时间：2023-03-24 15:22:55
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通用串行总线USB（UniversalSerialBus）作为一种新型的数据通信接口在越来越广阔的领域得到应用。而基于USB接口的数据采集卡与传统的PCI卡及ISA卡相比具有即插即用、热插拔、传输速度快、通用性强、易扩展和性价比高等优点。
USB的应用程序一般用VisualC++编写，较为复杂，花费的时间较长。由美国国家仪器（VI）公司开发的LabVIEW语言是一种基于图形程序的编程语言，内含丰富的数据采集、数据信号分析分析以及控制等子程序，用户利用创建和调用子程序的方法编写程序，使创建的程序模块化，易于调试、理解和维护，而且程序编程简单、直观。因此它特别适用于数据采集处理系统。利用它编制USB应用程序，把LabVIEW语言和USB总线紧密结合起来的数据采集系统将集成两者的优点。USB总线可以实现对外部数据实时高速的采集，把采集的数据传送到主机后再通过LabVIEW的功能模块顺利实现数据显示、分析和存储。
1USB及其在数据采集设备中的应用
USB自1995年在Comdex上亮相以来，已广泛地为各PC厂家所支持。现在生产的PC几乎都配置了USB接口，Microsoft的Windows98、NT以及MacOS、Linux等流行操作系统都增加对USB的支持。USB具有速度快、设备安装和配置容易、易于扩展、能够采用总线供电、使用灵活等主要优点，应用越来越广泛。
一个实用的USB数据采集系统硬件一般包括微控制器、USB通信接口以及根据系统需要添加的A/D转换器和EPROM、SRAM等。为了扩展其用途，还可以加上多路模拟开关和数字I/O端口。系统的A/D、数字I/O的设计可沿用传统的设计方法，根据采集的精度、速率、通道数等诸元素选择合适的芯片，设计时应充分注意抗干扰性，尤其对A/D采集更是如此。在微控制器和USB接口的选择上有两种方式：一种是采用普通单片机加上专用的USB通信芯片；另一种是采用具备USB通信功能的单片机。USB的另一大优点是可以总线供电，在数据采集设备中耗电量通道不大，因此可以设计成总线供电。
一个USB设备的软件一般包括主机的驱动程序、应用程序和写进ROM里面的Firmware。Windows98提供了多种USB设备的驱动程序，但还没有一种专门针对数据采集系统，所以必须针对特定的设备编制驱动程序。尽管系统已经提供了很多标准接口函数，但编制驱动程序仍然是USB开发中最困难的一件事。通常采用WindowsDDK实现，但现在有许多第三方软件厂商提供了各种各样的生成工具，如Compuware的DriverWorks、BlueWaters的DriverWizard等软件能够轻易地生成高质量的USB驱动程序。单片机程序的编制也同样困难，而且没有任何一家厂商提供了自动生成的工具。编制一个稳定、完善的单片机程序直接关系到设备性能，必须给予充分的重视。以上两个程序是开发者所关心的，而用户却不太关心。用户关心的是如何高效地通过鼠标操作设备，如何处理和分析采集进来的大量数据。因此还必须有高质量的用户软件。用户软件必须有友好的界面、强大的数据分析和处理能力以及提供给用户进行再开发的接口。
2LabVIEW及其外部动态链接库的调用
LabVIEW是美国国家仪器（NI）公司开发的一种基于图形程序的虚拟仪表编程语言，其在测试与测量、数据采集、仪器控制、数字信号分析、工厂自动化等领域获得了广泛的应用。LabVIEW程序称为虚拟仪器程序（简称VI），主要包括两部分：前面板（即人机界面）和方框图程序。前面板用于模拟真实仪器的面板操作，可设置输入数值、观察输出值以及实现图表、文本等显示。框图程序应用图形编程语言编写，相当于传统程序的源代码。其用于传送前面板输入的命令参数到仪器以执行相应的操作。LabVIEW的强大功能在于层次化结构，用户可以把创建的VI程序当作子程序调用，以创建更复杂的程序，而且，调用阶数可以是任意的。LabVIEW这种创建和调用子程序的方法使创建的程序模块化，易于调试、理解和维护。LabVIEW编程方法与传统的程序设计方法不同，它拥有流程图程序设计语言的特点，摆脱了传统程序语言线形结构的束缚。LabVIEW的执行顺序依方块图间数据的流向决定，而不像一般通用的编程语言逐行执行。在编写方框图程序时，只需从功能模块中选用不同的函数图标，然后再以线条相互连接，即可实现数据的传输。
LabVIEW虽有接口卡的驱动和管理程序，但主要是针对NI公司自己生产的卡。对于普通的I/O卡，还不能直接被LabVIEW所应用，必须采取其他方法。其中可以用LabVIEW的PortIn和PortOut功能，但此法应用简单，无法实现较复杂的接口功能。而采用动态链接库，可以根据具体需要编写适当的程序，灵活利用LabVIEW的各项功能。用户可以自己编写DLLs实现LabVIEW与硬件的链接。用VC++6.0编制动态链接库，首先生成DLL框架，AppWizard将自动生成项目文件，但不产生任何代码，所有代码均需用户自己键入。DLL需要的文件有：①h函数声明文件；②c源文件；③def定义文件。H文件的作用是声明DLL要实现的函数原型，供DLL编译使用，同时还提供应用程序编译使用。C文件是实现具体文件的源文件，它有一个入口点函数，在DLL被初次调用的运行，做一些初始化工作。一般情况下，用户无须做什么初始化工作，只需保留入口点函数框架即可。def文件是DLL项目中比较特殊的文件，它用来定义该DLL项目将输出哪些函数，只有该文件列出的函数才能被应用函数调用。要输出的函数名列在该文件EXPORTS关键字下面。
3基于AN2131Q的单光子采集系统
该采集系统由笔者自行开发并用于单光子计数种子活性快速检测仪中。它主要由将光子信号转为电信号的光电倍增管（PMT）及其辅助电路和基于AN2131Q的USB采集卡组成。PMT及其前置放大器、放大器、甄别器等辅助电路能将微弱的光子信号转换为15ns的标准TTL脉冲信号，脉冲信号经过分频处理后再被USB采集，USB将采集的结果实时地传给主机处理。
