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首先,持續(xù)集成和集成測試還是有很大區(qū)別,持續(xù)集成強(qiáng)調(diào)的是自動化的編譯構(gòu)建,部署,自動化的冒煙測試,保證開發(fā)過程的產(chǎn)出隨時都可以構(gòu)建一個冒煙測試通過的可用版本。而集成測試則涉及到嚴(yán)格的測試策略,測試方案,集成測試順序,各個集成功能點的覆蓋,詳細(xì)的功能性測試等。集成測試不僅僅是接口測試,更重要的是以接口質(zhì)量為前提的跨組件功能性測試。
1.為什么要集成測試
集成測試,也叫組裝測試或聯(lián)合測試。在單元測試的基礎(chǔ)上,將所有模塊按照設(shè)計要求組裝成為子系統(tǒng)或系統(tǒng),進(jìn)行集成測試。實踐表明,一些模塊雖然能夠單獨地工作,但并不能保證連接起來也能正常的工作。程序在某些局部反映不出來的問題,在全局上很可能暴露出來,影響功能的實現(xiàn)。
理論上凡是兩個單元(如函數(shù)單元)的組合測試都可以叫做集成測試。實際操作中,通常集成測試的對象為模塊級的集成和子系統(tǒng)間的集成,其中子系統(tǒng)集成測試稱為組件測試。
在單元測試和系統(tǒng)測試間起到承上啟下的作用,既能發(fā)現(xiàn)大量單元測試階段不易發(fā)現(xiàn)的接口類錯誤,又可以保證在進(jìn)入系統(tǒng)測試前及早發(fā)現(xiàn)錯誤,減少損失。
對系統(tǒng)而言,接口錯誤是最常見的錯誤,單元測試通常是單人執(zhí)行,而集成測試通常是多人執(zhí)行或第三方執(zhí)行。集成測試通過模塊間的交互作用和不同人的理解和交流,更容易發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)上、理解上的不一致和差錯。
2.集成測試什么時候開始
在開始體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候開始;
在進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計之前完成集成測試方案;
在進(jìn)入系統(tǒng)測試之前結(jié)束集成測試。
3.集成測試原則
集成測試是產(chǎn)品研發(fā)中的重要工作,需要為其分配足夠的資源和時間。
集成測試需要經(jīng)過嚴(yán)密的計劃,并嚴(yán)格按計劃執(zhí)行。
應(yīng)采取增量式的分步集成方式,逐步進(jìn)行軟件部件的集成和測試。
應(yīng)重視測試自動化技術(shù)的引入與應(yīng)用,不斷提高集成測試效率。
應(yīng)該注意測試用例的積累和管理,方便進(jìn)行回歸并進(jìn)行測試用例補(bǔ)充。
4.集成測試需要關(guān)注以下問題:
4.1 集成測試的可迭代性
在整個軟件開發(fā)都可迭代的模式下,要意識到集成測試過程本身也是可以迭代的。大型產(chǎn)品集成不應(yīng)該等待到真正各個子系統(tǒng)或業(yè)務(wù)模塊都開發(fā)好才開始集成測試。功能開發(fā)的迭代直接驅(qū)動集成測試過程也是迭代,同時在每個集成測試周期中最好又分為幾個關(guān)鍵點,首先是服務(wù)模擬器,其次是替換掉模擬器聯(lián)調(diào)通組件接口,再次測試接口服務(wù)中詳細(xì)實現(xiàn)。
4.2 集成測試的順序問題
我一直認(rèn)為這是集成測試中非常關(guān)鍵的一個內(nèi)容,集成順序的確定涉及到前期大量的組件間依賴關(guān)系分析,業(yè)務(wù)功能點和接口對應(yīng)關(guān)系分析等。特別是發(fā)展到現(xiàn)在,我們發(fā)現(xiàn)很多時候組件間不再是以前單純的單向依賴關(guān)系,由于接口服務(wù)注冊在總線上,導(dǎo)致多個組件間可以相互依賴,所以前面簡單的組件依賴分析已經(jīng)不適用,替代的方法是基于跨組件的流程協(xié)同分析,以核心流程驅(qū)動組件間的組裝順序。
同時,對于傳統(tǒng)的自頂向下集成和自底向上集成方法往往都不能完全覆蓋。很多時候采用的都會是混合集成的策略。一個是為了及早的看到集成的效果我們期望從頂向下,但是卻需要大量的模擬器和stub樁模塊。另外一個是為了減少模擬器,我們從最底層向上集成,但是往往卻將風(fēng)險延遲到最后發(fā)現(xiàn)。
4.3 測試全流程的問題
在每個組件或模塊的單元測試階段更加容易實現(xiàn)每日構(gòu)建和持續(xù)集成,持續(xù)集成完后應(yīng)該對每個獨立模塊進(jìn)行詳細(xì)測試,但是測試需要依賴一定的模擬器。在集成測試環(huán)境則進(jìn)入到集成流水線,集成流水線的準(zhǔn)入應(yīng)該是每個組件在單元測試環(huán)境都完全測試通過,集成流水線根據(jù)組件的集成需求來規(guī)劃具體的測試計劃和測試方案。集成測試過程仍然應(yīng)該首先是冒煙測試進(jìn)行準(zhǔn)入驗證,然后是接口測試,然后是詳細(xì)功能測試,最終交付到驗收。
5.集成測試方法
5.1 非遞增式集成測試
所有軟件模塊完后單元測試后一次集成。
優(yōu)點:測試過程中基本不需要設(shè)計開發(fā)測試工具。
不足:對于復(fù)雜系統(tǒng),當(dāng)出現(xiàn)問題時故障定位困難,和系統(tǒng)測試接近,難以體現(xiàn)和發(fā)揮集成測試的優(yōu)勢。
5.2 遞增式集成測試
逐漸集成,由小到大,邊集成邊測試,測完一部分,再連接一部分。
在復(fù)雜系統(tǒng)中,劃分的軟件單元較多,通常是不會一次集成的。
軟件集成的精細(xì)度取決于集成策略。通常的做法是先模塊間的集成,再部件間的集成。
優(yōu)點:測試層次清晰,出現(xiàn)問題能夠快速定位。
缺點:需要開發(fā)測試驅(qū)動和樁。
5.3 集成測試實現(xiàn)
集成測試在實現(xiàn)方式上和單元測試是一樣的,需要根據(jù)測試需求設(shè)計實現(xiàn)相應(yīng)的測試驅(qū)動和測試樁,同時也可以借助一些工具進(jìn)行輔助測試。
對我們的系統(tǒng)而言,相對于單元測試,適用的商用集成測試選擇面更窄。
實際工作中,各項目開發(fā)的模擬工具即屬于集成測試工具,但在系統(tǒng)化、靈活性、通用性上尚欠缺,缺乏系統(tǒng)全面的設(shè)計。
現(xiàn)有的模擬工具在測試自動化上也需改進(jìn),如實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的自動生成、測試用例的自動運行、測試結(jié)果的自動保存和比較等。
所有的軟件項目都不能擺脫系統(tǒng)集成這個階段。不管采用什么開發(fā)模式,具體的開發(fā)工作總得從一個一個的軟件單元做起,軟件單元只有經(jīng)過集成才能形成一個有機(jī)的整體。具體的集成過程可能是顯性的也可能是隱性的。只要有集成,總是會出現(xiàn)一些常見問題,工程實踐中集成測試,幾乎不存在軟件單元組裝過程中不出任何問題的情況。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】集成電路; 生產(chǎn); 測試; 技術(shù)
集成電路測試貫穿在集成電路設(shè)計、芯片生產(chǎn)、封裝以及集成電路應(yīng)用的全過程,因此,測試在集成電路生產(chǎn)成本中占有很大比例。而在測試過程中,測試向量的生成又是最主要和最復(fù)雜的部分,且對測試效率的要求也越來越高,這就要求有性能良好的測試系統(tǒng)和高效的測試算法。
一、數(shù)字集成電路測試的基本概念
根據(jù)有關(guān)數(shù)字電路的測試技術(shù),由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)取決于數(shù)字邏輯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和數(shù)字電路的模型,因此測試輸入信號和觀察設(shè)備必須根據(jù)被測試系統(tǒng)來決定。我們將數(shù)字電路的可測性定義如下:對于數(shù)字電路系統(tǒng),如果每一個輸出的完備信號都具有邏輯結(jié)構(gòu)唯一的代表性,輸出完備信號集合具有邏輯結(jié)構(gòu)覆蓋性,則說系統(tǒng)具有可測性。
二、數(shù)字集成電路測試的特點
(一)數(shù)字電路測試的可控性 系統(tǒng)的可靠性需要每一個完備輸入信號,都會有一個完備輸出信號相對性。也就是說,只要給定一個完備信號作為輸入,就可以預(yù)知系統(tǒng)在此信號激勵下的響應(yīng)。換句話說,對于可控性數(shù)字電路,系統(tǒng)的行為完全可以通過輸入進(jìn)行控制。從數(shù)字邏輯系統(tǒng)的分析理論可以看出,具有可控性的數(shù)字電路,由于輸入與輸出完備信號之間存在一一映射關(guān)系,因此可以根據(jù)完備信號的對應(yīng)關(guān)系得到相應(yīng)的邏輯。
(二)數(shù)字電路測試的可測性 數(shù)字電路的設(shè)計,是要實現(xiàn)相應(yīng)數(shù)字邏輯系統(tǒng)的邏輯行為功能,為了證明數(shù)字電路的邏輯要求,就必須對數(shù)字電路進(jìn)行相應(yīng)的測試,通過測試結(jié)果來證明設(shè)計結(jié)果的正確性。如果一個系統(tǒng)在設(shè)計上屬于優(yōu)秀,從理論上完成了對應(yīng)數(shù)字邏輯系統(tǒng)的實現(xiàn),但卻無法用實驗結(jié)果證明證實,則這個設(shè)計是失敗的。因此,測試對于系統(tǒng)設(shè)計來說是十分重要的。從另一個角度來說,測試就是指數(shù)字系統(tǒng)的狀態(tài)和邏輯行為能否被觀察到,同時,所有的測試結(jié)果必須能與數(shù)字電路的邏輯結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。也就是說,測試的結(jié)果必須具有邏輯結(jié)構(gòu)代表性和邏輯結(jié)構(gòu)覆蓋性。
三、數(shù)字電路測驗的作用
與其它任何產(chǎn)品一樣,數(shù)字電路產(chǎn)出來以后要進(jìn)行測試,以便確認(rèn)數(shù)字電路是否滿足要求。數(shù)字電路測試至少有以下三個方面的作用:
