时间：2023-03-16 17:17:48
序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了11篇前端设计论文范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！
三网融合启动在即，作为省网络公司下县级分公司，无论是网络传输水平还是用户规模与电信部门相比都有相当的差距，而数字用户的整转数量还很小。数字电视整体转换工作的启动与逐步实施，进行数字化网络改造工作已成为各网络公司工作的重中之重。只有一个科学的，先进，的合理的有线网络才可以完成数字电视以及综合数据业务信号的传输。即要使网络更可靠稳定，能支撑将来的多功能业务，又要根据公司的经济实力，依靠当前运行的网络进行整改，逐步达到双向传输的要求，实现广播电视业务和交互业务。
我们县是一个人口不到三十万的小县，拥有有线用户三万户。我们的有线网络分城区和农村两部分。城区网络采用光纤同轴混合网，是一个以前端为中心、光纤延伸到小区并以光节点为终点的光纤星形布局，同时，以一个星树型同轴电缆网络从光节点延伸覆盖用户。网络拓扑是一个星一树形结构。主城区建有地埋管道，实现了光缆入地，老城区采用电力杆路架空。分区布局光节点，共22个。农村是租借联通光纤，依托联通机房,杆路建设的光纤同轴混合网。对城区网络采用的是模数混传，85-550mhz为87-550mhz为普通广播电视业务，安排36个频道的模拟电视节目。550-750mhz为下行数字通信信道，用于传输数字广播电视，采用qpsk调制。远远满足不了人们的精神文化需要。
我们在2005年进行了网络升级，更换了所有的线路器材，实现了光缆入地以及光节点的重新规划。但只是采用前端是普通光发，单个光纤单向传输模数混合信号。每个光点覆盖500用户，延长放大器的级联2至四级，电缆网是750的单向放大器，和分支分配器构成的星树形拓扑结构覆盖用户。而hfc接入网，真正实现信号的双向传输，是采用空分复用，频分复用和时分复用技术。在器材使用上，不仅在前端构建数字信号源，前端cmts，反向回传光发，双向放大器和用户端的cable mode。在从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中，上下行信号采用空分复用，即上下信号分别使用不同的光纤传输。为确保信号安全稳定传输，每个光点的光纤数量至少应为4至8根。从光节点到用户的电缆网中，上下行信号采用频分复用，合理规划频道，充分利用资源。5-65为上行通道，87-1000为下行通道。博士论文，网络整改。数据传输采用时分复用。博士论文，网络整改。在hfc的网络中，反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。解决的办法主要是每个光接点严格控制在300户以内，且放大器级连不超过三级。
在充分调查研究的基础上，我认为网络改造必须根据公司的总体规划，分批分片分主次，轻重缓急进行从而达到整改目的。对线路长用户多的片点，要重新规划设计，光节点。特别是楼群加设光站，保证用户容量低于500户，延长放大器最多为3级。根据网络改造的实际情况，原有的网络质量可以，进行整理，使其更合理、更可靠。如果网络质量确实达不到要求，线路又老化严重的话，我们就进行更换，以达到网络的需要。因为资金的关系，可以暂不进行双向设备的更替，主要进线路的整改升级。如果说良好的设计是网络可靠的关键，那么，施工工艺则是网络可靠的保证。网络整改上花大力气严把工艺流程关，有线电视主要是接头工程，光缆的熔接，接线盒的挂放倒要做到规范，做好防水和防雷工作。以及选用优质的线缆器材。保证改造一处，信号达标一处。设计，施工，验收要分步进行，根据技术规范严格实施。
农村是一个大的市场，我们在改造城区的同时积蓄能量，就是攒钱，加大投入建设自己的路由，同网通合作，除技术束缚自己进行新业务的开展，如宽带，电话等，因他的光纤老化，故障频发，停信号的次数频发。博士论文，网络整改。博士论文，网络整改。受人家机房位置影响，农村干线五级以上的村有20多个，信号质量随着电缆的老化也一步一步恶化，CSO,CTO指标严重恶化，电的不同步问题至今困扰这我们的维护人员。博士论文，网络整改。基于现状，建立自己的HFC农网显得犹为重要，目标，主干线采用星型结构到乡镇，分支树形到村，保证大村1或2个光点，小村一个光点，每个光点四芯，1550光主线传输，1330分支，最远处1550二此放大。博士论文，网络整改。路由以公路为坐标，架设线杆，架空钢绳，每公里造价2万元。供电采用集中供电，中心乡镇建设机房，UPS 不间断电源保证信号的畅通。机房处一定要做好地线防雷接地。每个光点采用室外接收机，减少了电缆的使用，提高了信号质量也节省了电费，符合光进铜退的时展。对农村用户来说，提高收视费可能很难，增加节目后，可以适当提高一点。同时降低工程费，达到与非法卫星天线抢夺用户的优势，一优良的服务，及清晰的电视节目，使用户自动的缴费，以达到事业发展的目的。在管理上，进一步加大奖罚力度，保证一线人员的工资待遇，付出同回报成正比，使人们气顺工作干劲高。
1引言
现场总线控制系统被认为是DCS的有力取代者，由于现场总线的协议众多,不同协议的兼容性问题一直困扰工业界。为此许多现场总线组织（或生产厂家）提出基于以太网的控制系统标准。目前，各生产厂家的作法都是在自身的现场总线设备基础上，增加高速以太网HSE(High Speed Ethernet)连接器或相应转换设备。同样存在不同生产厂家设备的互换性问题；到目前为止还没有完全基于高速以太网的自动化仪表（变送器和执行器）。本文设计的智能仪表并不仅是一个变送器或执行器，而是具备必备的上层控制功能，能够完成必要的控制过程，相当于将现有DCS控制功能分散于各个底层设备中。而上层设备只有相当于DCS的工程师站和操作员站。结合通用组态软件可以完成控制系统的组态、下载，形成底层的智能自动化仪表和高层的智能系统软件。为控制系统实现分散化、智能化、协调性、集成方式打下基础。
2 总体方案
2.1 系统功能
系统主要功能是实现工业中的智能仪表的数据和上位机之间高速以太网的传输。通过仪表的智能前端把智能仪表的数据采集起来，智能前端利用内部的TCP/IP协议，通过高速以太网以数据包的形式发送给上位机中。在上位机将适当的控制算法模块联结起来之后，将它形成一个组态文件，下载到智能仪表中运行，调用相应的算法，从而来完成特定的控制功能。本设计系统图的对比如下：
2.2 分层结构描述
相邻控制关联密切的在同一交换机下，形成一个相对独立的控制子网，整个控制可以有几个到几十个甚至上百个控制子网。子网间由上层核心交换机完成（必要时可以使用多个），子网间只通信必要的信息。核心交换机可以连接数据服务器与工程师站和操作员站。这样就使得控制功能彻底分散到底层智能仪表中。上层完成数据存储管理、工程师站、操作员站功能。网络都是冗余系统，同时每个智能仪表采用双网卡结构，必要时仪表可以采用双CPU冗余设计。论文大全，现场总线控制系统。。
2.3 智能仪表控制功能的实现
每个智能仪表完成部分乃至全部的控制策略，在组态过程中可以将整个系统内的智能仪表看作一个整体进行组态、下装。控制功能实现可以由仪表间进行远程调用，控制可由智能仪表间协作完成，可采用如（DCOM、COORBRA）或采用群Agent的方法。控制功能可以在子网内迁移，协作完成整个控制任务。整个控制功能可以在线互为备份。
3 硬件结构
3.1 系统结构
智能仪表的智能前端通过TCP/IP网络协议连接到交换机上。我们对每个智能仪表分配一个IP地址，上位机通过不同的IP地址，从而实现对特定仪表的通讯。当数据传输距离增大时，可以通过增加交换机来实现远距离传输。
3.2智能前端的硬件结构
智能前端主要由基于ARM内核的微处理器AT91RM9200，100M以太网控制器芯片RTL8100，串口电平转换芯片MAX232以及RS232串口与RJ45接口组成。结构如图1所示
3.3以太网接口电路及实现方法
以太网接口硬件电路使用的芯片主要有微处理器AT91RM9200、RTL8100、AM29I、V002B、74LVl38等。
其中AM29L、V002B是Flash存储器，主要用来存放程序，由于AT91RM9200微处理器内带16kB的SRAM和126k的Boot ROM，足够存放数据。故此方案无需扩展RAM。TS7023是个隔离滤波器，RJ45为100BaseT的以太网接口连接器。74LVl38提供RTL8100的片选信号。
