系统设计论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇系统设计论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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根据某省电力公司的具体情况，本文所设计的电力行业统计分析系统的总体架构分为数据源、数据仓库架构、数据访问架构以及元数据管理等。

1.2ETL设计

用OWB（OracleWarehouseBuilder）工具对ETL进行实现，其任务为侦测ETL事件，以便启动处理过程，同时跟踪ETL处理日志。ETL的处理过程如下：通过Excel导入管理工具或者OWB将数据源的数据抽取、转换、加载到ODS层的数据缓冲区的增量数据库中；将ODS层的数据缓冲区的增量库的数据抽取、转换、加载到ODS层的数据缓冲区的历史库；将ODS层的数据缓冲区的历史库的数据抽取、转换、加载到ODS层的统一视图信息区的增量库；将ODS层的统一视图信息区的增量库的数据抽取、转换、加载到ODS层的统一视图信息区的全量库；将ODS层的统一视图信息区的全量库的数据抽取、转换、加载到ODS层的对外数据服务接口区；将ODS层的统一视图信息区的全量库的数据抽取、转换、加载到DW（数据仓库）层。

1.3系统数据结构设计

1.3.1ODS设计

存放经过清洗、转换、标准化以后的数据，并对外提供数据服务。为企业提供统一的数据视图，满足业务部门实时获取数据和业务部门间对企业级的数据共享的需求。因此将ODS设计划分为两大部分：数据区、服务区。并按主题进行组织、近实时的集成数据存储，以便最终用户能够快速查询近期细节生产数据。

1.3.2DW（数据仓库）设计

数据仓库模型分为两个区域：核心数据区（企业核心数据历史细节区域）和轻度汇总数据区。核心数据区的数据模型设计依据企业数据模型进行设计，但是每个实体都要加上相应的时间戳。核心数据区的模型相对稳定。轻度汇总数据区的模型设计依赖于分析需求。数据仓库模型是符合3NF的带有时间戳的关系模型。具体操作时应对数据仓库需求进行分解，按业务主题进行组织，将业务主题相关的数据组织成主题域，并对各指标进行分析。

1.3.3DM（数据集市）设计

数据集市的数据分为两类：一类是基于数据仓库的细节数据或轻度汇总数据进行的统计分析，另外一类数据是基于统计分析进一步分析挖掘的数据。数据集市的建模方法是通过调研企业经营的战略目标、综合查询分析系统、同业对标系统、业务管理目标、业务报表等，对这些资料进行分析。根据一体化平台关于分析主题进行细化，构建统一的核心数据集市模型。数据集市模型采用星形模型建模。

1.4元数据管理设计

元数据存储在专用的数据库中。有一类独立于其它工具，被称为元数据知识库（MetadataRepository）的工具，它们为元数据提供一个集中的存储空间。本设计中采用基于OracleOWB（OracleWarehouseBuilder）的元数据管理方案，各个工具集中通过OWB进行管理其中，元数据管理流程主要包括：元数据获取流程（手动和自动）、元数据访问权限管理流程以及元数据流程。元数据知识库通过元数据获取流程，来整合多个源（工具、数据库和流程）中的不同元数据。通过元数据获取流程，将元数据存入知识库中后，为了有效的维护和管理元数据，保持其对于整个数据仓库系统的有效性、准确性和及时性，还需要完成许多管控工作。元数据的方式有很多种：包括从属关系图（dependencydiagrams），数据沿袭表（datalineage），影响分析（impactanalysis），高级搜索，柔性报表，元数据术语表等。在实际工作中，应该有一套具体的流程来使用这些元数据方式，使得用户的查询请求能得到及时有效的反馈。

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2机械臂控制系统硬件实现

采摘机械臂要实现其特定的动作离不开控制系统的支持，其控制系统主要由AVR主控板和舵机控制扩展板组成，此外还有一些辅助的硬件模块。例如，使其系统稳定工作的开关电源模块、调整工作姿态的键盘模块、实现人机对话的显示模块和语音播报模块。同时，为了实现在上位机上的监控，设计了基于MAX232的串行通信接口。

3机械臂控制系统软件实现

机械臂控制系统软件主要由主控板控制程序和上位机监控程序两部分组成。采摘机械臂主程序流程如图8所示。整个程序主要是通过键盘模块上按键的控制来切换操作模式，也可以在上位机设计的监控软件中来进行模式的选择判断。主程序主要由单自由度功能模式、多自由度功能模式、轨迹规划功能模式这3种工作模式组成，通过这3种工作模式，可以完整的展示采摘机械臂的整体自由度配合情况。为了在上位机上实现对机械臂的监控，借助于Labview软件设计了机械臂上位机控制系统。Labview使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式［6］。根据需求选择合适的控件并进行合理的布局，就可以构建一个美观的仪器仪表界面。设计的控制界面如图9所示，该界面包含有六个舵机的数据监控转盘、串口通讯设置、速度调节滑块、按键模块。通过RS232通信协议该监控软件可以实时的实现对六个自由度转角和方向的控制，其中舵机转盘上的数值代表脉宽值，其可调整的范围为500～2500μs，代表舵机相应的角度为0°～180°。在上位机上的控制信号发送给AVR主控制板，主控制板对接收到的上位机数据进行分析处理，将需要的运动形式及参数发送给舵机控制板，各个舵机根据接收到的控制数据进行相应的动作响应。

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2人员闯入室内检测模块设计

为了能准确的检测到人体入侵，本设计采用了主动式红外检测方式，主动式红外需要一个红外发射管以及一个红外接受管，正常情况下，两个管子之间由红外线连通，但是当有人入侵时，红外线被阻隔。红外对管跟单片机相连的电路图如图2所示图中红外接受管串联了一个1K的电阻，而红外发射管串联了一个500R的电阻。同时在红外接收管的正极端接到了单片机P32口，当接受管能正常接收到红外光时，P32为低电平，相反，当接收不到红外光时，P32为高电平。

