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系统设计思路范文1
光线路保护系统（OLP）是一个独立于通信传输系统，完全建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统。当工作光纤损耗增大导致通信质量下降或工作光纤发生阻断时，系统能够实时自动地将光通信传输系统从工作光纤切换至备用光纤，恢复通信，实现光缆线路的同步切换保护，从而提高光缆线路的可用性，增强通信系统的可靠性，保证服务质量。
最近几年，河北联通的干线传输网络从覆盖范围、网络安全上得到了较大的提高，形成了多WDM系统共存的局面，承载的业务也逐步多元化（主要承载IP骨干网、IP承载网、传统的语音业务及大客户业务），致使长途传输网在带宽、接入能力、网络安全、服务质量等方面都面临新的考验。
随着通信业务的发展，网络的生存能力已成为制约运营商提高竞争力的重要因素。对于业务网的承载平台――光传送网而言，光缆线路层的保护与恢复对于整个光传送网的生存能力有着重大的影响。
纵观各运营商传输网的运行情况，大部分传输链路故障都由光缆线路阻断引起的，仅有小部分阻断是由设备故障而引起的，此种现象在长途传输网上表现更为明显。为改善上述情况，光纤自动切换系统作为一个投资少、效果明显的网络保护恢复系统应运而生。此系统完全建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统，是一个独立的传输系统，当工作光纤损耗增大导致通信质量下降或工作光纤发生阻断时，系统能够实时自动地将传输系统从工作光纤切换至备用光纤上，实现对传输网的保护。针对以上特点，为了加强一、二级干线传输系统的安全性，提高运行维护效率，河北联通在部分干线光传输系统上新建光切换系统。
下面以目前河北联通采用的某公司生产的OLP系列光线路自动切换保护器为例来说明思路。
1 设计目标
河北联通利用这些设备和冗余光纤线路，构建光缆保护网络，对线路实行1+1或1：1方式的线路保护，从而满足河北联通对线路通信保障可用率指标的要求。
此系统可以实现如下功能：
①自动切换功能：主线路光纤阻断，自动切换至备线路，保证通信业务无阻断。②检修调度功能：在主线路正常的情况下，可由网管或设备面板发出指令调度切换工作路由，保证通信业务无中断。③主备纤插损监测功能：可实时监测主用和备用路由的线路插损状况，并根据设定的告警门限告警提示。④掉电、上电保持功能：切换盘掉电或上电，不影响主备用路由的切换状态，保证系统正常工作；并具备热插拔功能。⑤网管功能：设备管理：实现对切换设备进行分类、配置、控制。实时监控：实现对OLP设备状态和路由线路状况的实时监控。告警管理：实时对切换设备的告警收集、报警、确认。性能管理：可按用户设定的时间间隔收集设备运行状态的数据。安全管理：用户及其权限管理。日志管理：记录系统事件。拓扑显示：实现设备分布及状态的拓扑显示。
2 项目实施后能否达到预期目标
项目实施后可以有效解决光缆线路维护难的问题，达到预期目标：
①降低线路阻断导致业务中断事故出现的概率。②降低线缆维护费用。③提高故障发现和修复速度，无需中断业务信号的传输。④灵活调度路由，方便线路割接和检修。⑤有助于提高线路维护绩效。
3 项目实施过程中可能遇到的问题分析
项目实施过程中可能遇到如下问题：
①确保分配给切换设备的网络参数正确：有可能因为不正确的网络参数分配引起的网络故障和IP冲突等问题，影响网络中其他设备的正常工作，同时失去对切换设备的在线监控和配置。②确保有足够的网络资源链路、电路和端口。③确保备用线路状况正常：割接前需要测试备用线路的状况，确保割接时现场测试能够顺利进行，否则需要再次申请割接时间，进行线路测试和验收，影响工程进度。④安装问题：提前确定安装切换设备合理的机架尺寸和位置；提前确定切换设备、ODF机架、光端机之间的跳线长度和连接器型号，以加快项目施工速度。
4 项目实施对在用设备的影响分析
切换设备介入后，可能有如下影响：
①本身对业务光信号完全透明。②光端机发射端和配对的接收端之间引入附加损耗最大为3dB，在设计时保证接收机的接收功率在合适的接收范围，并预留足够的富裕度，不会影响在用设备的可靠运行。③入的偏振相关损耗（PDL）
5 设计依据
传输系统增加保护系统后在备路由上可能存在色散，光功率补偿等问题。对于波分系统来说除备路由存在该问题外，主路由还可能存在由于多段光放段都介入保护设备后引起的光信噪比（OSNR）问题，同时系统接入光放大器后还可能存在波分系统的OSC信号的透明处理问题，第三方的光放大器介入后不应影响原系统的OSC信号的传输。
针对以上问题该公司做出了解决方案。说明如下：
5.1 SDH系统的色散和光功率问题
