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关键词： 数控机床 制造强国 发展趋势
数控技术是先进制造技术中的一项核心技术，由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受制造业的关注，其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。近年来，国内机床设备和技术的发展在市场需求旺盛的情况下，设备以满足市场和用户需求为主，在高性能加工的设备和技术上并没有进行很好的研究和技术储备，在市场趋于平稳的时期，我国的机床工业势必会更加缺乏竞争力。因此，国家将数控机床作为重点支持的产业项目，在发展规划中明确了发展高速、高精度数控加工设备作为主要的支持发展方向，将提升装备水平和核心技术放在重要的位置。
“机床是装备制造业的工作母机，实现装备制造业的现代化，取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业，首先要振兴机床工业，要大力发展国产数控机床”。振兴装备制造业，机床工业需先行，这是一条经济发展的客观规律。在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下，中国机床工业行业发展迅速，产销两旺，行业综合水平落后的面貌得到改变。进入21世纪以来，随着我国国民经济实力的快速增长，我国制造业在国际上的地位日益提高。目前，我国正处在工业化的中期阶段，制造业仍然是国民经济的主体和支柱。但从总体上看，我国制造业与先进国家的差距还比较明显。有人坦言：“无论今后科学技术怎样进步，发展先进的制造业将是人类社会永恒的主题，制造业也将永远是人类社会的‘首席产业’。”在当今世界上，高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志。制造业最重要的基础是装备制造业。现在我国已是制造业大国，但并不是制造业强国。目前我国的装备制造业水平有限，以至于不能很好地满足现代化机械生产的需要。而现代制造业发展的主要方向体现在信息化制造方面，其中自动化、智能化制造则是装备制造业中的主导技术，这对于高速、高精度、低消耗的产品制造来说尤为重要。
数控机床是近展起来的具有广阔发展前景的新型自动化机床，是高度机电一体化的产品。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品零部件生产设备――机床也相应提出了高性能高精度与高自动化的要求。大批量的产品，如汽车拖拉机与家用电器的零件，以及航空航天、内燃机、军工、汽车、船舶等行业需要的重要加工设备，尤其是高刚性、高精度、高稳定性、高复合型的精密数控卧式铣镗床更是航天和军工企业急需的关键设备。
“十一五”期间，国家对装备制造业提出要求：变“制造大国”成为“制造强国”，调整产业结构，重点开发高档数控机床，提升行业水平。自主开发高速精密卧式机床，研究其相关的设计和制造技术并取得突破，对国家在高端装备领域拥有自主知识产权和核心竞争力，将起到至关重要的影响。随着工业技术的发展，各行各业对高速数控机床的需求也越来越多。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进，国家将加强财税金融等政策扶持力度。国务院发展研究中心产业部部长冯飞预计，未来十年将是战略性新兴产业蓬勃发展的十年，到2020年，战略性新兴产业占工业增加值比重可望达到20%以上。机床工业由于技术含量和工艺要求极高，属于技术和资本密集型产业，行业壁垒很高，无论在国内还是全球范围，行业格局变化都比较缓慢。机床本属于机械行业，而机械行业与下游行业固定资产投资密切相关。下游行业每年固定资产投资中，约60%用于购买机械产品。设备工器具购置在固定资产投资中的比例保持在20％左右，并长期保持稳定。因此在机床行业下游产业中，固定资产投资的主要部分都是用来购买装备制造工具――机床。通过统计发现，机床下游行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。数控机床的需求来自于下游的机械行业固定资产投资，2011年汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等高端装备业崛起，行业产能高速扩张，继续带动数控机床消费的高速增长。罗百辉表示，2011年高端装备自主创新势头将更为强劲，继续带动机械工业15%以上的增速。目前我国正处于重化工业化时期，这是超脱于经济短期波动、在近几十年里对中国经济产生巨大影响的因素，对我国机械工业的发展也起着促进作用。它与长期向好的中国宏观经济一样，成为机械工业近30年来持续快速发展的最好注解。所谓重化工业化时期，也就是工业化的中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。中国已经超过德国，成为世界第一大机床市场。数控机床已成为机床消费的主流。预计2015年数控机床消费将超过60亿美元，台数将超过10万台。数控系统的发展趋势是：①平台数字化。②运行高速化。③加工高精化。④功能复合化。⑤控制智能化。⑥伺服驱动高性能控制。中高档数控机床的比例会大幅增加，经济型数控机床的比例不会有太大变化，而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。
参考文献：
［1］张江华.TK7640数控铣镗床的运动误差分析及其补偿（硕士论文），2007.
［2］畅越星.数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究（硕士论文），2007.
［3］李军华，数控机床主传动齿轮综合啮合刚度研究（硕士论文），2007.
［4］张利平主编.液压气动技术速查手册.北京，化学工业出版社，2006.
［5］姚银歌.大型数控落地铣镗床CAE与主轴箱优化设计研究及应用（硕士论文），2010.
［6］姜华.高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究（博士论文），2007.