3.1USB采集卡的硬件组成
该采集卡由微控制器、USB通信接口、主机以及数字I/O端口组成，如图1所示。
笔者设计了一种同步传输方式的单片方案，应用了内置微处理器的USB设计——EZ-USBAN2131Q。它是Cypress公司的一种内嵌微控制器的80脚USB芯片，包含三个8位多功能口，8位数据端口，16位地址端口，二个USB数据端口，二个可定义16位的定时/计数器和其他输入输出端口。其采用一种基于内部RAM的解决方案，允许客户随时不断地设置和升级，不受端口数、缓冲大小和传输速度及传输方式的限制。片内嵌有一个增强型8051微控制器，其4个时钟的循环周期使它比标准8051的速度快3倍。采用同步传输方式将单片机的计数值实时传送给主机，而主机对计数器的控制信号则采用块传输方式传送。EZ-USB是Cypress公司推出的USB开发系统，它为USB外设提供了一种很好的集成化解决方案。EZ-USB在其内核已做了大量繁琐的、重复性的工作，这样就简化了开发代码，进而缩短了开发周期。此外，开发商还提供了配套的开发软件（包括编译软件uVision51、调试软件dScope51、控制软件EZUSBControllPanel）以及驱动程序GPD（GeneralPurposeDriver）接口，以便于用户进行开发使用。
图2开启设备和获取采集数据的流程图
3.2USB采集卡的软件构成
在USB的Firmware中，采取同步传输（IsochronousTransactions）和块传输（BulkTransactions）两种传输方式。同步方式用来实时传送采集的数据，块传输主要用来传输主机命令信号和USB的状态信息。块传输中利用端点（Endpoint）2。两种传输方式的核心中断程序如下：
voidISR_Sutok(void)interrupt0//块传输方式
{
//initializethecoutersinthe8051
TMOD=0x05；
TCON=0x10；
TH0=0；
TL0=0;
Thb=0,
TH0=0；
TL0=0;
thb=0；
EZUSB_IRQ_CLEAR（）；
USBIRQ=bmSUTOK;//ClearSUTOKIRQ
}
voidISR_Sof(void)interrupt0//同步传输方式
{
if(TCON&0x21){//Dealwiththecounteroverflow
TH0=0;
Tl0=0;
THB++;
TCON&=0xdf;}
IN8DATA=TH0;//3Bytescounterresult
IN8DATA=TL0；
IN8DATA=THB；
EZUSB_IRQ_CLEAR（）；
USBIRQ=bmSOF;//ClearSOFIRQ
}
在LabVIEW应用程序中设计了一Usb.dll文件作为LabVIEW与USB的驱动程序。由于EZ-USB开发系统中已经提供了底层驱动程序（GPD）接口函数，用户只需调用这些函数即可与USB设备连接。因此在DLL的编制中只需调用它提供的函数，大大节约了开发时间，提高了开发速度。创建的Usb.dll文件中包含了如下五个输出函数，功能说明如表1所示。
表1Usb.dll包含函数的功能说明
Control主机对USB设备的控制
ReadResult获取USB发送到主机的数据
StartIsoStream启动设备的同步传输流
StartThread得到标准设备的设备描述符
StopThread关闭设备的同步传输流
其定义如下：
LPSTR_declspec(dllexport)_stdcallControl(intinput);
int_declspec(dllexport)_stdcallReadResult(void);
int_declspec(dllexport)_stdcallStartIsoStream(void);
int_declspec(dllexport)_stdcallStartThread(void);
int_declspec(dllexport)_stdcallStopThread(void)；
1.1学习目的明确
在授课过程中通过一个或几个独特而又具有代表性的典型事件，让学生在案例的阅读、思考、分析、讨论中，建立起一套适合自己的完整而又严密的逻辑思维方法和思考问题的方式，以提高学生分析问题、解决问题的能力，进而提高技能素质。在所有授课过程中，通过学生成绩管理系统及图书馆管理系统数据库设计及管理，讲解数据库理论知识，学生能够学有所用，将所学知识灵活运用到实际项目中。
1.2激发学生学习兴趣
网络数据库中的案例来源于企业真实项目，通过分析讨论，学生会主动探索解决问题的方法，活跃了课堂气氛。例如，我们在授课过程中引入东软等公司真实项目员工管理系统数据库设计及实现、网上购物系统数据库设计及实现等。在案例教学实施过程中，学生的学习兴趣被激发到较高的水平，有利于理论知识的学习和理解。同时，学生是主角，由过去被动接受知识变为主动接受并积极去探索，便于学生掌握案例中所揭示的相关问题，通过认真思考，提出解决办法。
1.3较强的实践性
案例式教学过程中所选的案例必须与学生的实际项目需求相结合，所学案例要具有准确性及代表性，这就要求授课教师对案例中所涉及的相关知识应有较深刻的认识，选择适合教学需要的高质量案例。所选案例必须与学生的实践项目相结合，通过案例教学，有利于提高学生实践操作技能。具备一定难度的案例，激发学生进行深入仔细地调查研究和分析评价，便于对这些难点和重点问题的理解和掌握，从而取得更好的教学效果。
2教学效果
案例教学法通过一个个典型案例，激发学生独立思考和创新的意识，让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生创新思维能力。学生在学习中能够举一反三，对案例进行完善和扩展，符合高职院校对学生能力培养要求。案例式教学实现了教学相长，即教师在教学中不仅是讲授者和组织者，而且是讨论中的一员，通过交流，产生思维共振和学术共鸣。学生的思维如果都活跃起来，他们在思考问题的深度和广度上往往会超越教师，使教师和学生之间相互学习成为可能。合理运用案例教学法法，积极实行启发式教学，对生活工作中遇到的问题，运用已有的能力解决它，为学生提供在“做”中“学”的学习机会，为以后更快更好地适应就业岗位打下良好的基础。
