時間：2023-03-16 16:29:03
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1.1成本控制的內(nèi)容
首先要看開支是否合理，是否符合規(guī)定，能不能在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，有所制約。不僅要從支出的數(shù)額上進行控制，使之符合規(guī)定的開支標(biāo)準(zhǔn)和計劃預(yù)算的范圍，還應(yīng)從時間、用途和效果上加以控制，使其發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益。
1.2控制各種資源的消耗
在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，各種資源的消耗分布在各個環(huán)節(jié)中，其中人力和物力的資源消耗，占成本構(gòu)成的比重較大，一般對成本高低具有很大影響。所以，要注意控制各項消耗定額，堅持工藝操作規(guī)程，及時解決因安排不當(dāng)而導(dǎo)致定額偏緊的問題。不斷提高利用效率，節(jié)約資源消耗降低產(chǎn)品成本。
1.3控制生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營過程
各企業(yè)所進行的經(jīng)濟活動都包括著自己的特點，既有共性，又有特性。因此，發(fā)生的各種費用，都有它自己的特征，對成本的影響情況也不相同，所以就要根據(jù)不同的情況采取不同的對策進行成本控制。例如：對直接生產(chǎn)過程，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行定額，防止偏離定額而造成的浪費，所以提高質(zhì)量和效率，應(yīng)作為控制的重點；對生產(chǎn)準(zhǔn)備過程，應(yīng)在時間上銜接緊密，做到既保證生產(chǎn)進行又節(jié)約人力，物力的消耗。
2成本控制的原則
(1)經(jīng)濟原則。這條原則，是指因推行成本控制而發(fā)生的成本，不應(yīng)超過因缺少控制而喪失的收益。經(jīng)濟原則在很大程度上決定了我們只在重要領(lǐng)域中選擇關(guān)鍵因素加以控制，而不對所有成本都進行同樣周密的控制。經(jīng)濟原則要求成本控制能起到降低成本、糾正偏差的作用，具有實用性。成本控制系統(tǒng)應(yīng)能揭示何處發(fā)生了失誤、誰應(yīng)對失誤負責(zé)，并能確保采取糾正措施。經(jīng)濟原則要求在成本控制中貫徹“例外管理”原則。對正常成本費用支出可以從簡控制，而格外關(guān)注各種例外情況。經(jīng)濟原則還要求貫徹重要性原則。應(yīng)把注意力集中于重要事項，對成本細微尾數(shù)、數(shù)額很小的費用和無關(guān)大局的事項可以從略。經(jīng)濟原則還要求成本控制系統(tǒng)具有靈活性。
(2)因地制宜原則。因地制宜原則，是指成本控制系統(tǒng)必須個別設(shè)計，適合特定企業(yè)、部門、崗位和成本項目的實際情況，不可照搬別人的做法。
適合特定企業(yè)的特點，是指大型企業(yè)和小企業(yè)，老企業(yè)和新企業(yè)，發(fā)展中和相對穩(wěn)定的企業(yè)，這個行業(yè)和那個行業(yè)的企業(yè)，同一企業(yè)的不同發(fā)展階段，其管理重點、組織結(jié)構(gòu)、管理風(fēng)格、成本控制方法和獎金形式都應(yīng)當(dāng)有區(qū)別。例如，新建企業(yè)的管理重點是銷售和制造，而不是成本；正常營業(yè)后管理重點是經(jīng)營效率，要開始控制費用并建立成本標(biāo)準(zhǔn)；擴大規(guī)模后管理重點是擴充市場，要建立收入中心和正式的業(yè)績報告系統(tǒng)；規(guī)模龐大的老企業(yè)，管理重點是組織的鞏固，需要周密的計劃和建立投資中心。不存在適用所有企業(yè)的成本控制模式。
(3)全員參加原則。企業(yè)的任何活動，都會發(fā)生成本，都應(yīng)在成本控制的范圍之內(nèi)。所以，每個職工都應(yīng)負有成本責(zé)任。成本控制是全體職工的共同任務(wù)，只有通過全體職工協(xié)調(diào)一致的努力才能完成。成本控制對員工的要求是：具有成本愿望和成本意識，養(yǎng)成節(jié)約成本的習(xí)慣，關(guān)心成本控制的結(jié)果；具有合作精神，理解成本控制是一項集體的努力過程，不是個人活動，必須在共同目標(biāo)下同心協(xié)力；能夠正確理解和使用成本控制信息，據(jù)以改進工作，降低成本。
為了調(diào)動全體員工的成本控制的積極性，應(yīng)注意以下問題：①需要有客觀的、準(zhǔn)確的和適用的控制標(biāo)準(zhǔn)。②鼓勵參與制定標(biāo)準(zhǔn)。③讓員工了解企業(yè)的困難和實際情況。采用壓力和生硬的控制，常會導(dǎo)致不滿，而了解實情會激發(fā)員工的士氣。④建立適當(dāng)?shù)募畲胧?。⑤冷靜地處理成本超支和過失。在分析成本不利差異，應(yīng)始終記住其根本目的是尋求解決問題的辦法，而不是尋找“罪犯”。
(4)領(lǐng)導(dǎo)推動原則。由于成本控制涉及全體員工，并且不是一件令人歡迎的事情，因此必須由最高當(dāng)局來推動。
成本控制對企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的要求是：①重視并全力支持成本控制。各級人員對于成本控制是否認真辦理，往往視最高當(dāng)局是否全力支持而定。②具有完成成本目的的決心和信心。管理當(dāng)局必須認定，成本控制的目標(biāo)或限額必須而且可以完成。成本控制的成敗，也就是他們自己的成敗。③具有實事求是的精神。實施成本控制，不可好高騖遠，更不容易急功近利，操之過急。惟有腳踏實地，按部就班，才能逐漸取得成效。④以身作則，嚴(yán)格控制自身的責(zé)任成本。
3制定成本控制標(biāo)準(zhǔn)的方法
3.1按組織層次制定成本控制標(biāo)準(zhǔn)
（1）制定縱向成本控制標(biāo)準(zhǔn)。把成本計劃及降低指標(biāo)層層分解，落實到基層，采取的方法就是財務(wù)人員做大量的調(diào)查研究和反復(fù)測算工作，最后把目標(biāo)成本定下來，它的真正意義在于企業(yè)現(xiàn)在真正以效益為中心，使職工真正認識到成本的重要性，從而大大加強了成本意識。
（2）制定橫向成本控制標(biāo)準(zhǔn)。在制定縱向成本控制標(biāo)準(zhǔn)占分解指標(biāo)的同時，還要考慮到把成本管理的責(zé)任、成本計劃及其有關(guān)指標(biāo)分別落實到各職能部門。
①生產(chǎn)部門全面掌握生產(chǎn)情況和物質(zhì)條件，熟悉各職能部門生產(chǎn)運營能力及其利用程度，負責(zé)編制并落實生產(chǎn)計劃和作業(yè)計劃，組織均衡生產(chǎn)，合理安排人力、物力，努力縮短生產(chǎn)周期。
②供銷部門負責(zé)制定原材料供應(yīng)計劃，合理組織原材料的采購運輸，防止停工待料，避免材料積壓，降低材料消耗。
③財務(wù)部門是實際成本控制的綜合部門，要在編制并落實成本計劃和費用預(yù)算的基礎(chǔ)上，經(jīng)常對成本控制標(biāo)準(zhǔn)進行計劃、監(jiān)督和考核，使成本控制不斷完善和發(fā)展，使企業(yè)真正增收節(jié)支。
3.2按經(jīng)濟內(nèi)容制定成本控制標(biāo)準(zhǔn)
(1)制定產(chǎn)品設(shè)計、試制過程的控制標(biāo)準(zhǔn)。在產(chǎn)品設(shè)計時就要考慮機器設(shè)備、原材料使用、人力安排、動力消耗等原因，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時改進。
(2)制定材料成本的控制。原材料成本一般占產(chǎn)品成本的較大比重是成本控制的重點之一。
(3)制定工資產(chǎn)成本控制標(biāo)準(zhǔn)。勞動人事部門要制定合理的工時定額，在出勤率、工資、獎金、津貼等的核算、統(tǒng)計與考核中根據(jù)實際情況制定基本標(biāo)準(zhǔn)，獎勤罰懶，提高職工的工作積極性，把工資與效益掛鉤。
(4)制定產(chǎn)品控制標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品質(zhì)量、數(shù)量既影響班組工序銜接與平衡，又影響工作效率，所以要合理分配以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
4制定成本控制標(biāo)準(zhǔn)的注意事項
制定成本控制標(biāo)準(zhǔn)的方法與標(biāo)準(zhǔn)本身不是一成不變的，會隨著時間的變化而變動。因此，在此過程中，我們應(yīng)注意做到以下幾點：