(一)設(shè)計驗證 今天數(shù)字電路的規(guī)模已經(jīng)很大,無論是從經(jīng)濟(jì)的角度,還是從時間的角度,都不允許我們在一個芯片制造出來之后,才用現(xiàn)場試驗的方法對這個“樣機(jī)”進(jìn)行測試,而必須是在計算機(jī)上用測試的方法對設(shè)計進(jìn)行驗證,這樣既省錢,又省力。
(二)產(chǎn)品檢驗 數(shù)字電路生產(chǎn)中的每一個環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)錯誤,最終導(dǎo)致數(shù)字電路不合格。因此,在數(shù)字電路生產(chǎn)的全過程中均需要測試。產(chǎn)品只有經(jīng)過嚴(yán)格的測試后才能出廠。組裝廠家對于買進(jìn)來的各種數(shù)字電路或其它元件,在它們被裝入系統(tǒng)之前也經(jīng)常進(jìn)行測試。
(三)運行維護(hù) 為了保證運行中的系統(tǒng)能可靠地工作,必須定期或不定期地進(jìn)行維護(hù)。而維護(hù)之前首先要進(jìn)行測試,看看是否存在故障。如果系統(tǒng)存在故障,則還需要進(jìn)行故障定位,至少需要知道故障出現(xiàn)在那一塊電路板上,以便進(jìn)行維修或更換。
由此可以看出,數(shù)字電路測試貫穿在數(shù)字電路設(shè)計、制造及應(yīng)用的全過程,被認(rèn)為是數(shù)字電路產(chǎn)業(yè)中一個重要的組成部分。有人預(yù)計,到2016年,IC測試所需的費用將在設(shè)計、制造、封裝和測試總費用中占80%-90%的比例。
四、數(shù)字電路測試方法概述
(一)驗證測試 當(dāng)一款新的芯片第一次被設(shè)計并生產(chǎn)出來時,首先要接受驗證測試。在這一階段,將會進(jìn)行全面的功能測試和交流(AC)及直流(DC)參數(shù)測試。通過驗證測試,可以診斷和修改設(shè)計錯誤,測量出芯片的各種電氣參數(shù),并開發(fā)出將在生產(chǎn)中使用的測試流程。
(二)生產(chǎn)測試 當(dāng)數(shù)字電路的設(shè)計方案通過了驗證測試,進(jìn)入量產(chǎn)階段之后,將利用前一階段調(diào)試好的流程進(jìn)行生產(chǎn)測試。生產(chǎn)測試的目的就是要明確地做出被測數(shù)字電路是否通過測試的決定。因為每塊數(shù)字電路都要進(jìn)行生產(chǎn)測試,所以降低測試成本是這一階段的首要問題。因此,生產(chǎn)測試所使用的測試輸入數(shù)(測試集)要盡可能的小,同時還必須有足夠高的故障覆蓋率。
(三)老化測試 每一塊通過了生產(chǎn)測試的數(shù)字電路并不完全相同,其中有一些可能還有這樣或那樣的問題,只是我們暫時還沒有發(fā)現(xiàn),最典型的情況就是同一型號數(shù)字電路的使用壽命大不相同。老化測試為了保證產(chǎn)品的可靠性,通過調(diào)高供電電壓、延長測試時間、提高運行環(huán)境溫度等方式,將不合格的數(shù)字電路篩選出來。
(四)接受測試 當(dāng)數(shù)字電路送到用戶手中后,用戶將進(jìn)行再一次的測試。如系統(tǒng)集成商在組裝系統(tǒng)之前,會對買回來的數(shù)字電路和其它各個部件進(jìn)行測試。只有確認(rèn)無誤后,才能把它們裝入系統(tǒng)。
五、數(shù)字電路測試的設(shè)計
統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,檢測一個故障并排除它,所需要的代價若以芯片級為1的話,則電路板級為10,系統(tǒng)級為102,使用現(xiàn)場級為103。隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,對集成電路的測試變得越來越困難。雖然對測試?yán)碚摵头椒ǖ难芯恳恢睕]有間斷或停止,但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足集成電路發(fā)展的需求。過去先由設(shè)計人員根據(jù)功能、速度和電性能要求來設(shè)計電路,然后再由測試人員根據(jù)已設(shè)計好的電路制定測試方案,這種傳統(tǒng)的做法已經(jīng)不能適應(yīng)實際生產(chǎn)的需求。
關(guān)鍵詞 車輛比賽;輔助裝備;集成工具車
中圖分類號:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2015)01-0024-02
1 輔助裝備集成工具車項目的目的和意義
在比賽過程中,選手常常會遇到一些問題,比如:1)輪胎等很重的物品無法快速搬運,用老的笨重的方法,無法實現(xiàn)快速更換;2)工具多且較重,常常丟失找不到;3)賽場上,隊員之間聯(lián)系困難,需要保持隨時溝通聯(lián)絡(luò);4)多種用電設(shè)備,保證供電也是個問題。
基于此,北京理工大學(xué)學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新實踐中心有了做一個集成工具車的構(gòu)想,其應(yīng)具備以下功能:無線電聯(lián)絡(luò)(team radio),設(shè)置小功率發(fā)射基站,實現(xiàn)單工集群通訊,構(gòu)建指揮和通訊平臺;快速卸胎,參考國外類似工具,實現(xiàn)同時卸除多個螺母的功能;應(yīng)急供電平臺,多個電瓶組成電瓶組,以提升輸出功率,通過高效正弦波逆變器提供穩(wěn)定的220伏電壓,并通過電壓轉(zhuǎn)換模塊提供多組USB 5伏輸出,必要時可以改為連續(xù)可調(diào)輸出;設(shè)置車載工具箱,隨時提供必備應(yīng)急工具。
機(jī)械創(chuàng)新實踐中心內(nèi)現(xiàn)常駐三個創(chuàng)新團(tuán)體,分別是方程式賽車工作室、智能車俱樂部和節(jié)能車俱樂部,目的是通過實踐和參加汽車類創(chuàng)新比賽,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。他們在各種國內(nèi)外比賽中取得優(yōu)異成績。
北京理工大學(xué)方程式賽車工作室,是其中成績最優(yōu)秀的。在汽車類科技創(chuàng)新比賽中,先后在第一屆、第二屆中國大學(xué)生方程式大賽中獲得冠軍;其后分別赴日本、德國參加比賽,并取得優(yōu)秀成績,創(chuàng)造出中國高校參賽同級別比賽的最好記錄。2012年汽油機(jī)賽車排名位列世界600余所高校的88名,是唯一進(jìn)入世界前100名的中國車隊。
北京理工大學(xué)智能車隊參與了全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽歷次比賽,在前八屆比賽中,多次獲得各組別的華北賽獎項和全國賽獎項,競賽水平位居全國高校前列。基于車輛比賽及測試的輔助裝備集成工具項目的實現(xiàn),將會幫助北京理工大學(xué)方程式賽車工作室創(chuàng)下更加優(yōu)異的成績。
2 輔助裝備集成工具車項目的特色與創(chuàng)新點
其最大特點就是,將比賽過程中常用維修維護(hù)功能集成起來在一起,以提升工作效率。其實用性,在于集成多種功能,這需要進(jìn)行多次反復(fù)的實驗,進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。其新穎性,在于以最優(yōu)化的組合和最人性化的設(shè)計,專門針對方程式賽車的研究和維修,可以是獨一無二的。工具車造型現(xiàn)代,集成車隊技術(shù)工作、工作指揮平臺、儲存零部件和運送大型裝備等功能,節(jié)省人力物力,并且占用空間少,是一個很實用的產(chǎn)品。而且在汽車類創(chuàng)新比賽中,北京理工大學(xué)是較早開始研發(fā)多功能工具車的。
3 輔助裝備集成工具車研究內(nèi)容、進(jìn)度計劃和研究方法
輔助裝備集成工具車的研究內(nèi)容
車輛基體原理:底盤部分采用五輪結(jié)構(gòu):四個萬向輪;車底部中間安裝第五個輪,為主動輪,負(fù)責(zé)輔助動力傳輸。制動為自行車碟剎動力傳動采用帶減速器的同步電機(jī),具有可調(diào)速功能。
無線通訊原理:以中功率對講機(jī)為基礎(chǔ),安裝小型對講基站,選擇相同頻段,給賽車和隊員都配備發(fā)射接收裝置,實現(xiàn)車隊內(nèi)部無縫溝通。
電動與電路設(shè)計:通過電瓶提供能源,用逆變器調(diào)節(jié)電壓,通過傳動裝置實現(xiàn)車體運動,使用同步電機(jī)來限定轉(zhuǎn)速。逆變器能提供220伏輸出,供給電腦燈設(shè)備工作,也可給其他設(shè)備充電。
快速卸胎裝置:參考國外類似工具的原理,計算扭矩,運用輪系設(shè)計改裝電鉆,使其達(dá)到同時卸除多個螺母的目的。
工具儲存:在滿足上述要求后,優(yōu)化小車結(jié)構(gòu)設(shè)計,充分利用空間,使隨賽車的工具盒標(biāo)準(zhǔn)件能在工具車上有更人性化的儲存空間和相應(yīng)歸類。
輔助裝備集成工具車的研究計劃
第一階段:2012年9月―2013年11月,對工具車車身、結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,對方案進(jìn)行修改,每周二下午組內(nèi)成員進(jìn)行討論以及分工進(jìn)行三維建模。
第二階段:2012年11月―2013年1月,布置學(xué)生通過走訪五金市場、網(wǎng)上搜索、組內(nèi)頭腦風(fēng)暴等,對設(shè)計進(jìn)行創(chuàng)意分析,并得出調(diào)研報告和修改紙質(zhì)方案;布局構(gòu)建,將多功能所需工具或部件合理設(shè)計并分布到三維模型上。
第三階段:2013年1―4月,設(shè)計傳動系統(tǒng),研究“換胎槍”和無線通訊設(shè)備的原理以及對電機(jī)電瓶的有關(guān)知識的掌握,并對計劃進(jìn)行一定調(diào)整;對設(shè)計進(jìn)行一定程度的修改。根據(jù)各學(xué)生特點,對他們做了分工:陳智舟負(fù)責(zé)無線電設(shè)備原理的研究,葉劍輝負(fù)責(zé)“換胎槍”的設(shè)計,李益民負(fù)責(zé)傳動系統(tǒng)設(shè)計,許堯負(fù)責(zé)電機(jī),李詩音負(fù)責(zé)電瓶。最后得出設(shè)計或研究報告。同時,建議他們進(jìn)行深入調(diào)研,走訪宜家、朝龍五金等大型市場,對布局和多功能整合性、加工難易程度進(jìn)行調(diào)研,通過及時的調(diào)研結(jié)論,修改、整合設(shè)計,得出最終設(shè)計方案。
