系統設計理論精選(九篇)

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第1篇：系統設計理論范文

【關鍵詞】滲透壓儀;機電一體化;冰點測量;醫藥衛生

Abstract：Osmotic pressure meter is widely used in medicine，health. At present，the most commonly used osmotic pressure meter have disadvantages of complex structure，high cost，low precision and efficiency. To solve these problems，we propose a novel osmotic pressure test instrument in the paper，which is designed by mechanotronics theory. Meanwhile，the principle，the realization scheme and functional characteristics of the system are introduced in the paper. The instrument has the advantages of small size，high accuracy，fast detection speed etc.. In addition，the apparatus is designed with a data transmission interface，convenient data analysis and comprehensive utilization.

Key words：Osmotic pressure meter;Mechanotronics;Freezing point test;Medicine

引言

滲透壓儀在醫藥、衛生領域應用十分廣泛。在制作注射針劑、滴眼液等藥物時，必須考慮藥劑的滲透壓，滲透壓過高或過低都會導致人體細胞或細胞壁破裂等嚴重后果。為了更好的指導醫生臨床用藥，必須在藥物標簽上注明溶液的滲透壓相關參數[1-2]。因此研制開發滲透壓測試儀器在藥物研發、生產及臨床用藥等方面具有重大意義。

目前，常用的滲透壓測定方法有：冰點下降法、沸點升高法、半透膜法等[3]，本文提出的新型滲透壓測量儀采用冰點下降法設計，融合了機電一體化系統設計理論。該儀器克服了傳統檢測方法的不足，具有體積小、精度高、重復性好、操作簡便等優點。

1.滲透壓儀工作原理及技術方案

1.1 工作原理

本文提出的滲透壓儀基于拉烏爾冰點理論設計。所謂拉烏爾冰點理論就是任何溶液如果其單位體積所溶解的顆?？倲迪嗤瑒t引起溶液冰點下降的值也相同。根據該理論，我們知道，水溶液的滲透壓摩爾濃度與其對應的冰點值有一一對應關系;其滲透壓摩爾濃度與冰點溫度下降值為線性關系，其關系為;其中表示水溶液的滲透壓摩爾濃度;表示水溶液的冰點溫度值相對于水的冰點溫度值的下降值。可見，通過測量被測水溶液的冰點溫度下降值可以算出對應水溶液的滲透壓摩爾濃度。

對于任意水溶液，其結冰過程可以用圖1所示的結冰曲線來描述。圖中AB段為降溫階段;BC段為過冷階段;CD段為溶液受到擾動后，開始結晶放熱，溶液溫度回升階段;DE段為溫度穩定階段，該段溫度即為所測溶液的冰點溫度。因此，測得這段平穩曲線的溫度值，最終就能評價所測溶液的滲透壓值。

圖1 水溶液結冰曲線圖

1.2 技術方案

基于拉烏爾冰點理論的滲透壓測量儀總體上可以分為機械結構和控制電路兩部分，儀器整體是一個典型的機電一體化裝置，整個系統的設計遵循機電一體化系統設計原則。其中，機械結構部分包括一套探針攪拌機構、兩套制冷機構、和兩套傳動及定位機構?？刂齐娐凡糠职ü╇婋娐?、單片機電路、通信電路、傳動控制電路、制冷控制電路、高精度溫度檢測電路、按鍵及顯示電路等，控制電路結構如圖2所示。儀器采用AC220V供電，通過內部的供電電路，轉換成+5V、±15V，+12V等控制電源供儀器使用;單片機選用STC12C5A芯片，實現鍵盤讀入、LCD顯示、高精度溫度測量、制冷和傳動控制等功能。STC12C5A60S2是一款高效微控制器，內部集成了10位ADC模塊，轉換速度可達250K/S，具有技術成熟可靠、靈活方便、價格低廉等優點，其軟硬件資源可以滿足設計要求[4];溶液冰點溫度測量采用美國SENSOR公司的負溫度系數熱敏電阻SP60A實現。該型號的熱敏電阻采用玻璃封裝形式，能夠實現液體溫度的高精度測量，誤差為±5%;半導體制冷元件采用單級溫差電制冷組件TEC1-12706設計，該組件采用+12V供電，配合NTC溫度傳感器實現對樣品和探針的制冷控制;此外，儀器還設計有按鍵、液晶顯示、EEPROM存儲等電路，用于完成標定和測量參數顯示等功能。

圖2 滲透壓儀控制電路結構圖

圖3 機械系統結構示意圖

2.儀器機械結構設計

本儀器的機械結構主要包括三部分，下面將分別介紹。

1）探針攪拌機構。由直流電動機、曲柄滑塊機構和探針組成，該機構利用電機轉動，帶動探針做上下直線運動，從而實現對溶液的攪動并觸發其立刻結晶。

2）制冷機構。本儀器有兩套制冷機構，分別負責對被測溶液和探針的制冷控制。每套制冷機構包括制冷半導體、制冷銅塊、溫度傳感器和絕熱填充材料等。

3）傳動和定位機構。本儀器有兩套傳動和定位機構，分別負責對制冷機構的平移控制和探針攪拌機構的升降控制。每套傳動和定位機構由直流電動機、齒形帶傳動機構、光耦開關等組成（見圖3）。

3.儀器硬件電路設計

3.1 冰點溫度檢測電路

儀器中，溶液冰點溫度的檢測采用NTC溫度傳感器SP60A來完成。檢測電路如圖4所示。NTC插入樣品，與被測溶液充分接觸，當溶液溫度發生變化時，NTC的阻值也隨之變化，利用圖4所示的電路可以測得阻值的變化，從而測得溶液溫度。根據結冰曲線，可以分析出溶液的冰點溫度。電路分析：IC6A，R97，R98組成一個200mA恒流源電路;利用恒流源將NTC的阻值轉換為電壓信號;再利用IC7采集并將信號送給單片機;最后單片機再根據溫度曲線計算冰點溫度。

3.2 傳動控制電路

傳動控制電路是本設計的重要組成部分，是整個電路系統的一個有機整體。儀器中有兩套傳動機構，分別由兩個12V供電的直流電機控制，實現制冷機構的平移控制和探針機構的升降控制。電機控制由LMD18200完成[5]。LMD18200是美國國家半導體公司推出的專用于直流電機驅動的H橋組件。其連續輸出電流達3A，工作電壓高達55V，且具有過熱和短路保護功能，能夠方便的實現對直流電動機的可靠控制。電機控制電路原理如圖5所示，LMD18200所接收的轉向信號由單片機的P1.1輸出，而PWM信號由P1.2模擬輸出，實現直流電動機的轉速和轉向控制，進而實現對傳動系統的控制。

圖5 電機控制電路原理

3.3 制冷控制電路

滲透壓儀在工作過程中，（下轉第121頁）（上接第119頁）探針和被測溶液需要通過半導體制冷來使其達到規定的溫度范圍。本儀器中半導體制冷元件采用單級溫差電制冷組件TEC1-12706設計，該組件采用+12V供電，配合NTC溫度傳感器實現對樣品和探針的制冷控制。電路圖如圖6所示。當P2.1為低電平時，Q1導通，制冷半導體得電，開始制冷;當溫度達到規定值時，P2.1變為高電平，Q1截止，制冷半導體失電，停止制冷。

圖6 制冷控制電路原理圖

3.4 RS485總線接口電路

本文設計的總線接口電路采用RS485通信方式，接口電路原理如圖7所示。利用RS485總線接口，實現滲透壓儀的數據傳輸與分析。

圖7 RS485接口電路原理圖

4.實驗與分析

針對設計的滲透壓測量儀，進行了測試實驗，實驗對象是質量分數為0.9%的NaCl標準溶液。三次測量據如表1所示。實驗結果表明，三次測量結果的相對偏差小于1%，測量平均值的相對誤差小于1%，本儀器的測量精度和重復性較高，能夠滿足設計要求。

表1 滲透壓儀精度及重復性實驗數據表

電壓值（V） 冰點溫度

（℃） 滲透壓摩爾濃度

（mOSmol/kgH2O） 誤差

第一次測量 1.837 -0.535 287.9 -0.2%

第二次測量 1.839 -0.538 289.5 0.3%

第三次測量 1.835 -0.532 286.3 -0.7%

平均值 1.837 -0.535 287.9 -0.2%

標準值 288.5

5.結束語

本文提出的新型滲透壓測量儀采用冰點下降法設計，融合了機電一體化系統設計理論。該儀器克服了傳統檢測方法的不足，具有體積小、精度高、重復性好、操作簡便等優點。在醫藥、生物和食品衛生等領域具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]董來鑫，李艷寧.基于MSC1210的冰點溫度測量系統[J].電子測量技術，2008，8：151-153.

