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如图5,本设计前端装配有CMOS模组,该CMOS模组包括CMOS图像传感器7、前端的成像物镜8、照明光源9、FPC软性线路板6.CMOS图像传感器贴在FPC软性线路板上,其电源信号线放置在CMOS模组电源信号线腔道2内.照明光源9采用近红外LED,代替传统可见光LED.CMOS模组成像物镜8朝向吸引窗4的方向,准确地观察孕囊的位置以及术中吸宫时宫腔里面的情况.CMOS模组后面有一个楔形块5,起到固定CMOS模组的作用,防止CMOS模组在吸引管中晃动而影响成像效果.CMOS摄像头采用广角摄像头,摄像头可以观察到最大范围的夹角为β,即视场角β≥90°.吸引管的轴向方向与CMOS成像物镜的中心轴之间的夹角为α,100°≤α≤135°.CMOS模组前端放置一个透明隔板13,防止手术出血时污染CMOS模组镜头.术中人工流产吸引管后接负压吸引器,实时观察宫腔内视频图像,进行定点吸引;当吸引管吸引宫腔组织时,宫腔压力会急剧增加,可以从减压入口10,通过减压出口16向外排液,减小宫腔压力,避免宫血逆流入腹腔.CMOS摄像头模拟信号通过WDM采集卡进行采集,应用程序通过DirectShow与WDM视频采集卡驱动程序无缝对接的特性,通过操作DirectShow过滤器完成对视频信号的采集.在可视的情况下进行流产手术,实现真正的全程可视化人工流产.吸光度是指波长为的光线通过溶液或者某一物质前的入射光强度与该光线通过介质后的透射光强度比值的对数.在近红外光波段,由于近红外光透过血液的吸光度低于可见光的吸光度,近红外光通过血液后的透射光强度比可见光大,CMOS摄像头接收透射光强度大,CMOS摄像头成像效果较好.为此在血液环境下进行了近红外光模拟实验,来验证在CMOS摄像头在近红外光条件下较可见光条件下,具有更好的分辨能力.
2近红外光模拟实验
本实验设计的透过血液的近红外光成像系统示于图6,主要有可见光、850、940nm主波的LED灯珠、卤素光源(LS3000)、传光光纤、支架、黑匣子、CMOS摄像头、视频采集盒、窄带滤色片(10nm)、比色皿.比色皿的光程分别为03、05、1mm.窄带滤色片(透过率T>80%)的波长分别为800、850、900、925、975、1000、1025、1050、1075nm.实验用的血液样本来源于南方医科大学附属南方医院,采用柠檬酸钠9NC真空抗凝管采集,采集后12h之内测量.在不同光源条件下用CMOS摄像头透过不同厚度的血液(03、05、10mm)观察比色皿另一侧不同间隔距离(分别为05、10、15、20、25、30、35、40、45mm)的线条成像效果.选择光程不同装满血液的比色皿,其光程大小表示血液的厚度.整个实验装置放在黑匣子里面,以减小实验过程中自然光对实验结果的影响.
3实验结果与分析
3.1可见光、近红外光LED光源的实验结果与分析
实验中,选择可见光LED,850、940nm主波的近红外LED直接作为照明光源.CMOS摄像头透过03、05、10mm厚度的血液,观察比色皿另一侧不同间隔距离的线条成像效果.从表1、表2、表3可以看出红外LED发出的近红外光可以穿透一定厚度的血液并且使CMOS摄像头成像效果比可见光LED条件下好.验证了以上设计的合理性.CMOS光谱响应受Si半导体材料限制,同种Si材料的光谱响应基本一致,其光谱响应区间从400~1100nm,峰值响应在近红外附近;在近红外区域,随着波长增大,CMOS传感器的响应度与量子效率都发生改变,进而影响到CMOS的成像效果[14];因此如何确定在血液环境下使CMOS摄像头成像效果最佳的波长成为关键.
3.2不同波长近红外光的实验效果与分析
在血液环境下,为了进一步确定可以使CMOS摄像头成像效果最佳的波长,进行了不同波长的近红外光成像实验.由于近红外LED灯珠各个波段波长不好控制,用红外光源、滤色片以及传光束代替近红外LED进行原理性验证.下面以近红外穿透03mm厚度血液为例,进行原理性的实验验证,不会对理论实验结果造成偏差.实验中,选择钨卤灯光源(波长360~2000nm),10nm窄带滤色片(波长分别为800、850、900、925、975、1000、1025、1050、1075nm)组成的单一波长的近红外光,作为照明光源,用传光束进行照明.进而观察装满血液的光程为03mm的比色皿另一侧不同间隔距离的线条成像效果.从表4可以看出照明光源采用波长为900nm附近的近红外光,可以使CMOS摄像头在有血液的情况下成像效果最佳.进一步确定了在血液环境下使CMOS摄像头成像效果最佳的近红外波长.