如果备用路由与主用路由的光纤长度不一致，那么主备路由的色散量，衰减值可能存在差别，会引起色散补偿问题和光功率补偿问题。
SDH原系统的色散容限最初的设计较小，在备用线路上需要考虑，同时系统的发光功率和接收灵敏度也有一定限制。增加EDFA是较好的解决功率补偿，色散可采用信号转发EDFA或色散补偿模块（DCM）来可以解决。
5.2 DWDM系统的色散、光功率、OSC和OSNR问题
如果备用路由与主用路由的光纤长度不一致，那么主备路由的色散量，衰减值可能存在差别，会引起色散补偿问题和光功率问题，同时会引起OSNR的下降，可能导致波分系统不能正常运行。
DWDM系统的色散问题可以通过增加色散补偿模块（DCM）解决。
DWDM系统的光功率问题可以通过增加EDFA或RFA解决。
在DWDM系统上传输的信号除了业务信号外还有用于网管的OSC信号其工作波长在光放器的放大带外，OSC信号的传输距离较长，一般为容许衰耗为40dB以上，但是也有一定限制，因此增加色散补偿模块和光放大器可能会导致OSC不能正常工作。
通过OSC信号光电再生技术及WDM技术可以解决该问题。
对波分系统来说，OSNR是一个重要指标，由于使用光放大器，光放大器级间的OSNR是相互影响的，因此在在系统中某段或多段增加保护系统、EDFA或色散补偿模块后，会对整个系统的OSNR产生级联影响。因此有必要在增加这些设备后对系统的整体OSNR进行估算，确保波分系统工作正常。
目前，光切换系统已经在河北联通的多条长途干线光传输系统上应用，使用效果良好。
系统设计思路范文2
[关键词]设计建筑电气自动化
如何做到最大限度地节电以及充分利用可再生能源，使智能建筑成为节能环保的绿色建筑等是当今智能建筑的供配电系统应该完成的重要任务。构建符合要求的智能化供配电系统是最好的解决办法。为此，正确地选择并确定智能建筑的总体供电方案对于保证日后智能建筑的正常运转和节省建设投资与运行费用是非常重要的。
1楼宇智能化系统的概念
楼宇智能化系统是指在计算机控制下能实现信息处理、自动控制功能，并能适应信息传输、示、报著、监控要求的电子系统。它能满足使用者，居住、生活、办公、营业或生产的智能需要。从工程技术的含义上来说，就是在建筑物内.增加楼宇设备自动化系统、通信网络系统、办公自动化系统、综合布线系统以及这些系统的集成化管理系统，是集结构、服务、管理于一体并达到优化组合的系统工程。
1.1楼宇智能化技术是在建筑强电和弱电基础上发展起来的，是电气工程及自动化的一个重要的发展方向。如现场总线技术，遥测遥控技术、输人输出模块技术等，都借鉴于电气自动化技术。国际上许多楼宇智能化产品的大公司，如西门子楼宇科技、霍尼威尔、朗讯等，都是在电器公司的基础上发展起来的。
1.2楼宇智能化是智能建筑的重要设施，是现代建筑的标志・这个系统涵了许多子系统，如楼宇自控、信息网络、安全技术防范等，这些子系统及相配套的设备，能为人们创造一个安全、舒适、高效、便捷的工作与生活环境。
1.3楼宇智能化机制是大厦、小区物业管理的有效手段，是加强管理、节能增效的有力措施。通过智能化管理，对系统实行有效调控，合理使用能源，节电节水，科学计云，加安全防范，应充分发挥智能机制的效能，以达到科学管理、优化管理的目的.
2智能建筑电气自动化系统概述
智能化的供配电系统除了具备常规的供配电系统应有的所有功能外，还具有以下这些功能:)远程自动监测变、配电设备的运行状态和运行参数；远程控制、自动控制变、配电设备的运行；自动存储并管理变、配电设备的运行状态、运行参数；供配电系统出现各种故障和参数超限等告警事件时立即报警并实时存储和打印；与楼宇自控系统或建筑设备监控系统通信联网等。这些智能化供配电系统在一些高档办公楼、机场、医院、体育场馆、剧场、大型商业中心等许多场合得到了广泛的应用。
3建筑物自动化供电系统的设计思路
供电系统的结构应尽可能简单，同一电压等级的变配电级数不宜多于两级。如果供电系统的接线复杂，配电层次过多，不仅管理不便，操作繁复，而且由于串联元件过多，因元件故障和操作错误而产生事故的可能性也随之增加。
供电系统的结构可以有放射式、树干式和环式。放射式的供电可靠性高，便于管理，但线路和所需的高压开关拒数量较多，多用于一、二级负荷，三级负荷对供电的可靠性要求较低，可采用树干式或环式。有些高层建筑的一、二级负荷也可采用树十式或环式。这样的结构，线路数量较少，投资也少。在确定供电系统的具体结构时，应根据实际情况综合考虑各种因素进行优化配置。
4建筑物电气自动化系统设计思路
4.1 中央控制室选址及室内设备布置
中央控制室应尽量靠近控制负荷中心，应离变电所、电梯机房、水泵房等会产生强电磁干扰的场所15m以上。上方及毗邻无用水和潮湿的机房及房间；
室内控制台前应有1.5m的操作距离，控制台离墙布置时，台后应有大于1m的检修距离，并注意避免阳光直射；
当控制台横向排列总长度超过7m时，应在两端各各留大于1m的通道；