[2]戴稼禾，忻偉鈞.冰點滲透壓計及其在醫學臨床上的應用[J].中國醫療器械雜志，1997（3）：65-66.

[3]葉宏宇，沈滿，劉鎖.滲透壓測量方法簡析[J].藥物分析雜志，2001（21）：94-95.

[4]陳桂友.增強型8051單片機實用開發技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2010.

[5]趙景.基于ARM的溶液冰點儀研制.碩士學位論文，天津大學，2007.

第2篇：系統設計理論范文

關鍵詞：SOA；物流管理系統；軟件構架

1引言

伴隨著業務量的驟升、業務繁瑣程度的增加，企業對物流信息管理系統的功能需求在不斷改變，導致業務流程也一直在變化，要求也日益嚴苛。物流信息管理系統面臨的重大挑戰主要有以下幾點：（1）怎么才能提升新的物流軟件系統的開發質量和速度；（2）怎么才能充分利用面向服務體系的優勢；（3）怎么在利用新的物流管理系統的同時保留舊物流管理系統的使用價值；（4）怎么借助當前運用廣泛的智能客戶端和WebService的手段提升物流信息管理系統的功能。完美的物流管理系統應具有以下幾個特征：高保密、可移植性、高兼容集成性、用戶友好。本文首先對物流管理系統開展研究，然后基于SOA設計物流管理系統，最后利用J2EE平臺開發了物流管理系統。

2系統總體架構設計

物流管理系統所實現的功能是：財務管理、系統管理、客戶管理、訂單管理、配送管理、倉儲管理、報表管理。Struts框架簡化了基于MVC的Web應用程序開發。而SOA架構的設計思想是通過一組集成服務來組合構建應用程序，提供了靈活的業務流程。故系統引入Struts技術和SOA構架。同時系統需要一種機制進行協調管理，該系統包含了Hibernate、Struts等框架，因此本系統引入了Spring，利用Spring來統一管理各種依賴關系和服務?；赟OA的SSH（Struts+Spring+Hibernate）架構如圖1所示。本系統使用EJBBean來實現業務邏輯部分，利用Spring進行封裝管理，通過服務總線和一些服務接口封裝來與客戶端通信。WebServices對標準化的服務接口進行封裝，提供標準化服務給服務調用者，利用它實現數據傳輸和服務接口調用的標準化，同時實現邏輯服務接口調用層和邏輯服務實現層的完全分離。管理系統的所有服務被ESB服務總線所集成，為服務提供者和服務消費者提供一個平臺。

3基于SOA的系統服務設計

3.1服務與用戶角色

服務由新建服務和傳統系統封裝服務兩部分組成，由于本系統屬于全新開發的系統，因此，不存在傳統服務的封裝，但是提供數據導出和導入服務。依據系統的需求分析，系統設計了以下幾個服務功能：報表管理服務、財務管理服務、系統管理服務、倉儲管理服務、訂單管理服務、客戶管理服務、配送管理服務，具體如表1所示。系統實現時每個服務對外僅提供一個唯一接口，方便用戶的查詢和使用。

3.2服務的總體設計

下面以“訂單管理服務”為例，介紹了服務設計工作。依據分析類中確定的服務類、邊界類和實體類以及它們之間的相互關系，具體設計了訂單管理服務中的類，分別如表2、表3、表4所示。

3.3服務的細化設計

在對“訂單管理服務”中的類細化以后，就可以細化設類，主要是設計類的方法以及類的接口，由于類要實現的服務功能主要包括以下兩部分，一是封裝和服務，二是封裝業務邏輯。劃分服務的過程中要講究粒度問題，且在服務中開發設計類的方法也應注意方法的粒度。下面以“訂單管理服務”中的“訂單查詢服務”為例，建立一個GetID的方法，用于返回訂單的基本信息，設計GetSalaryInfo方法，其時序圖如圖2所示。

4結語

當前各大IT企業已致力于研究和分析SOA，這是由于應用SOA可以在一定程度上降低企業資源支出、使系統可以合理運用資源，而且還能夠依據客戶的需求迅速作出處理反應等。本文基于SOA構架設計物流管理系統，本文的設計思路對其他系統的構架具有一定的啟示意義。

作者:張薇 單位:56580部隊

參考文獻

第3篇：系統設計理論范文

隨著網絡信息化的高度發展，傳統的以字符為主題的信息傳播形式已不再滿足需要。基于Web的辦公系統顯得越來越必要。本系統正是為了滿足這樣的需求而設計開發的。程序在VisualStudio2003平臺下使用編程語言，數據庫使用SQLSERVER2000。

本公文系統實現了公文處理的自動化流轉，包括公文起草、已發公文、待辦公文、已辦公文、公文委托、流程監控以及類別定制。系統完成了創建公文流的路徑；起草的公文能按照已創建的公文流路徑流轉；能對其起草的公文進行統計及實時的監控；能夠查看自己審批過的公文；能委托其他人代自己審批公文；能夠添加、維護人員信息。

關鍵詞：公文管理系統；B/S模式；；SQLSERVER

1引言

隨著行政機關、公司企業公文電子化工作的進一步展開，電子化公文管理成為政府機關和公司企業的一個戰略性課題，但當前公文管理技術與標準還不夠成熟，為了進一步推動政府信息化的建設，必須進一步研究開發適應新時代的基于Internet的公文管理系統，以提高公文辦理效率，提升政府和公司績效。

公文管理系統以數據管理為核心，在數據庫等計算機信息系統的支持下，對公文處理的各種信息進行收集、整理、存儲、檢索、統計和傳播。為了實現對公文處理信息的有效管理和操作，就要把這些信息轉化為規范的數據結構，并使之適應公文管理的要求。提供網絡電子公文管理功能需求實例是宣傳管理部門的迫切要求。但是由于基層部門缺乏既精通公文管理業務又懂計算機軟件開發的人才，在參與系統開發建設中仍然遇到很多困難，如缺少可供參考、借鑒的網絡公文管理解決方案，很難提出準確、系統的功能需求。由于公文管理系統的功能需求優先和相對獨立干系統開發的計算機軟硬件環境，功能需求分析和編制工作可以在系統設計開發前進行。所以，公文管理系統需要深入進行功能需求研究，及時提供具有借鑒、參考作用的功能需求實例。

公文管理系統在實際應用上概括起來說是向著普及性和高層次兩個方向發展。從普及性方面來說，隨著計算機和網絡功能的增強和廣泛應用，以微型計算機為主要信息處理工具的、功能完善的公文管理系統將越來越多地受到各級管理者的歡迎，并且要逐漸地向著取代原始的公文方式的方向發展。

從公文管理系統應用的高層次上來講，以大型計算機為中央處理機的分布式公文管理系統也是一個重要的發展方向，利用微型計算機和大型主機聯網，可以為管理者提供更加方便的信息渠道和支持。

從公文管理系統的體系結構看，傳統的公文管理系統一般采用兩層C/S結構，這種結構集中了大中型系統及文件服務器的優點，并有良好的系統開放性和可擴展性，它一般應用于局域網。但是，隨著信息的全球化，區域的界限己經被打破，人們己經越來越不滿足于只在一個小的區域內共享信息，尤其是近年來的電子商務在Internet的興起，已成為一種強大的驅動力，迫使C/S模式從局域網(LAN)向廣域網(WAN)延伸。如今，Internet己經成為全球最大的網絡互連環境，在Internet的環境下實現數據的B/S計算模式正是目前的流行趨勢。因此，作為一個科技工作者，我們應該密切地注意公文管理系統的發展方向，盡量吸收各種有益的經驗，積極開展對公文管理系統的理論研究和實際應用，促進計算機應用在我國的進一步發展。