关键词：三容液位控制系统；过程控制；智能控制
中图分类号：G642.0
文献标志码：A
文章编号：1674-9324（2012）09-0024-02
本文研究的对象是我院过程控制实训室的三容液位过程控制实训系统，该实训系统是一套利用了自动化控制技术、计算机、通讯、自动化控制等技术的多功能实训装置。该实训系统为《过程控制》等课程服务。三容液位过程控制实训系统可根据情况需要灵活组态，模拟线性、非线性；一阶、阶次；单容、多容及耦合、非耦合等特性，并能在控制过程中直观地反映出系统动态反应，方便获得动静态性能指标，从而验证控制策略的优劣，因而研究三容液位过程控制实训系统的控制对实施和学习《自动化控制原理》课程有很好的指导意义。
一、三容液位过程控制实训系统的工作原理[1]
三容液位过程控制实训系统主要硬件构成为三个玻璃水箱、气动调节阀、差压变送器、电磁阀、电/气转换器、液位传感器、空气压缩机、水泵、计算机等，基本结构如图1所示。
图1 三容液位过程控制实训系统基本结构图
水流是经过手动阀v0后分成两路再经过气动调节阀vc1、vc2和手动阀v1～v6后进入三个水箱的。一路可以通过手动阀v1、v3、v5的开关不同来实现单容、双容和三容的控制。假设想控制3号水箱液位h3，让v5开，v1、v3关，则是单容水箱控制；若让v3开，v1、v5关，则为双容水箱控制；而若让v1开，v3、v5关，则为三容水箱控制。而调节阀vc2和手阀v2、v4、v6成为另一路水流的干扰环节，选择分别进入三个水箱的手动阀v2、v4、v6的开关不同，可改变加入干扰环节的位置，都也会影响实验的效果。
二、智能控制算法研究
1.BP网络PID控制器设计[2]。BP神经网络PID控制器主要利用了神经网络的非线性映射能力和自适应能力[3]。系统结构如图所示，控制器由两部分组成：（1）可通过自动调节参数实现对被控参数的闭环控制。（2）也可根据系统运行过程的状态自动调节参数达到某种性能指标的最优化。BP神经网络PID控制器结果如图2所示。
图2 BP神经网络PID控制结构图[4]
输出节点分别为可调PID控制器的三个参数KP、K1、KD，即
O1（3）（k）=Kp，O2（3）（k）=k1，O3（3）（k）=KD。各节点的输入输出关系为：
net■■（k）=■wij（3）oi（2）（k）-?兹l（3）ol（3）（k）=g[netl（3）（k）] 式（2-1）
上式按照沿着J（k）对wi（k）的负梯度方向检索调整即使用梯度下降法修正加权系数w（k），并引入惯性项，从而使BP算法的收敛速度得到提高，于是：
?荭wli（3）（k）=?浊?啄l（3）（k）oi（2）（k）?琢?荭wli（3）（k-1） 式（2-2）
其中，?啄l（3）（k）=e（k+1）·sgn■·■·g'[netl（3）（k）]，（l=1，2，3）。
与此类似，可求得隐层权值系数的调节规律为：
?荭wij（2）（k）=?浊?啄i（2）（k）oj（1）（k）+?琢?荭wij（2）（k-1） 式（2-3）
其中，?啄i（2）（k）=f'[neti（2）（k）]·■?啄l（3）（k）wli（3）（k），（i=1,2,…，Q）。
式中，g'（·）=g（x）（1-g（x）），f'（·）=（1-f2（x））/2。 2.BP网络PID智能控制仿真研究。三容液位过程控制系统的线性数学模型为：
G（s）■ 0≤h≤30■ 30＜h≤60■ 60＜h≤70■ 70＜h≤100
在MATLAB环境中，利用M语言编写控制程序。设定目标液位高度为单位阶跃输入，BP网络结构为2-3-
3,两套仿真的初始给定水位为：h1f=12cm，h2f=10cm，下面改变系统的干扰量，当t=195s时，将水箱3下面的出水阀门调节调节到原来的30；在t=345s时将出水阀拧到原来的60%，通过仿真我们得到输出响应曲线。
图3 BP神经网络智能PID控制输出相应曲线
通过以上仿真图我们可以看到采用BP神经网络PID控制器时，水位上升速度相对较慢，但是在BP神经网络PID控制器控制下系统超调量小，出现扰动时，能迅速的消除扰动。改变输入量以后，发现BP神经网络PID控制器跟踪特性仍然表现不错，系统输出与输入的误差几乎为零。说明BP神经网络PID控制器对参数具有很好的适应性，鲁棒性较好。
参考文献：
[1]赵科，王生铁，张计科.三容水箱的机理建模[J].控制工程，2006.
[2]卢娟.BP神经网络PID在三容系统中的控制研究[D].合肥：合肥工业大学硕士论文，2009.
[3]余建勇.网络控制系统及其预测控制算法研究[D].浙江工业大学硕士论文，2005.
