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

篇1

關鍵詞：視頻檢測PCI總線PPP協議

引言

隨著計算機視覺技術以及圖像處理技術的不斷發展，計算機視覺和視頻檢測技術已經廣泛應用于工業控制、智能交通、設備制造等很多領域。傳統的視頻檢測往往采用工控機作為其視頻處理器來實現其功能。這種方法往往由于工控機處理速度的問題，無法實現對各個不同方向同時進行視頻檢測，而且由于視頻檢測處理過程需要占用大量的處理時間，因而無法實現實時的遠程控制功能。

目前在遠程控制和通信方面，基于DOS和Windows操作系統的通信平臺得到普遍的引用，但是DOS操作系統作為單任務操作系統，無法實現多任務功能和實時處理的要求；而Windows操作系統作為視窗操作系統，其系統的穩定性和實時性也無法與實時多任務嵌入式操作相比擬。

本文提出一種以DSP作為視頻檢測處理芯片，以Linux為操作系統的嵌入式系統設計方法。

1系統結構

本系統的開發主要包括視頻檢測卡和x86通信平臺的設計2個部分。視頻檢測卡主要包括模擬圖像采集、轉換、DSP視頻檢測3個部分，每塊交換參數檢測卡擴充PCI總線接口，插在通信開發平臺的PCI總線插口上，通過PCI總線同通信平臺交換數據。通信平臺處理多塊交通參數檢測卡的通信問題，將視頻檢測卡通過PCI總線傳送過來的視頻檢測數據實時通過網絡傳送給控制中心。系統的功能方框圖如圖1所示。

根據系統設計要求，視頻檢測卡功能主要分為：模擬圖像采集、模擬圖像A/D轉換、數據緩存以及DSP視頻檢測5個部分。視頻檢測卡流程如圖2所示。

本系統采用Philips公司的SAA7111A來實現模擬圖像A/D轉換。該芯片可實現多路選通、鎖相與時序、時鐘產生與測試、ADC、亮色分離等功能。其輸出可以具有如下格式：YUV4：1：1（12bit）、YUV4：2：2（16bit）、YUV4：2：2(CCIR-656)（8bit）等。由于DSP處理芯片和SA7111A的時序不同，可以通過CPLD進行邏輯控制FIFO來完成數據緩存的功能。

DSP是實時信號處理的核心。本系統采用TI公司DSP芯片——TMS320C6211。該芯片屬C6000的定點系列，C6211在這個系列中是性價比最高的一種。C6211處理器由3個主要部分組成：CPU內核、存儲器和外設。集成外設包括EDMA控制器、外存儲器接口（EMIF）、主機口（HPI）、多通道緩沖接口（McBSP）、定時器、中斷選擇子、JTAG接口、PowerDown邏輯以及PLL時鐘發生器。通過EMIF接口擴充SDRAM，而PCI總線控制芯片的擴展通過HPI接口。

PCI總線的接口芯片PCI9050，主要包括PCI總線信號接口和本地總線（LOCALBUS）信號。在硬件設計時，只需將本地總線信號的接口通過電平轉換連接到DSP的HPI接口，同時擴展PCI接口就可以完成其硬件電路設計。

2通信開發平臺的嵌入式系統設計

通信開發平臺以x86為核心器件，擴充PCI總線，通過Modem撥號，實現x86與Internet的連接。

2.1PCI總線設備驅動

PCI設備有3種物理空間：配置空間、存儲器空間和I/O空間。配置空間是長度為256字節的一段連接空間，空間的定義如圖3所示。在配置空間中只讀空間有設備標識、供應商代碼、修改版本、分類代碼以及頭標類型。其中供應商代碼用來標識設備供應商的代碼；設備標識用來標識某一特殊的設備；修改版本標識設備的版本號；分類代碼用來標識設備的種類；頭標類型用來標識頭類型以及是否為多功能設備。除供應商代碼之外，其它字段的值由供應商分配。

命令字段寄存器用來提供設備響應的控制命令字；狀態字段用來記錄PCI總線相關事件（詳細的命令控制和狀態讀取方法見參考文獻4）。

基地址寄存器最重要的功能是分配PCI設備的系統地址空間。在基地址寄存器中，bit0用來標識是存儲器空間還是I/O地址空間。基地址寄存器映射到存儲器空間時bit0為“0”，映射到I/O地址空間時bit0為“1”。基地址空間中其它一些內容用來表示PCI設備地址空間映射到系統空間的起始物理地址。地址空間大小通過向基地址寄存器寫全“1”，然后讀取其基地址的值來得到。

PCI設備的驅動過程主要包括下面幾個步驟。

首先，PCI設備的查找。在嵌入式操作系統中一般提供相應的API函數，在Linux操作系統中通過函數pcibios_find_device(PCI_VENDOR_ID,PCI_DEVICE,index,&bus,&devfn)可以找到供應商代碼為PCI-ID，設備標識為PCI-DEVICE的第n(index+1)個設備，并且返回總線號和功能號，分別保存于bus和devfn中。

第2步，PCI設備的配置。通過操作系統提供的API函數訪問PCI設備的配置空間，配置PCI設備基址寄存器的配置、中斷配置、ROM基地址寄存器的配置等，這樣可以得到PCI的存儲器空間和I/O地址空閑映射，設備的中斷號等。在Linux操作系統中，訪問PCI設備配置空間的API函數有pcibios_write_config_byte、pcibios_read_config_byte等，它們分別完成對PCI設備配置空間的讀寫操作。

第3步，根據PCI設備的配置參數，對不同的設備編寫初始化程序、中斷服務程序以及對PCI設備存儲空間的訪問程序。

2.2遠程控制與通信鏈路的建立

與Internet連接的數據鏈路方式主要有Ethernet方式和串行通信方式。Ethernet連接方式是一種局域網的連接方式，廣泛應用于本地計算機的連接。通過Modem進行撥號連接的串行通信方式，可以實現遠距離的數據通信，下面詳細介紹串行通信接口協議方式。

串行通信協議有SLIP、CSLIP以及PPP通信協議。SLIP和CSLIP提供一種簡單的通過串行通信實現IP數據報封裝方式，通過RS232串行接口和調試解調器接入Internet。但是這種簡單的連接方式有很多缺陷，如每一端無法知道對方IP地址；數據幀中沒有類型字段，也就是1條串行線路用于SLIP就不能同時使用其它協議；SLIP沒有在數據幀中加上檢驗和，當SLIP傳輸的報文被線路噪聲影響發生錯誤時，無法在數據鏈路層檢測出來，只能通過上層協議發現。

PPP（PointtoPointProtocal，點對點協議）修改了SLIP協議中的缺陷。PPP中包含3個部分：在串行鏈路上封裝IP數據報的方法；建立、配置及測試數據鏈路的鏈路控制協議（LCP）；不同網絡層協議的網絡控制協議（NCP）。PPP相對于SLIP來說具有很多優勢；支持循環冗余檢測、支持通信雙方進行IP地址動態協商、對TCP和IP報文進行壓縮、認證協議支持（CHAP和PAP）等。圖4為PPP數據幀的格式。

PPP的實現可以通過2個后臺任務來完成。協議控制任務和寫任務。協議控制任務控制各種PPP的控制協議，包括LCP、NCP、CHAP和PAP。它用來處理連接的建立、連接方式的協商、連接用戶的認證以及連接中止。寫任務用來控制PPP設備的數據發送。數據報的發送過程，就是通過寫任務往串行接口設備寫數據的過程，當有數據報準備就緒，PPP驅動通過信號燈激活寫任務，使之完成對串行接口設備的數據發送過程。PPP接收端程序通過在串行通信設備驅動中加入“hook”程序來實現。在串行通信設備接收到1個數據之后，中行設備的中斷服務程序（ISR）調用PPP的ISR。當1個正確的PPP數據幀接收之后，PPP的ISR通過調度程序調用PPP輸入程序，然后PPP輸入程序從串行設備的數據緩存中將整個PPP數據幀讀出，根據PPP的數據幀規則進行處理，也就是分別放入IP輸入隊列或者協議控制任務的輸入隊列。

PPP現在已經廣泛為各種ISP（InternetSeverProvider）接受，而Linux操作系統下完全支持PPP協議。在Linux下網絡配置過程中，通過1個Modem建立與ISP的物理上的連接，然后在控制面板（ControlPanel）里面選擇NetowrksConfiguration。在接口（Interface）里面加入PPP設備，填入ISP電話號碼、用戶以及密碼，同時將本地IP和遠端IP設置為0.0.0.0，修改/ETC/PPP/OPTION，加上DEFAULTROUE，由ISP提供缺省路由，這樣就完成了設備的PPP數據鏈路設置過程，可以通過Internet實現遠程控制。

結束語

該設計方法已成功應用于智能交換系統的交通參數檢測系統中。在該系統中，采用4塊DSP視頻檢測卡實現4個不同路面區域的交通參數檢測，同時采用Linux作為通信平臺的操作系統；通過PPP協議建立與監控中心的連接，實現監控中心對各個視頻檢測卡的遠程控制。

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【關鍵詞】建筑材料；參與型演示實驗；網絡教學課件

【中圖分類號】G420　【文獻標識碼】A　【論文編號】1009－8097(2012)09－0116－04

引言

國家中長期教育改革與發展規劃中，明確提出高等教育要“強化實踐教學環節”，現代遠程高等教育作為我國高等教育的重要組成部分，無疑也應將此作為教育改革的一個重點。現代遠程高等教育主要定位于應用型人才培養，學生大多為在職從業人員，本身都在隨崗實踐，但隨崗實踐不能取代實驗教學環節，實驗教學環節作為現代遠程高等教育實踐教學環節的重要組成部分，是實現應用型人才培養目標不可缺少的重要環節。通過實驗教學環節，不僅能使學生掌握實驗的基本方法和基本技能，提高實際操作能力，而且有利于培養學生的觀察能力、思維能力、分析能力及創新能力，使學生的實踐綜合素質得到普遍的提高。實驗教學還可幫助學生理解和鞏固所學知識，對培養學生理論聯系實際的學風、實事求是的科學態度和探究問題的科學方法都具有重要意義。