第四階段:2013年5―6月,將車的整體加工組裝,分為車架加工、車身加工、結(jié)構(gòu)部件填充和最終組裝四大部分;同時對一些細(xì)小的地方進(jìn)行小修改;車的整體加工完成。
第五階段:2013年6月―2014年6月中旬,對科創(chuàng)項目進(jìn)行實驗,分析并解決存在問題,進(jìn)行總結(jié)。
車架的三維模型如圖1所示。
輔助裝備集成工具車的研究方法
首先,要求對現(xiàn)有工具車調(diào)研后,通過SolidWorks建立模型進(jìn)行車體的大致鋼架結(jié)構(gòu)設(shè)計,對ANSYS車體進(jìn)行力學(xué)結(jié)構(gòu)分析,選取材料,使其承載極限達(dá)到100 kg,同時保證車體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在一些緊急情況下,可以運載輪胎等重物。整車布局如圖2所示。
第二,通過前期網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)意收集和反復(fù)研討,修改鋼架設(shè)計,使其兼具加工簡易性、經(jīng)濟(jì)性,并符合美學(xué)原理。
第三,重新建立三維模型,將多功能的各部分分部先置于車上,并根據(jù)使用情況調(diào)整結(jié)構(gòu)布局。
第四,經(jīng)過對家居市場調(diào)研,通過整合設(shè)計,修改部件和布局,讓車輛的結(jié)構(gòu)設(shè)置兼?zhèn)涿缹W(xué)與簡易多功能的特點。工具車最終模型如圖3所示。
4 輔助裝備集成工具車的最終成果及驗收指標(biāo)
通過一系列實驗研究和改進(jìn),最終實現(xiàn):
1)制作出一臺多功能工具車,可以實現(xiàn)快速換胎、具有組成團(tuán)體內(nèi)的移動小型通訊功能、對移動設(shè)備進(jìn)行充電、提供交流直流電源、實現(xiàn)常用工具的儲存;
2)培養(yǎng)三名學(xué)生,使之能夠熟練使用SolidWorks和ANSYS進(jìn)行三維機(jī)械設(shè)計,將所學(xué)的知識應(yīng)用于實踐,培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和熟練的實際操作能力。
5 結(jié)論
【關(guān)鍵詞】智能變電站 系統(tǒng)配置 二次系統(tǒng)集成測試 電力行業(yè)
傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)很難在工廠內(nèi)完成測試,嚴(yán)重制約了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容為IEC61850 標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)兼具網(wǎng)絡(luò)通信特點和數(shù)字化建模思想,很多信息只需依靠光纖進(jìn)行傳輸,給接線、布線工作帶來很大方便。因此,與傳統(tǒng)意義上的變電站相比,智能變電站在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備模型及集成調(diào)試等方面出現(xiàn)很大變化。智能變電站二次系統(tǒng)集成測試工作可在廠商工廠內(nèi)完成,進(jìn)而縮短了現(xiàn)場測試時間。文章以智能變電站二次系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)為案例,闡述和分析系統(tǒng)集成測試工作。
1 智能變電站調(diào)試特征
根據(jù)“IEC61850”系統(tǒng)相關(guān)配置規(guī)范,智能變電站二次系統(tǒng)需要以網(wǎng)絡(luò)作為依托,并結(jié)合多種智能化電子裝置組成。這些電子裝置接口及功能模型必須是可配置的,且需要相應(yīng)的配置文件和工具對其進(jìn)行維護(hù),使系統(tǒng)能夠按照不同需求開展配置和集成。智能變電站二次系統(tǒng)在進(jìn)行二次系統(tǒng)調(diào)試工作時,可主要將其分為兩個部分,一是集成測試,二是現(xiàn)場調(diào)試。其中,現(xiàn)場調(diào)試主要負(fù)責(zé)聯(lián)合性測試,包括信號回路檢測、回路測量、開關(guān)傳動試驗等。集成測試則主要使用“SCD”作為系統(tǒng)配置文件,具有靈活性和便捷性,能夠完成二次系統(tǒng)大部分性能測試。集成測試能夠保證二次系統(tǒng)運行質(zhì)量和維護(hù)效率,對智能變電站具有重要意義。
2 二次系統(tǒng)集成測試工作
2.1 基本流程
集成測試是指應(yīng)用“SCD”文件對智能變電站二次系統(tǒng)進(jìn)行集成,同時完成對二次系統(tǒng)的配置工作,并對連接后的系統(tǒng)功能進(jìn)行測試。根據(jù)“IEC61850”中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)集成配置完成后,應(yīng)參照“SCD”文件、設(shè)計圖紙對整個二次系統(tǒng)進(jìn)行功能測試。現(xiàn)階段,很多智能變電站為了保障集成測試工作的進(jìn)度,會先在非集成商的廠家開展 IED 裝置測試,后實施系統(tǒng)集成測試。整個過程要對 IED 進(jìn)行分類,根據(jù)分類結(jié)果對各層 IED 裝置進(jìn)行測試,通常先后順序為:過程層 IED 裝置――間隔層IED 裝置――站控層 IED 裝置――順控、五防功能測試。
2.2 系統(tǒng)集成配置
可以說,系統(tǒng)集成配置是智能變電站的特有之處,與傳統(tǒng)意義上的變電站存在本質(zhì)上的不同。智能變電站使用“IED”文件來描述所有功能,特別是涉及到對外信息交互。而“SCD”則主要負(fù)責(zé)將“IED”邏輯根據(jù)系統(tǒng)規(guī)范聯(lián)系在一起,由全部 ICD 文件、相關(guān)配置工具共同創(chuàng)建,并參與到維護(hù)工作中。每個“SCD”文件均包含“IED”數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)信息通信相關(guān)參數(shù),并與其建立交互關(guān)系。因此,只有保障二次系統(tǒng)集成配置、設(shè)計完整無誤,才能正確發(fā)揮系統(tǒng)功能,主要包括兩個方面,即物理方面和邏輯方面。
通常,“SCD”文件在生成、維護(hù)時,需要由集成商來完成,集成商也就是常說站控層相關(guān)配置的供應(yīng)者。集成商可使用自身配置工具將多種 ICD 文件收集起來,集中進(jìn)行配置,然后根據(jù)配置完成后的信息,將“IED”升級成為 CID 文件。這樣一來,CID 文件中就會存在相應(yīng)的“IED”連接信息和網(wǎng)絡(luò)通信信息。IED 生產(chǎn)商可利用自己廠家的裝置工具將 CID文件下裝到“IED”中,完成整個二次系統(tǒng)集成配置,即網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)配置和相關(guān)邏輯連接設(shè)置。
2.3 系統(tǒng)集成測試
智能變電站二次系統(tǒng)集成測試應(yīng)該以“SCD”文件作為基礎(chǔ),主要負(fù)責(zé)對“IED”裝置配置的合理性和正確性進(jìn)行驗證,特別是針對不同廠商、不同規(guī)格、不同類型的“IED”整體性能,利用網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)、數(shù)據(jù)共享保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。系統(tǒng)集成測試主要包括模型測試、“IED”單體調(diào)試、相關(guān)設(shè)備互聯(lián)互通測試、間隔層設(shè)備之間的測試以及系統(tǒng)測試等。
2.3.1 模型測試
模型測試是指對“IED”配置中 ICD 文件模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測試,測試標(biāo)準(zhǔn)首先應(yīng)滿足“IEC61850”中相關(guān)規(guī)范,同時要兼具國家電網(wǎng)要求。同時,要對 ICD 模型與裝置之間的協(xié)調(diào)性進(jìn)行測試,具體包括以下幾個方面內(nèi)容:(1)檢驗?zāi)P褪欠穹衔覈鴩译娋W(wǎng)工程的相關(guān)模型。
(2)對模型中各項參數(shù)實例化進(jìn)行檢驗,如 LN、DO、DA 等。
(3)檢驗?zāi)P椭惺欠翊嬖凇癲esc”字段。
(4)檢驗?zāi)P湍0迨欠窈汀癐EC61850”標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生沖突。
2.3.2 “IED”單體測試
“IED”單體測試主要負(fù)責(zé)對 ICD 模型安全性和一致性進(jìn)行檢驗,同時檢測輸入和輸出接口數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并對設(shè)備同步過程中精度進(jìn)行測試。另外,由于智能變電站二次系統(tǒng)主要采用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,在對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時,通常不需要模擬信號(實時)接入。這種情況使得電壓、電流控制的實時性與網(wǎng)絡(luò)通信功能的好壞存在直接聯(lián)系,因此“IED”單體測試也負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)報文分析儀器進(jìn)行測試和調(diào)試。
2.3.3 系統(tǒng)測試
