时间：2022-06-02 12:41:10
导语：在前端设计论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
【关键词】住宅小区；智能化通信网络；平台设计
中图分类号：F287文献标识码： A 文章编号：
一， 前言
改革开放以来，我国的互联网计算机技术取得了辉煌的发展成果，互联网覆盖范围不断扩大，计算机技术迅速普及，并运用到多个领域，网络通信日渐深入到居民的生活工作学习各个方面，通信网络成为了人们互相交流，互相学习的重要工具，也是人们获取各种资料信息的关键途径，智能化住宅小区通信网络是小区内综合信息服务、小区与外界广域网连接、小区智能物业管理的物理平台，构建小区通信网络平台，要考虑网络提供综合信息与资讯服务的能力，网络的先进性、扩展性、性价比以及开发商（用户）对投资费用的承受能力，综合考虑各方面因素，小区宽带通信网络平台采用以大网或有线电视HFC 网，也可采用两者结合的方式[1]。本文重点介绍以太网技术为基础的网络平台设计。
二．凭借以太网为基础构建住宅小区智能化通信网络平台设计概述和方案
1，以太网概述
在我国现阶段的网络系统中，以太网无疑是运用最为深入，最为普遍的的局域网络之一，由于这种网络被采用的范围很广泛，运用很普遍，社会各界的科研人员都在这类型的设备和技术研究上加重了投资力度，到目前为止，以太网已经可以通过基带输送，结合对绞线和各种新型的网络传输设备将10Mbps／lOOMbps／1000Mbps的数据完美的传输成功。到目前为止，以太网已经广泛运用到各种自动化和控制系统中来，而且日益渗入到社会的各个角落，和居民的生活已经逐渐融为一体。
相比其他几种计算机网络信息技术而言，以太网在不断的研究完善中，日益走向了成熟，与以前相比，以太网的兼容性更强大，性能也更加稳定，也正是因为这种网络系统已经趋向成熟，所以，在很多方面的成本比较低，显得更为廉价更加实惠，这也是以太网广泛运用的原因之一，在现阶段的经济水平下，从居民的平均收入水平出发，以太网从价格从性能上来讲，都具有着独特的优势，在很长一段时间中，将会成为小区住宅智能化网络通信平台设计的构建基层，构建主流之一。
2，将以太网作为基础的智能化平台设计方案
（一） 智能化平台设计的原则
智能住宅小区局域网一般涵盖若干标用户住宅楼、小区管理控制中心、小区公共会所、小区物业管理公司以及区内各类集团用户，并通过一定的方式与小区智能控制网连接[2]。同时，要采用先进的技术，进行科学合理的设计，使得任何一点的信息点都能够实现互相交换，要能够广泛的支持各种多媒体，要有着科学的管理，最后也是最为关键的，必须使得这个平台具有可升级性。
（二） 智能化平台的设计整体网络系统
整个网络包括广域网(Internet、各专业网)接人、小区网络系统及小区网络智能控制中心，小区网络系统采用星型拓扑结构．分为系统中心(小区管理控制中心)、区域中心、住宅楼栋和用户四级，根据小区的规模和用户楼栋的分布情况，为便于网络设计和管理，可将整个小区分成若干个区域，每个区域设一个区域中心，管辖若干个相近的楼栋[3]。
三，以以太网为基础的网络平台设计在小区中的设计操作
1.对整个住宅的综合布线设计
在以太网的网络平台设计中，做好布线系统工作室实现整个智能化住宅小区建设的最基本工作，通过采用各种先进的交换式集线器，采取好合理科学的布线是设计，将小区内部计算机用户连接一起，从而形成住宅小区的各种信息的网络平台通道，一般而言，智能化住宅的小区在实施布线设计时候，多半将整个小区分为三个方面，住宅单元子系统、楼层管理间和垂直干线子系统以及设备问子系统。各系统布线都采用5类以上对绞线．
2.住宅单元子系统
布线系统接线箱的出现使得只智能化小区的布线变得更加方便科学系统，通过在小区的每个单元住宅安装布线箱，使得布线箱成为用户和整个布线系统的中介。接线箱可安装各种系统接线模块，包括数据和语音通信模块、家庭安防系统模块、可视对讲系统模块等等，根据需要自由组合安装。[4]户内数据通信布线采用5类以上UTP(非屏蔽对绞线)，信息插座采用RJ45制式接口。如图1可分析得知。
3楼层管理阃和垂直干线子系统
垂直主干布线采用新型拓扑方法．由设备间主配线架敷设至各楼层管理问的干线电缆构成，系统采用五类以上4对UTP作为系统主干电缆。楼层管理问设置桥式模块板通过不同跳线实现水平线缆与垂直干线的连接。
4.设备间子系统
在以太网为基础的网络平台设计中，一般都在设备间子系统中安装上质量较好的交换式集线器和必将科学合理的布置主配线架，使得各种用途的主干网络线缆都通过主配线架接通，并输出，然后再连接跳线，最后和交换式集线器实现连接。
四，凭借HFC为基础的智能化网络平台设计简述
1. HFC技术概述
伴随着我国经济的飞速发展和科学技术的不断突破，有线电视网在我国的覆盖率越来越广泛，但随着人们生活水平的提高，对各种网络信息的要求更高，使得有线电视网开始实现朝着双向HFC综合信息网络的转变，不仅仅可以传输居民日常娱乐所采用的广播电视信息网络，而且可以用超高速将居民小区中所需要的各种数据，比如图像，视频，语音等各种信息，同时，在HFC网络中，通过使用双向的混合光纤电缆将各种信号快速传输到各个住宅小区，并实施科学严密的住户分布，使得宽带网络更加的迅速，同时网络信息也会变得更加稳定，因此，在新时期下，住宅小区智能化网络平台设计中，其也成为了一种比较广泛采用的设计方式，受到众多住宅小区智能化网络平台设计者的欢迎，随着信息化，网络化的普及，必将发展成为主流趋势之一。
（一）HFC 前端
HFC 前端主要包括路由交换机、CMTS。前端路由交换机通过光纤与千兆IP 城域网连接，CMTS 用于连接双向HFC 网和宽带数据网，为用户端的CM 提供控制、管理和数据传输功能，它提供动态带宽管理、高速信息流量集中、数据网络资源的接入控制并保证数据服务质量。每个CMTS 可支持和管理2000 个CM。
（二）用户端
HFC 网用户端核心设备是电缆调制解调器（CM），用于完成HFC 网与用户PC 之间的数据格式转换，使用户PC 通过HFC 网络与前端设备进行全双工的数字通信。
五．结束语
加强对以太网和HFC网络技术的研究，不断实现理论的创新和技术的突破，加大对住宅小区智能化平台的建设力度，让现代计算机网络更加广泛的服务于人民的生活学习，实现整个居民小区智能化的监控和管理，从而推进整个住宅小区的信息化和智能化的进程，为我国的现代化，信息化发展，做出贡献。
参考文献：