然而，現代遠程高等教育開辦多年來，工科教學一直存在瓶頸，主要原因就在于實驗教學環節難以落實。目前，大多數高校的現代遠程高等教育避免開設實踐要求強的工科專業，少數在現代遠程高等教育開設工科專業的高校，帶有實驗功能的遠程教學平臺極少，且開設的實驗種類和實驗深度都不及普通高校。由于現代遠程高等教育師生在時間和空間上相分離，學生分散在全國各地，量大面廣，再加上工學矛盾，將所有學生全部集中到高校實驗室來完成真實實驗不太現實，而很多校外學習中心因場所或儀器設備缺乏不能提供真實實驗的教學條件，導致現代遠程高等教育照搬傳統真實實驗教學模式存在難以實施的困難，實驗教學無疑成了現代遠程高等教育的薄弱環節。為此，迫切需要開發適用于現代遠程高等教育的網絡實驗教學資源。

一　網絡實驗教學資源的主要形式及特點

現代遠程高等教育網上實驗常見的形式主要包括演示實驗、虛擬實驗與遠程控制實驗，與之相對應的網絡實驗教學資源包括演示實驗教學課件、虛擬實驗教學系統與遠程控制實驗教學系統。

1、演示實驗教學課件

演示實驗教學課件是指將真實環境中的實驗教學過程拍攝成錄像后制作的實驗教學課件。這樣的演示實驗教學課件，既有教師講解，又有教師對整個實驗的演示操作過程，效果直觀形象，同學們可以在網上學習演示實驗教學課件，并按照實驗要求完成實驗報告。如此使學生掌握整個實驗的目的、內容、步驟以及操作過程，加深對理論知識的理解，特別演示實驗教學課件還可以展現實驗室中難以觀察到的實驗現象及與之相應的實際應用，擴大了學生的視野，開闊了學生的思路，能夠取得真實實驗不能取得的一些功效。演示實驗教學課件投入成本低，制作周期短，雖然缺乏學生親自操作實驗與讀取實驗數據的過程，無法達到和真實實驗教學相同的效果，但還是能夠為學生提供如同在實驗室觀看實驗一般身臨其境的感受，使學生對實驗有一個全面的了解與認識，因此可以作為目前現代遠程高等教育實驗教學的一種非常重要的教學資源。

2、虛擬實驗教學系統

虛擬實驗教學系統是指利用計算機技術、仿真技術和虛擬現實技術等在計算機上建立虛擬實驗室環境，提供可操作的虛擬實驗儀器，使學生在互聯網上通過接近真實的人機交互界面完成實驗，同時提供網絡實驗教學的一體化管理功能。如北京郵電大學已開發出計算機網絡、信號與系統、電路分析、數字電路、模擬電路、高頻電子線路、Linux操作系統等虛擬實驗教學系統。虛擬實驗教學系統一方面允許網絡學生同時在線操作實驗，另一方面可以將復雜的實驗過程抽象化，將實驗儀器簡單化，大大提高了網絡實驗的可操作性。但是虛擬實驗本身存在一定問題：一，虛擬實驗只能模擬出驗證類實驗，所得到的數據多為預先設計好的；二，無論采取哪種技術都將不同程度的面對交互性不足、控件下載或開發維護費用高等難題；三，難以完成大量實驗的快速更新和修復，加大了現代遠程高等教育網絡實驗教學資源的開發費用。

3、遠程控制實驗教學系統

遠程控制實驗教學系統是利用計算機多媒體技術和通訊技術，將異地實驗室真實的實驗設備及控制系統，轉換成圖像、聲音、狀態等，并通過多種媒介方式傳輸到學生計算機中，參加實驗的學生可以在自己的計算機中按規則控制操作遠程控制實驗室中的實驗設備，而實驗設備執行操作的過程和結果又實時地回傳給學生，使參加實驗的學生如同身臨其境，取得和親自到實驗室現場做實驗相同的效果，這可實現各高校實驗設備最優化的組合，做到資源共享。如大連理工大學電工教研室與麻省理工大學合作，與之建立了遠程網上實驗基地。在大連理工大學校內設置服務器與麻省理工實驗中心的實驗室相連。每位學生可以在任意一個計算機終端登錄校內服務器，訪問麻省實驗室。同學們可以在終端設置實驗參數，通過網絡遠程控制麻省理工大學實驗室的真實儀器。實驗室完成操作后會在短時間內將實驗結果及數據返回至該學生所使用的終端。但遠程控制實驗對傳感器、執行機構和網絡環境有著比較高的要求，比如要求全部實驗儀器的電氣化以及較高的可控性，普通的工科網絡教育實驗很難達到這一標準，且一個實驗室無法同時接受多組學員在線操作，為應對網絡實驗教學的要求，必須建設多個實驗室。這些都是限制遠程控制實驗在現代遠程教育體系下發展的瓶頸。

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揭秘HOU

Hands-On Universe(HOU)是由美國加州大學伯克利分校的Carlton R. Pennypacker 博士倡議發起的，它是基于國際互聯網，以動手實踐為特色的天文教學活動。20世紀90年代，加州大學伯克利分校天文系的大學預科必須先修基礎天文課程。這些課程開始是在課堂里由老師按書本講義授課，后來逐步發展為老師把講義放在網上由學生自學，老師定期給學生面授或解答問題，再后來為了方便學生實習，他們就與大學的天文臺合作，把望遠鏡連接到互聯網上，提供學生從網上操作使用，進行觀測并提交結果。經過近10年的發展，這種基于互聯網的，集成了各種教學資源（教材、實踐指導、軟件、數據庫、望遠鏡、終端設備等）的網絡教學方式逐步完善并被廣泛采用，因為它不僅能讓學生通過網絡使用各種天文專業資源，讓學生在實踐中提高對科學的興趣和理解，而且節約了人力、物力，同時也使天文教育得到最大限度的普及。

以上種種原因都使這種新穎的教學方式得到大大的推廣，也引起了教育界廣泛的關注，慢慢從大學擴展到中學，而這種教學形式也被命名為Hands-On Universe。

美國人稱一個“Hands-On”的人意思是說他是一個“工作者”，也就是說，他通過動手去“做”某件事來了解和認識事物的本事。那么Hands-On Universe的意思也就是說學習者通過動手實踐，親自去操作、觀測、獲得數據、處理結果等（做天文學家同樣的事情），了解天文知識，理解科學概念。這種學習方式使學習不再是一件枯燥的事情，而是一件輕松愉快的事情，不僅大大激發了學習者的興趣和求知欲，而且可以大大發揮學生的想象力和創造力。

為實現這一目標，HOU通過一整套形式多樣的教學節目（包括教師、教材、教學軟件、基于互聯網的教學平臺和操作真實望遠鏡觀測等），使具有初級文化程度的學生通過學習課程、動手操作（遠程望遠鏡）、進行觀測、獲取觀測結果、利用共享軟件對數據進行分析處理、完成作業或提交論文等過程，達到學習天文知識，研究天文問題，理解天文科學的目的。

在過去的十年里，在美國國家科學基金會（NSF）、國防部和能源部等基金的資助下，HOU不斷發展并完善。現在HOU擁有遍布全球的遠程控制望遠鏡設備，并可利用虛擬天文臺的大量豐富的數據庫資源。這些網絡資源都可以通過國際互聯網在該組織內部共享。HOU也積累了大量的系統內部的觀測資料和教學經驗，目前，HOU的教學方式已經推廣和發展成可以供天文研究者、教師或學生通過互聯網絡，操作網上開放的專業天文望遠鏡，進行實際觀測，并對取得的數據、圖像等資料進行分析研究的科研教育平臺。學生可以把從望遠鏡獲得的觀測圖像下載到教室里的計算機上，再使用強有力的HOU圖像數據處理軟件，來觀察分析這些資料，從而獲得比書本上更生動有趣的知識和概念。

HOU走進中國

受GHOU組織的委托，國家天文臺代表中國成功申辦了2005年GHOU 國際研討會。這得到中國天文界，特別是北京天文學會、國家天文臺、北京天文館、北京大學、北京師范大學、中國天文學會普及委員會、天好者雜志社等單位的大力支持。

2005年GHOU國際學術會議主要內容為: 介紹可用于天文教學和遠程操作的大型天文設施（望遠鏡等），交流基于互聯網的天文教學與培訓環境的開發應用，現場演示遠程觀測、網絡教育資源平臺的使用等，為發展我國網絡天文研究與教學環境建設，遠程教學與觀測等技術，提供了良好的機遇。

2006年HOU的國際研討會在法國普羅旺斯天文臺舉行，中國派出了天文和教育代表團參加會議并討論在中國引入HOU的教學方式，共享全球HOU的教學資源，發展中國HOU的具體方案。鑒于中國HOU和遠程天文教學的迅速發展，國際HOU組織決定于2007年7月（下一屆GHOU國際研討會之前）在中國召開環太平洋地區HOU教師培訓國際會議，旨在探討HOU師資的培訓和資源的共享利用。

遠程天文教育工作方案

由國家天文臺牽頭的中國HOU計劃得到了北京教委遠程教育網的重視和支持， 2006年6月6日，新成立的遠程教育專業委員會率先在北京遠程教育網上開展了遠程教學天文臺試點教學工作。該項計劃將按國際HOU標準構建能夠與國內國外共享的硬件和軟件教學資源和環境平臺，從北京遠程教育網輻射到全國的網絡教育平臺，最大限度地拓寬和延伸接受天文遠程教育的受益群體。

過去由于條件限制，只能利用簡陋的儀器和場地進行普及教育中的實踐活動，現在利用強大的計算機和網絡技術，可以充分集成國際國內（專業與業余）的望遠鏡和軟件數據信息等資源，為社會公眾和學生及廣大愛好者提供豐富多采形式多樣的天文知識與親臨其境動手實踐的機會，也能為學習實踐者提供切實的現場指導和幫助。

中國HOU組織通過利用連接在國際互聯網上國內外的望遠鏡、教學、軟件、數據、信息等資源，以及國內社會上（各學校、場館）尚沒有有效利用的各種資源，組成了一個基于北京教委遠程教育網絡的天文普及教學平臺。利用這個平臺開展天文普及教育，提高受益群體的科學素質和對天文學的興趣愛好。