RTL8100是性价比高且带有即插即用功能的全双工以太网控制器。它的主要特性包括：符合EtherenetlI与IEEE802.3标准；全双工，收发可同时达到100Mbit／s的速率；内置16kB的SRAM，用于收发缓冲，降低对主处理器的要求；支持UTP，AUI，BNC自动检测，还支持对100BaseT拓扑结构的自动极性修正。RTL8100内部有两块RAM区一块16kB，地址为0x4000～0x7fff；一块32字节，地址为0x0000～0x001f。RAM按页存储，每256字节为一页。本方案中将RTL8100的RAM的前12页(0x4000～0x4bff)作为发送缓冲区，后52页(0x4c00~0x7fff)作为接收缓冲区，第0页只有32个字节，用来存储以太网的物理地址。RTL8100具有32个输出／输入地址，地址偏移量为00H~1FH。其中00H～0FH共16个地址为寄存器地址，寄存器分为page0、pagel、page2、page3，由RTL8100中的命令寄存器CR中的PSl和PS0位来决定要访问的页。复位端口包括18H～1FH共8个地址，用于RTL8100的复位。
4.软件结构
linux作为支撑系统，所有程序均采用基于GGC的C语言编写，而且它具有可读性强、容易移植、开发简单、调试方便的优点。论文大全，现场总线控制系统。。
4.1 linux简介
Linux是由Linus Benedict Torvalds等众多软件高手共同开发的，是一种能运行于多种平台(如PC及其兼容机、Alpha工作站、SUN Sparc工作站)、源代码公开、免费、功能强大、遵守POSIX标准、与Unix兼容的操作系统。Linux运行的硬件平台起初是Intel 386、486、Pentium、PentiumPro等。现在，还包括A1pha、PowerPC、Sparc等。Linux不但支持32位，还支持64位如A1pha。Linux不但支持单CPU，还支持多CPU。
4.2 以太网接口程序设计
编写控制以太网接口程序的步骤为：
（1）用C语言库函数作为源文件加入项目中，将用到的头文件包含进项目中。
（2）RTL8100 初始化
控制ARM对RTL8100复位引脚rest 进行复位, 启动RTL8100工作。 设置接收状态寄存器RCR和发送状态寄存器TCR ,划分接收缓冲区和发送缓冲区,并使之处于接收状态。
（3）传输数据包
发送过程是通过执行远程DMA写操作进行,给要发送数据加上以太网首部,即目的地址、源地址和类型字段，使之符合以太网帧格式, 传至RTL8100发送缓冲区，启动包发送命令即可。
(4 ) 接收数据包
RTL8100通过DMA 方式读写数据。首先查询状态寄存器CURR判断是否有数据分组到达。如果有则启动远程DMA读,接收数据,并根据接收数据的状态值判断数据包是否完好,以便继续读取其它数据,进而根据所读以太网首部中的协议类型,转向相应的协议处理程序。
5.结束语
中图分类号：F287文献标识码： A 文章编号：
一， 前言
改革开放以来，我国的互联网计算机技术取得了辉煌的发展成果，互联网覆盖范围不断扩大，计算机技术迅速普及，并运用到多个领域，网络通信日渐深入到居民的生活工作学习各个方面，通信网络成为了人们互相交流，互相学习的重要工具，也是人们获取各种资料信息的关键途径，智能化住宅小区通信网络是小区内综合信息服务、小区与外界广域网连接、小区智能物业管理的物理平台，构建小区通信网络平台，要考虑网络提供综合信息与资讯服务的能力，网络的先进性、扩展性、性价比以及开发商（用户）对投资费用的承受能力，综合考虑各方面因素，小区宽带通信网络平台采用以大网或有线电视HFC 网，也可采用两者结合的方式[1]。本文重点介绍以太网技术为基础的网络平台设计。
二．凭借以太网为基础构建住宅小区智能化通信网络平台设计概述和方案
1，以太网概述
在我国现阶段的网络系统中，以太网无疑是运用最为深入，最为普遍的的局域网络之一，由于这种网络被采用的范围很广泛，运用很普遍，社会各界的科研人员都在这类型的设备和技术研究上加重了投资力度，到目前为止，以太网已经可以通过基带输送，结合对绞线和各种新型的网络传输设备将10Mbps／lOOMbps／1000Mbps的数据完美的传输成功。到目前为止，以太网已经广泛运用到各种自动化和控制系统中来，而且日益渗入到社会的各个角落，和居民的生活已经逐渐融为一体。
相比其他几种计算机网络信息技术而言，以太网在不断的研究完善中，日益走向了成熟，与以前相比，以太网的兼容性更强大，性能也更加稳定，也正是因为这种网络系统已经趋向成熟，所以，在很多方面的成本比较低，显得更为廉价更加实惠，这也是以太网广泛运用的原因之一，在现阶段的经济水平下，从居民的平均收入水平出发，以太网从价格从性能上来讲，都具有着独特的优势，在很长一段时间中，将会成为小区住宅智能化网络通信平台设计的构建基层，构建主流之一。
2，将以太网作为基础的智能化平台设计方案
（一） 智能化平台设计的原则
智能住宅小区局域网一般涵盖若干标用户住宅楼、小区管理控制中心、小区公共会所、小区物业管理公司以及区内各类集团用户，并通过一定的方式与小区智能控制网连接[2]。同时，要采用先进的技术，进行科学合理的设计，使得任何一点的信息点都能够实现互相交换，要能够广泛的支持各种多媒体，要有着科学的管理，最后也是最为关键的，必须使得这个平台具有可升级性。
（二） 智能化平台的设计整体网络系统
整个网络包括广域网(Internet、各专业网)接人、小区网络系统及小区网络智能控制中心，小区网络系统采用星型拓扑结构．分为系统中心(小区管理控制中心)、区域中心、住宅楼栋和用户四级，根据小区的规模和用户楼栋的分布情况，为便于网络设计和管理，可将整个小区分成若干个区域，每个区域设一个区域中心，管辖若干个相近的楼栋[3]。
三，以以太网为基础的网络平台设计在小区中的设计操作
1.对整个住宅的综合布线设计
在以太网的网络平台设计中，做好布线系统工作室实现整个智能化住宅小区建设的最基本工作，通过采用各种先进的交换式集线器，采取好合理科学的布线是设计，将小区内部计算机用户连接一起，从而形成住宅小区的各种信息的网络平台通道，一般而言，智能化住宅的小区在实施布线设计时候，多半将整个小区分为三个方面，住宅单元子系统、楼层管理间和垂直干线子系统以及设备问子系统。各系统布线都采用5类以上对绞线．
2.住宅单元子系统
布线系统接线箱的出现使得只智能化小区的布线变得更加方便科学系统，通过在小区的每个单元住宅安装布线箱，使得布线箱成为用户和整个布线系统的中介。接线箱可安装各种系统接线模块，包括数据和语音通信模块、家庭安防系统模块、可视对讲系统模块等等，根据需要自由组合安装。[4]户内数据通信布线采用5类以上UTP(非屏蔽对绞线)，信息插座采用RJ45制式接口。如图1可分析得知。
3楼层管理阃和垂直干线子系统
垂直主干布线采用新型拓扑方法．由设备间主配线架敷设至各楼层管理问的干线电缆构成，系统采用五类以上4对UTP作为系统主干电缆。楼层管理问设置桥式模块板通过不同跳线实现水平线缆与垂直干线的连接。
4.设备间子系统
在以太网为基础的网络平台设计中，一般都在设备间子系统中安装上质量较好的交换式集线器和必将科学合理的布置主配线架，使得各种用途的主干网络线缆都通过主配线架接通，并输出，然后再连接跳线，最后和交换式集线器实现连接。
四，凭借HFC为基础的智能化网络平台设计简述
1. HFC技术概述
伴随着我国经济的飞速发展和科学技术的不断突破，有线电视网在我国的覆盖率越来越广泛，但随着人们生活水平的提高，对各种网络信息的要求更高，使得有线电视网开始实现朝着双向HFC综合信息网络的转变，不仅仅可以传输居民日常娱乐所采用的广播电视信息网络，而且可以用超高速将居民小区中所需要的各种数据，比如图像，视频，语音等各种信息，同时，在HFC网络中，通过使用双向的混合光纤电缆将各种信号快速传输到各个住宅小区，并实施科学严密的住户分布，使得宽带网络更加的迅速，同时网络信息也会变得更加稳定，因此，在新时期下，住宅小区智能化网络平台设计中，其也成为了一种比较广泛采用的设计方式，受到众多住宅小区智能化网络平台设计者的欢迎，随着信息化，网络化的普及，必将发展成为主流趋势之一。
2.HFC基于用户端和前端的平台设计
（一）HFC 前端
HFC 前端主要包括路由交换机、CMTS。前端路由交换机通过光纤与千兆IP 城域网连接，CMTS 用于连接双向HFC 网和宽带数据网，为用户端的CM 提供控制、管理和数据传输功能，它提供动态带宽管理、高速信息流量集中、数据网络资源的接入控制并保证数据服务质量。每个CMTS 可支持和管理2000 个CM。
（二）用户端
HFC 网用户端核心设备是电缆调制解调器（CM），用于完成HFC 网与用户PC 之间的数据格式转换，使用户PC 通过HFC 网络与前端设备进行全双工的数字通信。
五．结束语
加强对以太网和HFC网络技术的研究，不断实现理论的创新和技术的突破，加大对住宅小区智能化平台的建设力度，让现代计算机网络更加广泛的服务于人民的生活学习，实现整个居民小区智能化的监控和管理，从而推进整个住宅小区的信息化和智能化的进程，为我国的现代化，信息化发展，做出贡献。
参考文献：
[1]王喆 住宅小区智能化通信网络平台设计 [期刊论文] 《科技信息》 -2008年30期
[2]王光辉 浅谈智能化住宅小区通信网络平台设计 [期刊论文] 《大科技•科技天地》 -2010年5期