系統(tǒng)測試以“IED”單體測試為前提,基于系統(tǒng)整體性能對二次系統(tǒng)的安全性和整體性能晉級下那個測試,進(jìn)而保證多種裝置形成的二次系統(tǒng)的可靠性,主要內(nèi)容包括多角度對系統(tǒng)進(jìn)行整體性測試,以確保由多個層面多個類型裝置所組成系統(tǒng)的正確性和可靠性。這其中主要包括主窗口功能檢測、數(shù)據(jù)庫檢測、警告功能檢測、系統(tǒng)自我診斷檢測、系統(tǒng)自我恢復(fù)測試及時鐘同步測試等。通過微機(jī)監(jiān)控體系對系統(tǒng)界面、數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)通信等系統(tǒng)性能進(jìn)行測試,其中的網(wǎng)絡(luò)通信功能測試及高級應(yīng)用檢測都是傳統(tǒng)變電站不具備的,屬于智能變電站獨有的。
3 結(jié)束語
本文在分析智能變電站先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,對二次系統(tǒng)集成測試工作的主要目標(biāo)、基本流程、工作內(nèi)容盡心很高簡要介紹,指出目前二次系統(tǒng)集成測試工作需要強(qiáng)化的主要環(huán)節(jié),旨在為完善智能變電站二次系統(tǒng)建設(shè)提供思路。
參考文獻(xiàn)
[1] 李萼青 . 智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試方法研究 [J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報 ,2013,05(01).
與其他類別PC產(chǎn)品在商用與消費領(lǐng)域存在的主要差異類似,外觀設(shè)計、配置靈活性、使用便利性以及可管理性是二者的主要差別。當(dāng)然,它們的價格體系以及購買渠道也存在根本不同。
價格水分
商用產(chǎn)品的價格水分有目共睹,其中以投影機(jī)為代表的外設(shè)產(chǎn)品價格水分最大,甚至成交價格與報價的差異可達(dá)3~5倍。
而對商用PC來說,價格水分與購買折扣也相當(dāng)可觀。如果不考慮產(chǎn)品定位和形態(tài)差異,僅以本次測試的用于主流桌面辦公的一體電腦來說,大型企業(yè)及政府機(jī)構(gòu)采購價格折扣率可達(dá)5折。折扣率的高低,與采購規(guī)模及公開程度有關(guān)。即便是像戴爾這樣的直銷模式,批量采購達(dá)到一定規(guī)模之后,都會有15%左右的議價空間;采用渠道銷售、廠商后臺支持模式的惠普,價格折扣率約為20%~30%。反觀國內(nèi)品牌,用于大型企業(yè)、行業(yè)采購、政府標(biāo)單投標(biāo)的機(jī)型,價格折扣都在50%上下。
因此,考慮到價格折扣因素,本次測試的6款產(chǎn)品,除聯(lián)想揚(yáng)天S760外,實際價格均處于4500~7000元之間,競爭非常激烈。之所以把聯(lián)想揚(yáng)天S760作為特例,主要是因為其硬件規(guī)格明顯高于其他競爭對手,售價也高于主流用戶可接受的范圍,其形象價值高于購買價值。
一脈相承
ThinkCentre M7101z是聯(lián)想面向大型企事業(yè)用戶所推出的主流規(guī)格一體電腦產(chǎn)品,其定位比之前推出的M9000系列略低,外觀差異主要體現(xiàn)在縮小至20英寸的屏幕,分辨率也降低至1600×900。
雖然屏幕尺寸有所減小,但M7101z硬件架構(gòu)整體升級,采用了基于H61芯片組所搭建起的Sandy Bridge平臺,而處理器是專為一體電腦所定制的低功耗版本Core i5-2400S。同時,該機(jī)配備的Radeon HD 6450A獨立顯示芯片,也是為一體電腦定制的低功耗版本。M7101z的4GB內(nèi)存由兩個獨立的SO-DIMM組成,這樣的配置雖提高了其內(nèi)存升級的難度,但對發(fā)揮整機(jī)性能更有價值。
一脈相承自Think產(chǎn)品的外觀設(shè)計元素和內(nèi)在品質(zhì)元素在M7101z上得到了全面體現(xiàn)。它提供了便捷的擴(kuò)展能力,存儲單元與主機(jī)分置于180W電源的兩側(cè),升級操作互不相擾。位于右側(cè)的主機(jī)結(jié)構(gòu)EMI屏蔽非常出色,主要部件整體被封于金屬籠架內(nèi),內(nèi)存插槽位置設(shè)計了金屬材料的工作艙蓋,方便直接升級內(nèi)存,而CPU的熱量通過雙熱管被傳導(dǎo)至籠架外側(cè)、電源上方的散熱片上。整機(jī)的散熱氣流在渦輪風(fēng)扇和熱氣流上升的共同作用下,從底部直接流經(jīng)電源、CPU散熱器,實現(xiàn)了高效、低噪音的散熱。
在外觀方面,M7101z采用了懸浮式U型金屬支架,與背后支撐腳同樣為可拆卸結(jié)構(gòu)。放在桌面上使用時可以起到抬升屏幕位置的作用,而在改用100mm×100mm VESA支架時,又便于保持主機(jī)小巧。與整體黑色的外觀相搭配的是M7101z右下角用鍍鉻邊緣鑲嵌的圓形內(nèi)凹電源按鈕及背部兼做出風(fēng)口防塵罩的紅色提手,這些細(xì)節(jié)充分表現(xiàn)出該機(jī)的家族傳承性設(shè)計。聯(lián)想出色的TVT軟件系統(tǒng),在M7101z上也得以保留,無論是數(shù)據(jù)管理和維護(hù),還是硬件工作狀態(tài)監(jiān)控,該軟件均能讓這些工作變得簡單易操作。
觸摸的出路
聯(lián)想揚(yáng)天S760在本次測試中實屬異類,它有著令人咋舌的頂級配置,無論是TDP功耗65W的Core i7-2600S處理器、配備1GB顯存為一體電腦優(yōu)化的Radeon HD 6650A圖形芯片、由80GB mSATA模塊SSD和1TB HDD組成的存儲系統(tǒng),還是21.6英寸全高清的觸摸屏,都遠(yuǎn)高于主流市場需求。
無論具體硬件配置如何,S760的SMB特性顯露無遺,與硬件的高配置形成鮮明反差的Windows 7家庭高級版操作系統(tǒng)符合其產(chǎn)品定位,而其余面向大型企業(yè)的產(chǎn)品則均配備了Windows 7專業(yè)版。由于在一體電腦內(nèi)率先配備SSD,同時整機(jī)硬件配置較高,因此S760的性能成績非常出色,SYSmark 2007 Preview成績高達(dá)278分。
S760外觀設(shè)計簡約,穩(wěn)重的黑色和帶有“無邊墨晶”觸摸保護(hù)屏的鏡面屏幕形成鮮明反差;兩個獨立的前支腳不可拆卸,而后支腳則可以拆卸并安裝VESA底座,從而實現(xiàn)更靈活的擺放。
雖然整體表現(xiàn)如此出色,但是S760的全高清觸摸屏絲毫沒有體現(xiàn)出應(yīng)有的應(yīng)用價值。以該機(jī)目前的定位來看,觸摸屏只是個添頭,實際的使用價值,有待特定應(yīng)用領(lǐng)域的專門開發(fā),以及Windows 8將帶來的操作界面改變。
改頭換面
在配置上與S760有著相同情況的還有戴爾Vostro 360,它也配備了全高清觸摸屏,而且尺寸更大,達(dá)到23.6英寸。相比于聯(lián)想揚(yáng)天S760的高配置和高價格,Vostro 360的價格平易近人了很多。這款面向SMB用戶的產(chǎn)品,整體表現(xiàn)十分均衡。它使用了Core i5-2400S處理器,顯示芯片為英偉達(dá)的GeForce GT 525M,同時支持CPU核芯顯示卡GMAHD 2000與獨立顯示卡的動態(tài)切換技術(shù)——Synergy(即桌面版的Optimus),可有效平衡功耗和性能。但正是這一技術(shù)的引入,給Vostro 360帶來了不小的麻煩:由于多數(shù)桌面3D應(yīng)用尚未支持該技術(shù),因此在大量的應(yīng)用及測試中,雙顯示卡切換處于無序狀態(tài),高性能獨立顯示芯片的特性無法充分發(fā)揮。
仔細(xì)觀察Vostro 360,會有似曾相識的感覺。沒錯,該機(jī)與戴爾旗下的消費一體電腦Inspiron One2320同宗同源。有著類似情況的還有惠普Compaq 8200 Elite-AIO,該機(jī)實際上是Omni 305的商用版。正是因為Vostro 360有著與消費品牌相同的基因,因此也就不難理解為何該機(jī)配備了無線鍵盤鼠標(biāo)了。
雖然在外觀設(shè)計上照搬了消費級產(chǎn)品,但是Compaq 8200 Elite-AIO的硬件采用了地道的頂級商用平臺,它采用了Q67芯片組。而且它是本次測試中唯一提供遠(yuǎn)程管理功能的產(chǎn)品。作為惠普頂級的商用產(chǎn)品Elite系列的一員,Compaq 8200 Elite-AIO的軟件特性也非常突出。其軟件系統(tǒng)結(jié)合了管理、維護(hù)、恢復(fù)、升級等功能,值得一提的改變是它允許用戶選擇并下載軟件的功能組件,用戶的自由度更大,而之前的設(shè)計是無論用戶是否需要,所有的軟件都會全部安裝,占用了大量的系統(tǒng)資源。
出乎意料的設(shè)計
被宏碁收購后的方正,正在逐漸顯現(xiàn)出它的活力,宏碁帶來的產(chǎn)品優(yōu)勢,很好地與方正的渠道優(yōu)勢相結(jié)合,為用戶帶來更有價值的產(chǎn)品。
君逸系列是方正面向大型商業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品,A410是其首款一體電腦產(chǎn)品。它的模塊化設(shè)計非常突出,可充分滿足用戶對系統(tǒng)靈活性的需要。該機(jī)是6款產(chǎn)品中唯一使用Core i3-2120處理器的機(jī)型,雖然沒有其他產(chǎn)品處理器代表低功耗的“S”后綴,但該處理器的TDP同樣為65W,完全可以滿足一體電腦散熱的要求。同樣沒有打上一體電腦烙印的還有其Radeon HD 6450“顯示卡”,同樣沒有字母“A”標(biāo)識其低功耗。與直接將顯示芯片集成在主板上的方式不同,A410配備的是可以插拔和升級的顯示卡。該機(jī)主板結(jié)構(gòu)非常特別,將PCB上方空間留給PCI-E x16擴(kuò)展槽,用戶既可以直接使用CPU的核心顯示卡,也可以安裝半高顯示卡,并留有更換升級空間,這樣的設(shè)計僅有宏碁旗下的一體電腦產(chǎn)品才可以實現(xiàn)。
同樣出人意料的還有同方超越A2000,它的主機(jī)設(shè)計中規(guī)中矩,性能表現(xiàn)主流,但是它的結(jié)構(gòu)設(shè)計高人一等。考慮到成本因素,雖然多款一體電腦產(chǎn)品預(yù)留VESA安裝支架位置,但僅將其列為選裝。而A2000直接配備了可升降、水平及垂直旋轉(zhuǎn)的多功能支架,這一改變充分發(fā)揮出一體電腦的靈活性,更好地平衡了舒適擺放與桌面空間占用的關(guān)系。這樣的設(shè)計對類似CHIP編輯這樣的文字工作者頗有吸引力,水平擺放時如傳統(tǒng)電腦一樣工作,而當(dāng)屏幕“豎”起來時,20英寸900×1600的屏幕正好能放下整張A4紙,無論是寫稿還是排版都非常舒適。
