软件设计论文15篇

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软件设计论文

软件设计 论文:计算机软件设计的研究论文

论文:联锁设计软件

论文摘要:就车站信号联锁设计，着重探究了站场外形模拟和其后的进路选择、进路联锁的设计过程。联锁图表软件作为车站信号工程设计的重要组成部分，提出了在不改变车站数据信息情况下，自适应于站场外形的联锁图表软件的设计方法。实现了车站信号联锁图表设计的系统化和标准化。

联锁图表是铁路信号工程设计的重要组成部分，直接关系到车站信号控制系统的结构，是确保行车平安，提高运营效率的基础。联锁图表工程设计烦琐，逻辑运算复杂，手工设计极易产生错误。为此，许多探究设计单位都曾做过不同程度的努力，但在站场外形自适应方面仍存在着许多尚待解决的新问题。本文就自适应于站场外形的联锁图表软件的数据信息、站场外形模拟、进路联锁和绘制指令的实现技术和结构，作简要论述，供同行参考。

1条件数据信息

条件数据信息是联锁图表软件运行的基础，是软件结构、运算处理和程序控制的关键。根据软件设计的总体要求，条件数据信息应满足系统设计要求，其编制在格式、输人输出和数据含义方面，应做严格的规定和标准，以提高系统的性和处理速度。基本数据信息如图1所示。

对于站场上轨道绝缘(无论是否超限)的表示方式，是在对应其类型的位置处，根据不同的站场道形布置、侵限绝缘节的设置情况标注代码。以假定来自4个方向的侵限为前提，规定若绝缘节设置在道岔直股上，为水平方向侵限;设置在道岔弯股时，为垂直方向侵限。设侵限绝缘在原点，道岔直股平行于X轴，表1、图2列出4个象限内的各种侵限形式。图2中，箭头表示行车方向，方框表示被侵人方向的区段。

在上述的各种侵限中，虽然有些侵限形式，如32,41,42,43的侵限形式，实际上并不存在，但为了软件设计的性和严密性，应使其形式或规定具备充分必要的条件，以方便应用。如，当选择32或42的形式后，就不必在垂直和水平方向同时存在侵限情况下，具体区分是何种侵限形式，即可做出正确处理。对于描述设备类型和属性的数据，其结构应较大限度地满足站场网络图形数据转换的需要。通过删除冗余的或不相关的信息，使图形信息达到较高的压缩比，减少存储空间的占用。就车站信号平面布置图而言，单动和双动道岔、各类调车、列车信号机虽都相对独立，但其图形信息却含有可观的冗余量，如，一个双动道岔可用2个单动道岔图形合成，调车或列车信号机可通过旋转改变方向，等等，图3所示。

2固有数据信息

固有数据信息是由编程人员根据站场模拟、逻辑运算和图形绘制的需要，预先设t的地址码、图形码、图素码和测试码等，这些代码在联锁图表软件运行中提供转换、压缩、校核、编辑和绘图指令生成的支撑。该数据信息的组织，目的在于增强软件的灵活性、适应性和扩充能力，促使软件的处理起点向设计边缘靠近，较大程度地减少手工干预。另外，为了让数据信息能够尽快地从联锁图表中分离出来，以供其它系统软件调用，在数据组织时，还应考虑固有数据信息的划分，避免共享数据信息的重复。

3站场外形模拟

所谓站场外形模拟，是指通过对车站数据信息的处理，生成具有可操作能力的车站信号平面图形的过程。在能够充分反映站场外形网络信息的矩阵内，实施信息压缩处理、线性计算调整，形成站场外形网络雏形，并逐层建立图形曲线的拟合信息，使图形能够以最紧凑的连接方式在局部范围内得到合理化处理。

分支A和分支B布置于网络同一层上，若逐行扫描的顺序从左至右的话，则需依道岔、信号机属性及编号对A.B分支的排列顺序进行判定，并加以调整。若相关道岔分支布置于不同层，则需设图形拟合信息ZA，以使道岔分支正确连接。

对站场网络图形信息中各分支比较集中或过于稀疏的地方，需进行局部、线、点的合理化处理。

总之，在站场外形模拟处理的过程中，图形网络的正确连接是第1位的，其次考虑有效的空间内合理的移动方向和移动量。

4进路联锁

进路联锁一般为列车进路联锁和调车进路联锁，但无论哪一种联锁，都必须先确定进路，再依据站场的实际情况进行联锁。然而，进路联锁设计是根据列车或调车的行驶进行的，因此，进路联锁的处理，需设想一个代表列车或调车的点，从每条进路的始端标识处，沿站场外形网络的分支向所有可能构成列车或调车进路的终端标识处移动，并记录所经线路的全部信息，这样就可以实现联锁图表的进路选择和进路内的所有设备状态的检查。对于侵限、带动和条件敌对等因素的检查处理，必须在进路选择的同时一并进行。如图6所示，实箭头为行车方向，虚箭头为根据侵限标识或道岔位置而规定的搜寻方向，方框为检查区段或带动道岔。超级秘书网

条件敌对的处理方法是当一条进路选择完毕后，分别从该进路的两端标识处向两侧(外方)搜寻所有可能构成敌对进路的始端和终端标识，并记录所经道岔和状态。然后，从敌对进路的始端标识处，依其所记录的每个道岔的相反状态，检查可否构成其它进路，倘若构成，且不和选择进路相冲突，则表明由这条敌对进路始端标识所代表的信号机是有条件敌对，须保留该信号机、道岔的标识和状态，否则为无条件敌对，只保留该信号机。

假设选择进路Dm至D15时，在对从该进路两端向外方检查记录后，确认SS,S:是列车敌对;由于记录道岔标识15/17反位时，可构成其他进路，故SSL,S3L是有条件敌对，道岔标识和状态15/17应保留，而道岔19就无须保留，敌对形式为%26lt;15/17%26gt;S3L,SSL。显然，敌对进路的检查处理应列调分开，所记录的数据信息应消除冗余，并符合铁道部相关标准和规范。

结论:通过对几十个大中规模车站的信号设计应用，进路选择及联锁条件完整，其设计思想和方法正确，符合铁道部设计规范和标准，并得以在铁路设计单位广泛应用。

软件设计论文:计算机软件设计软件技术论文

1计算机软件技术的不性分析表现

（1）被其他程序入侵：计算机软件本身的漏洞可能导致病毒的入侵，除此之外，网络黑客也可以对计算机程序进行篡改，这些意外通常是无法避免的，网络本身的开放特点、软件本身的漏洞都是入侵发生的原因，而这些入侵常常难以预测，入侵结果很可能是通过代码篡改的方式，导致软件无法运行或者错误运行。

（2）人为设计缺陷BUG：其实计算机硬件与软件的性有许多相似之处，比如两者都是看故障的几率，判断稳定性，但是硬件与软件的较大不同是，硬件的决定要素是物质，而软件的决定要素是人，因为软件是一种人的“创作”，是设计者为满足用户的需求，而设计、分析的程序，每个环节都是以人的思维为基础而进行的。人类思维能力的限制、导致软件很难避免地出现一些疏漏，也就是我们常说的BUG，而这种BUG在软件测试中潜伏性很强，不容易被发现，这些BUG只有在特定的情况下才会发挥其作用，让软件崩溃或者是小，所以说，人为的设计失误，同样是计算机软件不的主要表现。

（3）复原的难度：从计算机软件维护和修复的角度来看，对软件功能恢复存在相当大的难度，一般来说我们只能够重新设计。这一点，同样是计算机软件不性的表现。

2影响软件技术的不性的因素

（1）软件的设计误差。设计误差指的是软件设计过程中出现的人为错误，及时种是因为对用户需求的把握不够而造成的分析误差，因为对用户的要求没有理解透彻，开发者与用户的要求得不到统一，就会出现软件设计不合理的情况。第二种是编码不正确，语法错误，设计错误，这是一种设计错误，与设计者的技术水平关联系很大，第三是设计中没有发现软件运行的特殊情况，而出现设计的死角，这种情况一般测试很难发现，而在软件的运行过程中容易出现，第四是文档内容错误，一般是设计者的失误，比较容易修正。

（2）开发过程的控制。计算机软件在开发过程的各阶段，缺少各个阶段的测评，因为软件设计者需要保障每个环节都能按照计划进行，需要在各个环节都对软件进行审核，明确每个阶段的标准，除了参与设计的设计师之外，管理者、监管师都需要参与到设计评审。评审组的主要任务是审核设计师提交的软件文档是否执行了上一个阶段软件文档的标准和要求。评审组在之后需要对软件进行审核后，给出文字说明意见，软件设计者需要按照意见对软件进行修整，减少软件日后出血问题的几率。

（3）软件测试系统的缺乏。我国仍然缺乏开发质量测试机制，我国的软件开发人员从设计到检测，都是自我设计、编制、测试，软件设计的过程以设计人员自我为中心，加之软件技术开发配置管理方面也没有建立严格的软件配置体制，软件开发的技术管理不足，技术人员设计规范意识不强，也存在着乱改设计、说明与设计编写不想符合的情况，也增多了软件开发设计中的错误，由此可见，开发模式本身存在很多问题，是软件不的原因。

3结语

软件自身必然存在思考的漏洞，技术人员在不断的研究总结中，早期能够发现错误，并且及时改正，如果软件设计后期发现错误，想要改好就非常有难度。由此，可以推断，想要提高软件的性，在分析时候就需要更仔细、更客观地分析软件设计，除此之外，还需要研究一些更更细致的软件性检测方法。

