導語：如何才能寫好一篇檢測系統設計論文，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。

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考慮到僅是文本的儲存，且該軟件為小型單機軟件，占用空間較小，所以我們選擇了MicrosoftOfficeAc-cess數據庫。此舉不僅節約了空間，降低了開發成本，也提高了軟件的性能。基于MicrosoftOfficeAccess數據庫，圖2系統框架圖通過開發環境實現了電磁兼容檢測信息管理系統，同時采用MicrosoftOfficeWord文字編輯軟件作為電磁兼容檢測報告的基礎軟件，采用MicrosoftOfficeExcel電子表格作為部分數據的導入、導出文件格式。這四個軟件都源自同一公司，因此四者之間的交互相對來說會比較簡易快捷。

1.1檢測信息的輸入

電磁兼容檢測需要輸入的主要信息包括：(1)被測件的名稱、型號、編號、生產廠家；(2)被測件供電情況，被測件的供電類型及供電電壓大小，包括直流還是交流，若是交流，則輸入供電頻率；(3)被測件電纜情況，被測件的電纜的類型，包括電源線、信號線等；(4)委托單位名稱和地址；(5)檢測依據的技術文件的名稱、編號，包括被測件電磁兼容檢測所依據的試驗大綱；(6)被測件描述，被測件工作狀態、被測件敏感判據；(7)檢測說明，被測件在檢測過程中需要說明的內容，例如一些同標準測試不同的地方，或被測件整改后的情況等；(8)報告編號、密級；(9)檢測項目及檢測結論，每個檢測項目符合要求與否的結論；(10)檢測費用及結算情況等。根據所輸入的信息，并進行數據校驗，校驗正確后存入數據庫。

1.2軟件配置

為了提高軟件的使用效率，通過配置ComboBox控件的下拉列表，可大大提高軟件信息輸入的效率，例如委托單位的名稱，一般一個委托單位會多次對個產品到電磁兼容實驗室進行電磁兼容檢測，那么，提前配置好委托單位名稱的下拉列表，實際使用時，只需要通過點選即可，提高了數據錄入的速度和準確性，大大節省輸入的時間，提高輸入效率。

1.3報告自動生成

通常一個產品的電磁兼容實驗涉及到多個電磁兼容項目，而每個電磁兼容項目都需要原始記錄和檢測報告。而不少信息是需要重復輸入的，例如原始記錄的表頭信息，完全可以通過編程的方法來自動生成。事先分別建立每個電磁兼容項目的報告模板，把這些報告模板放在一個文件夾下以方便軟件調用。在自動生成某產品電磁兼容檢測報告時，根據產品所檢測的電磁兼容項目在報告模板文件夾中選擇相應的模板，并根據已經輸入的信息，根據報告模板中的書簽和表格等樣式定位位置，自動生成電磁兼容檢測報告。這樣可以避免由于人工書寫檢測報告時由于個人因素編制不慎出現的錯誤，也提高了報告編制的工作效率。通過電磁兼容檢測報告自動生成功能，可以避免由于人員水平參差不齊導致的檢測報告不規范，從而滿足檢測報告的質量要求。

1.4檢測儀器設備管理

電磁兼容檢測儀器設備的基本信息包括名稱、型號規格、編號、測量范圍、準確度、計量的有效期、安放位置、保管人、設備狀態等。在出具電磁兼容檢測報告時，可方便地調用，選擇某儀器設備后可自動顯示該儀器設備的詳細信息，同時根據被測件的具體檢測日期同該儀器設備的計量有效期進行比較，可方便快捷的提示哪些儀器設備的計量有效期需要更新，以免在最終的電磁兼容檢測報告中出現計量有效期過期的低級錯誤。同時，根據儀器設備的校準周期，計算下次校準日期，制定送檢計劃，實驗室人員定時檢查儀器設備情況，填寫校準記錄。

1.5查詢與統計

提供電磁兼容檢測的基本查詢和統計功能。可根據客戶進行查詢統計，研究系統中委托單位、被測件信息和檢測項目的關系，分析不同的客戶群體，方便采取不同的市場開發策略、不同折扣等級，提供更個性化服務；可根據原始的測試費用來統計電磁兼容實驗室的產值情況；可根據實際收到的測試費用統計電磁兼容實驗室的實際創收情況；統計檢測費用的結算情況，可根據此做好年底時的催款、請款工作；根據檢測人員所檢測的被測件，統計不同檢測人員的工作量，方便實驗室的管理和考核。

2結束語

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1河段與工程概況

1.1河段概況

三峽工程施工區從伍相廟至鷹子咀長約12km，面積15.28km2。為較好地掌握施工區水文、河道、水環境變化情勢，水文監測河段上起太平溪、下至蓮沱，全長22km，水域面積約為22km2（以下簡稱壩區河段）。大壩軸線以上1.5km至大壩軸線以下1km為明渠截流水文監測河段（以下簡稱截流河段），全長2.5km，面積約為3.0km2。三峽工程明渠截流河段水文監測布置見圖1。

圖1三峽工程明渠截流河段水文監測布置圖

1.2工程概況

三峽工程明渠截流繼一期導流明渠開挖、二期大江截流導流和通航之后、為修筑三期圍堰而實現戧堤進占與合龍的關鍵性工程。

（1）三期圍堰工程。三期圍堰位于導流明渠內。三期上游圍堰為Ⅳ級臨時建筑物，圍堰軸線長427m，設計洪水標準為4月份實測最大流量17600m3/s（1877年～1990年資料，下同），相應上游水位81.05m，堰頂高程83.0m，最大堰高33.0m。三期下游圍堰為Ⅲ級臨時建筑物，圍堰軸線長415m，設計洪水標準為頻率2%的洪水流量79000m3/s，相應擋水位78.3m，堰頂高程81.5m，最大堰高36.5m。上、下圍堰均由風化砂、石渣、石渣混合料和塊石以及反濾料構筑而成，總填筑量分別為146.58萬m3和152.48萬m3。

（2）明渠截流分流工程

明渠截流期采用大壩泄洪壩段導流底孔分流。22個導流底孔分別布設在泄洪壩段的表孔正下方跨縫處，其有壓出流口尺寸為6m×8.5m，中間16孔進口底高程56.0m，兩側各3孔進口底高程57.0m。大壩底孔泄流能力受二期上下游圍堰拆除高程和底寬的影響，設計明渠截流前，上游圍堰拆除高程57m，底寬不小于550m；下游圍堰拆除高程53m，底寬不小于410m。

（3）明渠截流戧堤工程

三期截流采用上、下游戧堤立堵，上游雙向、下游單向進占的施工方案。設計按上游戧堤承擔截流總落差的2/3，下游戧堤承擔截流總落差的1/3。上、下截流戧堤總拋投量分別為35.85萬m3和38.38萬m3。戧堤施工進占分為非龍口進占和龍口進占兩個階段,設計上、下截流龍口寬度分別為150m和140m，拋投量分別為20.4萬m3和20.5萬m3。設計截流流量10300m3/s，經模型試驗表明，上、下龍口最大平均流速分別達5.14m/s和4.01m/s，截流終落差4.11m。合龍能量指標達40.4萬kw，為葛洲壩工程截流的2.6倍，是巴西伊泰普工程截流的1.4倍，居當今世界龍口能量指標之首。