[3]季伟 智能化住宅小区通信网络平台设计 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2010年3期
[4]焦方立 智能化住宅小区通信网络设计 [期刊论文] 《现代电子技术》 ISTIC -2003年15期
[5]汤涛 基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计与实现 [期刊论文] 《电脑知识与技术（数字社区&智能家居）》 -2006年10期
六端口技术最初应用于微波和毫米波测量以及网络分析仪。1972年，美国国家标准局Hoer等人提出六端口电路的概念并将它用于微波网络分析。他们利用定向耦合器和功率分配器等具有特殊性能的微波分支元件组成六端口电路，并将信号源和负载接入6个端口中的2个端口，结果发现通过测量4个输出端口上的电压幅度或功率，便可得到输入信号的幅度和相位信息。这种电路结构简单，造价低，同时还具有多功能、宽频段、高精度、高速度和自动测量的优点。Engen从对称性角度出发，给出了六端口系统最佳条件经验准则，即要使六端口系统能准确地测量复反射系数，最好使3个用来确定反射系数的圆的圆心120°对称地分布在反射系数平面上，且其矢径在1~2之间。但由于定向耦合器很难实现宽带的60°相移，所以六端口结构无法完全符合最佳条件经验准则，但是只要近似符合经验准则仍可以得到很高的测量精度。因此，可以在最佳条件经验准则的指导下，运用定向耦合器、功率分配器等微波元器件组成不同的六端口结构，而其中最常见的形式就是由1个功率分配器和3个定向耦合器所构成Engen的准理想六端口电路。
1设计目的
六端口测量技术是根据矢量分析原理，采用幅度测量代替相位测量来测量复反射系数的幅度和相位。利用六端口测量技术可以精确测量反射系数的相位这一特点，将其应用于接收机，认为接收信号是发射信号的反射波，测量接收信号与发射信号的相位关系，进而得到接收信号所包含的回波或通信信息。
本课题来源于某横向合作项目，主要任务是完成某测相接收机的射频前端的整体设计。该微波前端既有一般直接变频接收机的优点又改善了它的弱势。第一，它的电路结构非常简洁，不存在镜频干扰，也就避免使用昂贵的高性能的滤波器和镜频抑制混频器。第二，六端口的隔离度很好，有效抑制了直接变频时的本振泄露。第三，检波输出的基带信号要通过差分运放电路处理，这有效的降低了由自混频引起的直流偏置的干扰。
2 设计思路
文中设计了由一个mini公司的GP2X+型功分器和三个mini公司的QCS-722+型耦合器构成的六端口电路，采用平方率检波器作检波电路。原理如图1所示。
易知，这种六端口结的理想S参数为
[S]=0 0 0 0 -j +j 0 0 0 0 +1 +j 0 0 0 0 +1 +j 0 0 0 0 -j -1-j +1 +1 -j 0 0+j +j +1 -1 0 0(1)
可知
bi=a1・s1i+a2・s2i，i=3，4，5，6(2)
而理想平方率检波器的输出与输入信号成正比关系
Vi=K・|bi|2，i=3，4，5，6(3)
其中K为常数，设f1=f2，φ仅为两输入信号相位差，所以
于是，图1所示的四个检波器输出具有如下关系
V5-V6=α・K・α2・cosφV4-V3=α・K・α2・sinφ(8)
这样，高频信号就转换为基带信号，又通过ADC被数字化后，再送到DSP信号处理单元。通过一些数字计算处理，就可以计算出两路信号的相位差φ。
3 相关电路
文中设计了一个功分器和三个耦合器构成六端口，采用平方率检波器作检波电路。出于六端口电路的对称性和测试结果的准确性考虑，由于左右输入端微带线形状不同，借助于HFSS软件仿真，求当电气长度一样时，两输入端微带线物理长度分别应为多少。选用Rogers RO4003板材作为基板，其相对介电常数为3.55，厚度为0.508mm。如图2所示。
文中功分器选用mini公司的GP2X+型号芯片，带宽宽(2.8-7.2GHz)、体积小、幅度不平衡性优异(0.1dB)、相位不平衡性好(3°)。耦合器选用也是mini公司的QCS-722+型号芯片，频率范围4-7.2GHz，高功率，低不平衡性(0.2dB和2°)，在体积和带宽方面都居于行业领先。
4实物图
经过加工后我们得到了实物，各端口采用SMA接头连接，在匹配端接入匹配负载，使用矢量网络分析仪进行测试。实物图如图3、图4所示。
5结束语
端口5和3、端口6和4之间的相位差在一定频率范围内可以被认为是一常数，那么六端口对信号相位的影响可以通过数字校准来补偿掉，这是对于提高精度是关键的一点，也是六端口技术的重要优势。根据式(8)可以判断出六端口本身对两路输入信号相位差的影响很小。因此证明可以采用这种六端口结进行信号相位差的测量。?笮
参考文献
[1] 杨健，刘发林.六端口技术在雷达中的应用[J].雷达科学与技术，2005，3(2):71-76.
[2] 吴乔．Ka波段六端口直接变频接收机前端及宽频带MMIC功放的设计：[硕士学位论文]. 成都：电子科技大学，2008.
[3] 王建辉．雷达频综模块和中频接收模块的设计与实现：[硕士学位论文]. 成都：电子科技大学，2008 .
[4] 仝仲彬．基于六端口技术的直接变频接收前端：[硕士学位论文]. 成都：电子科技大学，2008.
中图分类号：TQ320.67+1 文献标识码：A
该零件外形均由曲面构成，壁厚为3.175mm，外圆型面上有八个大岛屿与一个小岛屿，在前端面有144处孔，径向孔有20处。在零件后端面有160处孔，径向孔有21处，并有21处花边。针对零件在加工中受到零件材料难加工，及零件型面复杂的制约，我们进行了大量的研制工作。本篇论文论述了高压涡轮机匣加工研制的整个过程。
本论文内容主要包含以下两个部分：
a.概述部分：介绍GE公司大型钴基高温合金机匣的结构特点和加工工艺难点；
b.工艺路线及机械加工：针对零件结构特点和加工难点论述零件加工工艺和机械加工过程。
1 零件及加工概述
1.1 零件结构
高压涡轮机匣为钴基高温合金环形静止零件，轮廓以曲面为主，最大外径尺寸φ1137mm，高116.497mm，型面壁厚3.619mm，型面上有八个大岛屿及一个小岛屿；零件分前后端面，前端面有114个通孔，径向孔有20处。在零件后端面有160处孔，径向孔有21处，并有21处花边。零件整体如图1
1.2 零件材料及特点
1.2.1钴基高温合金
高压涡轮机匣材质为RENE41，毛料为钴基高温合金模锻件，含有金属主要成分有镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛等合金元素。钴基高温合金具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀、和耐磨腐蚀性能。用于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的涡轮增压器。正是由于这种性能，该材料用于高压涡轮机匣。
1.2.2 加工特点
钴基高温合金材料由于成分的原因，材质硬难于切削，在加工时受切削力影响变形不大。零件的结构特点对工艺路线、刀具及加工的方法有所要求，在新件的研制阶段需要合理安排工艺路线及安排合理的加工方法。
1.3 工艺难点
该零件从设计图纸进行工艺分析，从工艺路线、加工、刀具三个方面对加工难点进行论述。
1.3.1 机械加工
零件的材料硬度大，型面复杂：
切削零件材料时，零件材料硬度大，型面加工长。在进行半精车时进行深槽加工，普通刀具难于加工该处。
铣加工表面：在进行粗铣削加工时，零件型面余量大，最大处达到19mm余量，加工时需用大量刀具。
2 加工工艺研究
2.1 工艺路线
通过以上的分析制定工艺路线，编制工艺规程，由于零件整体结构比较复杂，加工路线已先车加工零件外形，后进行粗铣加工去余量，然后进行热处理工序。再进行精铣加工零件的型面，后焊接，再进行零件的精车加工，后对零件进行铣花边及钻孔，最后对零件内部进行喷涂。
2.1.1 工艺路线制定
工艺路线：№0毛料—№5车后端面基准—№10粗车前端及型面—№15粗车后端及型面—№20粗铣外型面—№25去应力热处理—№30修后端面基准—№35半精车前端及型面—№40半精车后端及型面—№50精铣外型面—№55去毛刺—№60焊接连接座—№70修基准—№75精车前端—№80精车后端—№85钻前端面孔、径向孔并铣端面槽—№90钻后端面孔、径向孔并铣端面槽—№100攻螺纹—№105标印—№110清洗—J115中间检验—120荧光检查—125清洗—130集件—135装配—140清洗—145喷涂—150车涂层—155修喷涂表面—J160最终检验—165入库
2.1.2 工装和刀具选择
工装：主要根据GE公司提供的车床和铣床夹具结构图纸进行设计并制造，检测用约束测具为自主设计制造。
刀具的选择：钴基高温合金是一种难切削材料，刀具本身成分内含有钴成分，在加工中，刀具材料容易与零件材料产生亲和，刀具很容易磨损，故选用刀具时，应选用耐磨涂层，防止零件在加工时，刀具磨损，使得刀具有更高耐磨性，零件得到更好的表面质量且延长刀具寿长。
