在监视器上。

3.1.4远程通讯

视频会议系统在会议室设置视频会议终端,要求配置的数字化平台具备高清视频会议和通讯功能。通过交换式数字电视网络、互联网络、卫星网络等,实现医疗行业、研究所或学校等机构之间实时远程视频会议和通讯功能。学术大厅采用P2.58×3LED全彩屏结合4个55英寸吊装广告机进行设计,至少满足500人的学术会议召开,同时主席台后端墙壁预埋内网、外网、HDMI高清数据线、VGA线、电源线等,便于今后无缝进行手术示教、远程会诊、大型医疗会议的开展和技术支持。ICU探视系统可以让每一个需要探视的亲友,在本地或远程通过护士站转入对应ICU智能终端屏幕,实现面对面的视频沟通。平台的视频探视功能主要用于监护重症患者,它以高清视频通讯的方式实现了患者与探视者不直接接触,避免交叉感染的发生。

3.2医院建筑智能化集成平台

该平台对建筑设备监控系统、能耗监管系统、自控设备系统、门禁系统、电子巡查系统、广播系统、消防系统、冷热源系统、给排水系统等进行统一集成管理,实时采集楼宇设备运行数据,为医院的安全运行提高保障[4],其系统架构,见图2。

3.2.1建筑设备监控系统

它是智能建筑的一个重要组成部分,可将建筑物内的电力、空调、照明、防火、通风、运输等各类机电设备进行监测、控制及自动化管理,使建筑物成为安全、可靠、健康、舒适、温馨的生活环境,保证系统运行的经济性和管理智能化。

3.2.2能耗监管系统

它对楼宇照明、空调、动力等用电数据、用水量、用气量、冷量、热量进行监控,在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,减少能源消耗,提高能源利用率。通过对实时、动态的能源监测数据进行分析,为节能改造提供科学的决策依据。

3.2.3楼宇设备自控系统

它是基于现代控制论中分布式控制理论而设计的集散型系统,具有集中操作、管理和分散控制功能,它以一台微机为中心,由符合工业标准的网络,对分布于监控现场的区域智能分站进行连接,通过特定的末端设备,实现对楼宇机电设备集中监控和管理。

3.3信息集成平台

信息集成平台是医院信息系统发展的必然趋势,该平台在异源异构信息系统的基础上,基于面向服务(SOA)的开放架构和国际标准,通过ESB企业服务总线构建以临床数据中心(CDR)为核心的大型医院信息集成平台,有效降低系统间的耦合度和接口复杂度,并减少重复开发、提高接口利用效率,实现来自不同厂商的HIS、LIS、RIS、CIS、ERP等的数据整合、信息共享、流程协同[5]。其系统架构图,见图3。

4结语

本文探讨了医院智能化平台的规划设计,将医院业务软件、建筑群体设备、视频服务通过6类综合布线工程将各个应用系统集成到平台上进行统一管理和监控使用,实现了医疗资源的整合、流程优化、信息联动,降低了运行成本,提高了服务质量和管理水平。尤其数字化病房医护呼叫系统以及探视系统的建设,更加体现出医院的人文关怀和服务特色,是我国现代医疗发展的新趋势。

作者:余林松 单位:泸州市中医医院

参考文献

[1]马中立,季一鑫,刘庆元.智能型医院的建设与思考[J].中华医院管理杂志,2005,21(5):293-295.

[2]胡志坚,集成平台在医院信息系统建设中的应用[J].中国卫生信息管理杂志,2012,9(4):59-65.

[3]张志臣,康茂荣.医院智能化建设构成与功能的探讨研究[J].医疗卫生装备,2006,27(6):64-66.

平台设计范文篇7

交互设计作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十年代产生了,它由IDEO的一位创始人比尔•摩格理吉在1984年一次设计会议上提出交互设计。[1]

2研究交互式平面设计在微信平台上的重要意义

当今,移动社交媒体平台上交互广告逐渐兴起,成为网络的新形式,本文就基于在微信平台上对现有的各种动态交互广告的形式进行分析和总结,从平面设计的基本元素出发对交互平面广告进行概述,进而对微信平台上交互式平面广告的整体设计进行革新。

3微信平台上交互手段与平面广告的联系

众所周知,在现在的微信平台上交互手段多种多样,例如微信扫一扫、微信摇一摇、微信看一看、微信搜一搜、微信小程序等,在整个微信平台上,平面设计与交互设计是相辅相成的,在微信平台上结合平面设计优势可以使得微信交互式广告呈现方式和交互形式丰富多彩,从而有效提升交互式广告的互动性和有趣性,更方便于用户主动接受广告内容。平面设计的艺术性也会给受众群体强烈的视觉冲击,从而加深受众群体对微信的喜爱度。

