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电传飞机控制系统的核心应用技术是飞控计算机，通过飞控计算机的数据分析和程序预设，最终实现飞机的自动化控制盒管理。结合本型号飞机的实际情况，工作人员在进行系统设计时进行了多种方案的甄选，最终确定将飞控计算机与伺服控制回路综合在一起，采用3×2余度配置，本系统需要三台计算机进行系统的连接，因为进行了大胆的技术尝试，同时又结合了国内外最先进的飞机控制技术，所以这套设计方案是比较科学相对合理的，具有可操作性。每台计算机有两个通道：工作通道：根据输入信号计算机控制面偏转指令，并且驱动相应的控制面；包括CPU模块、输入输出控制模块、总线模块、伺服回路模块与电源模块等。监控通道：用于检测计算机指令的正确性；包括CPU模块、输入输出控制模块、总线模块与电源模块等。
1.2作动器
升降舵、副翼和方向舵均采用电液伺服作动器，电液伺服作动器具有故障监控功能和旁通功能，在故障失效后自动转入旁通功能，不影响其它作动器工作。单个舵面所有电液伺服作动器均失效后，转入旁通功能，保持一定的阻尼，该舵面处于阻尼浮动状态。2.2.1升降舵作动器每个升降舵面采用2台台电液伺服作动器并联安装，同步工作，具有力均衡功能。每台电液伺服作动器具有单独控制单个升降舵面的能力，左右两个升降舵面共采用4个电液伺服作动器，需3套液压系统提供动力，升降舵作动器接受飞控计算机指令，控制升降舵偏转。2.2.2副翼作动器每个副翼采用2台电液伺服作动器并联安装，同步工作，具有力均衡功能。每台电液伺服作动器具有单独控制单个副翼的能力，左右两个副翼共采用4个电液伺服作动器，需3套液压系统提供动力，副翼作动器接受飞控计算机指令，控制副翼偏转。2.2.3方向舵作动器在方向舵上并联安装3台电传控制的电液伺服作动器，同步工作，具有力均衡功能。方向舵作动器接受飞控计算机指令，控制方向舵偏转，实现对飞机航向控制，需3套液压系统提供动力。
1.3传感分系统
传感器分系统负责所有的数据传输和接收，是整个系统的关键组成部分。一方面需要及时接收信息，另一方面还要对接收到的信息进行筛选和分类，最终利用具有关联性的安全信息，具体包括驾驶员指令传感器、飞行运动传感器和大气数据传感器三个部分。驾驶员指令传感器顾名思义，就是将操作人员的操作数据和操作动作，以数据的形式传输给计算机装置；飞机运动传感器将飞机在运动过程中的所有动态数据进行敏感处理和数据传送；所有的数据最终通过大气数据传感器统一进行汇总和分析。需要进行强调的是，为了保证飞机运行的安全和信号的稳定，以上三种数据传输工作不能应用飞机上的航电总线，需要安装独立的信号传输线。确保所有数据的可靠性。
1.4控制显示分系统
控制显示系统是操作人员进行飞机控制的主要参考数据来源，操作人员需要根据显示的数据采用相应的操作程序。显示的信息量大，信息复杂，主要包括几下几种重要的数据：（1）人工进行系统控制的程序指示数据，主要包括提醒操作人员进行系统切换的信息和操作人员进行不同模式转换的信息等；（2）系统运行的安全性显示。包括系统常规运行下的各项数据，以及系统运行出现故障时发出的警示信息以及相应应急自动处理信息；（3）系统定期检测和维护的信息。电传控制系统需要定期进行维护和保养，显示系统会根据设定好的程序提醒操作人员进行相应的操作和管理。
2控制律设计概略
电传飞行控制系统实现了驾驶员操纵指令（杆位移或杆力）与飞机运动参量响应相对应的控制，从而使飞行控制“目标”由原机械操纵系统的舵面偏角操纵，变成了对飞机响应的控制。作为某型飞机电传飞行系统控制模态包括基本模态和自动飞行控制模态。基本模态包括主控制模态、独立备份模态及主动控制功能；其中主控制模态与独立备份模态是系统必须具备的两个基本控制模态。主控制模态包括控制增稳、中性速度稳定性、飞行参数（法向过载，迎角限制和滚转速率等）边界限制与惯性耦合抑制等功能；其中控制增稳功能是电传飞行控制系统最基本的工作模态，在整个飞行包括内全时、全权应用。独立备份模态是电传飞行控制系统的备份模态，是独立于所有的其他控制律模态的应急工作模态。
中小型变电站的联络线路两侧都装设油断路器。对于35KV、10KV油断路器的控制，典型设计是在电站側装设同期装置，在变电站側只设普通合闸回路，普通合闸回路的原理如图1所示：操作控制开
关SA，其②-④触点接通，经过防跳继电器的常闭触点KM2和断路器的常闭触点DL，接通合闸接触器线圈HO，使断路器合闸。这种设计简洁，常为工程设计人员所采用。在具体操作中，按先合变电站側断路器、再合对側断路器的操作顺序进行。但在小水电系统网络中，因受地形、容量等技术条件的限制，建设不甚规范，特别是有些联络线路上还接有负载，当出现某种故障造成变电站側油断路器跳闸，此时的对側断路器可能还在合闸位置，如要对联络线路进行合闸，因不知对侧是否有电，必须等到调度命令或接到汇报后才能进行操作，加至有些地段通讯不畅，经常耽误时间，影响工农业生产用电；由于典型回路本身不能检测线路是否有电压，又无防范不规范操作的技术措施，如果误操作SA发出合闸命令，就会造成非同期合闸事故，给人们生命财产带来重大损失。
1.2改正后的合闸回路
为了防止事故的发生，对原典型合闸回路进行了如下改进（见图1中虚线所示）：即在线路电压互感器二次側增设一只电压继电器KV，用以检测线路电压，并将其常闭触点KV1串入本站油开关合闸回路中。当线路有电压时，就是误操作SA发出了合闸命令，因KV1触点断开了合闸操作回路，无法启动合闸接触器，达到了防止非同期合闸的目的。同时，考虑到联络线路的可靠性，在KV1触点两端设计并联一连接片LP，以便该电压继电器检修或需该线路供给变电站负荷时好操作。正常情况下，连接片LP处在断开位置。
还将电压继电器的常开触点KV2与合闸位置继电器HWJ的常闭触点（或跳闸位置继电器TWJ的常开触点）串联，以接通“线路有电压”光字牌的信号回路，当断路器在断开位置，线路有电压，该光字牌亮，提醒运行人员不得进行合闸操作。在信号回路中，串联跳（合）闸位置继电器触点的作用是为了在该线路运行时断开光字牌，以免光字牌长期带电。电压继电器KV可选DJ—121型，继电器校验方法与其他电压继电器相同。
2水电站压力装置的控制回路改进
2.1典型油压装置自动回路及缺陷
调速器、高低压气机等是水电站中常见的压力设备，在油（气）装置的自动回路中，一般采用电接点压力表(如YX—150型)来反映油（气）罐中压力的变化，进而控制油（气）泵电机。压力表上可设置上、下两个值限，上限用红针指示，下限用黄针指示，实际压力值用黑针指示。油压装置自动投入的动作过程如图2所示：
当压力罐油压降到压力下限时，压力表黑针与黄针接触，即触点YLJ1
闭合，使中间继电器1KA动作并自保持，因转换开关SA在自动位置，其②-④触点接通，启动接触器KM，使电机接通电源，带动油泵向压力罐打油，压力逐渐上升，当到工作压力值上限时，压力表黑针与红针接触，即上限触点YLJ2接通，使中间继电器2KA动作，断开1KA的自保持回路，油泵电机自动停止工作。对于这种典型设计，压力表的上、下限触点一直串在控制回路中，并带有相应负载，特别是在启动和停止过程中，压力变化呈波动状态，使触头抖动不已，无法可靠接触，常常生火花，由于压力罐补压（气）是通过自动回路完成的经常性的工作，压力变化频繁，使压力表的触头接触也相应频繁，从开始的产生火花，到逐渐烧坏触头（或触头粘连），继而造成压力罐压力消失，严重影响了机组的安全运行。
2.2改进后的控制回路
现代化的建筑规模大、标准高、人员密集、设备众多，对防火要求极为严格。为此，除对建筑物平面布置、建筑和装修材料的选用、机电设备的选型与配置有许多限制条件外，还需要设置现代化的消防设施。随着我国经济建设的发展，各种高层建筑、大中型商业建筑、厂房不断涌现，对自动消防报警系统提出了更高更严的要求。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，保卫社会主义现代化建设，在现代化的工业民用建筑、宾馆、图书馆、科研和商业部门，火灾自动报警系统已成为必不可少的设施。电气工程设计、安装和使用是否正确不仅直接影响到建筑的消防安全而且也直接关系到各种消防设施能否真正发挥作用。因此，自动报警及消防联动的设计及设备选型显得尤为重要。
一、系统的组成
火灾自动报警与消防联动控制系统是建筑物防火综合监控系统，由火灾报警系统和消防联动控制系统组成。在实际工程应用中，系统的组成是多种多样的，设备量的多少、设备种类都会有很大的不同。但是，决定系统特征的是火灾自动报警和消防联动控制这两个系统的实现方式。
（一）火灾自动报警系统的组成
火灾自动报警系统一般由探测器、信号线路和自动报警装置三部分组成。
1、火灾探测器和手动报警按钮
火灾探测器是整个报警系统的检测元件。它的工作稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。
1）探测器的种类
火灾探测器的种类很多，大致有如下几种：
（1）离子感烟探测器。
（2）光电感烟探测器。
（3）感温探测器（包括定温式和差温式）。
（4）气体式探测器。
（5）红外线式探测器。
（6）紫外线式探测器。
2）常用的火灾探测器基本原理
（1）感烟火灾探测器
火灾发展过程大致可以分为初期阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。感烟火灾探测器的功能在于：在初燃生烟阶段，能自动发出火灾报警信号，以期将火扑灭在未成灾害之前。根据结构不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器。