1.3水文監測的目的、主要內容及作用

鑒于明渠截流的難度，水文監測的目的主要為三期截流設計、施工、截流指揮提供可靠數據，同時也為模型跟蹤試驗、水文預報、水文及水力學計算提供基本資料。特別要為在明渠截流過程中可能出現的突況進行跟蹤監測，以指導明渠截流施工決策和調度管理。水文監測的主要內容包括水下地形、截流落差、龍口流速、壩址流量及導流底孔分流量等，其主要作用是為掌握截流邊界條件、截流水流條件和截流環境影響的動態變化，見表1。

表1三期截流水文監測的主要內容及作用

項目名稱

主要內容

主要作用

截

流

邊

界

條

件

水下地形

水下地形形象

掌握水下地形形象、口門水面寬及床沙的變化情況，為截流設計優化、調整截流施工方案及進度、模型跟蹤試驗、水文預報及水文、水力學計算提供基本資料

固定斷面

固定斷面形象（含口門水面寬）

床沙

床沙（拋投料）顆粒級配

截

流

水

流

條

件

水位

壩區沿程水面線

是監測截流落差及其變化的基本資料。同時監測葛洲壩水庫調節對截流水力學指標的影響

龍口落差、戧堤落差

掌握上、下戧堤落差及其分配，指導上、下戧堤施工進占的時機及進度

流速及流態

護底加糙區流速、戧堤頭及挑角流速、龍口縱橫斷面流速、截流河段流態

掌握戧堤口門區（以龍口為重點）的流速變化特征，指導戧堤進占的拋投體塊徑、形狀、拋投方式及推填角度的選擇，以利戧堤頭的防沖和穩定

流量

壩址流量、茅坪溪支流流量、大壩底孔及龍口分流量

掌握壩址來水流量及導流、截流的分流量

截

流

環

境

影

響

河床演變

永久船閘下游引航道口門河勢及兩壩間河道演變

截流對河道、航道口門區的河勢影響及拋投料對水環境的影響

水環境

截流河段及下游水質

2水文監測系統設計

根據三峽工程明渠截流施工布局和截流工程設計、監理、施工、水文預報、水文及水力學計算、模型跟蹤試驗等部門對截流水文監測的要求，為確保水文數據全面、可靠、精度和時效，建立包括水文信息采集—傳輸—處理—與反饋等四個子系統的三期截流水文監測系統，見框圖2。為系統實施成立了五個專業組，即水文組、河道組、水質組、水文信息處理中心和綜合組。

2.1信息采集子系統。包括水位降水、龍口流速、流量、流態、口門水面寬、河道沖淤、水環境等，根據三峽壩區現有監測站網條件，結合截流所需的水文信息，共布設18個水位站、2個水文站、17個流速或流量監測斷面、32個河道固定斷面、5個水質監測斷面。

2.2信息傳輸子系統。采用計算機有線或無線數傳方式，輔以電話、電臺或對講機等方式，將自動、半自動或人工采集的水文、河道地形數據，經無線或有線數傳、或無線人工、有線人工傳至水文數據處理中心截流數據庫。各專業組之間的聯系采用短波電臺、電話（有線或WAP電話）等。

2.3信息處理、信息與反饋子系統。利用現代信息技術，建立明渠截流水文信息處理中心，使用計算機網絡與通訊技術合理集成，實現水文信息接收、處理、存貯、檢索和e水文情報的網絡化與自動化。

水文信息處理中心建立截流水文數據庫和計算機局域網，實現數據、圖表自動處理與共享。截流水文數據庫包括水文數據庫、河道數據庫、施工信息數據庫等，數據庫采用表結構設計方案。計算機局域網掛靠長江三峽工程開發總公司局域網，其間專設“截流水文網站”，以動態方式直接從數據庫生成《水文實測信息》、《水文快報》以及其他信息網頁，水文監測信息。

內容包括水位、流量、流速、水面流速流向、泥沙、固定斷面、水下地形等信息和相關的分析成果。信息以截流指揮專用通信系統和“截流水文網站”為主，并以電子郵件、電傳、電話、電臺等為輔的方案。《水文實測信息》全面反映壩區河段水文變化情勢，在戧堤進占和龍口合攏期每天一期；根據水情變化確定《水文快報》頻次，如在龍口合攏期，實時水位、流速、落差等信息。系統還具有實時查詢、信息反饋、整編歸檔及檢索等功能。

3水文監測儀器設備與技術措施

截流水文監測除采用常規的、成熟的測驗方法和技術手段外，盡可能采用新的監測儀器設備與技術措施。截流水文監測是在特殊環境條件下的水文觀測，其儀器設備將經受各種不利因素的制約，如明渠截流施工場地窄小、截流龍口水流湍急和高強度施工形成的復雜水域，以及無線電波干擾等，都將影響到水文監測工作，也對儀器設備提出了更高的要求。根據明渠截流水文監測的特點，應立足于成熟的先進儀器設備、先進的技術手段，以收集、傳輸、水文資料。經過調研和大量的儀器設備技術指標分析，確定在明渠截流水文監測中使用以下關鍵儀器設備與技術措施。

3.1ADCP測流系統。ADCP（AcousticDopplerCurrentProfilers）是目前世界上最先進的水文測驗儀器之一，具有不擾動流場、測驗歷時短、測速范圍大等特點。對截流河段多斷面的水文監測，采用船載型ADCP測流系統，輔以GPS導航技術，能快速、準確地巡測各斷面的流速分布及流量或分流比，還可解決船舶無錨定位和全天候測驗等問題；對龍口流速測驗，采用無人測艇ADCP測流系統，可精確地獲取龍口流速分布。

3.2無人測艇測量技術。該方法是通過龍口上游150m左右的錨錠船，用鋼絲繩牽引無人測艇（艇上安裝ADCP等儀器）深入龍口進行水文測驗。無人測艇采用全密封雙體船結構，具有穩性好、阻力小、安全可靠等特點。錨錠船安裝有以計算機為主的控制中心及機電設備，控制無人測艇測驗。

3.3GPS水道測繪系統。利用GPS接收機，配備數字測深儀或多波束測深儀、繪圖儀、計算機與數據鏈、通訊等設備組成的GPS水道測繪系統，可高效地施測水下地形和沖淤斷面，具有全天候、多功能、精度高、成圖快等特點。

3.4無人立尺測量技術。對戧堤頭水位觀測，傳統的方法難以達到安全、高效的要求，選用成熟的無人立尺測量技術，并配以高精度的激光全站儀，可測量未知點的三維坐標，用于龍口戧堤頭水位和口門寬度的測量。

3.5計算機網絡技術。實現水文信息遠傳、處理、計算機化，具有快速、準確等特點。

3.6監測系統在明渠截流中的運用實踐

三峽明渠截流從2002年9月15日導流底孔閘門調試開始，至11月6日龍口合龍結束，明渠截流水文監測系統實時監測了明渠截流水文情勢變化，收集到全過程多要素完整的水文成果，并實時動態更新截流水文網頁，為指導截流施工、調度、水文預報、提供了大量科學的水文信息。

4結語

三峽工程明渠截流是一項非常復雜的系統工程，水文監測成為重要組成部分，是截流不可缺少的技術保障服務系統。

三峽工程明渠截流水文監測采用高新的監測技術、選進的儀器設備、高素質的監測人員以及合理可靠的組織措施保證系統的高效運行，充分發揮水文監測在三峽工程截流中的耳目和參謀作用，體現一流工程和一流的水文服務。