4简述国内交互式广告在微信平台上存在的问题

基于这快速发展的信息化时代,在微信平台上交互式平面广告已然成为大势所趋,但就现在已经出现的问题来看,在交互式的平面设计在微信平台上的发展还处于起步阶段,艺术性与功能性的结合略显不足、互动形式创新程度不高、因过分注重广告的经济效益而忽视了广告的趣味和创意,交互式广告之所以能吸引用户就是因为其本身自带的吸引力可以带动用户取主动参与其中,扩大传播影响。在创意方面,首先,没有明确并系统的地对用户的需求进行广告设计定位,创意定位是整个设计创新工作的必要条件,很多微信交互式广告的失败原因就在于没有精准地定位受众,从一开始就出现方向性错误,导致后续的设计再出彩也无法实现目标群体产生目标行为。其次,在创意设定上,缺乏对目标市场和受众需求的差异体现,使得广告主题创意过于雷同,无法大范围的满足各类用户的需求,从而无法建立深刻的品牌印象,不能很好地引导用户识别出该品牌在同等品牌上的差异,无法建立品牌的标识感。第三,平面设计的创意性不足,视觉冲击力度不够。广告在视觉的展现上往往容易忽略品牌主体内容,使得在整体广告交互设计中不能直观明确展现品牌所要树立的形象。在交互形式方面,现有的微信交互式平面设计告缺少“以人为本”设计理念。首先,广告的交互形式单一,没有找到合适的切入点,没有给用户一个明确想法去进行接下去的交互体验感,没有更好地整合各类交互手段所带来多方面、多维的感官体验实现。其次,大多数微信交互式平面设计的叙述方式普通,在现在用户追求新鲜感的时代中,普通无趣的交互形式无法在微信平台上从众多广告中脱颖而出,信息的展现缺少“个性化定制”,不能很好地吸引用户情感。第三,目前微信平台上的交互过程缺乏参与性,无法很好地让用户获得身临其境的互动体验,在交互形式表现和交互手段两方面缺乏多感官、多方面体验的整理合并;第四,很多交互式平面设计只是一味的追求海报、宣传页等交互方式,无法及时更新现阶段最流行、最新型的用户体验,更无法展现品牌的特性。第五,现已经有一部分微信交互式平面设计已经在互动趣味进行了努力,但过于偏重趣味性也容易造成对宣传内容不能完整的体现想要表达的内容,也不能很好地平衡娱乐性和商业性。喜欢设计过多华丽的动画、动效并没有带来良好的交互体验,反而会使得用户在体验过程中无从下手,造成用户对整个交互方式的认知产生困难,从而使得用户在交互行为作完成之后,把精力全部放在了平面设计交互过程的理解,忽略了广告最终传递的目标信息。[2]

5总结

总的来看,微信作为一个可以进行品牌宣传的平台,交互式的平面设计更是可以吸引用户关注品牌内容,进行品牌推广的一个良好的途径。本文通过分析现在在微信平台上的交互设计出现的问题,从平面设计的基本理论出发提出解决的办法,使得品牌更好的进行推广,真正促进品牌与用户之间的联系,高效的提高用户满意程度。

参考文献:

[1]高桐.基于新媒体背景的“微媒体”交互设计研究[J].艺术与设计(理论),2015,06(10):26-28

平台设计范文篇8

关键词:液压支架;电液控制;测试平台

1概况

马道头煤矿N8206工作面3#煤层底板起伏不大,煤层倾角1°~3°,平均1.5°。工作面里程110~120m受断层DF112(H=0~25m)影响,煤层底板标高从巷道开口+1100m下降至+1060m,随后煤层底板赋存较为稳定,工作面中部区域煤层近水平,最后逐渐下沉直至切巷+1050m。N8206工作面综采液压支架采用电液控制系统,为了保证电液控制系统的安全稳定,设计研究系统测试平台,完成系统功能和稳定性测试。

