計算機硬件系統精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的計算機硬件系統主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：計算機硬件系統范文

關鍵詞：計算機；硬件測試；設計與實現

引言

計算機硬件是計算機系統中各種物理裝置的總稱，并且按照系統結構的要求可以將其形成一個統一的有機體，從而有利于實現對計算機內各種軟件正常運行的有效維護。因此，對數據和程序進行輸入和存儲，按照程序加工數據是計算機硬件的主要功能。

1計算機硬件測試系統的設計規范

1.1通用設計方面的要求1）基于XML文件對測試時間和次數等通用參數的支持，配置時所輸入的文件必須為該形式的文件，其中測試時間指的是測試所能夠持續的時長；測試次數則是在指定測試時間內配置所完成的次數，每個測試所包括的不同可選測試項目的配置都是由XML文件指定的。2）每個測試工具只要是硬件相關，便都必須具備硬件顯示信息的基本功能，如硬件測試的廠商、端口號、型號以及驅動的版本等，以UI模塊的設計為準則實現對每個測試工具UI的設計。測試完成后，程序的返回值只有0與非0兩種情況，其中0代表的測試正常，非0則表示測試過程中程序出現自定義的錯誤。3）測試模塊需要設計成自動運行，即不要安裝任何軟件便可以自動運行，在同一目錄內使用測試所需要的非Windows自庫文件和相關執行程序。同時，編寫者在測試模塊要封裝成相關測試構件的形式。1.2文檔需求測試模塊在進行交付和驗收時需要提交完整的文檔：1）交檔的目錄需要經過一定的交付流程；2）文檔在設計過程中會涉及到多種軟件的應用，如高層設計、組織結構、相關的文件關系圖、數據流圖以及流程圖等；3）代碼源程序，主要包括各種文件，如資源、程序代碼以及其他文件等；4）代碼所對應的各種程序設計文檔，函數和全局變量的說明、函數輸入輸出以及關鍵數據的結構等；5）編譯和使用過程中會用到相關的說明書，如各種執行文件的編譯和生成、安裝包的部署和發行、測試模塊所使用的各種說明書以及要求Word和PDF所提供的各種格式以及眾多版本等。1.3測試構件測試構件是由運行測試機上眾多的個體模塊構成的，而測試模塊主要是每個單獨測試項目所需要的各種文件的集合體以及按照各種要求完成對相關文件和數據的配置，如對處理器、內存以及硬盤的測試等。同時，在服務器或者PC等測試系統中，各種測試項目需要在同一個目錄內進行集中統一的存放和管理。但是，測試構件可能是自行開發的也可能是集成第三方開發的，又或者是商業所集成的各種測試工具等。因此，測試構件構成的要求非常嚴格，不僅能夠直接運行各種執行程序文件，支持和滿足第三方程序的執行，將各種測試結果的數據收集起來經過整理確保其格式的統一性，并且對于各種商業測試還能實現自動安裝以及完成相關的執行處理操作等。1.4目錄結構定義測試流程是在測試構件中所引用的最小測試單位，但是如果測試程序是相同的，測試流程和參數不同，則生成的測試構件有很多個。但是這些測試構件所指的測試程序都是相同的，只是所包含的測試和數據配置有所不同。同時，測試構件在系統中是以目錄文件的形式存在的，其名稱的區分主要是目錄名。

2各測試功能模塊的實現

2.1處理器測試1）設計要求。處理器的測試往往分為功能和壓力測試，對功能的測試是對處理器廠商、型號、類別、當前運行的頻率、支持的指令集合以及標稱頻率的測試；壓力測試則是對單核和多核并行壓力的測試。2）總體設計功能的實現。一方面，可以顯示CPU的各種信息，鼠標相關信息的安裝，如驅動等，左右鍵的調換以及具體移動的數據；另一方面，還能測試CPU的速度。3）部分代碼實現。CPU速度測試的原理原本就十分簡單，即在規定時間內統計和記錄CPU運行的次數以及變化情況，然后相應地計算出其具體的速度。本模塊的模型是對話框形式，通過對各控件變量進行一定的類向導映射，以及定義相關時間類，通過單擊相關事件按鈕便能夠測試速度的功能。另外，完成相應的測試之后，還會在相應的目錄下面生成result.txt文件，以此來對本次測試的相關信息進行記錄。2.2存儲器測試1）設計要求。硬盤是電腦重要的外部存儲器之一，不僅擁有超大的容量，并且運行速度非常快，并且其作為機械部件的一種，指標非常多，尋道時間、主軸轉速都存在，單碟容量和內部所傳輸的速率是性能方面的主要體現。其中性能被限制主要與硬盤的子系統有關，雖然硬盤的外存很快，但是其速度相對于CPU內存而言非常慢。另外，存儲器的測試主要包括對基本信息和讀寫的測試。2）總體設計。在Windows和Linux系統中都可以把設備當作相關的文件來操作，對于Windows系統而言，可以將串口1、2當作com1、2傳遞給CreateFile函數中，其中利用文件放路徑的形式將所需要進行訪問和操作的硬件設備全部指明是參數COM1和COM2的根本目的。這在一定程度上與所要訪問的串行端口十分相似，并且還能實現對磁盤扇區的訪問。值得注意的是硬盤操作的標識并不需要用disk1和disk2來標識。基于邏輯扇區在邏輯分區的上面，在對磁盤邏輯分區進行訪問的過程中需要指定某種特定的格式。3）算法實現。Windows磁盤本身具有相對較大的緩沖區，在讀取相關的磁盤數據時，系統實際讀取數據的長度可能會比指定數據長，這樣的好處便是當你下次再讀取相關數據時，如果緩沖區保留了你所要讀取的數據，便不需要讀盤直接復制過去即可；在磁盤中寫入數據時，系統會自動提醒你將數據復制到緩沖區，待寫入成功之后，系統后臺會逐漸在磁盤中寫入數據。若編寫程序時沒有對上述因素進行考慮，則所測試的結果可能并不準確。

3結語

第2篇：計算機硬件系統范文

關鍵詞：嵌入式計算機 硬件抽象層 操作系統 隔離機制

中圖分類號：TP316.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0049-03

隨著軟件在嵌入式計算機設計中的比重越來越大，為了減少開發成本，軟件的可重用性設計就成為嵌入式計算機領域研究的重要問題。特別是應用于安全關鍵領域的軟件，需要投入大量的時間和精力對新開發或移植后的軟件進行驗證和確認。在軟件架構設計階段進行可重用設計，可大大減少驗證和確認工作量，從而降低開發成本，縮短開發周期。

根據摩爾定律，相同面積硅片上的晶體管封裝數量每18個月左右就會增加一倍，而成本卻成比例遞減。在這一規律驅動下，新器件不斷出現、舊器件不斷停產，計算機硬件更新的速度很快，但使用嵌入式計算機的系統或設備的生命周期往往很長。在系統或設備漫長的服役期中，如果嵌入式計算機中的器件因故障等原因需要更換，常面臨元器件的停產、斷檔，只能用其它相同或相似功能的器件來替換，替換后的驗證和確認往往代價較大。如何保證讓原來經過驗證的軟件可以不加修改地在新的硬件平臺上順利運行是我們面臨的新問題。

隨著嵌入式實時操作系統地廣泛使用，通過設計硬件抽象層，建立硬件抽象層與操作系統的接口，可以分離硬件和軟件，從而較好地解決上述問題。

1 軟件結構模型

硬件抽象層封裝了底層硬件的詳細信息，為上層軟件提供對低級資源的抽象訪問。硬件抽象層不僅從邏輯上與操作系統進行分離，而且從空間上進行分離，硬件抽象層、操作系統能夠獨立編譯，分別生成不同的映像。這種結構的好處是：在CPU的體系不發生改變，而僅僅芯片和硬件接口更改的情況下，操作系統和應用程序映像不需要重新生成。但這種分離結構使硬件抽象層、操作系統和應用映像間無法直接進行接口互訪，需要通過一定的機制完成映像間的接口互訪。軟件結構模型如圖1所示。