2.2 车加工
车加工共有9道工序：№5车后端面基准—№10粗车前端及型面—№15粗车后端及型面—№30修后端面基准—№35半精车前端及型面—№40半精车后端及型面—№70修基准—№75精车前端—№80精车后端
№5车后端面基准：本道工序车加工零件的内孔及外圆，用于下一道工序的找正及压紧；
№10粗车前端及型面：去除大部分余量为精加工单边留有3mm余量；
№15粗车后端及型面：去除大部分余量为精加工单边留有3mm余量；
№30修后端面基准：热处理后，进行修基准工序，为下道车加工做准备。
№35半精车前端及型面：在零件型面处加工到零件设计图尺寸，端面留有余量1mm余量。（在NO20工序应力释放后，型面加工到零件设计图尺寸）
№40半精车后端及型面：在零件型面处加工到零件设计图尺寸，端面留有余量1mm余量。（在NO20工序应力释放后，型面加工到零件设计图尺寸）
№70修基准：车零件的止口端面及外圆，用于零件的装夹找正。
№75精车前端：将零件端面尺寸加工到零件最终尺寸，并扎槽。
№80精车后端：将零件端面尺寸加工到零件最终尺寸，并扎槽。
2.3 铣加工
零件的精铣加工：
零件的精铣加工，在精铣加工时，注意合理的安排零件的加工路线，加工的先后顺序，加工时的走刀路线。具体精铣的加工路线如下：
第一步：加工零件型面，在加工零件型面时，采用切线进刀，在加工零件型面时，采用上下往复铣加工，保证零件的表面质量，零件的表面粗糙度，铣削零件的型面。
第二步：铣加工岛屿凸台表面，用Φ20刀具铣加工凸台表面，在零件表面方向进刀切削
第三步：加工岛屿大孔及岛子台阶。
第四步：清理大岛屿两侧，用Φ20R3进行清理岛屿两侧。
第五步：清理小岛屿，在小岛屿外层走两次，将零件铣型面的残余清除。
第六步：清理小岛屿下部，用R6球刀进行清根，清根时需注意刀具的磨损。
2.4 关键和难点
高压涡轮机匣加工的关键在于车加工的车槽及铣加工的工艺路线。
2.4.1 进行粗铣零件型面，注意走刀路线的刀路，在粗铣时，大量去除零件余量。
2.4.2 除零件余量后需要对零件进行热处理，将零件粗车及粗铣时的残余应力释放。
2.4.3 后进行车基准及半精车加工。在半精车时，先用R2.5球刀进行粗扎槽，在用R2球刀进行精车。在遇到特殊槽型时，选用非标刀片进行车加工零件的型面。
2.4.4 进行精铣加工时，注意零件的走刀路线，合理的安排刀路，加工出零件的型面。
3 加工工艺总结和推广
随着民用航空飞机的发展，类似钴基高温合金被越来越多的应用，钴基合金材料应用领域的越来越广泛，必将对制造业提出更高的要求，对特种合金加工工艺的研究也会更加深入。
此次对钴基高温合金类大型机匣件工艺方法的第一次探索尝试，发现了一些钴基高温合金的加工工艺方法，如合理安排零件工艺路线，选用合适刀具进行加工，安排合理的走刀路线；除此之外，也对刀具对零件加工中应用的重要性有所认识，这些方法和措施也会推广到其他GE公司的大型机匣合金类零件的研制中去，不断摸索创新。
参考文献
[1]金属切削手册[M].技术中心金属研究室.
[2]金属切削技术指南[M].山特维克可乐满.
中图分类号：TP311.52
毕业论文是高等学校学生在掌握基本理论、基本知识和基本技能的基础上，运用本专业知识和技能所进行的全面的综合训练。当前不少高校对毕业论文的管理主要还是采取传统人工管理模式，在论文选题、论文指导、资料收集、报表提交等多方面存在效率低、效果差等问题。随着网络技术的不断发展，许多高校尝试使用信息技术对毕业论文进行管理，也有一些软件厂商开发了相应的通用软件平台。
多数系统向管理员、教师、学生三种类型的用户提供服务，解决了导师出题、学生选题、毕业论文材料的上交与审核。有的系统还实现了师生实时交流、在线评审以及毕业统计等功能。
但是由于不同高校在毕业论文的组织和管理存在差异，开发一个适合本单位使用的毕业论文管理系统，更有利于论文管理和系统维护。为了进一步提高毕业设计（论文）教学效率，本平台结合某系在近些年实践教学环节中实际情况，应用软件工程的思想和方法研究了毕业论文管理平台的设计，实现了对毕业论文的网络管理，提高了效率和管理水平。
1 系统功能
根据《闽江学院毕业论文（设计）工作规定》，毕业论文写作的主要工作有：教学秘书进行毕业论文初始工作（设置参与论文写作工作的指导教师和学生，毕业论文工作计划、相关通知公告及相关表格文件等）、指导教师拟定毕业论文选题、学生选择或者自拟论文选题、师生互选、学生提交题目审批表、教师下达任务书、学生提交开题报告、论文写作与指导、中期检查、论文定稿、指导教师评阅、专家评阅、毕业论文答辩、毕业论文资料归档等工作。
2 系统功能模块
本系统的用户包括学生、教师、教学秘书、院系领导，系统设计目标是实现毕业论文管理的网络化、系统化、自动化。核心功能是教师拟出课题、学生选题、在线提交各种文档、在线论文指导。系统应满足学生、教师、教学秘书、院系领导四种类型的需要，针对不同类型，使用不同的功能模块。学生主要有选题、上传文档、提交论文等功能。教师有设定论文题目、选择学生、查看指导学生提交的文档等功能。教书秘书全程调节毕业设计进程。院系领导进行审查和审核。
2.1 教师模块
教师由教学设置用户名和账号。主要实现：课题、选择指导学生、任务书、审核开题报告、中期检查报告、修改论文、成绩评定等。
2.2 学生用户模块
学生使用平台登录，用户名和初始密码由系统给出。主要实现：选择课题、选择教师、填写题目审批表和开题报告、提交论文等功能。
2.3 教学秘书模块是毕业毕业论文管理平台的系统管理账户。主要实现：设置指导教师、设置指导学生、统计毕业论文报表、毕业论文计划。
2.4 院系领导模块
院系领导主要对毕业论文各阶段进行监督和审核。
3 系统总体结构设计
根据系统功能，设计采用以Web为基础的三层架构的B/S模式，分为客户层、应用层和数据层。
客户层：实现在客户端浏览器中显示的用户界面。该层可以调用由业务逻辑层提供的业务方法，也可以直接调用由数据层提供的接口访问数据库。客户层实现了系统与用户间的接口，用户通过Web浏览器访问论文管理平台。应用层作为系统核心，封装了主要的业务逻辑。
应用层：主要是针对具体的问题的操作，也可以理解成对数据层的操作，对数据业务进行逻辑处理。在接收了用户提交的http请求后，由Web应用服务器接受请求并由处理程序解释，并进行相应处理。操作结果以HTML页面的形式返回给浏览器。
采用三层结构这种模式能较好地适应开发，对代码重用、代码分层以及对以后的软件维护等等有很大的作用。尤其考虑到本平台在运行过程中随着毕业论文流程可能的变化以及对功能扩展的需求，更应该采用三层结构。
开发工具采用Visual 2010，编程语言采用C#，前端界面使用，采用Microsoft SQL Server2008作为后台数据库管理系统。其中是创建动态Web页的服务器端技术，作为应用程序采用的数据访问模型。在服务器端运行，应用程序使用连接数据源，并进行数据操作。
4 后台数据库设计
毕业论文平台后台使用SQL SERVER数据库。设计过程中使用ER图定义实体关系模型，并根据范式理论进行优化。
根据需求分析和设计要求，毕业论文平台主要包含以下数据表：
（1）Administrator，存储教学秘书信息。
（2）Dean，存储院系领导信息。
（3）Teacher，存储教师用户相关信息，包括用户名、密码和教师基本信息等。
（4）Student，用来存储学生用户相关信息。
（5）DepartmentInfo，用来存储院系信息。
（6）Plan，用来存储毕业论文计划信息。
（7）Thesis，用来存储毕业设计课题。
（8）Task，用来存储任务书信息。
（9）TitleForm，用来存储题目审批表信息。
（10）Report，用来存储开题报告信息。
此外还有一些辅助表。
5 系统的主要特色
考虑到本单位实际需求和运行情况，平台重点突出两大特色：
师生互选。教务秘书设定指导教师指导的学生总数，教师提交课题后，学生登录平台，查看相应课题，根据自己擅长或喜欢的方向进行选择。在选题的过程中，每个导师的学生数量有限，达到上限后，学生不能选择该导师，需要从其他导师的课题中重新进行选择课题。教师可以决定是否接受该学生。教师指导人数到达上限后，不再接受学生。
审批功能。教师可以查看到所指导学生的任务书、开题报告、毕业论文等信息，并进行审核。院系领导对教师审核后的文档进行最终审批。
6 结束语
本毕业论文管理系统基于本校实际开发，充分利用了网络资源，方便管理人员对毕业论文全阶段的监督和控制；使学生选题过程公开化、合理化，解决了以往选题散乱、人工干预多的问题；促进毕业指导老师与学生互动；较好地适应毕业论文管理需要。今后可以在平台上添加答辩管理、论文检索等功能，进一步规范和扩展使用空间。
参考文献：
[1]应颂翔.基于B/S架构的毕业论文管理信息系统设计[D].浙江工业大学，2011.