2液压支架电液测控系统测试平台总体架构

马道头煤矿针对液压支架进行的电液系统测试平台通过真实模拟井下液压支架关键参数,将该数据组作为系统测试平台的输入参数,得出测试各项功能的图形或数据信息,实现液压支架运行状态的实时监控和控制。液压支架的立柱压力和推移千斤顶的推移行程值是测试平台监测的重要功能,通过传感器采集立柱压力,经系统分析处理实现立柱压力的闭环反馈控制;系统对比推移千斤顶的实际推移行程和监测行程,实现液压支架推移功能测试;设计人机交互系统[1-6],为系统功能测试提供控制信号输入与测试结果显示平台。液压支架电液测控系统测试平台[7-10]主要是对马道头N8206工作面液压支架自动控制系统的功能性和稳定性进行测试,平台总体框架可以分为两大部分:功能测控系统和上位机人机交互系统。功能测控系统以西门子S7-300可编程控制器为控制中心,主要负责对液压支架状态数据的采集、输入指令的处理以及计算结果的输出等;人机交互系统提供系统的指令输入通道以及测控结果的显示等,两部分功能相互依托,完成系统测试。平台总体架构示意图如图1。测控系统包括S7-300PLC和ET200M分布式I/O站,接收各类传感器、信号控制阀门等将信号输出到各类通讯模块、数字量和模拟量输入模块等,控制器完成信号处理输出到信号输出模块,实现测试平台液压油源和液压支架实时状态的监测。人机交互系统是基于WinCC建立的,与测控系统的信息通讯采用TCP/IP协议,在人机交互界面上显示各测量传感器和模块的测量数据以及测控结果,另外还会对测控系统采集的数据调用理论函数进行处理,将结果量反馈到控制器或显示器上,再者人机交互系统还具有历史数据查询和数据波动分析等功能。

3液压支架电液测控系统测试平台设计

(1)硬件结构设计测控系统平台硬件结构分为液压支架模拟系统和测控系统两大部分。中央控制主机通过信息采集与通讯系统,获取液压支架实时状态,并对液压支架模拟系统发出控制命令,使液压支架模拟系统模拟真实液压支架状态。液压支架模拟系统主要实现矿井液压支架的液压、电气和比例模拟等系统功能;测控系统监测支架控制器输出端口的输出电压,获取传感系统的传感数据,调节测试平台的立柱压力及推移千斤顶的伸缩速度。硬件组成如图2。测控装置是系统功能实现的核心,设计采用分布式I/O站结构,硬件由6组试验台架构成,将西门子S7-300PLC设为DP主站,主要负责对液压支架液压油源监测。6组台架分别采用ET200M作为DP从站,负责对平台的主要状态参数进行采集。(2)人机交互系统设计基于WinCC的人机交互系统采集测控装置各模块和传感器的输出信号,将信息依托通讯通道输入到上位机,WinCC将上位机接收到的信息做二次传感融合处理,将结果进行组态显示。另外,操作人员的指令输入也是通过人机交互界面完成,接收到输入指令的人机交互系统进行计算、对比等处理,按照设定流程对测孔装置输出控制信号,完成整个液压支架电液控制系统的测试。人机交互画面真实组态显示马道头煤矿N8206工作面液压支架电液监控测试平台的画面,主画面主要显示液压支架监控的关键参数,包括液压泵压力和流量以及趋势曲线等,控制立柱压力、推移行程、执行动作、设定压力和设定速度等数值。图2液压支架电液测控系统测试平台硬件结构图

4应用效果

马道头煤矿为了检验设计的液压支架电液控制系统测试平台的应用效果,在实验室进行了系统搭建,并配合液压支架进行测试平台功能校验。主要测试平台的立柱压力控制性功能和推移时间控制功能。立柱压力控制功能测试方法为:液压支架调整到升柱状态持续改变目标压力,系统测试控制液压支架的实际压力与目标压力进行对比,分别形成压力调整曲线。通过对系统动态链接库的调用,将实际压力与目标压力的压力差和偏差率作为输入量,输入到PID控制器中,通过计算得到控制电压比例参数的调整,直至立柱实际压力与目标压力偏差在允许范围内。测试平台立柱压力控制与响应时间曲线如图3。由图3可以看出,压力偏差波动范围很小,从16MPa到11MPa,测试响应时间仅为0.6s,测试平台的立柱压力控制稳定,响应时间迅速,满足设计要求。推移时间控制功能主要测试液压支架的千斤顶实际伸缩周期与系统设定的伸缩周期的时间差,测试方法为:通过进行推移控制命令输入,监测系统设定的推移时间与实际的推移时间的偏差,分析测试平台的推移时间控制准确性。在上位机上选定一组液压支架,将推移时间设定为8.5s,规定液压支架的推移千斤顶从收缩到再次完成推升的时间周期,同时监测该组液压支架的推移千斤顶的实际推升周期,绘制成图4。通过推移时间图看出,液压支架的真实推移周期为8.8s左右,与设定时间相差0.3s,偏差率为3.5%,低于设计偏差值5%,同样满足设计要求。