2构建数据管理体系
综合上述数据管理职能，为保证数据管理工作得到有效的运作，田湾核电站构建了数据管理体系，数据管理体系及各管理职能间相互关系如图1所示。通过数据管理体系的构建，进一步明确了田湾核电站的数据管理职能，清晰了各职能之间的相互关联及作用关系，为后续数据管理工作的开展搭建了框架，明确了工作方向，得到了组织资源保障，从而为管理意图的实现及管理活动的有效运作奠定了基础。
3评估数据管理体系成熟度
为客观认识及评价已构建的数据管理体系，识别企业数据管理现状，为后续数据管理工作的深入开展指引方向，田湾核电站组织开展了数据管理体系成熟度自我评估活动。数据管理体系成熟度自我评估是通过构建数据管理成熟度模型，明确体系成熟度标准，并对照标准而进行评价打分活动。田湾核电站数据管理体系成熟度包括5个成熟度级别，分别包括：初级阶段、基本管理阶段、主动管理阶段、量化管理阶段和持续优化阶段，而每个成熟度级别又分别从业务能力和系统能力两个维度来展示，且每个维度又各自包含细化评估成熟度标准。根据前述的数据管理职能，结合上述数据管理成熟度模型，田湾核电站数据管理体系成熟度自我评估活动采用数据管理专业人员和各业务领域人员共同参与的形式开展，其中数据管理专业人员根据成熟度维度填写自评表，而各领域业务人员则以调查问卷的形式来评价打分，自评按照数据治理、组织机构、数据管理工程师、数据架构、数据分类、政策制度、数据质量、数据安全和审计报告等九个细化维度进行，评估结果按照专业人员自评分与业务人员调查问卷得分6:4的比例计算，从而获得最终数据管理体系成熟度自评得分，其中评价分值按照成熟度等级划分，成熟度最高级别的持续优化阶段对应为满分5分。通过对数据管理体系的自我评估活动，客观的判别出公司数据管理总体成熟度水平，对田湾核电站当前数据管理状态有了明确定位，从而针对识别结果中的不足采取针对性措施，以进一步改进和加强体系建设，促使企业数据管理体系走向成熟，进而实现数据管理持续改进，为后续工作的开展提供了导向与牵引力。
4改善数据质量
田湾核电站数据质量的改善依托数据管理体系建设，通过制定数据标准，成立数据治理专项，对照数据标准对历史数据进行核查检验与修正，从而消除数据的重、错、漏、乱等问题，实现提高数据质量的目的。为保证数据质量改善工作得到有效执行和落实，田湾核电站推行了数据治理月报制度和数据质量年度评估制度，对数据存在的固有问题和数据清理过程中新出现的问题做到及时发现和通报，促使问题数据得到及时的处理与维护，保证数据质量得到改善。为了建立数据质量改善的长效机制，田湾核电站正在筹划创建主数据管理平台，该平台将固化各领域数据标准，实现数据自动、查漏功能，对数据实现自动过滤与清洗，并将数据的维护与日常业务工作相结合，从而实现数据管理闭环控制，在日常工作中使数据质量得到持续改善。
二、构筑大数据管理“一站式”工程，建设“大数据管理智库”新平台
1．加强内、外部数据的“一站式”管理。对企业来说，数据无处不在，无时不有，究其来源，无非企业内部和外部两个渠道。内部数据的活水源头是各单位、各部门、各专业的统计报表提供的数据;外部数据一方面是国家管理部门、行业管理部门、权威机构等的统计数据，另一方面是来自互联网、移动互联网、各种传感器等信息感知和采集终端采集的数据。这些数据，日积月累，最终“百川归海”，汇成大数据的海洋。大数据时代，企业通过建立“大数据管理智库”，打破渠道的边界，把不同来源的数据整合在一起，实施一站式管理，让数据时时刻刻为企业提供服务。2．注重数据挖掘环节的“一站式”管理。企业数据挖掘过程也是数据发现和梳理的过程，其有4个重要环节:采集、存储、分析、预测。企业建立了“大数据管理智库”，对这4个环节实施一站式管理，可以大大“提纯”数据价值。首先是尽可能采集异源甚至是异构的数据，去伪存真，多角度验证数据的全面性和可信性。其次是要用到冗余配置、分布化和云计算技术，分类、过滤和去重，减少存储量，同时加入便于检索的标签。第三是将高维数据降维后度量与处理，利用上下文关联进行语义分析，从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息，导出可理解的内容。第四是将数据分析后预测出的结论应用到企业中去。3．突出价值链上数据的“一站式”管理。企业价值链可以分为基本增值活动和辅增值活动两大部分。基本增值活动，即一般意义上的“生产经营环节”，如材料供应、成品开发、生产运行、成品储运、市场营销和售后服务。这些活动都与商品实体的加工流转直接相关;辅增值活动，包括组织建设、人事管理、技术开发和采购管理。价值链的每一个环节都有相伴而生的数据。过去这些数据处在分散状态。大数据时代，企业通过“大数据管理智库”平台，对这些数据实施一站式管理，有利于每一个环节的价值再创造和价值链的增值。
2智能光网络在电力数据通信网中的应用
智能光网络的优势十分明显，我们理应把这种优势合理的利用到电力数据通信网中来，在当前我国的电力数据通信网中对于智能光网络的应用主要体现在以下两个方面：（1）首先在集中控制系统当中智能光网络的运用可以有效地为电力数据通信网提供一个动态的、灵活的智能芯层，进而提高电力数据通信网的运行效率，并且这种动态化的配置还能够有效的提高电力数据通信网中的资源利用率，使得数据服务层之间的连接实现真正的自动化；（2）智能光网络在电力数据通信网中的运用还体现在信号机制的建立上，尤其是对于信令的使用更是进一步提升了电力数据通信网的质量，实现了整个电力系统的平稳安全运行。
3提高电力数据通信网络的可靠性
当前随着我国电力应用的逐步增多，电力系统所面临的压力也正在逐步增大，这也就给电力数据通信网提出了更高的要求和挑战，面对这种压力，电力数据通信网必须提高自身的可靠性才能够满足当前人们对于电力系统不断提高的各种要求。