2 硬件抽象層的結構及功能

在上述軟件結構模型下硬件抽象層的體系結構如圖2所示，其功能如下：

（1）負責完成系統的引導和相關數據結構的初始化，并且啟動用戶配置的啟動映像。

（2）映像管理。為了有效的對映像實施管理，硬件抽象層包含了一個映像管理模塊用于完成映像的管理，管理映像的固化、擦除和加載。映像管理模塊直接使用設備驅動完成對存儲設備的訪問。

（3）硬件抽象層的核心是所有體系結構芯片和設備相關的驅動程序，這些驅動將利用配置的方式提供給操作系統映像使用，當更換硬件平臺時，只要更換合適的硬件抽象層就可以了。

（4）硬件抽象層包含一個目標機調試模塊。這個調試模塊可以完成基于硬件抽象層的軟件的加載和調試。調試會使用設備驅動提供的功能完成與主機端的通信，并調用映像管理模塊的函數進行映像相關操作。

3 硬件抽象層與操作系統接口的定義

硬件抽象層與操作系統接口向操作系統提供了一組標準服務來保證操作系統的硬件無關性，并作為操作系統訪問硬件的橋梁。本文硬件抽象層與操作系統接口的定義主要參考了NATOSTANAG4626。根據功能的不同硬件抽象層與操作系統接口可以分為以下7組，如表1所示。

4 隔離機制的嘗試

目前國內自主版權的操作系統中還沒有完全滿足圖1所示的軟件模型的操作系統，該模型是一個理想模型，本文選用嵌入式系統中廣泛使用的VxWorks操作系統開展硬件抽象層與操作系統隔離機制的研究。

將硬件抽象層與操作系統接口函數加入VxWorks操作系統，改造后的軟件結構如圖3所示，操作系統內核Wind對硬件的操作只能通過放在操作系統層的函數庫來選擇合適的接口函數，然后通過調用該函數來訪問硬件抽象層中經過改造的BSP函數（即與硬件操作相關的函數），從而實現了隔離機制。

5 驗證與測試

硬件抽象層與操作系統接口的引入將原來VxWorks操作系統的功能分為兩部分，一部分是接口之上與硬件無關的通用操作系統，另一部分是接口之下的硬件抽象層軟件。將原來操作系統直接訪問硬件資源變成為通過硬件抽象層與操作系統接口來訪問，軟件結構如此革命性的變化，其功能的有效性以及這種改變對系統實時性的影響將是驗證與測試面臨的主要問題。

由于篇幅所限，功能測試的方法及過程略去，重點介紹性能測試。評價嵌入式實時系統的性能指標多用特定操作的執行時間表示。執行時間的測量通常有兩種方法：軟件方法和硬件方法。其中軟件方法是在被測試的軟件兩端添加時標，軟件執行完成后讀取記錄的時標進行計算；硬件方法通常是使用示波器等測量工具測量指定的測試點，通過讀取軟件執行過程中產生的硬件信號波形來計算執行時間。軟件方法比較簡單，但時間精度不高；硬件方法與之相反，它有著測量工具所能達到的最高測量精度，但測量過程往往比較復雜。

根據本文對操作系統改造的影響范圍，我們將主要測量系統初始化時間、中斷響應時間和異常響應時間，通過這三個時間指標來分析添加硬件抽象層與操作系統接口后對系統性能產生的影響。其中系統初始化時間測量對精度要求不高，使用軟件方法，其他兩項指標的測量使用硬件方法。

5.1 系統初始化時間的測量

系統初始化時間是指從系統上電開始到啟動函數usrRoot（）作為系統的根任務之間所用的時間。本文使用VxWorks中自帶的時標讀取函數vxTimeBaseGet（）來測量。函數vxTimeBaseGet（）可獲取系統執行中的tick數，tick的頻率為系統時鐘頻率的1/4。本文所選用的測試平臺系統時鐘為32MHz，因此tick的頻率為8MHz。除去系統調用時壓棧、出棧的過程，使用函數vxTimeBaseGet（）測量的時間精度可以達到微秒級，滿足系統初始化時間測量的需求。

測量使用的主要代碼如下：

UINT32 high，low；

UINT32 high1，low1；

UINT32 high2，low2；

vxTimeBaseSet（0，0）；/*計數清零*/

vxTimeBaseGet（&high1，&low1）；/*獲取開始時間*/

…… /*系統初始化代碼*/

vxTimeBaseGet（&high2，&low2）；/*獲取結束時間*/

high=high2-high1；

low=low2-low1；

5.2 中斷響應時間的測量

中斷響應時間是指從中斷產生到系統獲知中斷，并開始執行中斷服務程序（ISR）的第一條指令所持續的時間。中斷響應時間是系統實時性的重要指標，采用硬件方法對其進行測量，測量所選用的示波器精度可達納秒級，確保測量精度滿足需求。

在開始測量前，首先在中斷處理程序的開始處添加一條語句，其作用是將硬件平臺中的一位離散量從0置為1，作為進入中斷處理程序的標志。然后示波器的通道A連接硬件平臺的中斷請求信號INQ，通道B連接離散量信號DIO，當中斷產生時將觸發示波器進行記錄，截取示波器通道A和通道B的波形，進行測量和計算。圖4為硬件方法測試示意圖。

使用上述測試方法完成系統初始化時間、中斷響應時間和異常響應時間的測量，測試結果如表2所示。

由上表可知添加硬件抽象層與操作系統接口后，系統的初始化時間、中斷響應時間和異常響應時間與添加前的系統相比都有一定程度的增加，這是因為改造后的系統多了一層硬件抽象層與操作系統接口的函數調用，但這些時間指標仍保持與原來相同的量級。本文使用的測試環境處理器為PowerPC603E，如果選用性能更強的處理器，由于使用硬件抽象層與操作系統接口帶來的性能損失將可以得到進一步縮小。測試結果表明本文研究的硬件抽象層與操作系統接口達到了設計的期望。

6 結語

目前國內針對硬件抽象層的研究剛剛起步，尚未形成相關標準。本文充分考慮嵌入式計算機的特點和要求，對硬件進行抽象，制定了相關接口，從而實現操作系統和硬件的隔離。通過對VxWorks操作系統的改造，驗證了隔離機制，為嵌入式計算機硬件抽象層與操作系統接口的研究提供了一些可以借鑒的經驗。

參考文獻

[1]NATO.STANAG 4626-2005 modular and open avionics architecture（Part II： software）[S].Brussels： Military Agency for Standardization，2005.

[2]A.S.Wake，Integrated Modular Avionics：Software Architecture Concept[R]， Technical Report BAE-BSE-SP-RES-000009，2003.

[3]黃永葵.SAEAS4893《通用開放式體系結構（GOA）框架》評析[J].航空電子技術，2007（1）：40-46.

[4]梅宏，申峻嶸.軟件體系結構研究進展[J].軟件學報，2006（6）：1257-1275.

[5]褚文奎，張鳳鳴，張育等.基于COTS的軍用軟件保障問題研究[J].系統工程與電子技術，2007（12）：2166-2170.

[6]涂剛，張波，陽富民.《嵌入式操作系統移植技術研究》[J].計算機應用研究，2007（2）：83-85.

[7]韓立宏.《嵌入式實時操作系統性能測試方法》[J].指揮控制與仿真，2008（2）：98-101.