5结语

平台设计范文篇9

关键词计量;数据采集;网络系统

1引言

安钢计量信息平台系统设计包括系统总体设计和详细设计,包括硬件及软件两部分,主要描述的是该系统的组成与运行过程。按照计量信息需求及的实际情况,系统采用浏览器/Web/数据库服务器三层分布式结构。计量信息共享平台是一个人机对话系统,从物理机构上看,它主要是由计算机、硬件设备、软件、数据和用户组成。

为达到本系统设计目标,在设计中遵循以下几个原则:实用性,可用性,先进性,易用性,人机分工合理性几个方面。根据信息平台的实际情况,对各个具体功能和细节进行分析和系统开发,根据用户需求,在Windows环境下,采用当前最为流行的开发工具进行开发,建立人机友好,可视化的用户界面,输入方便快捷,输出信息易读易懂。

2体系结构设计

本信息共享平台采用三层B/S结构,B/S结构中只安装一个服务器,而客户端采用浏览器运行软件。在数据管理层和用户界面增加了一层结构,称为中间件,使整个体系结构分为三层。中间件主要提供以下功能:负责客户机与服务器、服务器与服务器间的连接与通讯,实现应用与数据库的高效连接。这种三层结构在层与层之间相互独立,任何一层的改变不会影响其它层的功能。

3系统总体设计

图1系统功能结构图

根据系统的要求,在建立计量信息共享平台之前,首先做好数据的采集工作。统一数据是建立信息共享平台的基础。在计量信息共享平台上,数据层是基础,通过数据的共享和交换处理形成信息,然后利用技术手段把信息总结、分类和归纳形成知识层,在此之上提供管理与决策支撑。根据系统的需求分析,确定系统的功能如下:基础数据、电能计量、动力量数据处理、轨道衡数据处理、工作计划、供应处数据、管理查询、权限管理、设备维护、设备信息、生产数据、实时监控、数据查询、数据维护、采集数据上传、原始数据查询、组织机构等功能。整个系统的功能结构图如图1所示。

4整体网络方案设计

安钢计量信息共享平台的建设,首先是网络系统的建设,整体网络采用千兆义太网技术,在硬件网络布线设计上采用了分层的结构,分为:核心层、汇聚层、接入层。

网络核心层采用2台高性能万兆路由交换机ExtremeAspen8810交换机组成,放置在数据中心机房作为核心设备,提供与四个汇聚交换机的互连和服务器的连接。网络汇聚层设置四个节点(网络交换中心),分别放置在回皮轨道衡、计控部、热送称、黑河路,每个汇聚层节点配置一台高性能的Extreme的SummitX450汇聚交换机。对于接入层,有的地方使用已有的DlinkDES系列交换机,有的地方节点数较少,甚至只有一个节点,就直接连到汇聚层交换机上。接交换机的地方有:回皮轨道衡交换中心在计控仓库、焦粉称、西站配置三台接入层交换机;计控部交换中心在250t/300t称配置一台接入层交换机;热送称交换中心在进厂称配置一台接入层交换机;黑河路交换中心在三炼轨道衡配置一台接入层交换机。四个交换中心共配置6台接入层交换机。其网络拓扑结构如图2所示。

图2安钢计量数据网络拓扑结构

5软件详细设计

5.1软件平台设计

操作系统:选用MSWindows2000高级服务器;数据库系统:选用MSSQL2000;系统采用三层B/S的逻辑体系结构,前端用户界面为浏览器。在数据库和前端业务界面之间为业务逻辑层。采用微软.NET框架开发。对外的服务功能以Web服务的形式提供。

5.2信息共享平台整体结构设计

从逻辑功能角度分析,把该系统分为应用系统和支撑系统两大部分。支撑系统是整个系统继承的物质基础,包括计算机系统、通讯网络系统、数据库系统和工具层。应用系统是建立在支撑系统之上,根据在子系统中的作用领域又分为计量数据管理系统和现场数据采集两个应用子系统,两者之间通过支撑系统的网络通讯系统实现物理集成,通过数据库系统实现信息集成。系统基本结构图如图3所示。