4结论
1.1双轴阳光追踪装置数学模型
装置采用高度角和方位角的全追踪方式,又称为地平坐标系双轴追踪。工作平面的方位轴垂直于地平面,另一根轴与方位轴垂直,称为俯仰轴。阳光追踪系统通过实时计算,求出装置所在地的太阳位置。工作时工作平面根据太阳的视日运动计算结果绕方位轴转动改变方位角α,绕俯仰轴作俯仰运动改变工作台的倾斜角β,从而使工作平面始终与太阳光线垂直。工作平面方位角α与太阳方位角A相等,倾斜角β与太阳高度角h互余,如图1所示,因此只要计算出太阳的方位角A和高度角h即可确定当前工作台应该保持的姿态。这种追踪系统的特点是追踪精度高,而且工作台承载器件的重量保持在垂直轴所在的平面内,因此结构简单,易于加工制造。
1.2阳光追踪控制系统结构
本系统机械本体具有两个自由度并具备自锁能力,可以调节安装在工作台上物体的位姿,以对准太阳高度角和方向角。单片机根据时间及当地经纬度计算出此时当地的太阳位置,并产生脉冲信号给步进电机驱动器,控制步进电机进行相应动作,并通过电子罗盘HMC5883L和加速度计MPU6050进行检测反馈。操作者可通过人机交互模块查看或改变系统的运行参数,如角度、时间、电机转速等信息。
1.3系统工作流程
控制系统上电后,系统根据时间,判断太阳是否落山,是则进入待机状态;如没有,则自动进入对正模式,系统将根据时间及当地经纬度计算出的此时太阳高度角及方位角,并实时与MPU6050检测到的工作台倾角及HMC5883L检测到的方位角比较求出角度差,转换成控制脉冲输出步进电机驱动器,使机构对正太阳方位,对正后等待一个设定时间,进行下一次对正。
2太阳角度计算及参数修正
2.1太阳主要角度计算
根据天文学及航海学中常采用的天球坐标系可以方便地对天体的运动进行观测及追踪。通常的方法是在太阳与地球间建立天球赤道坐标系主要包括天轴PNPS、天赤道、以及天体时圈。在观测者与太阳间建立天球地平坐标系包括测者天顶Z、天底Z¢、测者真地平圈、垂直圈、测者午圈,其中太阳在天体时圈和垂直圈的交点上,如图2所示。根据天球坐标系的相关定义,有太阳赤纬角δ,当地的纬度φ,太阳时角t,太阳高度角h,太阳方位角A,从1月1日开始的天数被称为积日N。在天球上以仰极、天顶和天体为顶点,通过这些点的大圆弧为边所形成的三角形称为天文三角形,或称为位置三角形。由于要求解的角度与星体距离无关,所以假设以地球为中心,太阳到地球的距离不变,从而可以用角度来表示弧长。
2.2HMC5883L数据校准
电子罗盘主要是通过感知地球磁场的存在来计算磁北极的方向,然而由于地球磁场在一般情况下只有微弱的0.5高斯,外界的各种磁场干扰都很容易对检测结果造成影响。理想状态下,电子罗盘水平转动一周,两个水平方向磁场矢量的输出为圆形。当存在外界磁场干扰的情况时,测量得到的磁场强度矢量将为该点地球磁场与干扰磁场的矢量和,使罗盘输出曲线的圆心发生偏移。罗差使罗盘输出转变成椭圆,因此将罗差校准的问题转变为椭圆拟合问题。
3结论
校园是学生学习的地方,要培养出适应社会发展的新人才。校园自身也要与时俱进。当前,计算机网络技术迅猛发展,应用广泛。能够提供资源的共享,节省时间与空间对应的资源。校园发展当然要把计算机网络技术纳入其中,让计算机网络技术发挥作用。缩短师生间的距离,节省人力资源,实现网络化平台的科学管理。从应用角度说,开放性的校园工作平台可以设置多种功能。校园工作功能,使得领导和教师以及行政人员,快速沟通,提高工作效率;考试功能,随时可以根据考试要求,准备考试内容,开放服务器端允许登录,实现各种考试;学习功能:提供多方面交流,作业、讨论、答疑都可在此进行;留言与论坛功能:实现学生间的沟通,获取需要的信息。教务功能:让学生可以了解本学期课程情况,同时有更充裕的时间进行课程选修。
2校园平台应用情况与存在问题研究
在高等院校中,校园网络化平台的搭建工作还是覆盖率较高的。基本上都能够实现校园网络互通,使用如教务平台的网络式平台。能够实现网络选修,网络成绩基于PAGERANK算法的校园平台系统设计研究孙丽丽哈尔滨信息工程学院150028姜海红哈尔滨应用职业技术学院150078查询等基本功能。可以说取得了一定的成绩。但成绩不能让前进的步伐停滞。校园平台还是存在很多问题的。首先,高校使用的网络校园平台,设计开发的企业不同造成水平相差较多。有些网络平台经不住长期使用的考验,同时在设计时没有预留拓展空间,不能满足教育改革进程中的新需要新要求。其次,网络平台中的资源陈旧,不能及时更新。学生找不到适合课程的好的学习资源。校园平台实时性差。
3校园平台开发工具与开发模式
由于校园平台集成功能较多,对于安全性要求相对高。所以服务器端操作系统使用微软系列的2003版本。后台数据库使用成熟的SQLSEVER,作为校园平台的开发,当然是以网站互动的模式呈现给使用者,所以脚本语言不可少,ASP。NET是不错的选择。工作模式选择为浏览器、服务器模式,客户端、服务器端交互模式。
4pagerank算法的体现