(1)企業(yè)財務(wù)部門應(yīng)根據(jù)每年的物價指數(shù)、主要原材料的價格狀況及對企業(yè)的影響，以物價指數(shù)為基本依據(jù)，對成本控制標(biāo)準(zhǔn)及時進行修訂、調(diào)整。
(2)企業(yè)經(jīng)營計劃部門根據(jù)狀況進行預(yù)測并投產(chǎn)后，每年6月初和12月會同財務(wù)部門對成本標(biāo)準(zhǔn)進行考查后，若有新的能力完成建設(shè)項目，就由有關(guān)計劃、財務(wù)部門核定該標(biāo)準(zhǔn)。
(3)凡是企業(yè)下屬單位有效降低成本的做法，累計3年有效者，均將作為成本控制標(biāo)準(zhǔn)并投入生產(chǎn)中，但同時允許以3年的時間溢出為基準(zhǔn)獎勵實施者。
關(guān)鍵詞：視頻檢測PCI總線PPP協(xié)議
引言
隨著計算機視覺技術(shù)以及圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機視覺和視頻檢測技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能交通、設(shè)備制造等很多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的視頻檢測往往采用工控機作為其視頻處理器來實現(xiàn)其功能。這種方法往往由于工控機處理速度的問題，無法實現(xiàn)對各個不同方向同時進行視頻檢測，而且由于視頻檢測處理過程需要占用大量的處理時間，因而無法實現(xiàn)實時的遠程控制功能。
目前在遠程控制和通信方面，基于DOS和Windows操作系統(tǒng)的通信平臺得到普遍的引用，但是DOS操作系統(tǒng)作為單任務(wù)操作系統(tǒng)，無法實現(xiàn)多任務(wù)功能和實時處理的要求；而Windows操作系統(tǒng)作為視窗操作系統(tǒng)，其系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性也無法與實時多任務(wù)嵌入式操作相比擬。
本文提出一種以DSP作為視頻檢測處理芯片，以Linux為操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)的開發(fā)主要包括視頻檢測卡和x86通信平臺的設(shè)計2個部分。視頻檢測卡主要包括模擬圖像采集、轉(zhuǎn)換、DSP視頻檢測3個部分，每塊交換參數(shù)檢測卡擴充PCI總線接口，插在通信開發(fā)平臺的PCI總線插口上，通過PCI總線同通信平臺交換數(shù)據(jù)。通信平臺處理多塊交通參數(shù)檢測卡的通信問題，將視頻檢測卡通過PCI總線傳送過來的視頻檢測數(shù)據(jù)實時通過網(wǎng)絡(luò)傳送給控制中心。系統(tǒng)的功能方框圖如圖1所示。
根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，視頻檢測卡功能主要分為：模擬圖像采集、模擬圖像A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩存以及DSP視頻檢測5個部分。視頻檢測卡流程如圖2所示。
本系統(tǒng)采用Philips公司的SAA7111A來實現(xiàn)模擬圖像A/D轉(zhuǎn)換。該芯片可實現(xiàn)多路選通、鎖相與時序、時鐘產(chǎn)生與測試、ADC、亮色分離等功能。其輸出可以具有如下格式：YUV4：1：1（12bit）、YUV4：2：2（16bit）、YUV4：2：2(CCIR-656)（8bit）等。由于DSP處理芯片和SA7111A的時序不同，可以通過CPLD進行邏輯控制FIFO來完成數(shù)據(jù)緩存的功能。
DSP是實時信號處理的核心。本系統(tǒng)采用TI公司DSP芯片——TMS320C6211。該芯片屬C6000的定點系列，C6211在這個系列中是性價比最高的一種。C6211處理器由3個主要部分組成：CPU內(nèi)核、存儲器和外設(shè)。集成外設(shè)包括EDMA控制器、外存儲器接口（EMIF）、主機口（HPI）、多通道緩沖接口（McBSP）、定時器、中斷選擇子、JTAG接口、PowerDown邏輯以及PLL時鐘發(fā)生器。通過EMIF接口擴充SDRAM，而PCI總線控制芯片的擴展通過HPI接口。
PCI總線的接口芯片PCI9050，主要包括PCI總線信號接口和本地總線（LOCALBUS）信號。在硬件設(shè)計時，只需將本地總線信號的接口通過電平轉(zhuǎn)換連接到DSP的HPI接口，同時擴展PCI接口就可以完成其硬件電路設(shè)計。
2通信開發(fā)平臺的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計
通信開發(fā)平臺以x86為核心器件，擴充PCI總線，通過Modem撥號，實現(xiàn)x86與Internet的連接。
2.1PCI總線設(shè)備驅(qū)動
PCI設(shè)備有3種物理空間：配置空間、存儲器空間和I/O空間。配置空間是長度為256字節(jié)的一段連接空間，空間的定義如圖3所示。在配置空間中只讀空間有設(shè)備標(biāo)識、供應(yīng)商代碼、修改版本、分類代碼以及頭標(biāo)類型。其中供應(yīng)商代碼用來標(biāo)識設(shè)備供應(yīng)商的代碼；設(shè)備標(biāo)識用來標(biāo)識某一特殊的設(shè)備；修改版本標(biāo)識設(shè)備的版本號；分類代碼用來標(biāo)識設(shè)備的種類；頭標(biāo)類型用來標(biāo)識頭類型以及是否為多功能設(shè)備。除供應(yīng)商代碼之外，其它字段的值由供應(yīng)商分配。
命令字段寄存器用來提供設(shè)備響應(yīng)的控制命令字；狀態(tài)字段用來記錄PCI總線相關(guān)事件（詳細的命令控制和狀態(tài)讀取方法見參考文獻4）。
基地址寄存器最重要的功能是分配PCI設(shè)備的系統(tǒng)地址空間。在基地址寄存器中，bit0用來標(biāo)識是存儲器空間還是I/O地址空間。基地址寄存器映射到存儲器空間時bit0為“0”，映射到I/O地址空間時bit0為“1”?；刂房臻g中其它一些內(nèi)容用來表示PCI設(shè)備地址空間映射到系統(tǒng)空間的起始物理地址。地址空間大小通過向基地址寄存器寫全“1”，然后讀取其基地址的值來得到。
PCI設(shè)備的驅(qū)動過程主要包括下面幾個步驟。
首先，PCI設(shè)備的查找。在嵌入式操作系統(tǒng)中一般提供相應(yīng)的API函數(shù)，在Linux操作系統(tǒng)中通過函數(shù)pcibios_find_device(PCI_VENDOR_ID,PCI_DEVICE,index,&bus,&devfn)可以找到供應(yīng)商代碼為PCI-ID，設(shè)備標(biāo)識為PCI-DEVICE的第n(index+1)個設(shè)備，并且返回總線號和功能號，分別保存于bus和devfn中。
第2步，PCI設(shè)備的配置。通過操作系統(tǒng)提供的API函數(shù)訪問PCI設(shè)備的配置空間，配置PCI設(shè)備基址寄存器的配置、中斷配置、ROM基地址寄存器的配置等，這樣可以得到PCI的存儲器空間和I/O地址空閑映射，設(shè)備的中斷號等。在Linux操作系統(tǒng)中，訪問PCI設(shè)備配置空間的API函數(shù)有pcibios_write_config_byte、pcibios_read_config_byte等，它們分別完成對PCI設(shè)備配置空間的讀寫操作。
第3步，根據(jù)PCI設(shè)備的配置參數(shù)，對不同的設(shè)備編寫初始化程序、中斷服務(wù)程序以及對PCI設(shè)備存儲空間的訪問程序。
2.2遠程控制與通信鏈路的建立
與Internet連接的數(shù)據(jù)鏈路方式主要有Ethernet方式和串行通信方式。Ethernet連接方式是一種局域網(wǎng)的連接方式，廣泛應(yīng)用于本地計算機的連接。通過Modem進行撥號連接的串行通信方式，可以實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)通信，下面詳細介紹串行通信接口協(xié)議方式。
串行通信協(xié)議有SLIP、CSLIP以及PPP通信協(xié)議。SLIP和CSLIP提供一種簡單的通過串行通信實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)報封裝方式，通過RS232串行接口和調(diào)試解調(diào)器接入Internet。但是這種簡單的連接方式有很多缺陷，如每一端無法知道對方IP地址；數(shù)據(jù)幀中沒有類型字段，也就是1條串行線路用于SLIP就不能同時使用其它協(xié)議；SLIP沒有在數(shù)據(jù)幀中加上檢驗和，當(dāng)SLIP傳輸?shù)膱笪谋痪€路噪聲影響發(fā)生錯誤時，無法在數(shù)據(jù)鏈路層檢測出來，只能通過上層協(xié)議發(fā)現(xiàn)。