從北京輻射到全國，使有條件的大中小學校學生，經過遠程天文教育，獲得系統、全面、新穎、實用的學習、培訓和指導，能夠掌握天文基礎知識、了解到國內國外天文發展的歷史和現狀、擁有實際儀器的操作經驗和技能、獲得實際的天文觀測結果，從而提高科學素質和對天文知識的興趣愛好。

具體操作方案如下:

建立遠程天文教育網上資源共享平臺。

利用國際HOU系統的共享網絡資源（望遠鏡、終端儀器、計算機、教材、軟件、數據庫等）和國內各大中小學校的教學設備（望遠鏡，配套儀器），配和在網上從事實踐教學的，針對不同層次受眾的培訓指導課程，使全國各地的小型望遠鏡即可獨立使用，也可聯網使用，實現真正意義的資源共享。

建立遠程天文教育網上教學平臺。

該平臺則提供天文知識庫、實踐觀測指導、數據處理指導、組織示范課程等功能。

快速瀏覽：HOU的全球機構

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【關鍵詞】GSM短消息；單片機；數據采集；遠程監控

1.引言

目前手機GSM網絡已經覆蓋全國，且手機收發短消息的費用低廉，因此，為利用GSM手機的短消息收發功能實現多路遠程數據收集帶來了便利。本系統就是利用基于GSM系統的移動平臺之間點對點的短信息業務，將移動通信與數據收集和數字傳送功能能結合起來。

通過野外多個工程機械的單片機控制系統進行數據采樣，再利用移動通信GMS網絡的短信息功能完成對主控機的數據傳送。這樣使得施工單位，能夠及時掌握前方的實時信息，對于配送原料的預測，工程進度監控，數據收集表格形成帶來便利。

短信息的方式發送是移動通信系統增值服務的一種開發利用。其系統設計的關鍵是在單片機控制系統上添加，基于GSM系統的AT指令的開發來完成和移動通信模塊之間的通信編程的。

2.系統結構

工程GSM短消息遠程數據采集監控系統整體結構如圖1所示，由西門子的GSM通信模塊TC35，單片機控制系統電路，由傳感器將采集到的信號通過A/D轉換送至自帶的大容量RAM中存放，然后可以由人工操作完成設置、顯示、打印、上傳數據傳輸等相應功能。在數傳過程中，單片機通過判斷按下的功能鍵，將存儲在RAM中的數據塊，按照運行時間、設備編號、數據組塊、通過預設程序轉換成ASCII碼，再經過單片機TXD，RXD串口轉換成RS232總線方式發送到TC35-GMS移動通信模塊在施工主管方辦公室接收主機又利用GSM-TC35模塊將數據接收下來，將短信中的ASCII碼還原成數值碼，且調用預先設計好的報表格式保存起來。主管人員可以隨時調閱查看或打印輸出前方施工設施的所有信息，從而實現遠程數據收集管理等功能。

GSM通信模塊TC35短消息的收發，有兩種方式，一種PDU格式，另一種TXT文本格式，由于數據采樣不涉及到中文，因此本系統采樣了TXT格式，其優點是傳送數據信息量大（140字符/條），收發格式簡單，命令操作靈活。

模塊TC35與設備接口有三種方式：GSM-PC2、MCU-PC3、GSM-MCU。

我的系統中，前級采樣端由于有232/485接口，采用了GSM-PC方式主機接收端：由設計的電路板為單片機串口收發TXD-RXD，所以采用了GSM-MCU方式。由于現場干擾強，因此采用了2400的波特率保證數據傳輸的可靠性。GSM通信模塊收發均安裝的是中國移動SIM卡，手機號碼即是本系統的號碼。

GSM-TC35常用AT命令介紹：本系統所用的功能AT命令如下表1所示。

3.系統硬件設計

硬件系統主控模塊采用51系列的SST 89E516RD為CPU，西門子GSM通信模塊TC 35i、串行AD 654、和128KEEPROM DS1245，DS12887時鐘提供系統時鐘，MAX813作看門狗。MAX485與2級通信設備互聯，同時也與GSM通信模塊TC35i完成數據傳輸。MAX232與串口打印機相連。另外擴展專用12位液晶數顯屏，和6位按鍵。

這就是用戶數據采集的遠程控制的全部硬件構成。

4.軟件設計

軟件結構比較簡單，單片機電路與模塊的通信采用傳統的主從式通信。軟件的關鍵是做好GSM通信模塊與單片機的接口以及可靠的數據采集。同時也可根據需要做出PC機的多路監控接收程序，數據的采集狀況。以下是部分數傳匯編程序：

MOV DPTR，#BPS；發送波特率2400

MOV R2，#12

LCALL S_GMS；串口發送程序

MOV DPTR，#Text；置文本格式

MOV R2，#10

LCALL S_GMS

L_B：MOV DPTR，#PHONG；發電話號碼

MOV R2，#22

LCALL S_GMS

JNB RI，$

CLR RI

MOV A，SBUF

CJNE A，#">"，L_B

MOV DPTR，#0100H；發短信內容地址0100H

MOV R2，#80H

LCALL S_GMSX；外RAM串口發送程序SETB EA；

=== GSM命令表========

Bps：DB”AT+IPR=2400”，0DH；2400波特率

Text：DB”AT+CMFG=1”，0DH；TEXT模式Read：DB”AT+CMGR=”；//讀信息

Erase：DB”AT+CMGD=”；//刪除信息

PHONG：DB'AT+CMGS=”15102778052”，0DH；接收的電話號碼

5.程序調試

可以先用串口調試工具軟件測試TC35短信收發功能，然后編寫程序，固化芯片。TC35在實際數據收發時一定要有足夠等待時間，否則工作時會有丟失短消息的現象。

參考文獻

[1]姜志海.單片計原理及應用[M].北京：電子工業出版社，2010，1.

[2]黃顯澍.工程GSM短消息遠程數據采集監控系統[J].微處理機，2010（3）.

篇5

論文摘要:以浙江經濟職業技術學院多媒體教學設備的實際情況為出發點，利用現有的校園網資源，建立新型的多媒體教學設備信息管理系統。該系統可充分發揮多媒體教學設備在教學實踐中的應用。

高等職業教育是培養高素質技能型人才的園地，充分利用多媒體教學設備來創造生產性仿真教學環境是一大趨勢。近年來，各高校投人大量的資金用于多媒體教室的建設，其數量在快速地增長。據不完全統計，浙江省屬本科高等院校平均有多媒體教室約300個，高職高專院校約有200個。面對眾多分布在不同校區和樓宇內的多媒體教室，多媒體教學設備的使用管理與維護問題已經突顯出來。許多高校缺乏對多媒體教學設備的現代化管理，從而影響到設備的利用率、完好率與使用效果。

當前絕大多數高校已完成校園網的基礎建設，對多媒體教學設備進行數字化、網絡化的管理勢在必行。本文探討了多媒體教學設備的信息化管理模式，并設計了一款基于局域網的多媒體設備網絡化管理與智能維護的網絡管理系統，系統地提出高校多媒體教學設備信息管理平臺。

1傳統多媒體教室使用和管理中存在的問題

1.1管理方式落后，教室資源緊張

目前許多高校的多媒體教室管理模式仍然落后，需要教師借用鑰匙來開關多媒體設備，借用過程非常繁瑣。另外，隨著多媒體教室的建設，貴重設備也在不斷地增加。為了防止人為破壞和加強防盜措施，多媒體教室采取封閉式管理，使得教室資源得不到充分的利用。

1.2配置參差不齊，難以統一管理

大部分學校由于資金、教學需求等原因，多媒體教室的建設都不會一次完成，而要經過多次配置才得以完成，因而多媒體設備的品牌、型號都有很大的不同。同時，在手工管理方式下，設備使用和維修沒有詳盡的跟蹤記錄，相關職能部門無法對設備進行統一管理和調配，從而導致設備的利用率較低，也無法為領導的決策提供準確可靠的數據。

1.3多媒體設備使用繁瑣

多媒體教學系統的設備通常包括投影機、計算機、視頻展臺、影碟機、音響等，整個系統的開、關必須分別操作，使用過程十分繁瑣。經過多人多次使用后，設備原有的設置難免會被改動，給后期的維護和管理帶來很多麻煩。

1.4因報修不及時而影響教學

多媒體設備在使用過程中，難免出現不可預料的故障。如果在教學過程中出現故障，教師就需要到管理員辦公室找人排除，浪費了寶貴的上課時間，影響教學的正常進行。然而在使用設備中出現的設備故障，一般是因使用不當造成的，只需技術人員口頭指導即可解決。

2基于網絡的多媒體教學設備中央控制系統解決方案

基于網絡的多媒體中央控制系統是由網絡中央控制器、中控軟件、中控主機等組成。

網絡中央控器集成了視頻/音頻切換矩陣、IR/單向RS232控制接口、VGA信號切換、MIC輸人/輸出電子音控、投影機開關檢測等功能模塊，對計算機開/關、投影機開/關、電動幕升/降、講臺電控鎖開/關、設備切換、話筒音量調節等進行集中控制。通過內置TCP/IP網絡模塊，可直接連到校園網。

聯網的中控主機可對多媒體設備進行遠程操控、監測、設置參數等，滿足遠程網絡管理的需求。系統內置語音網絡模塊，可以使教師通過網絡IP電話與管理員實時通話解決問題;系統加人了防盜探觸點，當投影機被盜時，控制系統會自動向總控室報警。

網絡中央控制系統將多媒體教學設備集成為一個整體，進行統一維護、監控和管理。網絡中央控制器聯接示意圖如圖1所示。

3多媒體教學設備管理信息系統的設計

網絡中央控制系統的應用有效解決了教室分散、管理困難的問題，但仍然無法實現多媒體設備的信息化管理，例如無法統計設備使用情況、跟蹤設備的維修記錄、統計投影機燈泡使用時間等。在應用該系統的基礎上，筆者根據浙江經濟技術學院的實際情況提出了基于B/S<瀏覽器/服務器)模式的多媒體教學設備信息管理系統，通過校園局域網對校園內大量多媒體設備實現遠程集中控制和自動化管理。