3人员闯入报警设计

当有人入侵的时候，除了做到远程短信报警，也需要有本地报警，起到震慑罪犯的作用，本设计中本地报警就采用了蜂鸣器。蜂鸣器的驱动采用单片机的P2.4口，由于蜂鸣器需要较大的电流来工作，单片机纯IO口无法达到那么大的电流，因此需要外接三极管来放大电流。三极管采用的是PNP型三极管，当P2.4为低电平时，三极管导通，蜂鸣器的正极为高电平，就会响起来。图3是其连线图。

4按键电路

本设计除了主动检测人体入侵和自动报警外，还需要对各种参数进行设置，比如要设置主人电话号码，设置当前时间，查询报警记录等等，这就需要用到人机交互功能，这里采用了四个按键作为人机交互设备，此按键属于微动开关，每个按键上都用了10K的上拉电阻，当按键没有被按下时，按键所对应的IO口固定为高电平，当按键被按下时，IO口直接跟地短路了，所以IO口为低电平，单片机就是读取IO口的高低电平来判断是否有按键被按下。

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从目前涠洲岛的旅游资源特点大概可以分为如下几大类别：一是自然景观，如火山岩自然风景（最为特色）、滴水丹屏、五彩滩等亚热带海滩风光；二是历史人文景观，如哥特式天主教堂、妈祖庙等宗教文化；三是客家生活体验，如农家乐、渔家乐等民风民俗；四是海洋旅游度假体验，如潜水看珊瑚、沙滩游乐、海鲜餐饮、海洋观光等。从涠洲岛现有的资源入手进行整合与分类，根据景点资源的特色来进行针对性的设计。

（二）突出地域文化的基因

涠洲岛独特的地域文化，便是本岛的客家文化与外来西方宗教文化的融和，传统渔猎文明与现代海洋旅游结合，传统与现代，东方与西方文化在这不足25平方公里的小岛上和谐共存。设计师们在设计具有涠洲岛文化气质的导视系统时，就必须融入涠洲岛独特的地域文化，塑造出个性化名片。这是让人能够用来区分不是在韩国济州岛、美国夏威夷，或是塞班岛的一个重要举措。综合涠洲岛的地域文化特征，在进行旅游景点导视系统设计时要突出三大文化基因，即客家文化基因、宗教文化基因、海洋文化基因，其中客家文化是主导，宗教文化是补充，海洋文化是基础。因此，在进一步认清涠洲岛旅游发展所拥有的独特文化优势、区位优势、气候优势、资源优势的前提下，方能形成不可替代、不可复制的产品优势，这种发掘与整合使得使涠洲岛更具独特魅力。

（三）视觉元素的国际化特色

随着全球经济一体化进程的深化，涠洲岛作为国际旅游岛的发展定位已逐步清晰，而作为视觉符号呈现出来的景点导视系统设计，更是成为外国游客了解涠洲岛最为直观、便捷的方式。视觉导视的国际化定位设计，即在图形符号、语言文字、色彩设计、构成方式等视觉要素的设计时要考虑国际化趋势。在突出涠洲岛独特的地域文化优势的基础上，还能结合当下时尚要素和国际化潮流，能将设计的感觉和理性结合起来，能将中国东方古老文明用时尚化视觉元素表现出来。

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电传飞机控制系统的核心应用技术是飞控计算机，通过飞控计算机的数据分析和程序预设，最终实现飞机的自动化控制盒管理。结合本型号飞机的实际情况，工作人员在进行系统设计时进行了多种方案的甄选，最终确定将飞控计算机与伺服控制回路综合在一起，采用3×2余度配置，本系统需要三台计算机进行系统的连接，因为进行了大胆的技术尝试，同时又结合了国内外最先进的飞机控制技术，所以这套设计方案是比较科学相对合理的，具有可操作性。每台计算机有两个通道：工作通道：根据输入信号计算机控制面偏转指令，并且驱动相应的控制面；包括CPU模块、输入输出控制模块、总线模块、伺服回路模块与电源模块等。监控通道：用于检测计算机指令的正确性；包括CPU模块、输入输出控制模块、总线模块与电源模块等。

1.2作动器

升降舵、副翼和方向舵均采用电液伺服作动器，电液伺服作动器具有故障监控功能和旁通功能，在故障失效后自动转入旁通功能，不影响其它作动器工作。单个舵面所有电液伺服作动器均失效后，转入旁通功能，保持一定的阻尼，该舵面处于阻尼浮动状态。2.2.1升降舵作动器每个升降舵面采用2台台电液伺服作动器并联安装，同步工作，具有力均衡功能。每台电液伺服作动器具有单独控制单个升降舵面的能力，左右两个升降舵面共采用4个电液伺服作动器，需3套液压系统提供动力，升降舵作动器接受飞控计算机指令，控制升降舵偏转。2.2.2副翼作动器每个副翼采用2台电液伺服作动器并联安装，同步工作，具有力均衡功能。每台电液伺服作动器具有单独控制单个副翼的能力，左右两个副翼共采用4个电液伺服作动器，需3套液压系统提供动力，副翼作动器接受飞控计算机指令，控制副翼偏转。2.2.3方向舵作动器在方向舵上并联安装3台电传控制的电液伺服作动器，同步工作，具有力均衡功能。方向舵作动器接受飞控计算机指令，控制方向舵偏转，实现对飞机航向控制，需3套液压系统提供动力。

1.3传感分系统

传感器分系统负责所有的数据传输和接收，是整个系统的关键组成部分。一方面需要及时接收信息，另一方面还要对接收到的信息进行筛选和分类，最终利用具有关联性的安全信息，具体包括驾驶员指令传感器、飞行运动传感器和大气数据传感器三个部分。驾驶员指令传感器顾名思义，就是将操作人员的操作数据和操作动作，以数据的形式传输给计算机装置；飞机运动传感器将飞机在运动过程中的所有动态数据进行敏感处理和数据传送；所有的数据最终通过大气数据传感器统一进行汇总和分析。需要进行强调的是，为了保证飞机运行的安全和信号的稳定，以上三种数据传输工作不能应用飞机上的航电总线，需要安装独立的信号传输线。确保所有数据的可靠性。