随着经济的发展，人口流动性日益增大，安全入口控制应用的需求快速增长，生物统计识别技术得到了广泛研究开发，智能门禁系统作为安全防护系统中重要的组成部分，受到了研发人员的重视。生物特征具有唯一、稳定和普遍等特性，应用较多的生物特征有人脸、指纹、虹膜和视网膜等。其中，人脸的采集与识别相对于其他生物特征来说，具有采集方便、直接、安全和快捷等特点，适合应用于智能自动控制的场所。
人脸作为人类最重要的表达器官，可以向我们提供重要的信息，如性别、种族、情绪、年龄和性格等等，因此人脸识别技术也就必然成为人机交互的重要手段。人脸识别技术是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。利用人脸生物特征对人体进行识别的技术，能够很好地应用在智能门禁系统中。文中基于人脸识别的智能门禁控制系统设计，主要包括门禁系统设计和人脸采集检测识别部分。
1 职能门禁系统总体设计
基于人脸识别的智能门禁控制系统由前端采集控制系统和后台人脸采集检测识别系统组成。前端采集控制系统实现前端的信息采集及人脸身份识别后的控制与语音报警处理；后台人脸采集检测识别系统实现人脸图像的采集、定位与识别，并通过串口发送控制信息给前端系统。系统框图如图所示。
热释电红外传感器检测大门口是否有人靠近；当有人靠近大门口时，光敏电阻检测是否需要开灯为人脸采集进行补光；通过串口发送信号给后台人脸采集检测识别系统，后台接收到信号后，驱动影像采集设备采集图像，经过预处理、检测、识别，判断人员的身份是否合法。对于无权限入内的人员，前端采集控制系统通过串口发送控制信号控制语音模块进行语音提示，对于合法的人员，前端采集控制系统发送信息控制继电器打开大门。
2 人脸采集检测识别系统算法
2.1 图像预处理
图像采集设备采集到的人脸图像，因图像的采集设备、光照条件、人脸姿态位置等因素存在差异，所以采集到的图像可能会有各式各样的噪声，获取的图像若不经过处理，将干扰人脸识别的效果。因此，为了准确稳定地获取人脸特征，必须对图像进行规范化处理，消除噪声，修正失真。
人脸图像预处理主要包括：几何规范化及灰度规范化。几何规范化是指通过把两眼瞳孔之间的距离作为系数比对整个图像进行平移、旋转、缩放，形成符合训练集的人脸图像标准。灰度规范化是改善图像质量，并将其灰度统一到给定的标准，一般包括灰度变换、直方图均衡化两个步骤。
2.2 人脸检测
AdaBoost是典型的集成机器学习方法。是针对同一个训练集训练不同的弱分类器，弱分类器识别率好于随机猜测的学习算法，所有迭代得到的弱分类器，并按照―定的权值叠加起来，得到一个强分类器。将多个强分类器连接起来，得到Adaboost级联分类器。通过一组样本的学习后，能够达到理想的识别率的学习算法。其算法本身是通过改变数据分布来实现的，它根据每次训练集之中每个样本的分类是否正确，以及上次的总体分类的准确率，来确定每个样本的权值。将修改过权值的新数据集送给下层分类器进行训练，最后将每次训练得到的分类器最后融合起来，作为最后的决策分类器。
2.3 人脸识别
主成分分析法（Principal Component Analysis PCA）是一种常用的基于变量协方差矩阵对信息进行处理、压缩和抽提的有效算法。PCA算法在降维和特征提取方面优势突出，在人脸识别领域得到了广泛的应用。
PCA算法的原理是利用K-L变换抽取人脸的主要成分，构成特征脸空间，识别时将测试图像投影到此空间，得到一组投影系数，通过与各个人脸图像比较进行识别。利用特征脸法进行人脸识别的过程由训练阶段和识别阶段两个阶段组成。
2.4 OpenCV的应用
OpenCV的设计目的是执行速度尽量快，主要关注实时应用。它构建了一个简单易用的计算机视觉框架，帮助开发人员更便捷地设计更复杂的计算机视觉相关应用程序。它采用了优化的C代码编写，能够充分利用多核处理器的优势。OpenCV提供了 MLL（Machine Learning Library）机器学习库。MLL机器学习库侧重于统计方面的模式识别。MLL除了用在视觉识别相关的任务中，还可以方便地应用于其他的机器学习场合。
OpenCV主体分为四个模块，OpenCV的CV模块包含基本的图像处理函数和高级的计算机视觉算法。ML是机器学习库，包含一些基于统计的分类和聚类工具。HighGUI包含图像和视频输入、输出函数，CXCore包含OpenCV的一些基本数据结构和相关函数。
3 人脸检测识别门禁系统的实现
人脸检测识别门禁系统包括主界面程序模块、New User模块、User模块、Records模块、Help模块、Exit模块组成，其中New User模块、Authenticate模块均用到了OpenCV库中的一些变量和函数接口。
进入 New User 程序子模块，即调用recognizeFromCam（）函数，首先通过运行loadTrainingData（）函数判断facedata.xml 数据库中有无人脸图像数据，如果facedata.xml数据库中已有人脸图像数据则从数据库中读取之前保存在数据库中的训练集的人的名字、人的个数、训练脸的个数、特征脸的个数、特征向量、特征脸、平均脸等数据；如果facedata.xml数据库中没有人脸图像数据，则说明系统是第一次开启，还未进行人脸检测和识别。ecords 模块后调用recordview函数，输出训练图像的个数、识别可信度、检测用时、摄像头分辨率等信息。
论文对基于OpenCV的人脸识别算法进行了分析，并基于ARM芯片完成了 ARM 的移植，成功应用于智能门禁系统中。系统前端以单片机为中心实现了信息采集及人脸身份识别后的控制与语音报警处理；通过摄像头采集人脸信息，借助几何规范和灰度规范实现人脸的规范化处理。通过Adaboost级联分类器实现人脸检测，采用改进的PCA算法进行人脸识别，用人脸作为身份识别控制门的开关；对不合法的来访者发出声音报警。经过测试证明，该具有人脸识别检测功能的门禁系统可以有效的减少非法闯入事件的发生，确保了智能家居的安全性。论文设计的基于 OpenCV 的智能门禁系统具有硬件配置简单，系统占用资源较少等优势，此系统在智能家居上的应用中具有良好的发展前景。
参考文献
[1]王红锐.智能门禁系统中人脸识别技术的研究[D].武汉：武汉理工大学，2013.