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[2]王光辉 浅谈智能化住宅小区通信网络平台设计 [期刊论文] 《大科技•科技天地》 -2010年5期
[3]季伟 智能化住宅小区通信网络平台设计 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2010年3期
[4]焦方立 智能化住宅小区通信网络设计 [期刊论文] 《现代电子技术》 ISTIC -2003年15期
[5]汤涛 基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计与实现 [期刊论文] 《电脑知识与技术（数字社区&智能家居）》 -2006年10期
[6]雒宏礼 基于宽带无源光网络的数字化社区建设[会议论文]-2006
关键词：论文管理平台；B/S模式；三层架构
中图分类号：TP311.52
毕业论文是高等学校学生在掌握基本理论、基本知识和基本技能的基础上，运用本专业知识和技能所进行的全面的综合训练。当前不少高校对毕业论文的管理主要还是采取传统人工管理模式，在论文选题、论文指导、资料收集、报表提交等多方面存在效率低、效果差等问题。随着网络技术的不断发展，许多高校尝试使用信息技术对毕业论文进行管理，也有一些软件厂商开发了相应的通用软件平台。
多数系统向管理员、教师、学生三种类型的用户提供服务，解决了导师出题、学生选题、毕业论文材料的上交与审核。有的系统还实现了师生实时交流、在线评审以及毕业统计等功能。
但是由于不同高校在毕业论文的组织和管理存在差异，开发一个适合本单位使用的毕业论文管理系统，更有利于论文管理和系统维护。为了进一步提高毕业设计（论文）教学效率，本平台结合某系在近些年实践教学环节中实际情况，应用软件工程的思想和方法研究了毕业论文管理平台的设计，实现了对毕业论文的网络管理，提高了效率和管理水平。
1 系统功能
根据《闽江学院毕业论文（设计）工作规定》，毕业论文写作的主要工作有：教学秘书进行毕业论文初始工作（设置参与论文写作工作的指导教师和学生，毕业论文工作计划、相关通知公告及相关表格文件等）、指导教师拟定毕业论文选题、学生选择或者自拟论文选题、师生互选、学生提交题目审批表、教师下达任务书、学生提交开题报告、论文写作与指导、中期检查、论文定稿、指导教师评阅、专家评阅、毕业论文答辩、毕业论文资料归档等工作。
2 系统功能模块
本系统的用户包括学生、教师、教学秘书、院系领导，系统设计目标是实现毕业论文管理的网络化、系统化、自动化。核心功能是教师拟出课题、学生选题、在线提交各种文档、在线论文指导。系统应满足学生、教师、教学秘书、院系领导四种类型的需要，针对不同类型，使用不同的功能模块。学生主要有选题、上传文档、提交论文等功能。教师有设定论文题目、选择学生、查看指导学生提交的文档等功能。教书秘书全程调节毕业设计进程。院系领导进行审查和审核。
2.1 教师模块
教师由教学设置用户名和账号。主要实现：课题、选择指导学生、任务书、审核开题报告、中期检查报告、修改论文、成绩评定等。
2.2 学生用户模块
学生使用平台登录，用户名和初始密码由系统给出。主要实现：选择课题、选择教师、填写题目审批表和开题报告、提交论文等功能。
2.3 教学秘书模块是毕业毕业论文管理平台的系统管理账户。主要实现：设置指导教师、设置指导学生、统计毕业论文报表、毕业论文计划。
2.4 院系领导模块
院系领导主要对毕业论文各阶段进行监督和审核。
3 系统总体结构设计
根据系统功能，设计采用以Web为基础的三层架构的B/S模式，分为客户层、应用层和数据层。
客户层：实现在客户端浏览器中显示的用户界面。该层可以调用由业务逻辑层提供的业务方法，也可以直接调用由数据层提供的接口访问数据库。客户层实现了系统与用户间的接口，用户通过Web浏览器访问论文管理平台。应用层作为系统核心，封装了主要的业务逻辑。
应用层：主要是针对具体的问题的操作，也可以理解成对数据层的操作，对数据业务进行逻辑处理。在接收了用户提交的http请求后，由Web应用服务器接受请求并由处理程序解释，并进行相应处理。操作结果以HTML页面的形式返回给浏览器。
采用三层结构这种模式能较好地适应开发，对代码重用、代码分层以及对以后的软件维护等等有很大的作用。尤其考虑到本平台在运行过程中随着毕业论文流程可能的变化以及对功能扩展的需求，更应该采用三层结构。
开发工具采用Visual 2010，编程语言采用C#，前端界面使用，采用Microsoft SQL Server2008作为后台数据库管理系统。其中是创建动态Web页的服务器端技术，作为应用程序采用的数据访问模型。在服务器端运行，应用程序使用连接数据源，并进行数据操作。
4 后台数据库设计
毕业论文平台后台使用SQL SERVER数据库。设计过程中使用ER图定义实体关系模型，并根据范式理论进行优化。
根据需求分析和设计要求，毕业论文平台主要包含以下数据表：
（1）Administrator，存储教学秘书信息。
（2）Dean，存储院系领导信息。
（3）Teacher，存储教师用户相关信息，包括用户名、密码和教师基本信息等。
（4）Student，用来存储学生用户相关信息。
（5）DepartmentInfo，用来存储院系信息。
（6）Plan，用来存储毕业论文计划信息。
（7）Thesis，用来存储毕业设计课题。
（8）Task，用来存储任务书信息。
（9）TitleForm，用来存储题目审批表信息。
（10）Report，用来存储开题报告信息。
此外还有一些辅助表。
5 系统的主要特色
考虑到本单位实际需求和运行情况，平台重点突出两大特色：
师生互选。教务秘书设定指导教师指导的学生总数，教师提交课题后，学生登录平台，查看相应课题，根据自己擅长或喜欢的方向进行选择。在选题的过程中，每个导师的学生数量有限，达到上限后，学生不能选择该导师，需要从其他导师的课题中重新进行选择课题。教师可以决定是否接受该学生。教师指导人数到达上限后，不再接受学生。
审批功能。教师可以查看到所指导学生的任务书、开题报告、毕业论文等信息，并进行审核。院系领导对教师审核后的文档进行最终审批。
6 结束语
本毕业论文管理系统基于本校实际开发，充分利用了网络资源，方便管理人员对毕业论文全阶段的监督和控制；使学生选题过程公开化、合理化，解决了以往选题散乱、人工干预多的问题；促进毕业指导老师与学生互动；较好地适应毕业论文管理需要。今后可以在平台上添加答辩管理、论文检索等功能，进一步规范和扩展使用空间。
参考文献：
[1]应颂翔.基于B/S架构的毕业论文管理信息系统设计[D].浙江工业大学，2011.