3.1电力数据通信网可靠性指标。电力数据通信网的可靠性指标我们可以参照安全性指标进行分析，具体来看，可以分为应用层、业务层和设施层三个不同的层级对电力数据通信网的可靠性进行评价。
3.2做好网络管理系统。网络管理系统是整个电力数据通信网的重要组成部分，网络管理系统的有效运行能够在很大程度上确保电力数据通信网的安全，提高电力数据通信网的可靠性，尤其是网络管理系统中的故障管理功能能够及时有效地发现并且处理电力数据通信网中发生的各种故障，即使处理不了的也能够及时的进行报警交由专业人员进行处理，有效避免了长时间发生故障的可能性。
3.3加强维护运行管理。网络的维护对于整个的电力数据通信网来说具有重要意义，电力数据通信网维护到位就能够有效地避免很多事故的发生，有效提高电力数据通信网的可靠性，因此，我们应该加强对于电力数据通信网维护运行的管理，尤其是要提高网络维护运行管理部门的办事效率，明确每一个员工的具体职责，加强对于整个电力数据通信网的维护和管理，确保电力数据通信网的正常运行。
3.4加强对于网络运行环境的管理。我们都知道电力数据通信网络的有效运行必须依靠一定的环境，而网络运行周围环境对于电力数据通信网可靠性也存在着较大的影响，尤其是电力数据通信网络中机房的环境和光缆铺设周围的环境对于电力数据通信网的影响最为重要，此外，周围环境中自然条件的变化也会对电力数据通信网的运行产生影响，甚至会导致电力数据通信网运行故障的发生，所以，我们应该加强对于网络运行环境的管理和控制，有效避免周围环境对于电力数据通信网的不良影响。
1前言
21世纪信息化的时代已经到来，以网络通讯和计算机技术为背景的建筑智能化正是顺应这一时代潮流的必然趋势。作为智能建筑3A系统之一的楼宇自动化系统（BAS）对大楼的水电暖通等机电设备进行集中的监控和管理已日益成为现代建筑中必不可少的配置。
下面就其中暖通空调系统的监控谈几点看法。
2RS485网络
中央空调系统管理复杂，运行工况多变，是建筑物能耗大户。为此，实施BA系统一般将空调系统作为监控的重点，往往投入60％以上的监控点和超过水电监控投资总和的投入。
但是不同厂商提供了不同功能的产品和系统，采用不同的通信协议，致使它们之间依靠网关和大量软件的互联成为高成本、低性能的解决方案。从资源的利用，系统的设计、调试、扩张、更新、维护等方面来看，都给业主带来不利。
因此，目前BAS发展的技术趋势是现场总线技术（FCS）。美国Echelon公司于1990年12月推出的Lonworks技术正是采用了FCS技术，这是一种开放系统的通用总线。它的技术核心是神经元芯片（NeuronChip）和LonTalk协议。但对于中小型的监控系统，全面采用Lonworks技术，并不具有技术优势和完善的工程实现。部分采用或支持现场总线技术的产品在目前大量的中小型系统中更具有应用性。
以控制网络而言，LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络。这种布线设计的随意性，如果运用不当，在工程实践中仍然是有技术风险的，并可能造成系统投资的增加。所以，中小型工程推荐运用基于RS-485总线的控制网络。该技术抗噪声干扰性好，广泛应用于过程控制领域，技术成熟，实现成本也较低。
在使用RS-485接口的总线时，对于特定的传输线路，从发生器到负载，其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制，两者成反比。图一所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100欧时所得出。（曲线引自GB11014-89附录A）。由图中可知，当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度可达1200m。实际上，图中的曲线是很保守的，在实际使用时是完全可以取得比它大的电缆长度。
图一电缆长度与信号速率的关系曲线
对于总线上的连接点的问题，根据规定，每个标准RS-485接口的输入阻抗为≥12kΩ，相应的标准驱动节点数为32。为适应更多节点的通信场合，有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载（≥24kΩ）、1/4负载（≥48kΩ）、甚至1/8负载（≥96kΩ），相应的节点数可增加到64、128和256。
下表为一些常见芯片的可连接节点数。
节点数
型号
32
SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX490
64
SN75LBC184
128
MAX487，MAX1487
256
MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX3089
这样RS-485接口在总线上允许连接多达256个收发器。即具有多站能力,便于我们方便的利用单一的RS-485接口方便地建立起连接若干个现场控制子系统的网络。
以暖通空调系统典型的温控来说，每个节点现场控制器，可挂接多片温度传感器，以实现多点温度监测，距离在20~50m。从监控范围和监控对象来说，足以满足一般中小型暖通空调监控系统的要求。对于更大范围的系统来说，也可通过在RS-485总线加装中继器来实现。
3系统软件
从系统软件的设计来看，由组态软件进行二次设计，一定程度上可以缩短开发周期。目前楼宇设备控制组态软件市场为JohnsonControl′s，Simens，Honeywell等几家公司所主宰。这些软件功能丰富，借助其完善的楼宇自控硬件设备，占有绝大部分的市场份额。但存在着硬件设备要求较高的问题，出于对内嵌的设备驱动程序（I/OServer）,及被处理数据结构等原因的考虑，一般需要配用其专用的网络设备。而且它的一些核心技术封装在模块中，非厂家专业人员很难进行维护、调试。对于大量的中小型空调系统来说，其价格成本也较高。
所以借鉴组态软件面向对象的设计思想，以实际系统中与各硬件直接相关的各控制量为对象名，作为系统设计的核心。软件系统则以与控制量映射的对象名作为各种操作的对象，通过对对象名的属性和值进行定义、赋值来实现硬件系统的状态变化。