【关键词】立体仓库 管理 控制 系统
自动化立体仓库中出入库传输设备自动控制系统中的重点是货品运动控制系统。动态对货品运动进行路由分配，自动化立体仓库调度系统能够实现对仓库出入库任务进行管理和调度以及避免系统中并发任务时发生路由冲突等相应的功能，这样就简化了仓库中货品运动控制系统。
自动化立体仓库中自动化设备的主流控制系统有两种解决方案：（1）PLC集中控制系统；（2）FieldBus控制系统。目前自动化立体仓库中堆垛机自动控制系统使用最为广泛的是PLC集中控制系统。PLC集中控制系统的核心是PLC，上位机通过通信借口和PLC进行信息传递，收集来自设备传感器系统的各类信息，PLC控制软件做出相应的控制输出，对需要进行出入库操作的自动化设备进行控制，从而实现仓库中货品的流通和存取。将仓库运行的实时信息通过通信借口回馈给上位机，使得仓库实时监控系统对仓库中自动化设备的实时监控。
1 仓库管理与控制系统基本组成结构
物流管理信息系统主要是对货品在仓库中各种信息的管理。有货品出入库管理，以及货品数量的盘点等信息。
仓库自动化设备监控系统主要是对自动化立体仓库中自动化设备的运行状态，运行位置等相关信息进行实时管理的子系统。
设备自动化控制系统主要是对自动化设备的运行状态进行控制。
根据客户以及货品的具体情况对仓库储区和货位进行分配；根据仓库中自动化设备的分布和运行状态对出入库任务进行合理的调度；对仓库中自动化设备的运行状态进行实时监控；对物流中各设备进行实时控制；通过通信网络对仓库进行实时通信。根据信息流动和处理过程的不同，自动化立体仓库管理与控制系统又可以分为货品管理模块、出入库管理模块、仓库通信模块以、仓库实时监控模块以及自动化设备控制模块。
（1）仓库货品管理系统。仓库货品管理系统主要包括仓库基本信息系统和出入库操作两个子系统。仓库中货品的出入库是根据仓库中储位中货品的实时状态信息进行操作的，并且提供了ERP借口。这部分的主要功能有货品以及供应商等仓库基本信息数量的统计和报警；仓库出入库信息和货品等信息查询和报表生成；仓库中储区和储位信息查询；仓库中各种信息的备份和恢复；货品出入库操作；数据库基本信息的维护；自动化设备接口模块；仓库手持终端系统；以及系统的维护。
（2）仓库调度系统。仓库路由系统的主要功能是对仓库货品管理信息系统所下达的出入库任务根据仓库中的自动化设备（巷道式堆垛机和出入库传输设备等）的运行轨迹和设备当前位置以及设备运行状态，对出入库任务动态的进行调度和实时跟踪管理，从而使得仓库中自动化设备之间协同运作的效率达到最大化，并且避免并发任务的路由冲突。
2 仓库自动化设备监控系统
仓库自动化设备监控系统主要是实时监控整个立体仓库中各部分中的自动化立体设备的运行状态，实时现实堆垛机以及仓库出入库传输设备的运行位置，以及出入库任务的当前运行状态，也可以独立控制仓库中自动化设备的运行。这部分的基本功能有统计目前正在运行和接收到的任务；各任务中设备的运行参数；整个仓库的通信状态；自动化设备位置以及运行状态显示；储位中货品数量的显示；储位上物流箱号的显示等。
（1）设备自动控制系统。堆垛机和传输设备是自动化立体仓库中的基本设备。它们又有各自自动控制的子系统。
堆垛机自动控制系统有控制器、通信设备、传感器系统、速度、寻址控制、以及PLC控制软件等组成。
传输设备自动控制系统主要有单片机控制器、通信设备、传感器系统、设备运动轨迹控制、以及传输设备控制软件等组成。
堆垛机自动控制系统寻址控制、速度以及控制器是关键部分，使用先进的高精度坚持设备构建系统传感器系统，如激光测距和RFID射频数量校对等。使用先进的变频控制技术控制速度和位置。各模块使用闭环控制系统，使得堆垛机能够准确高速的运作。
自动化立体仓库设备控制系统的解决方案中目前最为先进的是FieldBus控制系统。FieldBus控制系统使用的是分布式控制系统，其关键技术是目前先进的现场总线技术。它是使用FieldBus组网技术将仓库中总线控制器、传感器系统、输入输出系统以及与上位机进行通信借口等组合在一起。这个系统的特点是仓库中布线简单；维护方便；系统集成度高；抗干扰能力强，仓库运作的可靠性以及准确性得到了很大的提升；以及设备信息获取的更加便捷等。
与上位机的通信主要是通过通信模块实现的。上位机和操作器输入的信息传递给自动化设备，并实时将设备的运行信息返回。
设备控制模块主要是准确可靠控制自动化设备完成接收到的任务，它同时也可以进行相应的智能化控制和处理。
当仓库中设备或者某个模块和系统出现了错误，故障检查与处理模块负责查找出错误的原因并有一定的保护和自我恢复的功能，确保自动化立体仓库正常的运作。
（2）设备自动控制系统。根据仓库的实际的不同仓库的计算机系统结构的配置也会不同。仓库的计算机系统结构要综合仓库的容量、仓库的自动化设备的类型和数量、仓库的工作模式、仓库的物流流程、技术水平以及投入的资金等多方面的因素。目前，主流的自动化立体仓库有两种。
第一种是三级管理与控制结构，上位管理级、中位管理级和下位管理级是三级管理与控制结构的三级。当仓库容量大而且自动化设备比较多的时候适合使用三级管理与控制结构，例如一些大型的第三方物流仓库。另外一种就是二级管理与控制结构，与三级管理与控制结构不同的是，它管理机中可以兼容监控功能，就不用再设置监控级了。
3 总结
自动化立体仓库中能够大幅提高自动化立体仓库运作效率的自动化立体仓库设备控制软件，同时它也是仓库中自动控制系统的核心。对仓库进行管理与控制都是通过管理机把相关地址循环扫描，然后进行信息的交换实现的。二级管理与控制结构综合使用了先进的通信技术和计算机技术，有较高的软件水平，并且硬件的配置相对简单，节省了投入资金，已经广泛应到在计算机集成制造系统和柔性制造系统的自动化立体仓库中。
参考文献
[1]朱文真.自动化立体仓库试验平台设计与开发.南京航空航天大学硕士论文，2010（09）.
[2]唐吉成.自动化立体仓库监控与管理系统开发.南京航空航天大学硕士论文，2010（09）.
[3]张晓川.现代仓储物流技术与装备.北京：化学工业出版社，2003.
