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校园网网络性能管理系统的设计与实现
研究校园网网络性能管理系统的设计与实现.网络性能管理系统通过对网络系统实时的'监测和管理,提供了对网络系统全方位和深入的性能分析、准确的网络故障定位和主动性的网络性能测量功能,从而提高网络运行的可用性和效率.
作 者:苗宏宾 作者单位:沈阳理工大学 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(12) 分类号:G64 关键词:校园网 网络管理 简单网络管理协议 管理信息库网络教代会管理系统的设计与实现论文
摘 要:网络教代会信息管理系统是校园办公自动化系统的一个子系统。通过它可以在网上实现提案的起草、审阅、处理、反馈、评价和查询功能,同时将教代会的最新动态和民意通过INTERNT呈现出来,从而降低办公成本,提高校教代会办事效率。本文从系统设计结构和数据库技术两方面进行了阐述,着重介绍了提案系统。
关键词:网络教代会;数据流;提案系统;ASP;SQL
1.引言
学校教职工代表大会(以下简称教代会)是在学校党委领导下,教职工群众发扬主人翁精神,行使民主权利,参与学校民主管理的重要形式。因为学校的老师已掌握互联网技术,这对实行网上教代会已经有了一定的基础,如在原有的工作方法上,再加以信息技术的辅助,将大大提高教代会工作的效率,有效地促进信息的透明、公开,也有利于促进学校民主管理功能。在网上教代会系统中有两部分内容为重点一是提案系统二是网上调查。每年的学校教代会会议期前,委员们都会提出一些提案,由于学校范围大,委员们碰头讨论比较困难,导致提案的质量不高。对已处于办理阶段的提案没有很好的方式进行跟踪和监督,办理的结果也不能及时反馈给提案者。同时对于学校重大决策和热点问题,由于没有讨论的平台,教职工无法发挥主人翁的精神积极参与。因此我们设计网上教代会提案管理平台。通过信息化的手段可以实现网上提案提交、立案受理、分立承办、流程追踪,实现提案查询、分类、统计、分析等功能。对于学校的热点问题和重大事件,我们采用网上调查和网上发布的方式,集思广益,全员参与,增强教代会的职能和活力。
2.系统结构设计
分析当前网上教代会信息管理的急需解决的问题的基础上,设计出ASP.NET和SQL server 相结合的.教代会管理信息各级组织系统。系统结构如图所示:
网络教代会系统的主要功能如下:
(1) 用户登录:进入“网上教代会管理信息系统”主页面,输入用户名、密码及验证码,系统会用户登录信息,授予用户相应的操作权限。登录界面如图
(2) 提案起草:教代会代表提案的,填写提案详细内容,等待立案。
(3) 提案审批:提案小组对提案审核,确认提案立案或不立案,如立案,确定转交相关的职能部门,并评定提案的质量。
(4) 提案回复:职能部门对提案进行回复并办理。
(5) 提案查询:教代会代表可根据届数、提案人与关键字查询提案。
(6) 届度管理:教代会届度新增与删除由提案小组成员进行管理
(7) 上网调查:教代会代表对学校热点进行投票,并统计与分析。
(8) 新闻发布:教代会的相关重要信息和新闻可由提案小组成员发布,让教职工了解教代会的最新动态。
(9) 系统管理:系统管理员可根据增加、删除教代会、提案小级、职能部门、职能部门代表和领导的人员,分配其不同的权限。
3.提案系统的设计
在网络教代会系统中,最为重要的是提案管理系统。提案管理系统建成后,教代会提案办理将实现网上提交、网上附议、网上立案、网上交办、网上处理和网上公开,从而缩短空间和时间,将代表、提案、提案小组、校领导和行政部门通过网络紧密的联系在一起,提升工作效率,推进校政务公开和电子政务的发展。
在系统设计时必须考虑以下目标:
(1)提案者可以直接利用互联网提交提案,提案者会根据提案的格式要求,通过系统提交自己的提案。
(2)提案小组接收提案之后,迅速完成审阅工作,然后交接到相关的职能部门。
