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汽车安全检测系统的设计与实现
针对汽车安全检测,本文论述了其计算机智能测控系统的`组成和设计要点.从架构检测线的硬件框架结构入手,结合软件设计给出了整个系统的具体实现.系统设计采用了目前比较流行的数据库及控制技术,严格遵循最新的行业国家标准,具有良好的适应性.该系统的成功研发将为现代汽车自动安全检测提供一种更为便捷可靠的集成环境.
作 者：刘竞 Liu Jing 作者单位：西藏山南地区机动车辆检测中心,西藏,山南,856000 刊 名：西藏科技 英文刊名：TIBET'S SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(2) 分类号：U12 关键词：汽车检测 检测线 智能控制 工位空气质量检测系统的设计与实现论文
大气环境是人类生存环境的重要组成部分，也是人类生存、发展的基本物质基础。当前，随着我国经济的快速发展，工业企业的不断扩张，环境污染严重。由于工业集中，加上人口密集等原因使得空气污染主要集中城市，经常会出现雾霾天气。大气污染物主要是总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧（O3）、一氧化碳(CO)等。大气污染物经工厂直接排放或间接排放到大气中，严重地危害到人们的身体健康。课题组设计了基于ZigBee技术的空气质量检测系统，监测人员只需在监测区域放置空气质量检测仪，即可时时获取区域内各种污染气体浓度及对应指标，为及时处理大气污染突发时间提供有力的技术保证。
1系统工作原理
1.1系统结构图
本文设计的空气质量检测系统实现全天候、自动化、主动获取空气质量信息。本文的空气质量检测仪原理框图如图1所示，采用上下位机相结合的设计方式，下位机由传感器模块、数据处理模块（CC253X芯片）、数据传送模块等部分构成；上位机由测控计算机、通讯模块构成。由微处理器通过传感器模块采集空气质量相关数据并通过zigbee模块传输至测控计算机，测控计算机完成对空气质量数据的处理分析，为管理人员提供做出判断或决策的依据。从而实现对特定区域内空气质量实时监测。
1.2ZigBee技术简介
ZigBee无线传感器网络是由许多传感器以自组织方式构成的无线网络,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和ZigBee技术,可广泛应用于工业监测、安全系统、环境监测和军事等领域。ZigBee技术是一种低速率、低功耗、低复杂度、低成本的双向无线通信网络技术。
2系统电路设计
本文无线收发模块采用芯片CC2530。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的片上系统(SoC)解决方案。以较低的总的材料成本建立网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和其它强大的功能。充分考虑到应用环境，结合CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。如图2所示。
3系统软件设计
3.1CC2530芯片的软件设计
设计中CC2530单片机程序的编写环境为IAREW8051V8.1集成开发环境，使用C语言编写，使程序移植和调用方便、灵活，能最大程度的提高系统程序的'可靠性和稳定性。由主程序，AD数据转换，通讯三个模块组成。数据的采集要求每秒采用一次，采用定时中断的方式执行数据的采集，将采集的数据经过AD转换后通过串行数据通信发送给ZigBee芯片。
3.2应用程序设计
空气质量检测系统上位机部分是采用Microsoft公司的VC++6.0进行开发，以Zigbee通信方式实现空气质量数据（温度、湿度、PM2.5、PM10等参数）的存储与和读取。根据实际需求，应用程序份为用户界面和数据管理两部分。管理人员可以通过用户界面实时、直观的了解检测区域内相关信息，可对检测区域的空气质量安全的进行评估与决策，数据管理部分将所有数据以及分析状况进行储存，方便用户随时查询。检测系统软件界面如图3所示。
4结论
本文中所设计的空气质量检测系统，实现了对空气质量各类指标的动态检测、测试分析、数据保存等功能，满足在多样化的环境下获取大量像是、可靠的信息。该系统具备操作方便、易于控制、稳定运行且实时性好等特点。可广泛适用于农业、工业等领域。
汽车自适应照明系统的设计与实现
介绍了以价格低廉的AT89C51单片机为核心,集成多种车用传感器、步进电机等为一体的一种低成本电控系统,配以结构简单的执行机构,以实现对车灯的`自动控制,从而实现汽车照明的自适应性.这种智能照明系统将使夜间行车更加安全,更加舒适.