作者单位
【关键词】PCB；细分驱动；自动光学检测(AOI)；图像识别
电子产品的核心部分——印刷电路板(PCB)，是集成各种电子元器件的信息载体，在各个领域得到了广泛的应用，是电子产品中不可缺少的部分。PCB的质量成了电子产品能否长期、正常、可靠的工作的决定因素[1]。随着科技的发展，PCB产品的高密度、高复杂度、高性能发展趋势不断挑战PCB板的质量检测问题。传统PCB缺陷检测方式因接触受限、高成本、低效率等因素，己经逐渐不能满足现代检测需要，因此研究实现一种PCB缺陷的自动检测系统具有很大的学术意义和经济价值[2]。国内外研究的PCB缺陷检测技术中，AOI（Automatic Optic Inspection自动光学检测）技术越来越受到重视，其中基于图像处理的检测方法也成为自动光学检测的主流。本文通过图像处理技术研究了一种大视场、高精度、快速实时的PCB缺陷自动检测系统，设计了硬件结构和软件算法流程。通过改进的电机驱动方式配合一键式自动检测软件的设计，大大提高了系统的检测速度，对结果分析模块的缺陷识别算法的改进提高了检测结果的准确性。
1.系统结构
PCB缺陷自动检测系统主要由运动控制模块、图像采集模块、图像处理模块、结果分析模块组成。系统工作过程如下：上位机控制步进电机运动，步进电机带动二维平台运动，将CCD摄像机传输到待检测PCB上方，对PCB进行大场景图像采集，采集的图像经过图像采集卡送到上位机，上位机软件对采集的图像进行拼接、图像预处理，对处理的图像进行准确定位并校准，通过图像分割、图像形态学处理等，最后进行模板匹配、图像识别，得出缺陷检测结果。系统设计包括硬件设计和软件设计，系统软硬件相互协调工作构成一个整体。
2.系统硬件设计
PCB缺陷自动检测系统的硬件设计主要包括二维运动平台、电机运动控制板、电机驱动板、CCD摄像机、图像采集卡、PC等，其结构如图1所示。
2.1 CCD摄像机和图像采集卡
CCD摄像机的主要特性参数包括摄像机制式、光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率、电子快门速度、同步系统的方式、最小照度、灵敏度、信噪比等。其中摄像机制式和是否在线检测决定了图像采集卡的采样频率，光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率以及成像透镜系统的放大率的平衡选择取决于测量范围和测量精度[3]。考虑到以上各个因素以及系统要求，在实验中采用的是广州视安公司的枪式摄像机，该摄像机的特点是数字面阵CCD逐行扫描，提供AV复合视频接口和标准镜头接口，提供VC的SDK软件开发包，方便设计软件处理模块。
图像采集卡，又称视频捕捉卡，是视频卡的一种类型。图像采集卡完成的主要功能是把摄像机的连续模拟视频信号转换成为离散的数字量。其基本原理：从摄像机输出的各种制式的视频输出信号，经过输入选择模块处理后，形成能被图像采集卡识别的视频信号。模拟视频信号经过转换后，存储在卡上的帧缓存存储器内，由计算机CPU通过计算机总线控制具体的图像传递，最终存储在计算机的内存或硬盘，用于图像处理[4]。本设计采用的图像采集卡型号是：NV7004-N，将CCD摄像机模拟信号转化为数字信号传输到上位机实时显示，并能完成图像的抓拍功能。
2.2 电机运动控制器及精密二维运动平台
PCB缺陷自动检测系统的运动控制器为自行设计的MCU控制板，核心芯片为ATMEL公司生产的单片机AT89S52，控制板通过RS-232串行通信接口与上位机进行通信。通过操作人机交互界面对控制板发送命令，控制板输出控制信号以及各种频率的方波信号到步进电机驱动板，以控制步进电机的转速、方向以及移动距离。
二维运动平台由两个日本SUS Corp公司生产的精密运动导轨搭建，运动导轨为滚珠丝杆型，非常精密，误差很小。步进电机与运动导轨相连，从而带动导轨的运动。步进电机为日本TAMAGAWA公司生产的两相四线制混合式步进电机，该型号步进电机运行稳定、噪声小。
2.3 电机驱动
步进电机的驱动实际上就是通过控制步进电机的各相励磁绕组的电流，使步进电机的内部磁场合成方向发生变化，从而使步进电机转动起来。各相励磁绕组的电流产生的合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转转矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小[5]。
在拍数一定的情况下，齿数越多，步距角就越小，但由于受制作工艺的限制齿数不能做得很多，因此步进电机的步距角就不可能很小。改变步进电机的拍数也可以改变步距角，拍数是指完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。当步进电机的相数确定时，拍数也就确定。通过增加步进电机的齿数和相数来减小步距角，步距角减小的度数非常有限，很难满足生产的要求。
细分数越多，电流变化越小，从而大大减少了电机的振荡和噪音。采用阶梯状正弦波对电流进行细分时，阶梯越多(即细分数越多)，波形就越接近正弦波，通入的阶梯电流就越小，步距角也就越小[6]。从而大大减少了步进电机运行时的丢步率，降低了步进电机运行时的噪音和颤动，也使步进电机运行更加稳定，更易于控制。
3.系统软件设计
3.1 系统算法流程
手动检测可以根据需要在采集图像时直接通过控制步进电机运动将CCD摄像头运动到待测PCB板的主要部位，在进行图像处理时也可以根据图像质量来选择与之相适应的图像处理算法来实现，使系统具有交互性。自动检测初始化设置参数后，可以一键实现缺陷检测得出检测结果，减少了操作复杂度，也大大提高了检测的速度，使系统具有自动化、操作简单、速度快等优点。本文结合二者于一体，使PCB缺陷自动检测系统更加优秀，更加实用。
3.2 缺陷检测
当前印刷电路板缺陷检测方法主要分为参考比较法、非参考比较法和混合法三大类，参考比较法将被测图像和参考图像进行特征对特征的比较；非参考比较法不需要任何的参考图像，只是根据先前设计的规则标准来判断出是否有缺陷，如果不符合标准便认为此有缺陷；混合法是参考比较法和非参考比较法综合应用。本文主要使用参考比较法，通过检测PCB图像与标准图像进行对比分析，判断该PCB板是否有缺陷[7]。
3.3 缺陷识别
3.4 结果分析
4.结论
本文基于计算机视觉和图像处理设计了一个印刷电路板(PCB)缺陷自动检测系统，并对其功能进行了验证，实验结果表明该系统界面友好，操作简单，检测方法简单，检测过程迅速，检测结果准确。该系统为PCB缺陷的检测提供了一个很好的解决方案，具有重要的应用价值。
参考文献
[1]孙晓婷.PCB视觉检测系统的研究[D].长沙:中南大学硕士论文,2008.