作者：王威单位：同济大学

软件设计论文:关于系统软件设计的铁路运输论文

1企业铁路运输概述

此处以某石化企业作为说明，这个企业的铁路作业地点的组成部分为工业站、装卸站以及化纤工作区。其中，工作站包含了24个股道，装卸站则有25个，化纤工作区有8个。负责运输生产部门由运输轻油以及机务等几个部分组成，负责的主要内容为货车的接送，装货、卸货、清洗机车以及车的调度等。这几个部门都有共同的特点，那就是都是负责有关车辆的调度和货物装卸，因而对于车的本身信息的一致性和协调性具有很高的要求。这个企业内部设立两套衡计量系统，主要针对轨道展开运作，其位置为工作站以及场内作业区之间，负责二者之间的联系，轨道衡可以对车的重量信息进行测定，然后将其传送到生产调度管理系统之中。这个企业在制定运输计划的时候需要对生产和运输进行综合考量，侧重于对规划内容和作业的调控。将实时的车辆信息进行收集，让车的调度工作更加体现出智能化水平，使整个工作具有安全性，提高作业进展效率，然后将所得的信息传送到其它部门，实现信息的共享，提高配合的积极性和协调性，是整个企业的运作效率提高。

2系统功能设定

2.1用户和权限方面

系统中必然存有大量的客户信息，它们呈现出繁杂混乱的状况，因此必须对其进行整理。企业中的部门类别很多，其功能也各有不同，企业必须据此对系统的功能进行划分，将客户也相应的进行分类，确定其服务责任归属于哪个部门，并开发出相应的功能模块提供给部门使用。

2.2车辆接发放面

当车辆到达目的地之后，系统会对车次的编号信息进行查询，然后进行辨别，此时就是车辆信息在系统中开始阶段。由于车次较多，为了避免发生对车次信息进行混淆判别的行为，还要在系统识别之后进行人工识别，只有在校对人员结束核实之后才能将信息输入数据库。

2.3实时车辆信息控制

当车进入现场之后，就会因为位移和作业变化情况而产生一些信息上的变动，这些信息的维护工作都要依据系统操作人员的操作特点来进行，而且对于发生变化的所有信息细节都要记录并保存，这样做有利于信息的查询和报表的统计。

2.4生产作业方面

围绕运输和生产计划展开工作的过程中，调度中心需要下发装货、卸货以及车辆清洗计划，负责各个工作环节的部门需要在任务完成之后对现实情况进行客观记录，转换成信息反馈给系统。在这个过程中，会因为工作内容的繁多而产生大量的工作单。

2.5调车作业方面

调度中心在车辆进行装货或者卸货的过程中，需要对车辆的位置安排以及移动情况作出安排。为了保障工作顺畅进行，调查人员会制定规划，等到规划下达以后传送到信号楼，值班人员对内容进行审核并确认通过之后，会将其发送到无线调查系统，然后其将有关数据直接发送到机车当中。

3系统结构安排

系统设计需要C/S和B/S进行交叉融合，其中的C/S负责业务逻辑分析，B/S结构负责对信息的维护和信息检索工作。整个系统可以分为4个层级。核心层级应该由数据库和服务器共同组成，这个层级主要负责业务的信息存储以及读取情况、最关键业务的逻辑和C/S与服务器之间的信息传递。WEB服务器单独成为一个层级，负责B/S终端对数据库进行查阅的逻辑以及核心方面的逻辑。所有调度站点和车间方面共同连接成系统的逻辑层级，负责的是与其有关的业务逻辑。基础的层级有车站、无线调车以及车辆信息判定系统共同连成，负责整个过程的基础数据处理。

4软件设计

4.1客户端

在客户端的设计过程中，上层设计要着重于界面，还要兼顾其它弹出的控件设计。中间的设计层主要是逻辑部件，这个部分需要用到的运算相较于服务器来说是简单的，但是逻辑层承担的任务较多，需要涵盖用户传送以及接收部件、浏览部件等之间的信息传递。

4.2服务器软件

这个部分的软件与客户端有很多相似之处，但是这个终端软件与客户的接触不多，因此可以将UI层采取清除处理。这个部分的逻辑问题比较难解，因为它需要对各种类型的客户端的浏览以及操作进行管理。这个部分的设计结构与客户端基本一致，上层设计就是对软件的窗口和系统进行联系处理，中间层级也是几个部件之间的逻辑处理，下部层级处理数据浏览，对其存取进行管理。

4.3WEB服务器

这个部分主要设计三个功能模块，涉及岗位权限管理、搜索等。其表示层主要负责给出界面，与用户之间进行的所有互动，可以根据用户的需要显示出相应的窗口，为他们提供方便的服务。业务的逻辑层面包含了信息验证、业务安排等，这个层级是最为复杂，也是最为重要的一环。

5结论

我国铁路的信息化建设过程不断推进，虽然取得诸多成果，但也存在一些急需解决的问题。在设计与其相关的调度管理系统的过程中必须以现实为依据，设计出符合企业特点的系统。本文分析对企业铁路运输进行概述，分析了企业运输调度管理系统在功能方面的设定，对整个系统的结构进行安排，描述了系统软件的设计。

作者：王静单位：兖矿集团铁路运输处

软件设计论文:工程档案论文：档案监管软件设计方法研究

本文作者：陈宗陵单位：中石化南京工程公司

根据档案管理流程，可以按照管理过程将档案管理系统划分为文件整理过程，归档验收过程，档案管理过程，档案利用过程，系统管理工程等几个部分。

（一）文件整理过程。项目文档管理人员在获得的分配的项目后，即可进行项目文件的收集整理理工作，在本人负责的文件完成后即可交付档案部门归档验收。项目文件整理过程包括a、项目立项（包括项目申请、项目登记、项目计划、项目组成员等）；b、项目文件的编辑、输入、整理、归档；c、对项目文件的生成、收集、积累、归档过程，系统监控。d、非项目文件的存档准备。

（二）归档文件验收过程。档案人员和文档人员归档文件验收过程是靠“归档申请单”和“验收通知单”进行联系的。文档人员在进行文件归档时应向系统发出“归档申请单”，档案管理员接到“归档申请单”后，便可根据其中所列目录调阅对应的文件进行检查验收，验收完成后，将符合归档要求的文件登记入库，同时向文档人员发出“验收通过通知”，否则，向系统发出“返回修改通知”。

（三）档案管理过程。档案管理过程包括以下几项工作：a、对库存档案进行整理编排组卷；b、档案目录及检索工具的维护管理；c、定制报表，生成报表数据；d、档案日常管理数据统计（包括库房温湿度记录，库房状况记录等）；e、档案鉴定，档案移交；f、档案信息的。

（四）档案利用过程。系统应向用户提供电子档案的查询、阅览、在线档案的分级下载、实物档案的借阅、催还、归还管理，利用档案的分类统计，档案的修改与复制，对外发图管理。

（五）系统管理过程。系统管理过程主要包括以下工作：a、用户管理；b、数据的导入导出管理；c、制作档案数据光盘；d、定义档案数据类型及数据结构；e、审批过程的管理。

系统共包括8个模块：项目管理、归档管理、验收管理、档案管理、利用管理、审批管理、统计管理、系统管理。

（一）项目管理功能模块对应现在文档组采用的项目管理软件，包括项目的立项、项目配置、项目进度、项目查询这四个功能

（二）归档管理功能模块包括：文件的输入，文件修改，文件导入，可连接扫描的PDF电子文件，可发送“归档申请单”，可查询“存档状态”。

（三）验收管理功能模块包括：项目验收与归档验收。项目验收主要是验收项目立项是否正确，数据是否正确齐全。归档验收主要功能是归档数据的验收、入库是否完备齐全，对验收结果评论，并发出“出错信息修改单”。

（四）档案管理功能模块包括：工程档案领号、档案整编管理、档案密级管理、档案鉴定管理、档案库房管理（包括排位图、库房温湿度记录）、档案维护管理（对已有的档案数据增减修改）。

（五）档案利用管理：利用管理分为两部分，1、电子档案的利用：包含电子档案的查询，电子档案的浏览复制打印管理。2、实体档案的利用：包括利用实体档案审批手续，实物档案条码管理，实物档案借阅归还记录。

（六）审批管理：包含档案利用审批申请，利用审批查询，审批权限管理等。

（七）档案统计管理：统计管理的主要功能是完成各种统计工作，包括项目统计，归档统计，利用统计，电子档案汇总统计，实物档案汇总统计等。

（八）档案系统管理：主要功能是完成系统的全部定制工作及监控系统的运行情况。包含用户管理功能（建立部门、组、用户，定义角色、授权）；在线监控功能：可查询所有登录过系统用户的详细信息，并禁止特定用户登录）日志管理功能，可按日志事件组合条件查询系统的使用日志，可将日志导入导出。

基础数据维护功能：可对档案系统的基础数据进行编辑，基础数据包括，档案分类码，档案密级、图纸设计阶段，归档整编数据修正。数据备份与修复功能，如遇异常情况数据系统遭到破坏，可及时恢复系统数据。

工程档案管理系统除以上的基本功能之外，还需要考虑增加单独的数字化管理接口模块，随着电子技术的不断发展，档案管理工具和手段也发生了日新月异的变化。包括扫描仪，数码相机、打印机、条形码设备在档案部门不断应用，故在设计工程档案管理软件时必须预留能调用这些数码设备和专业软件的接口。工程档案管理系统的总体目标是实现图文自动归档，电子编目、晒图、复用、查询审批、利用统计、工程领号的自动化管理。

随着电子信息的不断发展，档案管理手段也发生巨大的转变，从传统的档案管理向数字化档案管理过程已不可逆转。如何在新的形势下，加强档案信息化管理，充分开发和应用档案管理软件，我们必须予以重视。

软件设计论文:企业软件论文：制造业建模软件设计探讨

本文作者：赵凯、戴毅茹、王坚单位：同济大学CIMS研究中心

整个建模软件的设计和开发，满足以下主要功能：①友好的用户界面。软件以层次性工具栏、菜单、建模窗口表现“四流”可视化效果；②体现“四流”合一建模思想。通过管道通道将对象连成模型拓扑结构；③软件通用性与扩展性。软件适用包含重型装备企业的一系列离散制造企业；④动态设定模型对象属性。可视化参数设计设置对象属性参数，提供仿真数据接口；⑤动态管理模型对象参数。统一的参数封装对模型数据进行存储和本地保存、读取。