3.1系統功能結構設計

多媒體教學設備管理系統主要由日常巡檢系統等6大模塊組成，如圖2所示。

(1)日常巡檢模塊。采用教室IP綁定，負責巡檢的學生根據系統管理員設置的巡檢項目逐一檢查教室并錄人相關檢查結果。通過模糊查詢功能，管理員可以實時查看巡檢記錄;

(2)設備管理系統。由管理人員將多媒體教室中的設備名稱、型號、建成時間、改建時間等輸人到數據庫中，對設備信息進行備案。如某設備出現故障需報修，管理人員可登錄維修登記界面，輸人故障情況。檢修結束后管理人員調用報修單輸人相應的檢修日期、檢修情況、檢修人等相關信息即可。相關部門可以通過登錄維修管理界面，實時跟蹤設備的使用更換情況和維修情況;

(3)中控管理系統。與網絡中央控制系統進行有效結合，對多媒體教室實施遠程管理，包括監控管理和語音對講。管理員通過登錄監控管理系統可實時查看每個教室多媒體設備的使用狀態，并可以遠程控制教室的多媒體設備，實現如投影機開關、幕布升降、音量調節、視頻設備切換等所有操作功能，如圖3所示。教師在使用過程中遇到問題，可按網絡呼叫按鈕，管理員使用對講設備即可與教師通話指導解決設備問題;

(4)查詢統計系統。管理人員可以按日期段對教室使用情況進行查詢、統計、匯總，并以報表的形式打印，如教室利用率、設備維修信息、故障解決情況、投影機燈泡使用時間統計等;

(5)排課系統。系統可以根據實際排課情況對教室進行自動控制。如:根據課表，某教室有課，管理系統可以自動在上課前5min打開該教室的中控，使教室設備處于預備狀態，若下一節沒有課，管理系統可以在下一節上課5min后關閉中控和多媒體設備;

(6)系統管理。該模塊作為系統后臺，系統各模塊都與其都有密切的聯系，只有系統管理員才具有訪問權限，包括用戶權限設置、用戶賬號管理、多媒體教室信息管理、巡檢項目管理、故障現象管理、數據備份等。

3.2數據庫邏輯結構

根據系統功能設計了名稱為DMT的數據庫，數據庫由多個表格組成，每個表格表示數據庫中的一張表。部分數據庫表信息如下:

(1)教室信息表:教室編碼、所屬樓宇、計算機IP地址、計算機名、中控IP地址、還原保護卡型號;

(2)多媒體設備信息表:設備編碼、教室編碼、設備名稱、型號規格、購人時間;

(3)設備更換信息表:ID地址、教室編碼、原設備編碼、現設備編碼、具體描述、更換日期、負責人;

(4)設備維修信息表:ID地址、設備編碼、維修內容、維修時間、維修人員。

3.3系統平臺的構建

目前的信息平臺，主要有C/S(客戶/服務器)和B/5這兩種結構模式。B/S模式把傳統C/S模式中的服務器部分分解為1個數據庫服務器和1個或多個應用服務器(Web服務器)，從而構成了一個3層結構的客戶服務器體系。多媒體教學設備信息管理系統主要用于各個教室和管理員辦公室，設計數量較多，故采用B/S模式作為軟件開發模式，用ASP腳本語言編程。數據庫采用MicrosoftAccess，雖然Access不適合作為大型網站的數據庫，但是對于該設計中的信息量，已經完全滿足要求。客戶端無須任何配置工作，通過IE瀏覽器即能以頁面的形式訪問Web服務器。系統平臺如圖4所示。

3.4系統權限設置

浙江經濟職業技術學院多媒體教學設備管理信息系統主要的使用人員是校內專職管理工作人員及負責檢查的勤工儉學學生，因此設計為具有訪問權限的人員才能進行系統訪問。初始狀態下由“系統管理員”在系統管理模塊中進行權限分配和設置。根據系統實際使用情況，目前設置4類訪問權限:

(1)系統管理員:具有系統全部訪問權限;

(2)部門領導:具有系統全部查詢權限;

(3)管理員:具有日常巡檢系統、設備管理系統、中控系統及數據查詢系統4個模塊的訪問權限;

(4)巡檢學生:只具有日常巡檢系統中“巡檢登記”權限。

4使用情況和效果

浙江經濟職業技術學院目前共有119個多媒體教室投人教學使用，均采用網絡監控和遠程集中管理的方式，實現“開門即用，關門即走”。中控室根據課表安排，遠程啟動多媒體教室，電控門鎖自動打開，教師進人教室后不需要逐個開啟設備，只需推開講臺柜門即可使用已在預備狀態的多媒體設備。使用完畢后也不需要逐一關閉設備，直接關閉講臺，所有設備將會自動關閉。教室實行開放式管理，所有教室在不授課時間，向學生全面開放。

當設備發生故障或進行維修，要求管理人員通過網絡登錄多媒體教學設備管理信息系統，及時填寫設備維修記錄單，錄人故障情況和檢修情況等。如有設備更換，應根據變化結果修改這些設備的數據信息。不同教學樓或不同的管理員只能錄人和修改自己管理權限的設備，不能越權錄人。管理人員可以實時查看到各個多媒體教室設備的使用率和維護記錄，及時掌握各設備使用狀態，特別是投影機燈泡的使用時間，使管理員能及時更換已到使用期限的燈泡，保證正常的教學秩序。

通過對本學院100位教師的問卷調查，對多媒體教室使用情況和管理模式的滿意率高達95%

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【論文摘要】：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域，并指出其發展趨勢。

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現

二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六

）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

【參考文獻】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).

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【關鍵詞】 射頻指標 儀器通信 自動化測試

一、引言

隨著通信產業的發展，產品系列的多樣化，組網的復雜性，以及用戶對產品質量的高標準要求，設備測試的重要性愈發凸顯。

傳統射頻指標測試，質檢和測試人員對系統（設備）的測試只能使用頻譜儀、信號源及輔助工具進行手動測試，對測試結果的判斷完全憑借肉眼讀取儀表上的顯示結果，對設備參數的調整往往是使用設備軟件工具手動調整。在設備量產時需要進行大量的重復性工作，測試結果也僅憑借手工記錄，工作壓力陡增。

測試速度慢、精度差、效率低，而且對于儀表的占用率非常高，在一定程度上造成儀表資源的相對缺乏，人力投入的增加。

射頻指標自動化測試系統對通信覆蓋系統（產品）和模塊射頻指標進行全面的測試，提高測試效率、節約測試設備和人力資源的投入、規范了測試流程、提高測試效率和測試結果準確性，從而提高產品的質量。

該系統將測試過程中大量重復、復雜性高的人工操作集合提取出來由程序模擬，在PC端使用VISA儀器控制驅動及SCPI命令控制儀器，來實現對信號源、頻譜儀的遠程控制以及對被測系統的監控。

二、通信設備現狀

2.1 系統結構復雜

現代移動通信運營商為了實現對不同應用場景靈活組網，往往采用多級網絡架構。比較常見的移動通信覆蓋網絡架構包括信號接入單元、組網交換單元及覆蓋單元。在人工測試的時，需要手動調節測試每個網絡節點的各種射頻參數，操作復雜，工序繁瑣且準確性差。

2.2 產品質量控制難

通常，為了保證設備能夠正常入網，通信設備生產商在交付產品之前，都必須經過嚴格的質量檢測。

通信系統射頻指標項目繁多，一般涉及系統輸出功率、增益、衰減、ALC、帶內波動、帶外抑制、雜散等幾十種測試項目。每個射頻指標參數的優劣會影響整個通信系統運行質量，往往需要多次調節參數信息來保證產品在系統應用中達到最佳狀態。

在質量檢測過程中，如此龐大的工作量，精細的調節工作倘若只依靠人工來完成將很難保證產品的質量。

三、系統設計方案

3.1 系統架構

本文結合通信覆蓋類產品射頻指標測試的實際需求，搭建自動化測試系統，其物理結構如下圖1所示。射頻自動化測試系統由計算機、頻譜儀、信號源、設備（被測系統）、路由器（或交換機）、網線、射頻線纜組成。

通過LAN口、串口以及RF接口將PC、儀器（頻譜儀和信號源被測設備（或模塊）組成三維一體的物理結構。其中，信號源實現被測設備對應信源信號的輸入；頻譜儀完成進由被測設備輸出信號的測量工作，并將測量數據交由PC機處理，PC機提供用戶操作平臺，完成測試數據分析判斷和被測設備的參數調整、結果保存等工作。

3.2 系統功能實現

射頻指標自動化測試系統設計架構圖如下圖2所示。系統由表示層、控制層、數據層、及通信層四部分組成。表示層實現與用戶的交互，控制層進行具體運算、數據處理和命令打包，數據層完成數據存儲，通信層則實現PC機（自動化測試軟件運行平臺）與儀器設備之間的信息傳輸。

自動化測試應用軟件是唯一人機交互接口，考慮到界面的可操作性，信息顯示的直觀性，設計時運用了JavaFX客戶端開發技術進行開發。自動化測試軟件主要包括設備參數自動化測試系統和執行測試模塊兩部分組成。其中設備參數自動化測試系統主要包括測試指標顯示與定制，結果顯示和數據導出，設備校正，系統設置及PF先衰減補償等功能；執行測試模塊主要包括數據獲取和分析、設備參數校準，儀器命令組包、設備參數組包等功能。

數據庫的主要功能是存儲數據信息，供應用程序調用。由于產品調試過程中系統參數修改頻繁，為實現數據存儲調用的便捷，數據庫采用XML數據庫技術實現，便于數據信息查詢和修改，以及承載用例標準數據源、測試結果、SCPI指令集、系統配置參數等應用數據。

通信層主要由路由器（或者交換機）及各種線纜為系統與儀表設備之間通信提供物理鏈路， VISA（Virtual Instrument System Architecture，虛擬儀器系統框架）驅動函數庫也屬于通信層，它是基于可編程儀器設備的I/o接口庫，實現了儀器控制命令開發，使得測試設備可與PC機可通過SCPI控制指令實現實時通信。

3.3 系統執行流程

1、系統功能

射頻指標自動化測試系統為用戶提供了友好操作界面。操作界面實現功能有：配置管理、儀器校準、上下行指標自動化測試、測試結果處理、設備出廠參數的導出備份。配置信息主要包括串口波特率的選擇、頻譜儀和信號源的IP地址、被測系統（設備）的測試項目配置。RF線校準完成信號源信號輸出射頻線衰減補償和頻譜儀信號輸入射頻線衰減補償。