[2]2012-2016年中国PCB连接器市场预测及投资建议报告[R].中商情报网.
[3]俞玮.AOI技术在PCB缺陷检测中的应用研究[D].成都:电子科技大学硕士论文,2007.
[4]崔怀峰.PCB表面缺陷自动光学检测技术的研究[D].江门:五邑大学硕士论文,2010.
[5]李玲娟,刘景林,王灿.两相混合式步进电机恒转矩细分驱动技术研究[J].微电机,2007,40(3):48-50.
[6]黄露.基于FPGA的步进电机控制系统设计与实现[D].重庆:重庆大学硕士论文,2011.
[7]齐立荣.基于图像处理的PCB缺陷自动光学检测系统的研究与实现[D].北京:北京邮电大学硕士论文,2010.
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见新浪网,.cn/digi/2009-07-24/0600997126_2.shtml
杨洁丽:《RSS的传播学分析及其商业模式探索》,广西大学硕士论文,2007年
吴风:《网络传播学―一种形而上的透视》第54页,中国广播电视出版社2004年版
彭兰:《RSS挑战网络信息生产与消费》,《中国记者》2005年第12期
Gates, Bill. (2004-05-20), "Seamless ComputingCInnovation Changing Business", Speech to the CEO Summit, 2004 Available Online (Last Accessed: 2006-05-21)./billgates/speeches/2004/05-20CEOSummit.asp
关键词：因特网 局域网 远程监控
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）（03）（c）-0014-02
最近几十年，科学技术突飞猛进的发展，企业联盟和虚拟企业也相继出现，因此对自动控制领域有了更深层次的要求，于是，远程监控技术这一新的技术诞生了。远程控制技术就是将Internet技术和现场监测控制结合起来的一种技术，通俗的说就是将现场采集到的信息通过因特网传输的控制中心的一种复合型技术。远程监控技术的出现也在很大程度上解决了很多大型企业的管理和安全问题，一定程度上提高了企业的时效性。本课题是基于Internet网络的远程监控技术，由于该系统具有简单易用、可实现无限互联、易于再次扩展、覆盖范围广等特点，因此在高新开发技术中具有巨大潜能。
1 远程监控系统的总体结构
本课题是一种把嵌入式智能体、远程监控、网络传感器等相关技术集于一体的综合管理系统，在工业装备的控制和监测中体现的尤为明显。从组成结构上主要包括监控中心（上位机）、网络服务器以及现场信息采集终端（CAN节点）。其结构图如图1所示。
监控中心（上位机）是由VC++结合数据库技术编写，主要功能是监测现场设备，将现场采集到的数据信息通过Internet网络存储到数据库中，并进一步根据需要对向终端发送控制指令。网络服务器主要的作用是完成以太网和CAN总线之间的协议转换工作。数据采集终端，即CAN节点的作用是采集现场的数据，并负责将采集到的信息发送到因特网进而发送到上位机，同时响应应来自上位机的控制指令，并完成相应的动作。
本系统的硬件组成上，主要包括：局域网设备、基于CAN/TCP协议的网络服务器、监控终端以及CAN节点。从软件的角度本系统主要分为：上位机控制程序、设备的驱动程序、数据采集程序、网络通信程序、数据库程序。
2 系统硬件设计
嵌入式系统的硬件主要包括处理器、存储器和设备三部分，它具有复杂性和多样性等特点。由于嵌入式开发的对象是具体的应用，并且各个项目实现的硬件环境也具有针对性的特点，所以开发嵌入式必须根据具体的应用环境配置、设计和调试[1]。
核心板主要包括微处理器S3C2410A、随机存储器（SDRAM）和FLASH。其中，SDRAM即为操作系统和运行程序的空间，FLASH用来保存移植的操作系统和应用程序的代码。板包括系统电源、CAN模块、以太网模块、JTAG模块和串口。电源模块用于输入5 V电压，提供3.3 V和1.8 V输出的直流供电。CAN模块用来收集和发送CAN总线上传输的数据，以太网模块用来连接互联网和硬件系统，JTAG和串口用来开发、调试和后期维护嵌入式服务器电路板，这些模块都是为了满足后续软件实现交叉编译方式而加入的。嵌入式服务器的硬件系统结构图如图2所示。
3 系统软件设计
本课题在设计远程监控平台的过程中，涉及到很多步骤，综合起来主要有五大阶段，分别为。
（1）需求分析阶段。在该阶段中，可以比较准确、及时地了解并分析用户的某些需求，因此它是远程监控平台设计过程中最基础的阶段，同时也是必不可少的。
（2）总体设计阶段。通过对前一阶段获取的用户需求加以综合、归纳与整理，形成一个与具体系统相独立的总概念模型，它是整个远程监控平台设计的关键阶段。
（3）各个部分具体实现阶段。在该阶段中，借助具体的开发语言、工具及运行环境，并依据总体设计的结构达到预期目标，同时建立各部分对应实现的功能，并对应用程序进行多次运行和调试，直到无误为止。
（4）系统集成阶段。这部分的主要工作是是对各部分实现的功能进行系统集成和整体测试，并根据测试所得结果进行相应的修改和完善，修改完毕之后再次试运行。
（5）系统运行与维护阶段。再次试运行成功以后，即可进行正式运行操作，整个系统在运行的过程中，很可能会出现一系列错误或非错误但不完善的问题，必须针对这些问题进行修改和调整将其全部解决。如图3所示。