.3数据采集层系统设计

数据采集层完成现场数据的采集,包括能源量采集系统的升级,物资量采集软件的编制与更新,它是信息共享平台的数据来源。

能源量采集网络采用”893”单总线结构。硬件上把所有能源量计量网络划分为四个小的子网络,每个网络设一个数据采集子站,由子站完成各子网内的数据采集,子站就近通过光纤在义太网上进行数据交换和网络控制,同时设立一个中心站完成数据的汇总、分析和网络传输。软件使用北京亚控公司的组态王软件对能源量采集系统进行开发。对电量采集数据,使用自编的数据采集软件把全部电站的结算电表数据实时采入计算机数据库,并进入数据中心数据平台,由数据中心按不同用户的需要对授权用户提供数据查询与监控。物资量采集程序开发工具使用Delphi6.0+MSDE数据库进行开发,完成数据采集任务,并存入本地采集站的数据库中,由远程数据库服务器通过“存储过程”完成将本地的数据上传到数据库服务器,经过加工、处理后提供和授权用户查询。

系统采用上传模型:(采集上传的数据主要包括:能源量数据、轨道衡计量数据、汽车衡计量数据、皮带称计量数据、在线称计量数据、电量计量数据。)

图3系统基本结构图

5.4管理层系统设计

管理层完成对现场计量数据的采集和管理、分析与应用等功能,整个系统采用三层B/S模式结构,数据存储部分由SQLServer2000完成,业务逻辑层使用开发完成,表示层使用完成开发。系统主要完成系统中提供的能源量及物资量数据的归类、处理、及相关功能的实现,是信息共享平台的主要部分。

5.5支撑系统设计

被分为四个层次:计算机层、通讯网络层、数据库层、工具层。

工具层介于应用系统和计算机网络/数据库系统之间的软件工具的集合。包括开发工具和集成工具。数据库层是计量数据网络系统中所使用的数据库系统,处于通讯网络层之上,在计算机网络的支持下,为应用系统提供信息存储、管理、共享和集成的手段。本系统涉及数据采集系统的本地数据库及管理信息系统的数据库。计量信息共享平台均采用关系模型。数据库的设计关键是表的设计,信息共享平台应用的数据库表有两种:本地数据库表;管理层数据库表。通讯网络层是计量数据网络系统中数据通讯的载体和枢纽,计量信息共享平台通过完落系统,是计算机之间、计算机与计量设备之间连接,实现了整个系统的网络集成,支持和保障了计量数据网络系统的信息集成。采用混合型网络拓扑结构,TCP/IP协议。计算机层是支撑系统的底层。本系统要求客户端计算机为PⅢ以上,安装Windows2000Professionnal;服务器设计为双冗余、群集方式,运行MicrosoftWindows2000AdvanceServer。

5.6人机监控界面设计

监控画面是人机交互的界面,一个软件系统是否成功,最终的检查标准是它能否使用户感到满意。本系统人机交互包括两个方面:一方面是人对系统的输入,包括向系统下达的命令,提供的命令参数和系统所需要的其它输入信息;另一方面是系统向人提供信息,即输出。输出信息一般有三种:提示信息;系统向人报告的计算或处理结果;系统对输入操作的反馈信息。本着使用简便、界面一致、及时反馈与美观的原则,结合计量信息共享平台的功能需求,应用面向对象的方法进行系统的人机界面设计。

6结束语

以上详细论述了安钢计量信息平台的总体设计和详细设计,将整个系统按照横向和纵向分层介绍,采用具体的方案设计了安钢信息计量平台。该系统在实际中得以很好的应用。

参考文献

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平台设计范文篇10

关键词:电气主接线;多样式;可拼装;实验平台;创新性

电力是现代工业生产的主要能源和动力,是人们生活重要的基础资源。电气主接线的好坏直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济的运行。电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为了满足预定的功率传送和运行等要求而设计的,表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电气主接线以电源进线和引出线为基本环节,以母线为中间环节构成的电能输配电路。主接线中,各设备元件按规定的图形符号和文字符号表示的电路图称主接线图。电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据,所以根据电气主接线图制作的模拟屏,是中高职院校、高等教育院校的电专业学生,以及各企事业单位变电所运行操作培训人员,学习相关理论知识和操作实践的重要依靠。