多元化探索
【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)集成 實踐 策略 分析
隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,人們對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的關(guān)注和重視程度也越來越深。IT系統(tǒng)集成是一個全球性問題,作為系統(tǒng)集成的一個子集,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成是網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域的核心問題。下面對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的幾個方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。
1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成概述
1.1 概念
作為信息系統(tǒng)集成一個重要的組成部分,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成主要指將相關(guān)硬件設(shè)備、傳輸媒介有機(jī)整合起來的,以網(wǎng)絡(luò)為中心和載體而形成的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成目的在于將各部分有機(jī)協(xié)調(diào),從而更好的提高效率、創(chuàng)造效益、實現(xiàn)價值。
1.2 原則
歸結(jié)起來,主要原則如下:實用性、可靠性、安全性、前瞻性等。第一,實用性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須最大程度上滿足用戶的需求,以更好的實現(xiàn)實用性的目標(biāo);第二,可靠性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須具有可靠性,一旦系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障,必須保證其在短時間內(nèi)還能滿足用戶需求;第三,安全性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計和使用必須是安全的,應(yīng)具有在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊、系統(tǒng)漏洞的情況下預(yù)防與恢復(fù)的能力;最后,前瞻性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅得在一定的時期內(nèi)保持良好的性能,在未來的發(fā)展中也必須能夠更新與拓展,適應(yīng)用戶多樣化需求。
1.3 設(shè)計步驟
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的設(shè)計步驟主要包括確定網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型、IP 地址規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計、布線方案和布線產(chǎn)品的確定等幾方面。不過,在實際操作過程中,有些步驟并不需要,可適當(dāng)?shù)氖÷裕行┎襟E必須遵守,具體步驟的確定應(yīng)以實際要求為依據(jù)。
2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成需求分析
2.1 性能功能的分析
在性能和功能分析中,需要了解對方的數(shù)據(jù)傳輸率、將來的擴(kuò)充以及存儲容量等。這個環(huán)節(jié)中,主要分析了用戶所需的系統(tǒng)功能及性能,要根據(jù)現(xiàn)在的技術(shù)做結(jié)論,并研究能否達(dá)到目標(biāo)。
2.2 相關(guān)風(fēng)險的預(yù)測
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成的過程中,常由于一些不可見的因素而無法達(dá)標(biāo)。要考慮這些因素,就要做到充分的考慮,并盡可能將這些不可見因素都考慮到。
2.3 成本和效益分析
在得到其余分析結(jié)果的同時,要做出大致的預(yù)算方案,對整個方案中的效益進(jìn)行分析,分析在這些效益中包含所投入的人力、物力、社會效益、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、財力等等。
2.4 現(xiàn)狀分析
這個環(huán)節(jié)中,主要分析了用戶單位的資金狀況、設(shè)備狀況、人員狀況、地理分布、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量等方面。在設(shè)備狀況中,應(yīng)著重分析這個單位中已有哪些設(shè)備,在今后的使用中還要使用哪些設(shè)備,什么設(shè)備已經(jīng)被淘汰不能再使用,造成上述的情況原因都是什么,在現(xiàn)在的環(huán)境下都有什么設(shè)備是需要更新的。除此之外,更必須了解需要建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)集成單位樓層的地理位置,整個樓層中各個部門的地理位置等,把得到的數(shù)據(jù)集合成圖紙,并根據(jù)圖紙來進(jìn)行具體的操作。
3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成策略
所謂的策略,廣義上來說便是對一組規(guī)則和方法的描述,用來動態(tài)地調(diào)整系統(tǒng)的狀態(tài)與行為。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的過程中,策略定義了對于完成某個事件系統(tǒng)應(yīng)該采取的行為準(zhǔn)則。為了更好的適應(yīng)用戶業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模發(fā)展的需求,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成時,應(yīng)當(dāng)從是否有利于確保用戶所處的領(lǐng)域、自身競爭實力及常規(guī)環(huán)境中立于不敗之地出發(fā),制訂集成策略。
3.1 多次求證,合理超前
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計時,緊密結(jié)合用戶的實際應(yīng)用需求,反復(fù)求證,注重實用性。在選擇具體的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的時候,既要考慮到當(dāng)前一段時間內(nèi)的主流應(yīng)用技術(shù),也要考慮未來技術(shù)發(fā)展的可能趨勢。
3.2 仔細(xì)設(shè)計,操作切實
針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域,不同的企業(yè)發(fā)展都有不同的特點,將信息技術(shù)和行業(yè)特點有機(jī)結(jié)合起來,細(xì)心設(shè)計,務(wù)實操作。在選用新技術(shù)和新產(chǎn)品的時候,需要充分考慮新技術(shù)和新產(chǎn)品的市場成熟度和使用熟練度,以避免造成不必要的問題。
3.3 重視技術(shù)、服務(wù)的關(guān)鍵作用
應(yīng)樹立“做服務(wù)”,而不是“賣產(chǎn)品”的理念。做到處處為用戶著想,提供及時、貼心和周到的培訓(xùn)咨詢、服務(wù)維護(hù)等。當(dāng)用戶遇到困難時,應(yīng)采取積極主動的態(tài)度,把妥善解決顧客問題放在首位。
3.4 平滑對接,效率最大化
每個用戶都希望盡可能的降低網(wǎng)絡(luò)投資成本,盡管每個用戶都希望盡可能用到高性能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),但在實施網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成時,應(yīng)當(dāng)考慮與原有相關(guān)資源平滑對接問題,實現(xiàn)效率最大化。
3.5 實行嚴(yán)格檢測、安全第一原則
由于安全性基本涉及到了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的各個方面,所以應(yīng)嚴(yán)格檢測,牢記安全第一的原則。
4 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的實現(xiàn)
4.1 項目施工
在施工中,需要注意兩點:
(1)布線前畫好施工圖。好的施工圖更有助于明確布線走向,在畫好施工圖之后還需要準(zhǔn)備好相應(yīng)的材料、做出相應(yīng)的開工報告提交給上級。
(2)開始施工后,了解及時反映的重要意義。要明確施工進(jìn)度表的重要作用,在發(fā)生任何情況時,都要最及時的向上級領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)技術(shù)部門報告,著手于解決問題。
4.2 相關(guān)的檢測以及調(diào)試
在施工完成后,應(yīng)該開始檢測和調(diào)試,安裝系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)后進(jìn)行數(shù)據(jù)測試和優(yōu)化,這種調(diào)整能使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。并應(yīng)該在不同的平臺和用戶間進(jìn)行測試,由專家進(jìn)行最后的驗收。此外,對用戶進(jìn)行必要培訓(xùn),這種培訓(xùn)主要用于保證系統(tǒng)未來的正常運轉(zhuǎn)和及時維護(hù)。