1.4控制显示分系统

控制显示系统是操作人员进行飞机控制的主要参考数据来源，操作人员需要根据显示的数据采用相应的操作程序。显示的信息量大，信息复杂，主要包括几下几种重要的数据：（1）人工进行系统控制的程序指示数据，主要包括提醒操作人员进行系统切换的信息和操作人员进行不同模式转换的信息等；（2）系统运行的安全性显示。包括系统常规运行下的各项数据，以及系统运行出现故障时发出的警示信息以及相应应急自动处理信息；（3）系统定期检测和维护的信息。电传控制系统需要定期进行维护和保养，显示系统会根据设定好的程序提醒操作人员进行相应的操作和管理。

2控制律设计概略

电传飞行控制系统实现了驾驶员操纵指令（杆位移或杆力）与飞机运动参量响应相对应的控制，从而使飞行控制“目标”由原机械操纵系统的舵面偏角操纵，变成了对飞机响应的控制。作为某型飞机电传飞行系统控制模态包括基本模态和自动飞行控制模态。基本模态包括主控制模态、独立备份模态及主动控制功能；其中主控制模态与独立备份模态是系统必须具备的两个基本控制模态。主控制模态包括控制增稳、中性速度稳定性、飞行参数（法向过载，迎角限制和滚转速率等）边界限制与惯性耦合抑制等功能；其中控制增稳功能是电传飞行控制系统最基本的工作模态，在整个飞行包括内全时、全权应用。独立备份模态是电传飞行控制系统的备份模态，是独立于所有的其他控制律模态的应急工作模态。

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2融合算法与控制算法

2．1基于卡尔曼滤波的姿态解算算法利用加速度计对重力矢量进行观测，以观测值同重力常量的误差值修正陀螺对姿态角的测量值，设计卡尔曼滤波器对状态进行融合估计［10］。根据该方案，传感器信息融合处理过程如下:1)利用式(6)计算更新四元数，并转换为姿态角。2)观测矩阵

2．2控制系统数学模型根据平地铲运动特征，建立平地铲的抽象物理模型，如图3所示。按以下方法建立平地铲运动的载体坐标系xoy:以平地铲质心o为零点，系统输入量x为液压系统阀芯位移，输出量y为油缸位移，平地铲转动倾角为θ，建立传递函数模型。

2．3控制器的算法设计

2．3．1适用于平地铲运动的控制算法考虑水田激光平地机的作业特点，控制系统在设计上必须保证平地铲在倾角角度情况下能够迅速回位到水平位置，并且尽量减少超调和避免振荡。传统PID控制有较好的适应性，但是还不能提供最优控制，其结果是导致超调失效而影响控制效果。目前，基于动态补偿的最优控制在工业中得到应用，其特点是能够准确反映信号的变化趋势，产生有效的早期修正信号，以增加系统的阻尼程度，从而改善系统的稳定度［12］。本文鉴于非线性系统近似最优PD控制的特性，引入其算法，针对平地机做出相应修改，进行相应尝试。控制器框图如图4所示，姿态测量单元提供位置反馈θ。积分控制、比例控制以及微分控制的作用如下:①积分控制放在前馈通道，其作用是抑制平地铲在受到外界恒定负载情况下产生的输出误差，增益输出为y0=K1θ。②比例控制作用输出为y3，等于两次连续位置反馈值的差值，增量y1等于信号y0减去y3，通过数字积分器累加。③微分反馈信号y2提供参考速度，其大小正比于平地铲输出转速，与参考信号y1组成一个局部的速度内环。微分控制器设计目的是适合平地铲在大干扰情况下的操作。④系统输出转矩的参考值为Trf，送入零阶保持器，输出力矩实际值为Tcm。Tcm正比于零阶保持器的输出。

2．3．2控制器参数的确定平地铲运动机构近似于二阶系统，有以下方程成立。

2．3．3辅助补偿器的设计采用Lyapunov再设计方法设计辅助补偿器以补偿非线性部分和外界扰动对PID控制器的影响。对于渐进稳定的线性系统，必存在实对称正定矩阵P，满足以下关系。

3试验与分析

为了验证本文提出的平地铲水平控制系统，本文进行融合算法的验证试验以及平地机田间试验。

3．1传感器融合算法验证试验

3．1．1试验方法通过AHRS500GA同步测量平地铲姿态信息并作为准确数据，验证基于ADIS16355的姿态测量单元有效性。美国Crossbow公司生产的AHRS500GA是高精度惯性姿态测量器件，其采样频率为100Hz，测量精度为:航向角0．2°RMS、俯仰角0．03°RMS、横滚0．03°RMS［15］。融合算法的验证实验步骤如下:①在平地机上安装水平控制系统，保证系统坐标系与载体坐标系一致;②启动系统，人为摇动平地铲，同步记录ADIS16355与AHRS500GA数据;③PC平台上运行MatLab融合程序对采样的数据进行处理。

3．1．2试验结果分析图5为一次典型的试验结果，图5(a)为平地铲倾角测量值对比，图5(b)为局部放大结果。1)从图5(a)、6(b)中可见，0～400s区间平地铲振动较小时，利用加速度计计算倾角值较准确;当外界扰动导致振动加剧时，误差可达±5°以上，无法单纯用加速度计解算姿态角。2)本设计姿态测量单元能准确测量平地铲动态倾角。由图5(b)可见，在动态环境下融合结果能与AHRS500GA提供的参考倾角结果呈现良好的一致性，其误差绝对值不超过±1°。3)通过传感器实时判断平地铲运动状态，利用加速度计对重力矢量观测值来修正陀螺漂移，可以有效降低姿态角计算误差。