Internet的出現和發展己經給這個世界帶來了巨大的沖擊。但隨著Internet上信息資源的爆炸增長出現了新的問題。例如:有用信息的查找極為困難:Internet的響應速度越來越慢;WEB信息處理的智能化得不到深入發展等等。針對這些問題，XML近幾年來迅速崛起XML又稱為可擴展標記語言(ExtensibleMarkupLanguage,7CNL)，事實上它并不是一種真正意義上的標記語言，而是一種允許用戶對自己的標記語言進行定義的源語言。XML具有對數據的自描述性和可擴展性，符合Internet進一步發展的需要，WK組織制定XML標準的初衷也是定義一種互聯網上交換數據的標準，也是公文管理系統在未來的技術發展的趨勢和方向。ASP也向升級。隨著技術的發展，公文管理系統的開發和維護功能都達到新的高度。

2公文管理系統系統分析

2.1系統需求分析

根據公文管理系統的基本需求，本系統需要完成以下任務。

根據公司的實際情況，創建公文流路徑。

員工能夠起草公文，并且起草的公文可以按照已創建的公文流路徑流轉。

能夠對起草的公文進行統計及實時監控。

能夠統計查看自己審批過的公文。

能夠委托其他員工代自己審批公文。

能夠添加、維護員工信息。

2.1.1用戶身份級別要求

即根據身份的不同對系統的使用權限有所不同。從權限大小大致可以分為：系統管理員、用戶、一般用戶。系統提供靈活的角色設定和權限的分配功能，每個用戶的審批、通知、查看、歸檔可以在系統賦予。

2.1.2系統功能模塊設置

公文起草

通過公文起草模塊，可以創建要流轉的文件。

已發公文

通過已發公文模塊，可以查看自己發送的公文的詳細信息，包括公文現在的所處的節、公文要流轉的路徑以及公文具體信息。

待辦公文

通過待辦公文模塊，可以查看需要自己審批的公文，并對其進行審批。

已辦公文

通過已辦公文模塊，可以查看自己審批過公文的詳細信息，包括公文現在的所處環節、公文要流轉以及公文的具體信息。

公文委托

通過公文委托模塊，可以委托其他同事代替自己審批公文。

流程監控

通過流轉監控模塊、可以查看自己所發公文所處的環節以及已批環節的審批內容。

類別定制

通過類別定制模塊，可以定制公文類別、流程路徑、員工角色、部門以及管理員工信息。

2.2系統設計目標

公文管理系統可以滿足現代辦公的需要，在Internet上實現公文流。系統的基本設計原則有：先進性與方便性原則、功能實用性原則、開放性與可擴展性原則等。系統設計時采用較好的設備與技術，協議符合國家和國際標準，能保證公文的正常運行，確保系統有較長的生命周期。

本系統總體目標是將網絡技術、信息技術、現代管理技術和科學的公文管理結合，實現了公文處理的自動化流轉。

本系統首先要實現動態性和交互性。所謂的動態性就是能動態更新內容，如更新個人信息、公文信息、流轉信息等。這要求與數據庫有良好的連接；交互性則要求公文的及時審批和歸檔。

實現系統的安全性和可靠性，避免他人進入破壞數據庫信息。

2.3開發環境

框架

是Microsoft公司推出的具有戰略性發展的新一代開發平臺，框架將Microsoft公司所有編程語言的開發環境同意起來，并且可以創建、配置和運行Web服務以及Windows平臺的應用。在.NET框架中，所有的編程語言，從高層javascript到低層的C++語言，一律是等同的，他們都將生成托管代碼，并且可以一次編寫，隨處運行。.NET框架還可以使不同的語言進行交互，即一種語言可以使用另一種語言所編寫的組件。

的工作原理

在多數場合下，可以將頁面簡單地看成一般的HTML頁面，頁面包含標記有特殊處理方式的一些代碼段。當安裝.NET時，本地的IISWeb服務器自動配置成查找擴展名為.aspx的文件，且用模塊(名為aspnet_isapi.dll的文件)處理這些文件。

從技術上講，模塊分析ASPX文件的內容，并將文件內容分解成單獨的命令以建立代碼的整體結構。完成此工作后，模塊將各命令放置到預定義的類定義中(不需要放在一起，也不需要按編寫順序放置)。然后使用這個類定義一個特殊的對象Page。該對象要完成的任務之一就是生成HTML流，這些HTML流可以返回到IIS，再從IIS返回到客戶。簡言之，在用戶請求IIS服務器提供一個頁面時，IIS服務器就根據頁面上的文本、HTML和代碼(這對我們來說是最重要的)建立該頁面。

采納了包括Java在內的許多其它面相對象編程語言的功能和特點。把基本數據類型（字符串、整型、雙精度等等）轉換成帶有屬性和方法的對象；它還引入了Java類型的錯誤捕獲機制（用Try和Catch）；還把代碼編譯成微軟中間語言（MicrosoftIntermediateLanguage，IL）；它還提供了基于XML的應用程序配置。更重要的是設計面向對象解決方案的能力可以用任何語言實現。在本文中，我將比較語言和Java；不過與其它面相對象編程語言來說，現在本質上在走它自己的路。

2.3.4MVC介紹

MVC(Model/View/Controller)是一個設計模式，是國外用得比較多的一種設計模式，MVC包括三類對象。Model是應用對象，View是它在屏幕上的表示，Controller定義用戶界面對用戶輸入的響應方式。它強制性的使應用程序的輸入、處理和輸出分開。使用MVC應用程序被分成三個核心部件：模型、視圖、控制器。它們各自處理自己的任務。

模型（Model）

模型是應用程序的主體部分。模型表示業務數據，或者業務邏輯。

視圖（View）

視圖是應用程序中用戶界面相關的部分，是用戶看到并與之交互的界面。

控制器（controller)

控制器工作就是根據用戶的輸入，控制用戶界面數據顯示和更新model對象狀態。

2.3.5編程運行環境

硬件環境：

CPU:AMDAthlon(tm)2800+

內存：512MB

硬盤：80G

軟件環境：

操作系統：MicrosoftWindowsXPService

應用軟件：SQLServer2005、2005操作平臺

3公文管理系統系統設計

3.1數據庫設計與實現

3.1.1數據庫的需求分析

根據系統需求，本系統需要設計9張表。

人員基本信息表：公司人員信息保存在這張表中。

部門信息表：存放部門信息。

公文流轉路徑信息表：存放制定的公文路徑。

公文類別表：存放公文緊急等級信息。

公文委托表：存放公文委托處理的相關信息。

公文信息表：存放公文的詳細信息。

第4篇：系統設計理論范文

摘 要：離散數學作為一門高度抽象的計算機專業課，為了激發學生的學習興趣，本文系統地介紹了其關系理論中的實驗設計，意在培養學生理解理論知識的同時鍛煉學生的思維構架和計算機語言操作能力。

關鍵詞：離散數學；關系理論；實驗設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1 引言

離散數學是計算機科學與技術專業的一門重要學科，它以研究離散量的結構和相互間的關系為主要目標，所涉及到的一些概念、理論和方法被大量地應用于其他學科中。例如，數理邏輯在應用于人工智能理論研究的同時，著重培養了學生的概括抽象能力、邏輯思維能力、歸納構造能力；圖論和集合論不僅為數據結構和算法科學奠定了數學基礎，同時也為軟件工程和數據庫提供了抽象和描述的重要方法。

然而，由于這門課程具有概念多、理論性強、高度抽象等特點，學生普遍反應難于理解掌握，同時由于學生知識面的局限又導致學生認為該門課程對專業知識無用，致使學生學習興趣不高，教學效果不理想等現象。因此，激發學生的學習積極性和主動性，培養學生的創新意識和創新能力成了離散數學教學的當務之急。而在離散數學的教學過程中適當的引入一些實驗設計，不僅是對離散數學的基本理論的很好驗證，也鍛煉了學生計算機語言的操作能力，同時也為其他課程的學習做了一個很好的鋪墊。