5 總結(jié)
近年來,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)開始成為一門新興的服務(wù)行業(yè),并以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)和依托的取得了較為迅速的發(fā)展。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)可以實現(xiàn)更高的工作效率和收益。除此之外,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成還能最大幅度提高系統(tǒng)內(nèi)部完整性與靈活性,具有極重要和廣闊的應(yīng)用前景。在具體進(jìn)行論述的過程中,可能會由于各種各樣的原因,還存在著這樣那樣的問題,在以后的研究和實踐中應(yīng)對多加注意以便規(guī)避。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
任海瑞(1978-),大學(xué)本科,現(xiàn)供職于太原衛(wèi)星發(fā)射中心,職位:技師。
關(guān)鍵詞 工程測試 研究生課程 改革實踐
中圖分類號:G643 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.08.026
Graduate Course Engineering Test and Information
Processing Reform Practice
ZHAO Yan, DAI Rong, LIU Chuanbo, CHEN Zhen
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070)
Abstract The essence of graduate education curriculum reform is to explore how to cultivate students' ability of innovation,the formation of integrated solutions in solving practical engineering problems in the process in the course of the process of learning, so that learning is to become an approach of drawing students into scientific research and practice, and the enlightenment of problem consciousness has become the"energy storage"of scientific thinking for their future research work.
Key words engineering test; graduate courses; reform practice
工程測試與信號處理課程是我院機(jī)械工程和儀器科學(xué)與技術(shù)兩個碩士專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課與學(xué)位課,主要講授測試系統(tǒng)構(gòu)成和測試信號處理相關(guān)知識,以及典型工程量感測方法及系統(tǒng)等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握進(jìn)行工程測試所需要的傳感檢測技術(shù)、測量信號處理技術(shù)、工程測量系統(tǒng)及應(yīng)用等方面的知識和方法,培養(yǎng)學(xué)生正確設(shè)計、合理配置測試系統(tǒng)、提供測控系統(tǒng)解決方案的能力。該課程對培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力、創(chuàng)新能力等方面有著重要作用。
課程學(xué)習(xí)是研究生學(xué)習(xí)過程中的的重要組成部分,是引導(dǎo)學(xué)生邁入專業(yè)領(lǐng)域、培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力的引橋。為達(dá)到課程學(xué)習(xí)的目標(biāo),幾年來,針對工程測試及信息處理課程在教學(xué)中存在的只重視理論和知識的講授,而輕視工程實踐能力的培養(yǎng),將知識的傳授置于教學(xué)的中心位置的現(xiàn)象,我們開展了本課程的教學(xué)方法改革和課程建設(shè)。
1 課程的發(fā)展與現(xiàn)狀
武漢理工大學(xué)是全國較早在研究生中開設(shè)“工程測試與信號處理”課程的院校之一。在1998年率先在機(jī)械工程碩士專業(yè)中開設(shè)了“測試與信息處理”課程。2002年,課程由機(jī)械專業(yè)的一般專業(yè)課升級為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程和學(xué)位課。同時,為了強(qiáng)化碩士研究生創(chuàng)新能力和工程實踐能力的培養(yǎng),“測試與信息處理”課程更名為“工程測試與信號處理”。
長期以來,我們的教材所沿襲的,基本上是應(yīng)試教育思想,“以講授知識為主”的教育觀念根深蒂固。①教材則注重基礎(chǔ)理論、公式推導(dǎo)、內(nèi)容系統(tǒng)性,對科研和工程項目案例反映少,即使有一些例子,也只是將完整的項目拋去,只取項目中的相關(guān)部分的內(nèi)容,如:信號處理方法部分,會舉出相關(guān)分析的例子、頻率分析的例子等,但缺乏整個項目的全貌。在這種教學(xué)模式之下,學(xué)生對所講授的內(nèi)容常常產(chǎn)生困惑感―― “我學(xué)的知識有用嗎?能夠用在什么地方呢?怎么用呢?”長此以往的結(jié)果是使學(xué)生逐步失去了學(xué)習(xí)的動力和好奇心,只關(guān)心考試的結(jié)果。
如何引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識對工程應(yīng)用和科學(xué)研究的重要性,通過將針對性強(qiáng)、直觀性強(qiáng)的典型工程應(yīng)用和科學(xué)研究案例引入教學(xué)中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和好奇心,使他們逐步了解和體會基礎(chǔ)理論知識在科學(xué)研究和工程實踐中的不可分割的作用,建立面向工程觀的教育理念,這是本課程改革要達(dá)到主要目的。
2 課程改革的實踐
對研究生而言,了解工程實踐活動中對解決問題時知識的集成與應(yīng)用創(chuàng)新的過程比僅僅“知道”知識更重要。②科學(xué)研究和工程實踐活動為學(xué)生提供了一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的“訓(xùn)練場”,而課程的學(xué)習(xí)則成為學(xué)生進(jìn)入科研實踐活動的引橋,“問題”意識的啟蒙就成為科研思維的“儲能倉”。所以,研究生課程改革的實質(zhì)就是要探索能否在課程的教學(xué)過程中,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生在科研及工程實踐活動中獨立思考與探索的精神、以及知識挖掘、集成、應(yīng)用與創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。
為了將理論與實踐有機(jī)結(jié)合,增強(qiáng)研究生整體素質(zhì)和工程綜合實踐能力,依靠學(xué)校的重視和大力資金投入,我們依托國家級實驗教學(xué)示范中心――機(jī)電工程實驗實訓(xùn)中心,建成了“傳感器及工程應(yīng)用綜合實驗室”、“振動測試系統(tǒng)”、“快速可重組傳感器測試虛擬實驗平臺”等多個綜合性實驗平臺。利用這些教學(xué)資源,采取實虛結(jié)合的手段可以為學(xué)生提供約30多個工程實物實驗與仿真實驗,用實驗來代替因?qū)W生理論基礎(chǔ)不足和缺乏工程實際經(jīng)驗而造成的難懂、抽象和枯燥的習(xí)題,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與感,取得了很好的教學(xué)效果。
通過建設(shè)上述立體化不同層次的實驗項目、將涵蓋本課程重要知識點的典型科研項目提煉后引入到教材和課堂中,改變學(xué)生被動接受知識為主動了解如何將專業(yè)知識在解決工程實際問題中進(jìn)行整合集成創(chuàng)新、形成解決方案的過程,從而使得課程的學(xué)習(xí)達(dá)到牽引學(xué)生進(jìn)入到科研實踐的引橋的目的,為他們今后從事科研工作積累加速前行的“能量”。
我們還將據(jù)教師在車輛性能測試技術(shù)、機(jī)械故障診斷、傳感器設(shè)計等領(lǐng)域的研究理論和成果,提煉為課程的實驗和教學(xué)內(nèi)容,逐步完善以工程測試典型項目為主線的教學(xué)內(nèi)容。例如,我們選取了典型的串起測控技術(shù)各重要的理論和基礎(chǔ)知識點的“列車縱向沖動的檢測”作為振動測試實例,教材中將此內(nèi)容單獨成章,改變以往將多個涉及局部知識的案例“灑”在各章的內(nèi)容中的做法。主要教學(xué)內(nèi)容包括:列車縱向沖動既有評價指標(biāo)與測量方法分析(1學(xué)時)、縱向沖動關(guān)鍵影響因素及評價標(biāo)準(zhǔn)分析(2學(xué)時)、智能檢測系統(tǒng)的構(gòu)建(3學(xué)時)、振動信號的采集與分析(2學(xué)時)。通過這個關(guān)于列車縱向沖動的測試實例,講述工程測量與數(shù)據(jù)處理的全過程,包括問題的分析、測量對象已有理論分析的研究、測試系統(tǒng)的構(gòu)建、測量結(jié)果的處理以及實驗數(shù)據(jù)的規(guī)律性分析。
教學(xué)基本要求是是學(xué)生掌握測量與數(shù)據(jù)分析的過程及振動測量的方法。掌握對實驗方案的分析與設(shè)計,對實驗數(shù)據(jù)的歸納及相關(guān)規(guī)律的挖掘。