中央控制室宜采用抗静电架空活动地板，高度不小于20m。
4.2 建筑设备自动化系统的电源要求
中央控制室应由变配电所引出专用回路供电，中央控制室内设专用配电盘。负荷等级不低于所处建筑中最高负荷等级；
通常要求系统的供电电源的电压不大于±10％，频率变化不大于±1Hz，波形失真率不大于20％；
中央管理计算机应配置UPS不间断供电设备，其容量应包括建筑设备自动化系统内用电设备总和并考虑预计的扩展容量，供电时间不低于30分钟；
现场控制器的电源应满足下述要求：
（1）Ⅰ类系统（650点～4999点），当中央控制室设有UPS不间断供电设备时，现场 的电源由UPS不间断电源以放射式或树干式集中供给；
（2）Ⅱ类系统（1点～649点），现场控制器的电源可由就地邻近动力盘专路供给；
（3）含有CPU的现场控制器，必须设置备用电池组，并能支持现场控制器运行不少于72小时，保证停电时不间断供电。
4.3 现场控制器设置原则
（1）现场控制器的设置应主要考虑系统管理方式、安装调试维护方便和经济性。 一般按机电系统平面布置进行划分。
（2）现场控制器要远离有输水管道，以免管道、阀门跑水，殃及控制盘。在潮湿、蒸汽场所，应采取防潮、防结露等措施。
（3）现场控制器要离电机、大电流母线、电缆1.5m以上，以避免电磁干扰。在无法满足要求时，应采取可靠屏蔽和接地措施。
（4）现场控制器位置选择宜相对集中，一般设在机房或弱电小间内，以达到末端元件距离较短为原则（一般不超过50m）。
（5）现场控制器一般可选用壁挂式结构，在设备集中的机房控制模块较多时，可选落地柜式结构，柜前操作净距不小于1.5m。
（6）每台现场控制器输入输出接口数量与种类应与所控制的设备要求相适应，并留有10％～20％的余量
4.4 建筑设备自动化系统的布线方式
建筑设备自动化系统线路包括：电源线、网络通讯线和信号线。
（1）电源线一般BV－（500V）2.5mm2铜芯聚氯乙烯绝缘线。
（2）网络通讯线需由采用何种计算机局域网及建筑设备自动化系统在数据传输率、未来可兼容性和硬件成本等多方面综合考虑确定。一般有同轴电缆（不同厂商的产品不尽相同）；有的系统采用屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线（分3、4、5三个级别）；在强干扰环境中和远距离传输时，宜选用光缆。
（3）信号线一般采用线芯截面1.0mm2或1.5 mm2的普通铜芯导线或控制电缆，对信号线是否需要采用软线及屏蔽线应根据具体控制系统与控制要求确定。
建筑设备自动化系统线路均采用金属管或金属线槽保护，网络通讯线和信号线不得与电源线共管敷设，当其必须作无屏蔽平等敷设时，间距不小于0.3m，如敷于同一金属线槽，需设金属分隔。
[结束语]
对于以大型建筑和高层建筑为主的智能建筑、根据建筑物内负荷分布的具体情况，按照变电站、配电站应靠近负荷中心的原则，确定供电系统的总变电站与分散配置的变电站、配电站的布置方案，从而节省线材、降低电能损耗，提高电压质量。
[参考文献]
[1]谢秉正.新世纪电气自动化类规划系列教材 楼宇智能化原理及工程应用.2007
系统设计思路范文3
【关键词】设计配电系统自动化思路
配电系统是电力系统电能发、变、送、配中最后-一个向用户供电的环节。随着电力技术的进步、电力市场的发展、客户需求的提高，许多供电企业都在谋划开发建设配电自动化系统的思路。
而关于于配电系统自动化的观点很早就提了出来，但由于设备落后、元器件可靠性差以及资金和计算机技术等条件的限制，同时由于这是一个相对崭新的课题，需要一个认识的过程，因而―直以来进展缓慢。随着改革开放的深入，近年来我国配电系统自动化工作已有很大的进步，由最初的就地控制(重合器、重合分段器、重合闸+自动配电开关)的FA，发展为有通信及主站集中监控和故障处理(配电SCADA+FA)的DA、基于GIS的离线配电管理DMS、实时DA与基于GIS的配电管理相集成的DA/DMS等多种基本功能模式。下面我们详细的对配电系统自动化设计的思路进行梳理：
一、正确理解配电系统自动化
配电系统自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段.对配电系统进行离线与在线的钾能化监控管理.使配电系统始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。
（一）、配电系统自动化的主要任务
调度自动化系统;变电所、配电所自动化系统;馈电线自动化系统(FA) ,自动制图(AM)/设备管理(FM)/地理信息系统(GIs);用电管理自动化系统;配电系统运行管理自动系统。配电系统分析软件系统(DPAS)等.
（二）、配电系统自动化的主要功能
1.配电系统调度自动化系统
(1)配电系统数据采集与监控系统(SCADA ).