2、操作流程

自動化測試系統在本地計算機上運行，可實現儀器的遠程自動化控制、測試結果的自動化分析、設備參數的自動化調整。具體實現步驟如圖3所示。

在PC機啟動自動化測試系統，用戶在窗口界面中設置串口、波特率、儀器及設備IP后，選擇待測試設備所屬通信制式并加載該制式的測試用例。PC機根據用戶設置參數發出SCPI指令來設置信號源，信號源將相應信號傳送到待測設備。待信號源加載射頻信號完成后，頻譜儀截取待測設備輸出信號并將數據回傳給PC機，PC機對回傳數據進行分析，判斷測試值是否滿足相應指標要求，若不滿足，則通過與產品對應的系統和模塊通信協議進行調整，并循環進行判斷、調整，直到符合相應要求。若待測項目在可控范圍內不能調整到正確的值，說明是非軟件設置導致射頻指標參數錯誤，需要檢查該產品的硬件模塊或電路元器件。

3.4 系統優勢

射頻指標自動化測試系通過簡化設備測試操作工序，用智能化的檢測系統代替傳統的工作測試，有效地縮短人工勞作時長，降低設備制造成本。此外，自動測試系統具有友好的人機交互界面，質檢和測試人員容易上手，且自動化測試軟件提供統一標準指標參數，能夠有效的減少人為誤差，能夠保證測試準確度、效率及產品質量。

四、結束語

射頻指標自動測試系統的引入大大提高了測試效率，測試時間大幅度縮短，并減少了人為引入的誤差。該系統的設計思路具有一定的代表性，同樣適用于其它通信設備自動測試系統的開發與實現，具有很高的實用價值和應用前景。

參 考 文 獻

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論文提要：隨著國際、國內油氣工業的快速發展，特別是天然氣工業的飛速發展，用于天然氣增壓的往復式天然氣壓縮機組被越來越多的使用，本文通過對L7044GSI/JGD4型往復式天然氣壓縮機組的控制系統進行分析，簡單介紹了控制系統的結構組成與控制功能的實現。

前言

隨著國際、國內油氣工業的快速發展，特別是天然氣工業的飛速發展，一種用于天然氣增壓的往復式天然氣壓縮機組（簡稱機組）被越來越多的用在長輸管道增壓輸送，地下儲氣庫高壓注氣，油田氣舉采油，油田天然氣回注，煤層氣處理，天然氣發電，油氣處理廠等場合，雖然不同應用場合下的機組的控制系統略有不同，本文通過對哈薩克斯坦KAM油田使用的美國HANOVER公司成撬的L7044GSI/JGD4型往復式天然氣壓縮機組控制系統WAHLECONTROLSYSTEMS進行分析，簡單介紹了控制系統的結構組成與控制功能的實現。

1.機組控制系統概述

機組控制系統（UnitControlSystem，簡稱UCS）或稱機組就地控制系統（UnitLocalControlSystem，簡稱LCS）通常以就地控制柜的形式安裝在機組主撬上或機組主撬附近，由機組供應商成套提供。

機組控制系統主要由過程控制單元、操作員工作站、數據通信接口等構成，通常，過程控制單元采用可編程序邏輯控制器(PLC)，做為人機界面的操作員工作站采用帶觸摸屏的計算機。因此，機組控制系統實際上是一套以PLC為控制核心，用于機組邏輯順序控制，PID控制，實時數據處理，報警停機保護，聯網通訊的自動控制系統，可完成單臺機組及其輔助系統（空冷器系統、儀表氣系統等）的控制。機組控制系統自成體系，獨立于站控系統（SCS）以外。

UCS自動、連續地監視和控制壓縮機組及其輔助系統的運行，保證人身和設備安全。具體來說，該系統至少滿足以下性能：根據命令或條件，按預定程序自動完成機組的啟動、加載、卸載和停機/緊急停機等操作；在所有工況下執行對機組的保護；在系統故障或誤操作的情況下避免不安全的因素發生；在觸摸屏上顯示各種工藝變量及其它有關參數；提供聲光報警；與SCS交換信息；接受SCS的操作命令。

UCS可實現多種操作方式選擇，各種操作控制方式之間的切換無擾動且不會導致不安全的因素發生。因此，UCS可實現以下操作方式：就地（LOCAL）人工或自動控制、遠程(REMOTE)自動控制(SCS或調度控制中心操作模式)、停機（OFF）。操作方式由安裝在UCP上的LOCAL/REMOTE/OFF選擇開關確定。就地控制方式優先于遠程控制方式。處于停機模式時，不能啟動機組，但各種變量/參數仍處于UCS的監視之下。在就地控制時，UCS不接受SCS或調度控制中心的命令，但各種變量/參數仍處于SCS或調度控制中心的監視之下。

ESD（緊急停機）控制命令優先于任何操作方式。無論ESD命令從何處下達及UCS處于何種操作方式，ESD控制命令均能被立即按預定的順序執行。所有ESD系統的動作將發出閉鎖信號，使機組在未接到人工復位的命令前不能再次啟動。ESD系統和各種保護系統均設計為故障安全型。

UCS全自動的完成對機組及其輔助系統和相關聯部分的監控，如（但不局限于此）：啟動/停機順序控制（包括各個閥門的順序控制）；負荷控制；動力源控制（如電源等）；速度控制及保護停機；機組機械狀態監測及保護停機；緊急停機（ESD）；輔助系統控制及保護；超溫、過壓控制及保護停機。

2．機組控制系統的結構組成

UCS的硬件組成主要包括可編程控制器（PLC）、就地控制柜（LCP）、就地檢測儀表、控制閥門、控制開關、ESD系統以及輔助系統等。

2.1就地控制柜

就地控制柜通常包括觸摸屏、開關、按鈕、指示燈、24VDC電源等。就地控制柜選用鋼質雙門或單門標準尺寸柜，門上帶安全鎖。控制柜配備散熱通風、照明等設施。控制柜的設計充分考慮了機柜內部和外部電線/電纜的布線空間。柜內機架與端子排的布置考慮了擴展余地且方便維護、檢修，柜內布線全部通過匯線槽，柜下端安裝接地母線。控制柜滿足所處環境的防爆等級要求。

2.1.1危險區域劃分與正壓通風

通常情況下，控制柜危險區域劃分屬于：1類，2區，D組。控制柜內的部件和控制柜本身的結構也必須符合1類，2區，D組的危險區域的要求。控制柜為微正壓式，用儀表風吹掃，用于減輕現場環境對柜內部件的損害，用戶負責向控制柜提供一個儀表風供氣點。

2.1.2控制系統電源需求

用戶負責向控制柜提供符合要求的電源：220VAC，1Ph，50Hz。供應商提供24VDC備用蓄電池。蓄電池安裝在控制柜內。就地控制柜負責向發動機控制系統提供21.6-30VDC（最大尖峰電壓2V，最小電流12Amps），用于發動機控制和點火。同時，向控制面板和末端設備提供16Amps電流，向成套撬裝電磁閥提供24VDC。

2.1.3盤裝開關、按鈕和指示燈

控制柜前面板上安裝的開關、按鈕和指示燈主要有：控制盤電源開關、啟動按鈕、停機按鈕、指示燈測試/復位按鈕、空冷器風扇電機HOA開關、控制盤電源指示燈、機組運行指示燈、準備加載指示燈、測試模式指示燈、預指示燈、空冷器風扇運行指示燈等。

2.2現場儀表

2.2.1成撬安裝壓力表

成撬安裝壓力表符合以下要求：用于工藝氣的表盤尺寸為4.5″,用于輔助設備的表盤尺寸為2.5″,實體表面，開關表，不銹鋼彈簧管、承孔和移動件，雙單位顯示，鋼制脈動緩沖器，1/2″NPT接口。

2.1.2成撬安裝溫度表

成撬安裝溫度表符合以下要求：雙金屬,不銹鋼構件，壓封，表面調整，鋼化玻璃，硅樹脂涂層發條，雙單位顯示，全量程精度1%，3″表盤，1/2″NPT接口。

2.3PLC

2.3.1PLC組成

PLC安裝于就地控制柜內，WAHLECONTROLSYSTEMS使用AB公司的SLC500PLC作為控制核心，主要由CPU模塊、I/O模塊、通訊模塊、電源模塊、安裝附件等構成，采用模塊式結構，圖1為模塊式PLC結構示意圖。為保證系統的可靠性，PLC的處理器按熱備設計。PLC所選用的模塊為帶電可插拔型模塊，且每塊模塊帶有自診斷功能。PLC系統能夠滿足所需的熱備冗余配置要求。對硬件的地址分配設置、I/O的量化等采用組態的方式完成。

WAHLECONTROLSYSTEMS采用的SLC500PLC主要由1個CPU模塊、1個10槽機架、1個7槽機架、2個電源模塊、3個16-PT輸入模塊、2個16-PT輸出模塊、1個8-PT模擬輸入模塊、1個4-PT模擬輸出模塊、1個4-PT模擬輸入模塊、2個8-PTRTD輸入模塊、3個8-PTTC輸入模塊、1個通訊模塊、1條通訊電纜等組成。

作為控制系統的核心，SLC500通過專用通訊電纜與MMI（人機界面——觸摸屏控制面板）通訊，實現機組的實時監控、參數調整、數據處理等，技術人員還可以通過工程師工作站與SLC500進行通訊，進行相應權限內的操作。

2.3.2SLC5/04CPU模塊

SLC5/04CPU模塊前面板由一個三位選擇開關、三個通訊接口和六個指示燈組成，側面有存儲器模塊、電池、跳線設定和銘牌等。圖2為SLC5/04CPU模塊結構示意圖。

圖2SLC5/04CPU模塊結構示意圖

2.3.3I/O模塊

⑴模擬輸入模塊1746-NI8

模/數轉換器為16位,共模抑制比100dB,輸入相互隔離。模擬量輸入模塊上有報警限位設定。供給現場兩線制變送器24VDC電源由PLC系統提供。輸入信號4～20mA或1～5VDC可任選，有源輸入或無源輸入可任選。