[2]潘旭武.基于工作流的毕业设计管理系统[J].计算机系统应用，2013（22）：54-57.
论文关键词：嵌入式Unux,ARM,视频采集,可视化,网络监控
目前，国内外对基于嵌入式网络视频监控系统的研究，一般集中于嵌入式视频监控系统的设计、嵌入式操作系统的研究、视频图像的网络传输以及视频图像处理等几个方面。
在嵌入式视频监控系统设计方面一般是考虑系统的整体结构和功能，例如小型网络摄像机，系统由图像传感器、嵌入式处理器、图像处理器、网络接口组成，通过压缩优化算法和背景差分算法可以使摄像机实现实时的图像压缩、传输，并能跟踪目标，该系统的主要特点是实时性的提高[1];在嵌入式操作系统方面，一般集中于嵌入式操作系统在视频监控系统中的应用研究。随着压缩编码技术、计算机网络技术和嵌入式系统的发展，以嵌入式视频服务器为核心的视频监控系统开始在市场上崭露头角，该系统不需要处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过内置的嵌入式视频编码器直接转换成数字信号，通过计算机网络传输出去，嵌入式视频服务器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度[2]。
嵌入式系统设计
嵌入式视频监控系统是一款前端采集并通过网络传输至后台从而实现视频监控功能的嵌入式视频系统，前端采集采用当前流行的嵌入式开发平台实现，后台宿主机为普通PC机，通过宿主机上客户端软件来浏览前端采集的图像数据[3]。
本系统硬件系统设计方法是前端采用S3C2440，由CMoS和DSP集成一体的摄像头通过USB控制器接入至S3C2440，S3C2440在外围电路配合下共同完成前端采集工作，然后通过以太网与宿主机相连最终以实现视频监控功能。摄像头与PC机只要分别通过.USB线与以太网直接与开发平台相应的接口连接即可。所以本系统硬件设计将主要围绕嵌入式处理器与外围电路而进行设计。
本系统对操作系统的要求是需要有网络的支持，并且有良好的实时性，嵌入式Linux符合本系统的这些需求，并且嵌入式Linux是免费的，遍布全球的众多Linux爱好者又能给予Linux开发者强大的技术支持，综合考虑，本系统将采用嵌入式Linux操作系统来进行开发[4]。
经过对本系统的应用背景和具体要求，对硬件和软件的选择进行了周全的考虑，最终制定出一套前端嵌入式采集并基于TCP协议发送至后台显示的网络应用监控系统[5]。
功能实现
本系统采用基于ARM920T的S3C2440。补可以使用常用的ARM交叉编译器。要成功构建完整的交叉编译环境，需要在宿主机上创建一系列的工具，包括C/C++编译器，汇编器，链接器，嵌入式系统的标准C库和GDB代码级调试器。成功建立好开发环境后便可以运用这些工具进行嵌入式系统开发了[6]。
BootLoader采用由友善之臂提供的supervivi,ivi 的源代码包vivi.tgz 位于光盘的/OpenSourceBootloader 目录，把vivi.tgz 复制到某一个目录，进入该目录，运行以下命令：
#tar xvzf vivi.tgz –C /opt/FriendlyARM/mini2440
执行该命令将把vivi 源代码解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目录，进入vivi 源代码目录，执行：
#cd /opt/FriendlyARM/mini2440/vivi
#make clean
#make menuconfig
采用的Linux内核版本为Linux-2.6.13进入内核源代码目录，然后执行“make menuconfig”输入以下命令，开始编译内核：
#make zImage
编译结束后，会在 arch/arm/boot 目录下生成linux 内核映象文件：zImage
制作 yaffs 文件系统映象需要使用mkyaffsimage 工具程序统映象的制作。
(1)把mkyaffsimage.tgz 文件拷贝到某一个目录，进入该目录，然后执行以下命令：
#tar xvzf mkyaffsimage.tgz -C /usr/sbin
这将把制作工具 mkyaffsimage 安装到系统的可执行路径/usr/sbin
(2) 拷贝光盘中的root_default.tgz 到某一个目录，进入该目录，然后执行以下解压命令：
#tar xvzf root_default.tgz -C /opt/FriendlyARM/mini2440该命令将把root_default 文件系统目录解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目录[7]。
USB摄像头的驱动应当与内核提供的视频驱动挂钩。即首先在驱动中声明一个vidco_device结构，并为其指定文件操作函数指针数组FOPS，向系统注册。在应用程序发出文件操作的相关命令时，核心根据这些指针调用相应函数，并将该结构作为参数传递给它们。这样，就完成了驱动和核心之间的通信[8]。
将配制完成的系统移植入硬件平台中，测试的结果如下图所示：
结语
基于嵌入式技术的网络视频监控是当前一门十分活跃的技术，它包括了嵌入式技术、网络技术、信息技术等多种前沿学科。目前有多种的应用方案，没有形成统一的技术标准，因此对于其中关键技术，如网络视频监控系统的设计、嵌入式操作系统在系统中的应用、视频图像的压缩传输等都是当前迫切需要研究的。
参考文献：
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[4] 陈莉君著.Linux操作系统内核分析[M].北京:人民邮电出版社.2000.