①离子感烟探测器
离子式感烟探测器是由两个内含Am241放射源的串联室、场效应管及开关电路组成的。内电离室即补偿室，是密封的，烟不易进入；外电离室即检测室，是开孔的，烟能够顺利进入。在串联两个电离室的两端直接接入24V直流电源。当火灾发生时，烟雾进入检测电离室，Am241产生的α射线被阻挡，使其电离能力降低，因而电离电流减少，检测电离室空气的等效阻抗增加，而补偿电离室因无烟进入，电离室的阻抗保持不变，因此，引起施加在两个电离室两端分压比的变化，在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时，开关电路动作、发出报警信号。
②光电感烟探测器
光电式感烟探测器由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。按照光源不同，可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等4种。
a、一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射型两种。
遮光型光电感烟探测器由一个光源（灯泡或发光二极管）和一个光电元件对应装在小暗室内构成。在无烟情况下，光源发出的光通过透镜聚成光束，照射到光电元件上，并将其转换成电信号，使整个电路维持在正常状态，不发出报警。当火灾发生有烟雾进入探测器，使光的传播特性改变，光强明显减弱，电路正常状态被破坏，则发出报警信号。
散射光电式感烟探测器的发光二极管和光电元件设置的位置不是对应的。光电元件设置在多孔的小暗室里。无烟雾时，光不能射到光电元件上，电路维持正常状态。而发生火灾时，有烟雾进入探测器，光通过烟雾粒子的反射或散射到达光电元件上，则光信号转换成电信号，经放大电路放大后，驱动自动报警装置发出报警信号。
b、激光式感烟探测器。由激光发射机（包括脉冲电源和激光发生器）和激光接收器（包括光电接收器、脉冲放大及报警）组成。它利用激光方向性强、亮度高及单色性和相干性好的特点。在无烟情况下，脉冲激光束射到光电接收器上，转换成电信号，报警器不发出报警。一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到一定程度，使光电接收器信号显著减弱，探测器发出报警信号。在种类繁多的激光光源中，半导体激光器由于具有所需激发电压低、效率高、脉冲功率大、器件体积小、耐震、寿命长和价格低廉等优点而受到重视。
c、紫外光和红外光感烟探测器。它们具有灵敏度高、性能稳定、可靠、探测方位准确等优点，因而得到普遍重视，并成为目前火灾探测器的重要设备和发展方向。
光电式感烟探测器发展很快，种类不断增多，就其功能而言，它能实现早期火灾报警，除应用于大型建筑物内部外，还特别适用于电气火灾危险性较大的场所，如计算机房、仪器仪表室和电缆沟、隧道等处。
（2）感温火灾探测器
感温探测器按结构原理不同有双金属片型、膜盒型、热敏电子元件型等三种。
①双金属片型是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件的，一般制成差温和定温两种形式，定温式是当环境温度上升达到设定温度时，定温部件立即动作，发出报警信号；差温式是当环境温度急剧上升，其温升速率（℃/min）达到或超过探测器规定的动作温升速率时，差温部件立即动作，发出报警信号。
②膜盒型探测器由波纹板组成一个气室，室内空气只能通过气塞螺钉的小孔与大气相通。一般情况下（指环境温升速率不大于1℃/min），气室受热，室内膨胀的气体可以通过气塞螺钉小孔泄漏到大气中去。当发生火灾时，温升速率急剧增加，气室内的气压增大，波纹板向上鼓起，推动弹性接触片，接通电接点，发出报警信号。
③电子感温探测器由两个阻值和温度特性相同的热敏电阻和电子开关线路组成，两个热敏电阻中一个可直接感受环境温度的变化，而另一个则封闭在一定热容量的小球内。当外界温度变化缓慢时，两个热敏电阻的阻值随温度变化基本相接近，开关电路不动作。火灾发生时，环境温度剧烈上升，两个热敏电阻阻值变化不一样，原来的稳定状态破坏，开关电路打开，发出报警信号。
3）火灾探测器的选择
（1）根据火灾的特点选择探测器
①火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量热，很小或没有火焰辐射，应选用感烟探测器。
②火灾发展迅速，产生大量的热、烟和火焰辐射，可选用感烟探测器、感温探测器、火焰探测器或其组合。
③火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量烟和热、应选用火焰探测器。
④火灾形成特点不可预料，可进行模拟试验，根据试验结果选择探测器。
（2）根据安装场所环境特征选择探测器
①相对湿度长期大于95%，气流速度大于5m/s，有大量粉尘、水雾滞留，可能产生腐蚀性气体，在正常情况下有烟滞留，产生醇类、醚类、酮类等有机物质的场所，不宜选用离子感烟探测器。
②可能产生阴燃或者发生火灾不及早报警将造成重大损失的场所，不宜选用感温探测器；温度在0℃以下的场所，不宜选用定温探测器；正常情况下温度变化大的场所，不宜选用差温探测器。
③有下列情形的场所，不宜选用火焰探测器：
a、可能发生无焰火灾；
b、在火焰出现前有浓烟扩散；
c、探测器的镜头易被污染；
d、探测器的‘视线’易被遮挡；
e、探测器易被阳光或其他光源直接或间接照射；
f、在正常情况下，有明火作业以及X射线、弧光等影响。
高层民用建筑及探测器的灵敏度选择，应据探测器的性能及使用场所，正常情况下（无火警时）系统没有误报警为准进行选择。目前，国内高层建筑中，大部分使用光电感烟测器，只有在个别场所、厨房、发电机房、车库及有气体灭火装置的场所才用感温探测器。只用一种探测器，在联动的系统里易产生误动作，这将造成不必要的损失，无联动的系统里易误报。故应选用两种或两种以上种类探测器。他们是“与”的逻辑关系，当两种或两种以上探测器同时报警，联动装置才动作，这样才能确保不必要的损失
总之，探测器选择应根据实际环境情况选择合适的探测器，以达到及时、准确报警的目的。
4）手动报警按钮
报警区域内每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮，且从一个防火分区里的任何位置至最近一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30m，并应设置在明显和便于操作的位置。手动报警按钮距地面1.5m。
2、自动报警装置
我国火灾自动报警装置的研究、生产和应用虽然起步较晚，但发展非常快，特别是最近几年，随着我国四化建设的迅速发展和消防工作的不断加强，火灾自动报警装置的生产和应用都有了较大的发展，生产厂家、产品种类和产量及应用单位都不断地增加。我国目前生产的火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出控制指令的自动化成套装置。当接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时，能发出声光报警信号，记录时间、自动打印火灾发生的时间、地点、并输出控制其他消防设备的指令信号，组成自动灭火系统。目前，生产、使用的自动报警装置，多采用多线制，分为区域报警控制器、集中报警控制器和智能型火灾报警控制器。
（1）区域报警控制器
区域报警器是一种由电子电路组成的自动报警和监视装置。它联结一个区域内的所有火灾探测器，准确、及时的进行火灾自动报警。因此，每台区域报警器和所管辖区域内的火灾探测器经正确连接后，就能构成完整、独立的自动火灾报警装置。
区域报警器的基本原理如下：
①接收探测器或手动报警按钮发出的火灾信号，以声光的形式进行报警；
②电子钟可以记忆首次发生火灾的时间；
③可以带动若干对继电器触点给出适当外接功能；可
④以配置备用直流电源，当市电断电时，直流备用电便自动投入；
⑤具有自检功能，当区域报警器与探测器之间有接触不良或断线时，报警器发出开路或短路的故障声、光报警信号并自动显示故障部位；
⑥具有“火警优先”功能，各类报警信号至区域报警器，经信号选择电路处理后，进行火灾、短路、开路判断，报警器首先发出火灾报警信号，指示具体着火部位，发出火警音响，记忆火警信号、开路、短路故障信号；
⑦通过通讯接口电路将三类信号送至集中报警控制器。区域报警控制器将接收到的探测器火警信号进行“与”“或”逻辑组合，控制继电器动用联动外部设备，如排烟阀、送风阀、防火门等。
目前国内各厂家生产的区域报警器的容量即监控部位多少不同。不同型号的区域报警器需与不同型号的探测器相连接。以西安262厂生产的JB-QB-2700/088A系列区域报警器为例，它有壁挂式、柜式两种，最大容量为256路，一路是一个部位号，一个探测器占一个部位号。
在工程设计中，选择区域报警控制器的容量应大于该区域的探测器数。如一建筑物以一层为一个区，共24个房间，每个房间一个探测器，共24个，则应选择30路区域报警控制器。若48个房间，则应选择50回路区域报警控制器。
（2）集中报警控制器
集中报警控制器的基本原理如下：
①把若干个区域报警器连接起来，组成一个系统，集中管理；
②可以巡回检测相连接的各区域报警器有无火灾信号或故障信号，并能及时指示火灾区部位和故障区域，同时发出声、光报警信号；
③其他功能、原理同区域报警控制器。