作 者：刘欣 黄仁忠 方加宝 LIU Xin HUANG Renzhong FANG Jiabao 作者单位：大连理工大学机械工程学院,辽宁大连,116023 刊 名：汽车零部件 英文刊名：AUTOMOBILE PARTS 年，卷(期)： “”(1) 分类号： 关键词：自适应照明 电控单元 执行机构光纤扰动入侵检测系统的设计与实现
摘要：光纤中通过一定的幅值恒定的光，外界扰动时光纤中光的强度将发生变化，因此对这种光强度的变化进行检测可以探测外界扰动的入侵。对功能型光强调制的检测一般利用特殊光纤对某些物理特性敏感而达到测量的目的，但光纤结构比较复杂。对光纤扰动机理进行了论述，提出了采用一般的多模光纤，针对不同入侵对象扰动信号频率的不同，利用带通滤波电路实现检测的方法。并对带通放大器技术进行了设计与仿真，实现了扰动信号的入侵检测。关键词：光纤扰动入侵检测带通放大器
光纤传感包含对外界信号（被测量）的感知和传输两种功能。所谓感知（或敏感），是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量（如强度、波长、频率、相位和偏振态等）发生变化后，测量光参量的变化。这种“感知”实质上是外界信号对光纤中传播的光波实施调制。根据被外界信号调制的光波的物理特征参量的变化情况，可以将光波的调制分为光强度调制、光频率调制、光波长调制以及光相位和偏振调制等五种类型。外界扰动（如振动、弯曲、挤压等情况）对光纤中光通量的影响属于功能型光强调制。对微弯曲的检测一般采用周期微弯检测方法，需要借用传感板人为地使光纤周期性弯曲，从而使光强得到调制，一般用来检测微小位移，可以作成工业压力传感器，其精度较高，设计也比较复杂。而光纤扰动入侵检测的目的是检测入侵，不需要很高的精度，因为高精度反而容易产生误报警，因此不能采用上述方法。本文提出一种利用不同入侵对象（如人、风等）的扰动调制频率的范围不同，采用一般多模光纤，在后续电路采用带通滤波器进行带通放大，滤出入侵扰动信号的调制频率，有效实现入侵检测的方法。根据对入侵对象及入侵频率的分析，对0．1～30Hz的带通滤波器电路进行了设计与仿真，有效滤除了电源纹波、温度漂移的影响，并设计了扰动检测系统。在实际应用中，将该入侵检测系统安装在某区域外围或特殊物体上，如篱笆或需检测对象上，能够有效地检测入侵、篡改、替换等非授权活动。
1扰动原理
1．1光纤特性
光纤是由折射率不同的石英材料组成的细圆柱体。圆柱体的内层称为纤芯，外层称为包层，光线（或光信号）在纤芯内进行传输。设纤芯的折射率为n1，包层的折射率为n2，要使光线只在纤芯内传输而不致通过包层逸出，必须在纤芯与包层的界面处形成全反射的条件，即满足n1＞n2。
光纤除了折射率参数外还有其它参数，如相对折射率、数值孔径N・A、衰减、模式（单模、多模）等。对于本系统，衰减参数比较重要，在光纤中峰值强度（光功率）为I0的光脉冲从左端注入光纤纤芯，光沿着光纤传播时，其强度按指数规律递减，即：
I（z）＝I0e－αZ(1)
其中,I0――进入光纤纤芯(Z＝0处)的初始光强；
Z――沿光纤的纵向距离；
α――光强衰减系数。
光功率在光纤的衰减情况如图1所示。光纤衰减率的定义为：光在光纤中每传播1km，光强所损耗的分贝数。即：
衰减率＝－10lg(I/I0)db／km)(2)
光纤的衰减率只与衰减系数有关，引起光衰减的原因很多，如材料的吸收、弯曲损耗和散射损耗等，光纤扰动入侵检测主要是利用不同外界扰动对光纤的微扰损耗而产生的不同强度调制频率来探测扰动入侵的。
1．2微扰损耗
光纤中的微扰损耗是指由光纤的几何不均匀性引起的'损耗，其中包括由内部因素和外部干扰引起的不均匀性，如宏观结构上折射率和直径的不均匀性、微弯曲等。根据光纤传输理论，这种不均匀性引起的损耗或以散射形式出现，或以模式耦合的形式出现。模式耦合是指光纤的传导模之间、传导模与辐射模之间的能量交换或能量传递。这就意味着通过光纤的光会受到衰减。一般情况下，制造和使用光纤时要减小和避免这些损耗，但是光纤扰动入侵检测主要是利用这些耗损对光的衰减来探测入侵的存在，因此研究这些耗损，特别是微弯损耗是比较重要的。微弯损耗是由模式间的机械感应耦合引起的。光纤中的传导模变换成包层模，并从纤芯中消失。当沿光纤的机械微扰的空间周期与光纤内相邻的模式的波数差一致时，这种损耗就增加。近似的实验关系如下：