第3篇：計算機硬件系統范文

關鍵詞：計算機；硬件；故障；處理

Abstract: The computer system failure is inevitable in daily use, in order to troubleshoot quickly and accurately, in addition to master the necessary basic theory needs to have a certain degree of access methods and troubleshooting skills. Starting from the fault classification, analyze the reasons for the failure of the computer hardware, and maintenance methods and techniques.Keywords: computer; hardware; fault; processing

中圖分類號: G623.58文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

隨著人類社會的不斷發展，計算機的應用范圍越來越廣泛，應用程度越來越高，作為信息和傳播的平臺，計算機在人類日常生活和工作中占據著越來越重要的地位。但是計算機也像人一樣，也會生病，也有壽命，也需要維持其機體的健康。畢竟計算機的操作者以及外部的環境條件千差萬別，錯誤的操作和不利的外部環境會縮短計算機的使用壽命，造成計算機系統的某個部分不能正常工作或運算結果產生錯誤，嚴重的可使整套計算機系統完全不能運行。計算機的正常運行面臨著一系列的硬件故障帶來的威脅，如何甄別各式各樣的計算機硬件故障，準確快速地對計算機發生的硬件故障做出診斷，運用有效地手段去除硬件故障對計算機正常運行的影響，意義十分重大。

計算機系統硬件故障分類

計算機硬件系統故障是指計算機中的電子元件損壞或外部設備的電子元件損壞而引起的故障。計算機系統是精密的設備，工作原理非常復雜，其機體電子元件模塊成千上萬，計算機系統發生的故障也多種多樣，下面從幾個方面介紹一下計算機硬件故障的分類。

按故障本質可分為元件故障、機械故障、介質故障

1.1.1元件故障主要是元器件、接插件和印刷電路板引起的故障。例如：二極管、三極管、電容短路造成電流過大，電阻變大使電路工作狀態發生變化，器件參數漂移造成計算機系統工作不穩定，集成電路邏輯功能失效造成計算機功能錯誤，接插件因接觸不良使設備無法工作。

1.1.2機械故障主要發生在外部設備中，如驅動器、打印機等設備，這類故障也比較容易被發現。

1.1.3介質故障主要指硬盤的磁道損壞而產生的讀寫故障。硬盤在使用過程中，因操作不當或主機振動，使硬盤磁道物理劃傷；由于硬盤長時間不間斷工作，某些地方反復讀寫，使硬盤片的某個地方損壞。

1.2 按故障成因可分為內部故障、外部故障和人為故障

1.2.1內部故障指設備內元器件性能不良，元件虛焊、腐蝕，接插件、開關、觸點被氧化，印刷板漏電、銅斷、錫連等諸多由于生產方面的原因造成的故障，元器件及機械部件的壽命終結也屬這類故障。

1.2.2外部故障是用戶使用的外部條件造成的，如由于電壓不正常造成電源部分及電路元件的損壞；長期工作造成設備內大功率元件和一些機械部件的損害；溫度、濕度、灰塵、電磁干擾等造成元件老化、性能下降等。

1.2.3人為故障是指由人為原因包括運輸過程中的劇烈振動、過分顛簸；用戶自己亂拆卸、盲目修改；帶電插拔設備、設備之間錯誤的插接方式、不正確的BIOS參數設置等均可導致計算機系統故障。

2 計算機系統硬件故障檢修原則

現在我們對計算機系統硬件故障和故障產生的原因有了一個大致的了解，那么應該如何檢修這些故障呢?一般而言我們應該遵循以下原則:

2.1先軟件后硬件

計算機發生故障后，要先排除軟件方面的原因（例如系統崩潰、系統注冊表損壞、BIOS參數設置不當、硬盤主引導扇區損壞等）后再考慮硬件原因，否則很容易走彎路。大部分電腦故障都是軟件系統故障造成的，重新安裝操作系統即可解決。

2.2先外設后主機

由于外設原因引發的故障往往比較容易發現和排除，可以先根據系統報錯信息檢查鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等外部設備的各種連線和計算機工作狀況。在排除外設方面的原因后，再來考慮主機。

2.3先電源后部件

作為計算機主機的動力之源，電源的作用很關鍵。電源功率不足、輸出電壓電流不正常等都會導致各種故障的發生。因此，應該在首先排除電源的問題后再考慮其他部件。

2.4先簡單后復雜

目前的計算機硬件產品并不像我們想象的那么脆弱、那么容易損壞。因此在遇到故障時，應該從最簡單的原因開始檢查。如各種線纜的連接情況是否正常、各種插卡是否存在接觸不良的情況等。在進行上述檢查后而故障依舊，這時方可考慮部件的電路部分或機械部分存在的故障。

3 計算機系統硬件故障排除方法

計算機系統硬件故障排除就是要利用各種知識和經驗對故障進行查找和定位，并進行排除。

3.1 觀察法

即通過看、聽、聞等方式檢查比較明顯的故障。觀察系統板卡的插頭、插座元件是否變形脫落，檢查各種插頭是否松動、線纜是否破損、斷線或碰線、主板及板卡電容是否爆漿。監聽轉動結構和噪聲源工作聲音是否正常，BIOS是否發出報警聲。辨聞主機、板卡中是否有燒焦的氣味,便于發現故障和確定短路所在地。

3.2 插拔法

計算機系統硬件產生故障的原因很多,主板自身故障、輸入輸出設備總線故障、各種插卡故障、插卡與接口接觸問題均可導致系統工作不正常。采用插拔法是確定故障在主板或輸入輸出設備的簡便方法。

3.3 交換法

將同型號插件板，總線方式一致、功能相同的插件板或同型號芯片互相交換，根據故障現象的變化情況判斷產生故障的原因。

3.4 比較法

運行兩臺或多臺相同或相類似的計算機,根據正常計算機與故障計算機在執行相同操作時的不同表現可以初步判斷故障產生的部位。

3.5 清潔法

有些計算機故障，往往由于機內灰塵較多引起的，這就要求我們在維修過程中，注意觀察故障機內、外部是否有較多的灰塵，如果是，應該先進行除塵，再進行后續的判斷維修。

4 計算機系統常見硬件故障處理

4.1主板故障

第4篇：計算機硬件系統范文

關鍵詞：計算機 軟件技術 移動通信/數據 系統安全

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）010-104-02

隨著科學與技術的飛速發展，計算機應用更加普及，計算機作為一項高端技術已經廣泛的應用于人們生活的方方面面，計算機的核心部分就是它的軟件，計算機之所以能夠滿足人們的各種需求，依靠的就是軟件。計算機軟件是用各種電腦語言編寫而成的，凝聚了軟件工作者的智慧和辛勤的勞動，它具有作品性，可執行性，更新速度快，開發過程困難等基本屬性。

自上世紀70年代末期，由美國，歐洲等一些西方國家引起了一連串的計算機軟件開發風潮，開始大力發展計算機產業，隨著計算機技術的發展及普及，計算機軟件的種類逐漸增加，計算機軟件涉及面也非常廣泛，其中包含有聊天軟件（QQ、MSN、飛信、阿里旺旺等），辦公軟件（搜狗輸入法、金山WPS、OFFICE、金山詞霸、福昕PDF閱讀器等），音樂軟件（千千靜聽，酷我音樂盒、酷狗音樂、QQ音樂等），視頻軟件（暴風影音、愛奇藝影音、QQ影音、百度播放器、射手影音等），下載軟件（迅雷、QQ旋風、網際快車、電驢等），游戲軟件（植物大戰僵尸、4399游戲盒、紅色警戒、三國殺、連連看等），系統維護軟件（瑞星殺毒、金山衛士、驅動人生、QQ電腦管家、超級兔子等），學習軟件（有道桌面詞典、萬能五筆、Photoshop圖像處理軟件等）。從計算機軟件誕生開始，經過幾十年的發展，計算機軟件已經成為獨立于計算機硬件一個巨大的產業。