參考文獻：

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結合鐵路基礎設施健康監測的特點，從硬件和軟件兩個方面設計數據采集子系統；首先，分析振動傳感器的選用原則和輸出信號的特點，在此基礎上進行數據采集系統的硬件設計；然后，提出利用軟件進行數據采集的模擬，詳細論述各個模擬模塊的建立過程；最后利用所屬方法建立用于鐵路基礎設施檢測的數據采集子系統，系統的建立為鐵路基礎設施監測理論研究提供了方法，為同類型數據采集系統設計提供參考。

關鍵詞：

鐵路基礎設施；監測；振動傳感器；數據采集

0.引言

進入21世紀以來，我國鐵路建設發展迅猛，取得了良好的經濟與社會效益。隨著鐵路運輸速度的迅速提升，再加上其相對方便舒適的環境和價格上的優勢，勢必能吸引越來越多的人選擇鐵路作為他們旅行的交通工具，然而，伴隨著鐵路運輸的飛速發展給人們帶來的交通上的快捷與方便，車體與鐵軌的振動故障對公共財產及人身安全構成了前所未有的威脅。伴隨著我國鐵路立體跨越式的迅猛發展，輪軌間激擾力與激擾頻率隨著車輛行駛速度的不斷提高，逐漸增大，變寬，結果會造成電機等吊掛設備和車內設備的高頻高幅振動，引起車體設備振動能量的急速加劇。如果超過了鐵路各設備所允許的振動強度范圍，未來的工作性能指標及使用壽命將會受到過大的動態載荷和噪聲的嚴重影響，情況越發嚴重會導致零部件的早期失效。當前大量事實表明，在長期作用的情況下，鐵路振動故障可能會導致貨物破損，軌道破壞，列車脫軌等危險情況。為確保鐵路“安全、經濟、快捷、舒適”的特點和優勢，鐵路建設要不斷發展完善其各項功能，才能在越發激烈的市場競爭中取得優勢，因此，各國都加強了對鐵路振動的檢測及分析，也增加了對其的投入力度。今年我國對鐵路振動檢測領域的人力物力投入有明顯增加，并且研究范圍擴展到眾多方面。以往鐵路振動檢測系統只配備在一些重要單位或者要害部門，而在2000年以后，各個鐵路站段及各個振動檢測站點基本都已經涉及發展應用到。鐵路振動檢測系統的重要性越來越被人們所認可，近些年又不斷完善各項相應的標準和規范。為了保證鐵路的運輸安全、高效舒適的科學發展及以人為本的發展要求，確保鐵路的優勢和特點，如何準確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前不容緩的實際問題。

1.數據采集系統設計方案

本論文用于鐵路基礎設施監測的振動傳感器數據采集系統主要由下位機系統和上位機節點兩個大的部分組成。系統設計方案的結構框圖下位機系統里包含了振動傳感器數據采集模塊、IIC實時數據傳輸模塊、微處理器模塊和電源模塊五個單元。振動傳感器把接收到的振動信號數字化，通過IIC數字傳輸方式，將數據發送給微處理器STM32F103ZET6。微處理器作為控制單元，用于接收振動傳感器數據并進行數據處理分析計算，通過RS-232串口通信，運用MAX3232電平轉換芯片及CH340RS-232串口轉USB芯片，實現了XYZ三軸振動數值發送到上位機進行控制顯示。因為目前個人電腦上已很少有串口，所以我們使用RS-232串口轉USB口芯片CH340G，數據可以從USB口進入PC上位機。由于每一個節點的檢測范圍有限，使用多個這樣的節點共同檢測則可以擴大系統的監測范圍，提高系統的整體工作性能。整個鐵路振動檢測系統是由多個下位機節點互相協作共同完成系統功能的。

2.系統硬件設計

2.1系統硬件設計思想

本論文的鐵路振動檢測系統是由振動傳感器數據采集模塊，IIC實時數據傳輸模塊，微處理器模塊以及RS-232有線通信模塊和電源模塊組成。振動傳感器數據采集模塊對鐵路振動的振動數據信號進行實時采集，將采集到的數據數字化，并通過IIC實時數據傳輸方式與單片機處理器通信，接著單片機處理器模塊將采集的數據進行數據處理分析，通過有線通信模塊上傳到上位機進行實時顯示及存儲，為鐵路振動故障的判斷提供合理依據。微處理器中有數據處理分析算法的設計，完成對采集到的實時振動信號進行數據處理分析，判斷當前得到的振動數據是否在鐵路設備所能產生的振動范圍之內并對數據進行干擾點剔除，去直流及多項式趨勢項和平滑處理，計算出與自然坐標系夾角的角度，使整個鐵路振動檢測系統的性能與數據準確性得到大幅度提高，很大程度上降低了系統的錯誤上報率。

2.2系統介紹

系統硬件部分可以分為五個部分：振動傳感器數據采集模塊、IIC實時數據傳輸模塊、微處理器模塊、RS-232有線通信模塊和電源模塊。數據采集模塊：由單片機處理器模塊發出相應的控制指令配置振動傳感器的控制寄存器，內部控制寄存器來決定信號的采集速度、通信方式、數據輸出格式與帶寬，振動傳感器根據內部控制寄存器的值按要求采集振動信號。實時數據傳輸模塊：振動傳感器采集的實時數據通過IIC傳輸方式，將數據發送給處理器，為之后的數據處理分析奠定了基礎。微處理器模塊：主要工作是通過系統軟件控制數據采集模塊完成振動數據信號的采集，并對數據進行處理分析，然后控制RS-232有線通信模塊將處理完成的數據上傳至PC上位機進行顯示及存儲。該模塊是振動傳感器數據采集模塊和RS-232有線通信模塊進行聯系的核心部分。RS-232有線通信模塊：將微處理器模塊處理完畢的數據，通過RS-232串口通信的方式傳遞給上位機，上位機會自動顯示及存儲數據，供振動故障的判斷使用。電源模塊：通過該模塊，將5V外部直流電源轉換成系統所使用的3.3V電源。

結論

本論文設計了一套鐵路振動檢測系統，該系統采用下位機整體檢測模塊PC上位機整體控制數據流向，并對上傳的檢測數據進行顯示保存。從與傳統檢測方法的比較來看，它能夠更加高效、深入、細致的對鐵路振動信號進行檢測、處理分析及顯示存儲，并為鐵路振動故障的判斷提供可靠依據。

作者：魯楠 唐嵐 廖若冰 朱加豪 單位：西華大學汽車與交通學院 西華大學西華學院

參考文獻

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關鍵詞：入侵檢測；免疫原理；r連續位匹配；檢測集生成

中圖分類號：TP18文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)26-6348-03

Network Intrusion Detection Based on Immune Theory

WU Xiang1, HAN Liang2

(1.Naval Headquarters, Beijing 100841, China; 2.The East China Sea Fleet of Navy, Ningbo 315122, China)

Abstract: After analysis of the immune algorithm characteristics, the metaphor mechanism which is associated with the intrusion detection is extracted and studied in-depth. And then on the basis of artificial immune system, intrusion Detection system based on immune mechanism is built and the definition of system self and system non-self, immune matching rules set, and also the generation and life cycle of the immune detector are explained. Finally, the model is validated by the simulation experiments. The establishment of the immune intrusion detection system and the simulation work is the cornerstone of this research.