建模方法及关键技术的开发

1基于四流合一的生产能耗过程建模方法

高能耗离散制造企业制造过程在反映产品加工过程的同时，也体现了能生产过程能源消耗的情况，能源消耗过程与产品生产过程紧密关联。企业生产能耗过程是能耗活动和生产活动相互作用、相互影响形成的复杂系统，其复杂性来源于能源流、物料流、信息流、排放流四个生产过程的耦合关系和交互行为，表现为“四流合一”的运行机制，需要从全局建立企业生产能耗过程模型，统一分析，整体优化。企业生产能耗耦合过程建模从企业设备层出发到车间、部门进而建立整个模型，实现局部与整体的统一，通过设备、物料、能源与排放单元的参数化配置，实现模型单元动态联动。

2工程化抽象工厂模式

设计模式提供了更高的分析和设计视角，降低软件模块间的耦合度。在建模需求分析的基础上，应用抽象工厂模式解耦模型任务执行控制、任务数据生成，基于抽象工厂模式的模型构造体系具有强大的动态扩展机制，增强了模型构造的推广能力。抽象工厂模式提供创建一系列相关或相互依赖的对象接口，它属于对象创建型模式，其一般结构如图2所示。抽象工厂是工厂方法模式的核心，为子类提供统一的实现标准。具体产品实现客户应用逻辑，是客户端的最终需求。

3ILOG图形化技术

IBMILOG技术使复杂数据更易于理解和管理，加快了开发图形化产品的速度和能力。是一整套样例、图形符号、全功能软件开发套件的封装集合，它兼容微软.NET开发环境，补充了窗体应用和Web应用的组件。ILOG合成了三种图形化编辑工具：图表设计器、UML类图表编辑器、商务处理建模符号编辑器。商务处理建模符号编辑器提供了用于工业制造系统的建模参考图元及相关调用接口，提供了用户通用设计类UerSymbol和容器类型基类,继承这些类易于将自定义符号绑定到后端数据源。

建模系统设计及主要模块实现

1模型关键类的UML静态设计

离散制造企业的复杂生产过程决定了模型的复杂性，面向对象的继承特性使在抽象层次上定义统一规范的接口，来解决复杂模型对象间的层次关系成为可能。基于抽象工厂模式的重型装备企业建模系统模型构造整体类图如图3所示。

2模型抽象工厂构造

系统建模的过程就是搭建一个虚拟工厂来模拟企业真实生产环境的过程，将能耗设备、能源、信息、排放单元以能源管道与信息通道关联组成工厂模型。基于重型装备企业的抽象工厂模型角色表示为：

（1）模型抽象工厂类定义一系列不同类离散制造企业生产环境所包含的返回抽象产品对象接口的方法，包括能耗设备、物料、信息控制、排放单元、管道及信息通道和子过程对象。

（2）重型装备模型具体工厂类在建模系统调用下创建抽象产品的实例。通过覆写抽象工厂类定义的方法实现模型的应用逻辑。

（3）模型抽象元素基类描述工厂方法模式所创建的模型对象的父类。设备基类封装设备的标识、名称、类别、额定功率、吨位、缓冲容量、能耗物质、工作状态、前续后续对象、以及设备动态工作参数表，设备动态工作参数描述在具体仿真环境中设备的输入输出与运行参数，每组工作参数均由目标工件、输入、输出，能耗物质、准备时间、加工时间、等待功率、准备功率、加工功率、阻塞功率、工件磨损率组成。且封装了创建工厂设备对象的抽象方法。物料、能源等非设备对象基类与设备基类拆分降低了程序设计的耦合性，主要封装标识、名称、类型、前续后续对象、节点类别、反馈类型等及创建模型工厂实体的抽象方法。能源管道与信息通道基类封装了起点终点坐标、起始末端绑定对象、管道类型,通道类型及创建模型工厂实体的抽象方法，ILOGLink类创建对象数据流而不直接生成图元。车间、部门对象基类充当容器角色，它封装了对象标识、名称、类型、前续对象、对象及创建工厂实体的抽象方法。为使模型对象兼容ILOG图形及矢量图性质，设备基类和非设备基类继承UserSymbol类，管道通道基类继承Link类。子过程基类继承SubDiagram容器类。

（4）模型具体元素类主要封装建模元素对象特有属性，以及通过override关键字覆写抽象元素所封装的抽象方法来实现具体建模元素的应用逻辑。

3模型数据传输与存储模式

建模是为仿真优化做准备，模型数据既要能直接通过拖拽建模元素构建，也应能从本地化存储文件直接打开。可扩展的标记语言XML是一种结构化的标记语言，适合于对象模型向结构化文本映射。模型数据的临时存储依赖于模型对象的参数化属性，本地保存时将模型图元的逻辑位置、大小、工作参数写入XML文件。打开模型时从XML读取相应属性值重新调用抽象工厂模型构造模型。模型数据流与对象模型到XML的数据交换如下：

（1）模型参考库实现。基于抽象工厂设计模式的模型构造器使得软件可以构建不拘泥于单一类企业的模型对象，而面向用户的建模软件要求建模元素的名称及分类简单、明了，模型元素库将企业真实生产设备、能源、物料、排放物质导入模型类节点，搭建企业生产能耗建模环境。参考模型库的构建依赖于本地元数据库，用户可自定义建模元素。将企业真实的生产设备、能源、物料、排放物质按类型设计数据结构，并映射到XML文档。

（2）模型子过程实现。离散制造企业的生产工序繁杂，建模时从层与级的角度建立基于车间或部门的生产能耗过程模型，车间或部门作为子过程存在。从底层的设备层，车间、部门层或者厂区等不同粒度的角度建模，使得模型层次分明、可视性好。子过程的构造依赖于抽象产品类subDiagram。子过程充当建模容器角色，可将所有建模元素绘制到其里面去，子过程折叠时子过程里面所有模型对象随之折叠，展开时也随之展开，子过程的容器特性是通过将创建的模型对象加载到子过程对象SubDia-gram的SubDiagramObjects属性里实现。

（3）模型可视化实现。模型可视化即建模图元的层次化及模型图元、属性及仿真动画参数数据的可视化。模型对象的层次化显示依赖于子过程，鼠标事件捕捉的Windous窗口坐标经过转换才能将对象绘制在ILOG容器适当位置，包括Windous窗口到模型窗口、模型窗口到子过程及子过程到子过程容器里子过程的坐标映射，映射方法为Point()->Point2D()，ILOGdiagramView类的GetViewToContainerTransform()方法返回Transform类得到转换的映射矩阵，Transform类的TransformPoint()方法接收一个Point2D坐标，通过映射得到需要的逻辑坐标。模型抽象产品继承自UserSymbol、Link或SubDiagram基类把上层图元和模型数据绑定起来，它们提供了构造可视化图形的模板，简化了图元的底层构造。仿真动画的实现基于图层刷新与仿真数据捕捉两方面。图层显示即图元与建模元素数据的绑定，仿真数据捕捉通过C#多线程回传仿真推进中设备的等待、工作队列及状态参数。

（4）建模结果。抽象工厂模型构造器及建模对象应用逻辑设计好后软件就基本开发完成。图5是重型装备企业生产能耗耦合过程模型片段图。包括动力处，冶铸、锻压和热处理车间，车间之间由中间产品相连，锻压车间包含加热炉、油压机、水压机等能耗设备，同时伴随天然气、高压电等能源消耗，红色线条为能源管道，绿色线条为物料通道，蓝色线为生产控制信息通道。

结束语

本文介绍了抽象工厂模式，在重型装备制造企业生企业生产能耗耦合过程模型设计中的应用，基于ILOG图形技术，用C#程序开发高能耗企业生产能耗过程。可视化建模软件的基本方法和模型可视化实现的关键点。对模型做了一致性检查，有较好的可扩展性，满足面向对象开放性原则，为企业模型仿真和优化奠定了良好基础。

软件设计论文:高温热电偶自动校准软件设计论文

1模块化程序功能

本文所设计的系统软件程序模块包括系统设置、自动校准过程模块、标准器管理、被校传感器管理、查询导出等模块。系统设置模块主要包括数字电压表、扫描开关、温度控制装置等硬件设备信息的设置，以及计算机与这些硬件通讯参数的设置。自动校准模块主要包括控制高温检定炉升温并稳定在校准温度、监视炉温判断达到校准要求、控制扫描开关切换通道、读取标准电势值转化成温度、读取被校传感器电势值、计算被校传感器电势值和误差、更新传感器数据信息。如图3所示自动校准模块界面，主界面分为几个功能区，上面一行为标题栏，显示软件名称和开发单位，左侧区域有系统配置基本信息、被校传感器信息等，中间区域为监控曲线显示、采集数据显示，右侧区域内容主要有标准温度、电势实时显示，标准量程选择，开始监控按钮、开始采样按钮以及停止按钮。自动校准部分源码主要分为两大部分，一部分是控温监控，一部分是采样计算，其中硬件通讯、电势－温度转换等关键程序采用集成模块设计。标准器管理模块主要是对校准使用的标准器进行管理，高温热电偶校准装置使用的标准器是标准光电高温计，主要信息包括标准器名称、型号、编号、量程、证书号、有效期、温度点、电势值、误差等。软件将标准器信息保存在数据库中，方便校准时调用。被校传感器管理模块主要是对PtRh40－PtRh20，WRe5－WRe26等类型的热电偶进行管理，信息包括热电偶名称、型号、编号、校准日期、校准证书号、温度点、电势值、误差等信息，其中名称、型号、编号、校准日期、校准证书号信息是在校准设置时输入，温度点、电势值、误差等信息是在校准完成后自动更新。被校传感器管理是用软件操作Access数据库实现，例如采用LabVIEW数据库控件组读取Access数据库信息。查询导出模块主要是对已经完成的校准按照校准批次或被校传感器信息查询，查看信息并导出记录或证书。软件查询功能主要是利用LabVIEW数据库控件组操作Access数据库实现，导出功能主要是利用Lab-VIEW中OFFICE控件组操作Word，Excel实现，例如生成证书是利用Word控件实现。

