序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇檢測(cè)系統(tǒng)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

20世紀(jì)橋梁工程領(lǐng)域的成就不僅體現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展和大跨度索支承橋梁的建造以及對(duì)超大跨度橋梁的探索，而且反映于人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)施智能控制和智能監(jiān)測(cè)的設(shè)想與努力。近20年來橋梁抗風(fēng)、抗震領(lǐng)域的研究成果以及新材料新工藝的開發(fā)推動(dòng)了大距度橋梁的發(fā)展；同時(shí)，隨著人們對(duì)大型重要橋梁安全性、耐久性與正常使用功能的日漸關(guān)注，橋梁健康監(jiān)測(cè)的研究與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。由于橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以為驗(yàn)證結(jié)構(gòu)分析模型、計(jì)算假定和設(shè)計(jì)方法提供反饋信息，并可用于深入研究大跨度橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境中的未知或不確定性問題，因此，橋梁設(shè)計(jì)理論的驗(yàn)證以及對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)環(huán)境未知問題的調(diào)查與研究擴(kuò)充了橋梁健康監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵。本文結(jié)合近十年來橋梁健康監(jiān)測(cè)的研究狀況以及大跨度橋梁工程的研究與發(fā)展，較系統(tǒng)地闡述橋梁健康監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵，并由此探討監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有關(guān)問題。

一、橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與理論發(fā)展簡(jiǎn)況

1．監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

80年代中后期開始建立各種規(guī)模的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。例如，英國(guó)在總長(zhǎng)522m的三跨變高度連續(xù)鋼箱梁橋Foyle橋上布設(shè)傳感器，監(jiān)測(cè)大橋運(yùn)營(yíng)階段在車輛與風(fēng)載作用下主梁的振動(dòng)、撓度和應(yīng)變等響應(yīng)，同時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境風(fēng)和結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)。該系統(tǒng)是最早安裝的較為完整的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之一，它實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)分析和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享。建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的典型橋梁還有挪威的Skarnsundet斜拉橋（主跨530m）［2］、美國(guó)主跨440m的SunshineSkywayBridge斜拉橋、丹麥主跨1624m的GreatBeltEast懸索橋［3］、英國(guó)主跨194m的Flintshire獨(dú)塔斜拉橋[4]以及加拿大的ConfederatiotBridge橋[5]。我國(guó)自90年代起也在一些大型重要橋梁上建立了不同規(guī)模的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如香港的青馬大橋、汲水門大橋和汀九大橋，內(nèi)地的上海徐浦大橋以及江陰長(zhǎng)江大橋等[6~8]。

從已經(jīng)建立的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)、功能以及系統(tǒng)運(yùn)行等方面看，這些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有以下一些共同特點(diǎn)：

（1）通常測(cè)量結(jié)構(gòu)各種響應(yīng)的傳感裝置獲取反映結(jié)構(gòu)行為的各種記錄；

（2）除監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)本身的狀態(tài)和行為以外，還強(qiáng)度對(duì)結(jié)構(gòu)環(huán)境條件（如風(fēng)、車輛荷載等）的監(jiān)測(cè)和記錄分析；同時(shí)，試圖通過橋梁在正常車輛與風(fēng)載下的動(dòng)力響應(yīng)來建立結(jié)構(gòu)的"指紋"，并藉此開發(fā)實(shí)時(shí)的結(jié)構(gòu)整體性與安全性評(píng)估技術(shù)；

（3）在通車運(yùn)營(yíng)后連續(xù)或間斷地監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，力求獲取的大橋結(jié)構(gòu)信息連續(xù)而完整。某些橋梁監(jiān)測(cè)傳感器在橋梁施工階段即開始工作并用于監(jiān)控施工質(zhì)量；

（4）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有快速大容量的信息采集、通訊與處理能力，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享。

這些特點(diǎn)使得大跨度橋梁健康監(jiān)測(cè)區(qū)別于傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)過程。另外需要指出的是，橋梁健康監(jiān)測(cè)的對(duì)象已不再局限于結(jié)構(gòu)本身：一些重要輔助設(shè)施的工作狀態(tài)也已納入長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的范圍（如斜拉索振動(dòng)控制裝置[4]等）。

2．理論研究

十多年來，橋梁健康監(jiān)測(cè)理論的研究主要集中于結(jié)構(gòu)整體性評(píng)估和損傷識(shí)別。由于基于振動(dòng)信息的整體性評(píng)估技術(shù)在航天、機(jī)械等領(lǐng)域的深入研究和運(yùn)用，這類技術(shù)被用于土木結(jié)構(gòu)中除無損檢測(cè)技術(shù)以外的最重要的整體性評(píng)估方法并得到廣泛的研究【1，7，9～11】。人們致力于基于振動(dòng)測(cè)量值的整體性評(píng)估方法研究的另一個(gè)原因是，結(jié)構(gòu)振動(dòng)信息可以在橋梁運(yùn)營(yíng)過程中利用環(huán)境振動(dòng)法獲得，因此這一方法具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的潛力。

結(jié)構(gòu)整體性評(píng)估方法可以歸結(jié)為模式識(shí)別法、系統(tǒng)識(shí)別法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法三大類【1】。結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)常被用作結(jié)構(gòu)的指紋特征，也是系統(tǒng)識(shí)別方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的主要輸入信息。另外，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)、應(yīng)變曲率以及其他靜力響應(yīng)的評(píng)估方法也在不同程度上顯示了各自的檢傷能力[10]。然而，盡管某些整體性評(píng)估技術(shù)已在一些簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)上有成功的例子，但還不能可靠地應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)。阻礙這一技術(shù)進(jìn)入實(shí)用的原因主要包括：①結(jié)構(gòu)與環(huán)境中的不確定性和非結(jié)構(gòu)因素影響；②測(cè)量信息不完備；③測(cè)量精度不足和測(cè)量信號(hào)噪聲；④橋梁結(jié)構(gòu)贅余度大并且測(cè)量信號(hào)對(duì)結(jié)構(gòu)局部損傷不敏感。

另外，從評(píng)估方法上，目前對(duì)大跨度橋梁的安全評(píng)估基本上仍然沿襲常規(guī)中小橋梁的定級(jí)評(píng)估方法，是一種主要圍繞結(jié)構(gòu)的外觀狀態(tài)和正常使用性能進(jìn)行的定性、粗淺的安全評(píng)價(jià)。

二、橋梁健康監(jiān)測(cè)新概念

橋梁健康監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)涵即是通過對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控與評(píng)估，為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào)，為橋梁維護(hù)濰修與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。為此，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控：

·橋梁結(jié)構(gòu)在正常環(huán)境與交通條件下運(yùn)營(yíng)的物理與力學(xué)狀態(tài)；

·橋梁重要非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（加支座）和附屬設(shè)施（如振動(dòng)控制元件）的工作狀態(tài)；

·結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性；

·大橋所處環(huán)境條件；等等。

與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)不同，大型橋梁健康監(jiān)測(cè)不僅要求在測(cè)試上具有快速大容量的信息采集與通訊能力，而且力求對(duì)結(jié)構(gòu)整體行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的智能化評(píng)估。

然而，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不僅僅只是為了結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)控與評(píng)估。由于大型橋梁（尤其是斜拉橋、懸索橋）的力學(xué)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及所處的特定環(huán)境，在大橋設(shè)計(jì)階段完全掌握和預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和行為是非常困難的。大跨度索交承橋梁的設(shè)計(jì)依賴于理論分析并過風(fēng)洞、振動(dòng)臺(tái)模擬試驗(yàn)預(yù)測(cè)橋梁的動(dòng)力性能并驗(yàn)證其動(dòng)力安全性。然而，結(jié)構(gòu)理論分析?；诶硐牖挠邢拊x散模型，并且分析時(shí)常以很多假定條件為前提。在進(jìn)行風(fēng)洞或振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)對(duì)大橋的風(fēng)環(huán)境和地面運(yùn)動(dòng)的模擬也可能與真實(shí)橋位的環(huán)境不全相符。因此，通過橋梁健康監(jiān)測(cè)所獲得的實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)靜力行為來驗(yàn)證大橋的理論模型、計(jì)算假定具有重要的意義。事實(shí)上，國(guó)外一些重要橋梁在建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)都強(qiáng)調(diào)利用監(jiān)測(cè)信息驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

橋梁健康監(jiān)測(cè)信息反饋于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更深遠(yuǎn)的意義在于，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等可能得以改進(jìn)；并且，對(duì)橋梁在各種交通條件和自然環(huán)境下的真實(shí)行為的理解以及對(duì)環(huán)境荷載的合理建模是將來實(shí)現(xiàn)橋?quot;虛擬設(shè)計(jì)"的基礎(chǔ)。

還應(yīng)看到，橋梁健康監(jiān)測(cè)帶來的將不僅是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和對(duì)某特定橋梁設(shè)計(jì)的反思，它還可能并應(yīng)該成為橋梁研究的"現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室"。盡管橋梁抗風(fēng)、抗震領(lǐng)域的研究成果以及新材料新工藝的出現(xiàn)不斷推動(dòng)著橋梁的發(fā)展，但是，大跨度橋梁的設(shè)計(jì)中還存在很多未知和假定，超大跨度橋梁的設(shè)計(jì)也有許多問題需要研究。同時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)控制與健康評(píng)估技術(shù)的深入研究與開發(fā)也需要結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與調(diào)查。橋梁健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程中的未知問題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機(jī)。由運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境所獲得的信息不僅是理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充，而且可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為與環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)的信息。另外，橋梁振動(dòng)控制與健康評(píng)估技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用性也需要現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與調(diào)查。

綜上所述，大型橋梁健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)加結(jié)構(gòu)評(píng)估新技術(shù)，而是被賦予了結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和研究與發(fā)展三方面的意義。

三、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1．監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

兩座大型橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)布置情況可以看出，兩個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與規(guī)模存在很大差異。這種差異除了橋型和橋位環(huán)境因素外，主要是因?yàn)閷?duì)各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投資額和（或）建立各個(gè)系統(tǒng)的目的（或者說是對(duì)系統(tǒng)的功能要求）不同。因此，橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)際上有意或無意地遵循著某些準(zhǔn)則。

顯然，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該首先考慮建立該系統(tǒng)的目的和功能。上節(jié)所述的橋梁健康監(jiān)測(cè)三方面的意義也正是橋梁健康監(jiān)測(cè)的目的和功能所在。對(duì)于特定的橋梁，建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目的可以是橋梁監(jiān)控與評(píng)估，或是設(shè)計(jì)驗(yàn)證，甚至以研究發(fā)展為目的；也可以是三者之二甚至全部。一旦建立系統(tǒng)的目的確定，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目就可以基本上確定。另外，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的規(guī)模以及所采用的傳感儀器和通信設(shè)備等的確定需要考慮投資的限度。因此在設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)必須對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案進(jìn)行成本一效益分析。成本-效益分析是建立高效、合理的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前提。

根據(jù)功能要求和成本一效益分析可以將監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)數(shù)設(shè)計(jì)到所需的范圍，可以最優(yōu)化地選擇并安裝系統(tǒng)硬件設(shè)施。因此，功能要求和效益-成本分析是設(shè)計(jì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的兩大準(zhǔn)則。