配电系统以SCADA系统应包括数据采集、四遥(遥信、遥测、遥控、遥调)、状态监视、报警事件顺序记录、统计计算、制表打印等功能.还应支持无人值班变电站的接口等。
(2)配电系统电压管理系统。
根据配电系统的电压、功率因效、电流等参数.自动控制无功补偿电容器的投切、变压器有载分接开关分接头的档位等功能。
(3)配电系统故降诊断和断电管理系统。
根据投诉电话、通信信息.实现故障定位、诊断.并实现故障隔离、负菏转移、理场故障检修、事故报告存档等;
2、变电所、配电所自动化
(1)变电所自动化:实施数据采集、监视和控制，与控制中心和调度自动化系统(SCADA)通信。
(2)配电所自动化:该功能由安装在配电所的RTU对配电所实现数据采集、监视.控制，与控制中心和配电调度自动化系统(SCADA)通信。
3．馈线自动化(FA)
(1)馈线控制及数据检测系统。正常状态下，实现对各运行电量参数(包括馈线上设备的各种电量)的远方测量，监视和没备状态的远方控制。(2)馈线自动隔离和恢复系统。当馈线发生相间短路故障或单相接地故障时．自动判断馈线故障段，自动隔离故障段，恢复非故障段的供电。
4、自动制图(AM)／设备管理(FM)／地理信息系统(GIS)
该功能统称图资系统。图资系统应用的目的是形成以地理背景为依托的分布概念，以及电网资料分层管理的基础数据库。
5、配电工作管理系统
1)网络分析，提出最佳停电方案；2)运行管理；3)设备检修管理；4)配电工程设计，接受完成用户申请报装接电的设计任务；5)施工管理，根据设计和工作任务单，制订施工计划并实施施工管理；6)配电规划设计系统(NPL)。
6、用电管理自动化
7、配电系统能耗管理系统例如配电系统的线损计算与管理。
8．配电系统分析软件系统(DPAS)
二、设计工作中易出现的错误
现在的发展形势对配电系统自动化提出了更高的要求，要求能为调度人员提供准确的电网信息做为事故处理、计划用电和生产统计的依据。组成在保护、维修、运行等各方面都能适用的全面管理的高度自动化系统.以适应社会和日益庞大的电网的发展，提高劳动效率.减少劳动强度、提高供电可布性及供电质量
在这样的前提下很多企业进行了大量的工作，但由于各方面的原因，出现了这样或那样的缺陷，这往往是有一些简单的错误造成的。这些易出现的错误，我们归纳为以下几个方面:
1、功能设计的单一问题。现阶段影响供电可靠性的主要因素不是配电系统的故障停电，75%以上的问题出于按照固有传统周期例检方式导致的人为预安排停电。只有在提高管理水平，当故障停电时间等于或大于预安排停电时，才会体现出这一功能的作用。
2、系统集成中的孤岛现象。目前，企业中的信息系统门类众多、管理整合差。不仅专业之间缺乏沟通，就连本专业内系统间也有信息不能共享的现象，这种孤岛林立的状态，使配电自动化系统难以发挥作用。
3、设备选择中的盲目求新。缺乏通盘考虑，忽视自身基础，盲目在局部设备上求新求好，无法取得整体优化的效果
4、系统结构设计中的顾此失彼。在功能设计中缺乏统筹兼顾，出现控制端与主站功能不匹配、通信通道容量不足、一次网架设备不适应，把先进的配电自动化系统装在陈旧的配电系统架上，其效果难以实现。
5、管理体制与管理机制中的传统弊端。配电自动化系统主要涵盖生产、营销两大专业，如果还强调垂直职能专业管理，没有条块结合分工协作的保证措施，再好的系统也举步维艰。
6、当前与长远的衔接问题。配电自动化系统涉及面广、投资额大，既要考虑企业未来发展需要，又要着眼于现有系统的充分利用。
7、把配电自动化系统开发建设视同于一般实物工程。
三、配电自动化系统功能设计的甚本原则
1、在配电自动化系统功能的规划设计中，从总体上要牢记统筹兼顾、规划先行、远近结合、分步实施、充分利用、改造建设、系统集成、功能整合的基本原则。
2、在配电自动化系统功能设计中，要把握十个要点:(l)资源共享与充分利用。着重对原有相关系统、设备的信息整合和发掘利用。(2)系统建设的可扩充原则。为建立便于未来扩容、增设功能，采取上层开放式平台、终端积木式结构措施。(3)系统构成的可靠性原则。软、硬件都力求成熟、稳定、可靠、协议标准、接口规范。(4)安全性原则。网际间有安全保护、防误操作和防病毒措施，确保实时管理安全运行。(5)可维护性原则。具有方便灵活的多种维护测试手段和远程维护操作的功能。(6)简化原则。 (7)信息就地处理原则。尽量减少通道和上层数据库的负担，如子站范围内的故障处理、配变低压无功投切等。(8)因地因网制宜原则。按照有关规程规范要求，结合本地区客户需求特点及本网络设备运行状况，进行符合自身实际的配电自动化系统功能的规划设计。(9)数据源头唯一原则。按照部门职责，确定数据源头单位，且信息共享、数据共用，消除数出多门、管理混乱的现象。(10)技术与管理结合原则。为充分发挥系统功能，应在技术手段确保实时数据可靠运行的同时，建立并实施确保系统功能落实的岗位职责及联系制度、人员培训及质量考核办法，维护系统运作的规范化、制度化工作秩序。
【结束语】
配电系统自动化的最终目地是为了提高供电可靠性和供电质量.缩短事故处理时间，减少停电范围.提高配电系统运行的经济性.降低运行维护费用。最大限度提高企业的经济效益，提高整个配电系统的处理水平和工作效率.改善为用户服务的水平
【参考文献】
系统设计思路范文4
关键词：嵌入式系统；微处理器；操作系统；开发工具
中图分类号：TP336 文献标识码：A