光纤微弯曲损耗∝(纤芯半径／光纤半径)2・(2／N・A)4(3)
其中，N・A为光纤的数值孔径，当光从空气入射到光纤端面时，只有入射方向处于某一光锥内的光线在进入光纤之后才能留在纤芯内，而从光锥外入射的光线即使进入光纤，也会从包层逸出。这个光锥半角的正弦称为光纤的数值孔径。
1．3LED光源特性
图4带通滤波器仿真电路图
LED光源的光学特性主要有波长、线宽、输出功率、光纤耦合等。LED的中心发射波长λ取决于半导体材料的能隙Eg，其公式为：
λ＝hc/Eg≈1.24／Eg(μm)(4)
其中?熏h为普朗克常数，c为光速。LED的线宽一般为其中心波长的5％量极，因为增益的选择性会使线宽变窄。制造LED的常用材料如表1所示。
表1制造LED的常用材料列表
材料发射波长/nm光谱GaP700红GaAlAs650～850红至近红外GaAs900近红外InGaAs1200～1700近红外
850nm波长的LED输出功率通常在1～10mW范围内，波长小于850nm的器件，其可用功率显著减小。所有LED的输出功率及波长都随温度变化，在850nm时，输出功率和波长的典型温度系数分别为0．5％C－1和0．3nmC－1，因此热稳定度对于光纤扰动入侵检测是需要考虑的因素。
2硬件技术方案
光纤扰动入侵检测系统原理框图如图2所示。系统主要包括：载频信号源电路、LED光源、PIN光电探测器、光纤、扰动入侵检测、报警传输接口电路等。
2．1传感电路的设计
载频信号源电路的目的是为增加LED的发射功率，同时在接收端对缓变LED光电流实现检测。光电发射与接收电路由LED光源、光纤、PIN光电探测器等三个部分组成，组成传感单元，如图3所示。LED采用美国安捷伦(Agilent)公司的HFBR0400系列低功耗、高效LED，其型号为HFBR－1424，发射光波波长为850nm，125MHz带宽，截止频率为35MHz，输出光功率为50～100μW。光纤传输长度为4km，工作温度范围为－40℃～85℃，适合与50／125μm、62．5／125μm、100／140μm等光纤耦合。目前光纤通信中普遍使用PIN二极管进行光检测，将光信号转变为电流信号，但因电流信号很弱，仅有pA级，故很难将其有效地转换为伏级电压以供后继电路进行信号处理使用；以前通常采用价格昂贵的高性能运算放大器构成放大电路，但实验结果不很理想，且容易受到外界电磁干扰的影响；为克服这些缺点，采用美国安捷伦公司生产的HFBR2416，它是将PIN光检测器和前置放大器集成在一起的新型光接插器件。HFBR2416主要特点如下：(1)将PIN光检测器与前置放大器集成在一起，可直接输出较大的电压信号；(2)只需少量外部元件便可构成高性能的光接收电路，典型带宽高达125MHz；(3)可用于模拟和数字光通信系统，抗干扰性能好；(4)与HFBR0400系列其它产品兼容，符合国际工业标准，适用性好；(5)具有多种封装形式，体积小、重量轻；(6)价格便宜。其具体技术参数如表2所示。
表2HFBR2416技术参数表
参数符合最小值最大值一般值单位注释电源电压Voc-0.56.0V输出电压Vsig-0.5VccV输出阻抗Zo30Ωf=50MHz响应度RP5.39.67mV/μs波长850，50MH上升/下降时间Tr/tf6.33.3nsRp=100μW,peak脉宽失真PWD2.50.4nsRp=100μW,peak带通BW125MHz
2．2带通滤波器的设计与仿真