2．監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

不同的功能目標(biāo)所要求的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不盡相同。絕大多數(shù)大跨度橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都是從結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估出發(fā)的，個(gè)別也兼顧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證甚至部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以橋梁?jiǎn)栴}的研究為目的[5]。文獻(xiàn)［12］通過對(duì)國(guó)內(nèi)多座運(yùn)營(yíng)中的斜拉橋進(jìn)行大量病害調(diào)查與檢測(cè)分析，提出了用于斜拉橋狀態(tài)監(jiān)控與評(píng)估的頗具代表性的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)考慮具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的功能，那就要獲得較多結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識(shí)別所須要的信息。因此，對(duì)于大跨度余支承橋梁，須要較多的傳感器布置于橋塔、加勁梁以及纜索/拉索各部位，以獲得較為詳細(xì)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力行為并驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的動(dòng)力分析模型和響應(yīng)預(yù)測(cè)。另外，在支座、擋塊以及某些連結(jié)部位須安設(shè)傳感器拾取反映其傳力、約束狀況等的信息。

目前，某些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以開發(fā)結(jié)構(gòu)整體性與安全性評(píng)估技術(shù)為目的之一。結(jié)合橋梁?jiǎn)栴}研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雖不多見，但有些系統(tǒng)也有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是專為研究服務(wù)的。與理論研究相關(guān)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以根據(jù)待研究問題的性質(zhì)來確定。從目前橋梁工程的發(fā)展?fàn)顩r看，以下幾方面的問題可以借助橋梁健康監(jiān)測(cè)進(jìn)行深入研究或論證。

·抗風(fēng)方面：包括風(fēng)場(chǎng)特性觀測(cè)、結(jié)構(gòu)在自然風(fēng)場(chǎng)中的行為以及抗風(fēng)穩(wěn)定性。

·抗震方面：包括研究各種場(chǎng)地地面運(yùn)動(dòng)的空間與時(shí)間變化、土-結(jié)構(gòu)相互作用、行波效應(yīng)、多點(diǎn)激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響等。通過對(duì)墩頂與墩底應(yīng)變、變形及加速度的監(jiān)測(cè)建立恢復(fù)力模型對(duì)橋梁的抗震分析具有重要的意義。

·結(jié)構(gòu)整體行為方面：包括研究結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)下的非線性特性，橋址處環(huán)境條件變化對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、靜力狀態(tài)（內(nèi)力分布、變形）的影響等。這對(duì)于發(fā)展基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的整體性評(píng)估方法非常重要。

·結(jié)構(gòu)局部問題：例如邊界、聯(lián)接條件，鋼梁焊縫疲勞及其他疲勞問題，結(jié)合梁結(jié)合面（包括剪力鍵）的破壞機(jī)制，等等。索支承橋梁纜（拉）索和吊桿的振動(dòng)與減振、局部損傷機(jī)制等也值得進(jìn)一步觀察研究。

·耐久性問題：橋梁結(jié)構(gòu)中的耐久性問題尚有許多問題須要深入研究。纜（拉）索與吊桿的腐蝕、銹蝕問題尤須重視。

·基礎(chǔ)：大直徑樁的采用也帶來一些設(shè)計(jì)問題，直接套用原先用于中等直徑樁的計(jì)算方法不很合理。借助大型橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)查大直徑樁的變形規(guī)律、研究樁的承載力問題，也是設(shè)計(jì)部門的需要。

四、小結(jié)

（1）橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)技術(shù)的簡(jiǎn)單改進(jìn)，而是運(yùn)用現(xiàn)代傳感與通信技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁運(yùn)營(yíng)階段在各種環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)與行為，獲取反映結(jié)構(gòu)狀況和環(huán)境因素的各種信息，由此分析結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)、評(píng)估結(jié)構(gòu)的可靠性，為橋梁的管理與維護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)對(duì)于驗(yàn)證與改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法、開發(fā)與實(shí)現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)控制技術(shù)以及深入研究大型橋梁結(jié)構(gòu)的未知問題具有重要意義。因此，健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程的發(fā)展開辟了新的空間。

篇（2）

0引言

近年來，隨著信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展以及政治、經(jīng)濟(jì)或者軍事利益的驅(qū)動(dòng)，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，特別是各種官方機(jī)構(gòu)的網(wǎng)站，成為黑客攻擊的熱門目標(biāo)。近年來對(duì)電子商務(wù)的熱切需求，更加激化了這種入侵事件的增長(zhǎng)趨勢(shì)。由于防火墻只防外不防內(nèi)，并且很容易被繞過，所以僅僅依賴防火墻的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不能對(duì)付日益猖獗的入侵行為，對(duì)付入侵行為的第二道防線——入侵檢測(cè)系統(tǒng)就被啟用了。

1入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS）概念

1980年，JamesP.Anderson第一次系統(tǒng)闡述了入侵檢測(cè)的概念，并將入侵行為分為外部滲透、內(nèi)部滲透和不法行為三種，還提出了利用審計(jì)數(shù)據(jù)監(jiān)視入侵活動(dòng)的思想[1]。即其之后,1986年DorothyE.Denning提出實(shí)時(shí)異常檢測(cè)的概念[2]并建立了第一個(gè)實(shí)時(shí)入侵檢測(cè)模型，命名為入侵檢測(cè)專家系統(tǒng)（IDES），1990年，L.T.Heberlein等設(shè)計(jì)出監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的入侵檢測(cè)系統(tǒng)，NSM(NetworkSecurityMonitor)。自此之后，入侵檢測(cè)系統(tǒng)才真正發(fā)展起來。

Anderson將入侵嘗試或威脅定義為：潛在的、有預(yù)謀的、未經(jīng)授權(quán)的訪問信息、操作信息、致使系統(tǒng)不可靠或無法使用的企圖。而入侵檢測(cè)的定義為[4]：發(fā)現(xiàn)非授權(quán)使用計(jì)算機(jī)的個(gè)體（如“黑客”）或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的合法用戶濫用其訪問系統(tǒng)的權(quán)利以及企圖實(shí)施上述行為的個(gè)體。執(zhí)行入侵檢測(cè)任務(wù)的程序即是入侵檢測(cè)系統(tǒng)。入侵檢測(cè)系統(tǒng)也可以定義為：檢測(cè)企圖破壞計(jì)算機(jī)資源的完整性，真實(shí)性和可用性的行為的軟件。

入侵檢測(cè)系統(tǒng)執(zhí)行的主要任務(wù)包括[3]：監(jiān)視、分析用戶及系統(tǒng)活動(dòng)；審計(jì)系統(tǒng)構(gòu)造和弱點(diǎn)；識(shí)別、反映已知進(jìn)攻的活動(dòng)模式，向相關(guān)人士報(bào)警；統(tǒng)計(jì)分析異常行為模式；評(píng)估重要系統(tǒng)和數(shù)據(jù)文件的完整性；審計(jì)、跟蹤管理操作系統(tǒng)，識(shí)別用戶違反安全策略的行為。入侵檢測(cè)一般分為三個(gè)步驟：信息收集、數(shù)據(jù)分析、響應(yīng)。

入侵檢測(cè)的目的：（1）識(shí)別入侵者；（2）識(shí)別入侵行為；（3）檢測(cè)和監(jiān)視以實(shí)施的入侵行為；（4）為對(duì)抗入侵提供信息，阻止入侵的發(fā)生和事態(tài)的擴(kuò)大；

2入侵檢測(cè)系統(tǒng)模型

美國(guó)斯坦福國(guó)際研究所（SRI）的D.E.Denning于1986年首次提出一種入侵檢測(cè)模型[2]，該模型的檢測(cè)方法就是建立用戶正常行為的描述模型，并以此同當(dāng)前用戶活動(dòng)的審計(jì)記錄進(jìn)行比較，如果有較大偏差，則表示有異?；顒?dòng)發(fā)生。這是一種基于統(tǒng)計(jì)的檢測(cè)方法。隨著技術(shù)的發(fā)展，后來人們又提出了基于規(guī)則的檢測(cè)方法。結(jié)合這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，人們?cè)O(shè)計(jì)出很多入侵檢測(cè)的模型。通用入侵檢測(cè)構(gòu)架（CommonIntrusionDetectionFramework簡(jiǎn)稱CIDF）組織，試圖將現(xiàn)有的入侵檢測(cè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，CIDF闡述了一個(gè)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的通用模型（一般稱為CIDF模型）。它將一個(gè)入侵檢測(cè)系統(tǒng)分為以下四個(gè)組件：

事件產(chǎn)生器(EventGenerators)

事件分析器(Eventanalyzers)

響應(yīng)單元(Responseunits)

事件數(shù)據(jù)庫(Eventdatabases)

它將需要分析的數(shù)據(jù)通稱為事件，事件可以是基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包也可以是基于主機(jī)的系統(tǒng)日志中的信息。事件產(chǎn)生器的目的是從整個(gè)計(jì)算機(jī)環(huán)境中獲得事件，并向系統(tǒng)其它部分提供此事件。事件分析器分析得到的事件并產(chǎn)生分析結(jié)果。響應(yīng)單元?jiǎng)t是對(duì)分析結(jié)果做出反應(yīng)的功能單元，它可以做出切斷連接、修改文件屬性等強(qiáng)烈反應(yīng)。事件數(shù)據(jù)庫是存放各種中間和最終數(shù)據(jù)的地方的通稱，它可以是復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫也可以是簡(jiǎn)單的文本文件。

3入侵檢測(cè)系統(tǒng)的分類：

現(xiàn)有的IDS的分類，大都基于信息源和分析方法。為了體現(xiàn)對(duì)IDS從布局、采集、分析、響應(yīng)等各個(gè)層次及系統(tǒng)性研究方面的問題，在這里采用五類標(biāo)準(zhǔn)：控制策略、同步技術(shù)、信息源、分析方法、響應(yīng)方式。

按照控制策略分類

控制策略描述了IDS的各元素是如何控制的，以及IDS的輸入和輸出是如何管理的。按照控制策略IDS可以劃分為，集中式IDS、部分分布式IDS和全部分布式IDS。在集中式IDS中，一個(gè)中央節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)中所有的監(jiān)視、檢測(cè)和報(bào)告。在部分分布式IDS中，監(jiān)控和探測(cè)是由本地的一個(gè)控制點(diǎn)控制，層次似的將報(bào)告發(fā)向一個(gè)或多個(gè)中心站。在全分布式IDS中，監(jiān)控和探測(cè)是使用一種叫“”的方法，進(jìn)行分析并做出響應(yīng)決策。

按照同步技術(shù)分類

同步技術(shù)是指被監(jiān)控的事件以及對(duì)這些事件的分析在同一時(shí)間進(jìn)行。按照同步技術(shù)劃分，IDS劃分為間隔批任務(wù)處理型IDS和實(shí)時(shí)連續(xù)性IDS。在間隔批任務(wù)處理型IDS中，信息源是以文件的形式傳給分析器，一次只處理特定時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的信息，并在入侵發(fā)生時(shí)將結(jié)果反饋給用戶。很多早期的基于主機(jī)的IDS都采用這種方案。在實(shí)時(shí)連續(xù)型IDS中，事件一發(fā)生，信息源就傳給分析引擎，并且立刻得到處理和反映。實(shí)時(shí)IDS是基于網(wǎng)絡(luò)IDS首選的方案。