(3)承办的职能部门直接在网上对提案者答复提案,当完成办理工作后,通过网上直接回复结果。
(4)提案完成后,提案代表对提案输情况美其名曰及时给与反馈,评价对提案办理的满意度。
(5)校领导可以及时了解提案的进度,以便监督职能部门的办理情况。
4.数据库的设计
本系统采用ASP.NET、ADO.NET和SQL Server等技术相结合的方法来开发网上教代会管理平台。用ASP.NET开发前台的WEB界面,SQL Server做后台的数据库,用ADO.NET作为两者的传输平台。认真分析了用户对系统的要求,确定业务流程,建立系统功能,系统采用关系型数据库模型来设计本系统的数据库,设计实体关系图ERD,并对数据库进行范化,使其满足第三范式。
以提案数据库为例,提案库中主要包含8张表:分别是角色表、职能部门表、人员表、模块表、提案表、提案状态表,提案反馈表,领导意见表,3个主要关系表:提案办理表、人员角色表、角色模块表。
ASP.NET对Web数据库的访问是通过Server端组件ADO.NET来实现的。ADO本系统技术采用两种数据处理方式:在前台中运用Dataset和DataGrid控件的强大功能,使得数据显示及时化和多样化;在后台中运用SQL语言,处理数据方便且灵活。SQL语言完成数据库的数据的查询、操纵和控制。定义网络教代会管理系统所需要的数据表、视图、存储过程、函数、自定义数据结构、索引、触发器等。用户可避免在各种页面之间的来回切换,极大地方便了用户的操作,对数据的操作更加快捷、方便。
小结:
本文对系统结构、功能进行了着重的阐述,特别是提案系统开发。用ASP与SQL开发Web数据库应用程序--网络教代会系统,可以用网上动态的交互页面,改变当前的教代会现状。但软件还在试行阶段,需要进一步深入研究,例如进一步完善可重用组件和设计模式的通用管理系统的开发平台和进一步根据运行效果和用户需求,调整改良系统的模块使其更符合使用者的需求,提高网络教代会的工作效率。
参考文献:
[1]周治平.ADO数据存取技术[J]计算机应用,
[2]陆敬,邵锡军.电子工作流技术[J]。电子政务
[3]陈元琰 基于ASP的教代会提案系统[J] 广西信息学报
试题库管理系统设计与实现论文
传统化的出题方式,需要多个具有丰富教学经验的专家,根据自己多年的教学经验,通过对教学大纲的反复推敲,根据大纲要求组织试卷,最后做出一份满足考试要求的试卷。这种出卷方式工作量巨大,而且在试卷难易程度、试题个数和试题标准化程度等多个方面都很难得到有效控制,给考试题目和试卷的管理带来了许多的问题和困难。设计和开发试题库管理系统主要是为老师们提供一个科学实用并且简单方便的试题资源管理平台,方便出题老师轻松的设计出一份满足教学大纲要求的试卷。试题库管理系统利用电脑对试题和试卷进行科学的管理,可自动或手动生成满足要求的试卷。在使用的过程中,试题库将逐渐积累录入过的试题最后形成有效的试题库,更加高效、科学的管理考试的试题和试卷。
1系统功能
试题库管理系统主要是为了给教师提供一个方便的试卷管理平台,一个有效试题库管理系统的建立,不仅减少了教师的工作量,还能提高教师的教学质量。试题库管理系统的主要功能如下:用户登录功能:验证登录的用户是否合法。本系统由使用者登录,从数据库中匹配出与之相对应的用户信息。用户管理功能:实现对用户信息的添加、修改和删除等基本操作。题库管理功能:实现录入试题难度和题型的设置,随时更新题库中的试题,包括试题的添加、修改、删除。试卷管理功能:实现试卷的'生成,并将生成的试卷导出到MicrosoftWord中,从而轻易实现排版和打印。
2开发环境和开发语言简介
2.1MicrosoftVisualStudio的介绍
VisualStudio2010是美国微软公司在新推出的开发环境,该版本的特点:
(1)支持WindowsAzure,微软云计算架构迈入重要里程碑;
(2)助力移动与嵌入式装置开发,三屏一云商机无限;
(3)实践当前最热门的Agile/Scrum开发方法,强化团队竞争力;