Key words: intrusion detection; immune theory; r contiguous bits matching; detector set generation

人體的免疫系統功能是通過大量不同類型的細胞之間的相互作用實現的[1-2]。在這些不同類型的細胞主要作用是區分“自體”和“非自體”。“自體”是指人體自身的細胞，而“非自體”是指病原體、毒性有機物和內源的突變細胞或衰老細胞。淋巴細胞能對“非自體”成分產生應答，以消除它們對機體的危害；但對“自體”成分，則不產生應答，以保持內環境動態穩定，維持機體健康。

可以看出入侵檢測系統和免疫系統具有一定程度的相似性。對于一個入侵檢測系統，特別是網絡入侵檢測系統，免疫系統的組成、結構、特征、免疫機理、算法等都為入侵檢測系統設計有著重要的借鑒意義。它們要解決的問題都可以被描述為：識別“自體”和“非自體”，并消除“非自體”。

1自體和非自體的定義

計算機安全的免疫系統保護的是計算機系統的數據文件，所以將“自體”定義為計算機中合法的數據，這些數據包括合法用戶、授權活動、原始源代碼、未被欺詐的數據等；將“非自體”定義為其它一切非法數據，這些數據包括自身遭受非法篡改的數據、病毒感染的數據以及外來數據等。

2免疫匹配規則

在計算機中，所有的數據都是以二進制來表示的，這就表明在進行仿真的過程中，使用免疫匹配規則的對象都應該是針對二進制字符串的，因此需要采用二進制的匹配算法。采用何種二進制字符串的匹配算法，這是一個十分關鍵的問題，因為只有采用了合適的匹配算法，才能有效的構造免疫檢測器集[4]。目前有很多的近似匹配算法，如r連續位的匹配算法、海明距離匹配算法等。r連續位匹配規則能更好地反映抗體綁定的真實提取，即能更真實地反映檢測器字符串與被檢測字符串的匹配情況，所以它比海明匹配規則更常用，因此文章采用r連續位的匹配算法。

r連續位的匹配規則可以描述如下：對于任意的兩個字符串x，y，如果兩個字符串x，y在相應位置上至少連續r位相同，那么這兩個字符串是r連續位匹配的，即Match(x,y)|r=true。例如，如果設定r=5，字符串x=“10111010”和字符串y=“11011010”，由于它們在相應位置4-8位上都為“11010”，因此這兩個字符串是匹配的。

在訓練階段，首先隨機生成候選檢測器集合，然后讓候選檢測器與自體集進行匹配，這個過程也叫陰性選擇過程。在匹配的過程中，那些與與自體集相匹配的候選檢測器就被丟棄，而不與自體集匹配的候選檢測器則作為成熟檢測器，存儲于檢測器集合中。

[1] Oscar A,Fabio A G, Fernando N,et al.Search and Optimization：A Solution Concept for Artificial Immune Networks: A Coevo? lutionary Perspective [C].Proceedings of 6th international conference on Artificial Immune systems，Brazil，2007：26-29.

[2] Hofmeyr, S, Forrest, S. Immunity by Design: An Artificial Immune System[C]//Proceedings of the 1999 Genetic and Evolution? ary Computation Conference,1999:1289-1296.

[3]楊進,劉曉潔,李濤,等.人工免疫中匹配算法研究[J].四川大學學報:工程科學版，2008,40(3):126-131.

[4]馬莉.基于免疫原理的網絡入侵檢測器生成算法的研究[D].南京:南京理工大學碩士論文, 2006.

[5]卿斯漢,蔣建春,馬恒太,等.入侵檢測技術研究綜述[J].通信學報,2004,25(7):19-29.

[6]焦李成,杜海峰,劉芳,等.免疫優化計算、學習與識別[M].北京:科學出版社, 2006.

[7] Dasgupta D，Gonzalez F.An Immunity-Based Technique to Characterize Intrusions in, Computer Networks [J].Special Issue on Artificial Immune Systems of the Journal IEEE Transactions on Evolutionary Comput- ation.2002，6(3)：281-291.

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關鍵詞：AT89C51單片機，節水，智能控制

 

1 引言

目前，水資源的管理和節約成為世界性的難題。在控制人們意識上浪費的同時，各種節水設備也應運而生。目前大多都是著眼于用水節約和效率，卻忽視了廢水的循環使用。為此，本文基于“綠色設計”的原則，設計了一種基于單片機控制的家庭智能節水系統，最大限度的做到“水盡其用”。

2 智能節水系統設計思路

該設計用MCS-51單片機作為控制電路的核心控制部件來構成控制器,單片機輸出不同程序信息，經過移位寄存器74LS164驅動，使得數碼管顯示相應內容，紅外傳感器以及混濁度傳感器和水位傳感器檢測到的模擬信號經過8位模數轉換器ADC0809轉變成數字信號寫入單片機，經過單片機處理再把數字信號經過8255A送給電磁閥電路和繼電器電路，控制其工作與否。從結構來說該設計包括A/D轉換和擴展I/O口。輸入部分包括按鍵設置、水位傳感器、渾濁度傳感器和紅外傳感器。輸出部分包括LED顯示、繼電器驅動電路、電磁閥驅動電路和發光二極管。系統設計框圖如圖1所示：

圖1 系統設計框圖

3 智能節水系統硬件選擇

家庭節水系統通常包括4個主要構成部分，分別是收集器、處理器、儲存器和供給器。系統中要用水位傳感器和渾濁度傳感器及多個電磁閥、繼電器等，既有模擬量又有數字量。

3.1單片機的選取

ATMEL公司的89系列單片機也稱Flash單片機是以8031為核心構成，它和 INTEL公司的MCS-S1系列單片機完全兼容，擴展了它的功能。89系列單片機存在下列很顯著的優點:

(1)內部含Flash存儲器;(2)和AT80C51插座兼容;(3)靜態時鐘方式;

(4)錯誤編程亦無廢品產生;(5)可反復進行系統試驗。

鑒于以上的優點，經過分析比較，根據本系統的特點，選用ATMEL公司89系列的標準型單片機AT89C51。其片內含有128字節的數據存儲器(RAM)和4K字節的可電擦電寫閃爍程序存儲器E2PROM，這足以滿足系統實現其功能。

3.2模數轉換芯片

在眾多的轉換器中以逐次逼近式A/D轉換器的性價比最高，應用最廣泛，國內使用較多的芯片有ADC0808/0809,ADC0801-ADCO805及ADC0816/0817和AD574等，根據本系統的特點和要求選用中速、低廉的逐次逼近式ADC0809模數轉換芯片。它包括一個高阻抗斬波比較器；一個帶有256個電阻分壓器的樹狀開關網絡；一個邏輯控制環節和8 位逐次比較寄存器(SAR)；一個8位三態輸出緩沖器。

該系統中ADC0809與AT89C51單片機的連接如圖2所示，采用等待延時方式。論文大全。ADC0809的時鐘頻率范圍要求在10-1280kHz。ADC0809的CLOCK腳的頻率是單片機時鐘頻率的1/6，因此當單片機的時鐘頻率采用6MHz。ADC0809輸入時鐘頻率即為CLOCK=1MHz，發生啟動脈沖后需延時100μs才可讀取A/D轉換數據。

圖2 模數轉換電路

3.3 按鍵的識別和輸出顯示

常用的鍵盤有陣列式鍵盤、獨立式鍵盤。本設計中有4個按鍵，不必采用陣列式，而采用獨立式鍵盤鍵接一個上拉電阻與P1口的一個管腳連接。對于按鍵的識別，有動態掃描和中斷兩種方式，在該設計中，按鍵的使用并不是很頻繁，所以采用了中斷的方式進行按鍵的識別．