[5] 马听.视频监控系统的现状和今后发展趋势[J].金卡工程.2005年总第3期.
[6] 季兵，季晓勇，马江波.基于PC的数字视频通信系统的实现[J].计算机应用研究.2001年第4期.
[7] 胡永红.智能多路视频监控系统的设计[J].微机发展.2001年第2期.
【 关键词 】 互动电视；融合网络
Broadband Interactive TV System Based on Fusion Networks
Shi Jing-liang
(TheTV station in Sheyang County of JiangsuProvince JiangsuYancheng 224300)
【 Abstract 】 This paper introduces a broadband interactive TV system based on fusion networks, and analysis the design of the system, the characteristics of the system, as well as the structure of the system and other aspects.
【 Keywords 】 interactive television;fusion network
1 引言
互动电视是基于数字电视和网络宽带技术的一项新技术，涉及到网络技术、计算机技术、网络传输技术等多种技术领域。互动电视系统能够进行视频的直播、点播和录制，还能够对已经收看的电视节目进行回看。目前随着数字电视技术的不断成熟，三网融合技术的发展，加之高清电视系统的普及，互动电视技术与网络融合技术的结合速度随之加快。
2 系统设计方案简介
2.1 系统设计方案简介
融合网络宽带互动电视系统充分利用广电有线网络资源，通过双向的有线电视网，建立具有异域管理、扩展性强的技术方案。该系统由硬件系统和软件系统组成，通过运营商提供网络服务，然后软件在硬件系统上运行得以实现。主要目的就是向用户提供高质量、高水平、控制更加灵活的视频服务以改善用户对电视节目的收看效果。融合网络宽带互动电视系统的层次结构图如图1所示。
本技术方案支持直播、点播、增值等应用，这些服务全部由同一个平台实现；此外此系统还可以统一管理机顶盒、PC以及机动设备等。在设计方案上，该方案采用了国际标准和基于标准协议的设计，避免了供应商之间的壁垒。在传输内容的管理上，该系统使视频传输与获得区分开来，便于内容管理及传送。
该系统管理内容不仅包括直播、点播以及录制等传统视频，还包括游戏、音乐及电视与互联网的结合等新媒体内容。同一内容可以面对不同的传输网络，同一网络也可以同时接收不同的节目内容，这样便可以大大提高内容与管理的灵活性，加强运营商的可操作性。
2.2 系统方案特点
（1）视频传输自适应能力强，可以通过多种不同的网络进行传输。本系统是以网络IP为核心的传输机制，能够根据网络的部署结构、宽带以及服务质量的不同，为用户提供不同种类的节目流。该系统能够检测终端网络的介入状态及节目质量，然后将检测信息反馈到前端服务器，服务器接收到信息后，为了保证用户在任何网络环境中收看到流畅的节目，该系统能够自动调整节目的播出码率，然后根据网络环境进行传输。
（2）跨多种终端开发环境。传统的应用开发是单纯的基于机顶盒的中间件开发，已经不能使用网络融合环境下的多种终端要求。网络融合宽带互动电视系统支持基于的网络开发，支持多种视图混合技术，能够实现一种应用显示在多种终端服务器上，如电视机、计算机、手机等。
（3）与互联网业务兼容。融合网络宽带互动电视系统与互联网通过接口连接，系统可以将互联网中的主流应用很好的呈现出来，也就是将互联网中的内容与电视节目进行无缝整合，成为功能更加强大的综合性节目，便于用户更加方便的使用。此系统将互联网中内容作为独立的应用服务展现出来，如互联网的搜索功能、图片、音乐、视频等内容。融合网络宽带互动电视系统将Windows Live功能与电视相整合，体现在电视上面，也就是Windows Live on TV。
3 系统设计技术
3.1 逻辑结构
该系统包括三个逻辑结构组，包括视频后台、分支和数据服务终端。分支主要视频服务的管理、用户的管理、用户定制视频及其他服务的提交工作；数据服务终端包含了向用户传送的服务内容。
（1）后台。视频后台主要的职责是对直播和点播视频内容的处理。后台可以对节目内容进行加密以及再封装等工作。直播后台包括直播获取服务器、控制器、数据库以及直播管理接口服务器等。点播后台主要负责管理点播视频节目、导入点播视频节目、分配到数据服务中心等。点播后台的工作内容是对资源进行检查、对节目进行必要的加密、封装等，点播后台包括数据库、视频点播控制管理以及资源共享、点播视频的存放等。
（2）分支。分支主要负责对用户的管理、服务的管理以及服务的分配等工作。一个后台可能会部署到一个或者多个分支，一个分支也可能与多个后台的服务相连。分支与分支之间不能互相通信，每个分支所包含的服务器数目可以不同。一个分支可以包含多个不同的服务组，每个服务组又有自己独立的分支数据库和Web服务器。视频机电通常离用户最近，可以向用户提供视频服务的物理节点。运营商可以将其尽可能的部署到网络的边缘，以便有效利用网络资源。
（3）数据服务中心。分支和服务组是运营商向管理的终端用户提供服务的核心部位，而数据服务中心则是能够将运营商的服务更加方便的扩展到互联网中的服务支撑部分。
3.2 方案的部署方式