工业控制网络因为搭建使用方便，远程管理方便的优势已经广泛地用于各行各业。工业控制以太网比传统的工业控制总线传输数据量大，协议更多样，通用性、扩展性更优越，逐渐成为大型分布式工业控制系统的首选。为适应地铁智能设备分布分散，数量大，协议种类繁多，监控实时性要求高的特点，广州地铁三号线组建了以工业控制以太网为骨干的综合监控系统。
本文以主动探测型蠕虫为讨论对象。蠕虫可能造成网络中断，工作站死机等问题，严重威胁着工控网络的正常稳定工作。免费论文，综合监控系统。。防御蠕虫入侵已经成为摆在工业控制网络维护人员面前的一道难题。
1广州地铁三号线的综合监控系统介绍
广州地铁三号线综合监控系统是一个大型数据采集与监控系统，集中监控三号线全线各站的电力、智能建筑、火灾报警、屏蔽门、防淹门、广播、闭路电视、售检票系统、行车信号、车载信息、乘客信息传递、时钟系统、门禁系统等十三个专业的设备。
系统采用千兆光纤以太网为骨干网，各站通过千兆交换机连接作为网络节点。千兆交换机与前端处理器连接，以前端处理器为与诸系统如火灾报警系统、智能建筑系统等子系统设备的通讯转换接口。
综合监控系统的数据库存放于各站服务器，本站工作站访问本站服务器数据库读取设备状态显示。系统结构呈典型C/S结构。服务器采用UNIX系统而工作站采用windowsXP系统。服务器与工作站通过中间件软件完成数据交换。
综合监控系统管理员可从网管工作站可读取被监控的各种设备的运行数据及系统运行数据。
网络结构如图1所示：
2主动探测型蠕虫的特征
蠕虫是一类具有强传染性，攻击系统漏洞干扰计算机及网络工作的程序的统称。蠕虫和传统的病毒有以下区别：
（1）存在形式不同：传统病毒是可自我复制的一个代码片段，寄生在宿主文件中。蠕虫则是一个独立的程序。
（2）传染机制不同：传统病毒的传播方式是将病毒代码嵌入宿主程序，蠕虫则是通过自身复制感染网络上的其他计算机。
（3）触发方式不同：传统病毒需要使用者操作宿主文件触发，蠕虫则是主动攻击，不需人为干预。
常见的主动探测型蠕虫工作过程可分为网络探测、系统漏洞扫描、实施攻击、自我推进四步。
蠕虫先会进行网络探测，即通过IP探测机制探测网络中其他主机的IP。完成网络节点的探测后，蠕虫对被发现的网络主机进行扫描，探测主机系统是否存在适合攻击的漏洞。确认网络主机为可传播对象后，蠕虫将自身复制到目标主机并在目标主机上进行自我隐藏、信息搜集等工作。同时，蠕虫会将自身在目标主机上复制多个副本，并启动搜索进程，实施网络探测，进行下一轮攻击。
3综合监控系统蠕虫的来源：
综合监控系统是工控系统，并不接入Internet，蠕虫的来源主要是以下两种：
（1）更新软件版本时感染蠕虫
工控软件一般都不是在工厂一次开发完成，直接上线投入运行就能达到终验水平的。工控软件从完成初步开发出厂，到稳定运行，最终达到可接受验收的水平，往往需要经过多次升级修改。
（2）取数据时感染蠕虫
较安全的数据读取方式是采用一次性写入的光盘取出数据。但综合监控系统有其特殊性，首先综合监控系统可监控几乎所有设备，需要读取的数据量巨大；其次因为地铁行业的特殊性，数据分析需要及时，在事件发生后必须马上取得数据，导致取数据的次数较多。这样假如每次取数据都花费一张光盘，成本相当高，不符合企业利益。
另外，在运行过程中，为了分析系统运行状况，保障系统安全运行，管理员每天都需要读取系统运行日志进行分析并保存。管理员的存取介质也有可能带有蠕虫。
4蠕虫的防治
4.1蠕虫的检测
综合监控网络的网络结构简单，数据内容单一，利于用对照表检测法进行感染检测。免费论文，综合监控系统。。凡是不符合对照表特征的数据包均视为有害，进行报警。
（1）检测的基础是建立特征对照表。综合监控系统的监控机制在时间上是循环重复的。免费论文，综合监控系统。。因此可以从骨干网提取一时段单位的数据包，根据设计文本规定的通讯信息种类，遍选让检测软件学习，生成特征对照表。
（2）对照表的特征的选择。根据蠕虫的入侵习惯，可选用协议种类比，源IP，目标IP，数据量作为检测特征量。
综合监控网内数据包较固定，可增加数据包长度作为特征量。免费论文，综合监控系统。。免费论文，综合监控系统。。
（3）进行数据检测。为减少网络负荷，采取定时抽取一时间段骨干网数据进行检测的方式。出现不符合特征表的情况将进行报警。
4.2系统功能的恢复
蠕虫网络感染能力很强，通常单工作站完成蠕虫清楚，网络上有残留的蠕虫，几小时后又会重复感染。所以清除蠕虫是一个系统性的工作，不能单机进行。
服务器采用UNIX系统，前端处理器采用VxWorks系统，均不感染针对windows系统蠕虫，综合监控系统网络的蠕虫宿主是工作站。为减少恢复所用时间，可对工作全盘恢复，彻底清除病毒。
清除蠕虫时必须断开各网络节点，恢复后逐站连接。
4.3蠕虫的预防
从维护者的角度，通过建立完善的管理制度限制蠕虫进入网络是较有效且成本较低的蠕虫防御方法。
针对蠕虫的来源，防御蠕虫应该注意两项制度的落实。
首先是规范软件上线前的病毒检测。软件出厂时必须有开发人员的病毒检测报告，上线前由用户在测试平台验证后才能上线运行。
第二是规范数据读取的权限，仅允许授权人员进行读取数据的操作。所用存储设备必须是专用设备，且连接办公网络时设置为只读。免费论文，综合监控系统。。
在成本允许的情况下，应该考虑增加综合监控系统对外接口的保护，减少蠕虫的影响范围，比如选用有防火墙功能的存储设备取数据，转换协议传输数据防止蠕虫扩散，在读取数据的终端网管工作站设置防火墙。
参考文献
[1]王民孙薇王艳玲《网络蠕虫检测和控制研究》/文章编号1671-7597（2009）1020079-01
[2]魏长宝《入侵、蠕虫对网络安全的危害及防范》/文章编号1672-3791（2007）12（b）-0081-02
目前，国内外对基于嵌入式网络视频监控系统的研究，一般集中于嵌入式视频监控系统的设计、嵌入式操作系统的研究、视频图像的网络传输以及视频图像处理等几个方面。
在嵌入式视频监控系统设计方面一般是考虑系统的整体结构和功能，例如小型网络摄像机，系统由图像传感器、嵌入式处理器、图像处理器、网络接口组成，通过压缩优化算法和背景差分算法可以使摄像机实现实时的图像压缩、传输，并能跟踪目标，该系统的主要特点是实时性的提高[1];在嵌入式操作系统方面，一般集中于嵌入式操作系统在视频监控系统中的应用研究。随着压缩编码技术、计算机网络技术和嵌入式系统的发展，以嵌入式视频服务器为核心的视频监控系统开始在市场上崭露头角，该系统不需要处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过内置的嵌入式视频编码器直接转换成数字信号，通过计算机网络传输出去，嵌入式视频服务器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度[2]。
嵌入式系统设计
嵌入式视频监控系统是一款前端采集并通过网络传输至后台从而实现视频监控功能的嵌入式视频系统，前端采集采用当前流行的嵌入式开发平台实现，后台宿主机为普通PC机，通过宿主机上客户端软件来浏览前端采集的图像数据[3]。
本系统硬件系统设计方法是前端采用S3C2440，由CMoS和DSP集成一体的摄像头通过USB控制器接入至S3C2440，S3C2440在外围电路配合下共同完成前端采集工作，然后通过以太网与宿主机相连最终以实现视频监控功能。摄像头与PC机只要分别通过.USB线与以太网直接与开发平台相应的接口连接即可。所以本系统硬件设计将主要围绕嵌入式处理器与外围电路而进行设计。
本系统对操作系统的要求是需要有网络的支持，并且有良好的实时性，嵌入式Linux符合本系统的这些需求，并且嵌入式Linux是免费的，遍布全球的众多Linux爱好者又能给予Linux开发者强大的技术支持，综合考虑，本系统将采用嵌入式Linux操作系统来进行开发[4]。
经过对本系统的应用背景和具体要求，对硬件和软件的选择进行了周全的考虑，最终制定出一套前端嵌入式采集并基于TCP协议发送至后台显示的网络应用监控系统[5]。
功能实现
本系统采用基于ARM920T的S3C2440。补可以使用常用的ARM交叉编译器。要成功构建完整的交叉编译环境，需要在宿主机上创建一系列的工具，包括C/C++编译器，汇编器，链接器，嵌入式系统的标准C库和GDB代码级调试器。成功建立好开发环境后便可以运用这些工具进行嵌入式系统开发了[6]。
BootLoader采用由友善之臂提供的supervivi,ivi 的源代码包vivi.tgz 位于光盘的/OpenSourceBootloader 目录，把vivi.tgz 复制到某一个目录，进入该目录，运行以下命令：
#tar xvzf vivi.tgz –C /opt/FriendlyARM/mini2440
执行该命令将把vivi 源代码解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目录，进入vivi 源代码目录，执行：
#cd /opt/FriendlyARM/mini2440/vivi
#make clean
#make menuconfig
采用的Linux内核版本为Linux-2.6.13进入内核源代码目录，然后执行“make menuconfig”输入以下命令，开始编译内核：
#make zImage
编译结束后，会在 arch/arm/boot 目录下生成linux 内核映象文件：zImage
制作 yaffs 文件系统映象需要使用mkyaffsimage 工具程序统映象的制作。
(1)把mkyaffsimage.tgz 文件拷贝到某一个目录，进入该目录，然后执行以下命令：
#tar xvzf mkyaffsimage.tgz -C /usr/sbin
这将把制作工具 mkyaffsimage 安装到系统的可执行路径/usr/sbin
(2) 拷贝光盘中的root_default.tgz 到某一个目录，进入该目录，然后执行以下解压命令：
#tar xvzf root_default.tgz -C /opt/FriendlyARM/mini2440该命令将把root_default 文件系统目录解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目录[7]。
USB摄像头的驱动应当与内核提供的视频驱动挂钩。即首先在驱动中声明一个vidco_device结构，并为其指定文件操作函数指针数组FOPS，向系统注册。在应用程序发出文件操作的相关命令时，核心根据这些指针调用相应函数，并将该结构作为参数传递给它们。这样，就完成了驱动和核心之间的通信[8]。
将配制完成的系统移植入硬件平台中，测试的结果如下图所示：
结语
基于嵌入式技术的网络视频监控是当前一门十分活跃的技术，它包括了嵌入式技术、网络技术、信息技术等多种前沿学科。目前有多种的应用方案，没有形成统一的技术标准，因此对于其中关键技术，如网络视频监控系统的设计、嵌入式操作系统在系统中的应用、视频图像的压缩传输等都是当前迫切需要研究的。
参考文献：
[1] 郝荣霞 ，徐旭东，陈文博.基于网络摄像机的第三代视频监控系统的研究信息技术 [J].2005年总第9期.