1实验平台的设计研究

1.1现状。目前,国内电气主接线模拟屏的实验教学设备主要有普通马赛克模拟屏、发光带模拟屏及防误操作模拟屏等,而且这些模拟屏大部分都由马赛克拼接板面、双色发光二极管灯光、防误报警设备组成,造成了电气主接线模拟屏体积庞大,造价高昂。同时,教学实验设备屏面结构是一体式的,仅能针对固定、单一的某一种电气主接线形式进行实操教学,导致一些院校不愿意对其投资。但是,学生在课程学习中至少要掌握单母线主接线、双母线主接线、桥式主接线、环网主接线4种接线形式,单一主接线模拟屏的实验实训设备已经难以满足现代电力发展对人才的需求。同时,不同变电所或相关企事业单位供配电部门的电气主接线设计和运行维护也是不尽相同的,这就无法达到岗位衔接的目的,也无法更好的满足教学要求。因此,为满足电专业应用型人才的培养目标,研究设计多样式可变电气主接线形式的,拼装电气主接线模拟屏实验创新平台是必要的,也是紧迫的!1.2设计方案。多样式拼装电气主接线模拟屏实验创新平台的设计基于模块式搭建结构,每一模块代表电气主接线上相应电气元件,如断路器、隔离开关、母线、负载等。如图1-图4分别为单母线不分段、单母线分段、内桥式、外桥式主接线各元件模块的拼装成果图。本设计采用独立的模块,相互拼接组成不同类型的电气主接线,以单母线式主接线为例说明,如图5所示。图5为拼装式单母线不分段和单母线分段式各电气元件模块的名称。其中,1为基板,具有磁性功能;2~8为拼插模块,模块本身带有磁性,可以吸附在基板1上,且各个模块上的线条为导线,具有通、断电颜色显示功能。具体名称和功能是:2、4是隔离开关,实际设备具有隔离作用,模块上可显示隔离开关的闭合、断开两种状态;3是断路器,实际设备具有短路、过载保护等作用,模块上可显示隔离开关的闭合、断开两种状态;5为母线模块;6为具有四个方向连接功能的母线;7为电缆端子模块,表示电力用户;8为具有三个方向连接功能的母线。桥式主接线和环网主接线的拼装方法与图5相类似,均利用代表不同电气元件的模块,像搭积木一般拼装符合要求的电气主接线形式。学生在拼装不同形式的电气主接线过程中,既识别了不同类型的电气设备元件,又掌握了对应电气设备元件的功能、特点等。1.3使用方法。在教学过程中,基板1是空白板,表面不带有任何拼装模块,仅在实践训练中,学生根据训练要求,在基板上进行相应电气主接线上的自由拼装,如单母线式主接线、双母线式主接线、桥式主接线、环网主接线的拼装等。教师首先要讲授电气主接线的相关理论知识点,如电气主接线的概念、形式、特点等,同时在该知识点的讲授前期,要将一次电气设备进行讲解作为铺垫,因为电气主接线的搭建、设计需要电气设备的选择进行辅助支撑知识。在理论知识的支撑下,学生可以拼装任一种电气主接线,拼装的同时进一步强化了理论知识。拼装对应的电气主接线之后,可以对学生进行倒闸操作训练。训练过程中,各个电气元件模块和基板都具有磁性,所有可以很好的相互吸附,避免了模块掉落的现象。图5中2~4部分为电气开关,模块的正面分别是隔离开关、断路器、隔离开关,对应模块的背面有端点,可与其他模块的端点进行连接而具有导电能力。图5中的5~8模块正面为导线,背面导线的端点可与其他模块的端点接通,形成电气通路。当学生在拼装完所要求的电气主接线后,按照操作步骤闭合相应的隔离开关和断路器后,对应线路模块的端点带电,形成闭合回路,线路模块上的线条发光,代表有电流流过线路模块,显示拼装的电气主接线正确。多样式拼装电气主接线模拟屏实验创新平台不但可以辅助完成对应理论课程的教学,还可以辅助教师和学生更好的完成课程设计、毕业设计等。通过此实验平台可以很好的将理论与操作结合起来,达到理论-实践-理论的教学目标。

2结论

多样式拼装电气主接线模拟屏实验创新平台的设计方法,以电气主接线相关的理论和实验/实训知识点为支撑,利用磁性基板和模块实现可拼装性,开发设计满足电气主接线的元件模块。利用本实验创新平台辅助该知识点的教学,不但使学生能够直观、形象的理解理论内容,还能动手设计、拼装符合要求的主接线形式,更能掌握电气主接线操作过程中各元件的操作顺序,达到了应用型创新人才培养的目标。

参考文献

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