按照信息源分類

按照信息源分類是目前最通用的劃分方法，它分為基于主機(jī)的IDS、基于網(wǎng)絡(luò)的IDS和分布式IDS?；谥鳈C(jī)的IDS通過分析來自單個(gè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)審計(jì)蹤跡和系統(tǒng)日志來檢測(cè)攻擊。基于主機(jī)的IDS是在關(guān)鍵的網(wǎng)段或交換部位通過捕獲并分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包來檢測(cè)攻擊。分布式IDS，能夠同時(shí)分析來自主機(jī)系統(tǒng)日志和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，系統(tǒng)由多個(gè)部件組成，采用分布式結(jié)構(gòu)。

按照分析方法分類

按照分析方法IDS劃分為濫用檢測(cè)型IDS和異常檢測(cè)型IDS。濫用檢測(cè)型的IDS中，首先建立一個(gè)對(duì)過去各種入侵方法和系統(tǒng)缺陷知識(shí)的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)收集到的信息與庫中的原型相符合時(shí)則報(bào)警。任何不符合特定條件的活動(dòng)將會(huì)被認(rèn)為合法，因此這樣的系統(tǒng)虛警率很低。異常檢測(cè)型IDS是建立在如下假設(shè)的基礎(chǔ)之上的，即任何一種入侵行為都能由于其偏離正常或者所期望的系統(tǒng)和用戶活動(dòng)規(guī)律而被檢測(cè)出來。所以它需要一個(gè)記錄合法活動(dòng)的數(shù)據(jù)庫，由于庫的有限性使得虛警率比較高。

按照響應(yīng)方式分類

按照響應(yīng)方式IDS劃分為主動(dòng)響應(yīng)IDS和被動(dòng)響應(yīng)IDS。當(dāng)特定的入侵被檢測(cè)到時(shí)，主動(dòng)IDS會(huì)采用以下三種響應(yīng)：收集輔助信息；改變環(huán)境以堵住導(dǎo)致入侵發(fā)生的漏洞；對(duì)攻擊者采取行動(dòng)（這是一種不被推薦的做法，因?yàn)樾袨橛悬c(diǎn)過激）。被動(dòng)響應(yīng)IDS則是將信息提供給系統(tǒng)用戶，依靠管理員在這一信息的基礎(chǔ)上采取進(jìn)一步的行動(dòng)。

4IDS的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

目前的入侵檢測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用的技術(shù)也很廣泛，如何來評(píng)價(jià)IDS的優(yōu)缺點(diǎn)就顯得非常重要。評(píng)價(jià)IDS的優(yōu)劣主要有這樣幾個(gè)方面[5]：（1）準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確性是指IDS不會(huì)標(biāo)記環(huán)境中的一個(gè)合法行為為異常或入侵。（2）性能。IDS的性能是指處理審計(jì)事件的速度。對(duì)一個(gè)實(shí)時(shí)IDS來說，必須要求性能良好。（3）完整性。完整性是指IDS能檢測(cè)出所有的攻擊。（4）故障容錯(cuò)（faulttolerance）。當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)遭到攻擊和毀壞時(shí)，能迅速恢復(fù)系統(tǒng)原有的數(shù)據(jù)和功能。（5）自身抵抗攻擊能力。這一點(diǎn)很重要，尤其是“拒絕服務(wù)”攻擊。因?yàn)槎鄶?shù)對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的攻擊都是采用首先用“拒絕服務(wù)”攻擊摧毀IDS，再實(shí)施對(duì)系統(tǒng)的攻擊。（6）及時(shí)性（Timeliness）。一個(gè)IDS必須盡快地執(zhí)行和傳送它的分析結(jié)果，以便在系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害之前能及時(shí)做出反應(yīng)，阻止攻擊者破壞審計(jì)數(shù)據(jù)或IDS本身。

除了上述幾個(gè)主要方面，還應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面：（1）IDS運(yùn)行時(shí)，額外的計(jì)算機(jī)資源的開銷；（2）誤警報(bào)率／漏警報(bào)率的程度；（3）適應(yīng)性和擴(kuò)展性；（4）靈活性；（5）管理的開銷；（6）是否便于使用和配置。

5IDS的發(fā)展趨

隨著入侵檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，成型的產(chǎn)品已陸續(xù)應(yīng)用到實(shí)踐中。入侵檢測(cè)系統(tǒng)的典型代表是ISS（國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)公司）公司的RealSecure。目前較為著名的商用入侵檢測(cè)產(chǎn)品還有：NAI公司的CyberCopMonitor、Axent公司的NetProwler、CISCO公司的Netranger、CA公司的Sessionwall－3等。國(guó)內(nèi)的該類產(chǎn)品較少，但發(fā)展很快，已有總參北方所、中科網(wǎng)威、啟明星辰等公司推出產(chǎn)品。

人們?cè)谕晟圃屑夹g(shù)的基礎(chǔ)上，又在研究新的檢測(cè)方法，如數(shù)據(jù)融合技術(shù)，主動(dòng)的自主方法，智能技術(shù)以及免疫學(xué)原理的應(yīng)用等。其主要的發(fā)展方向可概括為：

（1）大規(guī)模分布式入侵檢測(cè)。傳統(tǒng)的入侵檢測(cè)技術(shù)一般只局限于單一的主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)框架，顯然不能適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)，不同的入侵檢測(cè)系統(tǒng)之間也不能協(xié)同工作。因此，必須發(fā)展大規(guī)模的分布式入侵檢測(cè)技術(shù)。

（2）寬帶高速網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)入侵檢測(cè)技術(shù)。大量高速網(wǎng)絡(luò)的不斷涌現(xiàn)，各種寬帶接入手段層出不窮，如何實(shí)現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)下的實(shí)時(shí)入侵檢測(cè)成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問題。

（3）入侵檢測(cè)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)。目前的IDS還存在著很多缺陷。首先，目前的技術(shù)還不能對(duì)付訓(xùn)練有素的黑客的復(fù)雜的攻擊。其次，系統(tǒng)的虛警率太高。最后，系統(tǒng)對(duì)大量的數(shù)據(jù)處理，非但無助于解決問題，還降低了處理能力。數(shù)據(jù)融合技術(shù)是解決這一系列問題的好方法。

（4）與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相結(jié)合。結(jié)合防火墻，病毒防護(hù)以及電子商務(wù)技術(shù)，提供完整的網(wǎng)絡(luò)安全保障。

6結(jié)束語

在目前的計(jì)算機(jī)安全狀態(tài)下，基于防火墻、加密技術(shù)的安全防護(hù)固然重要，但是，要根本改善系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀，必須要發(fā)展入侵檢測(cè)技術(shù)，它已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)安全策略中的核心技術(shù)之一。IDS作為一種主動(dòng)的安全防護(hù)技術(shù)，提供了對(duì)內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的實(shí)時(shí)保護(hù)。隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)安全性的要求越來越高，入侵檢測(cè)技術(shù)必將受到人們的高度重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]putersecuritythreatmonitoringandsurveillance[P].PA19034,USA,1980.4

[2]DenningDE.AnIntrusion-DetectionModel[A].IEEESymponSecurity&Privacy[C],1986.118-131

篇（3）

0引言

監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電子技術(shù)為一體的綜合自動(dòng)化產(chǎn)品，當(dāng)將其作為一種安全預(yù)防技術(shù)設(shè)施應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活中時(shí)，就稱其為安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。在我國(guó)的工業(yè)安全事故中，煤炭工業(yè)的安全事故較為頻發(fā)且性質(zhì)嚴(yán)重，尤其以生產(chǎn)礦井瓦斯爆炸事故最為突出。為此，國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門專門制定了“先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字指導(dǎo)方針，由此可見，煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要地位。

1煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)組成

根據(jù)所述及概念，監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的功能一是“測(cè)”，即檢測(cè)各種環(huán)境安全參數(shù)、設(shè)備工況參數(shù)、過程控制參數(shù)等；二是“控”，即根據(jù)檢測(cè)參數(shù)去控制安全裝置、報(bào)警裝置、生產(chǎn)設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。若系統(tǒng)僅用于生產(chǎn)過程的監(jiān)測(cè)，當(dāng)安全參數(shù)達(dá)到極限值時(shí)產(chǎn)生顯示及聲、光報(bào)警等輸出，此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；除監(jiān)測(cè)外還參與一些簡(jiǎn)單的開關(guān)量控制，如斷電、閉鎖等，此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)控系統(tǒng)層次上一般是分為兩級(jí)或三級(jí)管理的計(jì)算機(jī)集散系統(tǒng)，一般包含測(cè)控分站級(jí)和中心站級(jí)。每個(gè)測(cè)控分站負(fù)責(zé)某幾路傳感器信號(hào)的采集和某個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，實(shí)現(xiàn)了采集、控制分散；中心站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、儲(chǔ)存、傳輸，實(shí)現(xiàn)了管理的集中。中心站與分站和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的通信、傳感器到測(cè)控分站的數(shù)據(jù)傳輸、測(cè)控分站到執(zhí)行或控制裝置信號(hào)的傳輸，是通過傳輸信道實(shí)現(xiàn)的。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由地面中心站，井下工作站，傳輸系統(tǒng)三部分組成。地面中心站一般有傳輸接口裝置和若干臺(tái)計(jì)算機(jī)，電源，數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)運(yùn)行軟件，存貯、打印、顯示等裝置組成。為了計(jì)算機(jī)穩(wěn)定工作，一般還配備了機(jī)房恒溫調(diào)節(jié)，不間斷電源等輔助設(shè)施。

井下分站和傳感器構(gòu)成井下工作站。井下分站的作用是，一方面對(duì)傳感器送來的信號(hào)進(jìn)行處理，使其轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)男盘?hào)送到地面中心站；另一方面，將地面中心站發(fā)來的指令或從傳感器送來應(yīng)由分站處理的有關(guān)信號(hào)經(jīng)處理后送至指定執(zhí)行部件，以完成預(yù)定的處理任務(wù)，如報(bào)警、斷電、控制局扇開啟等；并向傳感器提供電源。

傳輸系統(tǒng)是用來將井下信息傳輸至地面和將地面中心站監(jiān)控指令傳輸至井下分站的信息媒介。信道，信息傳輸?shù)耐ǖ溃O(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多采用專用通訊電纜作為信道。

傳感器與分站之間一般采用直接傳輸方式。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定傳感器的輸出信號(hào)應(yīng)滿足以下幾種信號(hào)：模擬量信號(hào)有三種，頻率輸出（5～15HZ）；電流輸出為0～5mA；電壓輸出為0～100mV；開關(guān)量信號(hào)輸出一般有±0.1mA、±5mA和200～1000HZ等。

2煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的組成，其主要技術(shù)指標(biāo)，主要是以組成系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)為特征。

2.1測(cè)控分站容量：是輸入、輸出量的個(gè)數(shù)及類型。例如，模入8，開入4個(gè)接點(diǎn)信號(hào)、4個(gè)電流形式信號(hào)等；開出4個(gè)TTL電平、4個(gè)繼電器觸點(diǎn)輸出等。

接配傳感器：是指所接配傳感器的種類、型號(hào)、測(cè)量范圍、輸出信號(hào)形式、供電電壓、精度等。

檢測(cè)精度：是反映分站性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一，一般用滿量程的相對(duì)誤差來表示。數(shù)值越小，則檢測(cè)精度越高。