精研计算机技术的人员应该熟悉这种算法,此算法在2000年之前就已经提出了,属于网页级算法。作用是通过计算二级、三级等分页的链接数量,判断相应时间,然后进行优先权限的分配工作。在大型网站的建设过程中,这种算法常常应用于搜索功能实现当中。通过分级页数的多少?通过页面被访问数以及重要性来设计算法。这个网页的重要性,经常用一个专有名词。上面就是一个该算法使用排名因子进行计算的典型公式。算法的优点在于它对互联网上的网页给出了一个全局的重要性排序,并且算法的计算过程是可以离线完成的,这样有利于迅速响应用户的请求。不过,其缺点在于主题无关性,没有区分页面内的导航链接、广告链接和功能链接等,容易对广告页面有过高评价;另外,PageRank算法的另一弊端是,旧的页面等级会比新页面高,因为新页面,即使是非常好的页面,也不会有很多链接,除非他是一个站点的子站点。这就是PageRank需要多项算法结合的原因。HITS算法的优点在于它能更好地描述互联网的组织特点,由于它只是对互联网中的很小的一个子集进行分析,所以它需要的迭代次数更少,收敛速度更快,减少了时间复杂度。但HITS算法也存在如下缺点:中心网页之间的相互引用以增加其网页评价,当一个网站上的多篇网页指向一个相同的链接,或者一个网页指向另一个网站上的多个文件时会引起评分的不正常增加,这会导致易受“垃圾链接”的影响;网页中存在自动生成的链接;主题漂移,在邻接图中经常包括一些和搜索主题无关的链接,如果这些链接自身也是中心网页或权威网页就会引起主题漂移:对于每个不同的查询算法都需要重新运行一次来获取结果。这使得它不可能用于实时系统,因为对于上千万次的并发查询这样的开销实在太大。
5结束语
1.基本概念
狭义的安防监控系统仅仅指视频监控系统,是指应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频等信号,并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象,它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视,通过录像机记录下来。同时报警系统设备对非法入侵进行报警。这是一种监控当中的最重要也是最有效的手段之一,但是不是安防监控的唯一,也有自己的一些缺点。广义的楼宇安防监控系统是指所以对小区安全进行监控报警的系统的全称,其中不仅包括视频监控,也包括对讲系统、红外线监控、报警系统等等,主要包括的要素有:摄像传输显示监控系统、自动报警系统、对讲系统等。笔者认为:当前楼宇智能化趋势要求各种控制系统高度集成,顺应时代的发展,科学意义上的安防监控系统应该是广义上的,而且是高度集成的安防系统,不仅有视频设备,还有有针对小区周边地区进行监控的红外线、自动报警系统、火灾报警系统等构成的集成系统,所以仅研究视频系统是片面的。
2.发展前景
从市场需求来看,随着社会服务的发展,小区业主对安全的考虑越来越重视,而传统的巡查制度管理困难,成本高昂,所以安全防控系统对于小区管理极其重要,是为了各大型建筑、居民建筑以及别墅式建筑的发展趋势。其次,现代通讯技术、计算机网络信息技术以及自动控制技术的发展,智能化建筑技术的提升与普及,楼房的安防监控系统发展也非常迅速。未来的发展市场前景广阔,将成为建筑必备设施,而且技术手段更加先进,与数字技术的联系更加紧密。从国家政策层面来讲,政府构建和谐社区的目标将推动安防监控系统的发展与普及。,例如:北京市2010年社区主要道路视频监控设施覆盖面达到80%以上;社区平房、未封闭楼房安装使用门磁报警器、楼宇对讲器系统等设施达到80%以上。
二.国内楼宇安防监控发展现状与趋势
中国安防监控技术大致起源于上世纪60年代初故宫博物院的安防报警系统。之后的若干年,中国安防监控一直是以防盗报警系统为主。目前从市场来讲,楼宇安防监控系统已经成为城市建筑的必选项目,也是小区建设的重点项目,这几年技术发展也非常迅速,智能化建筑的发展推动了此项目的发展。但是,目前国内的安防监控体系制造商竞争激烈,一些规模较大的通信、IT、家电企业纷纷推出视频监控产品,传统视频监控市场竞争格局逐渐发生变化。更多领域的厂商进入视频监控领域,说明视频监控市场本身蕴藏着巨大的机会。但相对于网络市场的高度竞争,视频监控市场的竞争还处在相对较低的层面,参与竞争的厂商实力,包括企业规模、研发能力、营销能力等普遍不强,主要依靠价格竞争。随着数字视频压缩编码技术的不断成熟,从上世纪90年代中后期开始,基于数字视频压缩编码技术的硬盘录像机开始出现在安防视频监控领域,基于多媒体计算机的多媒体监控系统以及基于网络传输的网络视频监控系统亦成为现代电视监控系统的主流。如今,国内很多从事电视监控设备生产或系统集成的厂家已经在上述综合型电视监控系统的研发上投入了很大的精力,并已取得初步成果。未来,数字化、IP化、智能化是视频监控发展的趋势,视频监控的IT化趋势也将更加明显。
三.楼宇监控安防系统的设计
1.系统设计思想
智能化安防监控系统的设计,必须充分应用现代电子信息技术、计算机技术与高科技通信技术,使得监控的效果更佳。
(1)模块化
必须坚持完整地一次性完成总方案设计。整个系统的综合布线和诸多自动化通信网络工程系统线缆布局,应同步地与土建工程同步进行实施预埋。防止边施工边修改,施工后在修改的情况出现。对于智能化大楼的建设,楼宇监控系统的设计还需要与其他的设备如通信、办公、自动控制等多方面地有机自动结合,实现智能化集成管理,这是安防系统发展的趋势。
(2)超前化
如果条件不成熟,也应该预留管道与接口,为未来施工留下余地。尤其要注意系统和自控设备的功能超前、创新实用、高效优化的组合。在建立完善网络结构化全面综合布线的前提下,整个智能化管理系统的主设备、关键部件及终端控制设施,可根据住户的实际经济能力,按分期分批逐步实施原则进入安装、调试运行。
(3)实用性
所开发的实用功能应能为用户实实在在地感受和使用,以人为本,充分体现幽雅舒适便利快捷的工作环境,并因此而提高工作效率,同时应与国情相符,与城市的基础设施和周边环境适应。在保证整个系统先进性、可靠性的前提下,力争做到性能价格比的最优化。
2.整个系统设计的要素
楼宇监控安防系统主要有几个方面的设备单元通过电路整合而成,主要包括:楼宇视频监控系统、楼宇对讲系统、楼宇报警系统等,以及各个部分均有相关的部件和设备组成。
(1)楼宇视频监控系统