融合网络宽带互动电视系统的技术方案部署方式灵活，不仅能够在业务模块上可以定制，在规模上通过分布式部署方式和集中式部署方式均可满足各种部署的需要。通常情况下，后台、分支中的大部分以及数据服务中心都会部署在网络公司的总前端。 署结构、宽带以及服务质量的不同，为用户提供不同种类的节目流。该系统能够检测终端网络的介入状态及节目质量，然后将检测信息反馈到前端服务器，服务器接收到信息后，为了保证用户在任何网络环境中收看到流畅的节目，该系统能够自动调整节目的播出码率，然后根据网络环境进行传输。
（2）跨多种终端开发环境。传统的应用开发是单纯的基于机顶盒的中间件开发，已经不能使用网络融合环境下的多种终端要求。网络融合宽带互动电视系统支持基于的网络开发，支持多种视图混合技术，能够实现一种应用显示在多种终端服务器上，如电视机、计算机、手机等。
（3）与互联网业务兼容。融合网络宽带互动电视系统与互联网通过接口连接，系统可以将互联网中的主流应用很好的呈现出来，也就是将互联网中的内容与电视节目进行无缝整合，成为功能更加强大的综合性节目，便于用户更加方便的使用。此系统将互联网中内容作为独立的应用服务展现出来，如互联网的搜索功能、图片、音乐、视频等内容。融合网络宽带互动电视系统将Windows Live功能与电视相整合，体现在电视上面，也就是Windows Live on TV。
3 系统设计技术
3.1 逻辑结构
该系统包括三个逻辑结构组，包括视频后台、分支和数据服务终端。分支主要视频服务的管理、用户的管理、用户定制视频及其他服务的提交工作；数据服务终端包含了向用户传送的服务内容。
（1）后台。视频后台主要的职责是对直播和点播视频内容的处理。后台可以对节目内容进行加密以及再封装等工作。直播后台包括直播获取服务器、控制器、数据库以及直播管理接口服务器等。点播后台主要负责管理点播视频节目、导入点播视频节目、分配到数据服务中心等。点播后台的工作内容是对资源进行检查、对节目进行必要的加密、封装等，点播后台包括数据库、视频点播控制管理以及资源共享、点播视频的存放等。
（2）分支。分支主要负责对用户的管理、服务的管理以及服务的分配等工作。一个后台可能会部署到一个或者多个分支，一个分支也可能与多个后台的服务相连。分支与分支之间不能互相通信，每个分支所包含的服务器数目可以不同。一个分支可以包含多个不同的服务组，每个服务组又有自己独立的分支数据库和Web服务器。视频机电通常离用户最近，可以向用户提供视频服务的物理节点。运营商可以将其尽可能的部署到网络的边缘，以便有效利用网络资源。
（3）数据服务中心。分支和服务组是运营商向管理的终端用户提供服务的核心部位，而数据服务中心则是能够将运营商的服务更加方便的扩展到互联网中的服务支撑部分。
3.2 方案的部署方式
融合网络宽带互动电视系统的技术方案部署方式灵活，不仅能够在业务模块上可以定制，在规模上通过分布式部署方式和集中式部署方式均可满足各种部署的需要。通常情况下，后台、分支中的大部分以及数据服务中心都会部署在网络公司的总前端。
存入我的阅览室
（1）分布式部署。图3表示分布式部署的体系结构图，在此部署方式中，各逻辑组的服务器计算机分布在不同的物理机房。直播和点播的后台在视频处理中心机房；分支、服务组和数据服务中心在总前端机房；视频节点在分前端机房； 而且为外部用户的公共数据将通过公共的 CDN 资源进行基于云计算的平台进行分发。
（2）集中式部署。图 3 概括了适用于该方案系统的集中式参考体系结构的概念。在此体系结构中，全部 3 个逻辑组的服务器计算机都位于 1 个前端机房中，如图 3 所示。
3.3 技术中的安全问题
（1）内容保护。融合网络宽带互动电视系统为多层次平台，层与层之间具有单独缩放功能，互不干扰，每层也指定执行特定功能。融合网络宽带互动电视技术将Microsoft的数字版权管理以及新一代的PlayReady整合在一起，为传播内容进行全面保护。不管是直播、点播、录制，或者是将媒体到数据服务中心，对其均采用了相同的保护机制进行保护，对于直播系统的保护，将密钥的更新时间设置为6到8小时。
（2）传输安全。融合网络宽带互动电视系统的网络传输通讯安全采用基于公钥的安全体系，此安全体系完全符合国际标准规范。在客户端及服务器端均安装数字证书，不同服务器之间及机顶盒与系统之间需进行双向认证，才可享受服务。融合网络宽带互动电视系统需对机顶盒进行合法性验证，同时机顶盒也要对融合网络宽带互动电视系统的合法性进行检验，使双方建立安全通信，传输安全得到保证。
（3）系统安全。在融合网络宽带互动电视系统中，客户终端只能访问客户端网关、数据服务中心以及视频和应用服务器，其他服务器均处于保护之中，这样有效避免了来自终端的各种攻击。在此系统中，微软活动目录和证书认证对系统安全起到了至关重要的作用，由于每个服务器均具有独特的身份证书，使得服务器之间的相互访问需要得到彼此的认证才可进行。为了保证机顶盒自身的安全性，其内部的安全芯片保证了机顶盒的软件不能发生任何更改。此外，此系统包含完善的监控管理机制，处于系统中任何应用平台的所有服务均受到监控，一旦发生异常，就会将异常信息反馈到系统管理员，保证系统的安全运行。
4 结论
随着数字电视技术的不断成熟，三网融合技术的发展，加之高清电视系统的普及，互动电视技术与网络融合技术的结合速度随之加快。目前，新媒体技术的发展不断加快，互动电视技术与新媒体技术的结合也日趋完善。在发展互动电视技术的基础上，还要发展其适应不同的网络，支持多种终端技术，使互动电视技术成为大众的需要。
参考文献
[1] 招斯喆.解析电视与网络的融合[J].电影评价,2010(11):64-65.
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[5] 李纬明.电视与网络的共生分析[J].新闻世界,2009,(5).