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。其主要由嵌入式处理器、 相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。使用嵌入式系统技术，不仅可以实现硬件和软件的集成优化，而且具有多任务和网络化功能。
嵌入式系统是将计算机技术、半导体技术、电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物 ,是一种技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
1嵌入式系统的技术特点
嵌入式系统由构成软件基本运行环境的硬件和操作系统两部分组成。其运行环境和应用场合决定了嵌入式系统有别于其它系统。
1.1嵌入式处理器
嵌入式处理器可以分为三类：嵌入式微控制器MCU、嵌入式微处理器MPU、嵌入式数字信号处理器DSP 。
嵌入式微控制器又称为单片机，它将CPU、存储器 、I/O接口封装于同一片集成电路，常用的是以8051为内核的各种单片机。嵌入式微处理器就是和通用计算机的微处理器对应的CPU，应用中一般将微处理器装配在专门设计的电路板上，在母板上保留与嵌入式有关的功能，以满足嵌入式系统体积小和功耗低的要求。嵌入式DSP专门用来对离散时间信号进行高速处理 ，多用于数字滤波、FFT、图像处理等领域 。
1.2微内核结构
多数嵌入式操作系统采用了微内核结构，内核只提供基本的功能，如：任务的调度、任务之间的通信与同步、内存管理、时钟管理等。其它的应用组件，如：网络功能、文件系统、GUI系统等均工作在用户态，以系统进程或函数调用的方式工作。因而系统都是可裁减的，用户可以根据自己的需要选用相应的组件。
1.3任务调度
大多数的嵌入式操作系统支持多任务，依靠CPU在多个任务之间切换、调度，每个任务都有其优先级。 任务的调度有三种方式：可抢占式调度、不可抢占式调度和时间片轮转调度。多数嵌入式操作系统对不同优先级的任务采用基于优先级的抢占式调度法，对相同优先级的任务则采用时间片轮转调度法。
1.4硬实时和软实时
对时间要求较高的嵌入式系统，称为实时系统。实时系统分为软实时系统和硬实时系统。软实时系统并不要求限定某一任务必须在一定的时间内完成，只要求各任务运行得越快越好；硬实时系统对系统响应时间有严格要求，一旦系统响应时间不能满足，就可能引起系统崩溃或致命的错误。工业控制多采用硬实时系统。
1.5内存管理
多数嵌入式系统针对没有内存管理单元MMU的处理器设计，故不能采用虚拟内存管理技术,而是实存储器管理策略。对内存的访问是直接的，对地址的访问不需要经过MMU，而是直接发送至地址线输出，所有程序中访问的地址都是实际的物理地址。多数嵌入式操作系统对内存空间没有保护，各个进程共享一个运行空间。一个进程在执行前系统必须为它分配足够的连续地址空间，然后全部载入主存储器的连续空间。
2嵌入式系统的基本设计思路
从图1可知，嵌入式系统的工程设计分成三个阶段：分析、设计和实现。
（1）分析阶段：确定要解决的问题及需要完成的目标；
（2）设计阶段：主要解决如何在给定的约束条件下完成用户的要求；
（3）实现阶段：主要解决如何在所选择的硬件和软件的基础上进行整个软、硬件系统的协调实现。
嵌入式系统的工程设计包括：处理器、硬件部件、操作系统、编程语言、软件开发工具、硬件调试工具、软件组件等内容。
2.1建立硬件平台
2.1.1选择处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件。目前全世界嵌入式处理器的品种总量已超过一千种，流行系列有三十多个，仅32位的CPU就有100种以上嵌入式微处理器。鉴于嵌入式系统设计的差异性很大，故而选择是多样化的。Motorola、Intel、AMD、ARM、MIPS等公司均生产微处理器，其中ARM是近年来在嵌入式系统有影响力的微处理器制造商。
选择处理器时要考虑的主要因素有：
（1）处理性能
处理器的性能取决于时钟频率、内部寄存器、指令是否对等处理所有的寄存器等多个因素。要选取能够完成作业的处理器和I/O子系统，不在于挑选速度最快的处理器。
（2）技术指标
许多嵌入式处理器都集成了设备的功能，减少了芯片的数量，降低了整个系统的开发费用。首先考虑的是，系统所要求的一些硬件能否无需过多的胶合逻辑(GL，Glue Logic)就可以连接到处理器上。其次是考虑该处理器的一些支持芯片，如DMA控制器、内存管理器、中断控制器、串行设备、时钟等的配套。
（3）功耗
嵌入式微处理器最大并且增长最快的市场是手持设备、电子记事本、PDA、手机、GPS导航器、智能家电等消费类电子产品。这些产品中选购的微处理器典型的特点是要求高性能、低功耗，使用普通电池供电即可。若用于工业控制领域，则可不考虑这方面因数。
（4）软件支持工具
较好的软件开发工具是必不可少的。 比如，交叉编译器。
（5）内置调试工具
处理器如果内置调试工具，可以大大缩小调试周期，降低调试的难度。
（6）软件对硬件的依赖性
软件是否可以在硬件没有到位的时候并行设计或先行开发。
2.1.2尽量选择普通硬件
在 CPU 及架构的选择上，总原则为：只要有可替代的方案，尽量不要选择 Linux 尚不支持的硬件平台。
2.2建立软件平台