另外，還有分辨率、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離等指標(biāo)。

2.2中心站主機(jī)型號(hào)及配置：CPU型號(hào)，內(nèi)存容量，硬盤容量，軟驅(qū)數(shù)量、規(guī)格，配置外設(shè)的種類、型號(hào)、數(shù)量等，另外，還有備用主機(jī)的情況。

容量：即系統(tǒng)可帶分站的數(shù)量，例如，井下100個(gè)分站，地面10個(gè)分站。

傳輸速率：數(shù)字傳輸?shù)牟ㄌ芈?，例如?00bit/s，1200bit/s。波特率越高，傳輸效率越高。

另外，還有傳輸距離、可靠性等指標(biāo)。

2.3系統(tǒng)信息管理軟件開放性好：組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫提供了開放數(shù)據(jù)訪問接口，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的二次開發(fā)。

安全性良好：所有的設(shè)計(jì)方案都充分考慮了系統(tǒng)的安全性，使用采集系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的影響達(dá)到最小。

數(shù)據(jù)容量大：采用虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，理論上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是無限制的（受硬盤空間和內(nèi)存大小的影響）。

另外，還有響應(yīng)速度、運(yùn)行是否穩(wěn)定、擴(kuò)展性是否強(qiáng)、兼容性好等衡量指標(biāo)。

2.4防爆及防爆標(biāo)志根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，爆炸危險(xiǎn)環(huán)境用電設(shè)備分為2類。有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的礦井使用的電氣設(shè)備為I類，除瓦斯礦井以外的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的電氣設(shè)備為II類。II類電氣設(shè)備又分為A、B、C三級(jí)，這是根據(jù)使用場(chǎng)所的爆炸性混合物最大試驗(yàn)安全間隙或最小點(diǎn)燃電流來分的。II類電氣設(shè)備還按最高表面溫度的不同，分為T1-T6共6組。防爆型設(shè)備在外殼上的總標(biāo)志為：“Ex”。

防爆型電氣設(shè)備按防爆結(jié)構(gòu)的不同，可以分為以下幾種類型：增安型、隔爆型、本質(zhì)安全型、通風(fēng)充氣型、充油型、無火花型、特殊型等等。

3煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的種類

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)按工作側(cè)重點(diǎn)分為環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩大類。每種系統(tǒng)又可能包含若干子系統(tǒng)。如環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可能配備瓦斯突出預(yù)報(bào)子系統(tǒng)、頂板監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)；工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可能配有綜采監(jiān)控、膠帶監(jiān)控等各類子系統(tǒng)。

環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般側(cè)重于監(jiān)測(cè)采掘工作面、機(jī)電硐室、采區(qū)主要進(jìn)回風(fēng)道等自然環(huán)境的參數(shù)，其主要功能為監(jiān)測(cè)低濃度沼氣（4%以下）、高濃度沼氣（4%～100%）、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、溫度、風(fēng)量、風(fēng)速、負(fù)壓、礦壓、地下水、通風(fēng)設(shè)施、煤塵、煙霧等參數(shù)，除實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)外，還應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》的要求及各礦井實(shí)際情況，在一定地點(diǎn)及工作場(chǎng)所設(shè)置報(bào)警（燈光、音響）和執(zhí)行裝置，以便防止和預(yù)報(bào)災(zāi)害。

工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般側(cè)重于監(jiān)測(cè)機(jī)電設(shè)備，其主要監(jiān)測(cè)參數(shù)有采區(qū)產(chǎn)量、井下煤倉煤位、采煤機(jī)機(jī)組位置、運(yùn)輸機(jī)械、提升機(jī)械監(jiān)控、設(shè)備故障監(jiān)測(cè)及效率監(jiān)測(cè)等等。但生產(chǎn)工況監(jiān)測(cè)信息并非全部要傳輸?shù)郊斜O(jiān)控系統(tǒng)之中。

一些大的監(jiān)控系統(tǒng)通常包括環(huán)境監(jiān)測(cè)與工況監(jiān)測(cè)兩大功能，適應(yīng)性更為廣泛。

4煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為集中式和分布式。

4.1集中式集中式控制是一種中心計(jì)算機(jī)直接控制被控對(duì)象的系統(tǒng)。其特點(diǎn)是信息采集、分析處理、信道管理，控制功能均由地面中心站計(jì)算機(jī)完成。數(shù)據(jù)傳輸量大、負(fù)擔(dān)繁重，中心站計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)，當(dāng)中心站和傳輸通道發(fā)生故障時(shí)，將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。:

集中式控制系統(tǒng)大多為星型結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，將多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)即可；增加、擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)十分方便。中心節(jié)點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)的“瓶頸”，該系統(tǒng)的可靠性很大程度上取決于中心節(jié)點(diǎn)。

篇（4）

1汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)概述

汽輪機(jī)熱工監(jiān)視和保護(hù)系統(tǒng)以及由其所組成的信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)和保護(hù)控制系統(tǒng)，是保護(hù)汽輪機(jī)安全運(yùn)行的重要設(shè)備。隨著機(jī)組容量的增大，汽輪機(jī)安全監(jiān)視和保護(hù)就顯得更加重要，同時(shí)對(duì)汽輪機(jī)的安全監(jiān)視和保護(hù)裝置動(dòng)作的準(zhǔn)確性和可靠性也提出了更高的要求。原有及早期設(shè)計(jì)的保護(hù)系統(tǒng)大多為繼電器及硬件邏輯搭接的，可靠性較差，維護(hù)量較大。汽輪機(jī)振動(dòng)及監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)是為了監(jiān)視汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中主軸和軸承的振動(dòng)狀況及大軸彎曲而設(shè)計(jì)的，它由振動(dòng)監(jiān)視組件，速度監(jiān)視組件和偏心監(jiān)視組件三部分組成，每個(gè)部分可由用戶的需要提供若干組件，以完成用戶需要監(jiān)視的測(cè)點(diǎn)。其中監(jiān)視振動(dòng)組件和偏心監(jiān)視組件配渦流傳感器，用來監(jiān)視主軸的振動(dòng)狀況，渦流傳感器的輸出信號(hào)大小為－4—-20V，它是一個(gè)含有直流分量的交流信號(hào)，速度監(jiān)視組件配電磁式傳感器，用來監(jiān)視軸瓦的振動(dòng)情況。

2汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)視組件

振動(dòng)監(jiān)視組件是以單片機(jī)為核心研制的，為了對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行有效的處理，要求所選用的CPU速度快，集成度高，指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單，根據(jù)目前世界上在線控制發(fā)展的趨勢(shì)和市場(chǎng)上提供的產(chǎn)品，監(jiān)視組件選用8098單片機(jī)。8098單片機(jī)為準(zhǔn)16位單片機(jī)，外接芯片簡(jiǎn)單，具有16位處理速度，典型指令的執(zhí)行時(shí)間為2μs，它的主要特性：十六位中央處理器；具有高效的指令系統(tǒng)；集成了采樣保持器和四路十位A/D轉(zhuǎn)換器；具有高速輸入口HSI，高速輸出口HSO和脈寬調(diào)制輸出PWM；具有監(jiān)視定時(shí)器，可以在產(chǎn)生軟硬件故障時(shí)，使系統(tǒng)復(fù)位，恢復(fù)CPU工作。監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟分為：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)。它是指根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的功能要求和技術(shù)特性，反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)思，綜合考慮硬件和軟件的特點(diǎn)，原則：能用軟件實(shí)現(xiàn)的就不用硬件，但值得一提的是軟件會(huì)占用CPU的時(shí)間。為了縮短研制周期，盡可能利用熟悉的機(jī)型或利用現(xiàn)有的資料進(jìn)行改進(jìn)和移值，并采用可利用的軟硬件資源，然后根據(jù)系統(tǒng)的要求增加所需要的功能，在完全滿足系統(tǒng)功能的同時(shí)，為提高系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性，還必須充分考慮到系統(tǒng)的抗干擾能力。

3汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

主要是指單片機(jī)的選擇和功能擴(kuò)展，傳感器的選擇，I/O口的選擇，通道的配置，人機(jī)對(duì)話設(shè)備的配置。振動(dòng)監(jiān)視組件由三個(gè)相互聯(lián)系的部分組成，分別是顯示板模塊，主板模塊，繼電器板模塊。矢量監(jiān)視組件原理圖如下：

模擬通道設(shè)計(jì)：

8098內(nèi)有一個(gè)脈沖寬度調(diào)置器PWM可用來完成數(shù)字信號(hào)至模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換。我們將PWM用于產(chǎn)生鍵相輸入比較電路的界限電壓。同時(shí)8098單片機(jī)的HSO也可以軟件編程構(gòu)成脈沖調(diào)寬輸出，我們利用HSO.0、HSO.1構(gòu)成兩路脈沖調(diào)寬輸出,用于通頻振幅及1信頻振幅模擬量輸出.脈沖調(diào)寬輸出信號(hào)TTL電平的調(diào)制脈沖,經(jīng)CD4053緩沖電平變換.使信號(hào)振幅變?yōu)?－5V，再經(jīng)過RC濾波，得到直流電壓信號(hào)，再經(jīng)過一級(jí)同相跟隨，實(shí)現(xiàn)阻抗變換，得到要求的0－2.5V或1－5V的直流電壓信號(hào)輸出，其輸出阻抗R0=0.電壓信號(hào)經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換，便可得到0－10mA或4－20mA電流輸出。顯示接口：

顯示接口采用8279芯片，可直接與8098單片機(jī)相連，其工作方式可通過編程設(shè)定。接口電路采用了通用的可編程鍵盤，顯示器接口器件8279，它是鍵盤顯示控件的專用器件，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單方便，其工作方式可通過編程設(shè)置。8279的監(jiān)測(cè)輸入線RL0－RL7工作再選通輸入方式，可輸入8個(gè)撥動(dòng)開關(guān)信號(hào)，以選擇該系統(tǒng)的工作方式。

I/O通道擴(kuò)展：

8098單片機(jī)本身只有32根I/O線，其中16根作為系統(tǒng)地址、數(shù)據(jù)總線，8根HIS/HSO線，4根模擬量輸入線，還有4根多功能線，可用作TXD、RXD以及外中斷輸入、脈寬調(diào)制輸出，這些I/O口各有用途，監(jiān)視組件為了進(jìn)行參數(shù)設(shè)定及響應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)視組件信號(hào)，必須進(jìn)行I/O功能擴(kuò)展。當(dāng)單片機(jī)提供的I/O接口不夠用時(shí)，需要擴(kuò)展I/O接口以實(shí)現(xiàn)TSI功能。8098有四個(gè)端口即p0、p2、p3、p4，共32根I/O線，監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，p0一部分作為模擬量輸入線；p2一部分作為串行口，另有一部分作為脈沖寬度調(diào)制輸出；p3作為數(shù)據(jù)總線和地址總線低八位復(fù)用；p4的一部分提供地址總線的高八位。I/O通道擴(kuò)展電路：一種以8155作為接口，另一種以8255作為接口。接口主要有8155，8255，8279，EPROM選用的是2764，掉電保護(hù)用的是EPROM2864。8155和8255是作為普通的輸入和輸出口使用的，它們主要用于設(shè)定開關(guān)狀態(tài)的輸入及報(bào)警狀態(tài)的輸出。8279是顯示接口，用來控制顯示器的顯示，監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)顯示部分采用的是由128根發(fā)光二極管組成的兩根光柱，每根光柱對(duì)應(yīng)一根通道。8279的回掃線RL0－RL7用作選通輸入方式。

4汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

主要是應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件時(shí)，必須考慮到單片機(jī)的指令系統(tǒng)和軟件功能，并與硬件統(tǒng)籌考慮。單片機(jī)的系統(tǒng)開發(fā)，其軟件設(shè)計(jì)不可能相對(duì)于硬件而獨(dú)立，其軟件總要與硬件結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)要求的功能。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)總體方案一經(jīng)審定，硬件系統(tǒng)設(shè)定基本定型，大量的工作將是軟件系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。振動(dòng)監(jiān)視組件軟件的設(shè)計(jì)采用模塊編程法，模塊法的優(yōu)點(diǎn)是把一個(gè)較為復(fù)雜的程序化為編制和裝配幾個(gè)比較簡(jiǎn)單的程序，使程序設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)。由于塊與塊之間具有一定的獨(dú)立性，如果其程序模塊需要修改或變動(dòng)時(shí)，將只影響模塊內(nèi)部程序，而對(duì)其它程序模塊的影響很小，或基本沒影響就很方便，它主要由下面幾個(gè)部分組成：標(biāo)準(zhǔn)的自檢程序模塊；采樣以及通道計(jì)算程序模塊；設(shè)定值調(diào)整程序模塊，報(bào)警程序模塊。

自檢程序模塊：該模塊檢查系統(tǒng)的電源電壓是否正常，系統(tǒng)將以故障碼的形式提示用戶：系統(tǒng)電源出現(xiàn)故障，并指出哪一路電源處于故障狀態(tài)。系統(tǒng)得自檢功能由上電自檢，循環(huán)自檢和用戶請(qǐng)求自檢三部分組成。在自檢過程中，系統(tǒng)解除所有形式的保護(hù)。如果自檢過程中發(fā)現(xiàn)故障，那么監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)一直處于自檢狀態(tài)，直至用戶排除了故障為止。

采樣及通道值計(jì)算程序模塊：本程序模塊首先對(duì)監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)處于的狀態(tài)進(jìn)行判斷，這些狀態(tài)是指監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)是否處于通道旁路和危險(xiǎn)旁路，如果監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)某一通道處于旁路狀態(tài)，那么解除繼電器報(bào)警，系統(tǒng)正常燈熄，旁路燈亮，同時(shí)通道指示值為0。如果監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)某一通道沒有被旁路，則啟動(dòng)該通道的A/D轉(zhuǎn)換，隨后將采集的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波，計(jì)算得到通道值。模擬量輸出通道輸出代表該通道值的標(biāo)準(zhǔn)電流值0－10mA.DC或4－20mA.DC。

設(shè)定值調(diào)整程序模塊：設(shè)定值包括警告設(shè)定值和危險(xiǎn)設(shè)定值兩個(gè)，它存放在EPROM2864中，即使斷電，存放在其中的值也不會(huì)丟失，顯示面板上的“警告”或“危險(xiǎn)”鍵按下，棒狀光柱上將顯示警告或危險(xiǎn)設(shè)定值，如果要對(duì)設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整，還需要按下主線路板上的設(shè)定開關(guān)，再按下面板上的“警告”或“危險(xiǎn)”鍵，最好按下系統(tǒng)監(jiān)視面板上的“?”或“?”，即可對(duì)設(shè)定值調(diào)整。在軟件中，當(dāng)設(shè)置點(diǎn)調(diào)整后，AF標(biāo)志置零，程序根據(jù)AF標(biāo)志判斷是否需要將條調(diào)整值重新寫入2864。

報(bào)警程序模塊：如果兩通道的測(cè)量值之差即差值超過警告或危險(xiǎn)設(shè)定值，那么監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)將處于警告或危險(xiǎn)狀態(tài)，這時(shí)顯示面板上的警告或危險(xiǎn)報(bào)警燈亮，同時(shí)將驅(qū)動(dòng)警告或危險(xiǎn)繼電器，如果處于危險(xiǎn)旁路狀態(tài)，那么僅僅是兩個(gè)通道的危險(xiǎn)燈亮而危險(xiǎn)繼電器則不動(dòng)作。如果監(jiān)視組件處于通電抑制狀態(tài)，那么將解除所有形式的報(bào)警。

顯示程序模塊：顯示程序模塊執(zhí)行顯示雙通道的測(cè)量值、報(bào)警值以及四種故障代碼。在8098內(nèi)部RAM中，開設(shè)一個(gè)具有16個(gè)寄存器單元緩沖區(qū)，如80H-8FH。將緩沖區(qū)對(duì)半分成兩部分，每一部分的寄存單元寄存一個(gè)通道的顯示代碼。將顯示代碼送到8279的顯示緩沖區(qū)，8279可以自動(dòng)掃描顯示。

中斷程序模塊：T1的溢出周期作為輸出脈沖信號(hào)的寬度，改變HSO高低電平的觸發(fā)時(shí)間就可以改變方波的占空比，從而改變輸出電流大小。

“大型汽輪發(fā)電機(jī)組性能監(jiān)測(cè)分析與故障診斷軟件系統(tǒng)”在仿真機(jī)上運(yùn)行，能對(duì)仿真機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)視，也能通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與實(shí)際機(jī)組的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，對(duì)實(shí)際運(yùn)行機(jī)組工作狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析等。

參考文獻(xiàn)

［1］周桐，徐健學(xué).汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子裂紋的時(shí)頻域診斷研究［J］.動(dòng)力工程，2002，（9）.

［2］劉峻華，黃樹紅，陸繼東．汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望［J］.汽輪機(jī)技術(shù)．2004，（12）.

篇（5）

1.1傳感器質(zhì)量和性能較差

傳感器作為安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，保證其質(zhì)量和性能是高效運(yùn)用安全監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。但事實(shí)上，目前我國(guó)大多數(shù)煤礦開采中所應(yīng)用的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)就存在傳感器質(zhì)量和性能較差的情況，傳感器質(zhì)量和性能較差具體表現(xiàn)為載體催化元件的應(yīng)用效果差，容易影響傳感器的正常使用；傳感器制作工藝技術(shù)比較落后，會(huì)降低傳感器的使用性等。因各種因素而促使傳感器的質(zhì)量和性能降低是安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)前存在的問題之一，需要通過有效的措施來調(diào)整和優(yōu)化，才能夠保證傳感器合理而有效的應(yīng)用。

1.2通信協(xié)議不規(guī)范

所謂的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不規(guī)范是指其缺乏符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標(biāo)準(zhǔn)，所以現(xiàn)有生產(chǎn)廠家的監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。此種情況的存在使得我國(guó)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議表現(xiàn)出不規(guī)范這一特點(diǎn)。而通信協(xié)議不規(guī)范的情況將會(huì)無法實(shí)現(xiàn)資源貢獻(xiàn)，相應(yīng)的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的更新和升級(jí)就會(huì)受到一定的影響和阻礙，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果受到一定程度的抑制。所以說，煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不規(guī)范也是導(dǎo)致此系統(tǒng)無法高效運(yùn)用的因素之一。

2增強(qiáng)煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行效果的有效措施

煤礦開采是一項(xiàng)危險(xiǎn)性較大的工作，在進(jìn)行煤礦開采作業(yè)的過程中存在很多危險(xiǎn)因素，一旦危險(xiǎn)因素未得到有效的控制，很容易導(dǎo)致安全事故發(fā)生，不僅影響煤礦正常開采，還會(huì)導(dǎo)致人身受損。安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)合理而有效的運(yùn)用能夠大大改善此種現(xiàn)狀，當(dāng)然是是以保證安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)高效運(yùn)用為前提。如何才能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)高效運(yùn)用？作者結(jié)合相關(guān)的資料，提出以下幾點(diǎn)建議。

2.1研發(fā)高質(zhì)量、高性能的傳感器

傳感器作為煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分之一，其合理而有效的應(yīng)用能夠提高安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行效果。而我國(guó)目前所應(yīng)用的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器質(zhì)量和性能不佳，直接影響安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的合理應(yīng)用。針對(duì)此種情況，作者建議應(yīng)當(dāng)充分利用不斷創(chuàng)新的科學(xué)技術(shù)來研發(fā)高質(zhì)量，高性能的傳感器，將其安裝在安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中，以此來提高監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用性，為安全高效的煤礦開采創(chuàng)造條件。

2.2統(tǒng)一化規(guī)范化通信協(xié)議

上文中已經(jīng)充分說明當(dāng)下我國(guó)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不規(guī)范，通信協(xié)議不規(guī)范將造成設(shè)備重復(fù)購置、系統(tǒng)補(bǔ)套受制于人和不能隨意進(jìn)行軟硬件升級(jí)改造等后果。為了盡量避免此種情況出現(xiàn)在安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議進(jìn)行調(diào)整和約束，促使其規(guī)范化和統(tǒng)一化，從而保證我國(guó)所應(yīng)用的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，升級(jí)安全監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，使其合理而有效的應(yīng)用。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議統(tǒng)一化和規(guī)范化并不是非常容易的，需要我國(guó)推出很多規(guī)范性規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通信協(xié)議進(jìn)行規(guī)范化處理。只有推出統(tǒng)一的。規(guī)范的通信協(xié)議，才能夠保證安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)能夠采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一的升級(jí)模式、統(tǒng)一的系統(tǒng)資源，促使煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)能夠更加高效的應(yīng)用。

2.3專家診斷、決策系統(tǒng)的優(yōu)化

盡管目前應(yīng)用于煤礦開采中的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用性，但同時(shí)它也存在不可忽視的問題，只有有效的處理安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，才能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化，促使其性能更強(qiáng)，應(yīng)用效果更好。如何才能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化？作者建議有此方面的專家對(duì)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的、深入的、全面的診斷，準(zhǔn)確的診斷出煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的質(zhì)量問題，并針對(duì)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，制定合理的改善措施，改變系統(tǒng)功能單一、簡(jiǎn)單的情況，使其性能、質(zhì)量等方面得到良好的優(yōu)化，更加合理的應(yīng)用于煤礦開采中。