PPP（PointtoPointProtocal，點對點協(xié)議）修改了SLIP協(xié)議中的缺陷。PPP中包含3個部分：在串行鏈路上封裝IP數(shù)據(jù)報的方法；建立、配置及測試數(shù)據(jù)鏈路的鏈路控制協(xié)議（LCP）；不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）。PPP相對于SLIP來說具有很多優(yōu)勢；支持循環(huán)冗余檢測、支持通信雙方進行IP地址動態(tài)協(xié)商、對TCP和IP報文進行壓縮、認證協(xié)議支持（CHAP和PAP）等。圖4為PPP數(shù)據(jù)幀的格式。
PPP的實現(xiàn)可以通過2個后臺任務(wù)來完成。協(xié)議控制任務(wù)和寫任務(wù)。協(xié)議控制任務(wù)控制各種PPP的控制協(xié)議，包括LCP、NCP、CHAP和PAP。它用來處理連接的建立、連接方式的協(xié)商、連接用戶的認證以及連接中止。寫任務(wù)用來控制PPP設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。數(shù)據(jù)報的發(fā)送過程，就是通過寫任務(wù)往串行接口設(shè)備寫數(shù)據(jù)的過程，當(dāng)有數(shù)據(jù)報準(zhǔn)備就緒，PPP驅(qū)動通過信號燈激活寫任務(wù)，使之完成對串行接口設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送過程。PPP接收端程序通過在串行通信設(shè)備驅(qū)動中加入“hook”程序來實現(xiàn)。在串行通信設(shè)備接收到1個數(shù)據(jù)之后，中行設(shè)備的中斷服務(wù)程序（ISR）調(diào)用PPP的ISR。當(dāng)1個正確的PPP數(shù)據(jù)幀接收之后，PPP的ISR通過調(diào)度程序調(diào)用PPP輸入程序，然后PPP輸入程序從串行設(shè)備的數(shù)據(jù)緩存中將整個PPP數(shù)據(jù)幀讀出，根據(jù)PPP的數(shù)據(jù)幀規(guī)則進行處理，也就是分別放入IP輸入隊列或者協(xié)議控制任務(wù)的輸入隊列。
PPP現(xiàn)在已經(jīng)廣泛為各種ISP（InternetSeverProvider）接受，而Linux操作系統(tǒng)下完全支持PPP協(xié)議。在Linux下網(wǎng)絡(luò)配置過程中，通過1個Modem建立與ISP的物理上的連接，然后在控制面板（ControlPanel）里面選擇NetowrksConfiguration。在接口（Interface）里面加入PPP設(shè)備，填入ISP電話號碼、用戶以及密碼，同時將本地IP和遠端IP設(shè)置為0.0.0.0，修改/ETC/PPP/OPTION，加上DEFAULTROUE，由ISP提供缺省路由，這樣就完成了設(shè)備的PPP數(shù)據(jù)鏈路設(shè)置過程，可以通過Internet實現(xiàn)遠程控制。
結(jié)束語
該設(shè)計方法已成功應(yīng)用于智能交換系統(tǒng)的交通參數(shù)檢測系統(tǒng)中。在該系統(tǒng)中，采用4塊DSP視頻檢測卡實現(xiàn)4個不同路面區(qū)域的交通參數(shù)檢測，同時采用Linux作為通信平臺的操作系統(tǒng)；通過PPP協(xié)議建立與監(jiān)控中心的連接，實現(xiàn)監(jiān)控中心對各個視頻檢測卡的遠程控制。
關(guān)鍵詞：遠程控制雙音頻解碼計算機控制網(wǎng)絡(luò)通訊
1多網(wǎng)絡(luò)智能遠程控制系統(tǒng)
遙控技術(shù)是通過一定的手段對被控物體實施一定距離控制的一種技術(shù)，常用的方式有無線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。
而多網(wǎng)絡(luò)遙控則是一種新型智能控制技術(shù)，它與常規(guī)的遙控方式相比，具有無需進行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免電磁污染等優(yōu)勢。同時，由于電信線路各地聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)遍布世界各地，因此，可以充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源跨省市，甚至跨越國家無限長度地進行智能遙控。多網(wǎng)絡(luò)遙控這一課題目前已有涉足者，但是還只限于實驗室階段，距實際應(yīng)用，尤其是對于日常生活尚有一定的距離，并不能完全體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)遙控方式的雙工通信特點。本文基于這一點進行了較大改進。該方法采用單片機進行智能控制，并利用不同的語音提示及計算機軟件來達到對于不同操作的提示及對受控方狀態(tài)信息的反饋，從而實現(xiàn)友好的人機交互界面，使操作者能夠?qū)崟r了解受控方信息，并最終使產(chǎn)品達到交互式與智能化的水平。本系統(tǒng)以CCITT及中國的部分標(biāo)準(zhǔn)程控交換信令（DTMF雙音多頻信號，振鈴信號以及Internet互聯(lián)網(wǎng)的TCP/IP通信標(biāo)準(zhǔn)等）作為系統(tǒng)控制命令及其數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，因而可為以后的產(chǎn)品化提供良好的基礎(chǔ)。
2總體設(shè)計方案
多網(wǎng)絡(luò)智能遙控器的主控部分（即下位機工作部分）由單片機構(gòu)成，主要進行信息處理；如接收外部操作指令以形成各種控制信號，完成各種信息的記錄和信號檢測并為識別控制電路提供單片機與電話外線和計算機的接口等。同時還包括鈴流及其摘掛機檢測、摘掛機控制、雙音頻DTMF識別、串行通訊口控制電路和語音提示等電路。此外還有上位機程序編制和網(wǎng)絡(luò)通訊程序編制等（即上位機工作的互聯(lián)網(wǎng)通信部分）。圖1所示是其系統(tǒng)原理方框圖。
本系統(tǒng)中的語音提示電路受單片機的控制，能產(chǎn)生相應(yīng)的提示語音，可通過反饋電路反饋至電話外線，從而使操作者對電器的操作達到交互式，以便即時了解有關(guān)信息，并為用戶提供友好的操作界面（對電話網(wǎng)絡(luò)用戶）。該系統(tǒng)可通過串行通訊口與上位機相連接后接入Internet互聯(lián)網(wǎng)，上位機的網(wǎng)絡(luò)控制程序中也設(shè)置了語音提示并且具有更加友好的控制界面以方便用戶操作（對互聯(lián)網(wǎng)用戶）。
本系統(tǒng)的每一個接口電路（振鈴檢測、模擬摘掛機、語音提示、雙音頻解碼等）都已經(jīng)過實際的交換機在線實驗，實用性很強。此外，本系統(tǒng)還有許多可以添加的功能。由于本裝置是并聯(lián)于電話機的兩端，因而不會影響電話機的正常使用。用戶通過異地的電話機撥通本裝置所連接外線的電話號碼時，便可通過市局交換機向電話機發(fā)出振鈴信號。本裝置如果檢測到三次振鈴，即三次響鈴后無人接聽，則自動摘機，進入控制環(huán)境，同時根據(jù)語音提示在用戶完成操作后退出本系統(tǒng)。用戶也可以通過互聯(lián)網(wǎng)登陸目標(biāo)主機服務(wù)器來進行遠程控制。本系統(tǒng)采用VisualC++編程來實現(xiàn)上位機控制與Internet遠程遙控。它可將現(xiàn)有的電話功能加以擴展，其中公用管理部分包括繼續(xù)唿叫功能、來訪語音留言功能（可自動記錄時間和日期）等；而私用管理部分則包括收聽來訪的語音留言、控制電器、查詢電器工作狀態(tài)等。
3設(shè)計與實踐
本系統(tǒng)所設(shè)計的電路主要包括一個語音錄放電路，一個雙音頻譯碼電路，一個鈴流檢測電路，CPU電路，串行通訊電路和繼電器控制電路。
3.1鈴流檢測單元電路
當(dāng)用戶被唿叫時，程控電話交換機發(fā)出鈴流出號。振鈴信號為25±3V的正弦波，揩鈴失真不大于10％，電壓有效值為90±15V。振鈴為5秒為周期，即1秒送，4秒斷。因振鈴信號電壓比較高，故應(yīng)使之降壓后再輸入至光電耦合器，以通過光耦進行隔離轉(zhuǎn)換。因而光電耦合器輸出的是時通時斷的脈沖，信號可直接輸出至單片機的計數(shù)器輸入口，從而完成整個振鈴音檢測和計數(shù)的過程。電話外線信號通過0.47μF電容器的隔直和5.1kΩ電阻器的衰減加到光電耦合器的發(fā)光二極管端。與之并聯(lián)的反相二極管的作用是保護發(fā)光二極管，以免其反相電壓過高而損害發(fā)光二極管。通過試驗，最終確定選50kΩ電阻可起到拉高光耦引腳電壓的作用。
3.2雙音頻解碼單元電路