3．2平地机田间试验

3．2．1试验方法组装好平地机的高程和水平控制系统，在水田进行平地试验，开启以上系统并保证正常工作，记录相关数据。图6所示为水田激光平地机田间作业后的场景，可以看出平地效果良好。

3．2．2试验结果分析图7所示曲线为平地机平地过程中控制系统所测量的平地铲水平倾角。田间试验结果分析如下:1)从图7(a)可知，平地铲倾角变动基本控制在±1．5°以内且渐进稳定，满足平地机作业要求。2)从图7(b)和7(c)可知，在外界干扰较大导致平地铲晃动严重时，水平控制系统起作用，通过PWM输出反向力矩，使平地铲恢复到水平位置，其过程是渐进稳定的。3)由于在控制算法推导过程中，平地铲的传递函数是简化和抽象的，如忽略机械连接部分的间隙、挠度，液压油缸对于控制系统的响应有延迟现象等，最终导致了控制系统的效果受到影响。

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装置采用高度角和方位角的全追踪方式，又称为地平坐标系双轴追踪。工作平面的方位轴垂直于地平面，另一根轴与方位轴垂直，称为俯仰轴。阳光追踪系统通过实时计算，求出装置所在地的太阳位置。工作时工作平面根据太阳的视日运动计算结果绕方位轴转动改变方位角α，绕俯仰轴作俯仰运动改变工作台的倾斜角β，从而使工作平面始终与太阳光线垂直。工作平面方位角α与太阳方位角A相等，倾斜角β与太阳高度角h互余，如图1所示，因此只要计算出太阳的方位角A和高度角h即可确定当前工作台应该保持的姿态。这种追踪系统的特点是追踪精度高，而且工作台承载器件的重量保持在垂直轴所在的平面内，因此结构简单，易于加工制造。

1.2阳光追踪控制系统结构

本系统机械本体具有两个自由度并具备自锁能力，可以调节安装在工作台上物体的位姿，以对准太阳高度角和方向角。单片机根据时间及当地经纬度计算出此时当地的太阳位置，并产生脉冲信号给步进电机驱动器，控制步进电机进行相应动作，并通过电子罗盘HMC5883L和加速度计MPU6050进行检测反馈。操作者可通过人机交互模块查看或改变系统的运行参数，如角度、时间、电机转速等信息。

1.3系统工作流程

控制系统上电后，系统根据时间，判断太阳是否落山，是则进入待机状态；如没有，则自动进入对正模式，系统将根据时间及当地经纬度计算出的此时太阳高度角及方位角，并实时与MPU6050检测到的工作台倾角及HMC5883L检测到的方位角比较求出角度差，转换成控制脉冲输出步进电机驱动器，使机构对正太阳方位，对正后等待一个设定时间，进行下一次对正。

2太阳角度计算及参数修正

2.1太阳主要角度计算

根据天文学及航海学中常采用的天球坐标系可以方便地对天体的运动进行观测及追踪。通常的方法是在太阳与地球间建立天球赤道坐标系主要包括天轴PNPS、天赤道、以及天体时圈。在观测者与太阳间建立天球地平坐标系包括测者天顶Z、天底Z￠、测者真地平圈、垂直圈、测者午圈，其中太阳在天体时圈和垂直圈的交点上，如图2所示。根据天球坐标系的相关定义，有太阳赤纬角δ，当地的纬度φ，太阳时角t，太阳高度角h，太阳方位角A，从1月1日开始的天数被称为积日N。在天球上以仰极、天顶和天体为顶点，通过这些点的大圆弧为边所形成的三角形称为天文三角形，或称为位置三角形。由于要求解的角度与星体距离无关，所以假设以地球为中心，太阳到地球的距离不变，从而可以用角度来表示弧长。

2.2HMC5883L数据校准

电子罗盘主要是通过感知地球磁场的存在来计算磁北极的方向，然而由于地球磁场在一般情况下只有微弱的0.5高斯，外界的各种磁场干扰都很容易对检测结果造成影响。理想状态下，电子罗盘水平转动一周，两个水平方向磁场矢量的输出为圆形。当存在外界磁场干扰的情况时，测量得到的磁场强度矢量将为该点地球磁场与干扰磁场的矢量和，使罗盘输出曲线的圆心发生偏移。罗差使罗盘输出转变成椭圆，因此将罗差校准的问题转变为椭圆拟合问题。

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1．1加速度采集接口设计

加速度传感器选用具有坚固耐用、受外界干扰小等特点的压电式加速度传感器，压电式加速度传感器采集对击锤的加速度，将加速度信号转换成相应的电荷信号，电荷信号经过电荷放大器的处理，最终输出与之相对应电压信号;最后，通过高速串行ADS8325实时高速采集电荷放大器输出的电压信号，获得打击过程中加速度变化的时域曲线，从而计算出最大打击力和打击能量，通过无线方式将数据传输给主机。STM32有两个标准SPI，该接口被配置成主模式时可以为外部的其他从设备提供通信时钟。STM32与ADS8325之间通过标准SPI接口连接，STM32使用SPI的单主模式，采集加速度信号只需要ADS8325到STM32串行数据传输，SCK为ADS8325提供通信时钟，将ADS8325片选管脚CS拉低则为从模式。

1．2位移采集接口设计

选用欧姆龙编码器进行位移数据的采集，将E6B2-CWZ6C编码器与机械滑轮相连形成一个位移传感器，机械滑轮的半径为17．49mm，锤头将移动2×3．14R的距离，即109．9mm，即锤头移动109．9mm时编码器刚好转一圈，脉冲计数为2000个。为了增加安全性，减小电压的干扰，减少电路设计，增量式编码器和STM32接口采用光耦器件TPL521—4进行隔离。