篇（6）

2.車輛識(shí)別算法

車輛識(shí)別的主要內(nèi)容是通過分析交通視頻圖像，從中獲取車輛的特征，用于從運(yùn)動(dòng)物體'R”提取出汽車。本文車輛的識(shí)別是通過對(duì)汽車輪廓的再分析，提取出輪廓內(nèi)連通區(qū)域的面積和包括汽車輪廓的最小四邊形的長(zhǎng)寬比值作為汽車的特征量，進(jìn)行汽車的識(shí)別。輪廓提取算法輸入的是一幅運(yùn)動(dòng)二值圖，目的是對(duì)連通的圖像進(jìn)行邊界跟蹤，從而得到一個(gè)有序的、壓縮的、表征目標(biāo)輪廓的邊界點(diǎn)集。本文的輪廓提取算法采用的是八領(lǐng)域的邊界跟蹤算法。圖中“P”代表當(dāng)前像素點(diǎn)，其周圍8個(gè)像素點(diǎn)為點(diǎn)P的八鄰域，八鄰域的方向碼如圖3所示。八領(lǐng)域邊界跟蹤算法c5},}i先，系統(tǒng)從左到右，土到下對(duì)二值圖像進(jìn)行掃描。如果點(diǎn)P(i.J一”為0o”且點(diǎn)P(i.J>為‘'t'，則記點(diǎn)P(i.,l)為邊界跟蹤的起始點(diǎn)PO，同時(shí)，設(shè)八領(lǐng)域的搜索方向碼dir的初值為70其次，按逆時(shí)針方向依次判斷當(dāng)前點(diǎn)尸的八鄰域像素值是否為“I"。若當(dāng)前搜索的像素r}不為.t.，則d介十主，繼續(xù)搜索，直到找到下一個(gè)邊界點(diǎn)，記為湯.同時(shí)記下該像素對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值和力‘向碼。母一個(gè)新邊界點(diǎn)的搜索，都要設(shè)置d行起始方向，dir的設(shè)置由公式1給出。不斷重復(fù)這個(gè)步驟，直到pn=p0。，邊界搜索結(jié)束，得到一個(gè)閉合的目標(biāo)輪廓。dir=(dlr+7)mod6,diro為偶數(shù)(dir+6)mod氏dir為奇數(shù)(I)本文的設(shè)計(jì)中，搜索的足連通域最外層的邊界，即物體的輪廓。輪廓數(shù)據(jù)的壓縮.采用的是壓縮同一方向的點(diǎn)集，只用直線的兩端點(diǎn)來表示的方法。得到了物體的輪廓后，進(jìn)而計(jì)算該輪廓內(nèi)連通區(qū)域面積的大小以及包圍輪廓的最小四邊形的長(zhǎng)寬比值，用十從眾多的運(yùn)動(dòng)物體中篩選出汽車。圖9所示是汽車的識(shí)別結(jié)果，輸入的二值圖像(a)中，包含了行人和自行車以及大片的噪聲，利用本文提出的汽車識(shí)別算法，有效地在這些物體中提取出了汽車，如圖(h)所示。

3.車輛跟蹤算法

目標(biāo)跟蹤算法需要具備實(shí)時(shí)性以及穩(wěn)定性，用于跟蹤的目標(biāo)特征ipk不僅滿要具備尺度變化、旋轉(zhuǎn)不變性，還要求數(shù)據(jù)最小，具備獨(dú)特性。目前存在的跟蹤算法如粒子濾波算法、Camshift}0}算法，[1標(biāo)特征量如灰度直方l婦、角點(diǎn)、紋理等信息都不適宜路面車輛的跟蹤。本文提出了質(zhì)心跟蹤算法。2i#輛汽車都有自己獨(dú)一無幾的行}i}1軌跡，同一時(shí)刻不Il的汽車其質(zhì)心位置相差比較大，日_同一輛汽車在前后兩ipr;i的質(zhì)心位置變化較小。此外，可以采用前后兩幀物體質(zhì)心的距離來進(jìn)行汽車的匹配和跟蹤。質(zhì)心是包圍物體輪廓的最小四邊形的中心。運(yùn)動(dòng)物體以前后兩幀質(zhì)心的歐式距離作為匹配和跟蹤的依據(jù)，通過設(shè)置一較小的距離閩值n，對(duì)該趾離進(jìn)行判斷。在距離閡值范圍內(nèi)的認(rèn)為是同一物體。質(zhì)心匹配是通過兩個(gè)雙鏈表的查詢和比較來實(shí)現(xiàn)的。兩個(gè)鏈表.一個(gè)是.}y前鏈表，一個(gè)是歷史鏈表，分別用于保存當(dāng)前幀和前一幀所有物體輪廓對(duì)應(yīng)的信息。要匹配前后兩l隨對(duì)應(yīng)的物體，就要在歷史鏈表中找到與當(dāng)前鏈表一一對(duì)應(yīng)的物體，并用當(dāng)前鏈表的數(shù)據(jù)對(duì)歷史鏈表中對(duì)應(yīng)物體節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行更新。因此，歷史鏈表隨時(shí)問更新，動(dòng)態(tài)地保存著運(yùn)動(dòng)物體的信息。匹配算法的關(guān)鍵在于維護(hù)和更新歷史鏈表。歷史鏈表的更新操作分為3種悄況.一是對(duì)于新出現(xiàn)的物體，則應(yīng)在歷史鏈表中添加該物體對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)信息:二是對(duì)于消失的物體，則應(yīng)該在鏈表中刪除對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)信息:二是對(duì)于找到匹配的物體，則應(yīng)用當(dāng)前鏈表中物體的信息對(duì)歷史鏈表中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行更新:因此.歷史鏈表的更新午要完成保持對(duì)原有物體跟蹤的同時(shí)，動(dòng)態(tài)地添加新物體和刪除消失的物體。圖4是質(zhì)心跟蹤算法的效果圖。圖中顯示的是連續(xù)4幀的汽車跟蹤畫而，跟蹤到的汽車以不同的數(shù)字編碼表示。圖巾，同一輛汽車的標(biāo)號(hào)始終未變.說明，路面車輛這4幀圖像中得到了準(zhǔn)確地匹配和跟蹤。因此，本文提出的質(zhì)心跟蹤算法實(shí)時(shí)、有效、且準(zhǔn)確無誤。

4.功能模塊設(shè)計(jì)

該模塊主要實(shí)現(xiàn)交通監(jiān)控中常用的功能。如車流量的統(tǒng)計(jì)、車輛行駛方向的判斷、車輛行駛速度的分析:記錄車輛的違章行為，如逆向行駛、違章停車、越線等?；谲囕v的匹配和跟蹤功能的實(shí)現(xiàn)，結(jié)合其他圖像分析的技術(shù)，還能便捷地實(shí)現(xiàn)其它路面車輛分析技術(shù)中所用到的功能。圖5顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的界面，畫面中包含了3個(gè)信息、:跟蹤到的汽車鑲-輛汽車以其質(zhì)心處的數(shù)字標(biāo)號(hào)表示):汽車的行駛方向(以矩形框不同的顏色區(qū)分，黑表示向右行駛，白色表示向左行駛):不同行駛方向下的車流量(畫面的左上角和右上角以對(duì)應(yīng)的顏色表示出車流量的統(tǒng)計(jì)情況)。

篇（7）

數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。根據(jù)地鐵隧道保護(hù)區(qū)變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使所創(chuàng)建的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫成為存儲(chǔ)信息與反映信息內(nèi)在聯(lián)系的結(jié)構(gòu)化體系，從而有效、準(zhǔn)確、及時(shí)地完成系統(tǒng)所需要的各項(xiàng)功能。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計(jì)。

1．1．2數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)主要包括項(xiàng)目信息表的設(shè)計(jì)、用戶信息表的設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性表的設(shè)計(jì)、水平位移監(jiān)測(cè)成果表的設(shè)計(jì)和沉降位移監(jiān)測(cè)成果表的設(shè)計(jì)。

1．1．3數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的安全是指對(duì)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題的預(yù)防和處理，包括以下幾部分:1)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的備份方式有兩種:一是全庫備份(將整個(gè)數(shù)據(jù)庫全部信息進(jìn)行備份);二是增量備份(對(duì)變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)備份)。數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)同樣包含以上兩種方式。在數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)過程中，可以根據(jù)需要選擇合適的方式。2)數(shù)據(jù)庫權(quán)限數(shù)據(jù)庫權(quán)限管理按所屬角色和角色權(quán)限進(jìn)行管理，即將所有用戶按使用數(shù)據(jù)的情況劃分為不同的角色，每一個(gè)角色再賦予相應(yīng)的權(quán)限。

1．2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)需求和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)將系統(tǒng)功能分為項(xiàng)目管理、監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息管理、監(jiān)測(cè)成果管理及系統(tǒng)管理四大模塊，每個(gè)功能模塊都由具體的子模塊來支持和實(shí)現(xiàn)。

1．2．1項(xiàng)目管理

1)可以通過在數(shù)據(jù)庫表中輸入或者程序中錄入添加項(xiàng)目信息，可以預(yù)覽所有項(xiàng)目信息并選擇要打開的項(xiàng)目名稱。2)可以對(duì)具體某一項(xiàng)目信息進(jìn)行預(yù)覽，包括項(xiàng)目名稱、工程概況、工程地質(zhì)概況、基坑與地鐵位置關(guān)系等信息的查看、修改并進(jìn)行保存。

1．2．2監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息管理

1)監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性預(yù)覽。查看監(jiān)測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)名、測(cè)段、車道、具置、里程、材料等屬性信息。

2)監(jiān)測(cè)點(diǎn)查詢。在程序界面選擇監(jiān)測(cè)點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)類別和屬性值條件，即可查詢出滿足用戶要求的測(cè)點(diǎn)信息，還可以將查詢結(jié)果導(dǎo)出到EXCEL中進(jìn)行編輯打印。3)監(jiān)測(cè)點(diǎn)管理?？梢詫?duì)查詢到的監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性信息進(jìn)行刪除、修改;可以添加新的監(jiān)測(cè)點(diǎn)并保存至數(shù)據(jù)庫中，用戶可以在系統(tǒng)程序界面的相應(yīng)空格中填入數(shù)值并保存至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，也可以將EXCEL格式或文本數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)自動(dòng)導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存并保存，在導(dǎo)入數(shù)據(jù)之前只需將所要添加的數(shù)據(jù)按照指定格式存儲(chǔ)至EXCEL或記事本即可。監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖在項(xiàng)目管理界面打開具體項(xiàng)目后會(huì)自動(dòng)加載，管理者可以很直觀地看到監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布狀況。

1．2．3監(jiān)測(cè)成果管理

監(jiān)測(cè)成果的輸入和管理方法與監(jiān)測(cè)點(diǎn)的輸入和管理方法相似。由于測(cè)量作業(yè)的規(guī)范性，系統(tǒng)不允許對(duì)監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行修改;監(jiān)測(cè)成果的輸入可以通過手動(dòng)輸入和數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入兩種方法保存至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，添加數(shù)據(jù)過程中，程序動(dòng)態(tài)顯示更新的數(shù)據(jù)和添加后數(shù)據(jù)庫中所有的數(shù)據(jù)信息;通過選擇測(cè)點(diǎn)的主要屬性值，設(shè)置測(cè)期、兩期變化量、累計(jì)變化量等監(jiān)測(cè)成果條件來查詢滿足用戶要求的測(cè)點(diǎn)成果，查詢結(jié)果可導(dǎo)入EXCEL表進(jìn)行保存、打印。監(jiān)測(cè)成果分析:通過應(yīng)用不同的數(shù)據(jù)分析方法和方式對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，同時(shí)，根據(jù)前期數(shù)據(jù)和相關(guān)輔助資料進(jìn)行預(yù)報(bào)分析，其中，分析過程和方式采用表格和曲線圖形方式進(jìn)行。

1)監(jiān)測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定性分析應(yīng)用相關(guān)穩(wěn)定性分析方法(如統(tǒng)計(jì)分析方法、經(jīng)驗(yàn)分析方法)并結(jié)合監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)不同類型監(jiān)測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定性進(jìn)行分析評(píng)判。

2)圖表分析通過不同的圖表形式(以沉降監(jiān)測(cè)為例，如沉降量曲線圖、沉降速率曲線圖、沉降速率對(duì)比曲線圖等)進(jìn)行分析，更加直觀地了解地鐵結(jié)構(gòu)的變形情況和趨勢(shì)。