1 計算機軟件技術的發展狀況

自 20 世紀初，第一臺電子管計算機的問世至今，計算機由最初的只是科學計算逐漸滲透到國民經濟各個領域并逐漸起到主導作用。可以說現今社會，人類生活幾乎離不開計算機的使用，更離不開計算機技術的支持。計算機技術已經滲透到國民經濟和人民日常生活的各方面，并且計算機早已不僅僅是作為一種計算工具來使用，而是作為人腦智力的擴充和延伸，在數據通信、經濟、管理、工程、醫療以及文化教育等各項事業中都發揮著極為重要的作用。軟件技術是計算機技術的核心部分，隨著計算機應用的日益增長，軟件產業逐漸發展成為我國國民經濟發展的支柱性產業，加快了我國信息化建設的進程。然而，計算機軟件的發展還是有存在的問題：（1）缺乏高層次人才引領軟件技術的開發，由于缺乏核心技術只能生產市場最低端的產品；（2）國家對于軟件發展不夠重視，以致出現了盜版軟件等現象，對知識產權的保護力度不夠，直接影響到軟件的發展和提升。（3）計算機網絡系統安全性能不夠強大，既有硬件上的不足，又存在軟件上的漏洞。

2 計算機軟件的應用

隨著科學與技術的飛速發展，計算機應用更加普及，人們在使用計算機的同時對其性能和功能的應用要求也越來越高，眾所周知，計算機與網絡賴以生存的基礎就是軟件，它是計算機系統的核心部件。軟件的種類繁多，對于從事不同工作的人都會找到適用于他的不同的軟件。下面就簡要介紹下計算機軟件在教學，項目工程和移動通信/數據中的應用。

2.1 計算機軟件在教學中的應用

隨著計算機的普及，計算機軟件早已經運用于學校教學中。在學校，教師們要想做出一個個優秀的教學課件，就會用到計算機軟件中常用的辦公OFFICE軟件，若有專業需求的老師還會用到專用的計算機軟件，例如工程制圖課程中，老師一般都會用到最基本的CAD制圖軟件，數學課上老師也會用到較常用的MATLAB，Lingo等數學軟件，多媒體音樂軟件也正以日新月異的面貌成功應用到了數字音樂中（電腦音樂是指利用多媒體及與音樂相關的軟件為工具制作并播放出來的音樂）。計算機軟件運用到教學中有很多方面的優勢：（1）增加了信息量，學生們在單位時間里學到的知識是非常有限的，利用軟件多媒體教學就可以拓展學生的知識面；（2）能調動學生學習的積極性，讓學生自己主動的投入到學習當中去，繼而培養了他們的興趣。隨之，教師在結合學生的實際情況，經常變換教學內容和教學方式來激發學生們學習，使之達到“事半功倍”的效果。

2.2 計算機軟件在項目工程中的應用

信息技術的不斷發展，使計算機的應用更加普遍，軟件技術也有極大的進步，已經廣泛應用到工程領域的各個方面，比如項目工程管理，工程制圖，工程造價等等，都需要用到計算機大量軟件。

（1）計算機在項目工程管理中的應用。

在如今信息化社會，不管是信息量還是信息的傳播方式都是多種多樣的，這樣就導致了項目各方的交流不易，所以對于一個工程的管理成敗來講，信息的交流和傳遞是非常重要的。此時，計算機軟件的應用就起到了相當重要的作用。目前工程項目管理軟件按照功能分為兩個檔次，高檔次的如P3等功能強大，但價格較高，低檔次的TimeLine只能提供項目中某一些方面的解決能力。

（2）計算機在工程制圖中的應用。

對于一個整體的項目工程，計算機軟件運用到工程制圖中大大降低了工程師的勞動力，相應也加快了工程開發的進度。隨著計算機軟件技術的迅猛發展，制圖軟件技術也不斷提升。其發展主要有三個階段：光柵掃描顯示器的初步使用，PC機的廣泛使用，工程制圖軟件的飛速發展。目前計算機工程制圖軟件非常多，比較常用的是AutoCAD，Solidedge，前者是目前應用最廣泛的二維繪圖軟件工具，后者具有強大的三維構建及修改功能。

（3）計算機在工程造價方面的應用。

隨著IT技術應用范圍的擴大及信息技術的完善，計算機逐漸運用到了工程造價的編制工作中，從手工錄入計算到借助預算軟件及網絡平臺來完成工程造價管理工作只需要幾個小時。相信在以后的工作中，有關于工程造價的相應軟件將會越來越多，操作也會越來越簡單，計算也會越來越精確。

綜上所述，計算機軟件在工程領域中的發展給許多行業都提供了強大的動力，并且有應用更加廣泛的趨勢，因此，我們要加強對計算機軟件技術的學習，將知識運用到實踐當中去，提高軟件行業的競爭力，利用計算機軟件完成工程項目，為我國的經濟發展提供堅實的基礎。

2.3 計算機軟件在移動計算機通信中的應用

隨著人們對通信需求的不斷增加，全國信息通信技術的應用與網絡應用發展的覆蓋程度逐漸加深。Internet和移動通信是目前IT技術中的兩大熱點技術，移動計算機通訊網絡正是在這兩大熱點技術結合下應運而生的。移動計算機通信網絡是指主機可以在網內隨意移動的計算機通信網絡，這對于計算機用戶來說是方便攜帶的，如Handbook PC（筆記本電腦），PDA（個人數字助理）等，而且配有無線通信設備，用戶可以在室內室外任何無線網絡可以覆蓋到的地方，甚至不同的國家之間隨意發送或接收各種各樣不同的數據信息。計算機通信的主要功能包括數據通信功能，資源共享功能，分布處理功能及信息通信與網絡技術的應用功能，正慢慢成為一個較為活躍的領域。

移動計算機通信網絡技術有著廣泛的應用，其中包括橫向應用（廣泛應用于電子郵件和移動多媒體應用等），縱向應用（主要應用于服務業和無線電子商務行業）和移動Internet的應用（常用于移動E-mail，鐵路航空訂票額結算等領域），它是實現個人通信的重要途徑，有著廣闊的應用前景，將越來越受到人們的重視。

2.4 計算機軟件在移動數據中的應用

隨著移動通訊數據業務的發展，多媒體應用處理器應運而生，相對于第一代模擬制式手機（只能進行單一的語音通話）和第二代如GSM移動通訊（能解決簡單文本通訊），第二點五代（2.5G）是移動數據時代的起始點（能進行數據的下載并且能對相應數據進行處理，支持音樂，照相機等多媒體功能，上網瀏覽網頁及收發電子郵件等等），繼而移動開發商開始對第三代3G通信技術深入研究，3G移動通信技術顯得越來越重要，3G網絡將為移動業務發展提供更有效的支撐，不僅提高了通信質量，也實現了視頻通話。3G時代將是全方位的移動數據服務時代，隨著3G網絡的開通，無線網絡的速率問題將得到根本改觀。

移動數據服務時代隨著3G業務的開通離我們越來越近，3G在中國的市場潛力巨大，發展前景美好，但其發展歷程不會平坦，3G移動通信技術雖然在發達國家已經十分流行，但在我國才處于起步階段，3G技術的成熟程度也是消費者比較擔心的問題之一。

綜上，3G移動通信技術在各方面都有一定的優勢，但隨著中國現代移動通信技術的發展，有關第四代移動通信技術的研究也逐步開展了。4G移動通信網絡比3G移動通信網絡有較大的優勢，4G可以在不同接入技術之間進行全球性的互通和漫游，能夠支持多媒體互動業務，相互交錯的功能性更強，4G移動通信技術將逐漸滿足未來市場上年輕一帶的多樣化需求。

3 網絡系統安全的學習

自從計算機網絡誕生以來，計算機和互聯網給我們生活和工作帶來幫助，另一方面，網絡安全開始受到人們普遍的關注，隨著網絡信息安全問題的日益突出，這些安全問題也時刻在考驗著計算機系統網絡管理員，我們同樣有必要制定計算機通信網絡安全防護策略，保證計算機通信網絡的安全。計算機系統安全問題是一個非常復雜的綜合問題，其存儲的安全關系到國家政治，經濟和國防軍事等一系列的部門，因此掌握計算機系統安全是非常重要的。計算機系統網絡安全主要面臨的威脅有病毒威脅，計算機硬件故障，用戶自身安全意識不強，黑客等。我們在使用計算機時務必加強計算機網絡安全的建設和管理，建立網絡防火墻，利用防病毒軟件技術以及采取設置網絡用戶的權限等加密措施及備份措施。

計算機系統安全是一項動態工程，計算機系統管理人員要隨著技術的發展不斷學習最新最先進的技術以調整自身安全策略。計算機網絡安全問題不是簡單的個人問題，它需要整個社會的共同參與，因此，我們要主動普及計算機網絡安全知識，增強網絡安全防范，盡量使用安全的工具進行系統的維護，這是我們每個公民的責任。

總之，計算機軟件技術作為一項高端技術已廣泛應用到整個國民經濟及人們日常生活中。它帶給人類的便利是多方面的，不同種類的軟件能夠滿足不同人的需求。計算機信息系統也逐漸高度集成化和智能化，向新型發展方向靠近，并在實際中逐步加以實現。

參考文獻：

[1] 邵國紅.探析計算機軟件工程項目管理[J].硅谷，2011（2）.