在连接创建的过程中，必须与嵌入式服务器的网络进行连接，只有这样，这两者之间才有可能正常通信，如果两者未建立连接关系，则通信失败。正确连接之后，下一步的工作是获取现场设备的运行状态信息，这样正确设计接收模块就显得尤为重要，使用Socket来接收数据需要下面三个步骤：（1）监听网络，同意网络连接申请（即连接）。（2）获取用于接收数据的Socket实例以接收远程主机发送来的控制码等数据信息。（3）根据远程主机发送来的控制码，断开网络连接，并将资源进行清除。接收数据流程图如图4所示。
4 结语
在课题中，把CAN总线和嵌入式因特网技术结合之后应用到远程监控系统中，从而使得测控网络的全分散、全数字化得以实现，此外，它还解决了因特网和现场底层设备的无缝连接问题。在此过程中，远程监控平台通过嵌入式服务器对CAN总线上的智能设备进行访问，记录其在各个时刻的控制运行状态和参数，并把所获得的数据录入到数据库中以便于后续访问和获取。此外，网络数据库还支持智能CAN节点的动态配置与重构。
参考文献
[1]任明伟.基于ARM的嵌入式视频采集与远程传输系统的设计与实现[D].河北大学硕士论文，2011.
【关键词】小水电;电能量数据;完整率
1.概述
江门地区总面积为9541平方公里，丘陵广布，山体起伏较大，落差大，沟脊、水系发育、水库较多，小水电多分布在沟谷中。2013年，我局小水电共计196个，由于地处偏远，无公网信号或公网信号不稳定等原因，造成负控终端长期处于离线状态或上线不，导致数据上送不持续，丢失严重，直接影响电能量数据的采集，难以满足计量装置远程监控、抄核收、线损分析等计量营销业务的需要。
2.原因分析
江门供电局计量自动化系统公变、配变及集抄系统广泛采用公网公司的GPRS无线数据VPN网络。受网络覆盖的影响，部分终端不能上线采集。经现场勘查，2013年在接入计量自动化系统的145台小水电终端中，有41台由于地处偏远，处于公网信号盲区的原因，造成负控终端长期处于离线状态，10台由于树木、山石等障碍造成了信号衰减，导致公网信号不稳定，数据丢失严重。我们抽取了2013年1月份到4月份的系统数据进行了分析，结果如表1所示：
表1 2013年小水电终端运行情况分析
月份 终端在线率 数据完整率
1月 74.5% 78.6%
2月 76.7% 80.2%
3月 78.6% 81.7%
4月 79.8% 83.5%
从上表可知，小水电终端对整体的在线情况和数据完整率的影响，未能达到98%以上;
3.各种通信解决方案分析和选择
针对公网盲区及信号不稳定问题主要可以通过以下方法解决。
（1）采用非公网上行方式，完全避免无线通信不稳定性问题、电房电柜屏蔽问题，保证实时在线。非公网上行方式可考虑采用电话线通信、宽带网络通信、电力光缆等。
（2）采用公网上行方式，但通过其他通信方式接驳，如通过载波、485 通信、微功率无线等方式转发数据。
（3）采用公网上行方式，但采用信号增强扩展公网通信距离。如通过同轴电缆信号放大、无线直放站、新建基站等方式。
3.1 非公网上行
非公共网主要有电话拨号接入方式、公共有线电视、光缆等。此种方式均需要布线，由于小水电地处偏远，布线成本巨大，且环境恶劣，维护困难。
3.2 公网上行，其他通信方式接驳
（1）电力载波
电力载波方式是将终端通信模块外置于能接收到公网信号位置，电表通过电力载波方式与终端交换数据，该方案省却了布线或无线信号干扰影响，但实际应用存在信号衰减快、干扰大、不能跨变压器、互感器等诸多问题。
（2）有线中继接入
该方案采用终端侧模块和外置侧模块，通过以太网双绞线RJ45接口连接。由于采用双绞线，通信线路以100米为宜，最长不超过300米。
（3）无线中继通信
该方案是通过微功率无线通信的方式传输数据，中继器采用470MHz 通信时，通信距离经测试在150 米以内，距离较远时，可通过增加中继的方式延长通信距离，目前可增加2级中继。该方案的优点是施工简单，初次投入不大，且后续无运行费用，但需对GPRS 转接器提供220V电源，如终端维护口协议非标准广电规约，GPRS 转接器处需对协议进行处理后再进行转发，该方案理论上适用于任意厂家终端。
图1 无线中继实现方式示意图
3.3 公网上行，信号增强扩展公网通信距离
（1）无线放大器方案
无线放大器（也称直放站）属于同频放大设备，其基本功能就是一个射频信号功率增强器。该方案施工虽相对复杂，但无需对终端侧设备进行改动，适用于所有厂家终端，可以一个无线放大器带几台终端设备，通过共享设备，成本相对较低，更重要的是，不需后续运行费用。但该方案也有其局限性，受到信号衰减影响，实际通信距离在40米内（采用更好质量的同轴电缆可适当延长距离，但一般不超过100米）。
（2）运营商建基站
运营商建设新基站，增加信号的覆盖范围，对于局方来说，是一劳永逸的方式。但投资一个标准基站需要接近两百万元，同时该部分区域一般客户数量较为稀少，出于对投资收益的考虑，运营商短时间内不会考虑投入，故短时间内无法实现。
4.方案选择及应用
以上各种解决方案在特定场景均具备实际运行的优势和可行性。但结合供电局计量自动化系统实际运行以及运维成本、通信可靠性等综合考虑，采用“安装无线中继通信设备”方式投入成本小、安装周期短、设备安装方便灵活。因此本文选择无线中继方式，如图1所示。
图2 试点月在线时长对比图
图3 试点数据完整率对比图
5.实际运行效果
本文选取了5个试点，使用无线中继通信方式解决终端长期离线及数据传输不稳定问题，结果表明终端在线时间和数据完整率大幅度提高。如图2、图3所示。
参考文献
[1]王鹏，司徒彪.公网通信盲区电能量数据传输解决方案研究[J].装备制造技术，2013，12.