1．3无线通信模块接口设计

STM32与SI4432通过SPI接口相接，实现SI4432的基本工作状态。SI4432通过nIRQ向STM32发送中断。串行数据通过MOSI从STM32传输到SI4432;MISO正好相反;通过SCK向SI4432提供时钟，同步两者的串行数据传输。nSEL引脚电平为低时，SI4432片选为从模式，STM32才能有效操作SI4432。SI4432的工作模式位SDN为高时，SI4432处于关闭模式，为低时，则处于工作模式，因此，在芯片工作期间，工作模式位必须为低。

2系统软件实现

系统软件在KeiluVision4平台上采用模块化思想设计开发，将所需模块的主要功能全部编译成相对独立的函数以供主程序需要时调用。模块需要完成的功能是首先对STM32，SI4432及SPI进行初始化配置，其次，从机模块采集加速度数据并传输，最后，主机模块接收数据并处理。软件采用同步传输的模式，同步字传输完之后才会开始传输数据。

2．1从机模块软件实现

从机模块主要实现加速度数据的采集与发送。数据采集与发送过程如下:首先，完成初始化后开始采集数据，数据采集未完成，则等待至数据采集完成，然后清空SI4432的发送FIFO，写入将要发送的加速度数据;其次，打开发送完成中断并关闭其他中断，该中断使能正常后开始发送数据;再次，数据发送完成后nIRQ引脚转为低电平状态，读取中断引脚状态后并将nIRQ引脚转为高电平状态，准备下次检测。如果数据发送成功，则主机模块上绿色指示灯会变亮;最后，关闭发送功能，准备下一次数据发送。

2．2主机模块软件实现

主机模块软件实现加速度数据接收与处理。首先，完成初始化并清空SI4432的接收FIFO;其次，打开接收完成中断并关闭其他中断，该中断使能正常后开始接收数据;再次，数据接收完成后nIRQ引脚转为低电平状态，读取中断引脚状态后并将nIRQ引脚转为高电平状态，准备下次检测，然后，关闭接收功能，准备下次数据接收;最后，对接收到的数据进行相应的处理得到打击能量和打击力，并将数据通过RS485通信传输给工控机和LED大屏。

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2设计介入社区养老及退休适应的社会问题

2.1社区养老及退休适应服务的现状

社区为老服务是在国家宏观指导和政策扶持下，以社区为依托，为满足老年人的日常生活照顾需求和精神需求而提供的养老服务。近几年来，社区养老服务设计日益受到重视，发展较快。主要表现在如下两个方面：一是社区养老服务组织、娱乐设施、医疗保健组织的设立；二是设立包护组，组织志愿者队伍对孤寡老人和护理等。对于退休适应性培训，其提法始于日本，它是一种对员工退休后生活方式的指导与设计。欧美也在员工帮助计划（EAP，EmployeeAssistancePrograms）中增添关于退休计划（RetirementPlan）和退休前教育（Pro-retirementEducation）的内容。其目的：一是使即将退休的员工能够在在职期间（退休预备期），从身心两个方面做好准备，正确认识和接受退休前后生活的巨大差异，成功度过其职业生涯的最后阶段；二是通过信息的传递、兴趣爱好的培养、能力的再开发以及各种交流讨论活动等，使老年员工重新发掘和确认人生的价值，以度过充实的退休生活，并继续为社会创造财富[2]。日本的退休适应性培训主要包括以下一些内容:生涯、生活设计课程、舒适健康课程、趣味信息课程、温暖福利课程、能力再开发课程、再就业准备课程、经济理财课程、法律常识课程等[3]。我国现行的培训体系是以企业和社会为双重主体，而目前，退休适应性培训在我国还未引起高度重视，理论界的相关研究比较贫乏；而且在培训的内容、形式方面还处于探索阶段，也缺乏相关的资金、人员、场地等的支持。因此，要成功探索和推行这一培训模式，就必须结合社区的实际情况，联合政府、企业、社区、个人四方面，设计出符合实际情况的退休适应性社区平台服务系统。

2.2设计介入社会问题为社区养老提供了许多新的思路

社会问题有设计介入后呈现出崭新的解决方案。例如：在美国肯塔基州州政府专门针对退休系统KRS（KentuckyRetirementSystems）创建了一个网站，退休系统除了管理退休金福利，还负责管理退休人员的健康以及残疾和死亡福利。其内容主要包括退休金发放以及理财，退休再就业，（这些方面的内容比较详细和重要主要是因为在美国，养老主要靠养老金以及老人自己的财物收入，美国子女养老比较少。）医疗，保险相关信息和资讯。其商业模式中，资金来源主要有三方面：雇员供款，雇主供款和投资回报率。在美国也有很多关于退休前教育的机构，主要是为准退休人员提供退休计划，退休理财，退休生活的娱乐兴趣的培养等咨询和课程等服务。设计介入社会问题，为社区养老提供许多新的思路和方法。图四是美国肯塔基州州政府专门针对退休系统KRS（KentuckyRetirementSystems）创建了一个网站，退休系统除了管理退休金福利，还负责管理退休人员的健康以及残疾和死亡福利的好处。其内容主要包括退休金发放以及理财，退休再就业，（这些方面的内容比较详细和重要主要是因为在美国，养老主要靠养老金以及老人自己的财物收入，美国子女养老比较少。）医疗，保险相关信息和资讯。其商业模式中，资金来源主要有三方面：雇员供款，雇主供款和投资回报率。