2校准试验

为了验证该自动校准软件的功能，我们利用该套自动校准软件对PtRH40－PtRh20，WRe5－WRe26等高温热电偶在1500～2200℃范围内进行校准试验，并按照同样的方法对这些热电偶手动进行了校准，人为进行了计算，对这两种方法进行了比较［2－3］。PtRh40－PtRh20热电偶的校准对同一支PtRh40－PtRh20热电偶在1500，1800℃进行校准，与手动校准进行比较，见表1。WRe5－WRe26热电偶的校准对同一支WRe5－WRe26热电偶在1800，2000，2200℃进行校准，与手动校准进行比较，见表2。综上所述，通过本自动校准系统手动校准比较，可见，本系统数据计算。

3结束语

该系统在高温热电偶校准装置的基础上，参照JJG141－2013《工作用贵金属热电偶》、JJF1176－2007《(0～1500)℃钨铼热电偶校准规范》、1500℃－2300℃《钨铼热电偶校准规范》(申报稿)处理数据，以Lab-VIEW为开发环境编写，实现控制高温炉升温、采集数据、计算结果、输出结果的自动化，大大提高了高温热电偶校准的效率，降低了工作强度，降低了人为操作引入的误差。通过与其他方式校准的比较，验证了该系统的性。

作者：杨新圆吕国义张贺陈炜王晓璐单位：中航工业北京长城计量测试技术研究所

软件设计论文:多轴运动控制器软件设计论文

1超声检测多轴运动控制系统的设计方案

本文设计的基于以太网的超声检测多轴运动控制系统是在复杂的多轴运动控制技术之上结合了远程通信技术，以此来实现超声检测的远程自动控制。此系统主要由上位机、多轴运动控制器、步进电机驱动器、步进电机、机械执行装置、限位开关和超声探头等组成，其组成框图如图1所示。由上位机LabVIEW控制系统为多轴运动控制器发送运动指令，并由多轴运动控制器将运动信号拆分为步进信号和方向信号，再将这两种电机控制信号发送给步进电机驱动器，步进电机驱动器将其转化为角位移发送给步进电机，使步进电机转动相应个步距角，以达到使步进电机按指令运动的目的。步进电机上安装有机械执行装置，用以固定超声探头，机械执行装置上安有限位开关，以此控制电机的运动范围，当电机运动到限位开关的位置时，限位开关发出限位信号到多轴运动控制器，运动控制器便停止发出使电机运动的脉冲信号。在进行自动超声检测时，Z轴方向机械执行机构上固定的超声检测探头能够在被检测物体的表面按照上位机运动控制算法设计的运动轨迹进行连续检测，并实时向PC机返回探头的位置信息，并将数据采集卡采集的超声信号与探头返回的位置信息建立起对应关系，最终通过上位机的图像处理系统形成超声检测图像，以此来实现物体的超声检测。

2多轴运动控制器的方案设计

多轴运动控制器可以通过远程以太网通信的方式接收上位机的控制信号，向步进电机驱动器发送脉冲信号和方向信号以完成对电机的运动控制。采用ARM9处理器S3C2440搭建硬件平台，外围配有DM9000A以太网通信芯片使硬件平台具备远程通信的功能。在Linux操作平台上进行控制系统软件功能设计，并采用UDP通信协议实现上位机与运动控制器之间的远程通信［3］。

2．1多轴运动控制器硬件电路设计

本文采用ARM9处理器S3C2440设计了系统中运动控制器的硬件电路部分，并采用DM9000A网络接口控制器设计了运动控制器的以太网接口。运动控制器硬件整体框图如图2所示。运动控制器选用ARM9处理器作为运动控制器的核心芯片可以方便地嵌套Linux操作系统，在操作系统之上实现运动控制器的插补等多轴运动控制算法。选用DM9000A以太网控制芯片实现上位机LabVIEW与运动控制器之间的远程通信，进而实现超声检测的远程自动控制。为了解决步进电机驱动器与主控芯片信号匹配的问题，本文采用光耦器件设计了电压转换模块，负责把主控芯片输出的3．3V电压信号转换至5V电压信号后输入到步进电机驱动器中，同时负责把限位开关发出的24V限位信号转换至3．3V输入到主控芯片中。此外，外围电路中还搭载了用于存储数据的扩展存储器、以及用于调试的JTAG接口电路和RS232串口电路。

2．2多轴运动控制器软件设计

本课题所用的限位开关为位置可调的限位开关，每个轴有2个限位开关，在每次超声检测前，把每个限位开关调节到被测工件的边缘处，从而使探头移动的范围即为工件所在范围。故此设计运动控制器的软件时便可将限位开关做为边界条件，以此来设计探头的运动范围。其运动控制流程:首先系统初始化，通过上微机控制界面人工控制探头到被测工件的起点，然后X轴正向运动到X轴限位开关处，Y轴正向运动一个探头直径的长度，X轴再反向运动到X轴另一侧的限位开关处，之后Y轴继续正向运动一个探头直径的长度，如此往复运动直至探头到达Y轴的限位开关处，检测结束，探头复位。运动控制软件流程图如图3所示。

3多轴运动控制系统上位机软件设计

基于以太网的自动超声检测多轴运动控制系统的上位机软件是以LabVIEW开发平台为基础，使用图形G语言进行编写的，主要包括多轴运动控制软件和以太网通信软件。Lab-VIEW是一款上位机软件，其主要应用于仪器控制、数据采集和数据分析等领域，具有良好的人机交互界面［4］。LabVIEW软件中有专门的UDP通信函数提供给用户使用，用户无需过多考虑网络的底层实现，就可以直接调用UDP模块中已经的VI来完成通信软件的编写，因此编程者不必了解UDP的细节，而采用较少的代码就可以完成通信任务，以便快速的编写出具有远程通信功能的上位机控制软件［5］。上位机LabVIEW软件的远程通信模块、运动控制模块以及数据处理模块相互协调配合，共同构成了超声检测多轴运动控制系统的上位机软件。

3．1运动控制软件设计

运动控制系统软件部分主要由运动方式选择、探头位置坐标、运动控制等模块组成，可完成对系统运动方式的选择，运动参数、控制指令的设定以及探头位置信息读取等工作。运动方式选择模块可根据实际需要完成相对运动或是运动两种运动方式的选择，并会依照选择的既定运动模式将X、Y、Z三轴的相应运动位置坐标输出在相应显示栏中，以便进行进一步的参数核对以及设定;运动控制模块可依照检测规则实现对整个系统运动过程的控制，包括:设定相对原点、运行、复位、以及退出等相关操作。相对原点设定可以将探头任意当前位置设为新的原点，并以原点作为下一个运动的起始点，即为探头位置坐标的相对零点，并将此刻相对原点的位置坐标值在文本框中显示出来。运动控制系统软件流程图如图4所示。

3．2以太网通信软件设计

以太网通信模块采用无连接的UDP通信协议，通过定义多轴运动控制器与上位机LabVIEW的以太网通信协议，实现下位机与上位机之间的远程通信。具体设计如下:首先使用“UDPOpenConnection”打开UDP链接，使用“UDPWrite”节点向服务器端相应的端口发送命令信息，然后使用“UDPRead”节点读取服务器端发送来的有效回波数据，用于后期处理，应用“UDPCloseConnection”节点关闭连接［6］。以太网通信模块的程序框图如图5所示。

4实验及结果

实验平台由步进电机及其驱动器、上位机控制软件和自主研发的多轴运动控制器构成。在上位机的用户控制界面中，首先输入以太网的IP地址并选择运动方式，然后根据用户的检测需求设定运动速度和运动距离，点击运行后探头即按所设定运行。探头运动过程中还可以选择设定当前位置为原点，探头即按照新的原点重新开始运动。同时，在探头运动时会实时显示探头当前所在位置坐标。模拟开关发送选通超声探头信号并发送脉冲信号激励超声探头发射超声波，FPGA控制A/D转换电路对超声回波信号进行转换，并将数据存入双口RAM，存储完成后向ARM发送信号，ARM接收到采集完成信号将数据通过以太网向上位机发送。上位机的LabVIEW用户控制界面如图6所示。

5结束语

本文采用“上位机LabVIEW+多轴运动控制器”的设计方案，利用LabVIEW编写基于以太网的超声检测多轴运动控制系统上位机软件，实现了上位机对超声检测控制信号的处理以及超声检测远程控制自动化。多轴运动控制器软件部分是基于嵌入式Linux操作系统上完成的，硬件外围电路搭载DM9000A以太网控制芯片并采用UDP通信协议建立了上位机与下位机的远程通信。本系统实现了自动超声检测系统的远程运动控制，避免了手动检测中人为因素对检测度的影响，提高了超声检测的效率、精度、连续性以及性。不足之处在于没有实现全自动化，部分运动控制功能仍需手动控制，在今后的研究中将继续开发合适的解决方案，进一步优化此运动控制系统。

作者：杨欢苗长云白华单位：天津工业大学电子与信息工程学院

软件设计论文:NoC系统测试软件设计论文

1、NoC系统测试模型

本设计中NoC系统采用2D-Mesh通信架构[4]，每个路由器都进行封装具有边界扫描功能。资源节点主要包括：数字I/O口、组合电路、模拟放大电路、频率计、支持1149.1协议的D触发器和支持1500协议的软核。为完成对NoC系统的控制与测试，设计包括数据转换通信模块与测试软件两部分，系统总体结构如图1所示。（1）数据转换通信模块完成数据协议的转换工作，负责测试软件与NoC系统通信工作。（2）测试软件完成对NoC系统的控制与检测功能，能够在主界面中显示每个资源节点的工作状态和故障信息，并且定位故障位置。

2、数据转换通信模块

本模块采用AT89S52作为主控制芯片。利用FT245RL实现与测试软件的USB通信。USB接口电路如图2所示。AT89S52与NoC系统通信采用并行传输的方式，使用25针串口作为通信接口。由于供电电压不同，需在信号传输前进行电平转化。发送时序如图3所示，当AT89S52有数据需要发送时，将SLROBE置0，并将数据送到DB端口，等待NoC系统反馈信号ACKING，当收到反馈信号后，将SLROBE置1，此时完成及时个数据发送，然后即可发送第二个数据，直至所有数据发送完成。经过测试，利用DB25端口可以将数据有效、高速地传输。