嵌入式的软件开发主要为：代码编程、交叉编译、交叉连接、下载到目标板和及调试等步骤，因此软件平台的选择也涉及到以下几个方面：低端无MMU(Memory Management Unit，存储器管理单元)的CPU，要使用uClinux 操作系统；相对高端的硬件，则可以用普通的嵌入式 Linux 操作系统。
选择操作系统应考虑的因素：
（1）操作系统提供的开发工具
有些实时操作系统(RTOS)只支持该系统供应商的开发工具，因此，还必须向操作系统供应商获取编译器、调试器等；而有些操作系统使用广泛，且有第三方工具可用。
（2）操作系统向硬件接口移植的难度
操作系统到硬件的移植是关系到整个系统能否完成的一个关键因素。因此,要选择那些可移植性程度高的操作系统，避免操作系统难以向硬件移植而带来的种种困难，加速系统的开发进度。
（3）操作系统的内存要求
考虑是否需要扩充RAM或EEPROM来满足操作系统对内存的需求。
（4）对操作系统的熟悉程度
（5）操作系统是否提供硬件的驱动程序
（6）操作系统的可剪裁性
有些操作系统具有较强的可剪裁性，如嵌入式Linux、Tornado/VxWorks。
（7）操作系统的实时性能
2.3选择编程语言
编程语言的选择主要考虑以下因素：
（1）通用性
汇编语言不通用；
高级语言与具体机器的硬件结构联系较少，通用性较好。
（2）可移植性
汇编语言与具体的微处理器密切相关，移植性差；
高级语言对所有微处理器都是通用的，可移植性较好。
（3）执行效率
汇编语言来进行应用程序的开发，编程复杂、开发周期长；
越高级的语言，其编译器和开销就越大，应用程序就越大、越慢。
因此，必须在开发时间和运行性能间进行权衡、取舍。
（4）可维护性
汇编语言可维护性不高；
高级语言程序通常采用模块化设计，各个模块之间的接口是固定的，模块化设计便于系统功能的扩充和升级。
应用较多的高级语言有：Ada、C/C++、Modula-2和Java等。C语言具有广泛的库程序支持，目前在嵌入式系统中是应用最广泛的编程语言。
2.4集成开发环境的选择
集成开发环境IDE(Integrated Development Environment)主要考虑以下因素：
（1）系统调试器的功能
系统调试及远程调试。
（2）支持库函数
库函数和模板代码。
（3）编译器是否能持续升级
（4）连接程序是否支持所有的文件格式和符号格式。
2.5选择硬件调试工具
好的硬件调试工具会有事半功倍之效。常用的硬件调试工具有：
（1）实时在线仿真器ICE (In-Circuit Emulator)
ICE是一个可被控制的MCU。ICE支持常规的调试操作，如单步运行、断点、反汇编、内存检查、源程序级的调试等。
（2）逻辑分析仪
逻辑分析仪常用于硬件调试，亦可用于软件调试，主要用于监视系统总线的事件。
（3）ROM仿真器
ROM仿真器用于仿真ROM芯片。将程序下载到ROM仿真器中，然后调试目标程序。
（4）在线调试OCD(On-Chip Debugging)或在线仿真(on-chip emulator)
2.6软件组件的选择
免费软件可靠性稍差；
授权软件费用一般较高，但经过严格的测试，可靠性高，调试时间短。
3结语
嵌入式技术是计算机发展的一个重要分支，其设计、开发、应用是一个长期的课题。以信息家电为代表的互联网时代，嵌入式产品不仅为嵌入式市场展现了美好前景，注人了新的生命，同时也对嵌入式系统技术提出了新的挑战。随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得更广阔的发展空间。
参考文献
［1］ 王田苗主编.嵌入式系统设计与实例开发［M］.北京：清华大学出版社,2005.
系统设计思路范文5
关键词：弱电设计；机房功能；布置
中图分类号：S611文献标识码： A
引言
建筑弱电设计是建设方、施工方和弱电系统集成商之间的纽带和桥梁，在建筑电气的设计过程中应尽可能完善细致地了解建筑的使用性质、功能需求和定位、资金投入等因素，提出合理的设计方案并与弱电集成商讨论、研究，尽早的将集成商在技术上的要求反映到设计图纸当中。
一般来说，弱电集成商在项目当中介入较晚，必须在土建施工阶段预留好必要的通道，尽量减少弱电集成商进场后的剔、埋等土建工作，特别是对于建筑规模较大的智能化住宅建筑，其弱电功能众多，如果设计中缺项漏项，管线预埋有误，将会给整个工程造成损失。因此，本文从系统结构确定、进出线管的位置选择、机房功能及位置的确认、弱电竖井的分布与面积需求，弱电点位的布置、弱电通道的预留等方面提出较为系统的灵活弱电设计思路和方法。
1 建筑弱电系统设计
1.1 设计原则
首先，根据住宅建筑相关规范要求等明确建筑当中应当设置的系统。传统的弱电系统就是电视、电话、网络，随着人们生活水平的提高，对智能化住宅的需求也越来越强烈，住宅产品包含的弱电系统也越来越多。总体而言，需要结合住宅产品定位、产品特点、成本投入等方面综合考虑设计弱电系统的架构以及其中的细节。
1.2 设计思路
1）通信网络子系统：
预留从管道井至室内弱电箱的管路；室内点位设计一般考虑客厅预留通信网络点位，卧室、书房预留电话点位；厨房及卫生间除特殊要求外，一般不设置点位；
2）有线电视子系统：
预留从管道井至室内弱电箱的管路；室内点位设计一般考虑客厅、卧室预留电视点位；独立餐厅如有需要，也可考虑设置电视点位；
3）可视对讲及门禁子系统：