在此核心思想的基础上，以Windows为平台，VC++作为开发工具，建立①CobjectName(对象名信息类)，包括AI型、AO型、DI型、DO型四类，每一个类中包括控制量的属性和相关信息；②CtreeView（树形显示类），帮助建立系统结构；③Ccomm(串行通信类)，实现RS-485总线上多机系统之间的通信功能，包括创建、初始化、读写、关闭等操作；④CODBCRecord(数据记录类)，实现重要运行参数的保存，及相关查询更新操作；⑤CalarmError(故障记录报警类)，对参数值超过设定上下限的现场运行状况进行提示。
整个软件系统则分为三个功能模块：①设置模块，定义各硬件地址，IO口对象名等；②界面模块，建立人机对话界面；③后台模块，控制硬件采集、传输现场数据，及相关操作。
由于该软件系统基于面向对象的设计思想，使得它的稳定、高效、及维护、扩展等性能得到了保证。
4控制算法
对于中央空调监控系统来说，传统的控制器多为PID控制算法。即，以设定值w与实际
输出值y构成的控制偏差e(e=w-y)的比例，积分，微分通过线性组合构成控制量
式中：Kp是比例系数，Ti为积分时间，Td为微分时间。
在控制器中改写成差分形式，在采样时刻t=iT(T为采样周期)时：
采用增量形式：
这样只要保存近两个控制周期的输出值ui、ui-1，和近三个控制周期的偏差ei、ei-1、ei-2就可以了。
由于具有积分环节，PID控制器可消除稳态误差，在工作点附近有较好的稳态精度。但对于空调系统特有的大惯性、纯滞后、时变等特点，单纯的PID调节，会存在积分饱和现象，使系统超调较大，延长了过渡过程。而如果简单的采用高PID系数，虽然可以缩短过渡过程，但容易使控制失稳，而导致室温振荡。
所以，利用双回路控制，在较大偏差下利用模糊控制，屏蔽积分作用，实时整定PID系数，以改善系统动态性能，成为高精度空调控制系统的考虑。信号处理流程如图二所示。
首先，确定控制规则：
IF｛ei｝AND｛éi｝THEN｛K｝
其中｛ei｝、｛éi｝为误差e、误差变化率é的模糊变量集合，｛K｝为比例控制系数KP、积分控制系数KI、和微分控制系数KD的集合。
然后，建立模糊变量集合和模糊控制规则表，以明确输出的模糊量。
5结论
随着社会经济的发展，空调系统的舒适性和节能性对系统的控制提出了更高的要求。
计算机及网络技术的发展已经逐步要求或被要求进入暖通行业，对这方面内容的研究必将促进暖通行业新的发展。
参考文献
1王学慧微机模糊控制理论及其应用.北京:电子工业出版社,1987
2江亿暖通空调系统的计算机控制管理【J】,暖通空调,1997,3(4):6-7
2人员信息维护
（1）自有人员信息管理：支持对部门的人员信息的选择添加、修改和查询功能。支持人员修改时对渠道名称的修改。支持人员添加与管理渠道之间的维护。（2）自有人员导出：查询出符合条件的联通自有人员信息，并且将这些信息导出为EXCLE格式。（3）社会人员导出：查询出符合条件的归属渠道社会人员信息，并且将这些信息导出为EXCLE格式。（4）社会人员帐号管理：支持对社会渠道中的人员信息、帐号信息的新增、修改、删除（注销）功能。支持批量导入注册功能。支持区分人员是实体人员还是虚拟人员，对于标记虚拟人员的员工禁止登入使用系统。支持对是否客户经理以及客户经理类型的区分。支持新增人员与管理渠道之间的维护。（5）虚拟人员维护：查询出归属地域以下的所有存在人员账号信息的自有人员信息。提供虚拟人员新增功能，虚拟人员新增必需要挂靠已有的自有人员帐号下。提供虚拟人员修改功能。提供虚拟人员注销功能。提供虚拟人员详细信息查看功能。
3数据变更提醒
变更提醒：在我的工作台中人工处理M域发起的部门新增、修改、注销操作。提供在我的工作台中人工处理渠道发起的部门维护操作。提供在我的工作台中人工处理B-SDM发起的部门维护操作。
4接口异常处理
记录管理：查询出操作员所在省份的记录信息。通过【查询明细】按钮，可以查询与记录关联的明细信息。通过【重新发送】按钮，对发送失败的明细信息重新发送。通过【人工处理完成】按钮，将发送失败的明细信息置为人工处理完成状态。
5系统管理
系统管理员可以管理用户分组，维护组的信息，通过增加新组添加一个新的用户分类方式。系统有默认的超级管理员，只能做设置系统管理员的操作。由系统管理员设置部门管理员，部门管理员具有对整个系统的部门、用户管理权。部门管理员能设置辖内下级部门的管理员。（1）权限管理：权限管理是按不同的工作范围和角色管理系统操作者享有的资源及访问的范围，通过对一些要素的灵活控制实现权限管理，分为业务操作权限和数据权限。（2）日志管理：日志是系统运行过程中，在某一时刻对系统某一运行状态的记录。集中渠道管理的任一功能模块，均应将处理状态、处理结果、进程执行情况等信息记录日志，供系统维护人员浏览查询。
1．2数据库设计数据库设计在软件开发过程中是一个很重要的环节，数据库是任何系统都不可避免的。本研究在设计数据库时尽量满足第三范式，减少数据冗余，尽量设计比较精简的数据库。(1)人员信息表:有机构、人员编号、姓名、出生日期、性别、职称、最后学历、最后学位、学科、研究方向等字段。(2)科研成果信息表:有机构、成果编号、成果名称、第一作者、成果来源、成果形式、出版单位、出版时间、刊号、关键字、成果字数等字段。(3)科研项目信息表:有机构、项目编号、项目名称、项目来源、批准号、负责人、立项时间、完成时间、项目状态、批准经费等字段。(4)管理员信息表:有用户名称、密码。管理员登录的时候要进行验证，表单获得的数据和数据库中该表的数据对比如果成功，则登录成功，否则，登录失败。对以上所有表的添加、删除、修改、读取等数据操作都设计相应的存储过程来实现。
2系统实现
2．1系统用户界面的设计用户界面设计的要求是:(1)简单清晰，一目了然，容易上手;(2)功能相似的页面，采用统一的布局;(3)方便操作，尽量减少数据录入量;(4)具有较好的录入容错功能。用户工作界面由三层组成:上方是图标栏;左下方为事务菜单;右下方为操作界面。页面主要采用webForm来进行设计。如校级管理员用户通过验证后的登入界面。