(4)升级的软件测试功能及工具,为软件质量严格把关;
(5)搭配Windows7,Silverlight4与Office,发挥多核并行运算威力;
(6)创建美感与效能并重的新一代软件;
(7)支持最新C++标准,增强IDE,切实提高程序员开发效率。
2.2C#的介绍
MicrosoftVisualC#是一种功能强大、使用简单的编程语言,主要面向需要使用Microsoft.NETFramework来创建应用程序的开发者。C#使得C++程序员可以高效的开发程序,而且因为可以调用由C/C++来编写的原生函数,丝毫不损失C/C++原来具有的强大功能。因为这种继承关系,C#与C/C++具有极大的相似性,熟悉类似语言的开发者可以很快的转向C#。
3系统的设计
系统设计在软件系统开发工作中是最重要的一环。系统设计在系统功能的基础上对系统进行更详细的分析,借此产生出流程图,使得开发软件系统的过程更简单。
3.1业务流程图该系统的业务流程图如图1所示,由图中可以看出本系统各模块之间连接和模块间存在的关系。
3.2数据库设计数据库中建立有用户表、章节表、试题库表、试题选项表、试卷题目表、试卷库表、试卷类型表、试卷生成方案表和试卷生成方案参数表,它们的关系如图2所示。通过E-R图可以使数据库设计方向更加清晰明确。
4系统的测试
系统测试是系统设计过程的重要组成部分,可以用来检测一个系统的质量能否满足用户提出的要求和标准,是保证软件质量的关键过程。
4.1用户登录界面
打开系统应用程序,弹出用户登录界面。登录即可自动跳转到系统主菜单页面,系统登录页面和系统主菜单如图3所示。
4.2系统设置
管理员可以通过系统设置进行用户管理,也可自主修改密码,系统设置界面和密码修改界面如图4所示。
4.3项目设置
(1)考试类型设置用户登录后,在主菜单界面选择考试类型,弹出考试类型设置窗口,用户可设置课程名称和课程章节并保存。考试类型管理界面如图5所示。(2)考题难度设置用户录入考题时,可选择试题题型和试题难度,方便生成试卷,提高工作效率。试题录入界面图6所示。
4.4题库管理
管理试题界面如图7所示。用户可以通过考试类型、试题类型和试题名称查询试题。选中试题后可以对试题进行修改和删除,管理试题内也设置了录入试题按钮,使得试题的管理方便快捷。
4.5试卷管理
试卷管理中可以添加试卷,查询管理试卷,生成新的试卷。(1)生成试卷方案用户点击试卷管理中的生成试卷方案即可添加新的试卷方案。也可以选择现有的试卷方案,并加以修改。试卷方案中可选择试题难度、题型、试题个数,生成一套完整的方案即可保存,方便随时查询试卷方案。生成方案管理界面如图8。(2)试卷管理试卷管理选项可以对已有的试卷进行管理,选中已有的试卷可对试卷进行查询、删除和修改,也可生成新的试卷。试卷管理界面如图9。(3)添加试卷选择添加试卷,选择试卷类型和生成方案,然后点击自动生成试卷即可。也可以手动选择试题难度和试题类型组织成试卷,实现自动和手动生成试卷,简单快捷。添加试卷界面如图10所示。
5总结
试题库管理系统是一种技术的创新,实现了对学生考试试题的自动化管理。它利用现代强大的科学技术,对题库里的试题进行高效、集中和有序的管理。操作系统方便,查询快捷,自动生成考试试卷后可以输出到word中直接打印,为教师工作带来了很大的便利。试题库管理系统不仅能方便的形成满足要求的试卷供学生考试,而且大大提高了教师的工作效率,推进了管理试卷方式从手动化渐渐走向自动化、正规化这一进程的快速发展,同时也大大节约了老师的工作时间,便于老师有更多的空闲时间和充足的精力致力于教学方法的钻研。
作者:程思茜 单位:西南石油大学
参考文献:
[1]ThomasConnolly,CarolynBegg.DatabaseSystem—APracticalApproachtoDesign,Implementation,andManagementThirdEdition.PublishingHouseofElectronicsIndustry[M],.