3、软件系统设计

本软件在VisualStudio2012平台下开发，使用C++语言完成程序的编写。微软公司的VC软件是面向对象的程序设计语言，它可以非常容易地处理各种数据，而且还可以利用各种ActiveX控件十分方便地开发出基于计算机通信的程序[5]。

3.1测试软件模块

根据软件模块化设计思想，按功能将系统软件分为USB自动搜寻模块、测试矢量加载显示模块、数据分析模块、资源故障定位模块、路由器及其互连线故障显示模块、资源节点工作模块，如图4所示。（1）人机交互界面人机交互界面提供用户的基本操作、各子模块的控制功能。当某指定任务被选择后，与之相应的程序将被执行。从该界面，用户能够直观地查看所有模块的故障信息和正常工作下的数据结果。（2）USB自动搜寻模块USB自动搜寻模块的作用是自动搜寻插入的数据转换模块的硬件设备。如果该硬件设备正常插入，则可以进行下一步操作；若没有检测到该设备，则提示用户插入设备。当用户插入设备完成后，可在主界面的菜单栏“USB端口”项对该硬件端口进行打开或关闭操作。（3）测试矢量加载显示模块测试矢量是本系统进行测试的关键数据，当程序执行时，可以自动加载测试矢量，并可以在用户选择测试操作后在测试矢量窗口显示测试矢量信息。若用户对测试矢量进行了修改，则可以直接在菜单栏下的“测试矢量”进行加载，然后测试，无需重新启动程序。（4）数据分析模块数据分析模块主要完成数据的接收和发送操作，并检测收到的数据是否符合规范，若数据不符合则直接丢弃；如果数据正确则进行下一步处理。首先根据数据类型调用不同的处理子程序；其次得到资源节点编号，然后根据资源节点编号调用不同的处理算法；将数据提交给下一模块。（5）资源故障定位模块、路由器及其互连线故障显示模块故障定位模块主要根据数据分析模块处理后的数据确定资源节点、路由器、路由器互连线是否存在故障，如果无故障则提示测试成功，若存在故障则提示测试失败，并在窗口相应位置显示错误器件。路由器故障模块用来根据NoC系统内部的自测方式完成路由器测试后的结果显示数据信息，该模块可以显示故障路由标号、测试时间等信息。路由器互连线故障模块用来显示对路由器互连线进行边界扫描后的测试结果，可以显示故障路由器标号和故障链路标号信息。（6）资源节点工作模块在主界面中共有8个资源节点的操作界面，供用户在正常模式下对资源节点进行操作，并将资源节点结果显示在界面中。

3.2测试软件工作流程

整个测试软件系统的工作流程如图5所示。软件安装完毕后，用户就可在测试程序主界面进行相应的功能选择。在测试模式下，测试程序运行过程中，当测试结果为正常，弹出“Testok”提示对话框，若测试失败则弹出“TestSorry”对话框，并显示故障信息。当用户选择正常工作模式时，能够将测试软件数据发送到NoC系统，并显示结果。

4、测试结果与数据

当用户选择正常工作模式时，能够将测试软件数据发送到NoC系统，并显示结果。经测试，本设计可测试的NoC系统故障如表1所示。系统能够检测的故障包括了基本电路中的常见故障。

5、结论

本文主要研究基于边界扫描的NoC系统的软件设计与实现。系统采用模块化设计思想，对软件进行了模块设计，使它具有很强的通用性和可扩展性，系统操作简便，测试项目齐全。本测试程序在实验室自主研发的NoC系统进行测试取得了良好的效果，能够正确检测到系统中存在的故障，覆盖率达到。实验表明，该软件具有较高的性和实用价值。

作者：孙统雷万春霆单位：桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室

软件设计论文:民营颐养院管理软件设计论文

1引言

为解决公办养老机构资源稀缺问题，民政部、发展改革委、教育部等十部委联合了《关于鼓励民间资本参与养老服务业发展的实施意见》，鼓励民间资本助力养老服务。民办养老机构主要存在以下几个问题：(1)入住率低、业务管理信息化程度不高；（2）养老院护工护理专业水平参差不齐，业务处理不规范。针对上述问题，本文设计了一套民营颐养院管理系统。老人：通过信息平台了解到将要或者已经获得到的“情”、“用”方面的关爱和服务；颐养院：通过系统，管理院内“人”、“物”、“钱”。

2总体设计

民营颐养院管理系统是基于JavaWEB集成开发工具来开发，并为养老机构提供一个友好系统管理界面。系统包括：咨询模块、计费模块、老人管理模块、权限模块、仓库管理模块、员工管理、资料管理等模块。咨询前台、护士站、财务处、仓库、办公室通过局域网与PC控制中心组成局域网。用户只需登录终端就可对PC控制中心进行访问。

3软件设计

3.1收费模块

3.1.1折扣

院方给入住老人计费折扣设计难度是计费基数的修改。如果修改计费基数将影响，将影响其他入住老人计费情况。因此在设计时，应将收费作为其中一个属性，根据系统设置的计费基数计算出来后，手动调整单个人结算费用。

3.1.2自动计费

企业设置每个月1日对已入住老人计费，如果多次统计则会有重复收费问题发生，为避免这种情况发生，自费计费时间与新入住用户的计费处理，设计方案如下：及时步：是否是新入住用户，如果是则进行手动计费；如果不是则进入第二步。第二步：将计费年月信息写入数据库中标记自动计费月份。

3.1.3缴费记录

设计方案如下：及时步：如果选择默认模式，则根据入住老人索引自动按最近一次缴费情况，逆序显示缴费详情。第二步：手动选择具体月份，查询当月缴费情况。老人缴费查询SQL驱动：Stringsql="select*fromtb_cashfeeWHEREcashfeeid="+cashfeeid+"。

3.2老人定位

系统多个模块涉及到老人定位。一方面可根据房间号、床位进行快速定位，另外一方面可分楼层、区域模糊查找。按老人姓进行检索SQL驱动代码：Stringsql="SELECT*FROMtb_consultinfoWHEREconsult_namelike%"+FirstName+"%'orderbydata_consultdesc"。

3.3床位管理

民营养老院重点考虑实效性。家属考虑到经济因素，对长期卧床不起的老人同意混住管理、预订房间、正式入住房间管理、空闲或占用管理。床位空闲查询SQL驱动代码：Stringsql="SELECT*FROMtb_diaryWHEREisFree='"+isFree+"。预订床位信息查询SQL驱动代码：Stringsql="SELECT*FROMtb_consultinfoWHEREbSeculdFlag="+bSeculdFlag+"'orderbydata_consultdesc"。

3.4咨询管理

3.4.1客户咨询意向分类统计

定义意向集合U={犹豫中、不是很愿意、仅了解情况、来的意向明显、明确不来、预定房间、入住}。在数据库设置咨询意向对应的字段Selsectintention，通过SQL语句检索出具有该意向的老人名单。SQL驱动代码：Stringsql="SELECT*FROMtb_consultinfoWHEREintention='"+intention+"orderbydata_consultdesc"。

3.4.2客户客户意向因素分类统计

定义左右客户意向因素集合Q={左右入住因素：价格、距离、长者意愿、护理质量、居住环境、其他}。在数据库设置咨询意向对应的字段intention，通过SQL语句检索出受此因素影响的老人名单。

3.4.3广告投入分类统计

定义老人信息获取渠道集合D={报纸、电视、广播、平面广告、家属介绍、老客户、员工介绍、友好单位}。在数据库设置咨询意向对应的字段vehicle，通过SQL语句检索老人或老人家属咨询前获知信息渠道，方便养老机构未来决策分析。3.5老人管理老人护理管理主要包括：常规护理、特殊服务、突发事件记录。常规护理与特殊服务区分开主要是特殊服务一般是收费项目，不同的特殊服务收费不同。突发事件及请假记录不能单纯事物性记录，在设计中行政负责人可查询到责任人、事件处理进展及处理情况。按时间查询护理信息SQL查询驱动：sql="SELECT*FROMtb_carerecordWHEREelderId='"+elderid+"ANDcare_data>="+begin_data+"and"+"care_data<='"+end_data+"ANDbPhyexamflag='"+bPhyexamflag+"orderbycare_datadesc"。

4结语

该系统的技术特点、优势和适应范围具体如下：（1）民营养老服务管理系统促进民营颐养院作业流程标准化，提高风险控制能力，提高自身竞争力。（2）本项目的成功实施可大大加强民营颐养院内业务处理智能化、提高业务管理水平；规范作业流程标准化，推进民营颐养院管理数字化，具有明显的社会经济效益。

作者：吴曙光单位：江门职业技术学院

软件设计论文:矿物教学数字化软件设计论文

1数据采集

1.1矿物的挑选本项目组历时6个月，从成都理工大学地球科学学院实验室中的上千张岩石及矿物薄片中，对比《矿物光性鉴定手册》，挑选并圈定了约80种常见且典型的矿物。在挑选的过程中，本项目组遵循如下标准：（1）在一张或几张同种矿物中尽量选择晶形完整、干涉色较高的单矿物，以求不受外力作用干扰、增强可信度。（2）部分矿物的不同切面有不同特征，如绿帘石和红帘石，在平行b轴的柱状切面上为平行消光，而其他切面为斜消光。类似的矿物，应挑选不同的切面进行组合。（3）当一个单矿物无法同时具备该种矿物的所有特征时，应采集多个单矿物，分别选择其具备的典型特征进行组合拍摄。（4）同种矿物族下分不同矿物亚类，如石榴石族又下分为铁铝榴石、镁铝榴石、钙铝榴石等，故应明确其之间的不同点加以区分。1.2各种矿物的镜下鉴定特征描述的采集本项目组参考《矿物光性鉴定手册》及《透明矿物薄片鉴定手册》中前人的观察、总结，结合对镜下矿物的观察，归纳出所鉴定矿物的镜下光性特征，包括每种矿物的晶形、颜色、解理、突起，正交偏光镜下矿物的干涉色、消光类型、延性、环带、双晶，以及该矿物的产状和可能发生的次生变化。