對于輸出，有動態并行輸出、LCD液晶顯示屏和靜態譯碼輸出三種方式。水箱中的液位要提供給用戶，采用了最簡單的八段數碼管作為顯示部分的硬件電路。該設計中只用到兩個數碼管顯示，不會占用很多硬件資源，所以采用了靜態顯示。這樣在發光二極管導通電流一定的情況下，顯示器的亮度大，而且顯示穩定。在輸出方式上，由于對數碼管響應速度不高，采用了串行移位的方式。這里采用74LS164進行顯示驅動。

3.4電磁閥與繼電器的控制

為使系統安全、穩定，采用了24V電磁閥和12V 繼電器。由于電磁閥不能直接與單片機相連，采用了光電隔離，再通過IRF 530進行驅動。繼電器的驅動采用的是最簡單的方法，即三極管驅動，通過I/O腳電平的翻轉來對電磁閥進行開/關控制。論文大全。電磁閥開關動作的控制脈沖寬度可選為30ms。其控制電路如圖3所示。

圖3 電磁閥控制電路

3.5渾濁度傳感器、液位傳感器和紅外傳感器

APMS-10G渾濁度傳感器可以根據溶液含有的雜質、灰塵的顆粒大小、密度不同，產生光電經濾波后輸出即得到渾濁度檢測信號。采用AT89C51單片機與APMS-10G渾濁度傳感器通信,讀出渾濁度值,再將數據通過串行口傳給主機，采用可控三態門74LS125將兩路串行通道隔離,通過可控端分時使用，當P17輸出高電平時,與APMS-10G的通道導通；當P17引腳低電平時,與主機的通信回路導通。從機串口平時與主機保持通信暢通,將串口設為中斷狀態,隨時可以接收主機發來的指令。

眾多的的傳感器當中。諧振式水位傳感器采用了先進的傳感原理,高Q值的諧振電路,具有較強的抗干擾能力、結構靈巧、精密、簡單易于制造。該設計中采用了諧振式水位傳感器作為中位水箱和低位水箱中的水位檢測裝置。

紅外傳感器安裝在水龍頭內,當人手觸發傳感器時,信號傳遞給單片機。對于紅外傳感器，則利用熱釋電紅外傳感器直接接收運動人體的信號，使用574S紅外探頭。此電路只需要接收系統，不需要發射系統，通過技術處理，可以只接受運動的人體信號，比常規紅外光接收器抗干擾性強。論文大全。

4 智能節水系統主程序流程圖

系統主程序流程圖如圖4所示。設計的思路是首先初始化，讓所有芯片都恢復最開始的設置，等所有芯片都準備好了之后，則讀取E2PROM內的數據，接著進行A/D采樣，讀取水位傳感器和渾濁度傳感器采集到的數據，再對數據進行數據處理，若有數據輸入，則轉入相應的子程序并顯示水位的高度；沒有數據輸入則繼續下面的按鍵判斷。有鍵按下時，判斷是哪個按鍵按下，然后再轉入相應的子程序；若無按鍵按下，則轉回A/D采樣子程序，重復上述的程序，如此往復進行下去。

5 結束語

提出了家庭智能節水系統控制器的設計方案、硬件電路和主程序流程圖。

（1）從人性化、性價比方面綜合考慮器件的優略，為該系統的優化提供了基礎。

（2）紅外感應水龍頭、LED顯示和延時可調開關不僅方面使用，便于監控，而且方便自如的調節水流時間，達到了節約用水的目的。

（3）結構簡單，使用方便，經濟節能環保。

參考文獻

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[2] 肖景和、趙健 紅外線熱釋電與超聲波遙控電路[M],人民郵電出版社，2003

[3] 張 偉. 單片機原理及應用[M],機械工業出版社，2002.1

[4] 戈 民. 一種智能節水機控制系統的設計[J]. 微計算機信息，2007.1

篇6

關鍵詞：入侵誘騙技術；蜜罐；網絡安全

近年來計算機網絡發展異常迅猛，各行各業對網絡的依賴已越發嚴重。這一方面提高了信息的高速流動，但另一方面卻帶來了極大的隱患。由于網絡的開放性、計算機系統設計的非安全性導致網絡受到大量的攻擊。如何提高網絡的自我防護能力是目前研究的一個熱點。論文通過引入入侵誘騙技術，設計了一個高效的網絡防護系統。

    一、入侵誘騙技術簡介

通過多年的研究表明，網絡安全存在的最大問題就是目前采用的被動防護方式，該方式只能被動的應對攻擊，缺乏主動防護的功能。為應對這一問題，就提出了入侵誘騙技術。該技術是對被動防護的擴展，通過積極的進行入侵檢測，并實時的將可疑目標引向自身，導致攻擊失效，從而有效的保護目標。

上個世紀80年代末期由stoll首先提出該思想。到上世紀90年代初期由Bill Cheswish進一步豐富了該思想。他通過在空閑的端口上設置一些用于吸引入侵者的偽造服務來獲取入侵者的信息，從而研究入侵者的規律。到1996年Fred Cohen 提出將防火墻技術應用于入侵誘騙技術中，實現消除入侵資源。為進一步吸引入侵目標，在研究中提出了引誘其攻擊自身的特殊目標“蜜罐”。研究者通過對蜜罐中目標的觀察，可清晰的了解入侵的方法以及自身系統的漏洞，從而提升系統的安全防護水平。

二、蜜罐系統的研究

在這個入侵誘騙技術中，蜜罐的設計是關鍵。按交互級別，可對蜜罐進行分類：低交互度蜜罐、中交互度蜜罐和高交互度蜜罐。低交互度蜜罐由于簡單的設計和基本的功能，低交互度的honeypot通常是最容易安裝、部署和維護的。在該系統中，由于沒有真正的操作系統可供攻擊者遠程登錄，操作系統所帶來的復雜性被削弱了，所以它所帶來的風險是最小的。但也讓我們無法觀察一個攻擊者與系統交互信息的整個過程。它主要用于檢測。通過中交互度蜜罐可以獲得更多有用的信息，同時能做出響應，是仍然沒有為攻擊者提供一個可使用的操作系統。部署和維護中交互度的蜜罐是一個更為復雜的過程。高交互度蜜罐的主要特點是提供了一個真實的操作系統。該系統能夠收集更多的信息、吸引更多的入侵行為。

構建一個有用的蜜罐系統是一個十分復雜的過程，主要涉及到蜜罐的偽裝、采集信息、風險控制、數據分析。其中，蜜罐的偽裝就是將一個蜜罐系統通過一定的措施構造成一個十分逼真的環境，以吸引入侵者。但蜜罐偽裝的難度是既不能暴露太多的信息又不能讓入侵者產生懷疑。最初采用的是偽造服務，目前主要采用通過修改的真實系統來充當。蜜罐系統的主要功能之一就是獲取入侵者的信息，通常是采用網絡sniffer或IDS來記錄網絡包從而達到記錄信息的目的。雖然蜜罐系統可以獲取入侵者的信息，并能有效的防護目標，但蜜罐系統也給系統帶來了隱患，如何控制這些潛在的風險十分關鍵。蜜罐系統的最后一個過程就是對采用數據的分析。通過分析就能獲得需要的相關入侵者規律的信息。