雙音頻解碼電路由專用芯片MT8870組成。圖2所示是其外部電路，譯碼結(jié)果由數(shù)據(jù)總線提供給CPU的P1.0～P1.3口，譯碼結(jié)束后產(chǎn)生的中斷請求信號可通過T0(組成加1計數(shù)器)請求中斷，以告訴CPU轉(zhuǎn)換結(jié)束，數(shù)據(jù)等待讀入。讀入信號為四位二進制碼，碼值民電話按鍵的對應(yīng)關(guān)系如表1所列。
表1碼值與電話按鍵的對應(yīng)關(guān)系
FLOWFHIGHDIGITD3D2D1D0
697120910001
697133620010
697147730011
770120940100
770133650101
7701477601110
852120970111
852133681000
852147791001
941133601010
9411209*1011
9411477#1100
6971633A1101
7701633B1110
8521633C1111
9411633D0000
當(dāng)外線信號經(jīng)過二極管組成的橋路降壓整形后，可由0.1μF的電容進行隔直并由100kΩ的電阻進行衰減，然后便可以將其進入雙音頻譯碼芯片MT8870的輸入端。
3.3語音電路
本系統(tǒng)選用美國ISO公司的ISD4003單片語音錄放集成電路作為語音提示電路的核心部分。ISD4003采用E2PROM存儲器，可永久保存信息，并可零功能存儲；該存儲器同時采用D/A直接模擬量存儲技術(shù)，因而能較好地保留語音信息中的有效成分，提高錄放音的清晰度。ISD4003可以存儲長達8分鐘的語音，并能實現(xiàn)分段語音錄放，每段錄放音均有一個起始地址，該起始地址及其控制信號均可由單片機通過其SPI通信口給定。ISD4003的電路非常簡單，只需少許阻容元件即可。由ISD4003構(gòu)成的系統(tǒng)與用戶的語音交互界面單元電路如圖3所示。
3.4串行通訊電路和CPU單元
本系統(tǒng)中的串行通訊電路由專用的MAX202組成，主要用于系統(tǒng)與PC機的串行通信。CPU電路由AT89C52作為中央處理器并配以簡單的電路組成，同時選用22μF的電容和1kΩ的電阻構(gòu)成系統(tǒng)自動上電復(fù)位電路。11.0592MHz晶振和兩個30pF的電容組成了系統(tǒng)的時鐘基準(zhǔn)電路。由于CPU內(nèi)部就有存儲器，所以本系統(tǒng)未對其進行存儲擴展。
圖3語音單元電路
4軟件設(shè)計
4.1下位機通訊軟件設(shè)計
通過receive()函數(shù)可實現(xiàn)下位機與上位機的數(shù)據(jù)接收，而send()函數(shù)則用于實現(xiàn)下拉機與位機的數(shù)據(jù)發(fā)送，bote（）函數(shù)的作用是實現(xiàn)串行通訊口初始化和9600波特率的產(chǎn)生。
4.2雙音頻識別部分軟件的設(shè)計
雙音頻信號由雙音頻譯碼單元電路檢測,當(dāng)有信號將譯碼輸出到數(shù)據(jù)總線后，系統(tǒng)將產(chǎn)生中斷請求，并送到T0計數(shù)器以產(chǎn)生中斷，同時由CPU執(zhí)行T0中斷服務(wù)程序。T0中斷服務(wù)程序由firstdetect（）函數(shù)和seconddetect()函數(shù)組成。Firsdetect（）函數(shù)用于完成對總線（P1.0～P1.3）數(shù)據(jù)的第一層菜單值進行讀入識別；seconddetect（）函數(shù)用于完成對總線數(shù)據(jù)第二層菜單值的讀入識別。由于本系統(tǒng)目前只設(shè)有兩層菜單，所以第二層也同時用作控制命令的觸發(fā)。
4.3語音控制部分的通信軟件設(shè)計
以下的SPI通信程序是用C51語言的16位命令格式編寫的。使用時，將其高8位地址和低8位地址正確給定，即可將控制信息（包含在高8位地址的高5位）通過ISD4003的SPI口進行傳輸。詳細的SPI接口指令見ISD4003系列芯片手冊。下面給出部分語音控制部分的通信程序。
VoidSPI_COM(ucharaddress-high,ucharaddress-low
{
uchari,Bit-temp;
SCLK=0;
SS=0;/*chipselectedsignal*/
for(i=0;i<8;i++)/*writeloweightbitsaddress*/
{
SCLK=0;
Bit-temp=address-low&0x01;
/*0x01equalsto00000001B;getthefirstbitfromtherightinthisway*/
if(Bit-temp==0)
MOSI=0;/*ifitdoesn''''twork,somenopsmaybeneeded*/
Else
MOSI=1;/*ifitdoesn''''twork,somenopsbeneeded*/
SCLK=1;
Address-low=address-low>>1;
}
for(i=0;i<8;i++)/*writehigheightbitsaddress*/
{
SCLK=0;
Bit-temp=address-high&0x01;/*0x01equalsto00000001B;getthefirstbitfromtherightinthisway*/
if(Bit-temp==0)
MOSI=0;/*ifitdoesn''''twork,somenopsmaybeneeded*/
Else
MOSI=1;/*ifitdoesn''''twork,somenopsmaybeneeded*/
SCLK=1;
address-high=address-high>>1;
}
SS=1;
4.4通訊軟件的設(shè)備與實現(xiàn)
通訊軟件主要由Internet網(wǎng)絡(luò)通訊軟件和本地上、下位機通訊軟件組成。Internet網(wǎng)絡(luò)通訊主要完成網(wǎng)絡(luò)控制。該部分主要由客戶端軟件和服務(wù)器軟件組成，網(wǎng)絡(luò)通訊軟件可在windows環(huán)境下用VisualC++開發(fā)完成。而上位機通訊軟件則用于完成服務(wù)器（微型計算機）和下位機的通訊。該網(wǎng)絡(luò)通訊的結(jié)構(gòu)原理如圖4所示。網(wǎng)絡(luò)通訊軟件可用VisualC++為基礎(chǔ)為設(shè)計。它通?？捎煽蛻舳塑浖头?wù)器軟件來組成。
服務(wù)器作為上位機和系統(tǒng)中央控制器，通常通過串行通訊口相連接。由于本系統(tǒng)上、下位機的傳輸數(shù)據(jù)不多，所以沒有設(shè)置專門的數(shù)據(jù)庫。所得的信息只供控制用，而不必存儲成文件。上、下位機通訊時，本系統(tǒng)規(guī)定了以下協(xié)議：上位機對下位機發(fā)送字母‘A’表示空調(diào)器打開，發(fā)送''''a''''表示空調(diào)器關(guān)閉，下位機對上位機是同樣的對應(yīng)關(guān)系；發(fā)送‘B’表示熱水器打開，發(fā)送''''b''''表示熱水器關(guān)閉；發(fā)送‘C’表示電飯煲打開，發(fā)送‘c’表示電飯煲關(guān)閉?？蛻舳塑浖亲鳛檫h程Internet網(wǎng)絡(luò)控制的終端軟件，系統(tǒng)通訊應(yīng)采用文本形式，命令由文本字符串組成。例如：當(dāng)按下開熱水器按鈕時，客戶端軟件向服務(wù)器軟件發(fā)出命令字符串“WaterHeaterIsOpened”，服務(wù)器軟件端顯示：“CMDfromclient:WaterHeaterIsOpened”并在內(nèi)部解釋該字符串命令，即發(fā)送‘B’給下位機。而當(dāng)中央控制器通過電話遠程控制電路來打開熱水器后，下位機將發(fā)送給上位機（服務(wù)器）一個‘A’，以表示熱水器已經(jīng)打開；當(dāng)電話遠程控制關(guān)閉熱水器后，下位機則發(fā)給上位機（服務(wù)器）一個‘a(chǎn)’，以表示空調(diào)器已經(jīng)關(guān)閉。同時客戶端軟件會有相應(yīng)的提示語音，以表明家里電器的狀態(tài)，以此實現(xiàn)兩種控制方式之間的信息交互。
5系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試
本系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試所用到的設(shè)備如下：
（1）MCS-51仿真機一臺；
（2）HA6138(18)P/T雙音多頻電話機一部；
（3）微機二臺；
（4）示波器一臺；
（5）數(shù)字萬用表一臺；
本系統(tǒng)上電即可自動復(fù)位。它可采用5V蓄電池供電，實際上，該產(chǎn)品也可以由電話線饋電提供電壓。本系統(tǒng)需要一臺電話來完成其輔助功能，即語音留言和收聽留言。電話的聽筒要和本系統(tǒng)的語音錄音輸入互相連接，話筒和本系統(tǒng)的語音輸出相連接。實際產(chǎn)品可以將電話功能集成。當(dāng)準(zhǔn)備使用網(wǎng)絡(luò)功能時，用戶應(yīng)將本系統(tǒng)通過串行通訊口連接到家中的聯(lián)網(wǎng)計算機上面，然后運行本系統(tǒng)的服務(wù)器端軟件，同時指定服務(wù)器計算機的端口號。這樣，使用者在外地就可以通過客戶端軟件來訪問家中的服務(wù)器并發(fā)送控制信息。