[2]DateC.J,DarwenH.AGuidetotheSQLStandard3rdedn.Reading,MAAddison-Wesley[M],1993.
[3]王雍钧等.基于知识点题型分布和分值的智能组卷算法研究[J].计算机应用与软件,2004.
[4]林雪明,张钩良,蒋伟钢.基于知识点的试题库组卷算法的建立[J].微机发展,.
[5]吴渝,刘群.软件工程[M].北京:机械工业出版社,2007.[6]刘福青,高昆.基于Internet的通用考试系统[J].长春科技出版社,.
摘要:将现代虚拟仪器技术应用于电动机性能并测试领域,可充分发挥虚拟仪器技术开发效率高、灵活性和兼容性强以及可重用度高的特点。设计并实现了多路并行电动机的在线测试系统;使用PID控制算法控制定标参量,通过TCP/IP协议实现了测试数据的远程共享和用户对测试系统的远程操控。
关键词:虚拟仪器 电动机测试 PID TCP/IP
随着计算机技术的飞速发展,计算机辅助测试(CAT)系统在电机行业得到了普及[1]。现代虚拟仪器技术引入电动机测试领域后,通过虚拟仪器应用软件将计算机与标准化虚拟仪器硬件结合起来,实现了传统仪器功能的软件化与模块化,从而达到了自动测试与分析的目的[2],大大缩短了系统开发周期,降低了系统开发成本。
本文设计的电动机性能虚拟仪器测试系统采用Na―tional Instruments公司的LabVIEW和LabVIEW RT虚拟仪器软件平台以及与其配套的PCI、SCXI和compactFieldPoint(cFP)虚拟仪器硬件来完成。该系统实现了多路电动工具性能的并行测试;可自动完成电动工具负载控制以及对扭矩、转速、功率及机体温度的实时监控;并且通过TCP/IP协议实现了测试数据的远程共享和用户对测试系统的远程操控。
1 系统组成及工作原理
1.1 系统组成
电动机性能虚拟仪器测试系统主要由主控机、实时监控模块、测功机以及待测电机四部分组成,如图1所示。
主控机为一台工作站,用于提供图形化用户界面,完成对系统软硬件的配置和设置,并实时更新各指标参量对时间的波形显示和经曲线拟合后的电动机特性曲线,最后完成测试数据的记录工作。与此同时,主控机还通过嵌入式PCI数据采集卡完成对非控制参量(如输入电压和工作电流)的测量工作。
(本网网收集整理)
实时监控模块由两套cFP分布式I/O系统组成,通过TCP/IP协议与主控机通信,从主控机获得控制命令控制测功机,并将从测功机采集来的数据交由主控机处理。其中,模块A用于完成实时自动加载和控制指标参量的测量,并提供过载保护、紧急停车以及非法停机后的系统重建等应急措施;模块B用于对待测电机体表温度进行实时监测。
测功机有磁滞和磁粉两类,用于为待测电机提供负载,并由其内部的传感设备将待测电机在该负载下的扭矩、转速以及输出功率等待测指标参量转换为cFP实时监控模块A可以接收的电压信号。
1.2 工作原理
电动机性能虚拟仪器测试系统可在两种工作模式下运行:自动工作模式和手动工作模式。主要测试项目有:输入电压、输入电流、输入功率、扭矩、转速、输出功率、机体表面温度、机体内部温度等。
自动工作模式下,主控机首先等待用户完成软硬件的设置和配置,然后提请用户选择负载测试或定参数测试。负载测试下,用户需要设置负载曲线、负载时间、循环时间以及测试时间等测试参数;定参数测试下,用户可以选择指定扭矩、转速或者功率,并设置相应的定标参数、控制参数以及测试时间。完成以上步骤以后,就可以启动测试程序,测试系统即按照用户制定的负载自动加载,同时完成对待测电机的性能测试;或者通过一定的控制算法保持定标参数的稳定,并对该状态下的待测电机进行自动测试。系统运行的同时,用户可以在实时监测图表中观察各指标参量对时间的波形显示和经过曲线拟合后得到的电动机特性曲线,并可将感兴趣的图表导出存盘。当测试时间到时,系统自动终止测试。