本文將以關系理論為基礎，深入探討離散數學實驗設計的可行性。

2 關系理論的實驗可行性

在離散數學中，關系理論是其一個重要的組成部分，它的知識點主要包括關系的性質、關系的復合、逆運算和閉包運算、關系的劃分和覆蓋，以及等價關系、相容關系、序關系幾種特殊的關系，這些內容都可以建立在矩陣的基礎上，因此本文以關系理論為基礎，設計了一個系統的模型，在加深學生對理論理解掌握程度的同時，也有效地鍛煉了學生的編程操作能力，激發了學生的學習興趣[1][2]。

3 設計模型

離散數學中關系的表示可以采用矩陣法，矩陣在計算機中可以以二維數組來存儲，而數組的建立和存儲在計算機語言中都有介紹，因此這一部分在本文中將不再贅述，而以算法的實現為討論的重點。這里，假定關系R1、R2均是集合X上的二元關系，其中X中有n個元素，將R1、R2的關系矩陣設為M1、M2。

3.1 關系性質的算法設計

關系的性質主要有自反性、對稱性、傳遞性、反自發性、反對稱性，其中除了傳遞性外，其它四個性質的判別方法都比較簡單且易于實現[1[2]]，因此，這里主要給出傳遞性的判別方法。從矩陣關系圖上是不能直接得出的，因此可以通過求關系的傳遞閉包來實現傳遞性的判斷，而傳遞閉包的實現需要借助于關系的復合運算，因此可以先給出關系的復合運算和閉包運算的算法設計。

3.2 關系的復合運算算法設計

給定關系R1、R2，計算R1和R2的復合關系R的關系矩陣M：

(1) 置i=1, j=1；

(2) 按邏輯乘和邏輯加計算 ；

(3) j=j+1，若j≤n，轉(2)，否則轉(4)；

(4) i=i+1，若i≤n，轉(2)，否則停止。

3.3 關系的閉包運算算法設計

從關系的已知理論可以方便地計算出一個關系的自反和對稱閉包，因此我們這里重點給出傳遞閉包的算法設計。

若 ，則R具有傳遞性。這里， 表示R的i次復合運算。由此，可以通過調用關系的復合運算來實現。

(1) 置MR=M, M1=M, M2=M, i=1；

(2)，調用3.2中算法計算M，按邏輯加計算；

(3) 若 , 置 ，轉(2)，否則轉(4)；

(4)為 的傳遞閉包，同時若 ，則 具有傳遞性，否則 不具有傳遞性。

3.4 等價關系與劃分的判定算法設計

由等價關系的定義可知，等價關系具有自反、對稱、傳遞性。其中，自反、對稱性的判定可以直接通過矩陣得出，傳遞關系可以通過調用3.3算法驗證。當驗證了一個關系是等價關系后，就可以由該關系得到相應的劃分。已知等價關系和劃分是一一對應性的，因此可以通過等價關系來判斷劃分。設集合 上有一個等價關系 ，把與 的固定元 有等價關系的元素放在一起做成一個子集 ，則所有這樣的子集就是由關系確定的一個劃分 。具體算法如下：

(1) 設X中有n個元素，xi是X中第i個元素，置i=1,；

(2) 令 ， ；

(3) 若 ，則 ；

(4) j=j+1,若i≤n，轉(3)，否則置 ，轉(5)；

(5) 若i≤n，則置i=i+1，轉(2)，否則結束；

3.5 相容關系與覆蓋的判定算法設計

相容關系具有自反、對稱性。因此一個關系是否是相容關系可以參照3.4中算法判定。

3.6 序關系中各個特殊元素的確定

一個偏序集合 ，且 是 一個非空子集，則 上一定有極大元、極小元，但最大元、最小元卻不一定存在。設 中有 個元素，下面給出這幾個元素的判定算法：

極小(大)元的判定：

(1) 設bi是B中第i個元素，置i=1；

(2) 令j=1；

(3.1)若 或( 且 )，則 ，轉(3.1)，否則轉(4.1)；

(3.2)若 或( 且 )，則 ，轉(3.2)，否則轉(4.2)；

(4.1)若 ，則 ，轉(2)，若 ，則 是 中極小元。

(4.2)若 ，則 ，轉(2)，若 ，則 是 中極大元。

最小(大)元的判定：

(1) 設 是 中第 個元素，置 ；

(2) 令 ；

(3.1)若 且 ，則 ，轉(3.1)，否則轉(4.1)；

(3.2)若 且 ，則 ，轉(3.2)，否則轉(4.2)；

(4.1)若 ，則 ，轉(2)，若 ，則 是 中最大元。

(4.2)若 ，則 ，轉(2)，若 ，則 是 中最小元。

4 小結

本文以關系理論為基礎，重點討論了其各個知識點的算法設計并給出了具體的算法設計思想。通過本文的算法練習，可以培養學生的想象能力、探索能力和知識遷移能力，使學生的思維具有發散性，激發了學生的學習興趣，實驗設計的成功也給了學生一定的成就感，同時使得學生在練習計算機語言操作的同時加深了對離散數學中理論的理解，可謂一舉兩得。

參考文獻

[1] 涂建斌，周小強．離散數學課程教學改革初探[J]．數學理論與應用，2001，(11)，41-42.

[2] 何鋒．離散數學教學中的命題符號化難點討論[J]．計算機教育，2007，(9).38-40.

[3] 左孝凌．離散數學[M]．上?？茖W技術文獻出版社，1998.

[4] 徐鳳生．離散數學及其應用[M]．北京：機械工業出版社，2006.

Systemic Experiment Design of Relation Theory in Discrete Mathematics

YU Hong-bin

(School of Computer and Information technology, Henan Normal University ,Henan Xinxiang 453007)

Abstract: Discrete Mathematics is a height abstract of the calculator professional lesson, give tremendous pressure when student's study it. In order to string up student's interesting, a systemic experiment about relation theory is introduced in this paper introduced, to toughens student's thinking frame and develop the ability in operate computer language, at the time to train students’ comprehension of theories knowledge.

第5篇：系統設計理論范文

【關鍵詞】儀表自動化，設備故障，維護技術

一、前言

隨著科技水平的不斷提高，社會經濟的快速發展，人們對電氣自動化設備的要求也越來越高。現如今，電氣自動化設備中還存在很多問題，急需解決，因此，我們要加強先進理論與先進技術的學習與應用，不斷進行電氣自動化設備管理系統設計的探討，使電氣自動化設備更加適用與可靠。

二、電氣自動化設備管理系統的概念

1、信息系統

電氣自動化設備管理系統能對信息進行有效的收集、整理以及分析，從而將數據信息傳送給管理者，使管理者可以進行科學的決策。信息系統在設備管理屬于信息集成性較高的系統，所涵蓋的方面比較多，而且在各個環節中的聯系也很強。

2、電氣自動化技術

在電氣信息的發展中，電氣自動化技術起步較晚，是近幾年興起的一種技術。由于電氣自動化技術能適應人們生活中的需要，使其得以快速的發展。到今天，該技術已經成熟，已經被各領域廣泛應用。推動我國的社會生產力與社會經濟的發展。

3、電氣自動化設備

隨著電氣自動化技術的不斷發展，自動化設備已經被各領域廣泛應用。無論是飛機的研究還是開關的設計，都會應用電氣自動化技術。

三、目前電氣自動化設備管理系統在設計中存在的問題

1、系統在設計上不能做到管理的“與時俱進”

隨著電氣自動化技術的發展，并且為了滿足應用上功能更強的需求，電氣自動化設備的設計越來越向復雜化、大規模的方向發展，這就對系統的管理維護工作提出了挑戰，如何實現系統對復雜的電氣自動化設備的有效管理，這就要求系統在設計時一定要做到“未雨綢繆”，要能很好的融合大規模電氣自動化設備的管理工作。然而，事實上很多設備管理系統的開發采用的原形技術，說的通俗一點就是一次性的系統開發，很難兼顧后續的需求，這就導致一旦有新的電氣自動化設備的加入，系統在設計上很難做到管理的“與時俱進”。