⑵模擬輸出模塊1746-NO4I

數/模轉換器為14位,輸出0～20mA或4～20mA信號，具有輸出隔離，具有短路保護和斷路報警等功能。帶負載能力不小于500Ω。

⑶熱電阻輸入模塊1746-NR8

接收現場采用的三線制或四線制熱電阻信號。熱電阻主要技術特性為：Pt100，α＝0.00385Ω/Ω/℃，100Ω@0℃。

⑷數字量輸入模塊1746-IB16

數字量輸入模塊采用光電隔離,工作電壓范圍10-30VDC，額定輸入電流8mA（24VDC），輸入與地隔離。現場觸點為無源型。所需24VDC電源由PLC系統提供。

⑸數字量輸出模塊1746-OW16

1746-OW16模塊電壓范圍5-146VDC&5-265VDC，接點容量：電感電路：0.22amps@125VDC，0.58amps@48VDC；電阻電路：1amp@125VDC，1.5amps@48VDC，輸出有短路保護且與地隔離。

2.3.4通信模塊3150MCM

SLC500采用MODBUS通信模塊，能完成不同通信協議間的轉換，帶有2個Modbus通信接口，通信速度可在300～38400bit/s之間任選，1個TCP/IP接口。

2.3.5電源模塊1746-P3

PLC系統向現場二線制儀表回路、無源觸點以及繼電器提供符合要求的24VDC電源（冗余）。24VDC電源的配電由供貨商負責。為模擬量輸入、模擬量輸出、數字量輸入、數字量輸出等不同類型的I/O模塊提供獨立的24VDC供電回路，每個供電回路應設置雙刀斷路器。

2.3.6安裝附件

用于安裝可編程序邏輯控制器，包括輸入/輸出模塊等設備的全部安裝附件、機架、內部連接電纜（線）、與現場信號連接的端子排等,安裝附件按20%的余量設計。

2.4操作員工作站

供貨商為機組配備1套操作員工作站。操作員工作站即控制柜的控制面板。操作員工作站是操作人員與控制系統的人機界面，操作員通過它可詳細了解運行情況，并可下達操作控制命令，從而完成對機組的監控和管理。

操作員工作站將直接與PLC交換數據，它具有數據采集及處理、實時及歷史數據的管理、動態工藝流程及其他圖形的顯示、報警/事件管理、報表生成及打印等功能。在遠控模式時，關閉操作員工作站不對UCS的信號傳輸、運行有任何影響。

2.5發動機控制系統—ESM®

ESM®是發動機總體管理系統，行使點火控制、速度控制、爆燃檢測、起停控制、故障診斷、故障記錄和報警停機等功能。

ESM®控制發動機啟停的邏輯框圖如下圖3-圖5：

圖3啟動邏輯框圖

圖4停機邏輯框圖

圖5緊急停機邏輯框圖

1.5觸摸屏

WAHLECONTROLSYSTEMS采用的觸摸屏為AB公司的PanelView1000+觸摸屏，帶有RS232串口通訊口、USB接口、TCP/IP接口、DH485、DH+等接口。

4．控制系統軟件

為完成機組控制任務，機組控制系統配備了如下軟件：

4.1PLC程序編程軟件

SLC500采用RSLogix500編程軟件。

4.2PLC用戶通訊軟件

SLC500采用RSLinx通訊軟件。

4.3MMI組態軟件

PanelView1000+采用PanelBuilder32組態軟件。該軟件具有強大的圖形編輯、顯示功能，具有支持三維圖的編輯、顯示能力。支持多窗口顯示及動態畫面顯示。具有通信管理、數據庫管理、動態和靜態畫面編輯、文本編輯、在線幫助、實時趨勢編輯顯示、歷史趨勢編輯顯示、報警管理、事件管理、報告管理、打印等功能模塊。

篇9

關鍵詞：遠程開放教育；工科；畢業設計

中圖分類號：G728 文獻標識碼：A

畢業設計是遠程開放教育工科的一個重要實踐教學環節，既是學習深化和升華的重要階段，也是學生向具有較高職業技能的應用型人才轉變的重要過渡階段。近年來，隨著普通高校持續擴招，遠程開放教育學生入學素質不斷下降，遠程開放教育工科畢業設計質量也呈現出下滑的趨勢。如何采取有效措施來提高畢業設計質量，對于保證和提高遠程開放教育工科的教學質量具有重要意義。

一、影響畢業設計質量的主要因素

（一）畢業設計的選題不當

選題與學生的職業沒有關聯或適用性不強，學生對課題研究的目的和用途產生迷茫，從而產生懈怠情緒。選題陳舊或學生對選題不感興趣，缺乏研究的主動性。課題的難度過大，學生感到無從下手而產生畏難情緒，進度難以保證。課題過于簡單，難以激發學生對課題進行深入研究的興趣，在部分學生中存在簡單應付或抄襲他人的現象。

（二）教師投入精力不足

部分教師對畢業設計不重視，責任心不強，投入的時間和精力不足，與學生的溝通缺乏主動性，指導走過場；不重視對開題報告的指導，學生的開題報告質量不高，設計帶有一定的盲目性，設計效率低；疏于指導，把畢業設計看作是學生的任務，只管開題與結尾，平時對學生要求不嚴、督促不力，最后，要么敷衍了事，要么簡單包辦。有的答辯走過場，沒有按教學標準來衡量學生的學識水平，不論答辯情況如何，一律放行。

（三）教師指導不力

有的教師指導缺乏針對性和啟發性，難以獲得學生的有效反饋，師生溝通不暢，學生無法自己解決問題，只好依賴教師手把手的指導。部分教師未能開展切實有效的遠程指導，使得部分學生由于缺少指導而難以提高畢業設計質量。有的教師未能及時地發現并糾正學生出現的錯誤，學生只好將錯就錯。部分教師專業素質不高，缺乏工程實踐經驗，指導學生時，理論上不夠深度，技術上不夠實用。

（四）學生重視不夠

部分學生對畢業設計的作用和意義認識不足，對畢業設計不重視，認為畢業設計只不過是練練手，走走形式，混過去就萬事大吉，在遇到問題時不是想辦法去解決，而是消極等待，過分依賴指導。有的缺乏學習動力，學習熱情不高，主動性不強，作風拖拉，設計進度和設計質量難以保證。

（五）學生基礎知識不扎實

部分學生的基礎知識不扎實，不能把各科知識融會貫通，分析和解決實際問題的能力較低；有的對工程設計的基本常識和方法沒有很好的掌握，動手能力差，上手較慢，設計中易走彎路，設計效率低；有的論文寫作能力較差，論文格式也不規范，論文質量不高。

（六）學生投入的時間與精力不足

遠程開放教育的學生一般為在職人員，由于工作、家庭和生活上的壓力以及學習態度等原因，部分學生投入畢業設計的時間和精力不足，使得實際的設計工作量不能滿足設計任務的需要，畢業設計難以出精品，甚至有的學生無法完成設計任務。

（七）過程管理不規范

教學的時空分離給監控帶來了一定的難度，指導方式的多元化也給管理帶來了新的問題。設計過程監控不力、賞罰不明、管理缺位是畢業設計質量難以提高的重要因素。管理制度不完善，師生行為隨意性較大，使得畢業設計的各環節及其監管形同虛設，學生對畢業設計漫不經心，教師指導流于形式。

二、提高畢業設計質量的應對策略

（一）強化制度保障

制定和完善畢業設計的規章制度，為畢業設計提供科學的行動準則和依據。用規范化的文件形式將畢業設計的時間安排、工作程序、論文格式、指導教師及學生的任務、各階段的評價標準，以及對選題、指導、答辯等環節的要求做出明確的規定，同時，對過程管理也予以界定和說明。用規章制度對師生的畢業設計進行指導、激勵和約束，并明確規定相關人員的工作方式方法和職責，使畢業設計工作制度化、程序化，杜絕了師生在畢業設計中的隨意性，并使相關人員有目標、有壓力、有動力，為提高畢業設計質量提供良好的運行和管理機制。

（二）合理選擇指導老師

指導教師應由責任心強、教學水平高、實際經驗豐富，并具有中級以上專業技術職稱、或具有碩士、博士學位的教師來擔任。對指導教師實行動態管理，把專業素質高、責任感和指導能力強的專兼職教師不斷充實到指導教師隊伍中，并將不稱職者調離指導教師崗位。在遠程開放教育工科畢業設計中，那些對學生具有愛心、熱心、耐心、細心和信心的指導教師，往往能指導學生做出高質量的畢業設計。“五心”教師具有崇高的職業道德和奉獻精神，是大家學習的榜樣，也是選擇指導教師的理想標準和指導教師不斷提高修養、完善自我的追求目標。

（三）提前進行動員和選題

提前一學期進行畢業設計組織動員和選題，學生可提前進入畢業設計的準備工作，使畢業設計有更充足的時間。畢業設計的成敗在于學生能否以認真、嚴肅的態度對待畢業設計[1]。通過畢業設計動員，使學生充分認識畢業設計的重要性，了解畢業設計的規章制度，并使學生清楚畢業設計的要求和工作流程，從而使學習成績優秀的學生有勇氣承擔較高難度的課題，同時，也使學習成績稍差的學生能克服畏難情緒，樹立按時保質保量完成畢業設計的信心，為畢業設計的順利開展奠定基礎。

（四）貫徹科學選題

好的選題是成功的一半[2]。選題要體現專業培養方向和專業特點，要有利于學生綜合運用所學知識（涉及課程須三門以上），提倡“真題真做”，鼓勵師生結合工作崗位實際選題，使課題緊貼實際工程需求，并具有一定的實用價值；模擬課題應具有工程背景和實際意義，要做到“真題假做”或“假題真做”。教師提出的備選課題應多樣化、層次化，便于因材施教。課題難度和工作量要適當，應使學生在規定時間內經過努力能完成全部內容。要根據學生的興趣和愛好來選題，此外要杜絕學生選題的盲目性和隨意性，使每個學生都能選到適合自己的課題。