手动工作模式下,系统工作原理与自动工作模式基本类似,只是系统不进行循环测试,而是提供一种交互式的测试环境;完成指定的测试项目后,等待用户的进一步操作。
2 硬件结构
2.1 主控机
主控机选用一台工作站,内嵌了一块PCI-6052多功能数据采集卡和一块PCI-4070高精度柔性数字万用表卡。PCI-6052多功能数据采集卡前置了两块SCXI―1120信号调理卡和配套的SCXI-1327衰减终端,用于采集多路待测电机工作电压和工作电流的输入信号;PCI-4070高精度柔性数字万用表卡前置了一块SCXI―1127多路开关卡和配套的SCXI―1331多路接线终端,用于扫描多路待测电机的转子绕组,并根据相应算法测得电机内部转子温度。
2.2 实时监控模块
实时监控模块选用cFP分布式I/O实时系统,该系统具有FIFO数据队列、断电数据缓存、看门狗状态监测等单元以及高抗冲击性和高抗扰性等特性[3],用于完成系统最核心的实时采集与控制功能。
采用cFP-2020作为实时系统控制器,支持Lab-VIEW RT实时模块,可脱离LabVIEW编程环境独立实时地运行下载到控制器存储器中的应用程序,并通过控制器内嵌的10/100Base TX以太网接口实现测试数据的网络共享。
cFP DI-330用于响应紧急停车开关、紧急关闭系统,防止意外事故的发生;cFP DO-403用于控制与各待测电机相连的固态继电器SSR,实现对工作电路的闭合或断开;cFP AO-210用于为测功机提供加载信号,控制待测电机所承受的负载,并在该负载下对电动机进行测试;cFP AI-210用于采集测功机输出的代表扭矩的电压信号,进而测量出待测电机实际的扭矩;cFP―CTR-502用于采集测功机输出的代表转速的TTL电平信号,进而测量出待测电机实际的转速。
2.3 实时测温模块
实时测温模块同样选用cFP分布式I/O实时系统。采用cFP-2020控制器,配以四块cFP TC―120 8通道热电偶模块,可直接用于测量标准J型热电偶,并提供相应的信号调理、输入噪声过滤、冷端补偿以及热电偶的'温度的算法,用于在电动机工作端实施前端数据采样,并利用基于TCP/IP协议的分布式I/O的网络共享功能实现数据的远程共享。
2.4 测功机
测功机是根据作用力与反作用力平衡的原理设计的[4]。当被测电机旋转带动测功机的转子旋转时,测功机转子切割磁力线产生电枢电流,并和磁通相互作用产生制动扭矩;同时测功机定子受到一个相反方向的扭矩作用,在测功机传感器轴上产生压应力,通过在传感器轴上粘贴电阻应变片,再将应变片接入一定的桥式电路就能将压应力的变化转化为电压信号,从而测量出扭矩的大小。
图4
电机转速的测量使用光电式转速传感器。在电机轴上装一个边缘有N个均匀分布锯齿的圆盘,使光线投射到光敏管上,当电机转动一周,就得到N个脉冲信号,测量脉冲信号的频率或周期,就可得到电机的转速。
这里使用了磁滞和磁粉两种类型的测功机。磁滞测功机扭矩测量范围相对较小,最大扭矩为10N.m,但转速较大,最大转速为12000rpm;磁粉测功机扭矩测量范围较大,最大扭矩为20N.m,但转速测量范围较小,最大转速为4000rpm。两种类型的测功机互为补充,可适用于多种类型的电动机性能测试。
2.5 控制机柜
控制机柜主要由控制开关、开关电源、滤波器以及连接线路组成,为各路传感模块提供相应的多路接口,使之与待测电机连接,并提供安全的系统供电、激励注入、信号隔离、幅度调节以及风冷控制等辅助功能,为整个电动机测试系统提供强电支持及系统应急措施。
3 软件结构及算法
3.1 软件结构