2、系統在實施管理時往往會“捉襟見肘”

受系統在設計方面的限制，以及系統開發技術本身的限制，隨著電氣自動化設備的不斷更新，系統數據庫中的數據需要更新，而且新的數據如新增加的設備版本和設備生產廠商要導入系統的數據庫，否則，系統很難對新增加的電氣自動化設備實施有效的管理。

四、電氣自動化設備管理系統的設計

1、設備控制與管理

本文的工藝設備主要分為三類，一類是只需要起?？刂频脑O備，包括除塵器、皮帶運輸機、攪拌電機等?？刂颇康氖潜ＷC正常順序開停車，以及故障或非正常狀況下的連鎖停車。另一類是需要調速的設備，包括泵類、風機類、給料機等設備?？刂颇康氖菂⑴c到液位、流量、壓力等的閉環控制中，以保持運行工況的穩定性。第三類是自成系統的設備，比如破碎機、球磨機、陶瓷過濾機等。這類設備相對較為獨立，其信息主要是用于監測，或加入少量的控制。對于前兩類設備，與之相連的直接控制設備是變頻器、軟起動器、馬達保護器等控制器。這些控制器接收PLC通過DP總線發出的指令，同時又將設備運行或故障信息反饋給PLC，并在上位機監控畫面顯示這些狀態。上位機畫面包含有豐富的信息，包括設備起停操作界面、運行狀態信息、趨勢曲線等，通過對數據庫信息進行統計分析、處理，還可以在上位機中得到生產設備的歷史曲線、臺時、整機效率計算，電量水量統計等，實現工廠過程數據可視化及設備管理。不難看出，設備控制順序是上位機―PLC―控制器―現場設備。

2、控制器與現場設備

無擾切換電路設計，在沒有采用FCS之前，主要通過遠程就地切換繼電器與主回路接觸器通斷的時間差，來保證遠程就地切換瞬間設備啟動回路或運行回路不斷電。即切換過程要保證主回路接觸器線圈失電、觸點斷開的時間，要大于切換繼電器線圈得電、觸點閉合的時間。FCS系統，從電路及程序上，充分考慮切換的順暢。以變頻回路為例。總線/就地切換開關不影響就地啟動繼電器的動作，通過變頻器運行輸出繼電器，以及總線/就地停止繼電器，來保持給變頻器的啟動信號維持切換之前的狀態。為了保持變頻器切換前后頻率不變，配合以智能操作器，此操作器可顯示變頻器的頻率給定值SV和頻率反饋值MV。無論總線還是就地，MV都對應于變頻器的實際頻率反饋值。SV則不同。就地時，SV顯示操作器給變頻器的頻率設定值；總線時，SV顯示的是MV通過操作器自身變送輸出的值，與此時PLC通過總線設置給變頻器的頻率給定值基本一致。在就地切換到總線的瞬間，PLC通過總線將頻率實時數據傳輸給變頻器作為頻率給定信號；在總線切換到就地的瞬間，則是利用操作器自身的無擾切換功能，操作器接收轉換信號后，瞬間將顯示的SV的值輸出給變頻器作為給定頻率，從而實現雙方向的可靠的無擾切換。

3、PLC與控制器

為對不同控制方式的電機進行統一管理，PLC中設置統一的電機控制變量，包括電機控制類型、控制字、狀態字、頻率設定、頻率反饋、電機電流、電機功率、故障代碼。其中電機控制類型中顯示變頻器控制、軟起動器控制、電機保護器控制、普通電機控制等信息。控制字中包括起停電機、故障復位。狀態字包括運行/停止、總線/就地、故障、急停、合閘/分閘等信息。頻率設定和頻率反饋對應于變頻器，電機電流、功率、故障代碼對應于所有總線控制設備。故障代碼是FCS較DCS優勢之處，PLC通過總線讀取故障代碼后，可以對現場裝置進行遠方診斷，快速判斷故障原因，排查故障。

4、上位機與PLC

上位機與PLC的通訊，采用DAServer作為接口，DAServer根據設定時間比如1000ms來讀寫需要與PLC交互的數據。上位機則是以事件形式讀取接口中的數據。這些數據信息的讀寫，需要上位機進行解碼及編碼，以對應到特定位，實現PLC中控制字及狀態字在上位機畫面的顯示。對于自成系統的如球磨機等設備，由于自身存在很完備的監控系統，通過通訊讀取需要特別關注的參數以顯示在畫面中。如球磨機的油站、離合器、慢驅電機、主電機等的狀態、報警等信息，軸瓦及定子溫度、油壓油流、振動等信息，陶瓷過濾機的循環泵、加酸泵、真空泵等相關信息。

5、上位機與服務器

上位機與PLC之間的通訊使得畫面可以獲得設備運行的實時數據。如若需要生產的歷史數據或關鍵的性能指標，則需要從服務器中獲得數據。各PLC設備將總線傳輸的與生產密切相關的設備數據存儲到服務器，上位機利用ActiveFactory分析報表工具讀取服務器的歷史數據，以跟蹤生產信息，并對信息進行分析、計算、處理，得到生產設備的歷史曲線、臺時、整機效率、耗電量、用水量等。工廠過程數據可視化后，管理人員能夠在詳細的數據趨勢及信息基礎上，采取行動優化生產過程。生成數據報表及設備管理報表，提高生產績效。

五、結束語

通過對新時期下，電氣自動化設備的分析，進一步明確了電氣自動化設備的發展方向，為電氣自動化設備管理系統設計的優化完善奠定了堅實基礎，有助于電氣自動化設備發展水平的提高。

參考文獻

第6篇：系統設計理論范文

【關鍵詞】項目管理；用電信息采集項目；營銷項目

用電信息采集系統建設是營銷項目的最重要的組成部分，最近幾年投資較大。營銷專項計劃設立時間短，缺乏管理基礎和經驗，在實際工作中還存在一些不足，主要表現在：一是項目可研、立項和投資標準等工作跟不上，存在預安排項目、預估算投資計劃的現象；二是項目計劃執行進度不均勻衡，存在突擊完成資金進度的現象；三是項目過程管控不到位，項目實施的監督檢查較少，對項目的實際完成情況缺乏監控；四是項目后續管理不到位，檔案資料管理不規范，效益分析評價不重視。本文從用電信息采集系統的特點出發，探討采集項目管理中相關規范和流程。

1 項目管理特點

項目管理與傳統的部門管理相比最大的特點是注重綜合性管理，并且項目管理有嚴格的時間限制。具體來講有以下幾個特點：①項目管理的對象是項目或被當作項目來處理的運作；②項目管理的全過程都貫穿著系統工程的思想；③項目管理的組織具有特殊性；④項目管理的體制是一種基于團隊管理的個人負責制；⑤項目管理的方式是目標管理；⑥項目管理的要點是創造和保持一種使項目順利進行的環境；⑦項目管理的方法、工具和手段具有先進性、開放性；⑧項目管理是一項復雜的工作；⑨項目管理的本質是計劃和控制一次性工作，在規定期限內達到預定目標，一旦目標滿足，項目就失去其存在的意義而結束。

2 用電信息采集項目管理流程

把用電信息采集項目按照實施過程進行分解，可以分解成項目立項、施工準備、現場施工、竣工驗收、項目內審、竣工驗收等6個環節，各個環節的流程關系如下：

2.1 項目立項

項目立項是采集項目合法性、科學性與合理性的重要保證。按照營銷項目管理辦法相關要求，嚴格執行營銷項目儲備制度，建設營銷項目儲備庫，對未納入公司營銷項目儲備庫的項目，不予立項。首先對項目進行綜合整理，編制項目可行性研究報告（建設方案）或項目說明書，對項目進行審查、評級和排序，并依據排序結果確定儲備項目，建立本單位營銷項目儲備庫。本文中的建設管理單位是指參與組織、管理和實施采集項目的地市（縣）供電公司。

2.2 施工準備

施工準備包括方案設計、招標采購、合同簽訂、檢測驗收、物資領用、開工手續辦理等工作。

（1）按照用電信息采集系統系列技術標準，組織制定采集項目建設典型方案；各建設管理單位應按照典型方案和技術標準要求，組織有資質的單位開展現場勘查和施工圖設計，明確客戶信息、設備選型、安裝位置、物料需求等內容，編制項目概算。