[2]周培祥，李学东，傅光达，梁丽华.山东建筑工程学院新校区移动通信解决方案[J].山东建筑工程学院学报，2004，6.
[3]陈智勇.浅谈天线调整在移动通信网络优化中的作用. 2002中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集，2002，9.
[4]谭卫东.移动通信网络室内优化的研究与实践[J].湘潭大学自然科学学报，2013，6（35），2.
关键词：CPU卡；红外线体温测量技术；通用接口
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)02-0000-02
Automated Access Control System Application and"Hardware Plug-ins" Proposed in Library Management
Shen Lei
(Huazhong Normal University,Xiangyang441200,China)
Abstract:In order to solve the gates can not be quickly closed,we can take advantage of through-beam photoelectric sensors:the most before the start of a credit card when the gates open,this person walked into the gates;this time the speed of light blocked off,the sensor can quickly identify and access to remain open;when out of the access control system, which will immediately shut down.
Keywords:CPU card;Infrared temperature measurement technology;
Common interface
华中师范大学在新的一年里采用了全新的“校园一卡通”，相应的新图书馆引进了新的门禁系统，二者的相互结合大大减少了人力物力财力，以往还需要一些工作人员检查学生证，现在完全不必要了，大大可提高了进出图书馆的效率。下面将就此谈谈自动门禁系统的应用及对图书馆管理所发挥的作用和相应的改进以及“硬件插件化”的提出。
一、一卡通――“学生的校园身份证”
在讲图书馆门禁系统之前还要先说说进出图书馆的身份识别证明，即校园一卡通。华中师范大学的“校园一卡通”采用的是目前最先进的CPU卡，是师生在校内消费和身份识别的载体。
学校采用的是非接触式CPU卡，是一种真正意义上的“智能卡”。它将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式，外形与磁卡相似。卡内集成电路中包括中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）以及片内操作系统COS等主要部分，犹如一台超小型电脑。这种卡具有很高的数据处理和计算能力以及较大的存储容量，因此应用的灵活性、适应性较强。加之在硬件结构、操作系统、制作工艺上采用了多层次安全措施保证其极强的安全防伪能力，已经成为对数据安全有保密性的特殊敏感场合的最佳选择，如金融信用卡、手机SIM卡等。加之校园卡须具有身份识别功能，要求具有数字签名功能，CPU卡能够很好地实现密钥管理系统的各项功能指标，因此确定在”校园一卡通”系统中校园卡采用非接触式CPU卡型也在情理之中。
依托校园网络的应用系统，在学校范围内，凡有现金、票证或需要识别身份的场合均采用一卡来完成。校园卡将逐步取代以前的各种证件如食堂卡、借书证等的全部或部分功能，具有个人消费、充值圈存、图书借阅、身份识别及其它业务，以后将逐步扩大使用功能，建立成为个人的综合信息平台，实现“多卡合一、一卡通用、一卡多用”。
提高管理水平和工作效率,方便师生工作、学习、生活。及时的信息更新，动态的了解所有人员的情况；实时的统计及报表生成，对管理者宏观掌控上提供依据；多种途径的信息查询及圈存机的使用，方便自助缴费，提高效率。
以校园卡片为信息载体，促进各项管理工作及信息的整合与共享，为进一步实现数字化校园打下基础。
使用校园卡将为广大师生员工的工作、学习、生活带来方便，使学校的各项管理工作高效、便捷，既实现了对师生员工日常活动的管理，又为教学、科研和后勤服务提供了重要信息。同时，校园“一卡通”系统又是数字化校园的重要组成部分，是数字化校园中信息采集的基础工程之一，对学校的管理和决策支持具有重大意义。
二、自动门禁系统