對于設計蜜罐系統，主要有三個步驟：首先，必須確定自己蜜罐的目標。因為蜜罐系統并不能完全代替傳統的網絡安全機制，它只是網絡安全的補充，所以必須根據自己的目標定位蜜罐系統。通常蜜罐系統可定位于阻止入侵、檢測入侵等多個方面。其次，必須確定自己蜜罐系統的設計原則。在這里不僅要確定蜜罐的級別還有確定平臺的選擇。目前，對用于研究目的的蜜罐系統一般采用高交互蜜罐系統，其目的就是能夠更加廣泛的收集入侵者的信息，獲取需要的資料。在平臺的選擇上，目前我們選擇的范圍很有限，一般采用Linux系統。其原因主要是Linux的開源、廣泛應用和卓越的性能。最后，就是對選定環境的安裝和配置。

三、蜜罐系統在網絡中的應用

為更清晰的研究蜜罐系統，將蜜罐系統應用于具體的網絡中。在我們的研究中，選擇了一個小規模的網絡來實現。當設計完整個網絡結構后，我們在網絡出口部分配置了設計的蜜罐系統。在硬件方面增加了安裝了snort的入侵檢測系統、安裝了Sebek的數據捕獲端。并且都構建在Vmware上實現虛擬蜜罐系統。在實現中，主要安裝并配置了Honeyd、snort和sebek.其蜜罐系統的結構圖，見圖1。

圖1 蜜罐結構圖

論文從入侵誘騙技術入手系統的分析了該技術的發展歷程，然后對入侵誘騙技術中的蜜罐系統進行了深入的研究，主要涉及到蜜罐系統的分類、設計原則、設計方法，最后，將一個簡易的蜜罐系統應用于具體的網絡環境中，并通過嚴格的測試，表明該系統是有效的。

篇7

無

(f0003)《武漢理工大學學報（信息與管理工程版）》征稿啟事 無

科技信息

(i0001)《武漢理工大學學報（信息與管理工程版）》第34卷（2012）總目次 無

學術論文

(667)開溝鋪管機自動導航系統設計與試驗 偉利國 胡小安 王麗麗

(671)基于虛擬樣機的減振器阻尼特性仿真與調試 張杰 諶文思 李伯華 毛利劍 胡三寶

(675)混合數據模型在建筑物三維建模中的應用 王育堅 許承福 劉立平

(680)基于進程核心的網絡仿真建模及統計分析 李清平

(684)一個分布式可信中心的門限盲簽名方案 胡建軍

(687)凹版印刷電雕網點自動檢測系統研究與設計 孟艷敏

(690)基于evm矩陣求解關鍵路徑的方法 林銘德 戴一?

(695)基于floyd算法的校園最短路徑問題分析與實現 嚴曉鳳 陸濟湘 唐雙平

(699)基于本體的移動商務信息檢索 毛一梅

(704)城市應急平臺地名查詢方法研究 張郁 王敘泉

(708)柴油機添藍供給系統試驗研究平臺設計及應用 顏伏伍 芮鵬飛 劉傳寶 胡杰

(712)大功率智能充電機的設計 羅冰洋 徐文靜 劉思寧 莫易敏

(715)基于空間擴散模型的重金屬污染源位置的研究 方璽 葛權耕 何朗

(719)外轉子諧波電機的研究與分析 吳應軍 喬維高 蹇林旎

(723)一類負系數解析函數族的子族 李小飛 朱志鋒 王今朝

(726)基于克隆選擇的免疫算法研究 周金龍 王仲君

(729)網格環境下汽車營銷資源配置及其效率評估 王虎 張建友 李冰

(733)基于危機周期理論的應急管理技術創新體系 馮艷飛 黃宏純

(737)新時期下我國經濟增長傳導路徑的實證研究 張泉樂

(742)基于主成分分析的運輸型物流企業競爭力研究 劉丹 陳麗芳

(746)名人微博的影響力評價指標研究 劉雁妮 賀和平 彭文莎

(751)基于arcgis的三維輔助規劃設計 龔珍 吳浩 黎華

(754)個人所得稅和企業所得稅的一體化研究 徐進 楊雙

(759)艦船維修經費投向的群決策分析 李璐 張亞迪 彭志高

(763)上市公司社會責任績效影響因素實證研究 陳曉芳 孔繁國

(767)基于garch模型的證券市場風險的var度量 程淑芳 陳盛雙

(772)校園一卡通資金的財務核算與核對問題研究 龔林紅

(776)基于粗糙集的空管安全風險預警指標優選 楊智 羅帆

(781)b2b市場中基于mediator調節的雙邊協商模型 庫洪鋒 吳清烈

(785)動態產品供應鏈績效及其驅動因素結構分析 劉進

(789)廈

市住宅地價預警研究 孫宇 葉青

(793)廈門市地價時空動態變化分析與研究 袁琳 葉青

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論文關鍵詞：計算機網絡安全 入侵檢測技術

一、入侵檢測系統的分類

在計算機網絡中，入侵檢測通常可以分為兩大類，即入侵檢測和入侵防御。入侵檢測是指在網絡中，用其特定的安全方案，對網絡的操作進行及時的檢測和控制，如果有惡意的程序對其發起攻擊，要能及時的發現并進行阻止，從而提高網絡監測的安全性、保密性和完整性。但是隨著計算機網絡的不斷發展，越來越多的黑客來時蓄意破壞網站，盜取資料，安全隱患也越來越大，我們使用的傳統的入侵檢測技術和防火墻已經應付不了目前存在的很多安全問題，所以就誕生了新的入侵防御系統，它通過對經過的數據進行檢測來了解其中存在的潛在的危險，從而摒棄那些存在危險或者有可能存在危險的數據和文件，從根源阻斷它們對系統帶來的威脅從而保護網絡的安全性和保密性。

入侵監測系統和入侵防御系統兩者之間也存在很明顯的區別，入侵檢測系統只是對網絡進行一個“體檢”，找出可能存在問題的地方，但是不能對整個網絡作出防御措施；而入侵防御系統無法自身識別出存在危險的數據和文件，它需要入侵檢測系統的相互合作，通過入侵檢測系統檢測出存在危險的數據，及時阻止這些數據的擴散，把它們攔在門外，保證網絡的安全性。

二、入侵檢測技術在維護計算機網絡安全中的應用

2.1 基于網絡的入侵檢測

基于網絡的入侵檢測有兩種基本形式，即軟件的和硬件的，但是這兩種形式的檢測方式在工作流程上有著異曲同工之處。為了將整個網絡的數據進行實時的檢測和控制，就必須把網絡接口設置為混雜模式，這樣就可以在數據流過的時候對經過的數據進行控制分析，將這些數據和那些具備攻擊性質的數據作比較，找出那些存在攻擊性或者存在潛在危險的數據，將這些數據攔截下來，保障網絡的安全運行，對于攔截下的存在問題的數據，要做好及時的記錄，作為以后遇到問題可以參考的依據。

2.1.1 入侵檢測的體系結構

網絡入侵檢測主要由Agent、Console以及Manager三個部分組成。其中Agent是用來對經過的數據作出檢測，找出那些存在威脅的數據，并及時把這些數據發送到管理器；Console主要是搜集信息和數據，顯示那些存在危險的數據，并從現實的這些數據中找出真正有攻擊性的數據并把它們發送到管理器上；Manager主要是給警告信息發出的信號給予響應，同時Manager也執行從控制臺發來的指令，再把接收來的警告信息發送到控制臺。