电动机性能虚拟仪器测试系统总体采用一种基于TCP/IP协议的客户机/服务器(CS)结构。服务器架构为cFP分布式I/O体系,利用其内嵌的独立式实时系统实现目标参量的信号采样,并完成对目标参量的实时监测和控制;客户机则采用通用的PC机结构,借助TCP/IP协议实现与服务器之间控制参量及检测数据的通信,并提供GUI图形化用户界面,实现人机交互,完成控制参数的输入以及检测数据的分析、运算和图表显示。
图5
其软件结构框图如图3所示。系统操作流程为:上电后服务器自动启动存储器中内建的LabVIEW RT实时程序,并实时侦听客户机“开始测试”的命令;客户机开机运行电动机性能虚拟仪器测试主程序,完成用户登录、硬件配置、选择测试项目、设置测试参数后,启动测试程序;服务器侦听到客户端“开始测试”命令后,按照客户制定的硬件配置、测试项目以及测试参数开始实时控制及数据采集,并通过TCP/IP协议将实验数据发送给客户机;客户机发出PID控制命令,并对服务器发
送的实验数据进行分析处理,完成PID控制后,按照测试项目进行测试,分析处理测试数据,并以图表方式显示实验结果;完成测试后,客户机发出结束测试的命令,经服务器接收确认后,结束测试。
3.2 PID控制算法
本系统试验了位置式、增量式和积分分离式[5]三种PID控制算法。
3.2.1 位置式控制算法
位置式PID控制算法描述为:
其中,k=0,1,2……为采样序号;u(k)为第k次采样时刻的计算机输出值;e(k)为第k次采样时刻输入的偏差值;置KI=KpT/TI为积分系数;KD=KpTD/T为微分系数;Kp为比例系数;TI为积分时间常数;TD为微分时间常数;T为采样周期。
该算法的优点是原理简单、易于实现;缺点是每次输出均与先前状态有关,要对e(k)进行累加,运算工作量大,而且输出的u(k)对应的是执行机构的实际位置,如计算机出现故障,u(k)的大幅度变化会引起执行机构位置的大幅度变化。
3.2.2 增量式控制算法
增量式PID控制算法描述为:
△u(k)=Kp△e(k)+KIe(k)+KD△e(k)-△e(k-1)]其中,△e(k)=e(k)-e(k-1)。
该算法的优点是:由于计算机输出增量,误动作时影响小;当计算机发生故障时,由于输出通道或执行装置具有信号锁存作用,故仍能保持原值。控制增量△u(k)的确定仅与最近k次的采样值有关,易通过加权处理而获得较好的控制效果。其不足之处为:积分截断效应大、有静态误差、溢出的影响大。
3.2.3 积分分离式控制算法
积分分离PID控制算法描述为:
当|e(k)|>ε时,即偏差值|e(k)|比较大时,采用PD控制,可避免过大的超调,又使系统有较快的响应。
当|e(k)|≤ε时,即偏差值|e(k)|比较小时,采用PID控制,可保证系统的控制精度。
图4所示为三种PID控制算法的阶跃响应曲线。经过试验比较,采用积分分离式PID控制算法将过渡过程时间由位置式的19.5s和增量式的16s缩短为12s;最大超调量由位置式的36%和增量式的25%缩小为18%,具有超调小、响应速度快、稳定性能好、遇干扰回复能力强的特点。
4 性能评估
该电动机性能虚拟仪器测试系统实现了对多路并行电动工具的负载控制以及对扭矩、转速、功率以及温度的实时监测,并利用TCP/IP协议实现主控机对多路并行工位的远程操控以及测试数据的网络共享;高精度数字万用表模块DMM-4070利用四线制测量电动机内转子绕组,测量精度可以达到6 位;功率分析仪使用高精度功率传感器模块,测量精度可达0.3%。
该系统具有测量精度高、运行稳定性强、并行效率高等优点,已被运用于工业现场中,实际使用运行稳定可靠,适用于多种类型的电动机耐久性和综合性能测试。图5所示为实验测得的某电动机特征曲线,其中横轴为扭矩。图中还标出了转速曲线、功率曲线以及电流曲线。