在系统中如只有探测器和集中报警器是不能工作的。因为集中报警器的巡检功能、火灾报警功能、自检功能等都是与区域报警器构成系统后才具备的。所以，只有区域报警器与集中报警器配合使用，才能构成自动火灾报警系统。
集中报警系统适用于大型、复杂工程。集中报警器最大容量可接40台区域报警器。
（3）智能型火灾报警控制器
智能型火灾报警控制器的基本原理如下：
①采用模拟量探测器，能对外界非火灾因素，诸如温度、湿度和灰尘等影响实施自动补偿，从而在各种不同使用条件下为解决无灾误报和准确报警奠定了技术基础；
②报警控制器采用全总线计算机通信技术，实现总线报警和总线联动控制，减少了控制输出与执行机构之间的长距离管线；
③采用大容量的控制矩阵和交叉查寻程序软件包，以软件编程代替硬件组合，提高了消防联动的灵活性和可修改性。
262厂生产的NA1000系列火灾报警控制器就属此类形式。
（4）自动报警装置的选择
火灾自动报警系统中，所选用的火灾报警装置应具有以下基本功能：
①能为火灾探测器供电；
②能接收来自火灾探测器或手动报警按钮的报警信号；
③能检测并发出系统本身的故障信号；
④能检查火灾报警器的报警功能；
⑤具有电源转换功能。
火灾报警控制器的选择，一般考虑下列因素：
①火灾探测器、火灾报警器宜选用同一厂家的配套产品；
②报警系统所需回路数量；
③是否需要自动消防联动控制功能；
④安装位置和安装方式等。
（二）消防联动控制系统的组成
消防联动控制范围很广，据实际工程的大小、等级高低的不同各异。联动控制设备有消火栓、水灭火、气体灭火、防火门、防火卷帘、排风机、空调设施、防火阀、排烟阀、电梯、诱导灯、事故灯、警铃、切断工作电源等。
二、系统选择
火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物，其使用性质、重要程度、火灾危险性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及管理形式等各不相同。在设计中应仔细研究这些情况，根据不同的情况选择不同的火灾自动报警系统。
（一）系统确定
火灾自动报警系统是触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统，是人们为了早期发现通报火灾、并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾而设置在建筑中或其他场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。
报警系统的确定一般是整个系统中报警部位总点数，包括探测器数量、手动报警按钮数量及消火栓、自动门、自动阀、行程开关等总数量来确定。也就是说与建筑物大小、等级、使用功能有关。火灾自动报警系统的组成形式多种多样，特别是近年来，科研、设计单位与制造厂家联合开发了一些新型的火灾自动报警系统，如智能型、全总线型等，但在工程应用中，采用最广泛的是如下三种基本形式：区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统。
1、区域报警系统
该系统一个报警区域宜设置一台区域报警控制器，系统中区域报警控制器不应超过3台，区域报警控制器宜设于有人值班的房间、场所。
系统的组成见下图。
2、集中报警系统
报警区域较多、区域报警控制器超过3台时，采用集中报警系统。集中报警系统至少有一台集中报警控制器和两台以上区域报警控制器集中报警控制器应设置有人值班的专用房间或消防班室内。
系统的组成见下图。
3、控制中心报警系统
工程建筑规模大、保护对象重要、设有消防控制设备和专用消防控制室时，采用控制中心报警系统。
系统的组成见下图。
以上各系统布线方式与探测器、报警器种类有关。采用二线制（即区域报警器到每一个探头为二线）。区域报警器单独使用为N+1式，到集中报警器为N+N/8+1+3+1式，设计、施工比较方便，而且降低造价。
除以上系统外，国内各厂家又相继推出总线制报警器。不同厂家总线制系统各异，但共同点都是总线制、地址编码形式。
（1）二总线制集中报警系统。区域报警器到探测器的线路传输只需二条总线，每一部位的控制器都有自己的编号，即一个部位一个编址单元。如JB-QB-50-2700/076型为例，它采用了先进的单片机技术，CPU主机将不断地向各编址单元发码。当编址单元接收到主机发来的信号后，加以判断：如果编址单元的码与主机的发码相同，该编址单元响应。主机接收到编址单元返回的地址及状态、信号，进行判断处理：如果编址单元正常，主机将继续向下巡检；经判断如果是故障信号，将发出故障区域声、光报警信号。发生火灾时，经主机确认后，火警信号被记忆，同时发出火灾区域声、光报警信号。
在实际工程应用中，如果用一台区域报警器控制一层楼，在二总线上可接50个编址单元；控制二层，每层二总线上可接35个编址单元；控制三层，每层二总线上可接25个编址单元。076型区域报警器的扩展型最多可设置200个编址单元。
（2）三总线制集中报警系统。该报警器是由单片机8031为中央控制单元，计算机管理的三线制报警器。三总线制系统通过三总线与被控的各区域报警器相联。三总线制在工程应用中有两种形式：楼层复示器——集中报警器系统、区域报警器——集中报警器系统。
①楼层复示器——集中报警器系统
楼层复示器可以对编址探测器发码、收码，显示本层的报警部位，具有断线故障自动报警功能。该系统适用于每层不超过32个报警部位，楼层无值班点，首层设有消防总值班室的建筑。
②区域报警器——集中报警器系统
由区域报警器和标准集中报警器组成的两级管理总线制火灾报警系统，适用于每层报警部位多少不一，并设有楼层服务台的中型宾馆等建筑物。
采用总线制报警系统布线简单，设计、施工方便，与其他报警系统相比多一些接口元件。
（二）消防联动控制系统
消防联动控制系统有无联动、现场联动、集中联动等几种形式。
在实际工程中，报警系统与消防联动系统的配合有以下几种形式：
1、区域——集中报警、横向联动控制系统。
此系统每层有一个复合区域报警控制器，他具有火灾自动报警功能，能接收一些设备的报警信号，如手动报警按钮、水流指示器、防火阀等，联动控制一些消防设备，如防火门、卷帘门、排烟阀等，并向集中报警器发送报警信号及联动设备动作的回授信号。此系统主要适用于高级宾馆建筑，每层或每区有服务人员值班，全楼有一个消防控制中心，有专门消防人员值班。
2、区域——集中报警、纵向联动控制系统。
此系统主要适用于高层“火柴盒”式宾馆建筑。这类建筑物标准层多，报警区域划分比较规则，每层有服务人员值班，整个建筑物设置一个消防控制中心。
3、大区域报警、纵向联动控制系统。
此系统主要适用于没有标准层的办公大楼，如情报中心、图书馆、档案馆等。这类建筑物的每层没有服务人员值班，不宜设区域报警器，而在消防中心设置大区域报警器，有专门消防人员值班。
4、区域——集中报警、分散控制系统。
此系统在联动设备的现场安装有“控制盒”，以实现设备的就地控制，而设备动作的回授信号送到消防中心。消防中心的值班人员也可以手动操作联动设备。此系统主要适用于中、小型高层建筑及房间面积大的场所。
Abstract
Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.
KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大[1]。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
基于单片机的悬挂运动控制系统，具有硬件电路结构简单，精确度高，抗干扰性强等优点。
1.2课题目的
培养综合运用四年大学所学知识去分析问题和解决实际问题的能力。在实践中检验所学知识,从而加强理论与实践的相结合。体验一个科研项目开发的全过程，学会单片机开发应用方法,锻炼应用能力,动手能力。本课题设计是具有一定难度的基于单片机的应用系统开发项目，培养学生创新精神和创新能力。通过这次毕业论文及设计，检验的综合素质和专业教育的培养效果，并且使学会阅读、利用英文文献资料，阅读并翻译外文资料的能力，学会设计报告和论文。
1.3课题意义
随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员[3]。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。
通过对“微机控制自动门系统”的研究和设计，精心撰写了微机控制自动门系统论文。本论文着重阐述了以单片机为主体，LED点阵显示芯片及步进电机为核心的系统。
本设计主要应用SST89E58作为控制核心，LED点阵显示芯片、步进电机、压力传感器、电位器相结合的系统。充分发挥了单片机的性能。其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
1.4应解决的主要问题
在基于单片机的悬挂运动控制系统中，主要分三个部分设计，一个是输入和键盘显示模块；另一个是步进电机驱动模块；第三个是最小系统和输出模块设计。主要解决的问题是：
1.单片机最小系统硬件设计；
2.步进电机驱动模块设计；
3.输出部分的软硬件设计；
4.主程序设计；
5.绘图板的设计。
1.5技术要求
设计一电机控制系统，控制物体在倾斜（仰角≤100度）的板上运动。
在一白色底板上固定两个滑轮，两只电机（固定在板上）通过穿过滑轮的吊绳控制一物体在板上运动，运动范围为80cm×100cm。物体的形状不限，质量大于100克。物体上固定有浅色画笔，以便运动时能在板上画出运动轨迹。板上标有间距为1cm的浅色坐标线（不同于画笔颜色），左下角为直角坐标原点。