2.1.2 入侵檢測的工作模式

基于網絡的入侵檢測，在整個網絡中要布置多個入侵檢測，一般都是部署在每個網段的中部，而且不同的網絡結構也不一樣，所以自然網絡連接形式也不一樣。如果在網段中連接方式是總線式集線器，那么就把和集線器力的任何一個端口連接；如果是太網交換機，因為交換機自身存在一定的缺陷，是無法實現資源的共享的，所以在整個網段中只安排一個是不可行的，因此，可以把入侵檢測系統和交換機中用于調試的端口進行連接，也可以把它放在數據流經過的關鍵地段，這樣就可以取得經過的全部數據。

2.1.3 攻擊響應及升級攻擊特征庫、自定義攻擊特征

入侵檢測系統響應惡意文件的方式有很多種，如發送郵件、查殺進程、通知管理員、記錄日志、把用戶的賬號自動注銷、把正在進行的會話切斷、建立一個報告并發送等等。堆攻擊特征庫進行升級時可以自動從相關網站或者是地址中把有用的信息下載下來，在把這些信息反饋給控制臺，由控制臺把這些信息添加帶攻擊特征庫中。對網絡進行管理的人員可以按照自身的設備條件和資源狀況來自定義設定特征庫，對單位的網絡系統和整體資源進行全面的保護。

2.2 對于主機的入侵檢測

對公司主機的入侵檢測一般不會對所有電腦全部進行，而是從中挑選重點檢測的主機，分析和判斷該主機在日志審核系統、網絡連接上存在的問題。一旦發現可疑情況，那么入侵檢測系統就會對主機上存在問題的部分采取相應的措施來保護網絡系統。基于主機的入侵檢測系統具有以下功能：全程監控用戶在網絡上的一切操作；對陣個系統進行持續的評估，保持數據的完整性；及時更新特征庫的數據，建立全新的安全維護系統；對未經允許的操作或者是存在危險的數據做出及時的警報；將有用的信息收集起來，作為以后的參考資料。基于主機的入侵檢測系統全面細致的主機進行了保護，提高了網絡的安全性和保密性，節約了資源，節省了成本。

三、入侵檢測技術存在的問題

雖然入侵檢測系統既有很大的優勢，但是在很多方面它還存在很多的缺陷，主要是體現在以下幾個方方面：

第一：雖然網絡入侵檢測系統可以對網段里的數據進行檢測和控制，發現存在的問題，但是如果不在這一網段，那么該系統就無法檢測出來，所如期能檢測系統的檢測范圍有一定的局限性，無法對全局作出檢測，但是如果增加傳感器的數量，就勢必會增加成本。

第二：入侵檢測系統的檢測方法一般是通過對數據進行特征分析，這種檢測方法對一般普通的問題成效較為明顯，但是有一些復雜的難以識別的問題，檢測系統就可能無法分辨，這就造成存在一定的安全隱患。

第三：入侵檢測系統在網絡上數據檢測時需要進行大量的數據分析，這也可能會影響網絡的質量和性能。

第四：網絡入侵檢測技術在處理會話加密問題上存在一定的困難，因為由于現階段的技術，對加密通道的攻擊較少，但是隨著社會發展，這類問題會越來越多。

第五：雖然入侵檢測系統可以檢測網絡上存在的問題，但是它自身的防御能力卻很弱，如果它一旦受到惡意數據的攻擊，那么就很難抵抗，但是它可以與防火墻進行聯動，那些攻擊文件通過防火墻，防火墻就會立即采取隔離措施，這樣也能達到保護自身的目的。

四、總結

雖然現在入侵檢測系統已經得到廣泛的應用，但是它自身還是存在很多局限性，所以在發展上還不是很成熟，很多單位在入侵檢測系統的選擇上都是采用了基于主機和網絡相結合的方式。但是這會在發展，所以入侵檢測系統也在不斷的發展，在數據收集和檢測、網絡異常的檢測、專家系統濫用檢測以及貝葉斯推理異常檢測等等檢測技術上發展的越來越成熟。總之，提高計算機網絡的安全性不僅僅需要自身技術的發展，同時還需要政府以及企業進行維護和管理，只有這樣我國的計算機網絡事業才能發展的更好，才能給人們的生活帶來更多的方便。

參考文獻：

[1]胥瓊丹.入侵檢測技術在計算機網絡安全維護中的應用[J].電腦知識與技術，2010，11

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關鍵詞：可編程控制器 車停位檢測傳感器 輔助停車裝置 紅外檢測預警

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0017-02

1 引言

隨著我國邁入小康社會，停車難的問題縈繞在每個人的心頭。通過對松江區的萬達商業廣場等多個地下停車庫進行實地調研，發現在照明昏暗的情況下很難發現地面上的白色車位邊界線，這對司機停車造成了困擾，降低了司機停車的效率；另外，在司機停車過程中并沒有對車輛的運行位置進行監控，也沒有對駛出左右邊界的車輛進行提示，這樣很容易導致剮蹭事故。本裝置屬于電氣控制技術領域，特別涉及一種車庫運行管理系統中的車位輔助停車電氣控制裝置。

2 項目設計要求

車庫車位按照某種功能分為若干區域，各區域有若干車位；每個停車位的下方放置停車壓力傳感器用于檢測該位置是否擁有車停放，車停位檢測傳感器與控制器相連，將停車位信息傳送至控制器；停車車位邊界指示有若干個嵌入地下的指示燈構成，所有指示燈距離分布在停車車位邊界上，當有汽車需要停入該車位時，車位邊界指示燈點亮，司機可以非常清晰的看到車位邊界；車位邊界檢測采用紅外線檢測對車停過程中的車行位置進行實時檢測，車位邊界檢測的檢測裝置與控制器相連，將檢測信號傳送給控制器，當停車過程中出現待停車輛駛出車位邊界線時啟動聲光報警器，提醒司機及時調整停車路徑。車庫車位平面圖如圖2.1所示。

3 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置的設計

3.1 功能描述

基于PLC的車庫車位輔助停車裝置示意圖如圖3.1所示，主要功能器件包括車停位檢測傳感器、停車位邊界指示裝置、車位邊界內、外檢測、聲光報警器、LED指引燈。

功能1：當控制器接收到選位信號后，車行指示燈以流水燈的工作方式點亮指引車輛進入待停車位。

功能2：停車車位邊界指示由若干個嵌入地下的指示燈組成，所有指示燈等距離分布在停車車位邊界上。當停車車位邊界指示處于工作狀態時，指示燈點亮，待停車輛的駕駛員能清晰地看清楚地面的停車位邊界線，照明光線和積水帶來的視覺干擾被極大地降低，有利于駕駛員安全的泊車。當檢測車輛停放到位后，經過一定時間的延時，停車車位邊界指示燈熄滅，恢復待機狀態。

功能3：在駕駛員泊車過程中，車位邊界檢測將全程監控車行的位置是否在停車位的安全范圍內。車位邊界檢測采用紅外線檢測，檢測裝置包含內、外兩側。內側邊界檢測進行預警，外側邊界檢測進行報警。車位邊界檢測的檢測裝置與控制器相連，將檢測到的車行信號送給控制器。當內側邊界檢測器檢測到待停車輛行駛信號時，報警燈低頻閃爍，報警器發出低頻預警聲，說明該車輛的位置已經偏離了停車安全范圍，駕駛員應當及時調整停車的行車方向；當外側邊界檢測器檢測到待停車輛行駛信號時，聲光報警器報警燈高頻閃爍，并發出高頻報警聲，說明該車輛的位置已經超出了停車安全范圍，駕駛員應當立即調整停車操作，以免發生待停車輛與左右兩邊車輛的剮蹭事故。