扰动信号通过放大与带通滤波器鉴别后，检测出扰动信号，并产生报警。上述电路中最主要的为带通滤波器。调制信号经LED由电信号变为光信号，光信号经光纤传输后，到PIN由光信号变电信号后进行放大，放大器输出频率为100kHz、幅度为500mV的脉冲。实验证明扰动信号在输出波形上表现为波形幅度的缩小，变化范围为mV量级，由放大器的放大倍数可估算扰动造成的光通量的变化，为几十μV左右。根据人行动的特点，其运动频率应该在0.1～30Hz范围内，根据上述考虑，设计了一个带通滤波器，将0.1Hz以下的低频滤掉，这样就将光电流与系统的缓慢漂移略去，将高于30Hz的信号滤掉，就可以滤掉载频以及电源纹波。图4为带通滤波器仿真电路图，图5为滤波器仿真输出与输入比较图。从图5中可以看出，采用有源带通滤波器的设计可以将频率为20Hz的模拟的扰动信号检测出来。在实际电路中根据仿真电路设计了滤波器硬件电路，实现对一定频率的扰动信号的检测。单次扰动信号和连续扰动信号时滤波器输出波形如图6、图7所示。在没有扰动信号时，滤波器无输出，当有一定频率的扰动信号时，滤波器输出脉冲信号，此信号经整形放大后可以驱动继电器产生报警，或通过无线传输到远端做进一步处理。
在对光纤扰动入侵检测技术的研究中，对光纤扰动信号的机理进行了研究，对LED和光纤特性以及微扰损耗等进行了理论研究，并采用Agilent公司的光电器件HFBR－1424与HFBR－2416以及多模光纤设计了光纤传感系统，同时对前端载频信号源电路以及后续扰动信号放大电路进行了设计，采用带通滤波的方法对检测电路进行了设计与电路仿真，成功地实现了对扰动信号的检测。
光纤扰动入侵检测系统的设计与实现
摘要：光纤中通过一定的幅值恒定的光，外界扰动时光纤中光的强度将发生变化，因此对这种光强度的变化进行检测可以探测外界扰动的入侵。对功能型光强调制的检测一般利用特殊光纤对某些物理特性敏感而达到测量的目的，但光纤结构比较复杂。对光纤扰动机理进行了论述，提出了采用一般的多模光纤，针对不同入侵对象扰动信号频率的不同，利用带通滤波电路实现检测的方法。并对带通放大器技术进行了设计与仿真，实现了扰动信号的入侵检测。关键词：光纤 扰动 入侵检测 带通放大器
光纤传感包含对外界信号（被测量）的感知和传输两种功能。所谓感知（或敏感），是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量（如强度、波长、频率、相位和偏振态等）发生变化后，测量光参量的变化。这种“感知”实质上是外界信号对光纤中传播的光波实施调制。根据被外界信号调制的光波的物理特征参量的变化情况，可以将光波的调制分为光强度调制、光频率调制、光波长调制以及光相位和偏振调制等五种类型。外界扰动（如振动、弯曲、挤压等情况）对光纤中光通量的影响属于功能型光强调制。对微弯曲的检测一般采用周期微弯检测方法，需要借用传感板人为地使光纤周期性弯曲，从而使光强得到调制，一般用来检测微小位移，可以作成工业压力传感器，其精度较高，设计也比较复杂。而光纤扰动入侵检测的目的是检测入侵，不需要很高的精度，因为高精度反而容易产生误报警，因此不能采用上述方法。本文提出一种利用不同入侵对象（如人、风等）的扰动调制频率的范围不同，采用一般多模光纤，在后续电路采用带通滤波器进行带通放大，滤出入侵扰动信号的调制频率，有效实现入侵检测的方法。根据对入侵对象及入侵频率的分析，对0．1～30Hz的`带通滤波器电路进行了设计与仿真，有效滤除了电源纹波、温度漂移的影响，并设计了扰动检测系统。在实际应用中，将该入侵检测系统安装在某区域外围或特殊物体上，如篱笆或需检测对象上，能够有效地检测入侵、篡改、替换等非授权活动。
1 扰动原理
1．1 光纤特性
光纤是由折射率不同的石英材料组成的细圆柱体。圆柱体的内层称为纤芯，外层称为包层，光线（或光信号）在纤芯内进行传输。设纤芯的折射率为n1，包层的折射率为n2，要使光线只在纤芯内传输而不致通过包层逸出，必须在纤芯与包层的界面处形成全反射的条件，即满足n1＞n2。
光纤除了折射率参数外还有其它参数，如相对折射率、数值孔径N・A、衰减、模式（单模、多模）等。对于本系统，衰减参数比较重要，在光纤中峰值强度（光功率）为I0的光脉冲从左端注入光纤纤芯，光沿着光纤传播时，其强度按指数规律递减，即：