3设计策略探究

3.1PSS思维带来的新的理念和方法给社会服务及可持续提供新的思路

产品服务系统（PSS）设计就是将产品与服务有机地结合在一起，共同实现某种功能，使用户在不拥有产品本身的情况下，需求却能够得到满足。蒂姆杰克逊指出新的服务型体系的核心是通过服务满足人的基本需要，包括健康、移动、娱乐等等。斯塔赫尔（Stahel）对产品服务系统给出这样的定义“:产品服务系统是通过优化经济结构，对现有价值进行资源整合[4]。核心是提供功能来满足消费者的需求。”产品服务系统设计是一项创新策略，它需要以策略性、可持续发展性的眼光来规划及设计产品服务系统。产品服务系统的关键是为客户提供特定的结果或功能，如干净的衣服，便捷的移动，温暖的空间等。PSS思维的新的理念和方法给社会服务以及可持续发展提供新的思路。例如，在社区养老的PSS中大部分是以结果为导向的产品服务系统设计为主，当今，老年人的娱乐生活等方面受到异地养老等的限制，导致晚年生活不充实，有些社区就会提供老人的活动室以及发送娱乐信息，帮助老年人过一个充实而又美好的晚年生活。在欧美等发达国家和地区发展较成熟的社区养老“时间银行”的模式，不仅采用先进的计算机系统对服务过程进行管理，而且政府从立法上保障该模式的发展，模式运行中的经费来源、互助双方的权利义务关系、培训等都做严格的要求[5]。目前中国许多城市也出现了这种模式，“时间银行”主要依托于社区，重点的服务对象是老人。

3.2新信息科技为社会服务提供的平台

随着信息技术的不断成熟，在一些西方发达国家，计算机与互联网早己走入了千家万户，比尔•盖茨所预言的“数字化社区”正在逐步成为现实。例如在一些发达国家，基于国际互联网技术的“社区服务中心”能在最短的时间内办妥诸如护照申请、财产公证等事。市民能通过网络支付水、电等公用事业费等社区一些特殊服务，可以查询求助网上地图，网上有本社区的地图，标明本社区所处的位置，本社区内主要城镇、街道及主要医疗、商业点等，还可以通过该网站连接到国际网上其他站点。居民们通过网络不仅可以获得本社区的信息服务，而且可以自行访问、存储大量信息，可以在网上讨论热点问题，可以与当选官员交谈，可以通过E-mail在48小时内得到关于市政服务的答复等等。随着科技的发展，我们进入了数字时代，网络时代，社区居民家庭中互联网的普及率日益提高，互联网虚拟社区也开始逐渐在现实社区中建立起来。社区居民围绕社区共同事务组建起一个个社区QQ群、社区BBS、社区微博，讨论与社区居民利益息息相关的现实社区问题[6]。并且越来越多的社区管理机构、社区社会组织、社区居民、社区营利组织通过互联网对现实社区进行合作治理。2001年，中央政府就提出了以社区建设为中心，以信息技术为手段，为社区居民提供全方位的信息和服务，实现现代化社区管理和服务。一些城市也开展了此类项目的尝试，例如96156北京市社区公共服务信息网、96909广州社区服务网、宁波市海曙区的中国81890服务网、88547上海社区服务网和96596武汉社区在线等都是国内较早成立的社区服务网络系统。移动互联网、云计算、物联网……随着种种现代信息技术的应用和发展，“智能化生活”已不再是一个遥不可及的梦想。深圳的“家e通智能社区服务平台”是智能化社区的典型，居民打开家e通，一个小小的PAD，却是一个包罗万象的小世界，从日用采购，到便民服务，从智能家居，到邻里沟通。这些新信息科技为社会服务提供了新型平台。图三是深圳健康E家的例子。

3.3这种新型适应性平台的前景

当前的准退休人员他们经历了工业时代到信息时代的跨越，他们对于信息时代的电子产品虽然接触的相对比较晚，但是并没有太大的抵触。相反他们在努力的接纳电子产品，以及学习使用电子产品。他们对于互联网的使用以及接收信息平台的信息相对比较及时，所以这种新型的适应性平台有助于他们获得退休适应性教育。于此同时这样的新型平台因为不受到地域时间等的限制将会更加广泛的为用户服务，不论是即将异地养老的，还是在不同企业工作的社区人员都能平等的享受到退休适应性教育。另一方面，个人家庭以及企业都对此有需求：我国自2000年以来老年人口的比例呈现快速增长趋势，这种“银色浪潮”的到来，预示着企业员工的更新换代的进一步加速，一大批企业员工将要离开工作舞台，离开企业，转入不再工作的生活状态，一些人就容易患上所谓的“退休综合症”[7]。退休适应性培训不仅可以改善企业和员工的关系，缓解人才流入和流出矛盾，而且促进企业的长远发展，和推动社会健康稳定的发展。据调查有50%以上的老年人，退休时无思想准备，有些人因为缺乏心理或者物质上的准备，生活环境的变化、人际关系角色的转变使得他们对未来产生了恐惧感。因为突然从原来工作岗位上退下来，生活模式发生重大改变，昨天还在精神百倍、紧张地按部就班去工作，今天一退休就变得无所事事，生活失去规律性和紧张感，便产生失落、孤独、空虚、自卑等心理变化。退休综合症主要是企业人恐惧退休以后经济的问题、人际关系、身体健康、权利和荣耀的变化所引起的种种不适应反应。还有老人体力下降，若家庭照顾不周和慢性疾病缠身，行动不便，更会加重其心理障碍。企业和社区如果能够及时把握他们的心理，了解他们的培训需求，就会大大降低退休综合症的几率。