（五）重視開題工作

良好的開題可使學生設計思路清晰，避免盲目性和消極等待，少走彎路，有效提高畢業設計質量和設計效率。開題報告的質量對于最終成果至關重要，甚至可以說好的開題報告是設計(論文)成功的一半，因此教師對于學生撰寫開題報告的指導工作是非常重要的[3]。遠程開放教育的教學時空分離和學生自主學習方式，使得畢業設計尤其需要利用開題來對課題進行論證和設計。為此，提前一學期進行開題，使學生有較充足的時間查閱資料和撰寫開題報告。教師要對學生的設計方案、技術路線等的可行性、先進性以及是否貼近工程實際等進行嚴格審核把關，開題報告審核通過后才能開始畢業設計工作。

（六）注意激發學生的學習動機

學習動機是有效地進行學習的前提[4]，教師應采取有效措施來引發和形成學生的學習動機并不斷加以強化。教師應指導學生根據個人的情況來選題，以增強學生對畢業設計的信心和興趣；要關心學生，加強與學生的情感交流，盡可能滿足學生的需要，使學生更加專心于畢業設計；指導要循序漸進，由淺入深，對學生的進步要及時表揚和鼓勵，不斷增強學生的成就感和自信心；建立良好的師生關系，以民主、平等的態度對待學生，良好的師生關系是教師開展教學指導的基礎，當學生被教師的修養和人格魅力所吸引時，學生對教師的興趣會遷移到教師所教授的內容上，從而提高指導效果和畢業設計質量。

（七）加強指導的針對性和啟發性

加強指導的針對性和啟發性，是提高指導效率和效果的重要途徑，也是提高畢業設計質量的重要手段。由于每個學生的學習基礎、學習能力、設計課題和遇到的問題均不相同，教師只有根據學生的具體情況，進行個性化和針對性的指導，才能有的放矢，取得好的指導效果。對于學習基礎相對較差的學生，要循循善誘、耐心細致地去進行引導，讓學生盡快上手，切忌對學生急躁和不理睬；對學習基礎較好的學生，要適度拓展學生的知識面，加強對他們創新能力的培養。要加強設計現場的指導，進一步提高指導的針對性。應多采用啟發式的指導，充分調動學生的主觀能動性，培養學生獨立思考、自主分析和解決問題的能力。

（八）加強遠程指導

突出遠程教育特色，加強遠程指導，是保證畢業設計質量的重要手段。與學習者建立個人聯系，是激發學習者動機和促進其進行學習的前提，這可以通過非接觸性通信來實現[5]。遠程指導雖說沒有當面指導那么直觀方便，但它仍是加強師生交流、彌補面授指導缺失、促進畢業設計順利開展的重要手段。此外，工科在計算機與網絡技術上的優勢，有利于遠程指導的開展。所以，指導教師除了要安排定時的面授指導外，還應充分利用現代通信技術和現代教育技術來開展切實有效的遠程指導。遠程指導多采用電話、BBS、Email和QQ等方式進行。在遠程指導中，可利用語音對話、視頻聊天、遠程控制、截圖、錄屏、數碼攝影攝像、文件傳送等技術手段來增加師生交互的信息量，以便提高遠程指導的效率和效果。

（九）強化過程監控

1.強化對教師的監控，提升教師的責任感

組織教師進行畢業設計專項培訓，提高教師的責任感和使命感。對教師的監控采取定期、不定期檢查或抽查方式進行，檢查內容包括檢查設計進度、查看指導登記表、召開學生座談會、聽取學生信息員情況匯報等，并采用量化的過程檢查評價指標對教師的指導過程、師生關系及指導效果進行評估，發現問題及時采取有效措施糾正偏差，促使教師將壓力轉變為動力，認真做好畢業設計指導工作。

2.強化對學生的監控，提高學生的主動性

對畢業設計質量影響最大的因素是學生自身的因素，因為他是能動的進行畢業設計的直接責任人[6]。指導教師每周檢查一次學生的畢業設計，每月進行一次階段性檢查。對未能到校的學生要及時進行遠程檢查，督促學生按進度計劃和質量要求進行設計，杜絕學生弄虛作假或抄襲他人。管理人員通過執行各種審核制度以及進行定期、不定期抽查的方式來對學生的畢業設計進行監控，進一步規范學生的畢業設計過程。

3.強化對關鍵環節的監控，保證畢業設計順利開展

認真做好畢業設計初期、中期和后期3個關鍵環節的階段性檢查工作，初期重點檢查教學保障、組織管理、設計選題、任務安排、開題質量等內容；中期重點檢查設計進度、教風、學風等內容；后期重點檢查畢業設計的質量和答辯情況等內容。對關鍵點的檢查采取指導教師對學生檢查，管理人員對指導教師檢查和對學生抽查、專家對畢業設計質量抽查的方式來進行。指導教師要認真檢查、嚴格要求，管理人員要督察及時、管理到位。對于發現有問題的師生，要進行批評教育，對于有重大失誤問題或有責任事故的人員，按責任事故處理制度進行處罰。

（十）規范答辯環節

畢業答辯是保證畢業設計質量、給師生施加壓力和動力的一個重要手段。畢業設計的答辯和成績評定是否科學、嚴格和公正對畢業設計有著較強的導向作用。為了使答辯和成績評定公平、公正，應制定科學、合理、操作性強的畢業設計答辯評價標準，規范答辯過程，減少人情分，并用民主的方式確定最終答辯成績。參加評優的學生必須進行公開答辯，其他學生則參加分組答辯。通過答辯可以檢驗學生畢業設計的質量，考查教師的指導水平，考核學生的綜合能力，同時還可杜絕抄襲現象。

三、結語

畢業設計質量的高低是衡量遠程開放教育工科教學質量的重要指標，是學校辦學水平和綜合實力的體現。近年來，盡管在畢業設計中還存在著一些不利的影響因素，但實踐證明，只要高度重視畢業設計，在畢業設計過程中，嚴格遵循遠程開放教育和工科教育的教學規律和特點，加強過程管理和監控，有效地調動師生的積極性和主動性，就一定能克服不利因素，不斷提高畢業設計質量。

參考文獻

[1][2][6]許軍,孫彩敏.影響大學生畢業論文質量的因素探討[J].防災技術高等專科學校學報,2004,(3).

[3]馬敬峰.論本科畢業設計(論文)教學質量評價體系的構建[J].中國大學教學,2007,(6).

篇10

關鍵詞：實驗資源；網絡開放；創新

中圖分類號：G434　文獻標識碼：A　文章編號：1673-8454(2012)03-0024-04

一、引言

實驗室在培養大學生的實踐動手能力、理論聯系實際能力、開拓創新能力和提高大學生綜合素質等方面起著舉足輕重的作用。實驗室資源作為高等學校的核心資源之一，不僅是學校辦學實力的標志，也是高校教學水平、科研實力的重要體現。近年來，高等學校實驗室建設的投入、規模、效益和水平都有顯著提高，但在實驗室內涵建設上還遠遠不夠，實驗室資源建設也存在很多問題。(1)實驗資源尚未形成體系：各個實驗教學資源分隔，獨立成塊。沒有構成相互支撐、相互融合的數字化實驗資源體系。(2)實驗資源開發深度不夠：多元化高等教育培養模式。對實驗資源配置提出了多元化、多層次建設的要求。目前本科教育優質實驗資源短缺，實驗資源信息化程度不高。實驗教學示范中心網站上的數字資源不夠豐富、形式單一、交互性實驗偏少。還遠遠不能滿足現代工程教育的要求。信息技術在數字實驗資源建設的應用還有待進一步研究。(3)實驗資源的開放共享程度不夠：以淺層面的共享居多，具體表現在，觀摩學習多，缺少深層次共同研究的交流；共享項目范圍窄，參與學生人數較少；實驗資源共享的優勢沒有完全體現。(4)實驗資源管理水平有待進一步提高：目前實驗資源管理主要是針對本單位、本學科的發展需求，對實驗室進行管理。隨著實驗室開放共享的需求，各個單位實驗資源重復配置及部分實驗資源稀缺的現象同時存在。

以新一代信息技術為手段，實行優質實驗資源開放共享是實驗室管理工作中非常重要的一項，其本質是將實驗教學從以學校、教師為中心轉移到以學生為中心。進行個性化自主教學，為培養工程創新人才提供優質服務。

二、多元一體化優質開放實驗資源體系的設計

以“工程化、信息化、多元化、融合創新”為實驗室建設理念，以“提高學生現代工程意識和實踐創新能力”為目標，進行優質實驗資源庫和虛擬交互實驗平臺的開發，構建學校層面優質實驗資源體系。該體系由優質實驗資源庫、數字化實驗室、學生創新工作室和實驗成果展示與交流平臺四個模塊組成。

如圖1所示，以學科為線索，以“點”遞進到“線”，從基礎實驗、專業實驗到綜合實驗、創新實驗循序漸進；采用“集束化”策略。即從各學科專業基礎實驗中提煉支撐專業的知識束與支撐工程技術的知識整合成知識鏈，由“線”貫穿成“面”，形成與工程能力直接對接的校內跨學科綜合實驗資源庫。精選國內外優質實驗項目資源和校內綜合實驗資源共同構成優質實驗資源庫。以新一代信息技術為手段，改革實驗教學模式，建設企業合作平臺資源以及實驗成果與企業和市場交流對接窗口，將“面”構筑成“資源豐富、形式多樣、相互支撐、融合創新”的多元一體化實驗資源體系。建立連接校內實驗室、校外實驗室和產業之間的平臺。

1.建設優質實驗資源庫

(1)校內優質實驗資源庫建設

在學校2個國家級實驗教學示范中心、10個省級實驗教學示范中心、1個教育部工程研究和10個省級重點實驗室網站基礎上，利用信息化手段，進行優質實驗資源項目篩選與開發。同時通過網絡實現開放共享，為數字化實驗室提供支持。主要包含視頻點播系統、數字化實驗教程、實驗技術應用案例、集成化的專業實驗資源數據庫等。