[2] 黎碧霞.淺談3G移動通信網絡安全技術[J].沿海企業與科技，2010（5）.

[3] 姜杰.淺談3G移動通信系統的網路安全對策[J].道路交通與安全，2010（2）.

第5篇：計算機硬件系統范文

關鍵詞：計算機輔助設計平臺 硬件 軟件 開發方法

一、計算機輔助設計平臺系統的硬件和軟件構成

1、計算機輔助設計平臺系統的硬件

（1）主機

主機的核心部分是中央處理器（CPU）和內存儲器。CPU由兩部分組成：控制器（CU）和運算器（ALU）。它管理主機所有組成部分的運行，并對數據進行算術邏輯運算。

（2）存儲器

在計算機系統中，用以存黜程序和數據的裝置，成為存儲器。存儲器可分為兩類：內存儲器（主存儲器）和外存儲器（輔助存儲器）。內存儲器通常設計為計算機的一部分，并直接與中央處理機連接。內存儲器可以存貯兩類信息：由控制器執行的程序指令和由運算器處理的數據。外存儲器是為了彌補內存容量有限的缺點，適應于大量數據的處理與存貯而使用的。它主要用于存放當前不參與運行的程序和數據，在需要時再成批地與內存交換。其特點是：存儲量大，價格低，存取速度較快。

（3）一般輸入/輸出設備

這些設備一般包括鍵盤、顯示終端和打印機等。除了上述的設備外，還經常用到其他設備，如：光筆、鼠標器、圖形輸入板、數字化儀、掃描儀和圖形顯示設備等。

2、計算機輔助設計平臺系統的軟件

計算機輔助設計平臺系統功能的實現是系統硬件和軟件協調作用的結果，沒有軟件的支持，硬件是無法工作的。歸納起來，計算機輔助設計平臺系統的軟件基本上可以分為三類：即系統軟件、支撐軟件和應用軟件。

（1）系統軟件

系統軟件是計算機輔助設計平臺系統最低層次，為用戶提供開發圖形軟件和應用軟件的軟件環境。系統軟件是指操作系統及語言語言處理程序等，它著眼于計算機資源的有效管理，用戶任務的有效完成以及操作上的方便等，目的在于構成一個良好的軟件工作環境，供應用軟件的開發使用。

現在常用的操作系統有MS-DOS、Windows系列操作系統和UNIX操作系統等。其中MS-DOS、Windows系列操作系統主要是應用于PC機上面，UNIX操作系統能在微型機到大型機的各種機器上運行，已成為當今世界上最流行的多用戶操作系統。

在計算機輔助設計平臺系統軟件的開發中，匯編語言的使用已大量減少，目前主要是采用FORTRAN、C、VC、VB、C++Builder等。在人工智能方面應用較多的LISP，Prolog等。

（2）支撐軟件

支撐軟件是在系統軟件的基礎上，為用戶自行開發應用軟件提供技術支持的軟件，從功能上可以分為三類：第一類是幾何圖形設計軟件；第二類是工程分析與計算軟件；第三類是文檔處理軟件。

（3）應用軟件

計算機輔助設計平臺系統的功能最終要反映在解決具體產品和工程問題的應用軟件上，應用軟件的開發是建立在系統軟件和支撐軟件基礎之上的。歸納起來，應用軟件應該具有下列特點。

a. 功能齊全，能滿足具體產品或工程設計要求，以獲得最佳的設計效果。

b. 能充分利用計算機輔助設計平臺系統的軟、硬件資源，具有較高的效率。

c. 應用軟件應實現規范化和模塊化。

d. 移植性強，便于在各種計算機上運行，并易于與有關軟件連接。

e. 具有良好的人機交互界面和人機友好程度。

f. 使用方便，可靠性強，便于維護。

由于應用軟件應用于各個領域，涉及的專業性很強，所以，一般情況下需要用戶自行開發。相關學科的技術人員協作研制和開發，可以解決各種工程或產品日益復雜的工程技術問題，以滿足現代計算機輔助設計平臺系統的要求。

二、計算機輔助設計平臺系統的開發方法

1、軟件工程方法

一個功能完備的計算機輔助設計平臺系統的建立，需要充分利用計算機的軟、硬件資源，考慮各方面的需要，協調系統內部各獨立模塊之間的關系，以期發揮計算機輔助設計平臺系統的優良設計能力。這并不是很容易的事情，它涉及的內容非常多，如果沒有科學的設計方法作指導的話，設計出來的計算機輔助設計平臺系統不可能達到令人滿意的程度。

隨著CAD/CAM技術的發展，應用軟件開發的規模越來越大，復雜程度越來越高，水平也不斷提高，以至于如果還是采用傳統的開發技術難以保證所開發應用軟的質量和水平。為此，開發者開始采用工程化的方法從事軟件的開發，并逐步在實踐的基礎上形成了軟件工程學這一技術學科。

軟工程學的誕生和發展使軟件的開發和生產成為一種工程問題，而不是個人的藝術創作。它主要研究軟件結構、軟件設計方法論、軟件工具、軟件工程標準和規范，以及相關的理論。

從軟件生產管理來看，軟件工程學大致包括以下內容：

（1）軟件的需求定義和分析技術；

（2）軟件設計和審查技術；

（3）軟件描述技術；

（4）軟件調試技術；

（5）軟件可靠性技術極其評價方法；

（6）軟件擴充和維護；

（7）軟件成本估算等。

2、計算機輔助設計平臺系統的開發

就計算機輔助設計軟件而言，由于真正實用、功能齊全的計算機輔助設計軟件一般都比較復雜，程序在萬行以上，不同模塊之間關系復雜繁多。因此，必須采用軟件工程的方法從事工程化的計算機輔助設計軟件開發，這樣才能保證開發過程清晰、要求明確、任務具體、質量高、時間短、費用少，并且便于檢查和維護。

基于上述情況，一般情況下，在工程化的計算機輔助設計軟件的開發過程中，必須考慮下列要求：

（1）硬件支持環境；

（2）軟件支持環境；

（3）設計要求；

（4）實用化要求；

（5）保證軟件質量；

（6）測試驗收嚴格；

（7）文檔編制通俗；

在開發計算機輔助設計平臺系統時，必須很好的參照這些要求，各個行業的設計者可以把這些要求與本行業具體生產情況結合起來，真正使軟件工程思想和軟件工程開發方法貫徹到行業計算機輔助設計平臺系統中去，務求保證軟件的質量，提高軟件開發的效率。

計算機輔助設計平臺系統的開發過程如圖。

參考文獻：

[1]王吉明.計算機輔助設計的技術應用探究[J].科技與創新.2014（21）.