作者简介：
施锦亮（1963-），男，汉族，江苏射阳人，工程师；主要研究方向：广播电视。
（1）分布式部署。图3表示分布式部署的体系结构图，在此部署方式中，各逻辑组的服务器计算机分布在不同的物理机房。直播和点播的后台在视频处理中心机房；分支、服务组和数据服务中心在总前端机房；视频节点在分前端机房； 而且为外部用户的公共数据将通过公共的 CDN 资源进行基于云计算的平台进行分发。
（2）集中式部署。图 3 概括了适用于该方案系统的集中式参考体系结构的概念。在此体系结构中，全部 3 个逻辑组的服务器计算机都位于 1 个前端机房中，如图 3 所示。
3.3 技术中的安全问题
（1）内容保护。融合网络宽带互动电视系统为多层次平台，层与层之间具有单独缩放功能，互不干扰，每层也指定执行特定功能。融合网络宽带互动电视技术将Microsoft的数字版权管理以及新一代的PlayReady整合在一起，为传播内容进行全面保护。不管是直播、点播、录制，或者是将媒体到数据服务中心，对其均采用了相同的保护机制进行保护，对于直播系统的保护，将密钥的更新时间设置为6到8小时。
（2）传输安全。融合网络宽带互动电视系统的网络传输通讯安全采用基于公钥的安全体系，此安全体系完全符合国际标准规范。在客户端及服务器端均安装数字证书，不同服务器之间及机顶盒与系统之间需进行双向认证，才可享受服务。融合网络宽带互动电视系统需对机顶盒进行合法性验证，同时机顶盒也要对融合网络宽带互动电视系统的合法性进行检验，使双方建立安全通信，传输安全得到保证。
（3）系统安全。在融合网络宽带互动电视系统中，客户终端只能访问客户端网关、数据服务中心以及视频和应用服务器，其他服务器均处于保护之中，这样有效避免了来自终端的各种攻击。在此系统中，微软活动目录和证书认证对系统安全起到了至关重要的作用，由于每个服务器均具有独特的身份证书，使得服务器之间的相互访问需要得到彼此的认证才可进行。为了保证机顶盒自身的安全性，其内部的安全芯片保证了机顶盒的软件不能发生任何更改。此外，此系统包含完善的监控管理机制，处于系统中任何应用平台的所有服务均受到监控，一旦发生异常，就会将异常信息反馈到系统管理员，保证系统的安全运行。
4 结论
随着数字电视技术的不断成熟，三网融合技术的发展，加之高清电视系统的普及，互动电视技术与网络融合技术的结合速度随之加快。目前，新媒体技术的发展不断加快，互动电视技术与新媒体技术的结合也日趋完善。在发展互动电视技术的基础上，还要发展其适应不同的网络，支持多种终端技术，使互动电视技术成为大众的需要。
参考文献
[1] 招斯喆.解析电视与网络的融合[J].电影评价,2010(11):64-65.
[2] 王水飞.数字电视与Pl宽带网络融合的关键技术及其应用研究.硕士学位论文,2006.
[3] 夏勇,何晶.融合网络宽带 IP 互动电视技术方案设计[J].电视技术,2010（34）:10-13.
[4] 孟建.媒介融合理论在中国电视界的实践 [J].新闻传播学研究,2009,(2).
[5] 李纬明.电视与网络的共生分析[J].新闻世界,2009,(5).
作者简介：
施锦亮（1963-），男，汉族，江苏射阳人，工程师；主要研究方向：广播电视。
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（1）分布式部署。图3表示分布式部署的体系结构图，在此部署方式中，各逻辑组的服务器计算机分布在不同的物理机房。直播和点播的后台在视频处理中心机房；分支、服务组和数据服务中心在总前端机房；视频节点在分前端机房； 而且为外部用户的公共数据将通过公共的 CDN 资源进行基于云计算的平台进行分发。
（2）集中式部署。图 3 概括了适用于该方案系统的集中式参考体系结构的概念。在此体系结构中，全部 3 个逻辑组的服务器计算机都位于 1 个前端机房中，如图 3 所示。
3.3 技术中的安全问题
（1）内容保护。融合网络宽带互动电视系统为多层次平台，层与层之间具有单独缩放功能，互不干扰，每层也指定执行特定功能。融合网络宽带互动电视技术将Microsoft的数字版权管理以及新一代的PlayReady整合在一起，为传播内容进行全面保护。不管是直播、点播、录制，或者是将媒体到数据服务中心，对其均采用了相同的保护机制进行保护，对于直播系统的保护，将密钥的更新时间设置为6到8小时。
（2）传输安全。融合网络宽带互动电视系统的网络传输通讯安全采用基于公钥的安全体系，此安全体系完全符合国际标准规范。在客户端及服务器端均安装数字证书，不同服务器之间及机顶盒与系统之间需进行双向认证，才可享受服务。融合网络宽带互动电视系统需对机顶盒进行合法性验证，同时机顶盒也要对融合网络宽带互动电视系统的合法性进行检验，使双方建立安全通信，传输安全得到保证。
（3）系统安全。在融合网络宽带互动电视系统中，客户终端只能访问客户端网关、数据服务中心以及视频和应用服务器，其他服务器均处于保护之中，这样有效避免了来自终端的各种攻击。在此系统中，微软活动目录和证书认证对系统安全起到了至关重要的作用，由于每个服务器均具有独特的身份证书，使得服务器之间的相互访问需要得到彼此的认证才可进行。为了保证机顶盒自身的安全性，其内部的安全芯片保证了机顶盒的软件不能发生任何更改。此外，此系统包含完善的监控管理机制，处于系统中任何应用平台的所有服务均受到监控，一旦发生异常，就会将异常信息反馈到系统管理员，保证系统的安全运行。
4 结论
随着数字电视技术的不断成熟，三网融合技术的发展，加之高清电视系统的普及，互动电视技术与网络融合技术的结合速度随之加快。目前，新媒体技术的发展不断加快，互动电视技术与新媒体技术的结合也日趋完善。在发展互动电视技术的基础上，还要发展其适应不同的网络，支持多种终端技术，使互动电视技术成为大众的需要。
参考文献
[1] 招斯喆.解析电视与网络的融合[J].电影评价,2010(11):64-65.
[2] 王水飞.数字电视与Pl宽带网络融合的关键技术及其应用研究.硕士学位论文,2006.
[3] 夏勇,何晶.融合网络宽带 IP 互动电视技术方案设计[J].电视技术,2010（34）:10-13.
[4] 孟建.媒介融合理论在中国电视界的实践 [J].新闻传播学研究,2009,(2).
[5] 李纬明.电视与网络的共生分析[J].新闻世界,2009,(5).