1)視頻點播系統：主要包括典型實驗教學視頻點播、儀器操作與應用視頻點播和實驗建設成果介紹等模塊。“典型實驗教學視頻點播”根據典型實驗內容制作教學視頻，方便學習者上課前預習、課后復習等。由于學習者經過預習已把實驗基本知識掌握，方便教師開展創新型、個性化的實驗教學，大大提高了實驗課堂效率。儀器操作與應用視頻點播主要針對大型儀器操作復雜，非專業人士需要經過相關學習才能正確和安全地使用。學習者使用共享儀器前通過該系統可以預先了解儀器設備的操作規程、使用方法和應用實驗案例，在實驗室使用儀器操作過程中也可隨時點擊該系統及時查詢以獲得幫助。實驗建設成果介紹主要介紹各個實驗室及實驗中心的建設成果。便于外校和企業了解學校實驗室情況，也擴大了學校實驗室的影響力。

2)數字化實驗教程包括：網絡教程、電子教案和實驗教材等，學生可隨時隨地通過網絡進行實驗課程的學習，不但可方便學生預習和復習實驗課程，豐富的網絡教程和實驗教材也擴大了學生的知識面，有利于學生自主學習。

3)實驗技術應用案例：包含儀器設備的開發、實驗項目開發等案例。如開發無線通信組網實驗平臺，給高校電子通信類學生提供一種了解接觸無線通信核心技術的實踐平臺。通過計算機和該實驗平臺可以簡易地進行節點功能的配置、節點工作狀態查詢、網絡拓撲結構設計、網絡通信狀態查詢、通信速率統計、無線中繼傳輸觀測等功能，利用兩個或多個節點可以完成簡單和較為復雜的一些通信演示和實驗。同時利用無線通信組網實驗平臺，還能夠開設一些開放型創新實驗。如無線段距離遙控實驗、無線溫濕度監控實驗、無線傳感器網絡實驗、無線MESH組網實驗和無線抄表數傳實驗等。

4)集成化的專業實驗資源數據庫：專業綜合實驗應用系統相對應的是集成的專業實驗資源數據庫。首先，實驗資源數據庫具有仿真性。通過大量基本實驗項目(單項實驗)組合就構成了一個完整的業務循環，能夠反映真實完整的業務過程。其次。實驗資源數據庫具有綜合性。在實驗完成后產生大量信息。這些信息可以進一步進行加工、處理、輸出。而在這個“深加工”的過程中，就可以把相關的知識融會貫通。再次。實驗資源數據庫具有靈活性。實驗數據庫可以根據不同專業的模式、方法及新型業務層出不窮對這些單項實驗項目適時更新，可以對原始實驗數據進行相應的調整，保障實驗內容與實際業務不脫節，靈活地適應模式及方法的變化。如建立高度集成的會計實驗資源數據庫，即在虛擬服務器端建立一個大型的會計實驗資源數據庫。這個實驗資源數據庫不是簡單的習題庫或是案例庫。而是由大量基本實驗項目(單項實驗)構成，這些單項實驗按照會計專業知識點進行設置，內容包括6大會計要素(資產、負債、所有者權益、收入、費用和利潤)的會計處理和會計報表(資產負債表、利潤表、現金流量表)的編制；另外，還包括一些特殊但在實務中較為常見的會計業務。如合并財務報表、外幣業務、非

貨幣性資產交換、債務重組、租賃、衍生金融工具等。

(2)收集國內外優質實驗資源并進行分類建設。

通過浙江省高校實驗室工作研究會和浙江省實驗室建設指導委員會與省內高校交流實驗室建設與管理經驗。采集優秀實驗項目資源。通過國內外考察及網絡平臺，收集國內、國際優秀實驗資源，并進行分類整理，供校內教師學習和參考。

2.開發數字化實驗室。建立遠程虛擬交互實驗平臺

數字化實驗室作為實驗室教學的完善和補充，一方面可以解決目前教學經費緊張、實驗設備不足、課程學時少和講授內容多的矛盾，另一方面可以提高教學效果，提高學生的學習興趣和積極性。理解和掌握實驗內容，在一定程度上可以替代部分實驗內容，除此之外還有利于各高校之間的教學資源共享。本課題基于多媒體計算機技術、仿真技術、虛擬現實技術與網絡技術，以自主學習、合作學習為主要實驗方式，開發數字化實驗室。主要包括網上實驗室瀏覽、虛擬仿真實驗、遠程控制實驗、學生創新工作室、實驗交流等模塊。虛實結合建設基于網絡的數字化實驗教學中心。

(1)網上實驗室瀏覽

利用虛擬現實等技術，對學校部分典型實驗室進行可視化三維虛擬場景的開發，師生點擊該系統猶如身臨其境地參觀瀏覽實驗室。

(2)虛擬仿真實驗

仿真技術已成為一種國際公認的高效現代化教學手段。利用仿真技術和多媒體技術，開發形象生動的虛擬仿真實驗。提高學生學習的興趣。通過將不同模塊的相似知識點有機地集成在一個虛擬仿真實驗環境中，并建立知識點之間的有機聯系和區別，加深對該定理的理解，從而更好更準確地應用知識、訓練思維和鍛煉實踐能力和工程思維。如通過具體的實例開發電路基礎的綜合性虛擬實驗。即在MULTISIM軟件下仿真不同電路分析模塊中(直流電阻電路、正弦穩態交流電路、耦合電感和變壓器電路、信號調理電路、通信電路)最大功率傳輸的不同實現情況和特點。

(3)遠程控制實驗

目前國內大部分高校都是讓學生到實驗室完成實驗，規定的時間內，如學生不能完成實驗必須拖延時間或者留到下次課再接著做，這樣直接影響了教學效果。雖然有些硬件實驗可以利用軟件仿真來實現。但不適用在實時性要求很強的應用系統中。另外實際實驗中出現的各種誤差、元件故障等情況在虛擬實驗中無法體會。采用軟件模擬和實際硬件電路操作相結合的方法開發遠程實驗項目，即學生利用軟件來對硬件操作，通過網絡為用戶提供實時的遠程實驗服務。如搭建單片機遠程實驗系統，通過采用大規模集成電路FPGA為實驗核心芯片。以FPGA和CPLD為控制手段免插線，以通用USB接口和JTAG接口相結合的通信方法，再以網絡為媒介，利用軟件來控制硬件，達到和在硬件設備上做實驗一樣的效果。并在此基礎上構建完整的單片機實驗體系，遵循由易到難、循序漸進的方式，逐步引導學生從按部就班到自主設計并鼓勵創新。

3.建立學生創新工作室

學生創新工作室是教學研究和探索過程中，對常規教學的引申和延續，是創新教學模式的體現。基于網絡的學生創新工作室，作為實體創新實驗室的拓展和補充，為學生開展實踐創新活動提供了新的途徑。

(1)創意交流社區

創意交流社區經常企業及學校科研項目的信息和學生實踐項目的構思，企業、教師、學生可在該社區中充分交流。學生根據網上的項目信息挑選感興趣的課題，該課題經過不斷修改和完善、學校專家組評估通過后即可立項開始實驗。同時邀請企事業單位前來挑選立項實驗項目的創意，進行校企合作，讓學校成為企業的科研場地。社會創意人才的輸送站。

(2)創新實驗項目討論區

經過創意交流立項的實驗項目，大多都是和企業社會項目、教師科研項目等密切相關的。學生工作室按照創新實驗項目分專題設置虛擬工作室進行實驗交流與討論，包括項目負責人網絡招聘項目組成員，實驗資料上傳和實驗難題討論等，創造了一個能較好培養學生的團隊協作能力、交流溝通能力和創新能力的網絡實踐環境。

(3)開源項目社區

成功的開源項目是眾多優秀開發人員的智慧結晶，包含了他們的最佳實踐經驗。對合適的開源軟件項目進行改造形成教學項目用于教學，具有不可比擬的優勢。實驗項目立項后，可在開源社區招聘研發團隊，參與開源項目的開發。這個開源項目社區可以對所有項目的開發過程進行管理，并可對學生進行能力考評。開源項目包含開源軟件項目和開源硬件項目，通常采用的是通用公共許可證協議，即GPL(General Public License)協議。開源項目由于開放項目源代碼、資料為學習者提供了廣闊的學習和研究空間，為教育提供了極好的先決條件和素材。

4.實驗成果展示與交流平臺

實驗成果展示與交流平臺將及時學生優秀實驗成果，建立學生創作成果與企業、市場交流對接窗口。該平臺一方面邀請企事業單位前來挑選人才。為畢業生提供更多的就業機會；另一方面通過開放辦展回饋社會，一些企業人員如看重學生的作品。則希望與學生和學校洽談合作，將學生的作品投入批量生產，成為產品。

該平臺將申請專利、軟件著作權的程序及論文寫作指南到平臺上，鼓勵學生實驗作品申請專利、軟件著作權、等，為學生的創意“保駕護航”。

三、基于網絡管理系統，實現實驗資源的開放共享

數字化資源需要通過基于網絡的管理系統才能更好地發揮作用。目前我校實驗室開放共享管理系統已進入后期安裝、測試與完善階段，該管理系統主要由信息實時采集硬件系統和信息管理系統組成。利用無線傳感網絡技術、射頻識別技術和現代網絡技術等，對實驗室及儀器設備的使用情況進行數據采集、傳輸、統計和信息化管理，具有實驗室資源信息化管理、產學研資源集成展示、實驗室與大型儀器任務管理、實驗室與大型儀器使用過程管理、實驗室與大型儀器自助收費管理、實驗室與大型儀器統計與報表等功能模塊，如圖2所示。平臺技術體系由學校、學院、實驗室三層結構組成。三級網站結構相似，三層數據統一。在共性基礎上發揮校園網優勢和實驗室每個獨立部分的主動性。建設個性化的實驗資源，最大限度地體現優質資源共享。

目前我校優質開放實驗資源依托實驗室與大型儀器管理網絡平臺從學院測試進入由點到面、由局部到整體的全面實施階段。對實驗資源開放共享氛圍的形成、開放教學模式的形成及學生從事實驗活動積極性的提高等發揮了積極作用。

參考文獻：

[1]田曙堅，王巖等.實驗教學中心信息化建設的認識與探索[J].實驗室研究與探索，2010，29(9)：92-94.

[2]賈申利，楊帥等.高校實驗室資源共享與人才培養的關系[J].實驗室研究與探索，2009，28(5)：14-15.

[3]李津石.建設實驗教學示范中心構筑創新人才培養平臺[J].中國高等教育，2009(6)：14-16.