1.3矿物检索表的制作用户在鉴定未知矿物时，可以将其在镜下的种种特征输入到检索栏，使用本软件查询矿物名称。故检索表的制作需完整且简练。将各种矿物按照其在镜下的光性特征分类并制作检索表，包括轴性、晶系、晶形、解理、颜色、突起、较高干涉色、消光类型、延性、光性等。为用户检索方便，将每个类别作出归纳处理。如轴性菜单，有均质体、一轴晶、二轴晶选项；颜色菜单，有无色、灰色、褐色、红色、黄色、蓝色、绿色、紫色、玫瑰色、多色选项。当用户不确定所观察的某个特征时，还可以选择“不确定”选项。

1.4各种矿物的镜下特征视频的采集本项目组采用成都理工大学地球科学学院教研室中配有摄像头的偏光显微镜对矿物进行视频录制。在拍摄过程中，遵循先单偏光镜、后正交偏光镜的顺序，依次录制矿物的种种光性特征。在正交偏光镜下，还增加了测定延性的部分，通过插入云母或石膏试板之后，矿物的干涉色升高或降低，使用户直观的了解该矿物的延性特征。

1.5各种矿物的镜下特征音频的采集本项目组使用专业的录音设备，按照本校《矿物光性鉴定手册》中矿物的详细特征，辅以《透明矿物薄片鉴定手册》，对每种矿物进行同步解说录音，采集音频数据。最终将视频及音频合成，做成配有详细同步语音解说的矿物教学视频。

2软件开发

在QtCreator平台上，开发“矿物宝盒”学习软件。Qt采用“一次编写，随处编译”的模式为开发跨平台的GUI（图形用户界面）提供了完整的C++应用程序开发框架。内聚丰富、开源的C++类库，跨平台的特性，较于MFC而言，极大提高了图形应用程序的开发效率，减少了实际开发成本。而“信号和槽”机制，不同于一般GUI开发中使用的回调函数，也使得窗口控件间响应的建立更加灵活。Qt中的QtSql模块提供了对数据库的支持，开发中，使用SQLite[6]这款小巧的嵌入式数据库,以“晶形、颜色、解理、突起”等10种矿物特性为字段属性，建立mineral（矿物表），存储矿物光性信息。Qt提供了操作单表的QSqlTableModel类，通过定义的model模型，可以简单地完成对数据库操作和数据显示，避免使用复杂的SQL语句。构造函数中添加如下代码：model=newQSqlTableModel(this);model->setTable(“mineral”);//关联数据库中的矿物表model->setEditStrategy(QSqlTableModel::OnManualSubmit);//设置数据更改方式……实现对数据库中数据的独立处理。矿物查询如图1所示。Qt中的Phonon多媒体框架可用于播放多种格式的媒体文件，如常见的.mp3,.avi文件等。在Phonon框架中，媒体对象（mediaobject）提供了开始、暂停和停止播放媒体流的功能，使得播放媒体更加简单。如视频播放代码：Phonon::VideoPlayer*player=newPhonon::VideoPlayer(Phonon::VideoCategory,parent);//创建视频播放对象Player->play（Phonon::MediaSource(“paths”);//播放path路径中的视频视频播放如图2所示。

3结束语

在QtCreator平台上，开发了“矿物宝盒”学习软件。本软件的查询功能，使得用户可以根据搜索矿物名称来获取矿物的光性特征视频及详情资料，以进行学习；而检索功能，使用户可以在鉴定矿物过程中，通过观察到的矿物光性特征进行搜索，以缩小矿物名称范围，提高鉴定效率。

作者：刘嘉惠单位：成都理工大学地球科学学

软件设计论文:通讯软件设计论文

1通讯设计

（1）通讯构架图系统通讯采用组件式开发，面向对象设计，代码接口简单，可扩展，便于多系统公用，事件驱动方式支持应用层直接使用（独立线程），应用层只需要关心业务逻辑即可。系统通讯除了具有暂停、恢复功能，还具有停止、重启功能。通讯构架如图3所示。与同类产品横向对比，系统的通讯结构具有以下优势：①对通讯具有暂停、停止和重启功能；②事件驱动方式支持应用层直接使用（独立线程），应用程序可在此线程中作任何业务逻辑开发，而不影响通讯组件通讯，而且各相应事件之间也是相互独立的；应用开发人员编写代码时，只需要在此事件中填充相应业务逻辑即可，无需考虑如何触发调用该处业务逻辑代码，通讯组件在运行时会自动触发；③面向对象设计，可扩展。（2）双通道并发通讯单进程双通道并发通讯技术是通讯系统的特色。当前各系统通讯以单一通讯方式、单一通道为主，如可采用485通讯方式、一个通道的半双工通讯；或者采用环网通讯方式、一个通道的半双工通讯。本系统可以实现2种通讯方式、双通道并发通讯，例如可以采用双串口双通道并发通讯；双环网双通道并发通讯；串口加环网双通道并发通讯等，对于大型矿井极大提高通讯巡检周期。在系统巡检容量变大后，若巡检周期过长，可以通过启用双通道并发通讯来缩短通讯周期，而且并发通讯可以是并发串口通讯、并发串口+环网、并发环网+环网通讯。可以根据矿上实际情况来扩展系统容量，比如矿方本身使用的是环网通讯，后期若系统容量过大后，可以采用环网+环网通讯模式；若矿方当初使用的是串口通讯，并且矿方没有布置环网线路，可以采用双串口通讯模式，只需多接一个硬件接口。通讯配置界面如图4所示。

2数据库的优化设计

数据库优化，提高系统响应能力一直是数据库应用开发的研究课题。通常是通过设计较好的关系数据表、采用存储过程、增加索引等手段来提高数据响应能力，但是当数据过于庞大时，这些常规的手段已经不能适应需求，系统响应效率低，当前其他各系统都采用人为分表的原始方式来解决这一问题，人为将本来属于一个逻辑表的分成若干个逻辑表，从而达到提高数据响应效率的目的，但会带来了许多问题，开发人员需要维护创建该逻辑表，同时存储数据时还要开发人员区分存入逻辑表，增加了故障点，降低系统的性，由于生硬的将一个概念模型分成了若干个相同的模型，数据库表的概念模型设计可读性差。数据库表分区技术解决了以上问题，数据库通过表分区技术不改变逻辑表的结构和数量，通过逻辑表和若干个物理表的内部映射将逻辑表分成若干个物理表存储区；且这些物理表可以分布在不同磁盘分区下，历史数据文件易于分离，而现有分表的方式不易分离，因为都是存储在一个物理文件里面的；如果是磁盘阵列，各物理表的查询响应将实现并行读取，提高查询效率和系统响应速度；将本来不属于开发人员维护的任务独立由数据库维护，降低开发人员难度，同时也消除了若干个可能的故障点，提高了系统的性。图5形象说明了表分区的优势。

3结语

综上所述，煤矿安全监控系统从架构设计、通讯设计到数据库设计都具有很大的优势，同时软件拟采用C#.ENT平台语言开发，C#是开发.NET框架应用程序的好语言。安全监控系统具有功能齐全、软件丰富、性高、操作使用方便、配置灵活和经济实用等特点。可汇接多个安全与生产环节子系统，适用于各类大、中、小型及地方煤矿使用。

作者：解甜许军单位：安徽理工大学机械工程学院

软件设计论文:数据处理软件设计论文

1多线程技术

由于程序在单一线程中执行时，数据读取、处理、显示等过程的速度慢于新数据上传的速度，表现出软件处理数据的实时性较差，数据曲线更新过程不连续，并伴随有原始数据丢失的情况，不能满足设计要求。考虑使用多线程技术使软件能够并行的执行响应用户操作、通信、处理分析和显示的任务。多线程技术为并行的执行多任务程序提供了实现方法。多线程技术是基于时间片轮转机制实现的，CPU给每个线程分配不同的时间片，在某一时刻，CPU只执行一个时间片内的程序，执行一段时间后，会停止这一线程的程序，切换到另外的线程继续执行，多个时间片内的程序轮流的在CPU中执行，通常情况下，每个时间片的时间很短，操作系统在各个线程之间切换的速度也非常快，所以在宏观上就表现出来各个线程是并行执行的［6］。针对软件的需求和功能，在程序的主线程外开辟3个次线程。主线程用于响应用户的操作，具有较高的优先级，保障了用户的操作能够被及时地响应处理;3个次线程包括通信线程、数据处理分析线程和显示线程，3个线程中运行对应功能模块的程序。CVI软件中提供了稳定方便的多线程的实现机制:线程池和异步定时器。线程池中可以开辟多个线程，在同一时间内并行地执行多个线程函数。通信线程和数据处理分析线程在线程池中开辟。异步定时器在一定的间隔内重复执行函数，适用于数据更新显示，因此显示线程通过异步定时器实现。通信线程中串口数据的读取有中断方式和查询方式［7、8］，由于软件的需要，程序中的串口数据读取和数据处理是在两个线程中完成的，并且本设计中的下位机的数据量较大，连续不断地上传到上位机，因此串口数据的读取采用查询方式。通信线程中，读取串口数据的函数放到while循环语句中，使得软件能够尽可能快地连续读取串口寄存器中的数据，保障下位机上传的原始数据不会丢失。数据处理线程根据用户的操作，对来自通信线程的下位机采集到的原始数据进行进一步的处理。原始数据是经过编帧后的传感器采集到的6个传感器的输出信号，到了处理线程中首先要将原始数据分离成对应传感器输出值的电压值，可根据需要将电压值转换成传感器测量的物理量值。分离后的电压值进行滤波处理，为后续的数据处理减少噪声，提高计算精度。处理线程使用CVI软件分析函数库中的函数，可以方便地完成数据的处理分析，节省了分析程序的编写时间，处理分析的工作主要包括数学运算、滤波、频谱分析和数据存储等。处理线程中的某些数据处理过程会占用较多的系统时间，为了避免通信模块和处理模块之间相互影响，因此将这两个模块分别放到两个线程，避免了两个模块程序执行时间的不足。使用多线程机制后，每个功能模块的程序有充足的执行时间，用户的操作能够及时响应，串口数据的读取无丢失，数据能够有充足的处理分析时间，软件的性和实时性增强。