I（z）＝I0e－αZ (1)
其中,I0――进入光纤纤芯(Z＝0处)的初始光强；
Z――沿光纤的纵向距离；
α――光强衰减系数。
光功率
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目前流行的有客户机/服务器模式和浏览器/服务器模式。B/S模式由于具有开放性好、易于维护、安全性高、应用程序开发周期短和易用性等优点，同时能真正做到资源共享，而广泛用于客户关系管理信息系统中。
系统采用3层结构，将任务划分为用户浏览层、系统应用层和数据服务层3个层次。用户的请求由客户端传递到中间层，再经中间层的应用服务器逻辑分析后，转换为数据服务器能够识别的指令进行传递，
数据服务器执行指令后将执行结果返回给应用服务器，再由应用服务器将结果生成浏览器能够识别的格式传给客户端。
B/S模式的3层结构不仅平衡应用服务器和数据服务器之间的负载，还实现分布式计算。浏览层提供用户与计算机进行人机交互的可视化接口，用户通过浏览器完成系统的远程服务和信息共享;系统应用层作为用户浏览与数据服务的桥梁，用于存放系统的功能模块和应用程序;数据服务层用于存储系统所需要的各种数据，主要完成数据的定义、维护、访问与更新等的数据服务，并管理和响应系统应用层的数据请求。系统结构如图2所示。
图2 汽车零部件行业客户关系管理系统的结构设计4.1 工作原理
基于 B/S模式的汽车零部件行业客户关系管理系统的三层结构中，尤其重要的是系统应用层与数据服务层之间的接口问题，即数据引擎，本系统采用ASP技术。
用户通过浏览器登陆汽车零部件行业客户关系管理系统主页，通过身份验证后，选择所需要的功能。点击ASP链接，ASP通过ADO访问数据库，同时Web 服务器使用ODBC把对数据库的各种操作通过网络传输到数据库服务器，数据服务器接受处理结果，并生成相应的HTML网页送到用户浏览器。
4.2 实体分析
根据汽车零部件行业客户关系管理系统的功能，规划出地域信息实体、客户信息实体、客户联系人实体、类型信息实体、销售机会实体和任务进度信息实体等。
地域信息实体：地域信息实体E-R图如图3所示。
图3 地域信息实体E-R图客户信息实体：客户信息实体E-R图如图4所示。
图4 客户信息实体E-R图客户联系人信息实体：客户联系人信息实体E-R图如图5所示。
图5 客户联系人信息实体E-R图类型信息实体：类型信息实体E—R图如图6所示。
图6 类型信息实体E-R图限于篇幅，销售机会信息实体和任务进度信息实体E-R图略。
5 系统实现的关键技术
为了连接数据对象，本系统采用ASP的核心技术之一——AD0作为关键技术。ADO技术集中体现ASP技术简洁而强大的数据库访问功能。AD0是基于Microsoft的面向对象的数据访问技术，并且是基于COM组件，具有COM组件技术的诸多优点。
因此易于使用是ADO最重要的特点之一。在ADO对象结构中，对象与对象之间的层次结构不是非常明显，这会给编写数据库程序带来更多的便利。同时访问多种数据源，使应用程序具有很好的通用性和灵活性。
6 结 语
本系统实现基于B/S模式的汽车零部件行业客户关系管理系统的自动化，为汽车零部件企业利用现代网络技术有效管理客户资源提供一个很好的平台，提高管理的效率。
航空公司飞行安全预警管理系统设计与实现
从预警管理的角度探讨了提高航空公司飞行安全的'技术路线,以及航空公司飞行安全预警信息系统的设计与实现.通过对飞行安全预警管理的研究,为民航各部门安全预誓系统的构建提供参考,并以此形成航空运输预警管理体系.
作 者：李佳 杜红兵 作者单位：中国民航大学,安全科学与工程学院,天津,300300 刊 名：中国民航大学学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CIVIL AVIATION UNIVERSITY OF CHINA 年，卷(期)：2007 25(z1) 分类号：V328 关键词：预警管理 飞行安全 查询系统★ 汽车检测求职信