目录
第1章绪论1
1.1课题来源1
1.2课题目的1
1.3课题意义2
1.4应解决的主要问题2
1.5技术要求2
第2章方案论证4
2.1可行性研究4
2.1.1经济可行性研究4
2.1.2技术可行性研究4
2.1.3方案提出5
2.1.4方案分析5
2.1.3方案确定7
2.2需求分析7
第3章过程论述8
3.1概要设计8
3.1.1系统功能设计8
3.1.2系统结构设计8
3.2详细设计9
3.2.1硬件设计9
3.2.2软件设计19
第4章系统测试28
4.1硬件测试28
4.2软件测试28
4.2.1单元测试28
4.2.2集成测试30
4.2.3功能测试31
4.2.4测试结果32
结论33
0前言
园林绿化工程造价是指为建设一项园林绿化工程，在土地市场、设备市场、技术劳务市场以及承包市场等交易活动中所形成的园林绿化建设工程价格。园林绿化工程造价是项目决策的工具，是制定园林绿化投资计划和控制投资的有效工具，也是落实园林绿化建设资金的依据，同时也是评价园林投资效果的重要指标。园林绿化工程造价管理包括两方面内容，一是园林绿化建设工程投资费用管理，一是园林绿化工程价格管理。下面，我们就对当前园林绿化工程造价存在的问题进行了分析，并就如何控制园林绿化工程造价谈几点看法。
1.投资决策多由行政拍板缺乏科学性经济性
由于园林绿化工程多属市政公益工程，大多由政府投资建设，其实施的好坏会对园区功能和日常生活产生深刻的影响。但由于部分地方的长官意识作崇，在进行项目可行性研究时，缺乏科学严谨的工作态度，更别提广泛调查研究、多方案比选了，而是由一些领导拍板定案，靠人脉关系取胜，一些技术先进、功能可靠、经济合理的建设方案得不到重用。在这种情况下，要做好工程造价的控制就十分困难。
2.讲求艺术性与投资金额控制的矛盾
因园林绿化工程具有艺术性、方式多元化、衡量尺度不一等特征，实用性弱于美学需求，所以设计师作品真实意图的表达很容易因投资人设计任务书的局限性受到禁锢。由于目前园林设计方案未完全进入招投标市场，存在不透明性，设计师的作品过度依赖投资人狭隘的观点和错误的信号，设计主体思想缺乏统一，导致最优化、最合理、最科学的设计方案被人为肢解，只考虑作品的标新立异、方案的奢华和惟美，无暇顾及经济技术问题，最终造成园林绿化项目的投资成本不断递增，投资金额与建设成效无法成正比。
3.精通造价的人员奇缺导致园林绿化工程造价不合理
相对其他城市公共基础设施建设，城市园林绿化建设投资金额相对较少，有限的市场份额使得设计队伍建设进退两难，设计单位在有限的设计业务中很难在专业划分及阶段分工上花更多地精力去设置细化。园林设计队伍中部分设计人员不熟悉本专业的概预算定额、建筑材料市场价格，而预算人员对工程技术问题往往不太熟悉，同时受市场份额和企业运作人力资源承受能力的影响，园林工程在具体专业分工上又不够细化，专业技术力量上在设计阶段的分布存在严重缺位或配置不合理，导致设计阶段造价控制不严或造价失控。在具体造价实施中，园林绿林项目设计费的多少取决于工程总造价的高低和建设面积的大小，致使有的设计单位为了追求利润，盲目扩大工程规模和提高单位面积建造成本，特别在绿化苗木中使用大规格苗木，增加苗木种植密度，过多采用珍稀名贵植物，非常奢侈地使用昂贵的建筑材料，超强度地进行非常规建筑设计等，从而人为地提高了工程造价。
4.设计前期调查工作不到位导致造价控制难度加大
其一，城市园林绿化工程多为城市配套工程或在地质条件较为恶劣的山峦、崖壁、滩涂、滨水区等进行建设，其城市地下管网、地质水文、周边环境、服务对象等都直接影响工程建设成本，前期调查的环境基础资料不到位直接影响造价控制。
其二，园林绿化工程不仅具有感官休憩功能，更重要的是体现一种精神意境、历史文化底蕴和人文气息，所以设计前必须认真地对当地的历史脉络、风土人情、地方特色进行翔实地调查研究。如果前期调查不够深入，也会影响园林绿化设计的正确定位，使设计主题偏离，导致设计阶段造价无法把握和工程施工阶段造价无法控制。
5.搞好园林绿化造价控制的措施
5.1要多角度地科学决策，推行招投标机制，形成投资最高限额
园林绿化工程设计通过公开、公平的招投标竞争，能促进设计单位自觉按设计要求提交实用、安全、经济的设计方案。在评标过程中，引入价值工程分析方法，按各评价指标的重要程度分配权重，可选择出最优设计方案，有利于工程投资的控制。同时，应积极推行限额设计。限额设计是按照批准的可行性研究报告及投资估算控制设计，在保证使用功能的前提下，各专业按分配的投资额进行设计，以使总投资不被突破。在推行限额设计中，依靠技术创新控制工程造价是最有效的手段，提高初步设计概算的精确度，使之成为设计阶段控制造价的依据，是对投资估算的第一次细化；设计人员和工程经济人员要密切配合，应用价值工程原理，做好多方案的技术经济比较，力争用最低的成本，实现工程项目的必要功能。
5.2对园林绿化设计方案进行公开评审、论证、公示以控制造价
设计信息后，建设单位首先应组织专家、相关技术人员、相关部门及主管领导对收到的设计方案进行评审，通过技术比较、经济分析、效果评价，力求选择经济合理条件下确保使用功能，在满足使用功能条件下追求造型美观，确定以最少的投入创造最大的经济与社会效益的设计方案为中标方案。同时对入选方案和中标方案进行公示，听取社会意见。
5.3加强设计变更管理，实行限额动态控制
在园林工程建设中设计变更是不可避免的，如果在设计阶段进行变更，修改图纸即可，若在施工中进行变更，必将造成投资方重大的损失。该情况园林绿化工程建设中表现尤为突出，例如投资方为了达到立竿见影的建设效果或者施工方为了弥补在投标过程中因不平衡报价损失而采取更改设计的办法（增加综合报价较高的苗木的种植密度、加大苗木规格、更改苗木品种等），使工程的整个投资造价飚升。倘若进行限额设计，实行限额动态控制，在方案及施工图经济合理的前提下，人为要求进行设计变更的行为将大大减少。
5.4加强园林绿化工程实施阶段的造价管理
在园林绿化工程项目的实施阶段，工程预、结算审核方面的控制及管理可分为三个阶段：招标管理阶段、施工管理阶段和结算阶段。在招投标管理阶段中，招标文件应对工程造价的计价方式、定额及费用的取定、增加工程的结算方式等有明确规定。项目实施阶段，必须要按照合同办事，树立法律意识，做好各项资料的记录和收集工作，全面履行合同内容，有效地控制工程造价。提供的工程量清单，要按照国家或地方颁布的计算规则即统一的工程项目划分方法、统一的计量单位及统一的工程量计算规则，根据设计图纸计算并予以统计、排列，从而得出清单。对工程量清单中的工程项目应具有调试的概括性，条目要简明，同时不能出现漏项、错项，应保证计价项目的正确性。要将不同等级要求的工程区划分开，将情况不同、可能要进行不同报价的项目分开。这就要求清单编制人员在编制时，认真研究设计图纸，分析招标文件中所包括的工作内容及不同的技术要求，熟悉所有工作的程序，并且要认真勘测现场情况，尽是预测在施工中可能遇到的情况，对将要影响报价的项目予以划分。另外，因为工程量清单中计算出的工程量为不完整工程量，考虑建设单位的利益，应明确中标价中的综合单价为不变价，工程量清单的数量按实际施工实做实计。
5.5控制材料用量，合理确定材料价格
在工程造价的控制中材料价格的控制是主要的，材料费在工程中往往占有很大的比重，一般占预算费用的70%，占直接费的80%左右。因此必须在施工阶段严格按照合同中的材料用量控制，合理确定材料价格，从而有效地控制工程造价。市场经济为材料的供应提供了多种渠道，而且材料品种价格繁多，造价管理人员应密切注意市场行情，随着工程进展情况深入现场、市场，掌握第一手的施工情况及材料信息，为竣工决算提供有力的依据。
5.6严把变更关，将园林绿化工程预算控制在概算内
在园林绿化施工中引起变更的原因很多，如工程设计粗糙，使工程实际与发包时提供的图纸不符；当前市场供应的材料规格标准不符合设计要求等，这些问题的产生给工程造价留下活口因素。所以在施工过程中，必须严把变更关，严禁通过设计变更扩大建设规模，提高设计标准，增加建设内容等，最好实行“分级控制、限额签证”的制度。对必须发生的设计变更，尤其是涉及到费用增减的设计变更，必须经设计单位代表、建设单位现场代表、监理工程师共同签字，而且应尽是提前实现这类型变更，减少损失，因为已完成或部分完成的工程内容还需拆除，势必造成重大变更损失。为此，应指派工程造价管理专业人员常驻施工现场，随时掌握、控制工程造价的变化情况。
5.7严格现场签证管理，掌握工程造价变化
在施工过程中，建设单位要加强现场施工管理，督促施工方按图施工，严格控制变更洽商、材料代用、现场签证、额外用工及各种预算外费用，对必要的变更，应做到先算账，后花钱，变更一旦发生就及时计算因工作量变更而发生增减的费用，随时掌握项目费用额度，避免事情积压成堆，对工程造价心中无数。建设单位的现场代表要督促施工方做好各种记录，特别是隐蔽工程记录和签证工作，减少结算时的扯皮现象。许多工程就是由于现场签证不严肃，给工程结算带来非常大的麻烦，导致相当大的经济损失，因此严格现场签证管理，是施工阶段控制工程造价的关键。
5.8加强结算管理，严格把好审核关