摄像机设备是楼宇安防监控体系的主要设备,也是数量最多的设备,它就如整个楼宇监控的眼睛,24小时紧盯着楼宇的关键区域的动静。同时,它把视频信号转变成为数字信号,传输给显示器,显示器设备中的软件系统对信息进行处理,形成同步的集成视频。这样,只需要一两个监控人员就可以环视整个楼宇关键区域发生的异常情况。视频监控系统对所传输的图像信息具有切换、记录、重放、加工和复制等功能。
(2)楼宇门户对讲系统
对讲系统是一种成本低廉的安防系统。是在各单元口安装防盗门,小区总控中心的管理员总机、楼宇出入口的对讲主机、电控锁、闭门器及用户家中的可视对讲分机通过专用网络组成,以实现访客与住户对讲。住户可遥控开启防盗门,各单元梯口访客再通过对讲主机呼叫住户,对方同意后方可进入楼内,从而限制了非法人员进入。同时,若住户在家发生抢劫或突发疾病,可通过该系统通知保安人员以得到及时的支援和处理。
(3)周围红外线探测系统
一些建筑周边地区难以用视频设备实现完全监控,所以对于建筑或者小区周边安装红外探测器,利用主动红外移动探测器对越界行为进行监控,并连接到监控中心的报警中心,当有人非法进入时,探头即自动感应,触发报警,主机显示报警部位,同时联动相应的探照灯和摄像机,并在主机上自动切换成报警摄像画面,报警中心监控用计算机弹出电子地图并作报警记录。
(4)信号传输系统
传输部分是安防监控系统图像、声音、红外线等多种信号的传输路径。主要由同轴电缆、互联网线路等组成。视频传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输,同时要求传输具有损耗小,可靠的传输质量,图像在录像控制中心能够清晰还原显示。传输线路的设计应避开恶劣或磁场强的环境或易使管线损伤的地段,与其他管线不要交叉。在线路敷设方式上,对于扩建、改建工程可采用明敷设,可采用钢管或PVC管或线槽保护电缆。
(5)安防监控中心
控制部分就是安防监控系统的指挥中心,就是系统的大脑。它将视频摄像机获得的信号通过网络统一集成到这个指挥中心,负责视频信号的处理、记录、遥控等。同时,中心负责门户对讲系统的集中管理,负责集成报警系统的监控以及供电系统的维护等。指挥中心对内与业主联网,对外还可与公安"110"处警中心实现联网。当视频监控、对讲系统、红外探测等系统提出报警信息的时候,监控中心将立即自动进行报警,包括进行语音警告、警报器蜂鸣,同时在监控中心现实发生警报的位置,视频自动录像,链接110指挥中心等。
(6)辅助供电系统
电源的供给对于保证整个闭路监控报警系统的正常运转起到至关重要的作用,一旦电源受破坏即会导致整个系统处于瘫痪状态。系统的供电可以采用集中供电和分散供电两部分,用户可以根据实际的需要进行选择。
3.系统关键部分设计要求
(1)视频监控系统设计
摄像机的布控是设计关键。布控设计的时候主要考虑这样几个因素:监控范围的关键性与完整性、设备安装的美观性、设备安装的隐蔽性。关键性只要是指设备要安装在楼宇的关键区域,这个区域要能够对人员必经的出入之处以及容易发生安全问题的死角进行监控;完整性是指摄像机的分布要形成互相衔接,较少监控的盲区与死角;美观性是指摄像机的位置、形状、角度要得体、大方美观、与环境协调,一些内部元器件要安装在防护罩内;隐蔽性是指摄像机的安装尽力放在不易关注的地方,要照顾一般人员的感受,不要咄咄逼人地随时注视着业主,同时对于一些不法分子进行隐蔽的监视,可以让其防不胜防地暴露在显示器上。例如:摄像机的布防设计类型主要有:
a.大厅布控。
在大厅中央安装吸顶式集成式摄像机,将摄像机、云台、解码器等部件均安装在半球型防护罩内,能作水平360º、垂直90º运行旋转。如果使用可变焦的摄像机镜头,基本上能够对大厅的情况一目了然。
b.电梯布控。
电梯是容易激发违法分子犯法动机的易发点。处于美观与隐蔽的考虑,电梯内可以安装针孔型摄像机,它能与楼层显示器实施方便的连接,可正确清楚地观察与记录在电梯运行时进出人员的实际情况。
c.走廊布控。
走廊也适合安装集成摄像机,安装在走廊的顶端或者一段的角落。走廊不一定需要很大的旋转视角,但是需要变焦镜头(具体看走廊通道的长度),因为走廊的亮度相对较差,所以需要安装亮度较高的摄像机,以便在比较暗的灯光情况下也能看清楼内通道内人员的面容和相关活动情况,由于它具备隐蔽的特点,不影响大楼美观大方得体的布局。
d.楼宇周边地区布控。
楼宇的周边地区比较复杂,需要根据具体地形进行布控,做好防风防雨防晒措施,可以在楼宇的墙面,周围的路灯上,绿化地带内等地段进行安装,特别是要关注停车场这样的地段,进出大楼的相关人员都可观察与记录下来。
(2)门户对讲系统设计
视频监控属于小区集中监控系统,而楼宇对讲系统属于业主主动防御系统,具有积极的意义。通过楼寓对讲系统,实现控制开门,来访者在单元的可视门口机上选通住户,由住户确任后,按开门键开启单元门。选购楼宇对讲系统应该针对不同的住宅结构、小区分布和功能要求来选择,有些适宜于非封闭式管理的住宅,能够实现呼叫、对讲和开锁功能,并具有夜光指示的功能。封闭式管理的小区则可选用带有安全报警功能的室内机,用户可根据各自需要安装门磁、红外探头、烟雾报警、煤气泄漏报警装置等。一般在户数容较小的的多层房中采用直按式多线式产品,则既可达到对讲的基本功能,也可以合理配置节约系统投资成本。未来如要扩展为联网系统,只需在每个单元楼里,配置1台通讯转换器,即可将室内机传出的求助信号转换成数字信号,并发送到小区管理中心,在系统主机上显示和存储房号。为方便工程布线,根据不同的小区分布,大系统总线可采用星型布线和环型布线。为解决大系统信号衰减,在同一根电缆上视频双相传输双项放大可采用智能化信号增强器。封闭式的小区还可设置管理中心。管理中心机可储存报警记录,可随时查阅报警类型、时间和报警住户的楼栋号和房号,中心机可监控和呼叫整个小区与楼栋门口。
(3)红外线探头