[2] 江潮，苏祥芳，刘立海，牟旭东等.基于网络的数字视频监控系统[N].武汉大学学报(自然科学版).46卷第5期.
[3] 梁春雁，谢剑英.智能大厦的视频监控系统设计[J].测控技术.1999年18卷第10期.
[4] 陈莉君著.Linux操作系统内核分析[M].北京:人民邮电出版社.2000.
[5] 马听.视频监控系统的现状和今后发展趋势[J].金卡工程.2005年总第3期.
[6] 季兵，季晓勇，马江波.基于PC的数字视频通信系统的实现[J].计算机应用研究.2001年第4期.
为了适应社会进步所带来的人才需求变化和提升教学效果，高等职业院校不断尝试结合专业和课程的特点，引入多种课程开发方法，深入进行课程建设和改革。目前，基于工作过程导向的课程教学改革正逐渐成为高职教育改革的重要探索领域。网页设计课程是高等职业院校电子商务专业和计算机类专业开设的职业核心课程。所以，网页设计课程的教学质量直接决定了学生的实践能力和就业能力。
1.网页设计课程存在的问题
网页设计课程的相关岗位包括：前端工程师、网站管理、网络编辑等，其中前端工程师是最主要的岗位。前端工程师是Web前端开发工程师的简称，是一种高端技能型人才。很多高职院校的相关专业开设了网页设计课程，但培养出的学生很多都达不到企业关于前端工程师岗位的用人需求，所以依然存在很大的人才需求缺口。
网页设计课程存在的问题主要包括以下几个方面。（1）知识体系相对滞后。学生在学校学到的table表格布局等相关知识在企业已经基本不用。学生对企业用人需求描述中的专业术语和知识比较陌生，没有用过企业要求的知识体系，这是造成学生不敢在前端工程师岗位竞聘的主要原因。（2）注重单个知识点的掌握，不注重综合能力培养。调研发现网页设计课程的教学组织大多采用案例教学等方法，注重单个知识点的掌握，学生掌握了一个个知识点，比较有成就感，但面对企业的工作任务却无从下手，感觉都不是自己学过的知识。这种注重单个知识点，忽略综合能力培养的教学方式，虽然短期能够得到学生的认可，但并没有达到良好的教学效果，相应地也不能实现教学目标。
这引起了很多专家学者的关注，但很多研究仅仅是简单地将某一种教学方法应用于课程的实训教学，或者侧重于项目驱动、任务导向的教学过程设计，都不够系统，不够贴近前端工程师的职业能力需要，所以很难达到满意的教学效果，也很难满足学生的就业需求。因此，结合高职学生的实际情况和职业需求，对“网页设计”课程实施基于工作过程的实训模式改革。
2.课程改革思路
工作过程是企业为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整过程。生产复杂产品、完成重大项目都可能需要多个工作过程，从而构成该产品、该项目的工作过程系统。基于工作过程即工作过程导向，是一种课程开发方法，是2002年德国劳耐尔（Rauner）教授带领下的不来梅大学技术与教育研究所与大众汽车公司合作开发的一种职业教育课程开发方法。
网页设计课程面向的岗位群中最主要最具代表性的是前端工程师。所以在网页设计课程的开发过程中依托前端工程师岗位展开。课题在研究过程中将通过走访企业、校内交流、理论应用研究、调查问卷等方法对网页设计人才需求情况和课程开展情况展开分析。根据调查研究中所发现的网页设计课程教学过程中所存在的问题，结合企业对网页设计人才能力的需求，对网页设计师的工作过程进行分析，分解出典型工作任务，分析各个环节的能力要求。再基于网页设计师的工作过程，构建网页设计课程的实训教学模式，其中包括实训内容、实训方法、考核方案等。并将构建的实训教学模式应用于教学实践，借以激发学生的学习兴趣和学习热情，改进教学效果。
3.前端工程师典型工作任务分解
通过调研，我们发现前端工程师的主要工作内容是基于XHTML+CSS架构根据网站策划图实现网站前端界面开发，所采用的技术目前主要是HTML4+CSS2，但也有部分前端工程师为了达到更好的设计效果已经升级到HTML5+CSS3。为了兼顾目前的主流技术，课程设计以HTML4+CSS2为主要教学内容。但为了学生将来的技术升级和可持续发展，课程简单涉及到HTML5+CSS3的特点。
将前端工程师的主要工作内容进行分析整理，结合前端工程师应具备的能力和素质，我们将前端工程师的典型工作过程分解为以下八个部分：网站规划、页面布局、简单元素添加、导航栏设计、图文列表设计、特效脚本应用、系统设计、兼容性测试。一个网站是由一个个网页所组成的。任何一个网页都要经过除了网站规划之外的七个步骤才能完成，每一个网页的设计完成需要用到的知识基本类似，所以这里我们以单个网页的设计完成为主要目标。前端工程师岗位的工作内容在技术方面涉及到Photoshop、Flash等网页设计图形设计软件的使用以及JavaScript特效脚本的应用，这些都是网页设计课程的前导课程或同期课程的讲授内容，所以在此只涉及到应用，并不深入讲解。
4.重新构建教学体系
4.1 实训内容设计
网页设计课程是以实践为基础的核心课程，所有理论知识必须在技能训练过程中得以掌握和运用，所以必须注重培养学生理论知识的灵活运用能力和网页制作实训能力。网页设计课程的实训内容设计重点体现在以下几个方面：
（1）以工作过程分解为依据。网页设计课程以前端工程师的典型工作过程分解为依据，将实训内容设计为包括局部设计、界面设计、兼容性测试、案例实训四个大的模块，贴近前端工程师的工作过程，满足前端工程师的岗位能力需求，使整个教学过程更加具有针对性。局部设计又由常用XHTML标签、DIV布局、CSS样式美化、JavaScript页面特效组成。局部模块设计即兼顾网页设计课程知识体系的系统性，又结合前端工程师的工作过程，即有利于加深学生对个别知识点的理解，又有利于学生网页设计知识体系的构建。
（2）基础知识与综合实训并重。实训内容的前三个模块属于基础知识学习部分，最后一个案例实训模块属于综合实训。在整个课程设计中，综合实训课时占整个课程课时的1/3以上。课程教学方式也从前期的讲练结合，转变为实训辅导为主；授课对象从前期的面向整体为主，转为面向个体为主。通过对综合实训课时比例的增加，培养学生对知识点的综合运用能力，进而无缝衔接前端工程师的岗位能力。
（3）化整为零、小小案例。前端工程师的工作过程是一个系统性非常强的、复杂的工程，由很多小的知识点组成，需要对知识点进行综合、灵活的应用。针对知识点的案例往往并不适用于整体网页设计，这就造成了知识点的学习与综合实训的脱节，容易给学生造成一种无所适从感。课程实训设计将分布于综合实训中的局部功能分解为基础知识点的学习案例，一个个局部功能分解为一个个小小案例。这种方法也使得学生在做综合实训时有一种亲切感，方便学生知识体系从局部到整体的构建。
4.2 实训方法设计
课程实训方法设计结合实训内容特点，采用“教、学、做”一体化的教学方法。局部设计主要采用理论实践一体化的项目教学法和任务驱动教学法，强调知识点在小案例中的应用。综合实训主要采用分组教学法和真实案例教学法，强调小组协作能力和综合实训能力。
（1）项目教学法。项目教学法时一种由项目引入进而展开知识点的教学方法，一边分析讲解、一边操作演示，讲练结合，激发学生学习兴趣，提高学生分析问题、解决问题的实际能力，轻松达到教学目标。
（2）任务驱动教学法。将实训内容设计为一个个独立任务，充分调动学生的学习积极性和主动性。任务也分为三种类型：局部功能任务、整体设计任务、真实企业任务。任务的实施也是从简单的局部功能任务到整体设计任务，再到灵活运用的真实企业任务的过程，逐步进阶。任务驱动贯穿整个实训环节设计，有利于训练学生的职业态度，也有利于提高学生的知识应用能力和创新能力。
（3）分组教学法。综合实训阶段的任务相对复杂，单个同学实现有一定的难度，所以采用分组教学的方法，有利于形成小组内探讨解决问题的氛围，也有利于加深对知识点的理解，能有效培养学生的团队意识。为充分发挥每个成员的潜能，形成足够量的成员任务，在设计小组时人数不宜太多，一般以2-3人为宜。
（4）真实案例教学法。将企业真实案例引入教学过程，能有效拉近课程教学与岗位能力需求之间的距离，充分激发学生的学习热情，即能让学生对岗位能力需求有更深刻的理解，也能增加学生的自我认同感和成就感，进而达到培养岗位人才的目的。
4.3 考核方案设计
本课程的最终目的是要求学生应用所学知识，根据网站策划图完成网站设计。前端工程师是一个注重实际能力的岗位，传统的理论知识考试方式不能充分评价学生的学习成绩和能力水平，对于学生实践能力的提高，以及就业能力的提高是没有多少益处的。也有部分研究者将考核形式改为考核学生完成网站作品制作的形式。这种考核方式相对理论知识考试有了很大的进步，更加注重实践能力的考核，但很多时候教师考核给出的网站策划作品比较滞后，内容相对简单，所有同学完成一样的网站设计，难免存在抄袭的嫌疑。这就造成了很多同学觉得自己对课程内知识掌握的不错，但看到企业复杂的网站策划图，依然不敢面试前端工程师岗位。
因此课题组对考核方案进行了大胆的改革，期末总评学习成绩由三部分组成：过程考核（平时到课考勤、上课回答问题和随堂作品）占20%、技能考核（课内分模块作品以及综合设计作品）占30%和项目考核（期末综合作品）占50%。这种方式较为客观的反应了学生的学习情况和能力水平，主要特点包括：
（1）真题真做。将企业一线的多个真实案例拿来供学生选择，作为项目考核题目。多种作业选择能在一定程度上减少学生作业抄袭的情况。来自企业一线的真实案例与岗位能力要求高度契合，增强学生就业能力和自信心。
（2）注重过程考核。期末考核只占期末总评成绩的50%，其余两部分都是教学过程中完成的，属于过程考核。这样的考核方案设计能有效避免学生过分注重短时间的期末考核，能使学生更加重视知识技能积累的学习过程。
5.小结
基于工作过程的网页设计课程实训模式开发，以前端工程师的典型工作过程分解为依据，从简单到复杂，从局部到整体，符合学生的认知学习规律。实践内容以来自企业一线的真实案例为基础，真题真做，培养和提高学生的实践动手能力和综合运用能力，拉近课程培养与企业用人需求之间的距离，提高学生的就业能力和核心竞争力，实现技术技能型人才的培养目标。
参考文献
[1]何兴国.DACUM与工作过程导向课程开发方法比较研究[J].职教论坛，2012（27）：70.