功能4：當車停位檢測傳感器檢測停車位車輛停放時間超過5分鐘未發生變化，視為泊車操作結束，相應的停車車位邊界指示、車位邊界檢測和聲光報警器的工作狀態復位。

3.2 輸入輸出端子分配

本裝置設計包括車庫的所有車位的功能，各區域可采用工業控制網絡來實現信號的傳輸并實現功能控制。本文主要對某一特定庫位的功能實現進行設計與實現。以1號庫位為例，經過分析確定輸入信號為內側紅外檢測等6個信號，輸出控制端包括停車位邊界指示燈等7個信號，共計13個信號，如表3.1所示，所以確定可編程序控制器的型號為FX2N64MR，每個PLC可實現對4個庫位的控制。

3.3 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置結構框圖

“基于PLC的車庫車位輔助停車裝置”的控制涉及PLC控制技術、工業控制網絡、LED顯示技術，傳感器技術等，系統控制框圖如圖3.2所示。

3.4 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置控制功能實現

整個控制裝置以接收到選位控制信號為啟動，車位邊界指示燈點亮，同時Y1～Y4以1S間隔流水燈狀態工作指引車輛入庫；當車位停車檢測傳感器檢測到信號超過5S，表示車輛在車位中停放靜止狀態；當車位內側檢測裝置檢測到信號時，系統發出周期為1S的低頻聲光預警；當車位外側檢測裝置檢測到信號時，系統發出不間斷的聲光報警。裝置控制功能部分程序實現如圖3.3所示。

4 結語

本裝置實現了對待停車輛指引到位、車停位檢測、車位邊界指示、停車過程預警和出界報警等功能，使停車過程更加安全和人性化。整個控制使用三菱FX2N可編程序控制器控制，通過對實驗設備進行調試，最終實現了設計要求。本裝置進行簡單額改進就可以應用于別墅中的獨立私家車庫；地面行車指引機構也可以用于高架路、高速公路等道路交通，尤其是在陰雨天晚上，地面有積水的路況下能夠有效的提高行車的安全性。

參考文獻

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篇10

關鍵詞 礦用高壓電纜；在線監測系統；總體設計；監測子站

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）103-0235-02

1電力電纜在線監測技術

電力電纜檢測技術是電力電纜狀態評估的基礎，國外在此方面起步較早，始于上個世紀中期，開始主要是定期試驗維修，即離線檢測。到七十年代，隨著電子技術、傳感器技術、信息處理技術和的網絡通信技術發展，才使得電力電纜的在線監測技術取得較大的突破，并逐步進入實用化階段，而隨后的數字技術的出現，使電力電纜的監測上了一個新的臺階。我國的電力電纜檢測技術始于上世紀八十年代，雖然起步有點晚，但在不斷發展和進步的同時也取得一些研究成果，如1989年，我國自主研制出第一臺電力電纜故障檢測儀。

為了避免事故發生，使煤礦能夠安全生產，電力部門會對有關部門進行電纜預防性試驗。預防性試驗分為非破壞性試驗和破壞性試驗兩種。非破壞性試驗是在不會破壞電纜絕緣前提下或較低的電壓下進行的相關試驗，通過電纜表現出來的各種特性間接判斷電纜的絕緣狀況；破壞性試驗也稱絕緣耐壓試驗，絕緣耐壓試驗通過現場模擬各種實際電壓以考驗其絕緣水平，此試驗對電纜本身具有不可逆轉的破壞性。

實踐經驗表明，預防性試驗對電力設備的安全運行起著至關重要的作用。但傳統的預防性試驗有著固有的缺陷，因為預防性試驗需要停電檢測，而許多重要設備又不允許輕易停電，況且停電后的設備狀態與運行中的狀態相比具有較大的差異，這也大大影響了判斷準度。除此之外，周期性的停電檢查不僅需要耗費大量的人力物力，而且由于不能實時在線監測，也不能保證電纜在檢修間隔期不出現故障。因此，十分有必要大力發展電纜在線監測技術。目前，國內外正在積極探索的幾種在線監測方法主要有諧波分量法 、直流成分法、介質損耗tgδ、交流疊加法、接地電流法、直流疊加法、局部放電法。

本論文以礦用高壓電纜為研究對象，根據一定的篩選原則對礦用高壓電纜在線監測系統進行構建，能有效提高系統預警的準確性和可信性。

2 礦用高壓電纜在線監測系統總體框架

本設計將礦用高壓電纜的監測系統分為監測子站、傳輸網絡和監控中心三大部分，單個監測子站就可以獨立完成數據采集、處理、存儲、現場報警顯示等功能，是整個系統的核心。其中，數據采集量應包括一系列參數（電壓、負荷電流、接地電流、局部放電溫濕度等），但由于條件限制，本系統僅選擇了溫度參量，若需采集其他數據，可直接在微處理器單元上開發接口，并增加相應的硬件電路和控制程序即可。

2.1 監測子站設計

我們采用如下方案來完成監測子站系統設計，首先選用DS18B20數字溫度傳感器采集溫度數據，MSP430F149單片機作為微處理器；然后由處理器對采集的信號按特定的算法做深度挖掘和分析處理；最后，微處理器根據數據處理結果一方面對現場情況進行數據存儲、顯示或現場報警顯示，另一方面將評估結論傳送給無線通信網絡，由監控中心接收。

2.2 系統軟件設計

本設計將系統的軟件設計分為監控中心運行管理程序和監測子站控制程序兩大部分。監控中心運行管理程序負責整個系統的管理、運行和維護，該程序運行在監控中心的上位機上。本設計將該程序分為主界面層和應用層兩大部分：主界面層為一個操作面板，可控制一些操作命令的發送，也可用于數據顯示；應用層主要包括系統設置和調試、數據查詢等。

監控中心的作用是接收來自監測子站的所有結論性數據，使工作人員可以實時了解整個系統的運行狀況。首先是由監控中心的工作人員發出啟動命令，系統便開始完成初始化工作，主要包括無線通信網絡的初始化，數據檢測系統初始化，數據處理系統初始化等；初始化工作完成后，工作人員可發送操作指令，操作指令通過無線傳感網絡傳送到各個監測子站；監測子站收到命令后，便開始運行監測子站控制程序，最后再由無線網絡將程序運行結果返回至監控中心。

監測子站控制程序主要作用是完成一個監測點的數據檢測，數據處理，現場報警顯示等工作。另外，監測子站作為無線傳感網絡的一個無線終端，還負責將程序運行結果通過無線網絡傳送至監控中心。

監測子站作為整個系統的核心，需要完成數據采集，數據傳輸，數據處理，算法實現等所有工作，所以監測子站的控制程序在本系統中地位十分重要。按照模塊化的設計要求，本設計將監測子站的控制程序分為五大部分，主要由數據采集模塊（接收溫度數據采集命令，然后檢測電纜表皮的溫度數據）、數據處理模塊、數據存儲模塊、結果顯示模塊、數據通信模塊等組成。

3 結論與展望

本文實現了礦用高壓電纜在線監測系統的設計，包括總體框架和監測子站的軟硬件設計。但由于條件限制，本系統僅選擇了溫度參量，若需采集其他數據，可直接在微處理器單元上開發接口，并增加相應的硬件電路和控制程序即可。由于篇幅限制，本文僅僅給出了礦用高壓電纜在線監測系統的設計方案，并未給出對收集到的數據的處理方法，按照目前我們的研究結果，對收集到的數據進行灰關聯分析會比較有效果，在以后的研究中，我們會從這一方面著手。

參考文獻

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