小区园区及周界不可能都安装摄像机监控设备,所以摄像监控区总会有盲区。所以,选择防止越界的地点安装红外线探头,采用远距离主动红外对射探头,利用接口与总线相连,实现小区的周边防范。一旦小区周边有非法侵入,报警主机发出报警,指出报警的区域、时间、探头编号等。该系统主要由红外对射探头、系统主机及警号等组成。当周界有报警时,保安中心的报警控制主机,发出报警声并显示报警区域编号。系统采用总线结构,便于以后的扩展。系统具有防剪线功能,一旦出现剪线或损坏,能及时向管理中心报警。系统由红外、微波双探测器及闪光报警器构成,信号送至防控中心,并与电视系统合用矩阵控制系统/画面分割器、电视墙等控制设备。
(4)自动报警系统设计
自动报警系统是建立在视频监控、对讲系统、红外线探头监控系统的基础上,建立的信号警告系统。自动报警系统与电视监控系统相连接,将从用户对讲系统、户外红外线探头系统、消防火灾监控系统方面接受到的报警信号通过系统将信号送至电视监控系统,当有报警发生时,电视监控系统会自动将报警现场的图像切换到主监视器上。同时报警系统可按分区单独撤防布防。通过在大楼出入口、各层楼梯间出入口、走道、房门口等部位设置探头、摄影机,在室内安装火灾探头,通过这些设备完成报警监测。当报警发生时驱动声光报警装置,同时配语言报警单元,实现模拟人工报警,将警报通知公安部门。
4.互联网技术在安防监控中的运用
从楼宇安防设计的发展趋势来看,互联网技术的嵌入是未来发展的主要趋势。目前,大楼内安装的监控系统根据用户监控要求的不同大致可分为两种网络环境:主要提供大楼内部的安全保卫和物业管理需要,可利用大楼内的局域网络;对于个人用户,还比较关注的是可在办公室等异地,通过互联网络的支持随时可以监控到家里的安全和小孩生活的情况。利用楼宇内部现有的局域网资源,可将前端的摄像机和报警设备(如烟感、红外、门磁等)接入视频服务器,通过视频服务器的数字压缩处理,可将视频信号直接连入局域网内。在监控中心,安装网络视频监控系统,该系统在后台运行视频监控服务器程序,主要完成现场图像接收,用户登录管理,优先权的分配,控制信号的协调,图像的实时监控,录象的存储、检索、回放、备份、恢复等。保安和物业管理人员可利用自己的办公微机,在网络中随时监控现场的环境。通过网络视频监控系统,可以将一些公共区域的情况开放给业主,业主经过系统授权,可观看到指定的监控画面。
四.设计案例——***花园小区网络视频监控系统设计
作为广州十大明星楼盘之一的***花园小区,其开发商从系统应用的实际需求出发,在综合比较分析国内监控市场上各种监控模式及解决方案的基础上,在小区楼盘中采用基于网络视频服务器的第三代全数字网络视频监控管理系统。按照实际需求规划配置108台摄像机,分别对小区内部楼道、楼内大堂与电梯口、地下室停车场、小区周边出入口等重要地点进行视频图像监控。系统共配备27台网络视频服务器,分别安放在各楼栋的弱电房内。楼栋内以及附近地下车库的监控摄像机每4台摄像机就近接入弱电房内的网络视频服务器。网络视频服务器连入小区内部局域网将数字图像信号发送到监控中心。
根据上述开发商要求,系统设计单位和设备厂家协商做出以下解决方式:
1、由于网络视频服务器后台的"网络视频集中监控系统"管理软件具备最多16画面分割显示功能,而本系统总共有108路视频图像,全部要求实时录像和显示,因此,监控中心配置8台电脑并安装配套的"网络视频集中监控系统"管理软件,其中1台作为监控主机,执行系统管理以及对前端网络视频服务器设置的功能,实时调用显示任意一路视频图像或回放任意一路的历史录像资料,执行对任意监控点摄像机云台镜头的控制,但不执行录像功能;另外7台电脑作为监控副机(其中6台每台负责系统内指定的16路视频图像的显示、录像功能,另外1台负责系统内余下的12路视频图像的显示、录像功能。)执行指定视频图像的显示、录像功能。
2、监控副机均配备17英寸显示器,显示器固定安放在电视墙柜里,全屏显示直接组合成监视墙(即电视墙);监控主机的显示器直接摆放在操作台上以便于日常操作管理;监控电脑机箱全部放置在机柜里。
3、考虑到操作台空间的有限性,再加上日常控制操作以监控主机为主,因此所有电脑通过切换器共用一套鼠标键盘实现控制管理操作。
4、监控电脑配置为:CPUP42.4G,内存512MDDR,显卡GFORCE4128M,工控主板及机箱电源,每台电脑内置3个120G硬盘,用于存储录像资料(要求保存所有视频录像资料1周每天24小时,之后录像资料自动覆盖更新。通过以上的监控中心电脑管理解决方式,不仅完全实现了系统的功能要求,在图像显示效果上更胜于传统方式,而且监控中心无须配备复杂、昂贵的大路数矩阵切换系统、画面分割器等就可以实现画面分割、切换、调用放大等功能。
CPAC和其中一个客户端构成的银行自动化存取控制系统总体结构。控制系统由上位机和下位机两部分组成。上位机是计算机系统,包含控制中心计算机、客服端计算机及打印机、磁卡阅读器与密码键盘等配套设备;下位机是CPAC、端子板及存取机械手与取箱口所用的6个伺服电机及驱动器。由于CPAC只能控制8个伺服电机,控制存取机械手与取箱口1已经占用了6个接口,而一个取箱口远远不能满足客户的需求。当取箱口数量超过一个后,用PLC控制其余出箱口,PLC与CPAC之间通过RS485总线通讯,由CPAC作为主控制器协调PLC实现存取保管箱操作。整个系统工作在由交换机组建的星形局域网中,各部分之间基于TCP/IP协议进行通讯。
2控制系统设计
2.1控制过程安全机制
2.1.1限位
为避免因软件错误或硬件故障导致的执行机构上的运行失控,保护硬件设备与操作人员的安全,在存取机械手与取箱口的每个控制轴上除了在导轨的两端安装有硬件限位块外,还必须使用限位开关来限制各轴的运动范围。软限位与硬限位配合使用,可以有效地防止运动部件跑出导轨。
2.1.2报警