（2）招標采購包括采集項目涉及物資和服務（設計、施工、監理等）的采購，其過程應按照公司物資集約化管理要求，由公司總部或省公司統一組織實施。對單項投資達到3000萬元以上的采集項目應實行強制監理。

（3）物資合同簽訂應執行物資合同承辦管理辦法及公司相關要求；簽訂的施工合同應包括工程范圍、工程量、合同金額、質量要求、工期要求、違約責任、安全協議等內容。

（4）嚴格把控產品質量，堅決杜絕存在質量缺陷或隱患的電能表和用電信息采集終端掛網運行。

（5）建設管理單位應建立有效的項目物資領用管理機制，嚴格審核施工單位的物資需求計劃，確保項目物資的合理有效利用；施工單位按照批準的物資需求計劃，辦理領料手續，按時領料。

（6）施工單位在開工前應履行完整的開工手續，編制施工方案和工程開工報告，其中保證安全的組織措施和技術措施應符合公司安全工作規程要求，經建設管理單位審核通過后方可組織現場施工。

2.3 現場施工

建設管理單位應做好施工組織工作，根據項目建設內容，建立完善過程管控機制，準確掌握施工情況，科學組織施工力量，對建設過程中的安全、質量、進度、物資供應等問題進行定期分析和協調，提高項目管理效率。

2.4 竣工驗收

采集項目竣工驗收應實行標準化驗收?？⒐を炇辗譃閱卧こ舔炇蘸蛦雾椆こ舔炇铡?/p>

2.5 項目內審

項目內審工作是采集項目全過程管理中的重點內控環節，應在完成單項工程竣工驗收的基礎上開展。項目內審工作應由建設管理單位按照公司相關規定統一組織開展，可委托有資質的第三方機構承擔具體審查工作，所產生的費用可列入采集項目管理費用。單項工程驗收合格并辦理完成相應物料退領手續后，由建設管理單位組織采集項目的設計、安裝調試、監理等單位（以下簡稱工程參建單位）編制工程結算資料，并組織開展內部審查，出具內審報告。項目內審應重點審查招標及合同管理、造價管理、物資管理、資金管理、驗收管理等內容，根據審查結果出具內審報告，并作為工程結（決）算的必備條件。

2.6 竣工結（決）算

完成項目內審并整改合格后，建設管理單位應盡快組織各工程參建單位辦理竣工結（決）算手續，編制竣工（結）決算報告，涉及固定資產的應及時辦理資產登記手續。

3 用電信息采集項目資料規范化管理

項目管理資料是采集項目管理工作的重要組成部分，貫穿于采集項目管理全過程，做好項目管理資料的整理和歸檔工作是保證項目驗收及審計工作順利開展的必備條件。有必要制定采集項目管理資料模板，規范采集項目各管理環節的記錄資料格式及內容，明確其執行責任主體。

（1）項目立項環節主要的記錄資料包括年度用電信息采集系統建設可行性研究及初步設計報告、報告的批復及采集工程項目的資金下達計劃。

（2）施工準備階段主要包括現場施工方案設計、招標采購、采集設備和電能表的檢測、物資領用、安全協議及開工報告的編制等。

（3）現場施工環節主要進行采集設備的安裝與調試，涉及安裝調試記錄、拆舊物資回收表、設計變更審批表、監理簽證單等。

（4）竣工驗收環節包括竣工驗收申請、竣工驗收實施、竣工驗收結果處理等。包含單項工程竣工驗收申請表、單項工程竣工驗收單、單項工程整改通知單、單項工程復驗申請表、單項工程復驗單、單項工程竣工驗收報告、單項工程竣工驗收報告。

（5）項目內審環節主要對各工程參建單位編制的工程結算資料進行內部審查，根據審查結果出具審查報告。包含工程量匯總表、預付款、進度款報審表、項目內審報告等。

（6）結（決）算環節主要由建設管理單位與工程參建單位辦理結算手續，并根據內審報告組織編制結（決）算報告。

4 結論

本文結合項目管理理論以及營銷項目管理理論，對用電信息信息采集系統建設的理論基礎、方法和管理流程進行了研究，全面分析了其獨特性，指出了此類項目管理中的主要問題，建立了相關的項目管理流程，搭建了項目管理方法的完整架構。一是對工作分解，減少了工期計劃的不確定性因素，提高了工期計劃的科學性和合理性。提出了項目過程控制機制，實現了項目過程的高效管理，對項目業務流程關鍵控制點加強，使得工作的的結果更加可控。

參考文獻：

[1]王昭.項目管理理論在供電企業管理咨詢中的應用研究[D].華北電力大學，2009.

第7篇：系統設計理論范文

開發和建設科研管理信息系統是利用信息技術和網絡技術突破傳統科研管理模式存在的弊端，構建代替人工、信息共享、學科化服務、數據分析的快捷、準確、高效的科研管理新模式。其工作流程是科研人員通過系統對科研工作進行日常管理，科研管理人員的工作主要是對信息的審計和更高層次的利用。而科研管理信息系統具有遠程性、規范性、動態性、集約性等特點，能很好地收集、整合與傳遞科研信息，提高工作效率，保證科研數據的及時性和準確性，較好地解決傳統科研管理帶來的程序繁瑣且重復的弊端。系統管理工作的動態性和參與性為科研人員提供了日常科研工作的信息化管理平臺。

2系統設計

2．1基本原則與目標

研究所科研管理信息系統是基于網絡的科研信息數據管理平臺，在系統整體過程中要充分把握規范性、安全性、實用性、可靠性、可擴充性原則，采用面向對象的程序設計語言和模塊化的軟件開發方法。系統建設目標是建立一個能夠覆蓋研究所主要科研業務管理的計算機信息管理系統。以網絡為平臺，利用計算機網絡技術簡化人工管理流程，通過信息的一次錄入，實現信息多方共享、綜合分析加工和信息的批量導出導入，滿足不同管理層次對各類信息的需求。

2．2功能設計

系統除了能夠實現數據錄入、權限瀏覽、報表打印、留言板等功能外，還需要實現節點推送功能、關聯查詢功能、統計/匯總功能和批量導入導出功能。節點推送功能:系統將業務流程串接起來，將節點任務推送給相關人員，并及時反饋相關工作任務和要求。關聯查詢功能:系統支持全信息的查詢和關聯功能，當用戶需要了解一個項目時，系統能把項目相關信息一并展現給用戶。統計/匯總功能:系統通過數據庫層匯總分析原始數據，自動形成報表和數據，無需人工參與加工。批量導入導出功能:系統能夠實現標準格式文件的批量導入，如任務書、開題報告、中期檢查報告、結題報告等，也可根據需求將數據批量導出。

2．3結構設計

根據科研管理的業務范圍和管理要素，科研管理信息系統主要包含以下功能模塊。信息模塊:該模塊由科技處基于門戶網信息動態、最新通知和學術活動公告。項目管理模塊:該模塊是系統的關鍵部分，主要包括課題立項、開題、結題和成果申報管理。由用戶通過權限賬號進行全過程管理，包括課題研究過程性文件和成果，科技處通過管理員權限進行瀏覽審核并反饋。成果管理模塊:用戶登錄后，通過該模塊對個人成果進行填報和管理，包括論文、著作、獲獎等方面的信息。研究生管理模塊:該模塊屬于用戶信息管理和課題管理一體化的部分，主要包括用戶基本信息、選課明細和課題管理相關內容。研究生通過登錄該模塊，填報入學基本信息，選課明細，提交課題研究過程中的所有文件。科研條件管理模塊:該模塊對研究所科技資產進行統計管理。用戶管理模塊:該系統設置3種用戶類型，分別為科技處系統管理員、各科室領導管理員、科研人員，并根據用戶角色和單位不同分配不同的權限。另外，系統還通過網站提供日常所需的科研相關文件下載功能。