通過案例教學(xué),將工程測試技術(shù)的理論用科研項目的研發(fā)過程串起來,學(xué)生“看”到了從何處入手來構(gòu)建一個面向?qū)ο螅ㄟ@里是列車縱向沖動)的振動測試系統(tǒng)、構(gòu)建的測試系統(tǒng)中軟硬件的相關(guān)知識、測試結(jié)果的分析方法如相關(guān)分析法、能量分析法、頻率分析法等是如何用于列車縱向沖動測試中的? 懂得了理論知識是有用武之地的,不是空洞的。
3 教材的改革
目前我國研究生課程設(shè)置的目標(biāo)還處于“知識本位”的狀態(tài),這也導(dǎo)致大多數(shù)研究生教材的內(nèi)容只注重基礎(chǔ)理論知識的介紹而缺乏以實際“問題”為導(dǎo)向引發(fā)的理論和應(yīng)用過程的交融、提煉和探討,結(jié)果是教材內(nèi)容趨于“本科化”,失去了激發(fā)學(xué)生對知識的思考、辯駁、整合、集成的作用。
所以,在教材的改革上,我們嘗試將科研案例轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)內(nèi)容,如將列車縱向沖動的檢測作為振動測試實例一章的內(nèi)容,并依據(jù)列車縱向沖動的檢測項目科研工作的實施規(guī)律展開內(nèi)容的講述,例如,對振動測試實例的內(nèi)容編寫中,首先告訴學(xué)生對列車縱向沖動的檢測這樣的一個實際問題,先得分析該問題的相關(guān)背景,前人對該問題的研究及評價方法,再通過自己研究關(guān)鍵影響因素(以確定主要測量參數(shù))、搭建測試的軟/硬件系統(tǒng)進(jìn)行測量,對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,最后是對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并進(jìn)而找出有關(guān)的規(guī)律。這樣,在課程內(nèi)容上,就將如何“解決問題”(科研工作的目的)作為本課程教材的主線條。這就使得《工程測試與信息處理》教材側(cè)重于提高學(xué)生研究工作的能力。
教材共分兩部分:工程測試技術(shù)基礎(chǔ)和工程測試技術(shù)應(yīng)用。第一部分講解工程測試技術(shù)的基礎(chǔ)理論,內(nèi)容共分6章。第1~6章介紹測量與試驗的概念及相互關(guān)系,測試方法的分類與非電量測試系統(tǒng)的構(gòu)成,測量與標(biāo)定的關(guān)系,測試的輸入與輸出結(jié)果的表達(dá),測試系統(tǒng)基本硬件構(gòu)成,測試系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)及測試系統(tǒng)動態(tài)測試的性能,測試系統(tǒng)動特性的技術(shù)指標(biāo)、不失真測試系統(tǒng)構(gòu)成的條件,數(shù)字信號處理及小波分析。第7章為振動測試―系統(tǒng)構(gòu)建及信號處理方法,第8章為溫度測試―系統(tǒng)構(gòu)建及信號處理方法,這兩章屬于科研項目的提煉,目的是用案例串聯(lián)前幾章的基礎(chǔ)理論知識,讓學(xué)生清楚地學(xué)習(xí)到從何處入手來構(gòu)建一個面向?qū)ο螅ㄈ缌熊嚳v向沖動振動或溫度)測試系統(tǒng)、構(gòu)建的測試系統(tǒng)中軟硬件(如傳感器、信號變換器、顯示裝置等)的相關(guān)知識、測試結(jié)果的分析方法(如相關(guān)分析法、能量分析法、頻率分析法等)是如何用于列車縱向沖動(或溫度)測試結(jié)果的分析中的?改變了以往理論知識脫離實際應(yīng)用的現(xiàn)象,有利于拓展學(xué)生的工程測試技術(shù)應(yīng)用能力。
回顧課程的發(fā)展和成長,是一個不斷“與時俱進(jìn),開拓創(chuàng)新”的過程。展望未來,有信心迎接新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),努力做好研究生的教學(xué)工作,為我國研究生教育的發(fā)展作貢獻(xiàn)。
注釋
關(guān)鍵詞:軟件測試 課程教學(xué) 問題 對策
中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)07(b)-0112-02
在社會高度信息化的今天,人們使用各種各樣的軟件產(chǎn)品處理日常生活、工作事務(wù),比如查看天氣、交通導(dǎo)航、撰寫報告、統(tǒng)計業(yè)績等。隨著市場需求的擴(kuò)大,軟件開發(fā)投入增多,同一主題的應(yīng)用軟件越來越多。面對消費者挑剔的眼光,軟件供應(yīng)方必須不斷提高軟件的功能性、智能化和友好程度,盡可能地降低出現(xiàn)bug的機(jī)率。這就必須要在產(chǎn)品前,進(jìn)行嚴(yán)格的科學(xué)測試。因此,軟件測試在整個軟件產(chǎn)品的開發(fā)過程中顯得越來越重要。面對軟件企業(yè)需要大量軟件測試人才的形勢,高職院校應(yīng)該重視軟件測試這門課程的教學(xué),培養(yǎng)出大量優(yōu)秀的軟件測試人才。
1 高職院校《軟件測試》教學(xué)中存在的問題
1.1 理論教學(xué)方法單一,缺乏多樣性
軟件的開發(fā)過程一般根據(jù)瀑布模型分為問題定義、需求分析、設(shè)計、編碼、測試與維護(hù),軟件測試通常只作為軟件工程的一部分內(nèi)容來講解。但由于近年來軟件測試越來越受到重視,很多高職院校把這部分內(nèi)容獨立出來作為一門課程,一般由擔(dān)任軟件工程教學(xué)的老師來承擔(dān)軟件測試的教學(xué)。但承擔(dān)教學(xué)的老師往往缺少企業(yè)工作的經(jīng)驗,他們按照傳統(tǒng)的方法來講解:測試概述、測試過程、測試方法、測試工具與測試管理等。先做好PPT,演示書上的內(nèi)容,課后布置一些思考性的問題,學(xué)生為了應(yīng)付期末考試,也只能照搬照抄,死記硬背一些理論,達(dá)不到學(xué)以致用的目的。這種教學(xué)方式還停留在老師教,學(xué)生跟著學(xué)的填鴨式教學(xué),缺乏信息化時代教學(xué)的多樣性。
1.2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱,缺少能動性
軟件測試按照過程可以分為單元測試、集成測試、確認(rèn)測試、系統(tǒng)測試與驗收測試。由于軟件測試是一個新興的領(lǐng)域,很難找到合適的教材,現(xiàn)有的教材都是對這一測試過程進(jìn)行理論性的介紹,沒有對一個軟件產(chǎn)品進(jìn)行完整性測試,缺少規(guī)范的測試計劃、測試用例、測試文檔的編寫,對于測試過程中需要使用的測試工具也是一筆帶過。學(xué)生學(xué)完主要內(nèi)容后不能對一個軟件產(chǎn)品進(jìn)行測試,達(dá)不到融會貫通的目的。由于實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的薄弱,很難培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與企業(yè)需要的團(tuán)隊協(xié)作能力。
1.3 整體課程認(rèn)識不足,缺乏前瞻性
很多軟件專業(yè)的學(xué)生臨近畢業(yè)時,由于自身能力的不足,沒有辦法選擇軟件開發(fā)方面的工作,認(rèn)為軟件測試無非是找找軟件產(chǎn)品的錯誤,是一件非常容易的事情。等到真正開始做測試工作時,才發(fā)現(xiàn)規(guī)范的測試計劃、測試用例、測試報告完全不會寫,簡單的測試工具也不會使用,又匆忙去找培訓(xùn)機(jī)構(gòu)開始培訓(xùn),這樣既浪費時間又浪費金錢。
2 《軟件測試》教學(xué)對策探討
2.1 合理選擇教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建學(xué)生的專業(yè)知識體系
在教學(xué)內(nèi)容的選擇上,應(yīng)切合高職學(xué)生的實際情況,引入案例,采用情景模式教學(xué)。內(nèi)容大致可以分為5個教學(xué)情景,循序漸進(jìn)幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識體系。第一個情景為制定軟件測試計劃:包括選擇什么樣的項目進(jìn)行測試(可以是每個小組自己在前期的學(xué)習(xí)中編寫的項目,也可以是老師推薦的項目,或者是自己在網(wǎng)絡(luò)上下載的項目),編寫測試用例,測試要達(dá)到的目標(biāo)等。第二個情景為黑盒測試:主要講解等價類劃分法、邊界值法、因果圖法、決策表法、正交實驗法與錯誤推測法等;會使用QTP進(jìn)行自動化測試。第三個情景為白盒測試:主要講解邏輯覆蓋法與路徑測試法;會使用Junit工具進(jìn)行自動化測試。第四個情景為性能測試:使用Loadrunner工具進(jìn)行自動化測試。最后一個情景為測試報告的編寫:完成功能測試的bug匯集與性能測試的負(fù)載情況分析等。
2.2 完善考核評價體系,突出職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)
學(xué)生完成軟件測試學(xué)習(xí)后要能勝任軟件測試員或軟件測試工程師的工作,因此,為了契合他們以后從事崗位的基本能力,對于課程的考核,應(yīng)從多方面進(jìn)行:理論知識的掌握程度(60%)、規(guī)范文檔的編寫能力(10%)、PPT的制作能力(10%)、上臺講解的能力(10%)、團(tuán)隊的協(xié)作能力(10%)等。理論知識的考核主要針對每節(jié)課后的作業(yè)是否能夠準(zhǔn)確按時地完成;規(guī)范文檔的考核主要看學(xué)生是否能夠規(guī)范地編寫一個項目的測試計劃、測試用例以及測試報告;在每一個教學(xué)情景完成后每個小組要制作PPT并上臺講解完成作業(yè)的情況,是否能夠正確地收集bug并進(jìn)行分析,是否能正確錄制腳本并進(jìn)行回歸測試等;通過完成作業(yè)的情況及上臺講解的能力能反映出一個團(tuán)隊的協(xié)作能力。
2.3 建設(shè)專業(yè)的實訓(xùn)環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力