2．2数据库的实现本科研管理系统采用了三层结构的框架，将访问数据库的一些底层方法封装在DBUtility这个类库中，其中DbHelperSQL类和DbHelperSQLP类是连接数据库字符串和一些公用的方法，如简单的SQL语句，带参数的SQL语句，存储过程的操作等，DES－Encrypt类是数据库的安全性，加密解密等操作。PubConstant类是动态的配置数据库的连接字符串。
2．3配置web．config为了方便数据操作和维护，可以将一些数据库连接配置参数放在web．config文件中，代码如下。
2．4科研项目管理功能模块的实现高校科研项目管理主要针对已通过审核的项目提供管理功能，能提供项目的信息，对项目实现增加、修改、查找等功能。点击项目管理，可以出现项目一览和新增项目两个功能模块。这时候点击项目一览，可以出现项目的一些基本信息，并且可以对其进行增加、修改、查找等相关操作。系统管理员有最高权限，可以查找全校的申报项目，可以模糊查找，有修改、删除的权限，还可以导出所要的项目资料。以下是校级科研项目管理设计界面，如图4所示。
一、前言
在知识经济的时代，知识就是力量，知识就是资本。有效的知识管理可以使组织中的成员拥有更多的能够帮助其解决实际问题的知识，使每个组织成员的能力都得到提高，从而提升整个组织的绩效，使一个组织能够不断增强自己的竞争能力，不断进步和成长。
我们的各项教学活动的基本目标是更有效地让学生深入理解和掌握相关课程的理论与方法，并能够综合运用掌握的知识来解决实际的问题，从而提高自身的能力和素质。这和企业实施知识管理的目标有着很大程度的相似性，因此，尽管知识管理主要是针对企业的一种新的管理思想，但我们认为，它对于学校课程的教学，同样有着重要的思想价值和实践指导意义。本文着重探讨了如何将知识管理这一应用于企业中的管理思想运用到数据库这门课程的教学活动中来提高课程的教学质量，更好地实现教学目标。
但是由教师和学生构成的教学组织和一般的企业组织在组织形式、运作方式、目标等方面都有较大的差异，所以我们首先分析了教学中应用和实施知识管理和一般的企业组织的知识管理有哪些类似的、可比的地方，又有哪些是教学活动所特有的。然后，根据数据库课程教学的特点确定如何借鉴企业中的知识管理来实施针对数据库课程教学活动中的知识管理。
二、教学与一般企业组织的知识管理比较
不管是企业中的员工还是在校的学生，他们的知识都是通过各种方式的学习获得的，知识管理是围绕知识学习活动的管理，包括知识获取、知识交流、知识应用和知识创新的管理。如果把教师和学生看作一个组织，这个组织和一般的企业组织在知识学习的组织形式、运作方式、目标等方面存在一些差异。
通过分析比较，我们可以得出教学中的知识管理的目标、内容和企业大体相似，企业的实践经验可以借鉴。但由于实施知识管理的环境不一样，教学中的知识管理和企业的知识管理所注重的问题还是存在差异，主要表现在：
·教学中涉及的知识主要是显性的，而企业更关注隐性知识的管理；
·教学中的知识主要来源于教师，因而教师如何有效地传授知识是很关键的，而企业中的核心知识分布在各种企业内部资料库、各个专家和技术骨干的头脑中，因而如何利用知识管理工具和手段有效地组织、管理和利用这些知识是企业所关注的；
·教学中要注重调动学生学习知识的积极主动性，而在企业则更注重如何激励员工参与知识共享与交流的积极性；
·教学中的知识是为将来作准备的，注重基本素质和学习能力的培养，而企业中知识很快就会被应用，创造价值，因而更注重知识的实用性和时效性；
·教学活动是有组织的有计划的，教学安排合理与否是影响教学效果的一个重要因素，而企业中的知识活动是应工作需要而随时发生的，因而需将知识管理融入业务流程。
三、知识管理在数据库课程教学活动中的应用
作为计算机类的有关信息处理的基础课，数据库是一门实践性很强的课程，强调知识的应用，而不仅是理论上的、定性的分析，要求学生最终能够根据具体的实际应用需求，综合运用数据库的有关理论、方法，提出一个较为合理的信息处理方案，并辅助开发成员建立一个完整的数据库应用系统。它和其他计算机类的课程，如操作系统、程序设计、数据结构等不同，它的专业覆盖范围比较广。在信息化进程不断加速、信息量急剧膨胀的情况下，无论哪一类专业都要面对数据分析和信息处理的问题，所以不仅是计算机专业的学生需要学习数据库的有关知识，其他专业，特别是管理类专业的学生也需要具备信息处理方面的基本知识和能力。和计算机专业的学生都是理科背景不同，这些专业的学生通常是文、理科兼收的，学生的个体差异比较大，思考问题的角度有可能是多方面的，彼此也很难说服对方，要促进他们的交流与合作，必须给他们一定的磨合的时间和机会。
通过前面的分析研究，我们认为企业知识管理的实践中得出的许多经验在教学中可以借鉴，但不能全部照搬，需要就教学的特点进行调整，我们主要从促教、促学、促交流三个方面，以我们连锁经营管理专业的数据库课程教学为背景进行知识管理在数据库课程教学中的应用研究。
(一)有效地向学生传授知识
教学的基本任务是向学生传授知识，教师担当专家的角色通过各项教学活动将自己的知识传授给学生，使学生掌握应该课程要求的知识，完成教学任务。教师能否有效地传授知识是决定教学质量的一个重要因素。要有效地向学生传授知识，我们认为可以从三个方面着手：
首先要了解学生目前的知识结构状况；然后对教学内容作精心安排；最后是建立教学方法知识库。
对于初次参加一门课程学习的学生来说，教师所传授的是新知识。根据知识管理理论，个体吸收新知识的能力是与其自身原有的知识水平密切相关的，一项新的知识能被吸收加入到个人的知识库中的必要条件是新的知识和其原有的知识之间要有关联。因此在向学生传授新知识之前需要了解学生目前的知识结构。在正式上课之前通过查看任课班级已经学习了哪些课程、学生中文／理科背景来进行初步的了解。在第一节课，通过课堂提问这一现场调查的方式进一步了解学生的知识结构。据此，在保证课程大纲要求的内容不变的情况下调整了原先的教学计划安排。