2线程间的数据保护

同属一个进程的所有线程共享该进程的全局变量、静态变量和动态分配的内存空间［9］，因此在使用多线程技术时就不可避免地要保护进程中所有线程共享的资源，否则会造成难以发现的间歇性的逻辑错误，造成软件运行时不可预知的错误。数据处理软件是一个进程，软件中有3个次线程，次线程间共用动态分配的内存中的数据，因此需要对这些共用的数据进行保护。同一进程的资源分布如图2所示。软件中在线程间传递的数据是数组数据，因此数据的保护方式选择线程安全队列，线程安全队列是CVI软件中针对于线程间传递数组数据而设计的数据保护方法。通信线程和数据处理线程之间传递的是从串口读取的下位机上传的原始数据，读取串口数据的任务和数据处理的任务是同时进行的，如果不采用安全队列来传递原始数据，读取数据的程序和处理数据的程序同时操作同一个数据数组，如果数组的大小是固定的，通信线程在更新数据时要事先判断那么部分的数据已经被使用过，是否可以覆盖，处理线程要事先判断数组中数据的先后顺序。通过程序实现这些比较复杂，并且容易出错。线程安全队列作为一种稳定、完善、的数据保护机制，可以方便快捷地完成线程间的数据传递。通信线程读取到的数据通过线程安全队列传递到数据处理线程中，处理后的数据通过线程安全队列传递到显示线程中。创建安全队列的函数原型为CmtN-ewTSQ(numberOfItems，item-Size，options，queueHandle)，将函数的第三个参数options设置为OPT_TSQ_DYNAMIC_SIZE，此时，队列的长度会动态地增加，当写入线程写入数据的速度快于读取线程的速度时，写入数据的操作是不会停止的，数据继续写入到队列中，不会影响写入线程中其他程序的执行。程序中，用于将原始数据传递到处理线程中的安全队列的数据存放形式就是OPT_TSQ_DYNAMIC_SIZE，保障下位机上传的数据能够及时、完整地从串口寄存器中读走。线程安全队列的灵活运用为多线程机制的稳定实现提供了强大的支持，保障了线程间传递的数据的正确，为整个软件程序在多线程机制下的稳定正确运行提供了保障。

3显示方法设计

处理软件的数据显示效果的好坏直接决定用户对软件的评价。由于数据实时的在用户界面上更新会占用较多的时间，因此将显示模块单独放到一个线程中，通过线程池的方式创建显示线程，显示的效果并不理想，由于数据在更新时首先要读取线程安全队列传递来的处理分析线程的数据，而处理分析线程中数据更新的时间受到通信线程中串口数据更新的影响，因此显示线程中数据更新的时间受到通信线程和数据处理分析线程对数据处理时间的影响，表现出更新的曲线不流畅，出现明显的停顿的现象，严重影响显示的效果。通过定时调用函数读取安全队列中的数据并绘制在用户界面的方法会达到较好的显示效果，曲线更新的过程连续流畅。在CVI中有两种定时调用函数的方法:一是Timer控件，二是异步定时器。Timer控件是基于同步定时器实现定时产生事件调用其回调函数，当程序中的线程在处理别的事件或响应用户界面的其他操作时，会影响Timer控件对其定时消息的处理，造成延时或丢失定时消息，导致其回调函数不能被及时执行或跳过执行。Timer控件的回调函数不够稳定，不适合对时间要求、对回调函数的响应要求稳定的场合［10］。异步定时器利用的是Windows多媒体定时器［11］实现定时调用函数，运行于独立的线程中，有效地避免了其他线程中程序的干扰，保障了定时器回调函数的实时性。异步定时器的时间间隔与所用计算机的系统有关，在程序中设置异步定时器的时间间隔之前应先得到系统多媒体定时器的最小时间间隔，否则当设置的时间间隔小于系统的最小时间间隔时，可能达不到预期的效果，一般不建议将时间间隔设置小于10毫秒［12］。异步定时器的时间间隔的设定直接影响到界面上曲线绘制的效果。异步定时器定时触发的函数首先读取线程安全队列中的数据，然后将数据绘制到控件上，时间间隔的大小决定了每次读取队列中数据的多少，当时间间隔设置大于20ms时，由于安全队列中的数据较多，一次绘制在控件上的数据量较大，表现出曲线每次更新的是一段数据，有明显的停顿感，显示效果不理想。经过多次测试后，时间间隔在10～15ms时，曲线绘制效果流畅，显示效果较好。因此，综合考虑以上因素，将定时时间间隔设置为10毫秒，既保障了好的显示效果，又兼顾到了运行的稳定性。

4实例应用

从实际应用出发，对数据采集软件进行了综合的测试，包括功能性、性及易用性等。将在单线程和多线程环境读取到的原始数据的帧计数绘制出来，从图3中可以看出单线程环境下，原始数据丢失量随时间增大，图中有两处明显的阶跃点，是软件响应操作界面上其他按钮操作造成的。图4中的阶梯状的曲线是单线程环境下，由于串口寄存器大小有限，造成的原始数据未能及时读取，出现的近似于周期性的丢失情况。通过对软件采用文中所述技术前后的对比，软件在单一线程中运行时，数据更新显示过程不流畅，有停顿现象，并且随着软件运行时间的增加，串口数据丢失量也随之增加，软件的实时性和性较差。采用文中所述的技术后，对软件进行了多次测试，具体针对包括软件操作方便性，用户操作响应速度和性，串口数据读取速度和丢失情况，数据处理分析的性和处理速度，数据可视化的效果等测试。测试结果表明，软件能够快速地响应用户的操作，原始数据读取及时，无丢失，数据的处理分析快速，显示过程稳定流畅，无延迟及停顿现象，软件的实时性、性、性得到大幅提高。软件的整体功能和性能都满足设计的需求。

5结语

本文介绍了一种数据采集软件的设计方法，运用CVI软件中稳定方便的多线程实现机制，实现了通信、处理、存储及显示等多任务的并行执行，保障了每个任务可以有充足的时间地完成任务。使用异步定时器技术设计的显示模块，实现了流畅稳定的数据可视化过程。运用线程安全队列技术，保护了线程间的数据，为多线程机制的稳定实现提供了的保障。软件的操作简单方便，运行稳定，为数据采集系统的数据处理及显示提供了好的实现方法。

作者：白渚铨张晓明王宇赵鑫炉单位：中北大学电子测试技术重点实验室中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

软件设计论文:系统软件设计论文

1系统业务流程设计

重量检测系统工作流程包括产品条码扫描取像、检测判定及信息存储三个步骤，首先，由工作人员对无线扫描仪进行条码扫描，电子秤读数通过数据端口传输至PC端；接着，系统根据条码信息获取产品类型并与该类型的合格范围预设值进行比对，将检测结果显示在电脑屏幕上，，系统将所有信息存储至数据库，业务流程如图1所示。

2数据库设计

系统设计三个数据表，分别是包装箱类型表（BoxInfo_T）、待检测产品包装箱信息表（BoxInfo_T）、称重记录信息表（Record_T），数据结构如下：产品信息包装箱信息表：ID（流水号）、BoxID（箱编号）、TypeID（类型编号）、Qty（数量）；包装箱类型表：ID（类型ID）、Type（名称）、BoxWeigh（t箱重量）、Threshold（阀值）、SingleWeight（单个产品重量）；称重记录信息表：ID（记录ID）、Date（日期）、BoxID（箱编号）、Result、Qty（数量）。

3系统核心功能实现

重量检测是本系统的核心功能。对采集来的不合格的产品包装箱信息，能够实时报警，的反映客观情况，为管理人员提供实时报警信息，用特殊符号或醒目的颜色显示不合格的结果，引起重视。检测界面如下图2所示。

检测的具体实现思路是：将条码扫描枪扫描的包装箱条码读取至窗体文本框，通过条码编号查询数据库得到该包装箱的基本信息，通过自定义串口通讯类SerialPort的Get()方法读取电子秤上包装箱重量，根据预设门限值计算产品数量，通过与数据库中的合格数据比对，判断产品包装箱中待出货的产品是否存在遗漏或其他问题。

4结束语

本系统主要实现出货前产品的称重检测判定，并且提供数据导入导出、系统参数设置、日志记录等辅助功能。系统按照企业操作业务流程进行设计，简化了操作步骤，条码枪输入数据方便，既提高了效率。又减少操作失误带来的问题。系统目前已应用于某电子企业，实现警报及图像传送是下一步考虑的问题。

作者：汤晓燕单位：苏州工业职业技术学院

软件设计论文:DSPI驱动软件设计论文

1、DSPI驱动

DSPI包括发送串口和接收串口，能够与芯片设备进行数据交互［3］。通过DSPI向燃油芯片发送命令数据，可完成燃油控制芯片的启动、初始化和喷油控制工作等功能。DSPI有3个基本操作配置模式:(1)串行外设接口(SPI)模式，此时DSPI工作在标准的SPI或队列式SPI模式下。(2)串行解串接口(DSI)模式，此时DSPI用于eTPU或eMIOS模块解串行输出。(3)组合串行接口(CSI)模式，此时DSPI工作在以上两种配置的混合状态下。本文采用SPI方式进行高速数据传输，图1所示为DSPI和燃油芯片连接图。该部分负责将串口的数据串并转换后进行译码和相应的处理，经过特定的处理后与其他控制信号产生相应的输出数据，再转换为串行数据输出给DSPI，实现与燃油芯片的数据交互，串口时钟频率为2MHz。其中TXFIFO占空间32位，包括命令字段和数据字段;RXFIFO占空间16位，没有命令字段。在发送数据前要先从结构体A中取出命令字段和数据字段组装待发送数据，发送完成后要将接收的数据存储在A［3］中。图2所示为DSPI驱动流程图，主要将发送队列的数据发送到燃油芯片，并接收来自燃油芯片的返回值，是底层数据传送的通道。在数据传输过程中主要使用的DSPI寄存器包括DSPIx_PUSHR，DSPIx_POPR，TXFIFO和RXFIFO。其中DSPIx_PUSHR提供向TXFIFO写数据的机制，写入此寄存器中的数据都会被写入TXFIFO，不会丢失;DSPIx_POPR提供从RXFIFO读数据的机制。写入TXFIFO中的数据由命令字段和数据字段组成，从RXFIFO中读取的数据没有命令字段，只有数据字段。发送缓冲FIFO有4级深度，每次可最多预先装载4个数据。