第6篇：計算機硬件系統范文

[關鍵字]計算機；監控系統；電氣控制；安全生產；經營管理

一、工廠監控系統的發展趨勢及應用現狀

1.更清晰的圖像。高清已經是目前各行應用比較普遍的要求，工廠也不例外。早期的廠區監控應用很簡單，進行錄像回放過程中確實也可以還原事件現場，但無法看清細節，讓管理人員很困擾。清晰度的提升使這個問題得到了解決，同時高清也是工廠視頻監控系統智能化的基礎，細節越清晰，智能化應用的準確率就越高，智能化的可用性才得到保障。

2.網絡化覆蓋。廠區規模較大，安全系數要求高。實現工廠監控和生產調度指揮的結合，可以在很大程度上提高工廠的智能化管理水平。遠程監控、移動終端監控等應用均是通過計算機網絡實現，網絡化為這些應用提供了一個良好的平臺。

3.智能應用需求日漸多。智能化的概念很大，對于企業工廠視頻監控系統來說，主要指智能視頻分析、報警聯動兩方面。面對海量視頻信息，沒有過濾的視頻查看需要耗費巨大的人力物力。要變被動安全防范為主動安全防范，就必須借助智能視頻分析和報警聯動。目前智能視頻分析主要有兩種方式，一種是前端高清網絡攝像機嵌入智能視頻分析算法，另一種是基于前端高清網絡攝像機采集的高清視頻，監控中心智能視頻分析平臺實現智能視頻分析功能。

通過智能分析功能模塊，可對工廠中入侵警戒線、遺棄物、非法停車、徘徊、劇烈運動、群體等進行監測，并對視頻中出現的目標進行分析判斷，過濾掉圖像中無用信息和干擾信息，自動分析、抽取視頻源中的關鍵有用信息，直接觸發報警，聯動監控中心畫面彈出、聲音告警、短信發送等報警預案。提前預判安全事件，及時通知安全管理人員進行處理，并聯動其他技防系統做出動作，消除或降低安全事故的發生。

二、計算機在數字視頻監控系統中的應用

隨著基于計算機TCP/IP協議的網絡應用發展，促進了網絡技術的發展，同樣計算機網絡與信息技術的發展使得各種數字化多媒體應用得到廣泛普及。

1.前端采集部分。數字視頻監控系統前端設備主要有IP攝像機和編碼器等，它們接入到網絡主要分為星形、總線型/樹型、環形三種方式，根據不同的環境來選擇相應的方式。不管使用哪種接入方式，都要在網絡設計上考慮接入端的流量需求。前端接入網絡流量主要是由前端視頻圖采集設備所發出的，主要有存儲碼流與實時碼流。

2.中心控制部分。主要有媒體交換服務器、視頻管理服務器、解碼服務器等。這些設備都接入到IP核心交換網絡中。必須根據監控系統的特性來選擇網絡交換設備以及相應的網絡技術來優化承載平臺。

數字視頻監控系統中，匯聚層與接入層之間流量主要有與實時碼流和回放碼流。核心節點到匯聚節點之間流量主要有實時碼流、回放碼流和存儲碼流。匯聚交換機的選型同時還需要考慮所采用的組網技術。接入交換機和匯聚交換機之間可以考慮采用雙鏈路上行，核心交換機與匯聚交換機之間建議采用雙鏈路上行，核心交換機采用雙機熱備。同時，最新的計算機技術：網絡虛擬化技術可以優化改進星型網絡，將多臺網絡設備虛擬化為一臺，由于應用該技術的交換機之間不存在二層環路，可以避免MSTP的配制管理，從而簡化網絡設計。

當多用戶（5個以上）同時訪問同一個視頻前端，如果采用單方式，從編碼器到各個接收端都需要有一路單播流，這對帶寬造成很大壓力，利用組播技術能夠有效地解決這一問題，從而實現了網絡中點到多點的高效數據傳送，節約帶寬，降低負載。

3.存儲部分。區別數字監控與傳統監控的一個主要特點就是采用前端解碼和后端網絡存儲相分離的技術。有中心存儲、分布式存儲及前端存儲模式三種。

中心存儲是指所有數據實時上傳到集中的數據中心統一存儲，適用于工廠內只有中心機房，無其他區域分機房，管理設備、存儲設備均集中在中心機房，且帶寬充足。

大型廠區或帶寬壓力較大，同時機房也可以按不同區域進行劃分，就可以采用分布式存儲模式，將存儲設備分別部署于各個分中心，就近存儲，但邏輯上仍接受中心管理平臺的統一管理，不僅優化了網絡流量分布，存儲流的終結點被推向匯聚層，減少了主網絡的流量壓力，使得整個網絡的流量分布更均衡。

前端存儲模式即前端編碼設備自帶存儲，該模式應用不多，僅適用于前端編碼設備數量多，帶寬壓力大，且不便設置各個分區域機房的情況，只能在前端就近存儲，同時前端接入點可以模擬、數字混合應用。

第7篇：計算機硬件系統范文

1 虛擬實驗系統研究的背景

1.1 虛擬實驗系統所體現的社會需求

改革開放以來，由于計算機技術以及互聯網技術被廣泛的應用于國民經濟的各個發展領域，從而使人們對各種各樣的媒體技術的認知度逐漸加深，并將這種各種計算機技術以及互聯網技術應用于現實的生產生活中來。人們不僅對新鮮的多媒體技術的漸漸重視，同時也隨之對一切能夠與多媒體技術相互融合的仿真技術非常注重，因為只有各種先進的多媒體技術與仿真技術這種先進的技術才能夠帶給人們更加真實逼真的切身體驗。但是任何技術在實際的應用過程中都會都到一些外部因素的限制阻礙，對于虛擬實驗系統在各個領域的應用在一定程度上也具有較大局限性。在類似航空航天、醫學研究以及軍事管理等這些專業技術相對較大的技術領域，將虛擬實驗系統應用與這些領域時，在現實的學習應用過程中并不能為人們提供一個更加直觀并且真實的學習環境。

1.2 虛擬實驗系統中的技術背景

1.2.1 JAVA技術

20世紀90年代，JAVA技術第一次被應用于網頁之中，不僅在其發展歷程中的重要里程碑，同時也標志著JAVA技術成為了一種獨立的開發工具。從廣義上來講，所謂的JAVA技術就是指一門面向對象編程語言，其之所以能夠被廣泛應用，主要是源于其自身所具備有的安全性較高，與所構成計算機的硬件結構兩者之間無直接關系。為了能夠讓JAVA技術在實際運行中可以具備相對較高的兼容性，在最初的編程設計中賦予其較為使用的二進編碼的屆時功能，而且也能夠使所儲存于計算機中的內部資源在全世界范圍之內進行有效的共享。另外，JAVA系統在實際的應用過程中，對其可以直接進行系統性的分配，不僅在一定程度上能夠有效降低病毒感染系統程序的可能性，而且還能夠顯著提高系統整體的安全性。但是在運行過程中還應當注意的是JAVA技術較慢的運行以及較高的字節碼，直接導致對能源的巨大消耗以及浪費。

1.2.2 VC++技術

MicrosoftVisualC++（簡稱VisualC++、MSVC、VC++或VC）隸屬與編程語言行列之中，但是與其他編程語言存在一定的差異即其是一種可視化的編程語言，相對于其他傳統的編程語言而言，VC++技術在實際的應用以及運行上具備傳統編程語言所不具備的特點。VC++技術中出現數據的抽象化現象是VC++技術在數據封裝上的一大特點，不僅僅能夠將相關的數據以及函數進行封裝，而且可以根據不同的數據以及函數的分類賦予其不同的權限，大致上可以分為3種，分別是私有成員、公有成員與保護成員。此外，VC++技術在實際應用中所具有的靈活性，應用字節較少，并且運行效率還較高，人們在理解上面更加不連接，在創建與管理檔案所需要的經濟成本較為低廉。