在工程竣工决算时，审核人员应坚持按合同办事，对工程预算外的费用严格控制，对于未按图纸要求完成的工作量及未按规定执行的施工签证一律核减费用；凡合同条款明确包含的费用，属于风险费包含的费用，未按合同条款履行的违约等一律减费用，严格把好审核关。对工程量的审核应根据施工承包合同要求，对施工过程中出现的设计变更、现场签证等进行审核，不能多算或不按规则计算，在要求施工企业报送相应的工程计算式和材料用量明细表的同时，造价管理单位也要编制一份完整的结算书和材料用量明细，这样比照审核，才能做到客观、公正、合理，准确进行计量审核。其次，在结算审核中，还应注意审核项目的单价、结算书中分项的正确性及程序及准确性，结合现场的实际情况分析计算。
6.结语
园林工程设计阶段的造价控制管理，涉及面广、环节多，相应的外部环境还不成熟，要做好这项工作应从规范行业做起，在政府有关部门的支持下加强管理，科学引导，使广大园林工作者充分认识到设计阶段造价控制管理的重要意义。
通过钢铁企业调研、专家座谈和毕业生调查等方法，确定材料成型及控制工程专业培养的目标岗位，确定各个岗位的代表性工作任务，然后分析每个岗位的典型工作任务，根据工作任务提炼为行动领域，按照教育教学方法将行动领域转化为学习领域，再转化为该学习领域课程。
（二）多方参与，提高教学质量
在课程设计资源整合时，与中冶赛迪、重钢股份有限公司等单位的行业专家、校外兼职教师进行沟通、协商，共同确立改革方案。校内专业教师主要负责调研资料的整理、课程理论基础的搜集论证，以及协调校内外教师的工作。行业专家主要负责学生的现场实践工作，并指导校内教师，确保课程设计体系的准确性。校外教师有选择地参与课程的教学过程，提供相关的实践案例。在课程设计的实施过程中，坚持行业专家、校内专业教师和校外兼职教师的多元化教学，改善教学效果，提高教学质量。
（三）采用任务驱动，重点培养实践能力
按照教学大纲的要求确定课程设计教学内容，课程设计的内容要体现项目导向任务驱动的教学理念。具体做法是根据教学大纲设计学习情境，在各种学习情境下分解具体任务。如加热炉课程设计，其典型任务是熟练掌握加热工艺要求，并对加热生产过程进行控制，根据该典型任务确定加热炉设计的下分任务，包括燃料燃烧计算、炉子的热工制度（包括炉温制度、供热制度、炉压制度及钢种的加热工艺制度）和炉膛主要尺寸的确定、炉膛热交换和金属加热时间计算、炉体结构及烟囱等辅助设备的设计，在具体的设计过程中只需进行下分任务的设计即可。
（四）坚持行动导向，注重实践能力培养
以加热炉课程设计为例，一方面通过一个个下分任务的完成，使学生能够在完成每一个下分任务的同时，不断积累经验，逐步掌握加热工艺制度制订的方法，充分利用所学理论知识，逐步建构较为完整的加热炉作业区工艺和设备情况，明确加热岗位的任务和职责，初步形成职业习惯，毕业后可以直接胜任加热岗位工作。另一方面，该课程设计结合操炉工考试相关的内容，引入行业标准，实现理论和实践的融通，提高学生的实际应用水平。
二、基于“工作过程”法的设计思路
（一）以能力为本位，确定课程设计教学目标
课程设计教学目标，是学生通过课程设计的实践锻炼在职业能力和知识认知上要达到的具体标准，它既是课程教学的龙头，又是课程教学质量评价的依据，因此必须认真分析和论证。以加热炉课程设计为例，笔者根据分析论证，确定其课程目标为：（1）能力目标。学会制订加热工艺制度（包括加热温度、加热速度、加热时间）；能正确进行炉膛尺寸设计，熟练掌握不同钢种的加热要求。（2）知识目标。熟悉加热制度制订的依据，掌握炉型特点和结构设计的要求；熟练掌握加热的特点和要求，准确掌握不同加热缺陷的特点和判断。
（二）以工作过程为导向，选取教学内容
同样以加热炉课程设计为例，通过在特定条件下进行加热炉初步设计（包括燃料燃烧计算、炉子的热工制度和炉膛主要尺寸的确定、炉膛热交换和金属加热时间计算、炉体结构及烟囱等辅助设备的设计），要求学生把理论和实践结合起来，培养学生综合应用所学的理论知识去分析和解决工程实际问题的能力，帮助学生巩固、深化和拓展知识面，使之得到一次较全面的设计训练，为实际工程设计奠定基础。
（三）以项目教学为手段，实现教学目标
课程设计教学充分体现了专业性、应用性和实践性。加热炉课程设计的具体思路是：首先，明确该课程与专业、职业的关系，确定该课程是材料成型及控制工程专业的核心课程。其次，进行学习情境和任务的设计，即确定教学内容。如在确定加热温度的过程中既考虑避免出现过热过烧，还要考虑Si、Mn等合金元素的影响及加热目的，从而进行综合确定。最后，进行考核与评价。通过聘请赛迪工业炉和重钢集团的专家进行现场数据对比分析，确定设计与现场生产的差距，从而确定合理的评价体系，促进课程设计的不断完善。
（四）构建多元化、开放式的教学评价体系
仍以加热炉课程设计为例，从入炉到出炉采用流程化作业，根据工艺的各个环节，将每一段的温度、速度和炉压确定有机结合起来，制订适合生产现场的工艺制度。在考核方面进行多元化考核，在结束设计后，学生采用答辩的方式将自己的设计思路、理念和工艺规程进行有效整合，老师结合学生的答辩提出问题，最后送行业专家评阅，从而实现过程性考核和结果性考核的有机结合。
三、基于“工作过程”法的实践效果
2012年下半年开始用基于“工作过程”法对材料成型及控制工程专业的课程设计类实践课进行改革，将现场数据采集和课堂工艺设计有机结合起来，经过两年的教学实践，采用平时观察、访谈等方式分析了该方法的实施效果。
（一）提高了学生的学习兴趣
采用基于“工作过程”法，将现场的工艺设计搬到课程设计里面，利用课程设计完成现场工艺参数的选择和确定，利用课程设计解决现场的实际问题，显著提高了学生的学习兴趣。
（二）提高了课程设计的学习效果
基于“工作过程”法将理论课程和实践课程有效结合起来，将知识体系进行重新构建，扩展了学习的时间和空间，为学生的深入思考和广泛交流提供了便利，加深了学生对理论知识的理解，能够从生产实际出发，主动提出问题、分析问题和解决问题，使学生从以前的不问所以然的埋头计算变成了分析工艺参数和处理现场问题的参与者，从而促进了对知识的理解与应用。
【关键词】意义;效益;建设;内部控制体系
实践证明,内部控制与风险管理是现代企业经营管理的必备“武器”。近几年,企业面临的风险日益增多,美国的《2002年萨班斯—奥克斯利法案》(简称SOX法案)、COSO2004年的《企业风险管理——整合框架》、我国国资委2006年的《中央企业全面风险管理指引》以及财政部2008年的《企业内部控制基本规范》等一系列法律法规紧锣密鼓的制定,企业也在不断地认识、建设并有效地利用内部控制体系和风险管理体系。
从内部控制理论的发展历程看,内部控制的控制重点就是企业风险,对风险的管理主要是通过内部控制体系控制关键风险点来实现的。风险管理是建立在内部控制基础之上的、具有更高层次和综合意义的控制活动。如果离开良好的内部控制系统,所谓的风险管理只能是一句空话而已。因此,鉴于中国目前大多数企业内部控制体系尚未构建或构建不完善,笔者主张中国企业应先构建基于风险管理的行之有效的内部控制体系,并通过对该体系的有效执行,实现对企业主要风险的管理。
一、中国企业内部控制体系建设的意义
企业内部控制体系建设的意义来自于企业面临的挑战和机遇,是企业自身发展的迫切要求,主要体现在以下几个方面。
(一)实现企业战略目标的要求
学术界不同学派关于战略的观点和假设等不尽相同,但都承认“核心竞争力”是企业竞争优势的所在。核心竞争力战略理论认为,企业要想长期稳定地保持其竞争优势,必须通过制定正确的战略目标,培养和发展能使企业在未来市场居于有利地位的核心竞争力。而制定的战略能否最终实施,取决于企业各个业务流程的有效执行。有效执行的内部控制体系不但对企业战略目标起到了强劲的科学支撑与持续保障作用,还使企业具备识别和管理整个企业多种风险的综合能力,这有助于减少企业的不确定性与盈利的波动性,进而增强企业的核心竞争力。
(二)建立现代企业制度的要求
现代企业制度的核心内容包括规范和完善的企业法人制度、严格而清晰的有限责任制度、科学的企业组织制度、科学的企业管理制度以及企业破产制度和外部保障制度等。构建并执行这些现代企业制度内容,都需要切实可行的内部控制体系建设,因为现代企业制度和内部控制体系建设之间是相辅相成的。
(三)企业生存发展的要求
自2004年年底以来,“中航油事件”5.54亿美元的亏损、中储棉10亿元的亏损等国有资产接连不断的巨亏噩梦,在国内外引起了巨大震动。由于这一系列事件的主要原因是企业内部控制体系方面存在严重缺陷,使人们意识到切实加强企业的风险控制已到了危及企业生存的刻不容缓的地步。
(四)参与国际竞争的要求
参与国际竞争的前提是要和国际上大多数企业处于基本相同的经营环境中。但从国外企业的风险管理实施进展看,自美国SOX法案对在纽约上市的公司提出建立内部控制体系的要求后,许多国际大公司对内部控制体系的建设进行了完善和改进,并在此基础上进一步建立了全面风险管理体系。中国企业要参与国际竞争,就必须逐步建设内部控制和风险管理体系,不断缩短与国外企业风险管理的差距,在国际竞争中不断加大投资并购等业务的成功率。
(五)投资者对企业预期的要求
投资者包括现实投资者和潜在投资者,他们的目的基本都是取得预期的收益。而内部控制的目标在于有效率和有效益的经营、循规守法进而保护企业财产安全,这正是实现企业收益的保证。循规守法主要通过完善的内部控制流程来保证。内部控制体系有利于保证企业的保值、增值,最终实现投资者的利益预期。
(六)国内外法律法规的要求
首先是国内法律法规的要求。我国政府有关部门制定了一系列法律法规,要求企业通过内部控制体系建设来管理风险。法律法规是需要企业遵循的,所以,企业必须构建完善的内部控制体系。其次是中国企业到国外上市的法规要求。比如中国企业到美国上市,必须遵循SOX法案,该法案中最难操作、最复杂、耗费成本最高的404条款要求所有到美国上市的企业建立风险内部控制机制。