3)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)分析根據(jù)穩(wěn)定性分析及監(jiān)測(cè)歷期的成果，應(yīng)用相應(yīng)的預(yù)報(bào)方法(如經(jīng)驗(yàn)方法、統(tǒng)計(jì)方法等)，結(jié)合相關(guān)資料對(duì)變形趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)報(bào)分析，為用戶掌握結(jié)構(gòu)變形的趨勢(shì)提供參考。

1．2．4系統(tǒng)管理

1)系統(tǒng)用戶管理

用戶角色與管理權(quán)限設(shè)置，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全;用戶登錄系統(tǒng)的過程必須在系統(tǒng)日志中進(jìn)行登記，包括用戶名、登錄時(shí)間、對(duì)系統(tǒng)的操作過程及在系統(tǒng)中滯留的時(shí)間等。系統(tǒng)管理員定期將系統(tǒng)用戶使用情況向主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。在征得主管領(lǐng)導(dǎo)同意后，系統(tǒng)管理員可以根據(jù)實(shí)際情況添加用戶或提升、降低某些用戶的使用級(jí)別，必要時(shí)可以禁止某些用戶的使用權(quán)限。

2)系統(tǒng)日志管理

本系統(tǒng)為系統(tǒng)管理員提供系統(tǒng)日志的檢查和備份功能，使系統(tǒng)管理員通過對(duì)系統(tǒng)日志的查看，了解系統(tǒng)的使用情況及存在的不足和問題，及時(shí)處理系統(tǒng)存在的隱患，保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

3)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)

為了保證管理系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)災(zāi)難性毀壞后，能正常恢復(fù)運(yùn)行，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)。系統(tǒng)采用自動(dòng)備份與人工備份相結(jié)合的方式，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。1．2．5退出若相關(guān)操作尚未完成或存在不確定因素，提示用戶完成相關(guān)操作，避免操作失誤。

2系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

此次研究開發(fā)工作是在充分了解地鐵隧道保護(hù)區(qū)變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容和過程的基礎(chǔ)上完成的。在開發(fā)過程中，通過需求分析、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，制定了系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃、方案和技術(shù)路線，通過具體了解變形監(jiān)測(cè)信息管理分析過程確定了系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)與工具。系統(tǒng)以WindowsXP/7為操作平臺(tái)，利用可視化編程語言編寫客戶端程序，利用客戶端程序?qū)?shù)據(jù)導(dǎo)入到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)，對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)庫采用的是ACCESS2003數(shù)據(jù)庫，它具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與分析能力，有較高的可伸縮性及可靠性。系統(tǒng)的開發(fā)采用VisualBasic6．0作為開發(fā)語言，應(yīng)用ADO技術(shù)與數(shù)據(jù)庫有機(jī)的聯(lián)系在一起。

在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)階段，根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)分析的需要詳細(xì)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫表。同時(shí)在數(shù)據(jù)庫安全方面也做了詳細(xì)設(shè)計(jì)。在功能設(shè)計(jì)階段，根據(jù)管理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的流程劃分了系統(tǒng)具體的功能結(jié)構(gòu)，并對(duì)每個(gè)功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理模塊過程中，應(yīng)用ADO對(duì)象與SQL聯(lián)合數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)，完成了VB對(duì)數(shù)據(jù)庫的管理，實(shí)現(xiàn)了VB中對(duì)數(shù)據(jù)庫的查詢、添加、刪除、修改等功能。為了保證數(shù)據(jù)庫的安全，還增加了對(duì)數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)與備份，以防造成監(jiān)測(cè)成果和項(xiàng)目信息的丟失。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析模塊過程中，圖表分析采用MSchart控件生成監(jiān)測(cè)成果曲線圖(以沉降監(jiān)測(cè)為例)，包括沉降量曲線圖、沉降速率曲線圖、過程線圖等，通過結(jié)合平差數(shù)據(jù)及相關(guān)曲線圖的分析，可以更加直觀地了解地鐵隧道保護(hù)區(qū)的變形狀況。

系統(tǒng)應(yīng)用過程:按照系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的字段格式建立正確的數(shù)據(jù)庫表，根據(jù)實(shí)際情況確定工程項(xiàng)目信息、測(cè)點(diǎn)屬性信息和監(jiān)測(cè)成果信息。將整理后的信息數(shù)據(jù)分別錄入數(shù)據(jù)庫中;通過系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)庫，對(duì)項(xiàng)目信息、測(cè)點(diǎn)屬性信息和監(jiān)測(cè)成果信息進(jìn)行管理，并對(duì)監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行分析成圖和監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)分析，并分析地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形情況。該系統(tǒng)在南京某地鐵保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)信息管理中得到了很好應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):

1)系統(tǒng)應(yīng)用ADO技術(shù)將數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起，使VisualBasic語言與ACCESS數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢(shì)得到最大的發(fā)揮，客戶端界面簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，真正實(shí)現(xiàn)了地鐵隧道保護(hù)區(qū)變形監(jiān)測(cè)內(nèi)外業(yè)一體化操作。2)數(shù)據(jù)管理方便，具有高效的數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計(jì)、查詢功能界面友好。3)數(shù)據(jù)分析模塊采用曲線圖更加直觀地呈現(xiàn)出地鐵隧道保護(hù)區(qū)變形的過程與趨勢(shì)，并運(yùn)用回歸分析模型對(duì)變形進(jìn)行預(yù)測(cè)。4)系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的成功為今后地鐵隧道保護(hù)區(qū)安全監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)的研究開發(fā)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，值得二次開發(fā)和完善。

篇（8）

天氣變化對(duì)有線電視網(wǎng)路的影響

這一方面主要從雷雨天氣分析。進(jìn)入夏秋之交的九月，陰雨天氣也開始增加，遭遇雷擊的可能性增大。在農(nóng)村有線電視系統(tǒng)中，眾所周知，雷電是自然現(xiàn)象，雷擊釋放能量很大，直接遭雷擊，在放電通道上毀壞性巨大，也增加了弄尋有線電視線路檢修的難度。在干線較長(zhǎng)的農(nóng)村有線電視系統(tǒng)中，需要注意防雷，防水和監(jiān)測(cè)。這3個(gè)方面具體表現(xiàn)在：

1）防雷：要保證有線電視的“村村通，長(zhǎng)期通”，防雷是必不可少的監(jiān)測(cè)點(diǎn)之一。一般說來，有線電視的被損部位有前端放大器、架空電纜的分支、分配器被擊毀等。最簡(jiǎn)單的防雷措施在于材料的安全選擇上，如電纜要帶有防雷的安全保護(hù)，在傳輸網(wǎng)中,進(jìn)入前端的電纜安置分流雷電的避雷器，金屬外皮就近接地，可有效地避免光纜遭受雷擊；

2）防水：有線電視系統(tǒng)電纜傳輸中接頭進(jìn)水是個(gè)很普遍的問題。主要包括接頭進(jìn)水導(dǎo)致電纜部分進(jìn)水和進(jìn)水導(dǎo)致的接頭氧化兩種情況。在平常的收看電視過程中，高端信號(hào)變差，雪花點(diǎn)變多是進(jìn)水常見的問題之一。對(duì)干線表現(xiàn)為放大器輸出電平斜率很小或?yàn)樨?fù)值。從而使供電出現(xiàn)故障，影響整個(gè)農(nóng)村接收端的放大器正常工作，同時(shí)伴隨斜率變大，信號(hào)質(zhì)量惡化；

3）監(jiān)測(cè)。各有線電視臺(tái)在建臺(tái)時(shí)往往經(jīng)過上級(jí)廣播電視主管部門的驗(yàn)收，驗(yàn)收基本上是以抽樣測(cè)試點(diǎn)，對(duì)部分項(xiàng)目和指標(biāo)進(jìn)行夏初、冬初的兩次考核。包括對(duì)主干線的線性分布的監(jiān)測(cè)，用戶接收端分支器，分配器的監(jiān)測(cè)等。抓好常規(guī)維護(hù)，可以及時(shí)查出線路是否有故障或即將有故障的發(fā)生跡象，從而防患于未然，大大減少故障率。

常規(guī)維修監(jiān)測(cè)技巧

前面我們講過，因?yàn)檗r(nóng)村地廣人稀、農(nóng)戶居住先對(duì)分散，再加上通訊技術(shù)道路交通相對(duì)城市而言的薄弱，使得農(nóng)村有線電視系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和技術(shù)維護(hù)方面存在著更大的挑戰(zhàn)。一般情況下，整個(gè)系統(tǒng)的無信號(hào)，故障在前端、主干線及供電部分；整個(gè)系統(tǒng)收不到某一頻道信號(hào)，故障在信號(hào)源或調(diào)制器；部分用戶無信號(hào)，故障在支干線或分配系統(tǒng)；個(gè)別用戶無信號(hào)，故障在串接一分支或分支、分配器以及用戶盒、用戶線等用戶器材上。只要仔細(xì)查找，故障就不難排除。

篇（9）

1引言

檔案館庫房的溫度、濕度變化，是影響檔案材料老化變質(zhì)的重要因素。因此，控制檔案館庫房的溫度、濕度是檔案館庫房管理的重要任務(wù)，一旦檔案館庫房的溫濕度失控，就會(huì)對(duì)檔案材料的安全管理產(chǎn)生重大隱患。傳統(tǒng)的方法是通過人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度及濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作，但這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低并且測(cè)試的溫度和濕度誤差大、隨機(jī)性大。為此，我們研制了檔案館庫房管理的遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)n案館內(nèi)每個(gè)庫房中各庫位的溫度及濕度的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并可以對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象便于及時(shí)處理，有效地提高了檔案管理的預(yù)見性和工作效率。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的硬件以XSL/B-08BS1巡檢儀和主控PC為核心，其設(shè)備包括交換機(jī)、顯示器、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖

3系統(tǒng)工作原理

各個(gè)檔案館庫房通過XSL/B-08BS1巡檢儀實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)[1]，同時(shí)，XSL/B-08BS1巡檢儀通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸主控PC，供工作人員監(jiān)測(cè)。其中，主控PC對(duì)XSL/B-08BS1巡檢儀數(shù)據(jù)的讀取主要是利用串行通信控件ComPortLibrary。

3.1ComPortLibrary控件

ComPortLibrary作為第三方控件可以非常方便的擴(kuò)展到Delphi語言環(huán)境中，其中主要的事件與方法為：ComPortRxChar，WriteStr和ReadStr。

WriteStr和ReadStr分別為寫串行數(shù)據(jù)和讀串行數(shù)據(jù)，ComPortRxChar為串行口接收數(shù)據(jù)事件。在使用中，通常把ReadStr函數(shù)設(shè)置在ComPortRxChar事件處理函數(shù)中，詳細(xì)使用方法請(qǐng)閱讀ComPortLibrary的幫助文件。

3.2XSL/B-08BS1巡檢儀

XSL/B-08BS1數(shù)據(jù)巡檢采取了基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)成熟技術(shù)[2]，能實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。儀表的基本功能單元包括模擬量輸入，輸出，開關(guān)量輸入，輸出，參數(shù)存儲(chǔ)器。這些單元都能通過不同的命令與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，計(jì)算機(jī)也能通過控制權(quán)轉(zhuǎn)移的方法，直接操作儀表的模擬量輸出和開關(guān)量輸出：由于儀表內(nèi)部有獨(dú)立的輸出緩沖區(qū)和計(jì)算機(jī)控制輸出緩沖區(qū)，因而可實(shí)現(xiàn)控制的無擾動(dòng)的切換[3]。