為了讓學(xué)生能更真實地體驗企業(yè)環(huán)境,授課地點放在理論實踐一體化的實驗室進(jìn)行,專門為軟件專業(yè)學(xué)生所搭建的實驗平臺,安裝軟件企業(yè)通用的一些測試工具,如Loadrunner、QTP、Junit等,并且有專用的網(wǎng)絡(luò)可供學(xué)生上網(wǎng)查詢問題。學(xué)生可以隨時進(jìn)實驗室進(jìn)行實踐,老師也方便指導(dǎo)學(xué)生。這種專業(yè)的實驗環(huán)境更能培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力。
2.4 豐富師生教學(xué)的組織形式,促進(jìn)學(xué)生知識多元化的發(fā)展
高職院校的教師往往理論知識扎實,實踐經(jīng)驗不足。因此,為了更好地培養(yǎng)學(xué)生,應(yīng)定期選派一些優(yōu)秀的教師到軟件公司的測試部門實習(xí),學(xué)習(xí)對一個完整項目的功能測試與性能測試過程,在公司允許的情況下,將測試項目引入到教學(xué)中,可以豐富實踐教學(xué),促進(jìn)教學(xué)方法與教學(xué)手段的改進(jìn)。另外,可以聘請一些軟件公司的軟件測試負(fù)責(zé)人參與到教學(xué)中,充分利用他們豐富的實踐經(jīng)驗,指導(dǎo)學(xué)生的實踐教學(xué)。還可以定期邀請一些行業(yè)專家為學(xué)生開設(shè)專題講座,讓學(xué)生了解軟件測試的最新前沿知識,為學(xué)生最終進(jìn)入軟件企業(yè)實習(xí)做好理論與實踐上的鋪墊。在學(xué)習(xí)中,學(xué)生組建3人小組,1人任測試組長,2人為組員。可以固定小組成員完成全部課程內(nèi)容,也可以按教學(xué)情景確定小組成員,讓同學(xué)之間有更多的交流和互動。
3 結(jié)語
軟件測試與軟件產(chǎn)品的質(zhì)量息息相關(guān),要做好軟件測試,就需要大量的軟件測試人才,高職院校軟件專業(yè)要與軟件企業(yè)緊密結(jié)合,做好輸送人才的基地。我們要建立為企業(yè)服務(wù)、以學(xué)生為主體的思想,從教材的建設(shè)、實驗室的搭建、師資的培養(yǎng)、對學(xué)生的考核機(jī)制等方面進(jìn)行探討,尋找培養(yǎng)優(yōu)秀人才的最佳教學(xué)方法。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:艙室環(huán)境; 遠(yuǎn)程檢測; 無線通信; TCP協(xié)議
中圖分類號:TN91-34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1004-373X(2011)17-0144-02
Design of the Remote Detection System about Submarine Cabin Environment
LI Na
(Department of Computer Science and Technology, Shaanxi Institute of Education, Xi’an 710061, China)
Abstract: Utilizing the wireless communication technology of distant spread spectrum to carry on the remote transmission for detected data. Using TCP protocol to package the detected data for achieving the remote detected data based on IP techno-logy. The remote detecting system of submarine cabin caters for the remote detection of various harmful gases or dust, oxygen and the noise in the internal environment of remote submarine cabin, and improves the ability of remote detection and Information of army's hygiene supplies.
Keywords: environment of cabin; remote detection; wireless communication; TCP protocol
0 引 言
隨著潛艇內(nèi)部人機(jī)工程學(xué)的提高,艇內(nèi)的各種有害氣體、氧氣、粉塵和噪聲的檢測越來約顯得重要。現(xiàn)在檢測的單一物理量的傳感器在準(zhǔn)確度和響應(yīng)時間上都能達(dá)到要求,然而對于多種測試指標(biāo)的復(fù)雜測試需要以人工的方式分別對各測試儀器的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、統(tǒng)計,事后分析。無法實時的對所有儀器的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控報警,效率低下。特別對于測試儀器數(shù)量大、種類多,覆蓋范圍廣、距離長的移動環(huán)境的監(jiān)測系統(tǒng)更具有挑戰(zhàn)性。因此,開發(fā)一種能集成多種測試儀器,統(tǒng)一通信協(xié)議模型和數(shù)據(jù)格式的長距離的移動的監(jiān)測系統(tǒng)平臺迫在眉睫,意義重大。
潛艇艙室環(huán)境遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)是將以傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、多址接入技術(shù)、無線傳輸技術(shù)等技術(shù)結(jié)合并擴(kuò)展的一個系統(tǒng)。首先,將各種單一傳感器集成在一起,要解決各傳感器對后端電路的特殊要求以及氣體對傳感器的交叉干擾的問題;其次,對于檢測數(shù)據(jù)的采集分析、融合需要開發(fā)新的軟件將不通協(xié)議的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析;再者,多通道數(shù)據(jù)壓縮,多址接入,無線傳輸?shù)葐栴}都是需要解決的新的問題。所以,該系統(tǒng)是一個集合了多個新技術(shù)的一個新的系統(tǒng)性設(shè)備。
1 系統(tǒng)工作原理
如圖1所示,潛艇艙室環(huán)境遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)由前端測量系統(tǒng)和后端監(jiān)測車系統(tǒng)構(gòu)成。前端測量系統(tǒng)通過各個數(shù)據(jù)采集單板采集到各傳感器的信號后送給前端數(shù)據(jù)處理單元,對采集的數(shù)據(jù)分析、提煉、打包壓縮。前端數(shù)據(jù)處理單元還通過數(shù)據(jù)總線接口接收一些監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù),也統(tǒng)一打包壓縮。打包壓縮后的數(shù)據(jù)通過擴(kuò)頻無線通信終端傳輸出去。
后端監(jiān)測系統(tǒng)通過擴(kuò)頻無線通信終端接收前端的檢測數(shù)據(jù),通過網(wǎng)口傳給數(shù)據(jù)處理終端,進(jìn)行解包、處理、分析和圖表顯示。
2 系統(tǒng)構(gòu)成
潛艇艙室環(huán)境遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)由前端測量系統(tǒng)和后端監(jiān)測車系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)框圖如圖2所示。
3 軟件設(shè)計
軟件系統(tǒng)是本系統(tǒng)的最關(guān)鍵的技術(shù)之一,有相當(dāng)大的規(guī)模和工作量。
本系統(tǒng)軟件分為四個子系統(tǒng)來實現(xiàn),監(jiān)控終端主軟件系統(tǒng),監(jiān)控端處理軟件子系統(tǒng),監(jiān)測端處理軟件子系統(tǒng),智能連接軟件子系統(tǒng)。前三個軟件子系統(tǒng)將在基于PC的軟件平臺上開發(fā)。智能連接軟件子系統(tǒng)將基于嵌入式軟件平臺開發(fā),連接不同的儀器將有不同的協(xié)議轉(zhuǎn)換,所以這個子系統(tǒng)將有若干個不同的協(xié)議轉(zhuǎn)換應(yīng)用軟件。
3.1 監(jiān)控終端主軟件系統(tǒng)
監(jiān)控終端主軟件系統(tǒng)的各功能模塊如圖3所示。
3.2 監(jiān)控端處理軟件子系統(tǒng)
監(jiān)控端處理軟件子系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)如圖4所示。
3.3 測試端處理軟件子系統(tǒng)
測試端處理軟件子系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)如圖5所示。
3.4 智能連接軟件子系統(tǒng)
智能連接模塊軟件子系統(tǒng)將基于嵌入式軟件平臺體系結(jié)構(gòu),其體系結(jié)構(gòu)如圖6所示。
智能連接模塊軟件子系統(tǒng)將在此平臺上削減大部分不需要的功能模塊,加上不同的協(xié)議處理應(yīng)用即可完成。
4 結(jié) 論
采用擴(kuò)頻無線通信系統(tǒng)結(jié)合簡潔易用的TCP/IP協(xié)議棧,為系統(tǒng)提供了一個成本低、速度快的信息傳輸途徑,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強(qiáng)。設(shè)計提供了一個傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)向遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展的實例,有著良好的應(yīng)用前景。
參 考 文 獻(xiàn)
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