二、企业建设内部控制体系将获得的效益
企业建立的目的是盈利,内部控制体系也必须为企业带来效益,企业才有动力愿意去实施这项工作。在构建有效的内部控制体系过程中,企业至少可以从以下几个方面获得效益。
(一)通过理顺关系来解决企业现存的管理问题
为了建立行之有效的内部控制体系,企业必须对本企业内部的业务流程进行梳理。企业在梳理各业务流程时,首先要对业务流程中可能存在的风险进行识别,通过分析识别,将企业历年累积的管理问题挖掘出来,并通过风险清单的方式进行明示;其次要对这些风险进行有效的评估,通过评估来判断风险的大小及风险的特性等;最后要对症下药,对识别出的管理问题进行有效的解决,解决问题的关键是通过业务流程梳理明确权责关系,进而提高企业的管理能力。可见,这个过程主要是通过业务流程的梳理,发现和解决现存的管理问题,并对构建行之有效的企业内部控制体系做好铺垫。
(二)通过提升企业整体管理水平来提高企业经营效率与效果
如果企业通过对业务流程的梳理构建了行之有效的内部控制体系,该体系毫无疑问会有效防范和抵御风险,并将风险控制在萌芽状态或控制在企业可承受的能力范围之内。内部控制体系的有效执行,最终会提升企业整体管理水平,而企业整体管理水平的提升就意味着企业经营效率和效果的提升。
(三)通过企业增值来更好地回报投资者
实践证明,完善的内部控制体系及其有效实施能最大限度地保护投资者的权益,内部控制的缺失则可能给投资者带来无法挽回的损失。安然、世通等的破产都是由于内部控制体系不完善造成的,给投资人造成了巨大损失。企业经营与管理的最终目的都是为了增加企业价值,最大化投资者利益。内部控制执行的好坏将直接影响企业价值最大化目标的实现,而执行有效的内部控制体系能够在促进企业发展的同时给投资者带来更高的价值回报。
三、中国企业成功建设内部控制体系的关键因素
企业内部控制体系建设主要包括具体构建阶段和长期实施阶段。由于企业各种环境因素会发生变动,内部控制体系的制定就不可能一劳永逸,而需要根据环境的变化和企业发展的要求进行不断的完善和修订。但不管是在具体构建阶段还是长期实施阶段,企业要想成功建设内部控制体系,必须把握以下关键因素,并尽可能做到。
(一)力求管理层高度重视,并将高管的重视制度化
内部控制体系是一项庞大的系统工程,需要公司各级领导的支持和大力配合。例如,董事会的承诺与投入能极大地推动企业内部控制体系的构建与实施;经理的素质、品行关乎企业的发展,进而影响到内部控制的效率和效果。实践证明,企业有效的管理是从高层开始的,所以,企业应该在相应的规章制度中将高管的重视和参与制度化,以有效推进内部控制体系的执行。
在内部控制建设过程中,将高管的重视和参与制度化,至少应体现在以下几个方面,以保证高管能够积极支持风险内部控制的构建与实施:
1.成立内部控制领导小组和工作组,并由董事长及CEO等高层管理人员任组长;
2.协调风险管理部门与业务部门之间的关系;
3.强化业务操作的合规观念,结合内控要求,明确部门职责,优化部门设置;
4.通过全员会议提升全员风险管理意识,形成完整的内部控制制度体系,将风险理念融入企业文化;
5.形成强有力的监督考核机制,并对内部控制工作的设计和执行给予有力的监督和指导;
6.由CEO等高级管理人员亲自听取内部控制和风险报告。
(二)构建严密的组织保障,落实内部控制职责
内部控制体系的构建和实施需要相应的组织保障,即企业应成立各级内控机构,落实内控职责。一般而言,内部控制机构至少应该包括:规范的公司法人治理结构和各层级的风险管理职能部门。
规范的公司法人治理结构是促使内部控制体系有效运行,保证内部控制功能发挥的前提和基础,是实行内部控制的体系环境。各层级的风险管理职能部门应涵盖企业决策和管理者(如董事会、CEO、CFO等)、风险管理职能部门、经营系统、内部审计、外部审计等部门。由于不同企业的组织结构、经营特点、管理风格等也不同,具体设置时,风险管理的机构和职责也不同。例如,《企业内部控制基本规范》明确规定内部控制机构必须有专门或指定机构,并将内部控制最高决策机构设在董事会。图1为董事会控制下的风险管理各部门的职责分工。
从图1可以把企业风险管理的职能部门和职责归为风险管理的四道防线:第一道防线——各相关部门和业务单位;第二道防线——风险管理部门;第三道防线——内部审计部门;第四道防线——外部审计和公共监督。这四道防线构成严密的内部控制组织保障,各司其职,真正的落实内部控制职责。
(三)整章建制,构建体系化的制度保障
在大力倡导企业内部控制体系之前,中国大部分企业的内部控制体系都没有完善的制度保障,都是按照经验和习惯行事。大凡成功的企业都有一套系统、科学、严密、规范的内部控制体系。因此,要构建和实施完善的内部控制体系,必须要有体系化的制度保障。当内部控制体系构建后,企业一般应从两个方面考虑制度建设的问题。
1.固化建设期已经规定的规章制度。在构建期,企业会有许多规章制度,例如《沟通访谈管理办法》、《工作纪律管理办法》、《培训管理办法》、《文档管理办法》等,其中有许多是适用于企业长期实施阶段的。所以,在内部控制体系构建成功后,就应着手对建设期的许多规章制度进行重新审视,按照长效机制的要求对其进行修订,并将其固化,使其在今后的内部控制工作中继续发挥应有的作用。但要注意的是,在内部控制执行过程中,这些制度并非不变,需要在此基础上随着环境的变化随时对其进行评价和修订,进而有效地指导企业解决长期实施过程中出现的问题。
2.及时形成长期实施阶段的规章制度。长期实施阶段的规章制度是一个有机的体系,主要应包括:建立科学、有效的激励约束机制;建立涵盖所有业务的全面、系统、成文的政策、制度和程序;建立风险控制的责任制度;建立严格的问责制度;建立长期的检查制度;重新规定企业的培训制度;建设风险管理报告制度等。在内部控制体系构建成功后,企业必须着手对这些规章制度进行定制和完善,以保证构建的内部控制体系有效执行。
(四)形成科学的项目管理
由于内部控制体系涉及到多个学科、多个领域的知识,需要精心设计,管理好内部控制体系中的各个环节。在内部控制实践中,企业一般会把各个环节称之为一个项目进行管理。美国项目管理学会认为一个有效的专业项目管理者必须具备范围管理、人力资源管理、沟通管理、时间管理、风险管理、采购管理、费用管理、质量管理及综合管理能力。将内部控制看作一个项目进行管理,可以从系统的角度优化内部控制体系。例如通过范围管理,使内部控制覆盖公司可能遭受风险的所有层面;项目的时间管理是为了确保项目最终按时完成的一系列管理过程;人员管理的宗旨就是要使企业的所有员工(从最高层到最低层)都各得其所,各尽其才,全部朝着有利于达成企业目标的方向发展等等。
(五)坚持持续的培训宣传
内部控制体系是靠人去执行的,再好的制度如果没有高素质的人去执行也不会产生好的效果。所以,加强对员工的培训,应是内部控制建设中的重要内容。同时,管理者还应创造适宜的工作环境、工作条件以便满足职工的尊重需求和自我实现的需要,采用适当的激励手段调动职工工作的积极性和创造性。
在内部控制体系的建设期,内部控制项目组一般会采取集中培训、会议交流、内部网页、问题解答、电话热线、信息简报等形式多样的宣传贯彻方法,使大家在思想上、组织上、行动上达成共识。进入长效机制后,培训工作仍然不能放松,因为一方面企业的经营环境在不断的变化中;另一方面,对现有流程的维护等工作也需要不断进行培训。可见培训在内部控制设计、实施和长效机制中自始至终应贯穿于企业的管理中。
2机械设计自动化设备安全风险评估
2.1机械设计自动化设备安全评估的基本模式
机械设计自动化设备安全评估要从一系列逻辑控制管理出发，不断进行机械设计优化，让机械设计自动化设备能够符合安全评估的基本要求，对风险评估的各种模式进行分析，对自动化设备的安全控制会产生积极的作用，通过对安全设备进行全面的分析和管理，提高安全设备的综合控制和管理水平[1]。机械设计自动化设备安全控制需要按照国家相关标准积极开展工作，保证各项工艺能够在设备安全性设计的工程中得到全面的应用，通过模式优化达到自动化系统设计安全控制的目标。
2.2机械设计自动化设备安全评价
机械设计自动化设备安全评价要对风险进行全面的分析，对机械设备风险评定中的信息进行全面的优化，提高机械设备的综合安全判断能力，为机械设备的安全控制管理和设计优化创造良好的条件。机械设计过程中需要把设计方案和设备控制模式紧密结合在一起，提高机械设备的综合控制管理水平。机械设计自动化设备安全控制要进行风险评估，对机械自动化设备的风险关键点进行分析，从而能够对机械自动化设备进行安全判断，提高机械设备的安全控制管理水平。机械设备自动化控制管理中要对安全限制进行确定，在不同的机械寿命阶段进行机械设备安全控制管理，保证机器能够正确的操作和使用，提高机械设备的综合安全判断和控制能力[2]。通过对机械的正确使用和正确操作，可以发现机械设备安全性问题，从而能够对机械设备的安全进行分析，提高机械设备的安全控制管理水平。机械设备自动化控制管理要进行定量化分析，保证不同的安全控制指标能够符合安全管理的要求，实现机械设备的综合控制管理。机械设计中自动化设备安全控制需要从影响风险的因素出发，对故障情况进行全面的分析，对自动化设备安全控制进行类型分析，确保自动化设备能够符合安全风险管理的具体要求。机械设计中对自动化设备安全风险评判需要从三个参数进行分析，其一为损伤严重度，通过对事故的后果分析，可以对机械设备自动化控制进行分析，确保机械损伤情况符合安全控制管理的要求。机械设计中设备危险的时间和频次要进行控制，通过对不同的时间周期进行分析，提高机械设计中自动化设备的安全控制管理能力，为机械设备的安全评估创造良好的内部条件和外部条件。机械设备安全自动化控制要从操作周期角度出发，不断优化方案。其二要从安全管理的风险指标出发，对机械设备进行全面的安全检测。其三要从避开风险管理的可能性角度出发，确保机械设备能够得到有效的识别。通过对机械设备的风险评估，提高机械设备的风险等级管理，对风险评估的全过程进行安全管理，实现对机械设备的自动化优化。