当检测到驱动器报警信号以后,CPAC将关闭该轴的伺服使能,急停该轴的伺服电机,同时该轴报警触发标志位置。程序中检测到报警触发标志位以后,将故障状态报告控制中心,同时点亮报警灯并开启蜂鸣器,等待人工处理。
2.2运行速度的规划
在本控制系统中,CPAC工作采用点位运动模式。在运动控制中,梯形速度曲线以耗能低、速度快、容易实现等优点成为常用的速度控制曲线。其速度与加速度的变化曲线如图3所示。然而由于梯形速度曲线采用线性加速方式,其对应的加速度曲线不连续,因此存在柔性冲击,导致执行机构在运动过程中的平稳性能差。为了既获得平滑的加速度,又不失去梯形速度曲线的优势,将梯形速度曲线加以改进得到S型速度曲线。S型速度曲线的运动过程由加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段组成。本控制系统采用该速度曲线作为存取机械手各轴的速度控制曲线,避免了柔性冲击因素。S型速度曲线由CPAC通过设置各轴运动参数中的平滑时间来实现。
2.3控制系统作业方式
在银行保管箱自动存取系统中,存取机械手执行任务时可以选择单一作业方式或复合作业方式。单一作业方式是:存取机械手从原点位置出发运行到任务指定的保管箱位置,将保管箱取出并送到取箱口,客户操作完成后从取箱口处把保管箱送回箱架,然后返回原点位置。复合作业方式是:存取机械手接收到一批存/取保管箱任务后,从原点位置出发运行到第一个任务指定的保管箱位置,将保管箱取出并送到取箱口,客户操作完成后从取箱口处把保管箱送回箱架,之后存取机械手不返回原点,而是直接执行下一个任务,不断循环直到完成所有任务。
2.4CPAC运动控制
CPAC的运动控制部分是整个软件系统设计的核心部分。CPAC运动控制软件主要由系统初始化模块、用户界面模块、运动控制模块、数据读写模块和网络通信模块组成。运动控制程序首先调用系统初始化模块,然后检查有无故障,如果系统运行正常,则通过网络连接控制中心,查询CPAC的控制方式,如果为手动模式,则进入手动模式运动控制子程序,否则进入自动模式运动控制子程序。用户界面模块为客户提供登录界面、图形化的存/取保管箱命令,并显示系统执行结果。运动控制模块通过在OtoStudio软件中调用CPAC运动控制库GUC-X00-TPX.lib中的运动控制函数执行以下功能:设置伺服电机的速度、加速度、移动距离(脉冲数);读取光电开关对应的数字输入口获取光电开关的触发状态;往数字输出口写“1”、“0”来打开、关闭电磁开关。通过控制存取机械手、取箱口的执行机构、拉板以及拉勾的动作,实现保管箱的自动存取操作。数据读写模块通过RS485总线控制激光条形码阅读器,读取条形码扫描结果。网络通信模块使CPAC通过以太连接控制中心,接收控制中心的命令与保管箱在箱架中的位置数据,并返回运行结果与报警信息。
3结束语
关键词:PHP ;MYSQL;论文综合管理系统;B/S
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)36-8595-02
1 系统可行性分析与研究
1.1 研究背景
目前,纵观全国各地高校,学位论文管理系统得以广泛实现应用,有一些学院依旧用手工录入的方式进行管理;经过仔细对比,很多高校使用WEB方式进行论文管理时的相关操作,在功能上及相应的业务流程比较相似;都使用较简单的方式,如都使用论文提交、审核,及搜索模块,基本上来说都没有题目选择或者导师互动等模块。在本课题在这些基础上,加入前期论文题目及导师的互动选择功能,从而使得论文的各个过程都能在网上进行,从而方便了审核人员,导师和学生。在线的论文指导(站内短信)功能可以导师和学生进行方便地进行沟通和交流,另外在线修改功能也能避免线下修改造成的纸张和时间的浪费。
1.2 研究内容
做为一个涉及多个权限用户的系统,这就需要对用户信息数据进行处理,再加载不同的用界面。根据该论文系统需求特点,要求平台建立在网络的基础上,尽可能地使论文的整个过程方便,简单,界面更加友好。整个过程首先由有相应论文指导权限的教师上传可供学生选择的标题,教师所在的单位审查通过后,便开始了基于该网络平台的互动论文选择过程,学生以志愿的方式选择相应的论文标题进行申请,然后相应教师对申请学生进行选择,系统接着对结果进行处理。处理完成后,落选双方进行第二次双向选择,最终完成选题的过程。然后教师与学生论文写作过程,进行开题报告,正文写作等过程,最后教师对论文进行评分。就是基于上面这一个论文过程,进行仔细分析,最后开发出这个系统。
1.3论文综合管理系统的开发环境
1.3.1 LAMP(LINUX+APACH+MYSQL+PHP)
网站主体采用执行效率极高的PHP开发,使用AJAX技术辅助,数据库方面采用与PHP之最佳组合MYSQL,web服务器和操作系统则采用apache和linux,这就是所谓的LAMP建站方案。
2 相关技术综述
2.1 PHP编程技术介绍
PHP是一种公开源代码!运行在服务器端的嵌入式脚本语言,允许程序员将语言嵌入HTML文件当中,并且PHP对不同的技术提供了编程环境与接口,利用它可以方便地开发各种功能完备!交互性强的动态页面,为网站建设提供了简单!实用的解决方案:
2.2 MySQL数据库技术介绍
MySQL是一个精巧的SQL数据库管理系统,虽然它不是开放源代码的产品,但在某些情况下你可以自由使用。由于它的强大功能、灵活性、丰富的应用编程接口(API)以及精巧的系统结构,受到了广大自由软件爱好者甚至是商业软件用户的青睐。
2.3 开发环境
LAMP即操作系统: LINUX,web服务器: APACHE,数据库:MYSQL,服务器端脚本PHP的第一个字母组合。LAMP通过多年的发展,迅速由草根阶层走出来,在世界范围的层面,一旦谈及WEB服务器标准,人们就会自然谈到LAMP。也正是因为LAMP都是开源的组件,不断完善其兼容性,它们的应该场合越来越广泛,普遍。并成为一个相当强大的WEB平台。