3系統技術實現

系統采用基于J2EE技術框架的B/S構架，以Eclipse+JBossTools為開發平臺，以MicrosoftSQLServer2005為數據庫平臺，應用Tomcat6．0輕量級服務器，采用JSF、JavaBean、JPA等多種開發技術，在WindowsServer2003或WindowsXP以上操作系統環境運行?？蒲泄芾硇畔⑾到y在開發和完善時需重點考慮以下問題。一是系統的安全性。為確保研究所科研信息的安全，系統通過權限管理為每個用戶分配相應的角色，不同的角色使用戶使用的系統功能和查看信息的范圍得到控制。除系統管理員外，所有用戶只可修改自己所添加的數據。此外，系統還提供了操作日志記錄功能，用戶在系統的所有操作都有所可查，進而保證了用戶的操作都是可審計、可追溯的。二是系統的可維護性。系統采用模塊化設計，每個功能模塊的編程、調試獨立進行。三是與現有系統的集成。結合研究所科研人員內部局域網賬號，系統開發局域網內部系統的統一認證功能，方便用戶注冊。

4結語

第8篇：系統設計理論范文

根據新疆兵團農業機械化、規模化、集約化、現代化的生產優勢，開發從軟件工程的角度出發，按照實地調研→需求分析→系統概要設計→數據庫設計→系統詳細設計→系統實現→系統測試→系統應用的程序逐步完成。以基礎農情數據為依托，通過深入分析棉花水氮耦合效應，應用集成計算技術、專業模型技術構建灌水施肥推薦模型為主的決策系統，實現團場資源空間信息查詢、土壤養分管理、土壤水分管理、施肥灌水決策、信息咨詢及系統的維護等功能。系統是一個服務型的平臺，可以以專題地圖、數據表格、文字等形式進行結果輸出，為團場生產者，管理人員提供形象化、直觀化的信息服務，為石河子總場精準農作提供科學依據。

2系統的總體設計

采用面向用戶對象設計的思想，自下而上，先總體后個體，多層次建立體系結構。按照軟件工程設計規范，平臺設計遵循自上而下、先整體后局部的原則，采用GIS(地理信息系統)軟件、數據庫建設、網絡技術，充分利用GIS對數據的采集和編輯能力，采用B/S結構模式進行系統構建。系統由農業資源數據庫和模型數據庫構成，通過接口技術實現數據庫數據的調用和平臺決策系統的人機交互的連接;按照平臺優先開發目標，對資源數據庫進行分類和模型庫開發;根據系統總體規劃，采用“人機交互、模型、數據庫”三步件模式，最終實現網絡農業資源信息查詢和決策分析服務。

3系統結構與功能設計

3．1系統結構設計

從軟件工程的角度出發，結合本系統的研究目的，系統由數據庫、模型庫、GIS二次開發組件人機界面等部分組成。系統是一個B/S與C/S相結合的系統，整體框架是采用面向服務設計。系統平臺主體結構分為4層，分別為用戶接入層、應用層、支撐層、表示層。用戶接入層包括用戶登錄驗證(即團場領導、普通用戶、系統管理員);應用層包括決策、存儲、檢索、維護等應用功能;支撐層包括ArcGISDesktop及開發組件(ArcGISserver)、網絡相關技術和SOLserver2005系統支撐層;表示層展示最終實現模塊，對各模塊數據進行訪問，為用戶提供交互式操作界面，包括GIS資源信息管理、棉花生產效益分析、棉田水分管理、棉花施肥推薦、生產資料與調度及專家咨詢等。

3．2數據庫

系統的穩定運行基于后臺數據庫的有力支持。系統數據庫的開發過程遵循軟件工程的方法，采用規范合理的設計過程。系統數據庫包括屬性數據庫和空間數據庫兩大類，兩庫之間通過關聯字段來實現關聯;充分利用GIS(地理信息系統)存儲和空間查詢功能，建立GIS資源數據庫，農戶可以進行農田信息查詢，查詢所屬地塊養分信息，為經驗施肥提供參考。屬性數據庫包括農田地理信息數據庫、農田氣象信息數據庫、農業生產信息數據庫、專家知識數據庫、社會資源數據庫及模型數據庫。考慮到未來數據需求、業務需求、報表需求和數據完整性等方面，本系統數據庫按照規范化設計的步驟進行，采用SQLServer2005實現。系統的空間數據庫由Arc-GIS桌面進行創建，應用ArcGISServer進行空間信息。系統管理員可以對存儲的數據進行查詢、添加、刪除等操作。

3．3模型庫

模型庫是存儲和表示模型的計算機系統，是一個涉及多功能的系統，很難直接進行分析設計，必須借助模型來分析設計系統。系統依靠模型庫中模型進行決策。系統中涉及到追肥模型、水分模型、棉花效益模型及生產資料分配模型。根據田間調查和田間試驗探究各系統模型建立，通過驗證分析得到模型，為系統構建建立基礎，實現決策功能。

4系統開發與實現

系統開發與實現系統在多年試驗及大量團場調查數據的基礎上，通過基礎數據庫的建設與模型算法數據庫的建立，結合系統分析和設計，進行系統平臺的構建。系統運行在網絡環境，以Java為開發工具，采用J2EE為開發架構，以Windowsserver為服務器操作系統，設計采用多層架構的B/S結構，通用組件框架平臺技術;以SQLSERVER2005作為主要數據庫;采用業內流行的應用中間件tomcat;利用XML作為系統接口的數據交換標準。

5系統功能設計

通過數據庫和模型庫的建立，為系統建立奠定基礎，在此基礎上進行系統內部功能設計。系統以棉花為主要農作物，以氣象因子、農田地理條件、土壤信息及生產條件等農業資源數據為依托;系統功能明確了信息咨詢及施肥灌水決策分析功能，通過屬性數據與空間數據通過相關字段相關聯，實現基本地圖操作、專家咨詢、棉花效益分析、水肥管理及GIS資源管理等功能。

5．1基本地圖操作

通過打開石河子總場棉花利用現狀圖，根據設置GIS的相關屬性來實現各類空間信息查詢服務。查閱相關棉田信息，實現棉田信息導入導出、查詢監測點信息及視圖基本操作功能，如放大、縮小、平移、全屏及打印等。

5．2GIS資源信息管理

采用GIS(地理信息系統)軟件進行基礎圖件的數字化規范化處理。通過ArcGISServer生成柵格圖像的格式傳輸到客戶端，進行網絡地圖，實現空間數據和屬性數據的查詢、顯示、分析、輸出等功能。資源信息包括所屬地塊、土壤理化性質(質地、有機質、全氮、速效磷、速效鉀等)、棉花近幾年單產及連隊狀況(農用機械擁有量、連隊職工、灌井量)等信息。通過氣象數據板塊操作生成歷年各月份溫度和降水變化趨勢圖，進行打印輸出結果。查詢2008－2014年氣候狀況(如＞0℃積溫，終霜期、初霜期、無霜期)及棉花播種期和苗期遇到的自然災害，為團場技術指導員的需求生成以連隊為單位的各種數據趨勢圖，進行相關需求分析，下發給連隊技術員，為下一年確定棉花播種時間提供參考依據。

5．3生產資料管理與分配

根據提出的棉花生產目標和需求，以及資源需求和使用性質的不同，對團場勞動力、機械、農業生產資料進行一種人為的資源需求分配。

5．4產前效益分析

根據兵團農業生產的管理模式和流程，采用投入產出法，其原理為把生產過程看作是投入的過程。對石河子總場棉花生育周期生產資料投入和人工成本投入進行調查，經過分析處理，總結出適合計算機語言的數學模型。該模型依據棉花目標產量為285～409kg和職工棉花耕地面積為標準確定推薦，分別按步驟計算棉花產前成本、產中成本、收獲時期人工和機械采棉成本，從而得到人工和機械采花凈收益、成本收益率。分析兩種采摘方式棉花整個生育期各階段成本投入狀況，為職工進行準備下一年生產資料和確定采花方式提供參考。