2 虛擬實驗系統分析與設計

2.1 虛擬實驗系統的平臺總體分析

多媒體計算機作為虛擬實驗系統應用的主要媒介，主要是依靠將虛擬現實技術以及多媒體技術相互結合所于人們的是一種仿真虛擬的畫面場景，使人們能夠在視覺以及聽覺上充分是實際感受體驗，進一步更加完美的完成教學以及練習的教學任務。虛擬實驗系統在實際運行過程中，主要包括2個方面的要求：①具備虛擬現實功能及特點。人與機器能夠相互溝通是虛擬現實技術的最主要的技術優勢及特點，設置的主要目的是通過對人們現實生活中的各種場景以及各種活動進行一比一的模擬，使人們在感官上得到充分的體驗，不單單使人們更加清楚的了解其主要的操作步驟以及操作方法，而且在一定程度上也使人們充分的認識到虛擬實驗系統技術其自身的巨大優勢。②仿真控制。虛擬實驗系統在進行模式實驗中，若果想要仿真技術更加逼真，更加具有一定的真實性需要對于整個實驗過程都進行仿真控制。客戶在操作虛擬實驗系統過程中，能夠獲得感知上的體驗，這主要是依托交互功能形式。

2.2 實驗系統平臺的性能要求

2.2.1 虛擬系統的性能要求

虛擬系統是整個虛擬試驗系統得以盡情施展優勢的主要平臺，主要是通過將Web桌面作為主要的平臺。仿真技術具備一定的真實性，其真實性主要是表現于空間、物力以及交互形式上。通過將虛擬世界與現實生活相連接，提高人們在操作過程中對于環境要求，在虛擬系統運行過程中，都是依托Web來創建有針對性的模擬環境，客戶通過鼠標就可以對實驗對象進行可視化處理。

2.2.2 適應性的性能要求

虛擬實驗系統必須在任何操作平臺上面都可以應用，這樣就會有效保證虛擬實驗系統在不同操作平臺上面應用時不會存在任何故障。

第8篇：計算機硬件系統范文

【關鍵詞】監控系統 企業局域網 設計 應用

信息技術的發展帶動了傳統企業監控方式的改變，越來越多不同設置、不同用途的監控系統被研發出來替代了集中模擬的常規監控模式。本文介紹的兩種監控系統在企業局域網中的應用作用有所不同，設計也各有差異，但都為保障人們的生命財產、提高人們的生活質量作出了重要貢獻。

1 C/S模式監控系統的應用

1.1 系統的網絡構架及構造模型

C/S模式監控系統屬于Web-MoniService系統的一個分支，其主要用于制造企業，實現對其內部設備的監控，以方便對設備進行診斷和維護。該模式下的監控系統具有很好的實用性，在企業內部使用時，通常采用一種松散的結構形式，根據拓撲結構，利用計算機系統在各監控設備間建立起聯系。

通過該構成，這一監控系統可以很好的對設備運作情況進行監督，采集其運作信息，同時進行系統的傳輸、分析及診斷。使傳統的分散監測集中到企業總控制室，便于優化管理。依照不同功能，該系統可分為多個部分，具體如下：

數據采集端：主要通過傳感器組進行數據采集并負責發送。

應用服務器：主要負責對采樣數據的處理，如解包等。

客戶監控端：通過程序設定可實現在線監控，同時識別設備狀態、預測狀態趨勢等，它是實現系統目的的端口，故在系統中的功能最為全面。

1.2 系統應用的技術實現

以某水電站的監控系統為例。該系統硬件結構主要分成兩大部分，一是LUC硬件結構；二是主站硬件結構。在主站硬件結構中，由于上機位系統無法單獨使用，因此它的各方面配置都要與LUC匹配，特別是在硬件結構上面。該水電站的監控系統從整體來看采用分層分布式結構，將系統分為兩層，使用快速光纖連接，具有較強的傳輸性和抗干擾性。 其具體配置如下：

1.2.1計算機設備

由于廠級計算機系統需具備高穩定性，水電廠操作員的工作站也需具備優良的工作處理能力，所以為保證運行可靠，該水電廠計算機監控系統重要節點設備均采用雙機冗余配置，從而實現計算機監控系統重要節點設備故障或通道故障時的自動切換。。在操作員工作站中，該廠同樣將顯示器設為雙機配置，且選用大屏幕型號，方便信息顯示。

1.2.2監控系統設備

首先，該水電廠所使用的監控系統硬件具有較高的性價比，其安全性也較強。在軟件功能方面，系統具備多個模塊，操作系統選用Linux或UNIX，由于該系統靈活性強，使得這一套監控系統在該水電廠中的應用具有很好的實效性。

2 遠程視頻監控系統的應用

遠程監控系統是基于計算機的可以完成音頻、視頻接入與共享的科技系統，它能通過網絡傳輸在分控中心對現場進行監控，而且可同時進行多個場所的監控工作，經我國得到研究和推廣，目前已在企業局域網中得到較為廣泛的應用。該種監控系統屬于分布式結構，通過不同地點的多個現場攝像機達到監控目的。

2.1 系統構成

傳統的遠程視頻監控系統構成較為簡單，主要通過傳輸網絡實現對前端及客戶端的連接，進而達到監控目的，雖操作簡單，但易造成系統擁塞。在此基礎之上，更為完善的分布式遠程監控系統逐漸被研發出來并投入到企業局域網的應用之中。其構成較為復雜，但是能夠很好的解決常規系統下的監控弊端。

這種分布式系統由三個層次組成，其內容及原理如下：

（1）監控現場：通過攝像頭進行數據采集，通過編碼器等設備對收集信息進行適當處理，后發送到分控中心。

（2）分控中心：它是監控系統的核心和主體，是視頻圖像的主要集散地。由多個視頻服務器構成，不同的服務器具有不同的監控任務。通過軟件設置，服務器不僅能夠很好的對監控現場的設備進行控制和調整，還能根據客戶需要，進行壓縮編碼，進而經局域網服務器發送視頻數據。客戶端軟件能對這些數據進行接收，再通過解碼之后進行回放，從而實現分散式的遠程監控。

（3）總控中心：負責統一監控分控中心，任何分控中心的現場視頻都能調用，并根據需要進行鑒別。

2.2 系統應用

以某企業局域網為例，該局域網就是使用這種分散式的監控系統來實現遠程視頻監控的，其軟件編程為VC++，硬件則使用的DS8000HC系列。它的擴展性較好，具有圖片質量高、網絡利用率強等優點。

該系統在應用于這一企業局域網的時候，曾經出現過網絡傳輸擁擠問題，后經技術人員調查發現是因為企業內部網絡寬帶不足，無法帶動系統正常運轉。為了解決這一問題，技術人員將該系統重新進行了調配，以優化網絡傳輸，完善系統監控。

首先，初期采用TCP/IP網絡技術，同時以組播的方式來實現視頻傳輸，這主要是因為TCP/IP具有很好的靈活性，可靠性也較強。但是在數據傳輸后期，信息量增多，技術人員又讓該系統采用UDP協議，以緩解網絡的不穩定性。總之，是根據監控系統的實時情況進行適當調整，并在終端處建立雙緩沖區，避免數據傳輸中發生抖動。

其次，優化視頻壓縮標準。起初，該系統應用是將視頻壓縮標準定為MPEG.1，這一標準的抗誤碼性不足。后為了達到優化目的，統一將壓縮標準定為H.264，它的編碼效率要高于原有標準，且抗誤碼率較強。后經實踐證明，這一調整很好的優化了該系統在企業局域網中的應用。

最后，利用多線程技術來實現對站點的遠程監控，且在顯示與記錄方面選用Direct Show。

通過上述幾項操作，該遠程監控系統得到了很好的優化，在企業局域網的監控工作中也發揮出了更重要的作用，因此可以看出，監控系統在應用過程中需不斷改良，只有這樣才能更方便使用。

3 小結

綜上所述，監控系統的創設和應用能夠很好的對監測目標進行實時監控，根據應用場合的不同，能夠很好的達到約束、保護、防治等目的，值得使用和推廣。但是，該項技術也存在著瓶頸問題亟待人們解決，因此，為了優化使用效果，希望今后技術人員能多在這一領域進行分析和研究，為監控系統工作的完善提供技術支持。

參考文獻

[1]胡江濤.四川警院數字視頻監控平臺開發與實現[D].電子科技大學，2013.