可视对讲系统一般包含围墙机、单元门口机、室内机、管理机等几部分；室内机一般安装在客厅位置；依据住宅产品定位需求，可视对讲室内机还可扩展出室内安防报警功能，电梯呼叫功能等；门禁一般与单元门口机合并；
4）紧急报警子系统：
室内紧急报警按钮一般设置于客厅及主卧室；如有需要，也可考虑在卫生间设置紧急报警按钮；
5）视频监控子系统：
监控点位一般设置于小区及单元主要出入口、小区内儿童活动区、地下车库、电梯轿厢；
6）周界防范子系统：
对于住宅品质较高的小区，一般结合围墙设置周界防范子系统；形式可选择红外对射或电子围栏等；
7）自动巡更子系统：
对于住宅品质较高的小区，一般在重点部位设置无线巡更点位，用于规划保安巡逻路线，确保小区安全；
8）停车场管理子系统：
结合地库出入口，设置停车场管理子系统；对于小区业主，建议采用长距离识别ID卡；对于来访客人，可采用非接触IC卡管理；
总之，弱电系统种类繁多，各具特点，需要结合建筑物的规模、使用性质、功能定位等多方面的因素为建筑选择能够满足要求且经济性最佳的弱电系统。
2 建筑物弱电进出线管的位置选择和预留
对一个建筑来说，尽管弱电系统复杂多样，但需要与外界联系的弱电线路一般仅有通讯线路和有线电视线路。网络虽然作为楼内所有弱电系统的支持平台，但它一般只是在建筑内部自成体系，与外界的联系通过通讯线路即可。但是，政府、电力、司法等部门可能有自己的内部网络，需要在进线时考虑预埋保护管。
此外，某些建筑可能还有外界周边的安防线路以及消防报警线路。
进出线位置的选择依据外网来向，以建筑内布线便利为原则，避免出现大转角。一般在地下或首层设置一间弱电进线间，进线位置注意避让开建筑的主要出入口、地下汽车坡道、消防水池等位置。出于运营方面的考虑，规模大的建筑预留两间弱电进线间，分别留给电信和联通，其他有线电视等线路一般直接进竖井。对于规模较大的住宅小区会给有线电视留一间专门的设备用房。
3 机房功能及位置的确认
弱电系统相关的机房包括网络机房、安防控制室、楼控机房、消防控制室等，应根据建筑需要进行选择。一般来说，安防控制室可以与消防控制室或楼控机房合用一室，但各自有专用的工作区域，而且重要建筑的控制中心（机房）应设置值班人员卫生间和专用空调设备。若建筑物面积较大控制项目较多，不宜再与消防安防合用控制室，楼控机房应该毗邻消防安防控制中心，否则显得较为混乱。
弱电机房一般要考虑防静电及防尘，电源应当可靠，一般采用双电源末端互投的方式供电，同时应设置UPS 室提供备用电源。机房内一般来说设备发热量较大，可不考虑采暖仅需考虑制冷。控制室内要考虑采暖，单独设置空调设备，有条件的可以考虑地板送风的方式。UPS 室荷载较大，应提醒结构专业设计人员予以考虑。
弱电系统相关机房一般设置在首层或地下一层。消防控制室要求设置直通室外的安全出入口，适于选择在建筑物中间的地方，但有时这些位置属于建筑的黄金地点，不愿意提供给机房，可以另外考虑选择阴面或者布局不太好的房间，但一定要离进线间不远且要方便线路敷设。进出机房的线槽应敷设在公共空间内，不要穿越楼梯间及前室，适当远离变电、x 射线等存在干扰的区域。
4 弱电竖井的分布与面积需求
弱电竖井的选择一般可以不受防火分区的限制，但是网络布线有距离限制。一般从弱电井至走廊末端的距离≯80 m，对于大空间来说，由弱电井至最远处的网络出线座的距离不应该超过95 m。考虑到弱电机柜的深度，弱电井一般进深应在1.2 m 左右。
弱电井的发热量比较大，条件允许的情况下可以考虑在井上部做排风管，竖井门上可以考虑采用防火百叶进风。
弱电井应该设置在方便走线的位置且开向公共区域，一般不应该与烟道、电梯、卫生间相邻。但如果不从建筑物设计方案阶段就介入，那么建筑专业预留的管井就很难满足这些要求。
7 结语
随着社会的进步，住宅建筑的内涵和功能日趋丰富和多样化，弱电系统也随之不断发展和更新。建筑行业的进步客观上对建筑电气设计人员提出了更高的要求，需要相关设计人员能够与时俱进，跟踪建筑行业的最新动态，熟练掌握满足各类建筑需求的电气设计理念和方法。因此，本文提出“因地制宜”的弱电系统整体设计思路，希望能够为电气专业设计人员有所帮助。
参考文献：
系统设计思路范文6
关键词：电气控制系统；自动化设计；思路；注意问题
1、设计思想
1.1从分布式角度分析
模块化的思想是电气控制系统必须遵循的，根据分布式开放结构这个常用的电气控制系统自动化设计策略，必须保障开关柜上的众多控制保护功能可以很均匀的分布在各个地方，并发挥开关所本身就应该具有的控制和保护的作用，并且可以在控制和保护单元上发挥出最大的作用。模块化的思想还有很重要的一点就是能够保证每一个单元模块上都可以均匀的分布着电器控制自动系统中所需要的所有信号，包括保护、控制以及测量等等这种信号可以指导工作，并根据光纤总线进行自动化控制的主要控制，使监控性能得到进一步的提高。此外没在电气控制系统中，报警系统是一个不可忽视的部分。但是，要充分的保证各个模块之间不能相互影响。
1.2从集中式角度分析
集中立柜的结构是十分的科学并且是实用的。在整个的电气控制系统的自动化设计中，要实现各个模块的集中化，即把这些模块都集中在专用柜中去，实现整个系统的集中化控制与保护，实现各种信号的采集以及保护柜内的数据处理工作。对电气控制系统的自动化设计过程需要借助主控总线，实现信号的传递，然后借助于计算机系统软件，实现所接受信号的集中管理与控制，这个电气控制系统设计的过程非常明显的特点就是简单可靠，实现了对二次接线的简单化。此外，主控室必须事先与开关柜之间的相互连接，才能够对两者就行控制，达到最终的协调通信的目的和要求。