整套自动门禁系统(包括设备)由两部分组成，一部分为物理设备，即持一卡通进出的闸机，而另一部分则是安装在计算机上的软件产品。而软件产品分两部分，一部分是闸机监控软件，它安装在闸机监控电脑上，主要用来设置闸机的工作参数，控制闸机的运行、停顿、监控进入人员等。另一部分是用于更新数据库信息及进行统计报表的软件，它主要是用来更新数据库中的读者信息，包括借书还书记录，以及生成、打印报表、图表等。所有门禁闸机均可与图书馆自动化管理系统联网连接，数据由门禁管理机集中管理，并及时反馈到图书馆自动化管理系统上。
三、门禁系统工作流程
（一）读者持证由闸机刷卡自动读识，自动门禁系统只需读取卡中的有关数据与读者数据进行有效性校验，有效卡则闸机开门放行，无效卡则闸机关门禁止通行。，同时生成进馆记录并传送至后台主数据库(具体工作流程见下图)。
（二）在硬件工作的同时，门禁软件系统根据实时采集进馆人员数据，产生详细进馆记录按照要求(如读者类别、单位、时间等)生成统计报表和统计图，同时也可用作图书馆职工考勤，同时系统能自动存储各种历史记录及报告，并可随时打印。
四、缺点与不足
当然我们学校的图书馆的门禁系统还有其不足的地方，首先是比如前面一个人刷卡之后需要相当长（至少五秒钟），在这段时间里至少可以允许一个人进去。要是一般学生只是为了偷懒还好，要是社会人员就可能带来不必要的麻烦。但是如果时间太短又可能夹住前一个学生，也不好；因此要是能设置一个能够自动识别前一个人是否进入的装置就显得很有必要。
比如我们可以利用对射式光电传感器：最开始前一个人刷卡这时候门闸打开，此人走进门闸；这时候人把光速挡着，传感器能迅速识别并使门禁持续开放；当人走出门禁系统的时候，这时候就会立刻关闭。这样就能既让持卡人有充分的时间进入，又能避免无证人进入的弊端。
另外我们都知道冬季是传染病，特别是感冒的高发期，而华师的图书馆是开放空调的，在温度为二十五度的温暖环境中细菌病毒传播的速度是非常快的。因此在感冒高发期适当的限地一部分患有重感冒的学生进入图书馆也是非常必要的。基于此，我们可以在门禁上安装一个红外线体温测量仪，快速统计进入门禁系统的时候学生的体温，就能详细了解学生的身体健康情况，从而判定学生的是否应该被允许进入图书馆学习；如果身体不适合此时系统可以发出“同学请注意身体，多喝水，必要时看医生”之类的话，更具有人性化的管理。还可以把数据传到校医院帮助医生做出决策，保证学生健康。
同时最近图书馆老是丢笔记本电脑，我们同样也可以在入馆的时候在笔记本上贴上一个条形码，同时扫描一卡通和笔记本上的条形码，当出馆的时候我们要求每一台笔记本和条形码都要扫到门禁系统，这样和之前的匹配，要是一样的话就放行。这样应该可以在一定程度上降低偷窃行为的发生。如此应用不胜枚举。
五、“硬件插件化”的提出
从以上的分析我们不难看出CPU卡、智能门禁系统种种高科技给图书馆的管理带来了很大的方便，但同时也有很多地方需要完善。这些现在看起来的缺陷并不能完全归咎于当时的设计门禁系统的工程师，因为谁知道后续还有这么多问题存在？谁也不可能面面俱到。因此，我们提出了一个类似浏览器有很多插件的的“硬件插件化”的概念。我们都知道在著名的google浏览器有Chrome Webstore,在这个里面有各种丰富多彩的插件供我们选择，从而使浏览器的应用更加丰富，玩起来也更有趣味；同样的我们为什么就不能在硬件上也做同样的改进呢？我们的工程师可以在前一代产品的生产上面做出一定的通用接口，为下一代的产品更新提供方便。比如，我们学校的图书馆可以自动识别是不是有学生忘记借而无意识地把书带走了，但是其自动报警功能不够形象化，但是如果设置成“请检查是否拿错了书”之类的就有趣多了。其他的情况可以如“请通过”，“非本馆读者”，“重复刷卡”，“挂失卡”“欢迎下次再来”等，对非法闯入者予以声光告警提示。但是我们学校原来的硬件上面没有相应的音响设备，所以做起来非常艰难，如果我们之前留下了一定的通用接口，那么一个花费只需要几十块的音响就可以装上去了，同时再写入相应的软件即可，因此只需花很少的钱就能达到很好的效果。而在工程实施上，智能报警程序是最简单的，很容易写，只是要对触发这个报警的条件规定好，不能乱报、误报。写报警程序的好坏对设计工程师来讲，没有太大必要，但对用户来讲很必要，直接关系到用户对产品品质的认可，因此从这一方面来说还是很重要的。同样的上面的红外线快速测量体温，自动识别是否有人未刷卡而进入都可以通过之前留下的通用接口来解决；显得非常方便。而且，我们可以看到以上的一些基于图书馆门禁系统的改进举例在不同时期可以安装不同的应用，如：一般而言只需在冬天感冒高发期才有必要安装红外线设备，等等。
可以看出如果我们能实现“硬件插件化”，产品在更新的时候就可以减少很多的花费，这样就更有利于产品的更新换代，也更能减少社会资源的浪费，节省了大量的人力物力财力。虽然现在的工业上的接口很多是通用标准的，不同的接口连接也有相关的通信协议和转换器件；但是毕竟还有很大一部分没有能够实现这种统一接口，如果我们能进一步推动统一接口，进而在这方面能达成统一共识相信一定能带来一场产业性的革命。
参考文献：
[1]顾.CPU智能卡记次消费系统设计与实现.苏州大学.电子与通信工程硕士论文,2008
[2]李明金.人体温度高精度测量与显示技术.南京理工大学.光学工程硕士论文,2010