[2]孙士新.基于工作过程导向的高职本土化教学模式研究[J].辽宁医学院学报：社会科学版，2013（2）：69.
中图分类号：U467.3 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2015）02-0018-05
Abstract： This paper studies the front end air flow uniformity relationship between CAE and physical test at various vehicle speeds. In addition， engine compartment parts’ effect on radiator heat rejection performance was studied. Analysis of thickness of condenser， shroud， air flow section and grille’s effect on front air flow uniformity was done in this study.
Key Words： uniformity； front end air flow； engine compartment
引 言
散热器和冷凝器在零部件风洞中的性能与在发动机舱中的性能表现存在一定的差别。其中影响因素包括：水泵、风扇功率及一些车辆零部件，如格栅、进风口截面积、保险杠位置、进气前端压力系数、发动机舱空气出口等。
在研究过程中，为了准确评估前端进气平均风速的模拟值与试验值的相关性，需要测量多个参数。其中车辆的冷却液和制冷剂的流量可以通过流量计测量，而因受不同零部件的影响，通过散热器和冷凝器的空气流速却不容易测量，需要通过间接的方法获得。
1 理论模型
文中将考虑以下车辆冷却模块组合：（1）风扇相对于散热器的位置；（2）不同护风罩的设计：无护风罩，部分护风罩，全尺寸护风罩，如图1所示；（3）风扇开启或关闭状态；（4）冷凝器的尺寸及其相对散热器和护风罩的位置。
由于前端冷却模块较复杂如图2，因此需作以下假设：一是将实际的空气侧回路简化为等效的空气侧回路，如图3和4所示；二假定散热器周围的空气没有泄露；三假定所有的物理参数都是恒定的；四将流体模型视为稳态、不可压缩流动。
将通过散热器的空气流分为三个区域：通过护风罩和冷凝器的空气流Uri1，护风罩内的空气流Uri2，护风罩以外的空气流Ue。
2 数值模拟与试验对比
2.1模拟计算
对于上述前端冷却模块组合，文中将重点分析组合为：部分护风罩设计；风扇在散热器后端；冷凝器的迎风截面Sc小于护风罩的截面Scv；散热器的迎风截面Sr大于护风罩的截面Scv，如图5：
基于上述假设，采用数值模拟计算可以获得通过散热器的平均风速Ura和发动机出口冷却液的温度Te。
2.2 环境风洞试验
（1）试验仪器：空气、冷却液和制冷剂的温度传感器，流速传感器，压力传感器。
（2）测试工况：外界温度为25℃时爬坡、外界温度为38℃和45℃时最大车速。
通风测试：采用加热器模拟发动机热源，对有风扇和无风扇两种情况进行测试。对不同车速，相同的冷却液流速，相同的冷却液和空气温差下，真实发动机舱条件下的散热器性能，将与试验台架上的性能进行比较。这样，通过在整车环境下测量散热器的散热量和冷却液流量和温度就可以获得散热器的平均风速Ur如图6所示：
（4）试验和计算方法
在车辆的仿真分析中，需要两个重要的参数：前端的压力系数Cpe和发动机舱后端压力系数Cps。针对每辆车，需要用图7所示的方法，计算出这些系数。
案例结果---每个组件的压降（格栅、散热器、冷凝器、风扇等）已在试验平台上单独测量。根据图7的方法，将在环境风洞中进行两辆车的测试。两辆车都设计有全尺寸风罩，实验时车辆Ⅰ风扇开启，车辆Ⅱ风扇关闭。
图8显示了车辆Ⅰ的试验和计算结果，在车速60～200 km/h时有良好相关性，但在低速时存在一定的误差。车辆装配了完整的全尺寸风罩（FFS），并且风扇开启。这个问题可能是风扇扇叶太靠近散热器。通过计算获得的压力系数Cpe、Cps分别为0.7，0.0。
图9为带有全尺寸护风罩且风扇关闭时车辆Ⅱ的试验和计算结果相关性。压力系数Cpe、Cps和车辆Ⅰ相同，分别是0.7和0.0。这些值将用于不同方案组合的计算。
2.3 结果分析
表1为车辆风洞试验结果与模拟值比较结果。
比较车辆的试验结果与模拟值发现，通过散热器的平均风速Ur，散热器的换热能力及发动机出口的冷却液温度对发动机的换热性能影响较大。另外，高车速与低车速情况的试验结果与模拟值的吻合度，前者表现更好。这可能是由于设计时风扇距离散热器过近导致实际流动受到干扰。
3 理论结果的扩展
通过以上试验和分析的对比，验证了模型的有效性。下文将基于验证模型对不同冷却模块组合进行分析。
为了研究进气前端和护风罩对发动机冷却系统和冷凝器性能的影响，我们将选用车辆Ⅰ进行研究，主要的参数如下：风扇功率300 W，8叶片，直径364 mm；冷凝器尺寸375 mm*515 mm，翅片间距1.3 mm；散热器尺寸414 mm*480 mm，翅片间距0.95 mm。
冷凝器芯厚的影响---对冷凝器三个不同厚度12 mm，16 mm和22 mm，不同车速下，通过散热器和冷凝器的平均风速Ur可以计算出来。可以看到：这三个冷凝器具有大致相同的空气风速。这些冷凝器较小的空气侧压力损失差异对风速Ur没有影响。这是由于散热器的压降远大于冷凝器（大约2倍）。通过散热器和冷凝器的风速主要由散热器和风扇控制。
然而冷凝器减小了通过散热器的风速（如图10、11所示）。在车速200 km/h时，没有冷凝器，风速会增加1 m/s。
护风罩的影响：相同风扇，不同车速下，护风罩对风速Ur有很大影响（如图12所示）。根据图1所示，有三类护风罩：全尺寸护风罩设计（FFS）；部分护风罩设计（PFS）；无护风罩设计（WFS）。
配置全尺寸护风罩在低车速状态有很好的效果，但无护风罩设计对中、高车速具有更好的效果，部分护风罩设计介于全尺寸护风罩设计和无护风罩设计中间。
进气截面系数是影响发动机冷却性能的一个重要参数，在中、高车速时，影响尤为显著（如图14所示）。在发动机冷却效率和汽车造型之间的一个折中是So/Sr为0.4。过大的So/Sr，如0.5，对冷却系统没有实际的影响。
格栅对发动机冷却系统影响很大特别是在中、高速状态（如图15所示）。对于怠速或低速状态（如车速小于20 km/h）基本没有影响。在高速状态，减小格栅的压力损失系数Kg会增大风速2～3 m/s。在平衡发动机冷却性能、空调系统和车辆风阻Cx中，Kg的取值范围最好在1.5～2之间。
4 结论
通过优化车辆前端和冷却模块，特别是风扇和护风罩，提升了发动机的冷却性能。通过研究发现，在发动机冷却性能、空调性能、和车辆造型之间的折中方案是：进气界面比So/Sr为0.4；格栅系数1.5
参考文献
[1]Sadek Rahman， Richard Su，Robust. Engineering of Engine Cooling System， SAE Paper 2003-01-0149.
[2]Refki El-Bourini and Samuel Chen. Engine Cooling Module Development Using Air Flow Management Techniques， SAE Paper 931115.
[3]袁侠义，谷正气，杨易.汽车发动机舱散热的数值仿真分析[J].汽车工程，2009，31（9）.