2、电压启动数据传输

2.1数据传输软件流程

设置燃油芯片电压的数据有64个，不同数据功能不同，数据不同组合代表不同功能，根据数据对燃油芯片设置的功能不同，将数据分为不同阶段，其阶段流程图如图3所示。燃油芯片电压启动数据被划分为4个阶段数据，分别是状态检测、燃油芯片初始化、写燃油芯片寄存器和电压保持。状态检测:此部分数据主要检测DSPI和燃油芯片之间数据是否能够正常发送以及芯片和硬件电路是否能够正常工作。此部分数据可在任意地方发送用于检测，一般放在程序开始处。燃油芯片初始化:CPU通过DSPI向燃油芯片发送数据，若芯片准备好且无异常，则回复数据命令表示可以工作。写燃油芯片寄存器:初始化完成后，ETPU控制喷油汽缸选择通道就设置完成，此时DSPI模块通过GPIO95引脚向燃油芯片的内部寄存器写入初值，如BOOST采样信号的电压值、喷油信号电流采样的初始值等。在初值写入过程中，燃油芯片对应管脚会有PWM波形输出，此时电压从24V逐渐升高到50V。电压保持:寄存器配置完成后，CPU通过DSPI向燃油芯片发送正常工作序列，循环发送，设置电压一直保持在50V，此时配合曲轴，凸轮和喷油通道等可正常驱动喷嘴工作。以上4个部分的数据都是不同数据块的组合，一个数据块对应一个结构体A。每个数据块的发送流程如图3所示。在发送前首先要查找当前设置数据对应的结构体A，从中取出命令字段和数据字段组织成待发送数据队列，DSPI中的发送FIFO有4级深度，所以每次可至多发送4个数据［4］。在DSPI发给燃油芯片的数据中，数据组合有3种方式:两个数据连续发送、3个数据连续发送和4个数据连续发送［5］。数据队列组织好后便可调用DSPI驱动发送数据给燃油芯片并接收返回数据［6］;返回的数据中没有命令字段，所以要从DSPI的接收FIFO中解析出数据记录在A［3］中。每个数据块发送完成后均要查找A［5］，看是否需要对接收数据进行处理，若标志为1则直接转入A［4］中记录的数据处理函数中，根据对接收数据的处理修改相应标志或对下一步操作产生影响;接收数据处理完成后就可继续下一数据块的发送［7］。由图3可知，只要未停机，工作电压保持部分的数据是循环发送的。数据发送流程如图4所示，从图中可以看出，通过DSPI可完成从CPU向燃油芯片的数据发送和接收，循环发送直至接收到停机命令。在本程序中，在电压升高到50V时，循环发送电压保持数据的初期电压不稳定，在循环发送数据中有一组数据用来检测电压是否已经达到稳态，此组数据有对应的返回值处理函数。数据发送到燃油芯片后，其对应的返回值会被转入处理函数，进行变换提取关键信息并根据变换结果判断电压状态是否稳定，若电压已经稳定则设置对应状态信息，同时此组数据将不再发送。

2.2数据处理

在数据发送接收时，会将数据组成发送队列和接收队列，如图5所示。发送队列由命令字段和数据字段组成，命令字段中包含数据的起始和结束信息以及发送接口信息;接收队列中则无命令字段，只有数据字段，因接收数据与发送数据相互对应，所以将其数据字段按照发送顺序依次存入对应发送结构中。在对燃油芯片发送数据过程中，通过示波器查看燃油芯片电压管脚，可看出电压变化过程。

3、电压和电流启动结果

图从图6中可看出，在发送初始化数据时电压无变化，开始发送写寄存器数据后电压开始上升，直到达到50V，之后循环发送电压保持数据使电压一直保持在50V。电压达到50V是喷油正常工作的基础，将此软件加载在喷油驱动程序中，喷嘴能够正常喷油，说明此软件能够有效和地控制燃油芯片电压。

4、结束语

燃油芯片电压达到50V是保障喷油工作顺利进行的基础条件，为喷油提供稳定的电压和电流支持。本文研究了采用DSPI进行数据传输设置燃油芯片电压启动和保持的软件，分析了数据结构、软件流程等关键技术，并通过采集电压启动和保持过程示意图验证了软件的有效性，将此部分软件加载入喷油系统中，喷嘴工作状态良好，进一步验证了软件的性。

作者：刘明单位：中国航空计算技术研究所

软件设计论文:工业热电阻软件设计论文

1系统硬件介绍

系统硬件主要包括数据采集装置、自动控温装置两部分。数据采集装置包括数据采集器和低热电势转换开关[3]。数据采集器用来接收计算机发送的指令，然后按指令进行测量设置，并将测量得到的数据传送给计算机由软件进行相关处理。选用2700数据采集器和7700开关模块组成系统数据采集装置[4]。自动控温装置用于接收计算机的控温指令，实现系统恒温槽和检定炉的温度控制和超温保护。系统温度控制装置由宇电五位数字表、固态继电器、交流接触器等组成[5]。

2系统软件设计

系统软件部分采用C/S模式[6]开发，采用C#作为开发语言[7]，VisualStudio2010作为开发工具，.NETFramework4.0作为开发平台，结合通信技术、数据库技术[8]开发一套能实现温度传感器检定系统自动控温、自动检定和自动分析处理数据的软件。

2.1软件功能结构

软件主要包括系统管理、检定任务和检定结果3个功能模块，其功能结构如图2所示。系统管理部分主要完成标准器管理、通信设置、采样设置和人员管理。检定任务部分主要完成被检温度计信息录入、检定温度点设置、标准器选择、检定项目设置、通道扫描测试以及检定任务的执行。检定结果部分主要完成检定记录查询、生成原始记录和检定、校准证书。用户打开系统软件，首先进行通信参数、控温参数和数据采集相关参数的设置，然后开始检定任务信息设置，包括录入被检温度计信息、设置检定项目及恒温性能参数、设置检定温度点、选择标准器，然后测试系统连接数据采集通道直到所有通道状态正常，方可开始执行检定任务。检定任务完成后控制恒温设备的温度，达到稳定和检定条件后，保温并巡回检定各被检温度传感器数据，检定完成后自动保存并处理测量数据。

2.2软件详细设计

2.2.1系统管理模块

系统管理部分主要完成通信设置、标准器管理、采样设置和人员管理。通信设置主要完成上位机与控温仪、数字多用表通信连接参数设置，上位机通过串口线将控温仪和2700数字多用表连接。系统能够自动扫描每个设备对应的串口号，扫描过程中界面为灰色提示用户等待，计算机逐个扫描串口，完成后显示于界面中。系统能自动记录用户上次的配置信息，保存于xml配置文件，并在用户下次开启本系统时默认显示该配置信息。需要设置的通信参数有波特率、数据位、校验位、停止位、握手协议，主要实现对标准器信息的创建、更新、删除功能。用户可新增标准器信息，所有录入的标准器在列表中显示，用户可以选中列表中任一行，该行标准器信息自动显示在参数控件中，用户可编辑该参数进行标准器信息的修改，或选中某一行信息进行删除。系统根据标准器的有效期自动判断到期时间，并提前一个月提示检定人员送检。采样设置模块主要完成数据采集装置采样频率、单点采样次数、控温阶段采样间隔和保温阶段采样间隔设置。人员管理模块主要完成检定人员和核验人员信息新增、修改、删除以及资质到期提示。

2.2.2检定任务模块

检定任务部分主要完成被检温度计信息录入、检定温度点设置、标准器选择、检定项目设置、通道扫描测试以及检定任务的执行。用户进入检定任务模块后，首先录入被检温度计信息，然后设置检定项目和对应的恒温性能参数，设定被检温度点、选择使用的标准器，这些信息配置完成后，可以进行通道测试。检定任务开始后，首先向控温仪发送控温指令，然后采集标准器的数据，实时显示控温曲线，同时判断是否满足检定条件，当满足条件时，则开始按照规程测量标准器和被检温度计工业热电阻值。在检定过程中，系统实时显示标准器和被检温度计测量值。检定任务完成后，系统停止控温和数据采集。其流程如图3所示。

2.2.3检定结果模块

检定结果部分主要完成检定记录查询、生成原始记录和检定、校准证书。用户可以输入检定时间段、检定记录编号、被检温度计出厂编号、送检单位查询历史检定记录，记录显示于列表中。用户可以选择一个记录编号生成该批检定的原始记录，选择某一支温度计编号生成该支温度计的检定和校准证书。证书生成是根据选择的温度计编号查询相关数据库，并按照检定结果计算方法得出检定结果，然后将相关数据填充到证书模板，导出检定证书或校准证书。检定结果计算及判断流程如图4所示。

3系统测试结果

经测试，本系统满足JJG229———2010《工业铂、铜热电阻检定规程》、JJF1098———2003《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》的要求，系统运行良好，能有效提高工作效率，降低人为误差。系统实现的技术指标如表1所示。系统执行检定任务时，软件可实时显示控温曲线、设定温度、实际温度、实际测量值、十分钟波动度以及任务开始时间、结束时间、当前状态等信息。通过输入检定起始时间和结束时间或者检定记录编号、温度计编号、送检单位信息可以查询历史检定记录，可选择某一记录编号生成对应的原始记录和证书。