當(dāng)用戶以電話網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)控制時，本的工作方式為：檢測三次振鈴信號，如無人接聽則自動摘機，同時播放語音提示：“這里是某某家中央控制系統(tǒng)，請按鍵選擇功能，1繼續(xù)唿叫，2語音留言，3遠程控制……”。用戶根據(jù)語音提示選擇功能，最后按“?！辨I結(jié)束本次控制過程并掛斷。特別的是，當(dāng)用戶進入遠程控制功能時，要接著輸入四位密碼否則不能完成控制，密碼正確后會有語音提示：“請選擇：1打開空調(diào)器，2關(guān)閉空調(diào)器，3打開熱水器，4關(guān)閉熱水器，5打開電飯煲，6關(guān)閉電飯煲……”。
當(dāng)用戶以Internet互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)控制時，本系統(tǒng)客戶端軟件界面將十分友好。用戶可先連接到家中的服務(wù)器，然后用鼠標(biāo)點擊來實現(xiàn)相應(yīng)的功能。由于進入客戶端軟件和服務(wù)器軟件都需要用戶的授權(quán)密碼，因此，該系統(tǒng)使用時非常安全。
摘要：遠程自動化控制閘門單片機
閘門調(diào)節(jié)是灌區(qū)工程中經(jīng)常采用的手段，閘門控制的探究對于節(jié)約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節(jié)約用水具有重要的意義。目前國內(nèi)大部分灌區(qū)已基本實現(xiàn)流量數(shù)據(jù)的自動采集和監(jiān)測，并把數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾聿块T，但是在根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)進行遠程自動監(jiān)測和控制方面成熟的經(jīng)驗非常少。國外非凡是歐美等先進國家在這方面已經(jīng)達到較高的水平，如美國的SRP灌區(qū)自動化澆灌系統(tǒng)，可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息，通過計算機處理后，控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內(nèi)某大型灌區(qū)為例，對閘門的自動監(jiān)控進行了探究。
1、系統(tǒng)的總體設(shè)計
本系統(tǒng)采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，分一個主站和若干個子站，通過無線調(diào)制解調(diào)器構(gòu)成一個無線通訊網(wǎng)絡(luò)，對多個斷面的數(shù)據(jù)信息進行采集、傳輸、處理和控制。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。下位機中的傳感器把引水渠中的水位值和各閘門的開度值經(jīng)轉(zhuǎn)換后送給編碼器，編碼器對水位及閘門開度信號進行編碼，在通過避雷器將編碼信號傳給數(shù)采儀，數(shù)采儀將數(shù)據(jù)進行初步加工和處理后由無線調(diào)制解調(diào)器傳給上位機，上位機即系統(tǒng)主站，可分別和不同的子站建立聯(lián)系，查詢各測點的數(shù)據(jù)，并按照用戶的要求對各閘門進行控制，下位機中的控制箱接收到此信息，經(jīng)過計算，發(fā)出控制信號自動控制閘門到一定的開度，達到自動控制的目的。
圖1閘門遠程自動監(jiān)測和控制結(jié)構(gòu)圖
2、下位機系統(tǒng)設(shè)計
設(shè)計下位機重點在于閘門自動控制箱的設(shè)計，本文提出閘門的運行控制模式，并進行可靠性處理，然后利用無線傳輸設(shè)備和上位機進行通訊，傳輸數(shù)據(jù)。
2.1下位機硬件電路設(shè)計
本系統(tǒng)采用AT89系列單片機，采用矩陣式鍵盤進行輸入數(shù)據(jù)，鍵盤提供切換鍵、時間設(shè)置鍵、控制鍵三個按鍵，通過三個按鍵顯示水位、流量、閘門開度、日期和時間。切換鍵實現(xiàn)上述四個功能的轉(zhuǎn)換，時間設(shè)置鍵用于修改日期和時間，控制鍵用于對電機啟停進行控制。
2.2閘門控制系統(tǒng)設(shè)計
本系統(tǒng)下位機接收到上位機傳來的要求流量值（或水位值），當(dāng)要求的流量值（或水位值）和系統(tǒng)所測的流量值（或水位值）不一致時，單片機啟鍵閉合，閘門電動裝置控制箱自動啟動電機，提升或下降閘門，當(dāng)所要求的流量值（或水位值）和當(dāng)前所測流量值（或水位值）相等時，單片機閉鍵閉合，電機自動停止，達到自動控制的目的。
閘門的運行控制模式有實時型控制模式和定時型控制模式兩種，在實時型控制模式中，上位機根據(jù)用戶要求的流量，利用流量—水位關(guān)系曲線把要求的流量換算成要求的水位，然后和下位機聯(lián)系，下位機接到信號后，由電動裝置控制箱控制電機的正反轉(zhuǎn)，達到要求時停止轉(zhuǎn)動。定時控制模式要求用戶輸入所期望的流量值和要求閘門動作的時間，下位機的控制箱在規(guī)定的時間里自動開啟和關(guān)閉閘門，進行控制。
2.3無線通訊設(shè)備SRM6100調(diào)制解調(diào)器
SRM6100無線調(diào)制解調(diào)器原是美國Data-LincGroup公司生產(chǎn)的軍用產(chǎn)品，現(xiàn)應(yīng)用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行無線通訊方法，在2.4GHz-2.483GHz頻段應(yīng)用智能頻譜跳頻技術(shù)，在無阻擋物的情況下，兩調(diào)制解調(diào)器之間的通訊距離可達32.18公里，可實現(xiàn)PLC（可編程控制器）和工作站之間的無線連接。SRM6100應(yīng)用跳頻，擴頻和32位誤碼矯正技術(shù)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。無需昂貴的射頻點檢測技術(shù)。射頻數(shù)據(jù)傳輸速率為188kbps。并且不需要FCC點現(xiàn)場許可證。SRM6100支持多種組態(tài)，包括點對點通訊和多點通訊。多點通訊對子站數(shù)目無限制。并且SRM6100可做為中繼器工作，以達到擴展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。
2.4下位機可靠性處理
為了精確控制電動閘門的關(guān)閉，避免電動閘門在工作中出現(xiàn)過載破壞或關(guān)閉不嚴(yán)的現(xiàn)象，本系統(tǒng)在電動軸上安裝了轉(zhuǎn)矩傳感器，用來監(jiān)測閘門輸出軸的轉(zhuǎn)動力矩，以判定閘門是否關(guān)嚴(yán)、是否被卡住。閘門電動裝置用于檢測和控制閘門的開度，本系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動軸上安裝了光電碼盤，考慮到閘門可能出現(xiàn)頻繁的正反轉(zhuǎn)交替，為了避免錯位和丟碼，采用雙光耦技術(shù)，光耦輸出的兩路信號經(jīng)74221雙單穩(wěn)觸發(fā)器進行整形，89C51的INT0和INT1對其進行計數(shù)、計時，并判定轉(zhuǎn)動方向，計算閘門開度。電動閘門在工作中若出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，系統(tǒng)會自動報警，切斷電機電源并顯示故障情況。
2.5下位機軟件設(shè)計
下位機的軟件設(shè)計分為閘門自動裝置控制箱程序設(shè)計和串行口中斷服務(wù)程序設(shè)計兩部分。閘門自動裝置控制箱程序設(shè)計主要完成數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示、按鍵操作等功能，串行口中斷服務(wù)的程序完成下位機向上位機數(shù)據(jù)的傳送和用戶設(shè)定參數(shù)的接收?？刂葡涑绦虻闹骺驁D如下摘要：
圖2、閘門自動控制程序流程圖
3、上位機設(shè)計
上位機的軟件部分采用VB6.0為開發(fā)工具，將各個功能模塊化，分別解決相應(yīng)新問題，再將各個模塊組裝，構(gòu)成上位機軟件系統(tǒng)的核心，上位機軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，通信模塊位于最底層，其余模塊功能的實現(xiàn)都直接或間接建立在此模塊的基礎(chǔ)上，本文利用VB的API函數(shù)編寫串口通訊程序，程序的框圖如圖4所示。數(shù)據(jù)管理模塊的主要功能就是為水位、流量、閘位等建立數(shù)據(jù)庫，并對其進行管理。