2.4 B/S体系与三层配置模式
B/S结构从逻辑上讲分为四个层次:客户机、Web服务器、应用服务器、数据服务器。客户机主要负责人机交互,Web服务器主要负责对客户端应用程序的集中管理,应用服务器主要负责应用逻辑的集中管理,它也可以根据其处理的具体业务不同而分为多个;数据服务器则主要负责数据的存储和组织、数据库的分布式管理、数据库的备份和同步等等。
2.5开发方法:原型法开发
3 系统设计与实现
3.1系统需求分析
本系统作为一套论文综合管理系统,在使用过程中主要呈现出了以下几个特点:
1)系统是根据具有本学院特色的论文管理模式进行编写的,具有通用性,同时也更具有个性化的特点,以方便学院师生论文操作和提高论文效率为核心,采用以管理与先进的计算机网络技术相结合。
2)规范的软件结构搭配先进的软件开发技术。该文管理系统基于B/S结构,并根据软件设计的思想,运用了标准化,模块化,网络化等技术,使得整个系统可靠性,适应性,维护性及安全性得到了很好的保障。
3)方便友好的用户界面。系统采用的浏览界面更加的友好,更加的清晰,布局也更加的合理,无论是那一种角色用户得能方便地操作,提高了他们使用系统完成任务的效率,最大化地使用户得到好的用户体验。
3.2系统设计目标
本系统设计的根本就是为了使得整个论文过程网络化,提高过程的完成效率,减少人工成本,提高论文信息的查询、纪录等工作的速度,使得论文的整个流程更加地完善。以便更加方便、直接、快捷地为我院师生提供服务。
3.3设计方案
3.5系统描述
该文系统的核心任务是论文的过程管理,它包含了系统管理的多个方面,内容上比较复杂、广泛,必须使得系统核心任务十分稳定,并且与系统其它模块的协作也要十分稳定,流畅。论文系统功能主要包括:论文,人员,以往论文,新闻,系统内短信等功能模块;及能根据系统赋予的角色权限对相应的信息进行相应的查询、统计、修改等操作的功能。
其中核心的论文管理行为包括:
1)本系统的院系管理员负责管理系统各种信息。管理教师和学生用户的论文操作权限;
2)非管理员用户只能检索、查看系统相关资料信息。
4 总结
论文综合管理系统的开发不仅仅是一个网站制作的过程,更重要的是在系统分析和设计阶段所做的工作。在这过程中,我充分利用了网站开发上的灵活和效率高的特点,应用PHP和MYSQL数据库以LAMP架构开发本系统。
在系统的设计过程中,本对系统的设计的过程越来越清晰,也更加熟悉PHP的程序应用,对系统整体的架构设计,模块划,页面的整体布局设计也有了更深的认识,为更好地学习,工作打下更加坚实的基础。
参考文献:
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[4] Andy Harris.PHP 5 /MySQL Programming for the Absolute Beginner (For the Absolute Beginner) (Paperback) [M].10-180.
[论文摘要]智能住宅小区内的弱电系统一般由设备管理系统、安全防范系统、公共信息服务系统等方面的内容组成,集成了居室报警紧急呼叫、边界监控、远程抄表、车库管理、机电设备自动化管理、卫星接收和有线电视、互联网和综合信息服务等部分,便于为居民提供一个完整、舒适、幽雅的生活环境。现谈谈智能住宅小区弱电系统的功能和特点。
一、智能住宅小区弱电系统设计概述
智能住宅小区内的弱电系统一般由通信、安全、管理、服务等方面的内容组成,集成了居室报警紧急呼叫、边界监控、远程抄表、车库管理、机电设备自动化管理、卫星接收和有线电视、互联网和综合信息服务等部分,便于为居民提供一个完整、舒适、幽雅的生活环境。现谈谈智能住宅小区弱电系统的功能和特点。
二、设备管理系统
在智能住宅小区内设置物业管理中心,由物业管理部门对住宅小区的公共设备进行监控和检测。比如对供电、供水、供热、电梯、公共照明等系统设备状态的监测。
住宅区为了便于管理,常与保安中心合建,主要包括水、电、气自动抄表计费系统、停车场管系统、楼宇自控系统和家电自动控制系统。基于自动抄表系统的数据采集系统定时采集居民家的水表、电表、气表的数据,在此之前要指定好当地水、电、气三者的价格,就可方便地自动计算费用,并打印出读数、计费的情况。并存储在存储器中。
三、公共信息服务系统
(一)小区信息
小区信息是现代智能小区人性化和信息化的一个重要体现,在于提高服务性。其主要为小区的户主提供各式各样的信息,比如天气预报、警告、小区物业管理通知、停水停电通知等,以方便用户每日生活。
(二)紧急广播与背景音乐
由于考虑现代的智能住宅小区范围较大,少则数十栋,多则几十栋,居住的人员众多,繁杂且不便于管理。如发生紧急事件时,将会面临着一个很大的问题,所以必须有组织地进行应对,这就要依靠紧急广播指挥疏导。而在平时,小区内可以播放一些文娱节目和公共通知,比如下班时间、午饭时间、老人晨练期间、居民饭后在小区园林景观散步的时间以活跃气氛。丰富人们的业余生活。
(三)信息资讯服务系统
我们这里所说的信息资讯服务系统主要提供与用户生活息息相关的信息,即便民信息,比如小区设施更换、道路堵塞、下水道维修、小区附近是否发生了交通事故等,用户可以通过它及时准确地了解与自己有关的信息,以免造成堵车或者人流拥挤等现象,以提高小区居民的生活质量。
四、安全防范系统
安全系统是智能住宅区的重要组成部分。在小区的安全防范系统的设计中,一般而言,建设闭路电视监控系统形成小区的第一道防线,住宅区内一般设置保安安全管理中心,各安全子系统主机及控制设备均布置在保安中心,安全系统由周边及环境报警系统、楼宇对讲系统和家庭防盗报警系统构成,住户和小区门口的访客对话、及住户对单元门口访客的确认和对单元门口的控制,形成小区的第二道防线,层层设防、严密监控、综合管理,让业主生活在无形防盗网之中,反而比有形防盗网更安全、更舒适。