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一、公文流。

二、工程流。

三、物资流。

四资金流。

五、人力流Abstract:Comparingwithotherstreamlineenterprise,shippingrepairmenenterprisehasitsuniquespecialtyincommerceandmanagement.Twoaspectscanillustratethisspecialty:first,productionistightlybondedwiththecommerce,second,itisdifficulttospeculatethedemandofengineering.OneofmanagementobjectiveinERP(EnterpriseResourcePlanning)systeminshippingrepairmanenterpriseisacknowledgeoftheproductioncapacityandcostofenterprise,theotherissettingupeffectiveplaninmaterialdemand,manpowerdemand,equipmentdemandandsoon.TheERPsysteminshippingrepairmenenterprisecanbedesignedincludingseveralsubsystems.SuchassystemsofFileStream,EngineeringStream,MaterialStream,CastStream,ManpowerStream,etc.ERP的原则和目标ERP（企业资源规划）系统建设的主要目标是大幅提高劳动生产率，最大程度地降低成本，提高人的工作效率，从而有效地进一步扩大生产规模或提高利润率。ERP建设是一个企业走向成熟的必由之路，一个企业在其不同的发展过程中，对管理有不同的需求。当一个企业生产规模扩大到一定的程度，或者在一个企业急速扩张完成之后，加强内部管理和降低成本就成为必然的选择。只有在内部管理相对成熟后，企业才有进一步发展的潜力。一般情况下一个成功的ERP系统，是专门从事ERP集成的公司为企业开发的专用系统，或者是利用已有成熟ERP构件并针对企业作相应调整，同时这个调整必须建立在原来构件定义的整体框架符合企业要求的前提之下。当然，成功ERP系统的背后，必然有一个合理的管理流程，建设ERP系统的过程也是一个再造管理流程的过程。不同的企业对ERP的要求是不一样的。建设一个成功的系统，首先我们应该研究这个企业需要一个什么样的系统，建设这个系统是要实现一个什么样的管理目标。修船企业相对一般流水线企业而言是一个非常特殊的行业，经营生产上的特殊性也带来了管理上的特殊性。对于一个修船企业，在经营生产上有两个与众不同的地方。

第一、修船企业中经营和生产是紧紧地联系在一起的。经营工作中，如果接受的工程中各部门的工程量不合理的话，会大大增加各方面生产成本，从另一方面看，如果生产调度上出现问题，设备和人力无法周转的话，经营工作也难以为继；

第二、生产工程量难以预测。主要体现在两个方面。

其一，在生产过程船方可能会经常调整工程量，

其二，在生产实施前很难预测具体工程的难度。无法预知工程量是修船企业最大的与众不同，也是一个修船企业开发ERP系统中最大的难度所在。修船行业中船期就是收入、船期就是利润，保证船期同时无法预知工程量意味着人力的冗余、物资的冗余、设备的冗余，因此大大增加了成本。在修船这样一个需要多工种协作，立体作业的行业，ERP系统中这两点的解决就显得特别困难。现在再考虑修船企业ERP系统的管理目标。管理目标有两个，一是明知，即随时随地明确地知道当前企业的状态，如生产人员的使用情况，设备的使用情况，资金的使用情况，生产进度的情况，单船的成本，物料的供应情况等等；二是预知，即随时随地根据已知工程量预测近期的人力需求、物料需求、设备需求、资金需求，以供管理者参考。不言而喻，ERP系统一般性的管理目标，如办公自动化OA系统、管理信息MIS系统等等也是必不可少的。ERP的模块的划分和局部的目标修船企业的ERP系统可分为五个部分：

一、公文流，主体是办公自动化系统和人事资料系统，主要利用内部Intranet网进行信息交换、公文传递、档案管理等等；

二、工程流，主体是生产调度系统、生产车间管理系统、经营估价系统、工程单管理系统，它完成生产各种资源的配置；

三、物资流，主体是物料采购系统、设备管理系统和经营生产的物料预测系统，它是对设备和物料的管理；四、人力流，主要由考勤系统、人事调配系统、工资管理系统构成，参照工程流的数据完成劳动力考核、劳动力效能管理、劳动力需求分析等；

五、资金流，是财务分析系统，通过上述四个系统的数据及时完成单船成本的即时核算、车间成本的核算、根据设备和物料需求安排资金等。现在我们来分析一下ERP系统中各个模块的设计和它们之间关系。

一、人事管理系统人事管理系统从实现上看应分为四块。

一是劳动工资子系统，主要用于日常考勤、工资管理、奖金及加班费用管理、工资成本预测等等；

二是人事档案子系统，主要用于职工人事档案管理、干部报表、员工统计报表、员工情况查询等等；

三是人事调配子系统，主要用于企业员工岗位管理、岗位调配、劳动力统计、员工培训管理等等；

四是劳动力效能和需求系统，应是从上述三个人事系统和生产车间管理、生产流程系统中提取所需数据，分析劳动力效率和劳动力需求，完成劳动力定量考核和劳动力需求预测，它一方面是计算机管理中管理和统计的发展，另一方面是人的管理和分析在发挥作用。

二、设备管理系统设备管理系统应分为两部分。

一是设备状态管理子系统，主要用于完成设备购入后登记、维护记录登记、目前状态记录、设备报废登记，自动提醒定期维护的设备的保养要求；

二是设备使用管理系统，主要用于设备使用记录、设备损坏记录，方便进行各类设备调配、设备成本分析、设备采购计划生成。

三、财务管理系统通常企业所用财务软件（如用友）一般是指其中的帐务系统。在ERP系统中财务管理系统应包括成本核算和资金预测两部分。主要是从其它系统中取数，并根据其中各类影响成本的因素作出专业建议。同时也需要向ERP系统中注入ERP系统所需的其它成本数据，如管理费用、福利费等等。

四、物料供应系统物料供应系统应完成三个任务。一是正确反映仓库库存，让生产管理人员能正确清晰地看到生产所需物料在仓库的库存是否足够使用；二是清晰反映成本，能随时查询各生产车间的单船物料成本，车间物料储存量等等；三是快速准确传递各类采购信息，它有两个方面意义，一方面帮助采购人员及时准确采购，另一方面帮助生产管理人员在请购时便可知同类产品采购所需时间，因为采购需求太急便可能增加成本，这样在企业管理中可以明确发现成本提高的每一个细节。当然，物料供应系统在上述三个任务完成后，如果是在一个MRP系统，一个以物料为中心的系统中，它的任务还有它对经营、生产的反馈作用。在修船企业中它主要体现在一个完备的物料供应系统能帮助经营部门在报价时估算成本，生产部门根据进度和价格波动合理安排采购计划，这样同时也完成了对供应采购部门的考核和对生产主管安排请购的能力的考核。