圖3、上位機軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
圖4、通信模塊程序流程圖
4、結(jié)語
本文以國內(nèi)某灌區(qū)為例，全面分析了灌區(qū)閘門自動化控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其設(shè)計，對其軟件開發(fā)和硬件選擇作了全面闡述，并總結(jié)了提高自動化系統(tǒng)可靠性的經(jīng)驗，為提高灌區(qū)現(xiàn)代化管理水平提供了有利的工具，具有較高的使用價值和廣泛的應(yīng)用前景。
參考文獻摘要：
[1、水利水文儀器介紹，水利部南京水利水文自動化探究所，1997。
關(guān)鍵詞：串行通信ActiveX控件查詢接收動態(tài)數(shù)組最佳化TimeDelay
1多站遠程無線控制系統(tǒng)組成
多站遠程無線控制系統(tǒng)是以計算機作為中心控制站，用多個信號源作為下位機，通過無線模塊進行數(shù)據(jù)通信的。系統(tǒng)中的上位機作為數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理的中心站，當(dāng)下位機實時采集到上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)后，便可進行簡單的數(shù)據(jù)處理并向上位機回送數(shù)據(jù)。
上位機無線通訊接口使用串行端口與無線數(shù)傳模塊相連，數(shù)字信號通過天線調(diào)制后送到下位機的一臺外置無線模塊，然后通過串口送入單片機進行處理。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。
2串行通訊控件
利用VB開發(fā)通信程序主要有兩種方法，一是利用VB本身提供的控件（CONTRALS），另一種是利用WINDOWSAPI應(yīng)用程序接口。在實際應(yīng)用中，用VB控件實現(xiàn)通訊的方法比調(diào)用SDK的API動態(tài)連接庫的方法更加方便和快捷，而且可以用較少的代碼實現(xiàn)相同的功能，這就是用VB控件實現(xiàn)通訊的優(yōu)點所在，下面主要介紹一下利用VB控件實現(xiàn)無線通訊的方法。
VB控件工具箱中提供了一個使用非常方便的串行通訊控件MSComm，它提供了使用RS－232串行通訊上層開發(fā)的所有細則。通過它完成串行通訊既可以使用查詢方式，又可以使用事件驅(qū)動方式?？丶囊恍┲匾獙傩约捌湔f明如表1所列。
表1MSComm控件的屬性說明
屬性設(shè)定值說明
ComPort1串口號，如果串口1已所用，改用串口2
InBufferSize1024接收緩沖區(qū)大小
InputLen0從接收緩沖區(qū)讀取的字節(jié)數(shù)，0表示全部讀取
InputMode1接收數(shù)據(jù)的類型，0表示文本類型，1表示二進制類型
OutBufferSize1024發(fā)送緩沖區(qū)大小
RThreshold1設(shè)定接收幾個字符時觸發(fā)OnComm事件，0表示不產(chǎn)生事件，1表示每接收一個字符就產(chǎn)生一事件
SThreshold0設(shè)定在觸發(fā)OnComm事件前，發(fā)送緩沖區(qū)所允許的最少的字符數(shù)，0表示發(fā)數(shù)據(jù)時不產(chǎn)生事件，1表示當(dāng)發(fā)送緩沖區(qū)空時產(chǎn)生OnComm事件
Settings1200,n,8,1串口的參數(shù)設(shè)置，依次為波特率、奇偶校驗（n-無校驗，e-偶校驗，o-奇校驗）、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)
3應(yīng)用實例
本系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)并非點對點的通訊，而是采用一點對多點的廣播式通訊方式。由于無線通訊可能會有空間的噪聲干擾，因此，需要采取一些抗干擾措施。首先是身份識別碼，因為給下位機編碼可以保證網(wǎng)絡(luò)通訊的有序性，因此，每個站都應(yīng)有身份碼。其次是包頭識別碼，由于在發(fā)送了傳輸命令之后，下位機開始以打包的形式傳輸數(shù)據(jù)，因而每一包都有一個包頭和包尾識別碼，假如識別碼有誤，則表明該次傳輸為不正常數(shù)據(jù)。因此，應(yīng)使用1200波特率、無奇偶校驗位、8個數(shù)據(jù)位、1個停止位的較穩(wěn)定狀態(tài)。
上位機向下位機發(fā)送的參數(shù)有站號、狀態(tài)（開機、關(guān)機）、頻率、重復(fù)周期、脈寬、天線轉(zhuǎn)速、天線掃描方式、天線狀態(tài)、天線角度等。發(fā)送命令有手動方式和自動方式兩種。自動方式是由定時器自動完成的。為了及時知道分站的狀態(tài)和運行情況，還應(yīng)設(shè)計定時查詢和即時查詢。
在無線通訊過程中，除了規(guī)定合理的協(xié)議之外，為了保證通訊的正確性，在數(shù)據(jù)發(fā)送時還應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾友訒r，特別是當(dāng)速度較慢的計算機向速度較快的計算機發(fā)送數(shù)據(jù)時，更應(yīng)適當(dāng)增加延時。
由于該項目的軟件源代碼較長，故只給出和串口通訊有關(guān)的程序片段供大家參考。筆者在工作中實踐了三種通訊方式，即查詢方式、事件驅(qū)動方式、事件驅(qū)動轉(zhuǎn)查詢方式。這三種方式各有利弊，其中查詢方式具有方便可靠的特點，可利用協(xié)議或設(shè)定時鐘來進入和退出查詢狀態(tài)，但它不是資源的有效利用方式；事件觸發(fā)方式對于定長通訊非常有效，但其定長通訊在有些場合不適用；而事件驅(qū)動轉(zhuǎn)查詢方式既有事件驅(qū)動的特點又有轉(zhuǎn)查詢方式的特點，可以說是匯集了前二者之長，故可有效利用資源。下面著重介紹事件驅(qū)動轉(zhuǎn)查詢方式。
由于在通訊中，RTS電平可置高或置低，如果用事件驅(qū)動，計算機就會進入中斷，資源就沒有有效利用，所以在程序中添加了一個接收函數(shù)。為了保證程序的可靠性和靈活性，可以運用設(shè)置身份碼等方法來保證各個子站互不干擾，具體實現(xiàn)過程的主程序流程圖如圖2所示。
除以上處理外，還可以使用以下方法來增加系統(tǒng)的可靠性、靈活性和效率。
（1）設(shè)置身份碼和目的地址
每個數(shù)傳模塊均有表示其唯一身份的身份碼，身份碼長為兩個字節(jié)共十六位。第一字節(jié)表示組碼，第二字節(jié)表示組內(nèi)識別碼，身份碼可用D7HF5HXXHYYH設(shè)置，可設(shè)置于模塊內(nèi)的EEROM中，掉電后不丟失。在數(shù)據(jù)傳送前，應(yīng)設(shè)置目的地址，以便確定由哪個來接收數(shù)據(jù)。采用此方法可以有效地防止干擾。
（2）使用動態(tài)數(shù)組
接收字節(jié)數(shù)據(jù)時，必須使用動態(tài)數(shù)組。一個動態(tài)數(shù)組被聲明后，可以利用Input屬性將串行端口輸入緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)指定到該動態(tài)數(shù)組中。被接收到的數(shù)據(jù)的實際大小必須利用Lbound及Ubound才能取得最大及最小索引值，同時也只有這樣，才能利用程序?qū)?nèi)部的值一一顯示出來。另外，利用最大和最小索引值還可以判斷是否為一次成功接收。
（3）最優(yōu)化TimeDelay
在每次傳輸指令后，一定要等待一段時間才可能從串行端口的輸入緩沖區(qū)中取得信號源傳回的數(shù)據(jù)，這個時間有多久是項目的關(guān)鍵，太長了效率太低，太短了，數(shù)據(jù)有可能接收不全，所以有必要進行最佳化測試。具體代碼如下：
PublicDeclareFunctionGetTickCountLib″ker-nel32″（）AsLong
DimBuf＄
DimT1＆T2＆
Comm1．Output＝Trim（Ucase（txtsend．．Text））＆vbcr
T1＝GetTickCount（）
Do
Buf＝Buf＆Comm1．Input
LoopUnitlInstr（1，Buf，vbCr）＞0
T2＝GetTickCount（）
LblTime．Caption＝CStr（T2－T1）＆“ms”
該程序中使用GetTickCount來取得系統(tǒng)自開機后每千分之一秒更新的Tick值，在接收的前后加上取Tick值的敘述，自然就可以得到傳輸?shù)臅r間了。從測試的結(jié)果來看，傳輸單個數(shù)據(jù)的時間為100ms，10個群組的時間約為500ms。
（4）增加程序的效率