教师在教学过程中不断积累经验，这些教学经验是宝贵的资源，应该加以利用。我们可以参照企业建立企业知识库的方法建立教育教学方法知识库，由学校教学管理部门按课程收集、整理学生反映良好、教学效果明显的教师成功的教学方法、教学心得体会、教学案例、课堂教学组织、教案设计等等，建立教学知识资源网，供广大教师根据自己的需要进行研习。这种方法可以更大程度地发挥教学知识的效用，覆盖更多的教师，使他们受益，进而使学生受益，也使得学校教师的教育教学成果得以延续。这和精品课程的建设是不一样的。精品课程是从教师的角度来进行创新性的教学设计，其中不乏好的教学方法、教学案例，但这种设计、方法是否有效，未必均已得到证实。而进入教育教学方法知识库的教学方法已被证实是有效的、成功的。
(二)激发学生主动学习的积极性，促进学生的自主学习
和企业中员工主动地自主地学习知识不同，学生们学习知识很多是被动的，这主要是因为他们对知识所能发挥的效用不甚了解，只是为了考试、证书之类的，这不利于知识的真正吸收、能力的提高。要激发学生主动学习的积极性，促进学生自主地学习需要从三个方面着手：首先要将课程教学和学生的职业规划联系起来；其次作业设计要给学生一定自由发挥的空间；最后给学生更多展示自己学习成果的机会。
学习知识的动力来源于对知识所能发挥的效用的认识，而这和学生对未来的职业规划是密切相关的。因此，首先要了解学生对未来的期望，将课程学习和未来的职业规划联系在一起，使学生认识到课程中所学到的知识对他们将来的发展是有用的。在开学后的第一次课，除了通常的介绍课程主要的内容和教学目标、安排、考核等之外，我们一定要将课程和学生的专业背景、他们将来可能从事的职业联系起来，使他们认识到学习这门课程可能对自己将来的工作有所帮助。
学生在完成教师布置的作业的过程中，需要将自己在课堂上、课本、其他参考资料上获取的知识进行综合化，进行知识的应用与创新，这些是知识转化为处理问题的能力的重要途径。而在教学中，我们发现学生作业相互抄袭的现象比较普遍，经过对学生作业的调查，我们发现：学生认为对于那些比较“死”的作业，自己做一遍和抄一遍没有多大区别，做了也没什么成就感。而对于比较“活”的题目，由于答案的不确定性，学生之间并不能确定谁的答案就是绝对正确的，求解这样的题，不仅需要课本、课堂上的概念知识，还需要根据自己的需要去查找一些相关的资料，再融入每个人自己的一些想法和技巧，需要付出一定的努力才能完成。因而，学生在完成这样的作业后会有一种成就感，也不愿意把自己的成果让别人随便抄。因此，在教师设计作业的时候应尽量出一些比较“活”的题，给学生一些自由发挥的空间。
在教学中要调动学生学习的积极性，激励是一个重要手段。在企业中，员工掌握知识的多少决定其在企业中的工作地位和薪资收入，同时，赢得别人的认同和尊敬也是一个重要的激励因素。在教学中，我们很少能给学生物质上的激励，因此，精神上的激励应该成为主要的激励手段。在老师和学生面前展示自己学习研究的成果可以让学生颇有成就感，同时也可以赢得其他同学的认同，提高自己在学生中的声望。每次作业中，我们可以选取一部分学生，让他们以PPT报告的形式来展示自己的成果，接受其他同学的提问、建议和评判。对于作业完成得不好的学生，可以促进他们今后做出更大的努力来赢回自己的声望，对于作业完成比较好的学生，可以使他们获得更大的满足感和成就感，对今后的学习也是一种鼓励。
(三)促进知识的共享与交流
传统的教学是知识从教师向学生的单向流动，传授的主要是显性知识，知识的来源比较单一，教师与学生、学生与学生之间的互动很少，这不利于知识的交流与分享。要促进教学中的知识共享与交流，我们认为需要从两个方面着手：拓宽学习交流的渠道和建立有利于知识共享的学习组织。
在课堂上，我们还是应以教师讲授为主，但也应该留些时间让学生提问和讨论。讲完一段内容，应该稍作停留，看看学生有什么问题，请他们提出来，其他学生和教师都可以尝试着来回答或补充这些问题。课后，教师和学生之间的交流可以通过电话、电子邮件、MSN等进行，及时解答学生的一些疑问。同时，教师应该引导学生参与课堂以外的有关课程学习的交流，访问学习资源网站、参加一些网上论坛、学习社区。通过参与课外的学习交流，学生能接触到很多课堂上没有讲过的东西，从而能弥补仅靠教师传授的不足，培养学生自主学习的能力。建立课程网上学习社可以使学生与学生、学生与教师之间的交流更加集中、更加便捷，一些在课堂上没有讨论完的问题可以在课后、在网上得以继续。
规范和强化财政支出管理，提高资金使用效益，保障部门完成行政工作任务和事业发展目标，财政部门加强对科技项目的管理是非常有意义的。从国家到地方都出台了若干意见，例如：国务院以国发〔2014〕11号印发《关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》。该意见提出了加强科研项目和资金管理的总体要求、建立完善了覆盖项目决策、管理、实施主体的逐级考核问责机制，强调了加强科研项目和资金监管工作的重要性。为加强对山西省科研开发专项资金管理，提高资金使用效益，根据国家有关财务规章制度和财政部、科技部相关规定，山西省人民政府印发了《山西省省级财政科研项目和资金管理办法（试行）》（晋政发〔2014〕32号），进一步规范明确了科技研发资金的管理和使用，提高了资金使用效益，促进了山西省教科文事业的不断发展。该系统建设遵循统一规划、分级管理、合理排序、滚动管理的原则。大致可以将项目为单位固定项目、滚动项目、新增项目。目前，科技项目管理系统以项目考核跟踪为主线，涵盖项目录入、项目跟踪考核、项目统计分析、项目绩效管理等所有涉及具体项目的文档资料管理内容；管理与项目预算及项目资金支付和使用有关的全部内容。科技项目管理系统将对科技专项资金的事前、事中、事后进行全过程跟踪，包括规划立项、项目进度、项目跟踪、项目质量、财务制度建设情况、政府采购情况等各种情况进行跟踪。实行全过程监督检查，主要加强对项目资金的立项、分配、使用、验收等整个管理过程的监督检查，参与项目事前、事中、事后的管理工作，将日常监督与专项检查相结合，重点抽查、分片检查、交叉巡查相结合，严把“项目关”和“资金关”，监督好项目实施单位，确保资金及时、足额到位和按项目实施方案使用，确保项目的完成。