2.3机械设计中自动化设备的风险评定
机械设计中要对设备进行自动化安全风险评定，才能更好的减少安全风险，对机械设备的正常运行创造良好的条件。随着机械自动化水平越来越高，机械设备的风险评价迭代过程越来越复杂，需要从风险识别的全过程出发，不断加强自动化设备安全管理，提高机械设备的安全自动化控制能力。机械设计中自动化设备的风险识别要从信息确认开始，保证机械设计风险自动化迭代符合安全控制的要求。
3机械设计自动化设备安全控制的基本原则
3.1机械设计自动化设备安全控制要符合机械功能要求
机械设计自动化设备安全控制要从设计的基本原则出发，保证各项安全自动化控制功能符合机械设备的具体要求[3]。机械设计自动化设备安全控制要符合核心功能的要求，保证机械信息和设备控制能够符合技术指标的要求。机械设备实施的过程中要从制造、设计、安全管理的要求出发，提高机械设备的自动化安全控制管理水平。
3.2机械设计自动化设备安全控制要利用先进技术
机械设计自动化安全控制必须要建立在先进技术的基础之上，确保机械设计能够符合安全管理的要求，完成各项机械设备的基本功能，提高机械设备的综合控制管理能力。机械设计自动化设备安全管理不管从产品还是从系统角度出发，不断提高机械设备自动化安全控制能力。机械设计自动化设备安全控制要以技术为主，才能保证机械能够完成智能化功能，同时能够满足人性化的安全管理要求[4]。机械设计自动化安全设备管理要对各种加工设备的框架进行优化，从安全管理的角度出发，不断增加输出设备的功能。在能量转换机械设备的过程中需要保证各种能量转换能够安全可靠，提高机械设备的安全控制能力。
3.3机械设计自动化设备安全控制效率提升
机械设计自动化控制系统管理过程中要对各种信息进行优化的控制，保证各种自动化产品和设备能够符合安全功能的要求，从多方面提高安全控制效率，这是机械设计的重要原则之一，必须要从机械设备的实际特点出发，加强其对信息处理的基本能力。机械设备信息控制管理要和机械综合管理的模式紧密结合在一起，提高对机械设备的综合控制管理水平，为机械设备的全面优化创造良好的条件。机械设计自动化设备的安全控制，可以提高机械的自动化能力，可以节省机床的数量，不断提高机械设备的生产效率。
3.4机械设计自动化设备控制要坚持安全性和可靠性原则
机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发，保证机械设备能够进行自动化故障处理，提高机械设备的控制管理能力。机械自动化控制与产品优化是紧密结合在一起，机械自动化产品要和安全智能化控制紧密融合，保证各种机械设备的诊断、处理和监控能够符合安全控制的基本原则[5]。机械设计自动化设备控制要从操作环节出发，减少机械事故发生的几率，通过对机械设计自动化设备的安全控制，可以提高机械设备的灵敏度。机械设备安全控制管理要从方便操作的角度出发，不断优化设计方案，全面保证操作机制能够符合操作方案的要求。机械设备中各种自动化产品的功能要进行有效的监控，保证操作流程能够符合设备控制管理的要求。通过对机械设备各种安全程度的控制，达到优化操作的总体目标，从而能够全面实现机械设备的自动化控制和管理。机械设备自动化控制系统的安全指标要从不同的周期出发，积极引进新的技术方案，从而能够对安全控制的措施进行全面的分析，提高机械设备的综合管理水平。
为了能够实现人与机器的对话，单片机的步进电机控制系统设计了3*4键盘以及4*8LED数码管，人们可以直接对其进行控制。该系统通电后，通过键盘输入控制步进机的运转、启动以及转动方向等，由LED管动态清晰显示步进机的转向以及转速。器件8279能够控制系统键盘的输入以及LED的输出，进而减少单片机工作的承载，8279在控制系统工作的过程中，将键盘输入的信息进行扫描，利用其抖功能，避免事故的发生。（下图为LED和键盘模块）
1.2放大和驱动设计
逻辑转换器是步进机控制过程中的脉冲分配器，其是CMOS集成电路，其输出的源电流为20毫安，能够应用于三相以及四相步进机，其工作可以选择以下6种激进方式进行控制；其中，对于三相步进电机有1、2、1-2相；对于四相步进电机有1、2、1-2相，其输入的方式有单、双时钟选择方式，其具有正向控制、方向控制、监视原点、初始化原位等功能。PMM8713器件主要由激励方式判断、控制以及时钟设置等部分组成，所有的输入端都设置有秘制的电路，进而提高抗外界干扰的能力。PMM8713输出能够接受功率驱动电路，其通过驱图1LED和键盘模块动器，输出最大的工作电流，以满足电机工作的需求。单片机通过调节相关端口的脉冲信号，控制步进机的运行状态、运转方向以及运转速度等。
2单片机的步进电机控制系统软件设计
2.1单片机程序设计
通过中断脉冲信号，计算步进电机的运转步数以及圈数，并对其进行记录；实现对步进电机运转速速的控制；采用端口的中断程序关闭其相关程序，将电机控制在停机状态；通过中断电机的开启部位，将其转换到运行状态，实现电机的运行；PMM8713的U和D端口通过输出高电平，达到控制步进电机运转方向的目的；8279将其接口与自身的8个数据连接口进行连接，当单片机运行到键盘部位时，采用相关端口中断其工作状态，进而达到控制步进机的启动、停止、速度以及方向等，并将其反馈给8279，利用LED将其显示，明确其运转的速度以及方向。
2.2PC上位机设计
设计PC上位机的主要目的就是控制步进电机，利用单片机中相关部位，实现人与机的对话，其利用单片机发出执行命令，实现对步进电机的有效控制。其中，单片机接受的执行命令会存储在相关软件中，其与储存在片内的Flash的相关地址进行比较，不冲突的信息就储存在其中，如与其中储存的信息发生冲突，就会自动中断，有效的保护电机的正常运行。同时，此软件在运行的过程中，应该对晶振中的USART模块进行设置，其相关的控制软件由VB6.0对其进行编写，采用MSComm软件实现实时通讯。
2、设计过程质量控制
为了实现产品的优质质量，加强设计和开发的控制是头等重要的工作。设计和开发的质量控制点有许多个方面，包括控制设计和开发的输入和输出，开展六性设计、设计评审、设计验证、设计确认、设计更改、试验控制等工作，实施技术状态管理，控制技术状态更改。这些主要的质量控制点还可以扩展到更多的质量控制环节，进一步细化质量管理工作。
2.1确定设计输入、输出
设计输入要求是设计的依据，而设计输出是设计和开发过程的结果，提供了产品和有关过程的特性或规范，也是开展质量保证工作的依据，所以我们要规范设计输入、输出的要求，建立基线。完整准确地确定设计要求，理解用户的需求，还要考虑用户的潜在要求。设计输入要求通常包括：用户要求、功能要求、性能要求、设计要求、法律法规要求。应该对设计输入进行评审，与用户进行沟通，并通过会签等形式固定沟通的结果。对要求的更改应进行技术状态管理。设计输出的图样、文件、规范等是制造、安装和检验的输入，最终都应通过定型得到确认。
2.2将“六性”要求设计进产品中
在设计和开发过程中，需确定产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性要求，运用优化设计和“六性”专业工程实施设计和开发。依据研制总要求(研制任务书、技术协议)规定的“六性”要求来确定满足“六性”要求的计划和措施。“六性”工作计划可以单独编制，也可以再质量计划中作出规定。具体管理要求可参照GJB450A等标准结合产品实际作出规定。
2.3设计评审
装备产品研制程序要求承制单位必须建立分级、分阶段的设计质量、工艺质量和产品质量评审制度以及进行试制、试验前的准备状态检查。设计评审应纳入研制计划，未按规定要求完成设计评审，不能转入下一阶段工作，与所评审阶段有关的职能代表都应参加该阶段设计和开发的评审活动。必要时进行“六性”以及元器件、原材料和计算机软件等专题评审，也可以与其他设计评审一起进行。为求设计评审有实效不走过场，首先要明确设计评审各方的责任：评审组织单位对人员、资料准备与提供、评审意见处理及追踪管理并运用PDCA过程改进方法不断改进和提高评审的有效性负责；评审组对评审意见结论建议的正确性负责；型号总师系统对总结报告、资料正确性、对意见和建议采纳与否的后果负责；质量部门对评审后的跟踪管理负责。
2.4设计和开发验证与确认
设计和开发验证是为了证实设计和开发的输出是否满足输入的要刘剑聂磊黄婕婷江西洪都航空工业集团江西南昌330001求，设计和开发验证应按设计和开发策划的安排进行，一般在形成设计输出时进行。设计验证具有层次性、阶段性、多方式、迭代性的特点，设计验证的方法包括试验、演示、分析、评审、检验、仿真。承制单位应保存设计和开发验证的结果及由验证而采取的任何必要措施的记录，对于顾客要求控制的验证项目，应在相关文件中予以明确并通知顾客参加。设计和开发确认的目的是证实设计和开发产品满足规定的适用要求或已知的预期用途要求，设计和开发确认应按设计和开发策划的安排进行，只要可行，应在产品交付或实施之前完成。设计和开发确认的方式可以包括对设计和开发的产品交付顾客试用及模拟试验等。承制单位应保存设计和开发确认结果及由确认而采取的任何必要措施的记录。
2.5设计和开发更改控制