利用下面的程序可在無線通訊受到干擾或?qū)Ψ皆O(shè)備電源沒有打開等原因造成對方數(shù)據(jù)不能上傳時，避免程序一直在等待。如果在規(guī)定時間內(nèi)還沒等到規(guī)定的字節(jié)數(shù)時就跳出循環(huán)，并出現(xiàn)一個重新發(fā)送對話框。此時如果還是不對，就彈出一個對話框“請檢查系統(tǒng)?。?。具體程序如下：
PublicSubReceiveData（）
′OnErrorResumeNext
Dimstart，dendAsInteger
Dimbyin（）AsByte
Dimbyindata（11）AsByte
DimI％buf＄
′根據(jù)事件分發(fā)處理
DoWhilefrmMSCommDemo．MSComm1．CommEvent＝2
ExitDo
Loop
Timedelay850′適當(dāng)延時
byin＝frmMSCommDemo．MSComm1．Input
′接收串行端口內(nèi)的數(shù)據(jù)至動態(tài)數(shù)組中
dend＝UBound（byin）′得到最大值
start＝LBound（byin）′得到最小值
Ifdend＜5Then
MsgBoxRadarNoOut＆“信號源出現(xiàn)系統(tǒng)
故障，請求檢修！”vbOKOnly
ExitSub
EndIf
′接收串行端口內(nèi)的數(shù)據(jù)至動態(tài)數(shù)組中
′ReDimPreservebyin（11）AsByte
Ifbyindata（0）＝＆H55Andbyindata（1）＝＆HAA
Then′包頭正確，接收到包頭進行數(shù)據(jù)處理
．
．
．
Endsub
′延時程序
SubTimedelay（TTAsLong）
DimtAsLong′聲明一個長整數(shù)，記錄計數(shù)值
t＝GetTickCount（）′取得系統(tǒng)計數(shù)值
Do′開始循環(huán)
DoEvents
IfGetTickCount－t＜0Thent＝GetTick-Count′歸零
LoopUntilGetTickCount－t＞＝TT′計算延遲是否到達
EndSub
4結(jié)論
根據(jù)本系統(tǒng)的研制經(jīng)驗，利用MSCOMM控件開發(fā)無線通信要把握好以下三條：
（1）收發(fā)之間應(yīng)延時適當(dāng)，這需要在測試中不斷地調(diào)試，以達到最佳效果。
1.1遠程監(jiān)控需求分析
1）具有遠程控制休眠、喚醒地震儀功能。地震儀在放炮之前喚醒，在停止施工期間休眠，地震儀可有選擇的進行采集工作，這樣大大節(jié)省了數(shù)據(jù)存儲空間，降低了采集系統(tǒng)的功耗，延長了儀器的待機時間。
2）可查詢?nèi)鏑F卡剩余空間，內(nèi)置電池電量，位置經(jīng)緯度，采集站狀態(tài)等信息。對剩余空間、電池電量不足，采集站狀態(tài)錯誤且不能遠程修復(fù)的采集站及時安排工作人員更換。提高野外勘探作業(yè)的工作效率和靈活性，增強采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性。對讀取回來的地震儀經(jīng)緯度信息在上位機端進一步處理，可用于研發(fā)地震儀排列位置監(jiān)測及遠程防盜系統(tǒng)，保障野外勘探儀器的安全性。
3）遠程控制地震儀自檢功能，并能回收自檢數(shù)據(jù)。地震儀系統(tǒng)自檢內(nèi)容包括檢波器內(nèi)阻、噪聲、隔離度測試等，一次完整的自檢過程通常需要2-5分鐘，因此無纜存儲式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般只在開機時自檢一次，之后則無自檢過程，因此采集站的部分工作狀態(tài)，如檢波器連接狀態(tài)等僅僅反映了系統(tǒng)開機時的狀態(tài)，不能作為現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)。法國UNITE系統(tǒng)由于沒有遠程監(jiān)控功能，在自存儲模式下通常是定時自檢，自檢時間為5分鐘，在系統(tǒng)自檢期間，地震儀停止其它一切工作，這樣就減弱了地震儀野外勘探作業(yè)工作的靈活性。
4）有一定的遠程修復(fù)及設(shè)置功能。如配置系統(tǒng)采樣率、增益，系統(tǒng)復(fù)位等，出工前對地震儀的工作參數(shù)進行統(tǒng)一配置，布設(shè)到野外后，根據(jù)自檢結(jié)果對有問題的地震儀進行參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)復(fù)位等操作，遠程修復(fù)和解決問題，節(jié)省人力物力，提高無纜地震儀智能化控制程度。
1.2無線通信技術(shù)的選擇
目前成熟的無線通信技術(shù)較多，如Wi-Fi、Zigbee、Bluetooth、GPRS、3G等，這些通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用到生活及工業(yè)生產(chǎn)中，北斗短報文是近幾年才發(fā)展起來的一種遠距離通信技術(shù)，表1列出了應(yīng)用以上幾種通信技術(shù)典型模塊的最大數(shù)據(jù)傳輸速率、傳輸距離、通信頻帶的參數(shù)值。
1.2.1Wi-Fi
Wi-Fi是IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)稱，其傳輸速率快、安全性高，可集成到已有的寬帶網(wǎng)絡(luò)中，配合路由器組建有線、無線混合網(wǎng)絡(luò)快捷方便。地震勘探儀器中Wi-Fi常用的組網(wǎng)模式有兩種，即AP（無線訪問接入點）模式和AdHoc（點對點）模式，在野外我們可以用架設(shè)AP基站的方式來拓撲無線局域網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積[3]，而AP之間可以通過網(wǎng)橋設(shè)備連接，從而完成更大面積的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，然而在實際勘探應(yīng)用中AP基站和網(wǎng)橋設(shè)備架設(shè)困難，尤其應(yīng)用于大道距的二維或者三維勘探工作中，需要更多的基站與網(wǎng)橋，較大的影響了施工進度。AdHoc是一種無中心、自組織、多跳移動通信網(wǎng)絡(luò)，結(jié)點間通過分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和分布式算法相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的自動組織和數(shù)據(jù)的相互交換，這種模式下地震儀可將其采集數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)信息接力式的傳輸回控制中心，美國WirelessSeismic公司的RT2無線遙測系統(tǒng)就是應(yīng)用了這種多跳的數(shù)據(jù)傳輸方式，兩個節(jié)點間通信距離的范圍約為25~70m，然而這種工作模式會導(dǎo)致越靠近中央記錄系統(tǒng)的節(jié)點積累的數(shù)據(jù)量越大，且在線性的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性受通信距離與地形環(huán)境影響較大，數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量和速率難以得到有效的保證。
1.2.2GPRS、3G移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)已經(jīng)成為人們工作生活中不可或缺的重要組成部分。該技術(shù)具有抗干擾能力強、傳輸速率高、網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、接入時間短、建設(shè)成本低等特點[10]，在地震勘探中可被應(yīng)用于移動網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋范圍內(nèi)的地震臺網(wǎng)遠程監(jiān)控，它提高了遠程儀器維護的工作效率[11]。然而在地震勘探大道距（道距大于1km）地震深反射、折射探測作業(yè)中，由于其基站的信號覆蓋范圍有限，對于遠程監(jiān)控地震采集站工作存在一定的局限性。
1.2.3北斗短報文通信技術(shù)
北斗衛(wèi)星作為北斗通信技術(shù)的中繼，轉(zhuǎn)發(fā)來自地面用戶端的定位及通信請求，地面中心站控制端接收到請求后，解析消息后將解算出的位置信息傳回用戶端或?qū)⒔邮盏降慕邮招畔⑼ㄟ^北斗衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至另一地面用戶端，達到衛(wèi)星定位及通信的目的。北斗短報文通信技術(shù)在應(yīng)用時具有信號覆蓋范圍廣、安全、可靠性高和控制簡單等特點，用戶一次最大可以傳送120個漢字的報文信息，而民用信息發(fā)送的頻度通常為30-60s，接收信息則沒有頻度的要求，對于地震儀基本的控制命令收發(fā)及狀態(tài)信息的傳送，北斗短報文通信技術(shù)可以滿足無纜地震儀基本狀態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送的要求。