(一)周界防越报警
这是小区的第一道防线。物业管理公司在围墙上设立周界防越报警系统,以防止有非法企图的人员从围墙或栅栏等处非正常进入小区,。比如在栅栏上安装红外线对射探测器,当有人翻越围墙或栅栏时,将红外线阻断,阻断信号传送至保安部门,向管理中心报警,同时还可以用闭路电视监视系统,加大监控手段,以便保安人员及时处理警情。(二)闭路电视监视系统
在住宅小区的公共建筑、主要通道、重要出入口安装摄像机,摄像机将图像传达送到管理中心,让控制室内值班人员通过电视墙一目了然,对整个小区进行实时监视和记录,全面了解住宅区发生的情况。
(三)可视对讲系统
在住宅区内设可视对讲,用来实现访客与住户对讲。住户通过对讲,确认访客身份后,可直观地了解访客情况,遥控开启防盗门,防止非法人员进入楼内,确保住户安全。同时各栋对讲主机与保安中心管理主机联网,保安中心可随时了解住户求救信号。
(四)家庭防盗报警系统
为了保证住户的人身、财产安全而设置的。家庭防盗报警系统采用了各类传感器,通过传输线缆传递信息,能够及时迅速地解决报警问题,可以在最短的时间里制止户外不法分子的闯入,也能够在最短的时间里满足住宅用户的紧急需要。
(五)电子签到器
为了规范保安员上岗情况,避免保安人员的偷懒怠工。物业管理公司有必要设置电子签到器,电子签到器设在住宅区内主要道路、盲点、死角等处。由计算机记录每一次保安人员巡视小区之后的签到情况,用来判定保安员巡更路线和签到时间等内容。若保安员未签到时,中心电脑会立即提醒值班人员去了解情况及早发现问题。
参考文献:
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[5]彭祖林、谢晓竹,网络系统集成需求分析与方案设计.北京:电子科技出版社,2004.11.
[6]刘军明.弱电系统集成.科学出版社.2005.5.
[关键词]高校毕业论文;系统设计;管理系统;毕业
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-0278(2014)01-208-01
一、系统需求分析
毕业设计可以说是大学生在大学期间最后一个自我完善的学习过程,对即将毕业的学生来说意义应是十分重要的。高校毕业论文管理系统不仅是对学生带来莫大的方便和有效的信息,更是减轻了老师和学校的工作负担,无论对谁百利而无一害,是很有意义的一项项目设计。
随着社会对大学教育的重视,大学的教学规模也在不断扩大,然而教学工作将会越来越重,需要处理和整理的教学信息也越来越多。然而每年都有繁忙的毕业季节,为了更好的方便,高效精确的处理这一重要过程,不得不说高校完全急需一套先进的络管理系统。极大的方便毕业生,也方便了指导老师,用户完全可以足不出户,完成一系列繁重的事务工作,也大大节约了纸张和时间,对学校建设工作来说是十分有意义的。
二、总体设计方案
高校毕业论文管理系统共有8个主要的模块,分别是课题申请模块、课题审批模块、选题模块、相关报表模块、网上答疑模块、论文上传和查看模块、网上评阅模块和后台管理模块。总体结构图如下:
三、模块化设计
本系统主要有三大模块,分别是教师、学生、系统说明模块,其中教师和学生两个模块中又各自有着许多子模块,这些子模块间既能相互传递信息的功能,又具有相互独立运作的功能。而系统说明模块是一个单一且功能独立的模块。老师模块主要功能有:注册、登录、申报和编辑课题、确认学生、下载论文、成绩评定和密码修改;学生模块主要功能有:注册、登录、课题的选择和查询、修改和论文的上传、查看成绩和密码修改。
(一)课题申报管理
对于管理员功能来说可以添加老师的信息,把信息存入teacher表中,而老师的登入验证信息的数据添加到teacherlogin表中。为了方便,把老师的教工号作为用户名登入该系统,而课题申报功能是只能由老师进行申报,管理员只能查看该网页,当然学生则无法浏览到。在课题申报功能中可以设有无效操作提示,一旦不符合规范的操作则提示有效信息和警告,这样设计便于用户友好操作,提供系统有效工作的效率。
(二)课题审批管理
由于课题审批是对整个学校的论文进行审批,那么管理员可以在特殊情况下将该审批权限给某位特定的老师,但院系老师审批完成后,再收回权限,所以可以给权限设置一个有效时间。而在审批过程中可以添加备注和说明,方便上级管理和查阅。在课程审批管理模块下面还有教研室审批和院系审批,他们的审批模式基本一致,统由上级管理员给与权限。
(三)选题管理
顾名思义选题管理模块就是针对学生而进行的选题设置,登录的学生可以查看有关课题的信息,学生可以通过报名,进入系统进行选题。首先老师要提交课题,然后经过两个部门的审批通过后,学生就才可以进行相应的选题。当然,不同的学生,来自不同的专业,那么选题就不尽相同。就只能选着与相应专业对口的题目。所以在选题页面前,对不同专业学生进行不同的选题信息。当学生选题的时候比较容易出现的问题是重复选题,每个专业的选题给一个标号,对标号进行判断,避免重复的可能性。选题管理中,老师拥有可以对选题管理进行部分权限,主要是对学生的管理,如:删除学生报名信息,指导老师可以对已选了他的课题的学生进行删除,之后系统会对此学生进入系统时候发出通告,通知被删除,他的选题无效,请另外选题),另外当学生进入该系统的选题管理时可以查看到他的选题信息和备注信息,比如学生是从何时何地进行的毕业设计,等等一系列信息进行处理,有些重要的信息在课题任务报批书生成的过程中就会被用到。
(四)相关报表的生成管理
相关报表的生成管理下有课题题型分析统计表、课题任务报批书和课题题型汇总表三种报表。有权限的老师也可以通过选择进行具体的操作,得到更为具体的信息报表。