五、办公自动化系统（OA系统）OA系统在任何企业都相去不远，它主要完成公文传递和流通的工作，相对而它也是一个比较独立的系统。但它也是一个能在一定程度上减少成本，这里成本主要不是指无纸办公中的纸张成本，而是指管理成本。公文一次录入，并同时修改相关记录，可避免大量重复录入和查询的工作，同时大大提高效率，也更符合ISO9000质量管理体系的要求。

篇（11）

一旦粘度变差，就会使得设备面对如下三个方面的问题。零件和系统中的油液出现大量的渗漏，泵的容积率受到影响。油液流经节流小孔或隙缝式阀口的流量增大，此时之前的工作速率就会发生改变，干扰到稳定性，而且会导致精度明显的变低。除此之外，一旦粘度变差还会导致零件表层的膜变得非常薄，此时机械就会更容易受到磨损。

1.2导致氧化速率变快。

如果温度大于55℃时，每当温度增加10℃，其使用年限将降低一半。而且，氧化还会生成很多的胶装物体，使得零件的小孔拥堵，干扰系统的活动。

1.3零件因为受热而发生形变。

一旦温度变高，就会使得零件因为受热而发生变形现象，此时之前零件之间的缝隙就会改变，导致阻力变大，有时候还会导致阀门卡死。另外，这种热变形还会使得零件接触区域的油膜发生变化，致使磨损变严重，进而导致液压系统的泵、阀、马达等的精密配合面因过度磨损而失效或报废。

1.4一些零件的老化速率加快。

绝大部分的零件都是橡胶材料的，如果液压油温度太高的话，就会使得这些零件的使用时间大大的缩减。所以，要认真的分析系统高温问题产生的原因，并且采取正确的方法应对。

2液压系统设计缺陷对液压油高温故障的影响分析

通过分析发现，高温问题一般可以分为两个类型。第一是因为系统的设计不当导致温度变高，第二是因为系统的使用或是维护工作开展的不到位导致温度变高。由于设计不合理导致的温度变高，一般是因为设计不当或是没有正确的安装，此时就使得热量大量的产生，或是因为系统生成的热无法尽快的排放，最终导致温度过高。设计不当导致的问题一般涵盖如下的几类。

2.1没有正确的设计油箱。

通过分析发现很多时候的温度升高都是因为没有设计好油箱而导致的。对于该系统来说，油箱存在的意义是存储液压油，而且还有散热以及隔离水的功效。而设计不到位主要体现在油箱太小或是结构方面的问题。如果油箱太小，就会导致储液量非常少，进而使得系统不具备较高的流量，无法把产生的热带走，此时就使得温度变高。而结构方面的问题主要指的是因为吸油管和回油管的间隔太近，中间没有做好隔离工作，此时就会使得绝大多数的油没有合理的冷却就进到吸油管中，将使温度升高。所以，为了避免问题产生，必须要将油箱的体积适当的调整，而且开工至好两个油管间的距离，在两者间做好隔离工作。

2.2没有正确的设计散热体系。

散热系统的设计不合理，主要体现在冷却回路流量过小，空冷器散热能力与系统产热不相匹配两个方面。冷却回路的循环流量必须与液压系统所要求的散热量相匹配。流量过小，则冷却系统的换热能力降低，必将导致液压系统油温的不断升高。冷却同路的循环流量是由冷却回路的阻力特性和液压泵的动力特性共同确定的（冷却回路的流量一阻力特陛曲线与液压泵的流量一扬程特陛曲线的交点对应的流量，即为冷却回路的循环流量），对于冷却回路流量过小的散热系统，可以通过调整冷却回路的阻力特性（管径大小、阀门开度等）或更换输送能力较大的液压泵等措施，提高冷却回路的循环流量。空冷器散热能力与系统产热不相匹配，主要表现在空冷器散热面积过小及空冷器空气侧的对流换热能力不足两个方面。空冷器散热面积过小，主要是由于空冷器热工设计参数选用不合理或设计计算存在错误造成的。对于这个问题，可以在重新进行准确的热T计算的基础上，更换散热面积满足要求的空冷器，以增强空冷器的散热能力；空冷器空气侧的对流换热能力不足，则主要是由于空冷器空气侧的空气流量不足造成的。可以通过采用更换大风量风扇等措施，强化空冷器空气侧的对流换热效果，保证空冷器的冷却散热能力。

2.3没有选择合适的液压零件。

液压系统中的液压元件，主要包括换向阀、溢流阀和顺序阀等。这些元件的选型设计，必须满足液压元件工作压力、所通过流量及所要求的压力和流量的调节范围等方面的要求。其中流量指标是选择液压元件的重要依据。根据流量选择液压元件，其实只是保证所选择的液压元件的局部阻力系数具有合适的取值，以保证液压元件在正常工作状态下的阻力损失不致过大。因此，液压元件选型不合理，主要表现为所选液压元件局部阻力系数过大，从而导致液压系统在正常的工作流量下产生较大的阻力损失。这部分阻力损失最终转化为摩擦热被液压油吸收，从而导致液压油的较大温升。所以，一旦选择的零件型号不当，也会使得设备发生高温问题。

2.4管线设计以及安装工作开展的不到位。

系统管路的阻力有两种，一种是沿程阻力，另一种是局部的阻力。不论是哪种阻力，只要其变大就会导致热量变多，最终使得油温变高。因此，要积极的做好管线系统设计工作，将阻力损失掌控在一定的范围之内。站在控制阻力损失的层面上来看的话，在设计的时候要注意如下几个方面。（1）管径选择。在选择管径的时候要结合回路流量以及设计规定的比摩阻来综合分析，这样就能够防止发生管径太大或是太小的现象了。（2）管路长度。在确保功效合理，运行稳定的前提之下，在设计管路的时候一定要秉承着精简的理念，最好是短一些，这样就能够避免过多的弯折以及转弯等。（3）管路附件。在满足使用要求的前提下，液压油管路尽量减少弯头、变径及不必要的阀门等附件，以减少管路系统的局部阻力损失。