1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
基于北斗的無纜存儲式地震儀遠程監(jiān)控系統(tǒng)工作，系統(tǒng)由主控中心、北斗衛(wèi)星、采集單元三部分組成，主控中心通過北斗指揮機完成對采集單元遠程的控制及狀態(tài)數(shù)據(jù)的回收工作，并對接收到的數(shù)據(jù)進行管理和存儲。采集單元完成地震數(shù)據(jù)采集的同時，通過北斗通信模塊可接收來自主控中心端的控制命令，并反饋執(zhí)行結(jié)果信息。北斗衛(wèi)星是控制命令及反饋信息傳遞的媒介。
2采集站單元設(shè)計
2.1硬件設(shè)計
地震檢波器將地面振動信號轉(zhuǎn)化為模擬電信號傳輸?shù)紽PGA數(shù)據(jù)采集單元，由FPGA完成數(shù)據(jù)的采集、緩存，并提供必要的測試、控制功能。AT91RM9200作為中央處理器，讀取FPGA中存儲的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)存到CF存儲卡中；通過SPI接口與Wi-Fi模塊連接，實現(xiàn)近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸功能；通過UART與GPS、北斗模塊連接，為采集站提供高精度的授時、定位、遠程通信功能，完成數(shù)據(jù)同步采集、位置信息獲取、工作質(zhì)量遠程監(jiān)控。采集站也可通過以太網(wǎng)接口與電腦終端連接，完成數(shù)據(jù)的回收及參數(shù)設(shè)置、檢查工作。采集站在野外應(yīng)用時采用太陽能和內(nèi)置鋰電池兩種供電模式，電源智能管理系統(tǒng)會根據(jù)采集站當(dāng)前工作的天氣條件轉(zhuǎn)換供電模式，保證儀器可靠、穩(wěn)定的工作[12]。
2.2軟件設(shè)計
采集單元的主控制器ARM9運行嵌入式Linux內(nèi)核版本為2.6.31的操作系統(tǒng)，北斗通信進程完成對北斗模塊接收信息的解析與執(zhí)行，及執(zhí)行結(jié)果的反饋。北斗短報文通信系統(tǒng)包括指揮機與用戶機，指揮機是北斗短報文通信系統(tǒng)的中央控制器，它相當(dāng)于一個服務(wù)器，負責(zé)接收來自多個用戶機的報文，并可以控制多臺用戶機來完成相應(yīng)的指令。用戶機是北斗短報文通信系統(tǒng)的子節(jié)點，相當(dāng)于一個客戶端，負責(zé)將節(jié)點工作信息上傳到指揮機，和接收來自指揮機的命令。北斗用戶機在接收到指揮機傳來的信息時，用戶機會通過UART將信息內(nèi)容上傳給下位機系統(tǒng)，下位機會根據(jù)其數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷綄⑿畔⑦M行解析，并根據(jù)信息包含的指令內(nèi)容來執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。
3上位機服務(wù)器軟件設(shè)計及測試
主控中心由上位機、打印機、存儲器、發(fā)電設(shè)備、北斗指揮機組成。上位機與北斗指揮機完成命令的選擇與打包發(fā)送，及對采集站反饋信息的接收、顯示、存儲和打印處理。發(fā)電設(shè)備輸出220V的交流電壓，為上位機及其外設(shè)供電。此外上位機服務(wù)器軟件通過對GoogleEarthAPI接口的調(diào)用，實現(xiàn)了對野外采集站排列位置的遠程監(jiān)測，為微動勘探實驗中按兩個嵌套式三角形方式排列的采集站傳回的GPS位置信息在GoogleEarth中的顯示。操作人員可根據(jù)地圖顯示軟件中采集站的排列位置了解施工進度，獲取采集站排列班報，完成布站人員調(diào)度等工作。為了了解遠程監(jiān)控系統(tǒng)的性能及數(shù)據(jù)傳輸丟包、誤碼情況，設(shè)計如下測試實驗：將7臺內(nèi)置有北斗通信模塊的采集站接好檢波器放置在室外采集，由主控中心完成與各個采集站間的數(shù)據(jù)包收發(fā)，采用60s一次通訊頻度，數(shù)據(jù)包長度為200字節(jié)，從500個樣本數(shù)據(jù)中任選7個，分別用于七個站的通訊測試，主控中心將樣本數(shù)據(jù)依次發(fā)給各個子站，并重復(fù)500次，子站收到數(shù)據(jù)包后向主控中心返回相同的樣本數(shù)據(jù)。主控中心計算從開始發(fā)包到收包完成的時間間隔作為通信的延時，主控中心與采集站分別記錄通信時丟包數(shù)，并根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)對比的結(jié)果記錄錯包數(shù)。
4結(jié)論
1.1功能分析應(yīng)用價值工程的目的不只是強調(diào)降低工程投資，還要使設(shè)計方案達到綜合效果最佳，既有合理的投資成本（不一定最低）凈間距，又有必要的功能，同時在滿足功能的前提下，又具有最佳的項目壽命周期成本[2]。通過空調(diào)系統(tǒng)功能分析可以發(fā)現(xiàn)哪些功能是必要的，哪些功能是不必要的或過剩的，從而為改進設(shè)計方案提供依據(jù)，使暖通空調(diào)工程的設(shè)計更加完善[3]。本文案例將空調(diào)冷熱源功能分為三類，即能源消耗、社會環(huán)境效益和運行控制。其中，能源消耗又包括可再生能源的利用、不可再生能源的高效利用等；社會環(huán)境效益包括空調(diào)制冷設(shè)備中工質(zhì)的使用、冷凝水對環(huán)境的影響和熱排放對環(huán)境的影響等；運行控制包括各設(shè)備的運行控制以及噪聲、振動控制等。層次分析法是確定功能權(quán)重的一種方法，其基本思想是通過兩兩比較的方式判斷各指標(biāo)的相對重要性，構(gòu)造判斷矩陣求特征向量來確定各指標(biāo)權(quán)重的方法。層次分析法具有定性與定量相結(jié)合的特點，可以進行多目標(biāo)決策分析，適用于復(fù)雜且不易量化的決策問題。由于系統(tǒng)本身的復(fù)雜性和人們判斷問題的主觀局限性，在進行比較時，往往做不到判斷的完全一致性，會存在估計誤差，這就需要對判斷矩陣A進行一致性檢驗。式中R（IRandomIndex）為隨機一致性指標(biāo)取值見文獻[4]。如果CR＜0.1，則判斷矩陣A具有可接受的的一致性，否則，需要對判斷矩陣A進行再修正。采用專家打分法，聘請7位資深暖通設(shè)計師按10分制對4個方案進行功能評價，賦以功能分值，各分值乘以功能權(quán)值得功能加權(quán)分，對功能加權(quán)分之和進行指數(shù)處理，得到各方案的功能系數(shù)見表3。
1.2成本分析與價值分析空調(diào)設(shè)備壽命年限一般為20年。對比分析時，假定在使用年限內(nèi)每年運行費用和維修費用相等，基準(zhǔn)折現(xiàn)率為10%，設(shè)備報廢時殘值為零。各方案的初投資、運行維修費用、維修費用見表4。根據(jù)各方案的功能系數(shù)和成本系數(shù)，按照公式（1）計算其價值系數(shù)，見表5。
1.3結(jié)果分析根據(jù)價值系數(shù)最高方案最優(yōu)的原則，由表5可知，方案的冷熱源配置最佳，即2臺燃氣式螺桿冷熱水機組冬季供暖、夏季供冷的方案為最佳方案?？梢?，當(dāng)綜合考慮能源消耗、社會環(huán)境效益、運行控制時三種功能時，燃氣熱泵的方案優(yōu)于燃煤鍋爐空調(diào)及其它方案，這一結(jié)論與傳統(tǒng)的結(jié)論是不相同的。
2結(jié)論
（1）價值工程是一種比較成熟的技術(shù)經(jīng)濟分析方法和管理技術(shù)。該方法能夠融成本、功能、價值為一體，綜合判定多種因素影響下的方案優(yōu)劣，是當(dāng)今工程領(lǐng)域需要大力推廣的方法。避免了因重視功能和投資而帶來的壽命期成本偏高和社會、環(huán)境效益較差等問題。
（2）將價值工程應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)冷熱源方案的確定是可行的，方法是可靠的。該方法在保證用戶功能的條件下，有效地控制壽命期內(nèi)的工程造價和運行、維護費用，節(jié)約資源，具有良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
（3）運用價值工程評價設(shè)計方案時，功能分析是關(guān)鍵。應(yīng)用該方法時，一方面，需要確定系統(tǒng)功能和影響，另一方面，需要根據(jù)用戶需要對功能進行評價、確定權(quán)值。功能的評價和權(quán)值的確定會影響最終結(jié)果。