[2]古前疆.基于IP網絡的視頻監控系統的設計與實現[D].大連理工大學，2013.

[3]馬濤.面向3G技術的平安校園網絡視頻監控的設計[D].山東大學，2013.

第9篇：計算機硬件系統范文

關鍵詞：電力系統；計算機監控系統；建立；應用；預期目標

中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：

0 引言

由發電、輸電、變電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統被稱之為電力系統（PowerSystem）。其功能主要是：通過發電動力裝置將自然界的一次能源轉化成電能，再經過輸電、變電和配電系統將電能供應到各負荷中心，通過一系列設備再轉換成光、熱或者動力等不同形式的能量，服務于地區經濟和人民生活。由于電源點與負荷中心多數處于不同地區，也無法大量儲存，故其生產、輸送、分配和消費都在同一時間內完成，并在同一地域內有機地組成一個整體，電能生產必須時刻保持與消費平衡。因此，電能的集中開發與分散使用，以及電能的連續供應與負荷的隨機變化，就制約了電力系統的結構和運行。據此，電力系統要實現其功能，就需在各個環節和不同層次設置相應的信息與控制系統，以便對電能的生產和輸運過程進行調節、測量、保護、控制、調度和通信，確保用戶獲得安全、經濟、優質的電能。這就意味著建立結構合理的大型電力系統必須要有先進的計算機實時監控系統作為保障，還要注重便于電能生產與消費的集中管理、統一調度和分配，減少總裝機容量，節省動力設施投資，且有利于地區能源資源的合理開發利用，更大限度地滿足地區國民經濟日益增長的用電需要。

1 計算機監控系統的建立

目前我國現階段由于創新技術使其他工業領域都產生了重大變化，但電力系統的大部分依然保持著數十年來的運作模式。缺乏資金，以及四十年甚至更長時間的資產使用壽命使系統效率日益低下，不穩定性逐漸上升。此外，氣候的變化、燃料成本的飛升、過時的電網基礎設施，以及全新的發電技術，改變了所有相關人士的觀念。特別是以下這些變化，需要一個先進的計算機實時監控系統來管理日趨復雜的電網。這就意味著將計算機實時監控系統和信息通信技術集成到電力基礎設施上，使電力系統實現“智能化”。就是將整個電力系統作為一個集成框架加以管理，主動地檢測和響應各個地區和設備的電力需求、供應、成本、質量和溫室氣體排放量的變化。同樣，更為出色的信息也使消費者能夠自主管理能源使用，滿足多元化的需求。

2 計算機實時監控系統所構成的智能電網在電力系統中的實際應用

由計算機實時監控系統所構成的智能電網在電力系統中的實際應用對于電力系統來說，由計算機實時監控系統所構成的智能電網則主要包含三個層面的內容：先是利用傳感器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控，然后把獲得的數據通過網絡系統進行收集、整合，最后通過對數據的分析、挖掘，達到對整個電力系統運行的優化管理。

2.1 由于電力系統測控終端一般都安裝野外環境中，地點偏遠，無人值守，設備必須能夠在特殊的環境下長期、穩定工作。通過分組無線服務技術的無功功率補償控制系統，根據用戶的實際需求特別研制。控制系統主要由電源模塊、數據采集、人機接口、無功補償控制及數據傳輸五大部分組成。只要有一部可以接入電腦作為服務器就能實現對分布各地的無功補償控制器進行監控，也能實現移動監控。系統采用模塊化設計，具有技術原理先進、測量精度高、功能完善、組網靈活、可靠性高、可擴展性強、成本低等優勢。另外，系統具有自動撥號、斷線重撥功能。在網絡狀態不穩定時，具有自動恢復通訊能力，保證系統穩定工作，無需人為干預。在電源抗干擾及散熱等方面也有特殊設計，使得終端設備能適應惡劣工作環境。

2.2 智能電網能夠實現雙向互動的智能傳輸數據，實行動態的浮動電價制度；利用傳感器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合，遇到電力供應的高峰期之時，能夠在不同區域間進行及時調度，平衡電力供應缺口，從而達到對整個電力系統運行的優化管理；將新型可替代能源接入電網，實現分布式能源管理；智能電網可以作為互聯網路由器，推動電力部門以其終端用戶為基礎，進行通信、運行寬帶業務或傳播電視信號。

2.3 智能電網還可以全面有效地對電力傳輸的整個系統，從電廠、大壩、變電站、高壓輸電線路直至用戶終端進行智能化處理。包括對電力系統運行狀態的實時監控和自動故障處理，確定電網整體的健康水平，觸發可能導致電網故障發展的早期預警，確定是否需要立即進行檢查或采取相應的措施，分析電網系統的故障、電壓降低、電能質量差、過載和其他不希望的系統狀態，基于這些分析，采取適當的控制行動。

3 計算機實時監控系統的預期目標

3.1 一個由出色技術支持的電力系統將更加高效，不僅能夠減少溫室氣體排放，還能提高電力可靠性。具體來說，智能電網能夠通過自動關閉家庭、辦公室和工廠中的指定設備，減少電力使用高峰電量；可以提供能耗的即時反饋，減少浪費；還能鼓勵廠商生產“智能”設備，減少能源使用；同時，也能夠隔離電網中的干擾因素，檢測并防止電力燈火管制。如果采取正確的措施來快速隔離問題，代價高昂的斷電現象即可避免。公用事業公司正在安裝傳感器以接近實時地（秒到毫秒級延遲）監控電網，盡早地發現故障。這些監控系統將從起始的輸電網擴展至配電網。通過持續監控電力消耗和主動管理設備耗能方式，需求方管理能夠有效地減少家庭、辦公室和工廠的電力消耗。管理的內容包括需求響應計劃、智能電表和可變電價、配備智能設備的智能樓宇，以及能源儀表板。這些創新組合在一起，使公用事業公司和消費者能夠更有效地管理和響應電力需求的變化。

3.2 電表作為電力系統的一個終端，目前只能實現單方面的交流，也就是只能達到自動讀取的功能，而不是雙方互動的交流；而智能電表的應用則可以使用戶和電力系統之間實現互動。比如，電力供應機構可以精確地了解用戶的用電規律，可以在電力供應高峰期或需求大于供給時，適當提高電價；而用戶此時可以把家里的替代能源設備打開，或者把熨衣服、燒熱水這些可調時間的家務挪到用電低谷的時候做，因為用電低谷的電價可能要便宜很多。

3.3 智能電網的意義并不僅僅局限于優化電力系統的管理。能源緊缺的壓力以及各國政府對環境的日益重視，使得以太陽能、風能和生物質能為代表的清潔、高效的可再生能源有著廣闊的發展前景。而是利用清潔能源發電、輸電，需要原有的電網更加智能化，使得能源從生產、傳送到最后使用的過程受到集中監控和管理。

結語：

由此可見，計算機實時監控系統為電力系統的持續運行提供了巨大的保障，這樣就使高效、無污染、使用方便、易于調控的電能得到廣泛應用，進而推動了社會生產各個領域的變化，開創了電力時代的新紀元。總之，電力系統的規模性、技術性、安全性和持續性已成為一個國家經濟發展水平的標志之一。

參考文獻：

[1] 洪衛國.縣級供電公司無人值班變電站備用數據通道搭建探討[J].電力系統通信，2006，8.

[2]胡敏強，鄭建勇，吳在軍.一種新型的變電站通信控制器設計[J].電力系統及其自動化學報，2006，6.

[3] 楊洪.變電站程序化操作的探索與實踐[J].電力自動化設備，2006，11.