设计和开发的更改是对设计和开发的输出的变更，包括经过评审和批准的阶段设计和开发的输出的变更。引起设计和开发更改的原因很多，可能有产品要求的变更引起，也可能由适用于产品法规的变更引发，也可能由设计评审、验证、确认活动发现的问题或生产过程发现的设计问题等引发。所有设计和开发更改在正式实施前必须得到规定的批准人员的批准才可以实施更改，重要的设计更改如影响装备战术技术性能、结构、强度、通用性、互换性重要的接口、“六性”等，应参照GJB3206A-2010《技术状态管理》、GJB5235-2004《软件配置管理》等标准进行系统分析和验证，确保符合论证充分、各方认可、试验验证、审批完备、落实到位的原则。承制单位应保持设计和开发更改的有关记录，包括更改的申请、评审、验证、确认、审批的记录和更改的实施和标识的记录，设计更改应符合技术状态管理的有关规定要求。
2.6试验控制
根据设计和开发输出的要求，试验前需编制试验大纲，明确试验的项目、内容、以及试验的程序、条件、手段和记录的要求，试验前的需做好准备状态检查。试验应按试验大纲规定的程序进行试验并严格执行试验设备的操作程序，确保试验条件和试验设备处于受控状态，并按规定要求做好记录。对试验过程发生的任何问题都应分析原因、采取措施，待问题解决后才可继续试验。对任何超越试验程序的活动都应经过严格的审批，试验过程的变更应征得顾客同意。对试验发现的故障和缺陷要运行产品故障报告和纠正措施系统，采取有效的纠正措施并进行试验验证，试验过程变更时应征得顾客的同意。对按试验大纲所收集的试验数据和原始记录进行整理、分析和处理，并对试验的结果进行评价。试验过程、结果及任何必要措施的记录应予保持。
2.7实施技术状态管理，控制技术状态更改
技术状态管理是运用行政和技术手段，建立各种程序，对产品技术状态实施有目的、有计划、有步骤的管理。承制单位应实施技术状态管理，内容包括技术状态标识、技术状态控制、技术状态纪实、技术状态审核。建立控制技术状态更改的制度，保证更改受到系统地评价、协调、批准及实施并把更改正确地反映在技术文件及更改控制文件内，跟踪产品技术状态的全部历史。通过严格控制更改，控制偏离许可、让步，保证文文相符、文实相符，保证技术资料完整、配套、协调，可以实现以最低的费用和最短的周期研制出满足质量要求的产品。
21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。数字化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机或者互联网在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……；而这一切的实现都仅仅是轻轻的点几下鼠标，或者打一个简单的电话。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监听、数字留言等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。
1系统的总体结构及工作过程
智能家居系统由系统主机、系统分机、Internet服务器和网络接口等部分组成。其中系统主机通过服务器（个人计算机）连入Internet，并通过自己的PSTN公用电话交换网接口电路连入PSTN。其结构图如图1所示。主机与分机通过无线传输组成星形拓扑结构。系统主机通过本地无线传输网络同系统分机进行通讯、传输控制命令和反馈信息。
该系统正常工作时，用户可以通过Internet和PSTN两种网络进行访问，当通过Internet访问时，本系统可提供一个界面友好的终端软件，用户只需登陆到运行在家中的服务器即可对家中的设备进行远程控制；当通过PSTN访问时，本系统将为用户提供语音操作界面。其工作流程如图2所示。
2系统的硬件构成
本系统的硬件主要有系统主机与系统分机两大部分。系统主机由单片机AT89C52和各种接口电路组成，如图3所示。系统分机由单片机AT89C52和各种接口电路、传感器单元电路、固态继电器控制电路组成，并由固态继电器控制具体设备，具体硬件组成框图如图4所示。
通过系统主机的各种接口电路可将主机CPU从繁忙的计算中解脱出来，以便把主要精力运用在控制和信息传递上。系统主机主要依照各个功能电路的输出结果进行逻辑判断和控制命令的输出。系统分机的各种接口电路和主机相似，只是根据设备的不同（传感器单元）有着细节上的变化。下面主要介绍系统主机的各种接口电路。
2．1nRF401无线数据传输电路
无线数据传输电路由Nordic公司的单片UHF无线数据收发芯片nRF401及其电路构成。nRF401采用FSK调制解调技术，其工作效率可达20kbit／s，且有两个频率通道供选择，并且支持低功耗和待机模式。它不用对数据进行曼彻斯特编码，其天线接口设计为差分天线，因而很容易用PCB来实现。
2．2看门狗电路
看门狗电路由MAX813L及其元件组成。通常，在单片机的工作现场，可能有各种干扰源。这些干扰源可能导致程序跑飞、造成死机或者程序不能正常运行。如果不及时恢复或使系统复位，就容易造成损失。看门狗电路的作用就是在程序跑飞或者死机时，能有效地使系统复位以使系统恢复正常运转。因此，在程序中定期给P1．5送入看门狗信号，就可以保证在程序运行异常时，由MAX813L使单片机复位。
2．3DS1307时钟接口电路
DS1307时钟芯片是美国DALLAS公司生产的I2C总线接口实时时钟芯片。DS1307可以独立于CPU工作，它不受晶振和电容等的影响，并且计时准确，月积累误差一般小于10秒。此芯片还具有掉电时钟保护功能，可自动切换到后备电源供电。同时还具有闰年自动调整功能，可以产生秒、分、时、日、月、年等数据，并将其保存在具有掉电保护功能的时间寄存器内，以便CPU根据需要对其进行读出或写入。由于单片机AT89C52没有I2C总线接口，因此，要驱动DS1307，就必须采用单主机方式下的I2C总线虚拟技术。在此方式下，以单片机为主节点（主器件），主器件永远占有总线而不出现总线竞争，且可以用两根I／O口线来虚拟I2C总线接口。I2C总线上的主器件（单片机）可在时钟线（SDL）上产生时钟脉冲，在数据线（SDA）上产生寻址信号、开始条件、停止条件以及建立数据传输的器件。任何被选中的器件都将被主器件看成是从器件。在这里，DS1307作为I2C总线的从器件。I2C总线为同步串行数据传输总线，其内部为双向传输电路，端口输出为开漏结构，因此，需加上拉电阻。
2．4MT8880C双音频编解码电路
由于单片机是通过MT8880C芯片得到PSTN网络的双音频信号解码输出，也就是说，单片机可以识别来自PSTN网络的控制信号，用户可以根据系统的语音提示进行按键选择以实现用户身份的识别与远程控制。因此，利用MT8880C的双音频编码功能，系统可以在紧急时刻将用户预置的紧急电话打到PSTN网络，从而把损失减少到最低。
2．5ISD4004语音录放电路
ISD4004是美国ISD公司生产的一种语音录放芯片。它可录制8～16分钟的语音信号。该芯片可提供SPI标准接口和单片机进行接口，其语音的录放控制均通过单片机来实现。该芯片的一个最大特点是可以按地址编程录放，因而可由ISD4004和单片机编程控制来构成本系统与PSTN网络用户的语音平台。由于ISD4004的INT和RAC脚输出为开漏结构，因此需要加上拉电阻。
2．6MAX202串行通讯电路
通讯电路可由串行通讯专用芯片MAX202组成，通过此电路可以方便地与PC机进行串行通讯。
2．7铃流检测与摘挂机控制电路
当系统被呼叫时，电话交换机发出铃流信号。振铃为25±3V的正弦波，失真小于10％，电压有效值为90±15V。振铃信号以5秒为周期，即1秒送，4秒断。由于振铃信号电压比较高，所以先要通过高压稳压二极管进行降压，然后输入至光耦。再经光耦隔离转换后，从光耦输出时通时断的正弦波，最后经RC回路进行滤波以输出标准的方波。该方波信号可以直接输出至单片机的定时器1进行计数，以实现对铃流的检测。
由于程控电话交换机在电话摘机时电话线回路电流会突然变大（约30mA），因此，交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。自动摘挂机电路可以通过单片机的P1．7来控制一个固态继电器，固态继电器的控制端应连接一个大约300Ω的电阻后再接入电话线两端，从而完成模拟摘挂机。
3系统软件编制
本系统软件主要由系统主机和系统分机的C51程序和系统与Internet网络通讯程序组成。
3．1系统主机程序的编制
系统主机程序主要用于实现系统的总体功能。包括无线数据传输程序、看门狗程序、时间戳程序、双音频编解码程序、语音录放程序、串行通讯程序、铃流检测与摘挂机控制程序、系统初始化程序、意外事件处理程序等。程序编制以消息驱动为主导思想。消息由计数器中断1、外部中断0和串行中断产生，在中断服务程序中，应将相应的状态位置位，而在消息循环中则应按相应的状态位调用功能函数，然后由功能函数将相应的状态位清0并完成所需功能，并最后返回到消息循环中。其程序流程如图5所示。该系统的分机程序和主机类似，故此不再详述。
3．2系统与Internet网络通讯程序的编制
这部分通讯程序分为服务器和客户端两个程序，主要通过Internet网络完成用户的控制功能。
服务器程序主要完成客户端与系统主机通讯的中转，即将客户端发来的控制或者查询命令翻译成系统主机能识别的格式，或者将系统主机收到的报警等信息上传到客户端。服务器程序使用Socket与客户端进行Internet通讯。