1.3从兼容性角度分析
兼容性是在电气化控制系统自动化设计过程中经常遇到并且非常重要的一个问题，兼容性的分析和解决才能够保证用户的规模，并且使得功能得到扩展，那么在设计的过程中注意对串行通信接口的科学化、规范化设计，可以让客户根据实际需求做出适当的调整。
2、设计思路
2.1远程监控模式分析
电气控制系统自动化设计过程中需要采取远程控制的方法，能够节约大量电缆、节约大量安装费用、提高可靠性、增加材料利用率，整个系统变得更加灵活，对电气系统自动化控制会产生积极的作用。目前电气系统采取的多种现场总线通讯速度都不是很高，因此需要程监控模式提高系统的访问速度，电厂电气部分通讯量相对比较大，因此此种方式更加适合于中小系统监控，能够保证整个系统实现自动化控制。
2.2集中监控方式设计
电气控制系统自动化设计过程中需要突出监控功能的实现，从而能够更好地完成系统的运行维护功能，当前控制站的防护要求不是很高，因此系统设计过程中相对比较容易。集中式监控系统设计构成中可以把各个系统功能集中到一个处理器中进行处理，因此处理器的任务比较繁重，但是处理速度也会在这样的环境下受到一定程度的影响。但是电气设备需要进行全面的监控，从而能够更好地控制监控对象，监控对象增加的时候系统主机的冗余会下降，因此电缆的数量也会增加，整个项目投资会增加，如果是长距离电缆设计，会产生信号干扰方面的问题，对系统的可靠性产生一定的影响。
断路器的联锁和隔离刀闸的操作闭锁主要是通过硬接线，在此情况下辅助接点会出现不到位的问题，造成设备无法进行全面操作。如果采取二次接线的方式，增加系统的复杂性，那么系统查线不方便，从而能够增加系统的维护量，对整个系统自动化控制会产生一定的影响。电气系统自动化设计过程中查线和传动过程中会因为接线复杂造成错误操作，因此系统设计过程中需要综合考虑多方面的因素，提高系统自动化程度。
2.3现场总线监控设计
从当前情况看，现场总线、以太网等计算机网络技术已经运用到电气控制系统，对电气系统自动化水平提高产生了重要的作用。从当前情况看，电气系统已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备已经有了很大的发展，此类问题为网络电气控制广泛应用奠定了重要的基础。电气总线监控系统在系统设计过程中更具有针对性，因此在不同的间隔时间范围内可以采取不同的功能，所以系统设计过程中可以按照时间间隔模式进行综合设计。此种方式除了具有远程监控的功能外，还可以对系统进行设备隔离，提高系统整体自动化程度，对电气系统整体技术提升具有十分重要的意义。
电气设备设计过程中需要对I/O卡件、端子柜、隔离设备、模拟量变送器等进行分析，智能设备设计过程中需要按照就地安装的基本原则，通过监控系统进行综合通信连接，从而能够节省大量的控制时间，整个系统设计过程中节约了很多投资，同时系统的整体维护量也下降了，从而节约了系统的成本。电气监控自动化系统设计过程中需要保证各个监控设备功能相对独立，设备之间通过网络相互连接，达到网络组态灵活的特点，整个系统的可靠性有了很大的提高，系统设计过程中如果某一个装置故障会影响系统的元件，但不会使整个系统瘫痪，因此现场总线监控方式已经成为电气监控系统未来发展的方向。
3、注意问题
3.1自动化设计必须符合实际情况
设计电气自动化控制系统的目的就在于更好的适应于企业的需要，所以设计的初始阶段，就要足够的考虑到它的适用性，要对相应的零部件和系统软件进行符合企业需要的专业化检测，使设计出的控制设备能够既符合需要又能够让自动化控制系统可以发挥出更好的作用。
3.2注重电子元器件的设计与选用
电子控制系统的自动化装置是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分之一，电子元器件的选择直接关系到电气控制系统自动化的性能，只有选择了合适的电子元器件才能使得对电器控制系统的自动化设计能够长期使用，降低其生产成本，所以在对电气控制系统的自动化设计过程中应该非常注重对电子元器件耐用性和持久性的检测。
3.3注意设备外部环境的不利因素
电子设备所处的环境是很复杂的，使用情况的好坏以及寿命的长短都在很大程度上受到外部环境的影响，外部环境是电气自动化控制系统能够顺利运行的重要保障，而恶劣的环境会导致设备受到很大的破坏，就会是电气自动化控制系统不能够在企业中发挥出应有的作用，所以在对其进行设计的过程中，要格外的注重外部环境的影响与损害，空气湿度大等外部环境问题都会对电气控制系统产生很大的影响，这就会严重的影响电厂的效益和生产成本问题。
3.4注重控制系统的散热防护工作
在对电力自动化控制系统的设计过程中，散热防护工作是十分必要的，它能够足够的保证自动化系统中每一个软件的寿命延续与功能的正常发挥，从而使这种电力自动化控制系统能够保证企业的利益，节约生产成本，提高企业的利润，一旦出现由于没有对电力自动化控制系统的散热与防护而导致整个系统的破坏，那么对于整个企业的经济利益的损坏是非常严重的。尤其是对一些大功率的设备而言，更是要着重重视，通过安装散热器等方式，加强对设备的防护，消除电力自动化控制系统中存在着的安全隐患。
参考文献：