2教育基础数据管理参照财政基础数据规范
建立一套与教育资金管理相关的教育行业基础数据规范，按此规范建立教育基础数据管理系统，此系统依托金财应用支撑平台，按基础数据规范及技术规范与教育部门的相关系统进行衔接，包括学校学籍管理、贫困生助学金管理、中职学校学生管理系统、学校固定资产管理系统等。可以从教育部门的系统直接采集提取数据，同时也可以通过教育系统的网络从教育部门所管辖的基层单位采集数据。数据采集涉及教科文资金的有关基础数据，具体包括：教育方面为全省各级各类教师及学生信息、学校资产信息等，科技方面为全省各级各类科研项目信息、执行信息等。教育基础数据管理是财政针对教育系统需要的基础数据，开展数据服务查询。例如首先学校资产情况，可从学校性质分，包括学校的资产情况需要采集学校的总占地面积、绿化用地面积、运动场地面积，学校的图书总数、当年新增数量、电子图书资源，计算机数量、其中教学用计算机数，语音实验室个数，多媒体教室个数，学校的固定资产总值、其中教学、科研、仪器设备资产总值，信息化设备资产总值，其中软件资产总值。这些资产还需要区分出学校产权和非学校产权。其次学生基本情况，可从学生类型、培养方式分类的在校学生学籍中提取数据。还有教职工情况，基础数据包括校本部教职工和聘请校外教师，对教师要分职称统计，分为正高级、副高级、中级、初级、无职称。对教师情况还要分学科、分学历、按学校分别查询。综上所述，规范基础数据，建立教育基础数据管理系统，开设各基础数据查询、汇总、统计功能，可为各级教育行政主管部门，特别是财政部门提供全面、便捷、准确的数据依据。
二教科文资金管理系统的技术方案
教科文资金管理建立覆盖所有的教育、科技类政府性资金运行全过程的网络化监控机制，对教育科技资金进行及时跟踪监控和综合分析。
1技术架构基于财政部“金财工程”应用
支撑平台建设财政一体化系统基础之上，设计业务广、逻辑复杂、用户多等特点，对整体系统的安全性、先进性、规范性与标准性、提高可用性、可靠性、适用性、易操作性、可扩展性、兼容性有着很高的要求。系统采用先进的、基于J2EE平台的三层分布式应用体系架构，将用户界面、业务逻辑与数据资源进行分离。在客户端的具体实现上根据不同的应用场景采用不同的技术实现策略，即对包括系统配置、业务应用等要求部署灵活、使用简便的应用场景，采用以浏览器为主的实现方式；对与复杂业务系统创建相关的模块，采用集成到统一的实现方式；对于编辑、维护操作复杂的模块，采用标准Windows应用的实现方式。全面结合在应用中得到验证的框架和组件。用组件化、参数化、模式化等先进构造思想，在这些框架和组件基础上进行扩展来构建灵活、健壮、高效、稳定的财政系统。系统业务模块，均按照系统构架逻辑分层将业务封装成表示层组件和业务层组件，使之可部署到不同的服务器上。采用多层的体系结构和服务器端的JAVA技术是基于对可缩放的、可扩展的和灵活的体系结构的需求。按照MVC模式设计，由用户视图、视图控制器和业务实体即构成了表示层组件。值得注意的是，代表Model的业务实体实际上贯穿应用系统的所有逻辑层，实现连接逻辑层间的业务通信；而业务层则被划分成业务会话与业务持久化两层，其中会话层封装业务处理逻辑，持久化层为之提供数据存取服务。
2软件选型基于财政部“金财工程”应用
支撑平台建设财政一体化系统基础之上，综合分析原有系统现状及未来发展规划，采用“以生长为主、接入为辅”的模式建设教科文资金管理系统。该系统按照平台实施的技术规范，根据不同模式分别对待，以最大限度达到安全、高效、易用的目标：一是基于平台生长的子系统服务端统一采用J2EE技术，oracle数据库，按照三层结构模式进行设计，整体采用B/S的架构；二是基于平台接入整合的系统，基本保持原有技术架构，与平台的交互统一采用标准XML作为数据载体；三是采用portal技术实现总体门户建设。
二、档案管理系统的设计档案管理系统
是由不同的动态网页所构成的，而该系统的各项功能也借助动态网页得以实现，档案管理人员、档案使用人员以及档案管理系统和后台数据库之间的交互，从而实现单位管理与文件管理的功能，而档案管理人员可以在经过身份验证后对这些档案进行管理。对档案进行的管理包括对档案的添加修改以及删除。其中添加页面与修改页面比较相似，但是修改页面上的控件已经有了初始值，而添加页面中的数据控件默认是空值，所以添加、修改页面可以在同一个页面中得以实现，在引用比较具体的页面时的区分方式是利用URL后的查询字符串。在对这些档案数据进行操作管理时，也有需要注意的地方，比如在页面提交前应当首先进行客户端的验证，从而保证提交数据的完整性与准确性，其次为了避免重复记录在数据提交到服务器后还要进行服务器端的验证。在对数据库中的图形文件进行处理时也有许多应当注意的问题，首先是图形文件的修改，这是文件管理中一个比较难操作的模块，在对图形文件进行修改时，我们一定会重新上传图片，与此同时也要显示出原来的图片，但是此时图片的大小与数量尚未确定，可能会是档案管理系统的页面出现排序混乱的现象，所以该档案管理系统中只有删除图形文件的功能，没有修改图片的功能。而添加图形文件时也有其比较特殊的部分，即我们无法确定这个文件中具体的图片数量，即页面中无法固定文件上传控件的数量，此时我们可以在进入添加图形文件页面前先向服务器提交一个数据表明这个文件包括多少图片，而后服务器根据这个数据去生成相应数量的文件上传控件，对于文件上传我们可以利用程序从提交的数据中分离出图片信息，或者是使用特定的文件上传组。与此同时还有客户端的验证问题，针对这种问题我们也有相应的解决方案，那就是利用服务器端脚本去生成客户端脚本。在对该系统进行开发时，我们可以利用MicrosoftVisualInterDev作为系统的开发工具。该工具可以对某些对象的属性方法进行自动处理，提高了拼写的准确率与编程速度。同时这个工具还能够将档案中的某些关键词句进行蓝色加粗显示，极大地方便了我们的阅读。在系统完成后，必须应经过相应的测试，模拟实际工作进行测试，保证无问题后可投入运行。