5．5棉花追肥推薦

植被指數是反映作物生長信息重要的光譜參數，NDVI值與作物的生長狀況、發育時期關系緊密，可用于反演作物的產量關系。根據李新偉等(2014)2011－2012年在石河子大學農學院試驗站的研究，得到棉花4個生育期(蕾期、花期、鈴期、絮期)冠層歸一化差值植被指數(NDVI)與產量的相關系數(r)分別為0．7137、0．8479、0．8979、0．6926，在花期(P=0．0034)、盛鈴期(P=0．0008)達到極顯著正相關。建立冠層NDVI值、施肥量與產量相關性。在此基礎上建立追肥模型。用戶根據目標產量參數值計算出棉花盛蕾期、花期、盛鈴期、初絮期的施肥量，以及總施肥量和基肥總量。進行階段推薦施肥，在滿足高產的情況下，減少施肥量，獲得更多收益，為農戶施肥提供從參考。

5．6專家咨詢

專家咨詢功通過基于規則的知識庫表達系統來實現，目前不能用模型定量的知識進行咨詢。因此，采用經驗模型建立咨詢，內容包括:機械采棉相關標準、病蟲害診斷與防治及棉花生長診斷等模塊。通過用戶上傳到相關板塊中的問題，系統會自動把問題分配給專業技術人員進行在線回答，反饋給用戶進行農事指導。

5．7系統管理

系統根據安全性原則，建立獨立的后臺登錄界面，實現對用戶基本信息、角色管理(團場管理者、普通用戶、系統管理員)及日志管理，可以實現對用戶信息添加、修改、刪除及模糊查詢等功能。由于系統是個多功能的集成系統，因此根據角色來設定用戶權限和業務操作。

5．8系統幫助

由于本系統是一個實用型應用軟件，包括了多種功能模塊的集成，用戶可以下載系統使用手冊，進行學習。

6結論與討論

第9篇：系統設計理論范文

關鍵詞：協同管理；高校；技防系統；建設

隨著我國高等院校的不斷擴招和擴建，很多高校的學校規模和師生人數、硬件設備數量等硬指標都有一定的提升，為了提供給師生一個安全、和諧的校園環境，高校保衛安全部門對于技防的建設必須要有一定的提高，對于各個安全系統的對接和建設一定要進一步完善，原來的基礎已經不能保障現在的安全狀況，學校方面必須加大投入，引入一些新的安全監控設備，確保整個校園的安全、和諧，為協同管理理論下的高校技防建設提供堅實的基礎。

1 協同管理理論下的高校技防建設的基本現狀

1.1 高校技防系統的管理模式不夠完善

一些高校的技防系統都是由管理者直接下達各項任務，然后各個系統之間慢慢實現目標，這種技防系統管理模式過于單一，在管理過程中，各個管理者之間缺乏溝通合作，技防系統之間的協同效果不佳，管理者之間無法通過一處系統獲得信息，導致各個系統之間的信息無法共享，無法準確、及時地獲取獲取每一處有用的安全信息，這就導致了發生了事故后，各個管理者無法及時通過信息處理問題。

1.2高校技防系統的數據記錄摘選功能不足

在高校技防系統的應用中，攝像監控是非常重要的，但是這些視頻監控的數據和參數和移動信號數據參數每一刻都在隨著環境的變化而變化，但是現有的高校技防系統對這些數據的記錄和摘選是非常不足的，當管理者需要運用這些數據信息資料時，往往不能快速挑選到對自己有用的信息，因為各種視頻數據過于龐大，必須慢慢挑選，所以每次調用數據對于管理者來說都是非常困難的。

1.3 高校技防系統之間協調不夠完善

在協同管理理論下的高校技防建設中，各個技防系統之間協同效果不佳，因為各個技防系統設備都有各種不一樣的技術難關，高校技防系統主要運用的是智能化、外設、多個模塊集成的安全監控設備，這些設備之間只有協調運行，才能保障高校技防系統的完美運行，但是各個設備之間都有自己的技術特點，技防系統設備之間不能安全有效地分析儲存各類重要數據。

1.4 高校技防系統之間缺乏綜合分析能力

在高校技防系統平臺運用中，各個子系統之間都是獨立合作，數據之間缺乏共享模式，視頻監控數據都是單方存儲的，多個系統之間無法快速的根據視頻監控數據進行分析預判，多個子模塊之間無法進行綜合分析，隨著未來科技的發展，必須引進各種先進的監控設備，以提高高校技防系統的綜合分析能力。

1.5 技防系統平臺與公安部門的對接不夠

高校技防系統的監控平臺只是由管理者單向下達任務和指令，然后技防系統根據管理者的指令去實行監控，在運行的過程中，針對一些可能出現的安全事故，無法做到記錄并及時傳遞給一線人員，讓一線人員去進行處理，高校技防系統和公安部門的安全防空系統的對接不夠完善，公安部門無法第一時間了解現場，并及時趕到現場處理一些突發事件，降低了處理案件的效率。

2 提高協同管理理論下的高校技防建設的建議

2.1 加強對高校技防系統的管理模式建設

在高校技防建設的過程中，不斷完善協同管理的理論，各個管理層之間協調合作，管理者在技防系統平臺運行的過程中，要制定好完善的運行機制，確保管理者能夠隨時調動每一塊的安全信息，加強技防系統的每一個子模塊之間的聯系，管理者之間要隨時溝通聯系，建立適合復雜環境下的技防系統管理模式，保證技防系統的完美運作。

2.2 提升技防系統數據記錄和摘要能力

高校的環境一般比較復雜，在采購高校技防系統的設備時，必須挑選各項技術參數基本一致的設備，要提前對設備的技術參數有一定的了解，選擇記錄和摘要數據功能功能比較強的技防系統設備，針對技防系統的特點和校園復雜的環境，挑選合適、經濟適用的設備，并對多個模塊之間進行綜合分析，確保各個模塊之間能夠綜合協調應用，做到數據共享，并及時報警提醒，確保校園安保人員能夠及時針對特殊情況制定相應對策，提高技防系統對高校的保衛工作效果。

2.3增強技防系統的綜合運用能力

在協同管理理論下的高校技防建設的過程中，必須注重技防系統的協同發展，通過互聯網、網絡云終端、云服務等先進的電子信息媒體技術進行高校技防系統建設，充分結合運用校園的各種環境和現實情況，各個子系統之間通過互聯網進行數據對接共享，保證信息的及時傳輸，然后云服務根據重要信息進行任務分配，綜合運用技防系統各個子模塊，及時針對各個子模塊信息數據，制定綜合實用的技防系統，不僅提高了技防系統的綜合運用能力，也能更好地保障校園安全。

2.4加強學校、社會、派出所的對接管理

加強對大學校園的周邊環境和安保情況的了解，學校安保要及時和周邊街道進行溝通交流，把學校的技防管理系統和公安機關的系統進行對接，經常進行技術交流，確保發生突發安全事件時，公安機關人員能及時了解情況，并第一時間趕往現場進行處理，引入先進的安全管理理念和模式，增強對社會復雜情況的應對能力。

2.5 加強對技防系統設備的維護和保養

技防系統設備都是長年使用的，在使用過程中，不可避免地會發生一些損壞，有很多重要數據都時刻記錄在其中，必須定期對技防系統設備進行維護保養，確保設備不會發生突然損壞，如果設備突然損壞了，會導致很多重要信息丟失，這些信息丟失后，很難再找回來，所以學校安保必須加大對技防系統的投入，購買先進的技防系統設備，及時保養維護，保證發生突發事件后，技防系統設備能夠正常進行使用。

3 結語

隨著我國大學教育的不斷深化改革，協同管理理論下的高校技防建設是未來高校安保工作的發展趨勢，在協同管理理論的基礎下，必須加強對高校技防系統的建設。在高校技防系統的建設過程中，各個系統之間必須協調合作，綜合運用技防系統，運用先進的技防系統管理理念，做好和公安機關的安全對接工作，信息共享，增強技防系統的開放性，讓公安機關能隨時了解大學校園的基本情況，學校安保部門也要加強管理，努力建設維護一個穩定、和諧的校園環境。

參考文獻：

[1]李富來，劉德春，張勇.協同管理理論視域中高職技防建設的思考――以天津職業大學安全監控中心建設為例[J].才智，2015，29：22-23.