3.3通信協(xié)議

XSL/B-08BS1巡檢儀使用的通訊命令有很多，包括通訊和測(cè)量等參數(shù)值的設(shè)置，現(xiàn)以讀取巡檢儀測(cè)量值命令為例[3]加以說明：

命令#AABBDD

說明本命令讀回指定儀表1個(gè)或數(shù)個(gè)通道的測(cè)量值和告警狀態(tài)。

#為定界符。

AA(范圍00～99)表示指定儀表二位十進(jìn)制地址；

BB(范圍01～96)表示需讀回測(cè)量值的開始通道號(hào)的二位十進(jìn)制數(shù)；

DD可省略(范圍01～96)表示需讀回測(cè)量值的結(jié)束通道號(hào)的二位十進(jìn)制數(shù)。

例：命令：#010103

回答：=+123.5A=-051.3B=+045.7@

本命令讀取地址為01的儀表第01通道至03通道的測(cè)量值。XSL/B-08BS1的具體通訊協(xié)議請(qǐng)參考使用手冊(cè)。

4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件采用C/S結(jié)構(gòu)，以Delphi作為開發(fā)環(huán)境，利用SQLSever2000作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，并利用第三方控件ComportLibrary進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)。本軟件最大的好處是類似Windows的圖形界面和操作方法，使用多窗口管理技術(shù)，簡(jiǎn)單、易操作。其完成的主要功能是：數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，歷史數(shù)據(jù)分析、報(bào)警設(shè)置、設(shè)備管理、輸出報(bào)表和圖形顯示等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。(1)用戶管理模塊：主要是對(duì)操作軟件的用戶進(jìn)行管理，包括用戶的添加刪除，密碼管理，用戶權(quán)限管理等等。

(2)系統(tǒng)設(shè)置模塊：是對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)軟件基本參數(shù)的設(shè)置，例如溫度、濕度的報(bào)警臨界參數(shù)設(shè)置，各個(gè)庫房所在傳感器的地址參數(shù)的設(shè)置。

(3)數(shù)據(jù)顯示模塊：對(duì)檔案館各個(gè)庫房溫度、濕度的實(shí)時(shí)采集。實(shí)現(xiàn)窗體圖3所示。

圖3溫濕度實(shí)時(shí)采集顯示窗體

(4)設(shè)備控制模塊：當(dāng)溫度、濕度超過預(yù)設(shè)值以后，對(duì)報(bào)警開關(guān)的控制，以及對(duì)檔案館內(nèi)溫度調(diào)節(jié)設(shè)備，濕度調(diào)節(jié)設(shè)備的控制。

(5)歷史數(shù)據(jù)分析：這個(gè)模塊的主要功能是對(duì)以往各個(gè)庫房溫濕度記錄的查看、分析、統(tǒng)計(jì)，可以通過軟件針對(duì)每一年、每一月、每一天的平均溫度或者某一天某一時(shí)刻的溫度，濕度進(jìn)行查詢，并且包括了對(duì)歷史數(shù)據(jù)溫度，濕度曲線的觀測(cè)，以及各個(gè)時(shí)段溫度，濕度報(bào)表的打印。其中曲線繪制的功能實(shí)現(xiàn)窗體如圖4所示。

圖4溫濕度曲線的顯示窗體

5結(jié)束語

采用先進(jìn)的溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，再加上安裝優(yōu)質(zhì)的溫濕度調(diào)制設(shè)備，是加強(qiáng)檔案室?guī)旆繙貪穸裙芾淼闹匾獥l件，分析研究溫濕度變化規(guī)律，調(diào)控檔案室?guī)旆康臏貪穸?，是企業(yè)的檔案安全管理的重要保證。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭國(guó)祥.談檔案室?guī)旆繙貪穸茸詣?dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].浙江檔案.2004，(01)：34-34

[2]張秀德.利用XSL/B-08BS1實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)采集監(jiān)測(cè)的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究.2006，(1)：199-201

[3]張程志.基于ComPortLibrary控件的Delphi串行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)[J].水利科技與經(jīng)濟(jì).2007，(8)：614-615

[4]王文珍，張成利.Delphi語言編程通過串口實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化2005，(7)：52-54

篇（10）

1系統(tǒng)體系架構(gòu)的發(fā)展

廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的發(fā)展過程,系統(tǒng)體系架構(gòu)的發(fā)展大致分為以下幾個(gè)階段｡

第一階段:對(duì)廣播電視信號(hào)的監(jiān)測(cè)使用獨(dú)立的監(jiān)測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)儀器,對(duì)信號(hào)傳輸中的各種指標(biāo)和各種異態(tài)進(jìn)行測(cè)量和識(shí)別｡

第二階段:單機(jī)版的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制監(jiān)測(cè)儀器,完成指標(biāo)測(cè)量和異態(tài)識(shí)別等監(jiān)測(cè)功能｡

第三階段:由一臺(tái)主機(jī)充當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的服務(wù)器,通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與多臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行通訊,所有用于監(jiān)測(cè)的儀器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng),協(xié)同完成監(jiān)測(cè)任務(wù)｡

近年來廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)從C/S結(jié)構(gòu)或B/S結(jié)構(gòu)向采用多層B/S和C/S混合式體系架構(gòu)演變,使得軟件系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)跨入一個(gè)新階段｡認(rèn)識(shí)這些結(jié)構(gòu)的特征,并根據(jù)實(shí)際情況成功進(jìn)行系統(tǒng)的選型是非常關(guān)鍵的｡

2系統(tǒng)體系架構(gòu)建設(shè)要考慮解決的問題

(1)中心數(shù)據(jù)處理部分｡數(shù)據(jù)處理中心既要進(jìn)行報(bào)警數(shù)據(jù)､技術(shù)性指標(biāo)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理,監(jiān)測(cè)信息短信,還要進(jìn)行監(jiān)測(cè)播出的內(nèi)容和廣告的處理､及網(wǎng)絡(luò)信息視聽節(jié)目監(jiān)管,具有數(shù)據(jù)傳輸量大,實(shí)時(shí)性強(qiáng),對(duì)數(shù)據(jù)安全性､可靠性､一致性要求高的要求｡

(2)客戶端瀏覽查詢部分｡監(jiān)聽監(jiān)看中心客戶端､領(lǐng)導(dǎo)等相關(guān)部門客戶端主要工作是查詢和決策,數(shù)據(jù)處理工作較少,但客戶端數(shù)量大且在多個(gè)部門,因此要充分考慮解決的是軟件的安裝維護(hù)與升級(jí)的方便性問題｡

3系統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)與B/S結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)版(C/S架構(gòu))｡即Client/Server(客戶機(jī)/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)｡此結(jié)構(gòu)把數(shù)據(jù)庫內(nèi)容放在遠(yuǎn)程的服務(wù)器上,其分布結(jié)構(gòu)如圖1所示｡

它由兩部分構(gòu)成:前端是客戶機(jī),接受用戶的請(qǐng)求,并向數(shù)據(jù)庫服務(wù)提出請(qǐng)求,后端是服務(wù)器,即數(shù)據(jù)管理(Server)將數(shù)據(jù)提交給客戶端,客戶端將數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶｡還要提供完善的安全保護(hù)及對(duì)數(shù)據(jù)的完整性處理等操作,并允許多個(gè)客戶同時(shí)訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)庫｡它的主要特點(diǎn)是交互性強(qiáng)､具有安全的存取模式､網(wǎng)絡(luò)通信量低､響應(yīng)速度快､利于處理大量數(shù)據(jù)｡網(wǎng)絡(luò)版(B/S架構(gòu))B/S結(jié)構(gòu),即Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu),只是安裝維護(hù)一個(gè)服務(wù)器(Server),客戶端采用瀏覽器(Browse)運(yùn)行軟件｡

B/S三層體系結(jié)構(gòu)采用三層客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu),在數(shù)據(jù)管理層(Server)和用戶界面層(Client)增加了一層結(jié)構(gòu),稱為中間件(Middleware),使整個(gè)體系結(jié)構(gòu)成為三層｡三層結(jié)構(gòu)是伴隨著中間件技術(shù)的成熟而興起的,核心概念是利用中間件將應(yīng)用分為表示層､業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層三個(gè)不同的處理層次,如圖2所示｡

三個(gè)層次的劃分是從邏輯上分的,具體的物理分法可以有多種組合｡中間件作為構(gòu)造三層結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái),提供了以下主要功能:負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器､服務(wù)器與服務(wù)器間的連接和通信;實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫的高效連接;提供一個(gè)三層結(jié)構(gòu)應(yīng)用的開發(fā)､運(yùn)行､部署和管理的平臺(tái)｡這種三層結(jié)構(gòu)在層與層之間相互獨(dú)立,任何一層的改變不會(huì)影響其它層的功能｡

B/S結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是分布性強(qiáng)､維護(hù)方便､開發(fā)簡(jiǎn)單且共享性強(qiáng)､總體擁有成本低｡但數(shù)據(jù)安全性問題､對(duì)服務(wù)器要求過高､數(shù)據(jù)傳輸速度慢､難以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)模式下的特殊功能要求｡如通過瀏覽器進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)輸入或進(jìn)行報(bào)表的應(yīng)答､專用性打印輸出困難和不便｡

4基于B/S結(jié)構(gòu)與C/S結(jié)構(gòu)結(jié)合的廣播電視監(jiān)測(cè)體系結(jié)構(gòu)

綜上所述,B/S與C/S這兩種技術(shù)是各有利弊的,只有將他們的特點(diǎn)進(jìn)行互補(bǔ),按照監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)特點(diǎn)選擇適合的技術(shù)平臺(tái)和體系架構(gòu),才能實(shí)現(xiàn)最大程度的應(yīng)用｡多層B/S與多層C/S混用的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)模型結(jié)構(gòu)如下圖3

B/S部分為四層體系結(jié)構(gòu),包括數(shù)據(jù)庫層(或監(jiān)測(cè)前端層)-應(yīng)用服務(wù)器層——WEB服務(wù)器層-瀏覽器客戶端層｡其中業(yè)務(wù)邏輯層在應(yīng)用服務(wù)器運(yùn)行,頁面在WEB服務(wù)器生成｡這樣系統(tǒng)頁面邏輯層與業(yè)務(wù)邏輯層(后臺(tái)邏輯層)分離,提高系統(tǒng)模塊獨(dú)立性,利于系統(tǒng)的擴(kuò)展｡

B/S部分選用J2EE構(gòu)架,其業(yè)務(wù)邏輯可以在不同的硬件環(huán)境､不同操作系統(tǒng)的服務(wù)器中使用｡

C/S部分為三層體系結(jié)構(gòu),包括數(shù)據(jù)庫層(或監(jiān)測(cè)前端層)-應(yīng)用服務(wù)器層-數(shù)據(jù)處理工作站層｡

業(yè)務(wù)處理邏輯(功能層)采用C++編程,業(yè)務(wù)邏輯可以在不同的硬件環(huán)境､不同操作系統(tǒng)的服務(wù)器中使用｡

在廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中采用B/C/S的多元化\多層\分布式技術(shù)結(jié)構(gòu)建立混合應(yīng)用模式的體系架構(gòu)可突破C/S和B/S的各自缺陷,其中: