系统设计范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了系统设计范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

系统设计范文1

小尺度回转体出水过程弹射试验研究系统(见图1),由四部分组成:光源、水箱、支架以及高速摄像系统,其中水箱与支架部分是试验系统的弹射装置部分,光源与高速摄像系统是数据采集与处理部分。水箱包括箱体结构(设有观察窗)和由发射筒、活塞、垫片以及活塞底座组成的活塞机构(见图2)。支架部分包括型材支架和钟摆机构,后者由刻度盘、轴承构件、摆杆和摆球(球形摆锤)组成。该试验系统可实现在常压静止流场中采用干式冷发射方法的弹射试验,其工作原理和步骤如下:1)将回转体置于活塞机构内的活塞上,密封筒口,调节试验水深;2)连接并调节高速摄像机、数据处理计算机和光源,以满足试验研究要求;3)根据试验发射速度调节摆球抬高至所需的高度;4)控制摆球摆动,将摆球重力势能转换为模型弹射初始速度,同时记录模型弹射出水全过程;5)试验结束后,将水箱内的水排出,为下次试验做准备。该试验系统具有如下特点:1)可实现模型携带大量气体出筒,便于观测分析气体对水弹道和水载荷的影响;2)摆球—活塞弹射机构成本低、易操作、可靠性高,便于在实验室多次重复性试验研究;3)通过调整水箱的液面、调节重球的质量和提升高度,实现试验发射水深和速度的连续控制,提高了试验的可重复性和可控性,更有利于弹射机理研究。

2弹射系统设计

根据系统的工作原理,可将缩比试验的弹射过程分为3个子过程:摆球的钟摆运动过程(图1中从A到B)、摆球与活塞(以及弹体)碰撞过程(图1中B处)以及回转体出筒过程。根据能量守恒定律、动量定理及流体力学的基本原理,建立小尺度回转体试验装置的弹射过程各阶段的数学模型,即,钟摆运动模型、球塞碰撞模型、回转体出筒模型。2.1弹射系统设计原理2.1.1钟摆运动模型在摆球运动过程中,空气阻力、轴承滚动摩擦力较小,可忽略,摆球和摆杆的重力势能转换动能,建立能量守恒关系mrgh2+Mgh=12Jrωo+12JMω2o,(1)式中mr为摆杆质量,M为摆球质量,h为从A到B重物下降高度,即h=Lsinα,(α取0~π4),L为摆球摆动的半径,在实际试验中α值可以通过仪表盘读出;Jr为摆杆对转轴的转动惯量,即,Jr=13mrL2;JM为摆球对转轴的转动惯量,即,JM=35MR2M+ML2,RM为摆球半径,由于RM接近L的1/10,则R2ML2,故JM≈ML2。综上,可得mrgh2+Mgh=16mrL2ωo+12ML2ω2o.(2)2.1.2球塞碰撞模型碰撞时,摆球与活塞底座下表面发生点面接触碰撞,碰撞发生在摆杆水平的位置,且碰撞时间极短,则可忽略碰撞的切向分量,活塞将只受轴向冲击作用,并沿轴向上升。现假设碰撞类型为范性碰撞,即碰后摆球与活塞具有相同线速度,并将此过程中导弹和活塞假定为一个整体,同时忽略碰撞过程由于阻力造成的动量损失,在此基础上,计算得出的弹射需要的能量不会小于实际的需要值,建立关于轴承支点的角动量守恒关系(JM+Jr)ωo=(JM+Jr)ω+(ms+mv)Lω,(3)式中ω为碰撞结束后系统的角速度,ms为活塞的质量,mv为导弹的质量。2.1.3导弹出筒模型弹射过程中,气缸的端口与底部都有与大气相连的通气孔(如图2),故在活塞与导弹上升过程中,系统对气体的做功较小,可以忽略不计。在出筒前,将活塞与回转体视为一个整体。建立从碰撞结束到回转体以一定速度出筒完成水下发射这一阶段的能量守恒关系12(ms+mv)v2=12(ms+mv)v2v+(ms+mv)gΔh+E,(4)式中v为活塞(回转体)在碰撞后的速度,v=ωL;vv为回转体的出筒速度;Δh为回转体在出筒前上升的高度;E为运动克服阻力消耗的能量和回转体破筒消耗的能量,前者包括由于发射筒内壁与活塞之间的滑动摩擦力和附着的边界水层引起的牛顿内摩擦力,后者则需要以实际测试结果为准。2.2关键组件设计活塞机构是将摆球的重力势能转换为模型弹射动能的传动装置,是整个弹射系统的核心组件。为了降低活塞运动的摩擦以减小传动过程的能量损耗,采用聚四氟乙烯材料(PTFE)[9]加工活塞机构,该材料优点如下:摩擦因数在0.01~0.10之间,活塞速度瞬间到达超过1m/s以上,摩擦因数较为稳定;具有良好的耐腐蚀性,适合水下作业;具有不粘附性,在固体材料中具有最小的表面张力,减少了牛顿内摩擦力对活塞运动的阻碍;具有较高的刚度变形消耗能量较小。根据不同尺度的回转体(如图3)设计相应的活塞机构,采用螺栓连接方式连接水箱与活塞机构,便于活塞机构的调整与更换,同时有利于装置的维护与修复。此外,试验中,由于钟摆具有往复运动特性,重球与活塞底座还会发生多次碰撞,为了减少不必要的碰撞对装置的磨损,在支架下方添设摆杆的限位结构。

3试验模型设计

为了满足不同的试验研究内容需求,试验模型设计为具有不同头形(平头、60°锥头、90°锥头、120°锥头和半球头)、不同半径(Rm=1,5cm)的回转体模型。以某一型号导弹作为母型,基本参数如下:总长度Ls=13m,弹体半径Rs=1m,总质量Mv≈40t,发射水深Hs=20~30m。根据模型试验的几何相似,小尺度缩尺比λ=Hs/Hm>75,为了便于观测出水过程的弹道变化,取λ=100,确定回转体的基本尺寸参数为:长度Lm=Ls/λ=13cm,半径Rm=Rs/λ=1cm,质量mv=Mv/λ3≈40g。

4弹射试验现象与分析

为了研究回转体带泡在水中运行和出水过程中肩、尾空泡的运动形态及模型出水运动姿态,开展了不同发射水深和模型出筒速度的弹射试验,并且高速摄像机记录了模型的出水过程,捕捉到出水过程弹体肩、尾空泡的运动形态以及穿越水面过程的水冢变化。图4给出了模拟发射水深为20m,出筒速度为38m/s的发射条件下,头型为90°锥头的回转体模型的垂直弹射出水过程。可以清晰观测到模型在出水过程中运动姿态,肩空泡与尾空泡的生成、发展、脱落、下降、溃灭等非定常过程,以及回转体穿越水面时引起的水冢变化过程。可以看到模型发射出筒后带有一定量气体形成肩空泡和尾空泡,模型在水中运动阶段肩空泡具有较清晰的边界,表明了边界元方法在计算空泡动态特性中的可行性,但肩空泡末端闭合处有气团脱落,是影响边界元方法计算精度的原因之一。尾空泡随弹体出水过程发生溃灭并有向弹体尾部的射流。图5给出了模拟发射水深20m,出筒速度为40m/s,发射倾角为9°的初始条件下,头型为60°锥头的回转体模型的有攻角弹射试验情况。通过对模型出水运动轨迹(见图6)的捕捉,发现出水过程中的俯仰角逐渐减小。模型质心运动方向v与弹体的中心轴存在一定夹角,即攻角α≈3°(见图7)。由于攻角的存在,使得模型肩空泡长度在背流面大于迎流面,这就使得模型迎、背流面的压力分布不均匀,当产生回复力矩作用于模型上,使得倾斜出水过程的俯仰角逐渐减小。由此可见,合理的设计肩空泡的分布使弹体产生一个回复力矩是可以起到改善水弹道控制的方法。图8给出的是在发射水深为15m,出筒速度为32m/s的初始发射条件下,头型为90°锥头的回转体穿越水面过程中的水冢现象,得到模型带泡出水过程水冢的变化情况:当模型上升至水面附近时,模型头部上方水面中心逐渐被抬高,形成水冢。这一阶段被抬高水体的半径先增大后减小,回转体继续上升冲破水冢表面,水冢内的空泡溃灭形成冲击载荷作用于模型表面。此后,回转体周围的附连水还会在惯性和导弹的肩空泡的溃灭冲击作用下继续抬高一段距离,尾空泡附之破碎溃灭,对弹体尾部造成冲击。

5结论

系统设计范文2

关键词:煤矿 信息系统 设计

一、总体需求分析

A煤矿现有ERP―SAP系统、用友NC系统、工资管理系统、全面经营管理控制系统、后勤管理系统、煤质发运管理系统和考勤管理系统等,这些系统基本是由各个业务部门主导开发或者使用,系统繁杂,系统之间不能无缝衔接,不利于于经营管控、决策支持。为提升企业管理绩效,达到快捷反馈、敏锐管控的目标,对A煤矿信息系统需求分析如下:

二、系统设计的目标

(一)实现矿井经营指标的管控

1、经营指标分解落实

能够将全矿经营指标,包括产量(掘进进尺)、销量、材料、设备维修、人工、费用等等进行层层分解,落实到区队(部门)、班组或者个人。

2、经营指标过程管控

能够对产量(掘进进尺)、销量等实时监控,能够对材料消耗、设备维修进度、职工劳动量等等进行过程控制,对各项费用消耗情况进行控制。

3、经营指标考核兑现

能够将经营指标的状况、完成情况进行实时监控,不断进行分析,提出改进措施,并对指标执行结果进行对比分析,考核兑现。

(二)集成矿井信息化资源

1、进行系统集成

对全矿在用系统进行分析,并与原系统开发人员进行沟通,开发系统接口,进行系统集成。

2、消除信息孤岛

明确各个职能部门信息输入功能,实现谁产生数据谁输入,并通过系统进行传递,确保信息来源唯一、传递不落地。

3、实现信息共享

合理布置各个职能部门的系统管理权限,确保在信息传递过程中,各个职能部门都能够合理、有效获取经营管理过程的数据,实现信息共享。

(三)构建矿井决策支持系统

1、设备维修管理

通过对矿井在用设备使用地点、环境和状况进行实时监控,并对设备维修或者更换进行测算,确保最大限度发挥设备性能。

2、工作面设计

根据生命管理周期理论,将成本控制的着手点、关键点端口前移,在工作面设计时统筹考虑人工使用、工作量情况、材料消耗、材料复用情况等,设备维修、设备更换情况等,最大限度的降低矿井综合成本。

3、物资采购管理

合理构建加工件、修复件数据库,能够综合平衡加工件、修复件与外购件之间的关系,在满足矿井正常生产过程,合理使用修复物资,构建循环经济体系。

三、信息系统设计方案

在对A煤矿实际生产经营管理情况、各个在用系统和各种管理手段进行充分调研的基础上,采取流程再造、系统集成的方式不断对其管理需求进行分析、挖掘、总结、提炼、升华,构建“133”模式的管理控制信息系统。

(一)总体架构

A煤矿信息管控系统总体架构为:“133”模式的信息共享、敏捷管控、决策支持的信息化系统,即:借助一个信息化平台,依靠三大定额体系,优化经营管理三大系统。

借助信息化平台:利用计算机技术、通信技术和网络技术,在对流程进行价值分析、优化组合的基础上,开发信息管控系统,将在用的各个部门信息系统进行无缝连接、系统集成。

依靠三大定额体系:根据矿井生产实际情况、借助最新的管理理论、管理手段和管理经验,分析材料管理、工资定额和综合经费管理优点以及需要改进的方面,修订完善材料定额、工资定额和费用定额体系,并在其基础上作为经营管理的基础。

优化三个信息系统:对全面预算管理、全面标杆管理、内部市场管理、成本管控、费用考核等经营管理模式、方式等进行集成优化,流程再造,基于经营管理的事前、事中和事后管控的要求,分别重组为全面预算系统、成本控制系统和考核管理系统。

(二)功能模块

1、系统设置

(1)单位管理

能够对单位进行管理,具备单位的增加、删除、修改、封存、继承、分立、合并等相关功能。

(2)权限管理

能够进行用户管理和角色管理,以实现按照不同用户不同权限进行系统相关业务的处理。

(3)模板管理

能够对模型中显示模板、打印模板等进行管理。

(4)信息平台

能够对客户化信息进行批量处理;能够其他相关软件进行良好无缝对接等,以实现跨平台的任务。

四、信息管控系统

(一)全面预算模块

全面预算是企业加强内部控制、实现发展战略的重要工具和手段。企业全面预算业务的基本流程一般包括预算编制、预算执行和预算考核3个阶段。其中,预算编制阶段包括预算编制、预算审批、预算下达等具体环节;预算执行阶段涉及预算指标分解和责任落实、预算执行控制、预算分析、预算调整等具体环节。这些业务环节相互关联、相互作用、相互衔接,并周而复始地循环,从而实现对企业全面经济活动的控制。

(二)成本控制模块

在企业全面预算的基础上,以保现金流为目标、以成本控制为手段,通过强化物料管理、薪酬管理、设备维修、租赁管理、能源消耗和经费控制,实现企业成本最小化、效益最大化。

下面以物料管理为例,简要说明:

物料管理系统能够实现物资计划编制、审批、消耗、考核、仓库管理等。

1、计划管理

(1)物资编码

按照物资管理分类规则,全矿物资分为32类、用11位编码表述;同时,将机厂加工件划归为第33类、修旧利废物资为第34类。机厂加工件、修旧利废物资的编码规则设为11位,前两位分别为33、34,后面根据物料性质可以参照32类小类编码设置。

(2)各个单位(成本中心)在信息管控系统中编制物料需求计划,报经分管领导(主管领导)审核,经内部市场办公室复核,结合机加工件、修旧利废物资以及矿(各单位)仓库库存情况平衡后,报送物资供应中心采购。需求计划分为月度材料申请计划表和单项工程材料申请计划表。

(3)注意事项

由于ERP-SAP中各类钢材按照吨、公斤,木材按照立方计量,而目前编制的物资计划一般按照根、米、个、件等计量,注意两者之间的换算关系;由于目前编制的物料计划是手工的,土名、俗名很多,与ERP-SAP中11类物料学名有时很难对应,需要做好两者之间的对应关系。系统设置相应帮助信息,由内部市场办公室进行维护。

2、比价采购

按照比价管理原则,由物供中心负责采购。

3、领料管理

物资计划报送后,由物供应中心协调采购,到货后由其通知各个单位领料。

各个单位到物资供应中心打印领料单,经内部市场办公室审批后到物资供应中心仓库领料,物资供应中心将领料信息传递至信息管控系统中。

4、消耗管理

各个单位领料后,进行物料的仓储、消耗管理,物料分为三个虚拟仓库,一是物料还没有运输至施工地点,在信息管控系统中表现为各个地面仓库;二是施工现场地点,在信息管控系统中表现为各个现场仓库;三是生产消耗,在信息管控系统中表现为消耗仓库,消耗仓库要素:生产班组、工作面(头)或者工作岗位。

上述工作由各个单位材料员处理,内部市场办公室监督。

监督内容:地面仓库、现场仓库需要进行月度盘点,作为制定物料需求计划的参考,并考虑物料是否积压、是否闲置;消耗仓库的物料与物料定额进行比对,作为物料管理过程控制和考核管理的参考。

5、废料回收

内部市场管理办公室按照废料管理原则,对各个废料回收单位进行管理,确保能够回收的物料快捷的回收到位、交接入库。对能够利用的,委托修复,验收入库,进入使用循环;对没有修复价值的,进行报废处理。

6、考核管理

每月25日,物供应中心将各个单位(成本中心)的物料消耗明细由ERP-SAP自动导入信息管控系统中。

通过信息管控系统,各个单位(成本中心)查询本单位物料消耗明细;比对物料计划提报情况,对物资计划的准确率、到货情况以及领料情况等进行管理,并作为下一月底计划的基础;可以作为对班组物料情况的考核的依据。

(三)考核管理系统

各个职能部门对各个费用项目,按照职责进行全过程管控,每月25日-26日,将各个单位成本消耗情况对照考核标准进行分项考核,于每月27日前送内部考核部门,由其汇总并召开会议经领导批示后送薪酬管理部门兑现。

参考文献:

系统设计范文3

项目建设地点:

设计内容:标识系统方案、扩初、施工图设计委托方(甲方):

承接方(乙方):

签订日期:

目 录

一、合同依据

二、项目基本概况

三、制作、安装依据

四、制作、安装的进度

五、制作、安装费用及支付条款

六、双方责任

七、工程保修

八、其它约定

一、合同依据

1.1 《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》。

1.2 甲方委托乙方,负责 项目的标识系统的制作、安装工作。为明确双方的权利、义务和责任、保证工程的质量、进度,经双方协商,同意签订合同,且共同遵守。

2.1 项目名称:

2.2 项目地点:

2.3 建设规模:

景观设计总面积 平方米,具体以实际景观设计面积为准。

二、制作、安装依据

3.1 合同所规定的内容。

3.2 甲方所提供的标识系统全套施工图。

3.3 本工程设计图纸的编制方法,应以《 市设计文件编制标准》为标准。

3.4 设计规范和规定应按照中华人民共和国 市有关设计规范和设计规定。

3.5 工程质量标准应符合国家或行业的质量检验评定标准。

3.6 所有设计和来往文件的使用文字均为中文。

三、双方责任

4.1 甲方责任

4.1.1提供标识系统的全套施工图,以作为乙方的设计依据。

4.1.2甲方应使施工场地具备施工条件,并在开工后继续负责解决以上事项的遗留问题。负责提供将施工水电接至乙方施工区域边缘,由乙方安装计量表具,负责施工其间的水、电费用。

4.1.3负责通至施工区域门口与公共道路的通道,满足施工运输进出的需要

(乙方应在该通道上采取相应措施,保证道路的畅通,且费用自理)。

4.1.4对隐蔽工程等关键工序,甲方可请权威机构或部门进行复核或检验,复核或检验合格则甲方承担相应费用;如不合格,乙方承担相应费用及一切造成的损失。

4.1.5甲方应按照本合同规定的条款及时支付建设费用。若甲方超过合同规定的日期支付乙方的建设费,应偿付逾期违约金,每逾期一天,违约金按违期的设计费的万分之五计算。

4.1.6若由于甲方的原因使工期延误,合同条款中相应的竣工日期将向后顺

四、项目基本概况。

4.2 乙方责任

4.2.1乙方项目部以下管理人员在所辖工程或分项工程施工期间(包括准备和收尾阶段),均须专职在岗,不得兼任其他项目任何职务。

4.2.2工程结束之前,乙方应保证该工程主要施工人员的稳定性、专业性;积极配合甲方正常工作(包括销售),遵守甲方工地现场管理规定。

4.2.3乙方在签订合同之前已查看了工地及周围的环境,掌握了所有与工程施工有关或对施工有影响的情况,如当地气候情况、道路、交通流量、劳动力的提供范围等。甲方将施工场地移交给乙方后,乙方有责任和义务保护自身合法权益,应对施工场地上发生的一切负责,若发生非政府原因(如当地居民干扰施工),或非甲方指令而影响施工导致工期拖延及财产损失,甲方概不负责,由乙方自行消化。

4.2.4开工前乙方应对施工图纸认真核查,积极配合甲方组织的施工图纸交底及会审工作,指出图纸上任何不符施工常规或惯例之处,并做好各系统管线的综合平衡工作。如因乙方未能协调解决此类矛盾而造成工程费用增加和工期损失,乙方将承担80%的责任。乙方必须配备专职的预结算人员满足甲方的工作。

4.2.5参加各类施工协调、配合会,由于工地交叉施工引起的问题,有义务进行配合协商解决,服从甲方总协调作出的决定。

4.2.6乙方应遵守工程建设安全生产有关管理规定,严格按安全标准组织施工。如乙方未履行上述义务而造成工程、财产和人身伤害,由乙方承担责任及所发生的费用。因乙方施工现场安全措施不力而引起的第三方事故,其责任应由乙方承担。乙方不履行上述义务而造成工期延误和工程损失,应对甲方的损失给予全部赔偿。

五、制作、安装的进度

该项工程将于 年 月 日开工,于 年 月 日竣工。

六、制作、安装费用及支付文秘站:条款

按照上述基本服务内容,乙方的标识设系统制作、安装费用为人民币: 元,大写 : .支付步骤如下:

6.1 甲方支付20%的工程款后即开始工程制作;

6.2 标识制作安装完毕,并通过工程竣工验收合格。验收之日起十天内付款至结算总价的90%止(注:如甲方提出增加工程量,即多出费用由甲方承担,并按最后结算付款)。

6.3 留保修金为结算总价的5%,保修期满后按实结清。

七、工程保修

7.1 工程保修金为本工程结算总价的百分之五。

7.2 保修期以工程总体竣工验收, 完善整改意见并正式移交甲方, 双方在移交证书上签字之日起计算。

7.3 甲方代表在保修期期满之前,指示乙方重建、修补缺陷,乙方应在保修期内或保修期满后的14天内实施甲方代表指示的上述工作。

7.4 如果甲方代表认为修补缺陷的必要性是由下述情况造成的,则所述的全部工作应由乙方自费完成:

7.4.1乙方未按合同规定使用材料、工程设备或工艺;

7.4.2乙方负责设计的部分永久工程出现了缺陷;

7.4.3由于乙方的疏忽或者未能按照本合同规定履行乙方应承担的责任;

7.5 乙方在合理时间内未能执行甲方代表修补缺陷的指示时,甲方有权雇佣其他单位来完成这项工作。如果这项工作按合同规定应由乙方自费完成的,则发生的费用应由乙方支付。

7.6 在保修期满之前,如工程出现缺陷、差失或其他毛病,甲方代表可指示乙方在甲方代表的指导下调查原因。如果这种缺陷、差失或其他毛病不属于乙方的合同责任,乙方进行这项调查的费用由甲方支付;如果这种缺陷、差失或其他毛病属于乙方的合同责任,则上述调查工作的费用由乙方支付,并根据合同规定,乙方应自费修补这种缺陷、差失或其他毛病。

7.7 乙方负责维修的质量,所

维修项目应保证在六个月内不再出现类似问题,否则,即使保修期满,也应该继续维修,相应的保修款待三个月满后支付。

7.8 维修工作完成后,乙方负责将施工现场清理干净,如维修过程中给业主造成损失,则乙方应承担相应负责。

7.9 保修金返还方式:

从保修日期起算,一年期满后十五天内返还剩余保修金。

八、其它约定

双方同意,如对本合同内的工程相关事项有所争议,将通过友好协商的办法解决;若协商不成,可向中国境内甲方所在地有管辖权的人民法院提讼,并遵守其根据中国法律所做出的裁决。

8.1 本合同及合同条款如需增订、修删,必须由甲乙双方的授权代表协商签订补

充协议并按时间顺序编号,补充协议与合同具有同等的法律效力,当本合同与补充协议不一致时,应按最新的补充协议约定执行。

8.2 双方约定彼此间联系方式除特殊规定外一律以传真为主,电话、电子邮件、信函为辅,并即时对文件作确认与签收,就其中内容须在三天内作出答复。

8.3 合同执行时,如因战争、洪水、台风、地震、天灾等不可抗拒的原因影响而无法履行时,可由双方协商作出决定,将本合同顺延期。

8.4 甲方指定 为项目负责人,乙方指定 为本项目负责人,如果更换本项目之负责人,须提前一周书面以公司的名义并法人签字通知甲方,同时须征得甲方同意。

8.5 通知:除本合同另有规定的外,通知以传真、电子邮件、邮局挂号、快递等方式。如通知以传真或电子邮件方式,则以发传真或电字邮件当日为通知日;如通知以邮局挂号或快递方式寄送的,则自寄送日起第二天为通知日。

8.6 因履行本合同乙方向甲方提供的所有成果(包括阶段性成果和最终成果)的著作版权和专利申请权等和知识产权权益给归甲方所有,甲方有根据设计成果申请专利的权利。乙方向甲方提交的成果,包括乙方委托外聘顾问指导完成的成果。

8.7 工程停建、缓建、终止合同、奖罚:

8.7.1停建:当甲方终止或中断景观工程,或乙方被通知无限期停止工作时,此工程做停建论。甲方则须支付于乙方各阶段已做出的局部或全部设计费用,乙方收清费用后,合同终止。

8.7.2缓建:如本工程在停建后于合同有效期内恢复施工,无重大修改,此工程作缓建论。乙方需继续依据合同条款提供一切设计和顾问服务,由此涉及的尚未付清之部分服务费由双方重新商定。所有因缓建而导致的任何增加工作,甲方应按实际情况给予乙方补偿。

8.7.3终止合同:甲乙双方在此工程进行的整个时期需努力维持一个互信的良好合作关系,在合同有效期内,除非发生不可抗拒的力量,无论双方中的任何一方在不因对方错误或过失的情况下提出终止合同,都应支付对方总设计费的10%作为补偿费用。

8.7.4奖罚:若乙方因自身原因造成进度拖延或甲方无故推迟支付乙方工作酬金,则每拖延一天按设计总费用的0.3%加以扣出或补偿。

8.8 本合同及合同条款中文版本一式肆份,甲乙方各贰份。本合同及合同条款自甲、乙双方盖章签字之日起生效。

委托方(甲方): 承接方(乙方):

法定代表人: 法定代表人: 单位地址: 单位地址: 签订合同代表: 签订合同代表: 日期: 日期:

开户银行:

银行帐号:

导向标识系统设计合同

(合同编号: )

系统设计范文4

关键词: 在线考试系统 需求 算法

1.绪论

随着计算机技术、网络通信技术、多媒体技术和Internet的广泛普及,基于Internet的网上考试越来越受到学校及教师的接受和欢迎。

网上考试相对于传统考试有许多优点:第一,为远程教育提供了可能,是对传统教学的极大补充。网上考试系统作为远程教育的最后一个环节,能考查学习者的学习成果。如果考试系统构造设计合理,便能客观展示学习者的学习刻苦程度,鼓励学习者更认真学习。第二,系统将随机抽取试题,使得每一套试卷都不相同,考查知识点更广更平均,能更全面地了解学生对知识的掌握情况。第三,由于每套试卷不同,客观上杜绝了学生作弊的想法。第四,计算机考试系统具有保密程度高、客观性强,评分迅速、公正,便于组织大规模异地实时考试[1]。第五,教师可以从费时且容易出错的阅卷中摆脱出来,根据最终系统提供的知识点的失分情况,了解学生各个知识点的掌握情况,更有针对性地对错误率高的知识点进行强化教学,还能将更多的精力放在教法等方面的改进中,不断进步。

2.需求分析

2.1功能需求分析

在线考试系统应该具有的功能有:系统管理员对系统进行全面管理,教师添加考试科目及该科目下的各种类型的考试题目,根据题目组卷,学生在线参加考试,学生在线自主测试(练习),系统自动评阅客观题目,教师后台评阅主观题目等方面的功能。如图1所示:

图1 在线考试系统的功能需求

(1)用户登录。用户输入用户名和密码及验证码登录,每位登录用户具有不同的角色,如管理员、教师、学生,登录时根据不同的角色权限转入不同的页面进行不同的操作。加入验证码防止恶意攻击。

(2)用户权限管理。管理员登录后可以添加用户,并对用户进行权限设置,主要对教师用户进行权限设置(可以将教师设置为与管理员同样的权限,但一般不这样做)。

(3)部门管理。该这个功能一般由管理员掌握,可以添加、修改、删除部门(一般在学校为系部名称)。

(4)参加考试。学生经管理员用户管理添加后,可以参加考试,选择指定的试卷,完成考试后提交考试。

(5)自主测试。学生可登录后选择科目进行自主测试并查看自主测试结果。

(6)题库维护。教师和管理员都可以利用这个功能,主要作用是添加考试科目,添加维护各类型试题(目前只有单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、简答题、编程题、计算题等类型)。

(7)组卷。可选择系统可自动组卷和教师手动组卷两种方式进行组卷,同时教师可对已经组好的试卷进行手工调整。

(8)评阅试卷。教师对已参加考试的试卷可以调阅,手动对简答计算题进行评阅,加上系统自动对客观题目的判阅分值形成考生成绩。

(9)成绩管理。教师对已评阅试卷生成考生总成绩(教师对主观题目的评阅分值加上系统自动对客观题目的判阅分值)导出至Excel文件进行保存,并对成绩进行统计和分析。

2.2用户层次

在线考试系统有三种用户:管理员、教师和学生。管理员可以设置教师和学生拥有不同的权限。如图2-2所示:

图2 在线考试系统用户层次图

3.技术分析

3.1系统设计目标

在跟学校众多教师充分沟通后,结合前期对考试系统调研情况,本系统应实现如下设计目标:

(1)系统能创建并保存多门课程,并根据需要,能快速地对不同课程进行考试。

(2)系统能根据不同课程特点及要求,快速创建符合考试要求的多份试卷。

(3)在考试过程中,系统应做到试题的创建、传输、改卷等过程不受到恶意攻击而出现漏题或其他影响考试的问题,保证做到安全、公平、公正。

(4)系统在考试过程中如遇到断网、客户机重启等突发事件时,能对之前作答的内容进行备份。当网络抢通或重启电脑后,学生能按之前的时间继续答题,避免出现必须重新开始答题等问题,使学生的考试心情和成绩不受影响。

(5)良好的可扩展性。系统应该能对试题或结构进行增加、删除等操作。

(6)可管理和可维护性。

(7)可靠性和可用性。

3.2系统结构

本系统采用C/S(客户端/服务器)结构和B/S(浏览器/服务器)结构进行设计。结合两种结构的优点,将部分数据放在客户端,减轻服务器的负载,增强系统的稳定性和可用性。

3.3组卷算法

组卷是指利用计算机对试题库按照一定的算法抽取试题组成符合要求的试卷[2]。常见试题组卷有随机抽题法、回溯试探法、遗传法等算法。每种算法有各自的优点和缺点,应根据系统大小和具体需要进行选择。本系统主要使用随机抽题法作为组题的主要算法。该算法是使用最普遍的一种组卷方式,由电脑根据考试课程内容,从数据库中不同类型题库中随机地抽取相应的试题加入到试卷中,直到完成组卷。

在编写代码时,可以采用一个定长的线形表作为试卷生成过程中的状态,线形表的长度为用户提交的总题量,每一个元素代表选中试题的状态长度,状态类型由试题的若干分量组成,如题型、分数等,再从试题库中抽取与之间相应试题生成试卷[3]。算法实现过程为:

(1)首先创建2个数组变量A(M)和B(N)。A(M)中,M代表试题的类型;A代表数据库中该类型的试题的总量。B(N)代表类型为N的试题数,线性表XXB为B(N)对应的所有类型题目总的集合。

(2)如果B(N)A(M),则程序算法结束。

(3)若B(N)≠0,则B(N)=B(N)-1,重复第(2)步。

(4)若XXB线性表未选满,则转向第(1)步,否则组卷完成。

4.系统实现

输入网址后,出现登录界面(如图3),输入用户名、密码。根据用户名所属角色分别进入学生考试界面、教师界面或管理员界面。

图3 登录界面

进入教师界面后,教师可以在试题库中添加科目及相关试题,并对学生考试成绩进行统计分析。

进入学生考试界面后,学生可以进行相关科目考试,如图4。

图4 学生考试界面

结语

网上考试系统最大的好处是改变了人们对疆界的概念,使学生能随时随地地对自己掌握的知识进行检测。让学生学习更有针对性,主动对不熟悉的知识进行再次学习。把老师从改卷的重负中释放出来。从目前来看,在线考试系统具有很多优点,在实际中运用也越来越广泛。

参考文献:

[1]赵玉.基于的在线考试系统的设计与实现[D].长春:东北师范大学,2007,5.

系统设计范文5

针对传统心率测量受专业知识和工作环境的限制,设计一种低功耗心率测量智能穿戴系统。该设计以STC15W401AS单片机为控制核心,采用NJL5303集成收发光电传感采样脉搏信号,经二阶带通滤波放大处理后由微控制器处理得到心率值,通过蓝牙无线通信将结果发送到手机端App软件显示。系统可开发为指套、手环、脚环和耳钉等产品,在不影响使用者日常活动的情况下,可以长时间对心率值进行实时测量,具有较高的实用性。

关键词:

智能穿戴;心率测量;光电传感器;蓝牙通信;单片机

随着国民生活水平的不断提高,人们对健康的意识也不断加强。受专业知识、仪器设备和工作环境等条件的限制,在医院进行检测身体指标的传统方式已经远远不能满足日常生活自我保健的需求。为此提出一种基于智能穿戴的心率测量系统设计方案,以STC15W401AS单片机为控制核心,采用反射式光电传感器为脉搏信号采集方法,通过将传感单元佩戴于手指、耳垂等处,在不影响使用者日常活动的情况下,实时测量心率,并通过蓝牙通信与智能手机互联,将实时的数据结果显示在智能手机上。

1心率检测方法

传统的心率测量方法有心电图信号法、压电法等,受使用条件的限制,这些方法一般只在医院临床方面应用。光电容积脉搏描记法(PPG)是一种新的测量方法,被广泛应用于智能穿戴设备上,传感部件由光电发射器、接收器组成。根据该传感部件与人体接触部位不同有透射式和反射式两种,其中透射式适合安放在人体组织比较薄的耳垂等位置,反射式则无此要求,使用更为灵活。反射式光电积脉搏法的工作原理是当脉搏随心脏的搏动而呈现周期性变化时,动脉血管的容积也随之呈现周期性的变化,利用人体组织在血管搏动时造成吸光率的不同进行心率测量。依据朗伯-比尔定律(Beer-Lambert),入射波长为λ、光强为I0的线垂直照射人体表皮动脉血管,通过血液的散射、吸收后接收管接收到的光强为(1)其中εa为动脉血液总吸收常数,ca为动脉血液浓度,va为动脉血液容积。当反射区动脉血管容积变化Δv时会引起接收管光强电流ΔI变化,并有(2)藉此可知,当动脉血液容积变化时会导致接收光强成正比变化,从而将动脉容积变化率转化为电流强度变化率,对该变化电流信号拾取可实现心率信号的检测。

2系统设计

若要在不影响使用者日常活动的情况下,能长时间实时测量心率,因此设计上要求结构巧、体积小、重量轻、携带方便,同时由于受使用环境的限制,应采用电池供电,故还要求系统耗电要低。考虑到使用人群的不确定性,操作上应简单明了,测试结果直观。系统设计框图如图1所示。系统通过反射式光电传感器感知人体脉搏信号的变化,并将其转换为电信号,经过后级电路滤波、放大后输入单片机内部进行A/D转换。在单片机内部通过算法计算出人体实时心率、平均心率,并将结果通过蓝牙通信传输智能手机显示,实现人体脉搏心率实时监测。

3硬件设计

3.1光电传感器

使用反射式光电传感器采集人体的脉搏信号并转换成电信号。光电传感器分发射源、受光源两部分。研究表明500~700nm光源光波对动脉血中氧红蛋白有较好的选择性,560nm波长光波能反映皮肤浅部的微动脉信号,适合用于提取脉搏信号。选用JRC公司NJL5303收发一体反射式光电传感器,其发射光源波长570nm,体积尺寸仅为1.9×2.6×0.8mm。NJL5303发射管工作电压设定为2V,工作电流设定为8mA,具体光电检测电路如图2所示。

3.2信号处理电路

光电传感器感知输出的脉搏电信号非常微弱,且容易受到干扰,因此需进行滤波和放大。图3为脉搏信号放大、滤波电路,主要以运算放大器为核心的2级结构完全相同的带通滤波、放大电路构成。选用型号为MCP602运算放大器,其为轨到轨输出的高精度运放,2.7~6V单电源供电,增益带宽为2.8MHz。经过C1、R1组成无源高通滤波器,滤除传感器输出信号VO中的直流分量,U1A、R2、C2组成有源低通滤波器滤除VO中包含50Hz在内的高频干扰并将其放大。该电路高通截止频率fH、低通截止频率fL、增益G分别为(3)U1B为核心组成第二级滤波放大电路,性能参数同U1A。两级放大电路总的增益可达到10201(≈80db)。光电传感器输出的毫伏以下的信号到图3电路后,经U1放大可输出伏特级信号送后级电路处理。

3.3USB充电电路

该设备采用锂电池供电,通过USB口进行充电,设计由MCP73831组成的USB充电电路如图4所示。MCP73831为单芯片锂、锂聚合物电池充电电路,SOT-23-55脚小尺寸封装可选,充电电压4.2~4.5V可选,充电电流通过外接电阻可在15mA~500mA编程设定。

3.4主控电路

主控制电路控制器选用STC15W401AS新型8051内核单片机,该单片机为增强型8051内核单片机,可在2.5~5.5V宽电压范围工作,功耗低。单片机内置512个字节SRAM数据存储器,2KB个FLASH程序存储器,8通道10bitA/D转换器,使用串口IAP在线下载程序,SOP16脚封装,体积小巧。设计主控电路如图5所示,传感器感知脉搏信号Vsensor输入到单片机的P1.0口,该口同时也是ADC0输入引脚。本设备不带显示单元,测量结果通过蓝牙方式传输到智能手机,通过在智能手机上运行App显示测量结果。为实现与智能手机间的无线数据传输,主控电路设计蓝牙接口连接XM-15B蓝牙模块。该蓝牙模块支持蓝牙2.1协议,模块无需编程,控制器通过串口给模块发送AT命令直接配置即可使用。

4软件设计

4.1心率测算方法

心率有瞬时值测量和平均值测量。类似信号频率测量法,通过在单位时间内统计输入脉搏信号的个数并通过公式计算后即可得到心率瞬时值IHR(4)式中T为单位时间1秒,N为单位时间统计的脉搏脉冲个数,单位为bpm(beatperminute)。此法受元件特性及外界干扰较大,可靠性差,统计测量时响应差,故测量精度度和鲁棒性较差。两相邻脉搏波(R波)之间的间隔时间为脉搏周期THR,若f0为频率远大于IHR的脉冲,并以THR为闸门时间对f0进行计数,计数值为N,显然(5)可以得到IHR为(6)对比公式(6)、(5)可以发现,(6)式T0<<T,因此具有更快的测量响应速度,尤其是当测量IHR平均值时。

4.2软件设计思路

依照(6)式编写IHR测量程序,实现思路为启动单片机定时器定时(分辨率1uS),Vsensor脉搏信号输入单片机内部比较器,当输入信号幅度超过比较器设置阀值后比较器状态产生翻转,将其整形为矩形波。比较器每次发生翻转触发中断,通过中断服务读取定时器计数值,并与上一次读取到的计数值相减后得到N,代入(6)式即可得到瞬时心率值IHR,多次累加除权后可得到其平均值,程序流程图如图6所示。

5结语

依据以上原理及电路设计实测模拟信号波形如图7所示。本系统可以实时测量人体心率,结果及时显示在智能手机上,数据信息读取方便。将系统应用于智能穿戴设备之上,可以制作成手环、脚环等产品,亦可以制成耳钉或植入耳塞,具有体积小、成本低、实用价值高等特点。

参考文献

[1]徐礼胜,靳雁冰.多传感器融合的穿戴式心率监测系统[J].哈尔滨工业大学学报,2015,47(05):97-103.

[2]靳雪斌.基于光电容积脉搏波形描记法的智能婴儿脚环设计[D].开封:河南大学,2016:5-6.

[3]龚渝顺,吴宝明,高丹丹等.一种抗干扰穿戴式血氧饱和度监测仪的研制[J].传感技术学报,2012,25(01):6-10.

系统设计范文6

关键词:提升机变频调速制动

一、概述:

物品提升机械是国民经济各行业不可缺少的生产设备,在各工矿企业中大量使用,如工厂的行吊、港口码头的塔吊、矿井提升机、高炉卷扬机、民用电梯、轧机升降台、以及油田抽油机等,都是典型的提升机械。这类设备大多采用绕线式电动机作为主驱动,用于提升或下放重物,具有典型的位能负载特性。

由于启动及调速成等方面的需要,通常都是在绕线式电动机的转子回路串接电阻,从而降低电机启动电流,并实现电动机的分级调整。这种控制方式带来如下弊端:

1、转子回路串接电阻,消耗电能,造成能源浪费。

2、电阻分级切换,实现有级调速,设备运行不平稳,引起电气及机械冲击。

3、再生发电时,机械能回馈电网,造成电网功率因数低。尤其在供电馈线较长的应用场合,会加大变压器、供电线路等方面的投资。

4、接触器频繁投切,电弧烧伤触点,影响接触器的使用寿命,设备维修成本较高。

5、绕线电动机滑环存在的接触不良问题,容易引起设备事故。

随着交流电动机变频调速器的应用和普及,人们已开始淘汰绕线式电动机转子回路串电阻调速这一落后的调速方式,采用先进的变频调速技术取而代之,实现了提升机械的平滑调速和节能运行,并将电网侧功率因数提高到0.95以上,同时省去了调速接触器、正反转接触器等软件,完全解决了传统提升机械的存在的固有缺陷,使设备性能行到极大提高。

二、位能负载的调速特性

提升机械用于提升或下降位能负载,无论是过平衡或欠平衡配置,必然存在电动和再生发电两个工作区,其调速特性如图一和图二所示。

图一转子回路串电阻的调速特性图二交流变频调速特性

如图所示,绕线式电动机转子回路串接电阻调速时,通过电阻的分级切换和正反转接触器切换,实现有级调速和正反转控制。其中,工作点1和工作点2为电动状态,工作点3为能耗制动状态,工作点4为再生发电机状态。

变频调速特性为一组平行的曲线,同于变频器的频率可以连续可调,因而能够实现平滑无级调速。图二中1区为电动区,2区为再生发电区,电能回馈至变频器的直流侧,通过制动组件泄放。

三、变频器的容量选择

提升机械采用变频器进行控制时,可以迁用鼠笼型电动机,对于原使用绕线式电动机的提升机械,可将绕线式电动机的转子短接,当作笼型电机使用。常用的电动机为YZ系列鼠笼型电动机和YZR系列绕线型电动机,这两个系列的电动机,都是以工作制S3及负载持续率40%的定额作为基准定额。电动机的额定值选定后,应选择相应的变频器容量。

YZ和YZR系列电动机的过载力矩一般为2.2-2.8倍,为了充分发挥电动机的负载能力,提高起重设备的安全性能,采用变频器进行控制后,必须保证变频器-电动机系统具有2.2-2.8倍的过载能力。由于普通变频器的过载能力一般为150%一分钟,瞬态过载力矩只能达到180%-200%,因此必须提高所适配的变频器容量,以便提高变频器-电动机系统的瞬时过载能力。

由上述可知,只要把变频器的容量提高20%左右,即可使变频器-电动机系统的瞬时过载能力提高到2.0-2.4倍,基本满足要求。因此,应选择变频器额定容量为电动机额定容量的120%以上,即把变频器的容量提高一个等级。如45KW的电动机,应配置55KW的变频器,且变频器应具有较大的过载能力,过载率在150%一分钟以上。

四、制动组件的合理选用

如图三所示,再生发电时机械能被转换成电能,回馈到变频器直流侧的电容器上,其结果将使直流回路的电压升高,当电压升高到某一设定值(如750V),制动单元自动控制放电用开关管导通,电能向制动电阻上泄放。制动单元动作后,泄放的能量大于回馈能量,直流回路的电坟开始下降,当它下降到某一设一值(如630V),则制动单元自动控制放电用开关管关闭,停止放电。这一充电与放电过程由变频器和制动组件自动完成,维持直流回路电压在一个安全的范围之内。由上述可知,选择制动组件的基本原则是:

1、制动组件的最大瞬时放电能量大于等于最大瞬时回馈能量。

2、制动组件的平均放电能量大于等于平均回馈能量。

通常,制动组件的最大瞬时放电能力由其放电开关管的额定电流所决定,而平均放电能力则取决于制动电阻的额定功率大小。

以工矿企业常用的行吊为例,说明制动组件的选取方法。

图三变频系统示意图

图四是一个典型的行吊作业速度图。行吊在某个地点以速度N1提升重物,平移到另一个地点,然后以速度N1下放重物,再回到原地继续作业,如此往复。设工作周期为T,在下放重物时电动机再生发电,持续时间为Tb,重物在电动机轴上形成的负载转矩为Mz,机械效率为η,则:

最大瞬时回馈能量pm=ηMzN1

制动时间Tb内的平均回馈能量Pb=ηMzN1

周期T内的平均回馈能量Pa=ηMzN1Tb/T

按下弄算法选取组件的额定参数:

1、放电开关管额定电流Ibe

Ibe>Pm/750

按正常过载条件Mz=1.5Me,N1=Ne来考虑,取Ibe>1.5ηMzNe/750=1.5ηPe/750

其中,Me、Ne、Pe分别为电动机的额定转矩、额定转速和额定功率。

2、制动电阻值Rb

Rb≈(750-800)/Ibe(Ω)

3、制动电阻额定功率Pbe

制动电阻的允许过载系数K是时间的函数,其典型的特性曲线如图五所示。

由Pb=ηMzN1=ηPe(MzN1/MeNe)

Pa=ηMzN1Tb/T=ηPe(Tb/TXMzN1/MeNe)

令K1=MzN1/MeNe,制为制动负载系数K2=Tb/T,称为制率,则Pb=ηK1PePa=ηK1K2Pe

根据实际工况计算出Pa和Pb,并从制动电阻特性曲线查出与Tb对应的过载系数Kb(以40℃的环境温度为标准),同时考虑一定的安全容量,选取Pbe>1.2Max(Pb/Kb,Pa)

五、调速控制方法

采用变频调速控制的提升机械仍可使用传统的速度控制方法,如行吊的速度控制,仍使用传统的凸轮控制器,不同的档位给出了上升或下降方向指令和多级速度指令,输入到变频器的控制端,实现方向控制和调速。现在已有行吊变频专用控制器推出,应用它可以简化控制系统设计,减少故障点。

变频调速器还可提供更为先是的闭环控制方法,如配合工艺实现提升和下降的不同速度运行等。某钢铁厂轧机升降台采用变频传动,为了实现电动机与液硬度平衡机构的协调控制,应用先进的控制技术实现了不同平衡力矩下的变速控制,在不增加变频器容量的情况下解决了液硬度平衡系统的冷起动问题。