作者简介：
施锦亮（1963-），男，汉族，江苏射阳人，工程师；主要研究方向：广播电视。
（1）分布式部署。图3表示分布式部署的体系结构图，在此部署方式中，各逻辑组的服务器计算机分布在不同的物理机房。直播和点播的后台在视频处理中心机房；分支、服务组和数据服务中心在总前端机房；视频节点在分前端机房； 而且为外部用户的公共数据将通过公共的 CDN 资源进行基于云计算的平台进行分发。
（2）集中式部署。图 3 概括了适用于该方案系统的集中式参考体系结构的概念。在此体系结构中，全部 3 个逻辑组的服务器计算机都位于 1 个前端机房中，如图 3 所示。
3.3 技术中的安全问题
（1）内容保护。融合网络宽带互动电视系统为多层次平台，层与层之间具有单独缩放功能，互不干扰，每层也指定执行特定功能。融合网络宽带互动电视技术将Microsoft的数字版权管理以及新一代的PlayReady整合在一起，为传播内容进行全面保护。不管是直播、点播、录制，或者是将媒体到数据服务中心，对其均采用了相同的保护机制进行保护，对于直播系统的保护，将密钥的更新时间设置为6到8小时。
（2）传输安全。融合网络宽带互动电视系统的网络传输通讯安全采用基于公钥的安全体系，此安全体系完全符合国际标准规范。在客户端及服务器端均安装数字证书，不同服务器之间及机顶盒与系统之间需进行双向认证，才可享受服务。融合网络宽带互动电视系统需对机顶盒进行合法性验证，同时机顶盒也要对融合网络宽带互动电视系统的合法性进行检验，使双方建立安全通信，传输安全得到保证。
（3）系统安全。在融合网络宽带互动电视系统中，客户终端只能访问客户端网关、数据服务中心以及视频和应用服务器，其他服务器均处于保护之中，这样有效避免了来自终端的各种攻击。在此系统中，微软活动目录和证书认证对系统安全起到了至关重要的作用，由于每个服务器均具有独特的身份证书，使得服务器之间的相互访问需要得到彼此的认证才可进行。为了保证机顶盒自身的安全性，其内部的安全芯片保证了机顶盒的软件不能发生任何更改。此外，此系统包含完善的监控管理机制，处于系统中任何应用平台的所有服务均受到监控，一旦发生异常，就会将异常信息反馈到系统管理员，保证系统的安全运行。
4 结论
随着数字电视技术的不断成熟，三网融合技术的发展，加之高清电视系统的普及，互动电视技术与网络融合技术的结合速度随之加快。目前，新媒体技术的发展不断加快，互动电视技术与新媒体技术的结合也日趋完善。在发展互动电视技术的基础上，还要发展其适应不同的网络，支持多种终端技术，使互动电视技术成为大众的需要。
参考文献
[1] 招斯喆.解析电视与网络的融合[J].电影评价,2010(11):64-65.
[2] 王水飞.数字电视与Pl宽带网络融合的关键技术及其应用研究.硕士学位论文,2006.
[3] 夏勇,何晶.融合网络宽带 IP 互动电视技术方案设计[J].电视技术,2010（34）:10-13.
[4] 孟建.媒介融合理论在中国电视界的实践 [J].新闻传播学研究,2009,(2).
[5] 李纬明.电视与网络的共生分析[J].新闻世界,2009,(5).
作者简介：
关键词： HLSAD； 放大电路； AD构件； 分辨率
中图分类号：TP211 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）12-31-03
Design of HLSAD
Cao Zhenhua
（Suzhou Institute of Trade & Commerce， Suzhou， Jiangsu 215009， China）
Abstract： AD modules are widely used in medical devices， industrial control， and consumer electronic products. With the improvement of device control accuracy， the resolution requirements of AD module are getting higher and higher. Nowadays， the cost of the high resolution AD module is high and one AD module cannot have a different resolution in segments. In this paper， based on the research of the low-cost， low-performance AD module and amplifier circuit， a kind of high-performance， low-cost AD module （HLSAD） that can be segmented is designed. The module had been used in the Jiangsu provincial level and Suzhou municipal projects， which achieved good results.
Key words： HLSAD； amplifier circuit； AD module； resolution
0 引言
AD构件一般包括AD前端放大电路和AD采集两部分，对于微弱信号，需要用放大电路进行信号放大，然后通过AD采集电路将模拟信号转换成数字信号，从而方便后端信号处理。
1 AD构件的现状及发展趋势
1.1 AD前端放大电路现状
AD前端放大电路负责将传感器中微弱的信号转换成适合AD采集部分采集到的信号，一般由放大器、滤波电路及其配套电路组成，其中放大器是核心部分，决定了整个AD前端放大电路的性能和质量。放大器只对信号进行放大，并不进行模拟/数字转换，目前有模拟信号放大器和数字信号放大器之分，市面上主流的是模拟信号放大器。现阶段几乎每个完整的电子产品中都离不开放大器，而放大器性能的提高对电子产品的功能起着重要的决定作用[1]。
放大器历经数十年的发展，从早期的真空管演变为现在的集成电路，根据不同的应用需求主要分化为通用型、低电压/低功耗型、高速型、高精度型四大类运放产品。一般而言，高速运放主要用于通信设备、视频系统以及测试与测量仪表等产品；低电压/低功耗运放主要面向手机、PDA等以电池供电的便携式电子产品；高精度运放主要针对测试测量仪表、汽车电子以及工业控制系统等。这三种放大器是针对某些领域的特定需求设计的，针对性强，功能强大，但价格偏高[2，3]。通用放大器应用最广，几乎任何需要添加简单信号增益或信号调理功能的电子系统都可采用通用运放，其价格相对比较便宜，但是性能方面略低。
1.2 AD前端放大电路发展趋势
AD前端放大电路的两个部分是相互配合使用的，无论哪个部分工作出现问题，都会导致整个AD前端放大电路部分不能正常工作，所以要求设计人员对电路设计既有过硬的技术又有丰富的经验，因为一些初级电子工程师往往无法做出稳定可靠的电子产品。
目前较有实力的公司（如AD、TI等公司）开始将AD前端放大电路集成在一起，设计生产出了单片集成AD前端放大电路，内部集成了放大器功能及放大器配套电路功能，大大简化了电子产品设计流程，用户只需要进行简单滤波，就可以把传感器信号直接接入到集成芯片上，完成信号变换功能，这已经成为AD前端放大电路的主流发展趋势[4]，但此类产品价格一般比较高，比如普通LM358放大器成本在几毛钱，而集成了附加电路的前端放大产品价格在20元左右，价格相差悬殊，不适合用于普通民用产品。
1.3 AD采集部分现状及发展趋势
在独立性方面，目前AD采集部分可以分为两类，一类是独立的AD构件，如常见的TLC2543等，另一类是将独立AD构件集成到微处理器MCU或者数字处理芯片中，如freescale公司的MCU大部分都集成了AD构件。前者不能独立使用，必须配合处理单元才能完成信号采集处理工作，而后者在MCU的协助下，完成后期信号处理，总体价格比较便宜。在民用领域，与MCU集成在一起的AD构件成为发展的主流，使用量越来越大，独立的AD模块主要向高端使用领域发展[5]。
在分辨率方面，目前AD采集部分有4位、8位、10位和12位之分，最高的达到24位甚至32位，但是高分辨率的AD构件价格太高，不适合普通场合使用。目前常用的且价格适中的分辨率为12位精度，独立模块的价格在十元左右，集成到MCU中适合普通场所使用的一般总体价格在3～20元不等。
2 HLSAD模块的设计实现
本文使用集成在MCU内部的廉价AD模块，配合简单电路，设计了一款成本低廉、性能可靠并且可分段调节AD采样精度的HLSAD模块，适合民用领域使用要求。
2.1 HLSAD可分段局部高精度设计
在一些具体应用场所中，要求不同AD范围设备做出不同的反应，所以，根据具体应用场所，需要对AD采集电路做适当设计，使之可分段处理。
2.1.1 HLSAD可分段局部高精度设计缘由
在全自动鸡苗孵化控制设备中，对鸡苗孵化场的温度和湿度要求非常高，温度高了或者低了就会导致鸡苗孵出率降低；湿度过高会导致孵出的鸡苗大肚子，湿度过低会导致蛋壳过硬，鸡苗啄不开蛋壳而闷死，所以温度和湿度要严格控制在预定范围内。拿温度来讲，比如温度在22℃～25℃范围以外，采用精度要求比较低，那么系统就可以进行简单采样，低于22度时加足马力加热，而高于25度时加足马力降温，使环境温度迅速到达合适温度范围；如果环境温度在22℃～25℃之间，如果过快加热或者制冷，就会导致温度波动幅度过大，因此在控制中对采用精度要求较高，按照采用数据对压缩机进行准确的功率控制，将温度控制在某个温度点上，从而快速准确地将温度控制在预定温度点上。
2.1.2 HLSAD可分段局部高精度设计思想
对于固定的AD采样模块，它的采样精度是固定的，所以按照使用环境的不同调整某一路AD通道的采样精度是不现实的，本文采用调整前端AD放大电路的方法，巧妙地实现了HLSAD可分段设计，如图1所示。
图1中，同一个传感器输出的信号，通过两路AD前端放大电路的放大处理后，输入到单片机的两个AD采集通道中，虽然两路AD采用精度相同，但是两路AD前端放大电路的放大倍数不同，基准电压也不同，所以输入到单片机里面的信号分辨率精度也就不同，从而实现了HLSAD可分段设计。
2.1.3 HLSAD可分段设计
在实际项目中，温度传感器输出0-50mv电压信号，对应温度范围为0℃～50℃，单片机内集成8通道8位AD构件，实际温度控制在22.5℃温度点上。
按照HLSAD可分段设计设计思想，AD前端放大电路1的基准电压为0，实际信号与0V差分放大，放大倍数为100，输入到AD通道1中，那么AD前端放大电路1有效输入信号范围为0～50mv，有效输出信号范围为0～5v，对应温度范围为0℃～50℃，AD构件为8位，所以最高采样精度为（50℃-0℃）/28=0.2℃。
AD前端放大电路2的基准电压为20mv，实际信号与20mv差分放大，放大倍数为500，输入到AD通道2中，那么AD前端放大电路2有效输入信号最小值为20mv，有效输出信号最小值为（IN-20mv）*500=（20mv-20mv）*500=0v，有效输入信号最大值为50mv，有效输出信号最大值为（IN-20mv）*500=（50 mv-20mv）*500=15v，由于供电电压为5v，所以真实输出有效值为5v，反推出有效输入值为30mv，因此AD前端放大电路2有效输入信号范围为20mv～30mv，对应温度范围为20℃～30℃， AD构件为8位，所以最高采样精度为（30℃-20℃）/28=0.04℃。
通过上面的计算，系统可以在环境温度为0℃-20℃或者30℃-50℃时采样AD通道1的数据，采样精度仅有0.2℃，但是当环境温度在20℃-30℃时采样AD通道2的数据，可以使采样精度提高到0.04℃，提高了50倍，0.04℃的温度波动都能被系统捕获，因此系统不但能实现全温度范围控制覆盖，而且能保证在23℃温度点上得到精准控制。
2.2 HLSAD全范围不分段高精度设计
在某些应用领域，需要对全温度范围进行精准控制，无需分段，但是成本控制非常严格，也可以采用如图1所示的设计思想进行设计，有效降低设计成本，并全范围成倍提高采样精度。
本文HLSAD全范围不分段高精度设计的思想与图1一致，只是电路参数需要稍微调整，比如在实际项目中需要16位或者更高位数精度要求，单片机内只有8位精度AD构件，一种解决方法是购买独立高精度AD模块，但是成本会增加很多，本文采用的方式是利用单片机内部多余的AD模块，提高系统采用精度，不增加任何成本。
按照图1的设计，同一个温度传感器的输出信号输出到两路AD前端放大电路中，AD前端放大电路1中，通过调整分压可调电阻，使基准电压为0V；通过调整放大倍数可调电阻，使放大倍数调整为200，因此，按照2.1.3节的计算方法可以计算出，AD前端放大电路1的有效输入为0mv-25mv，有效输出温度范围为0℃-25℃。同样的道理，AD前端放大电路2中，通过调整分压可调电阻，使基准电压为25mv；通过调整放大倍数可调电阻，使放大倍数调整为200。因此，按照2.1.3节的计算方法可以计算出AD前端放大电路2的有效输入为25mv-50mv，有效输出温度范围为25℃-50℃。那么整体采样精度=（25℃-0℃）/28=（50℃-25℃）/28=0.1℃，因此，采样精度提高了一倍。
3 应用实例与小结
本文以2012年江苏省高校科研成果产业化推进项目《基于3G的物联网平安家居系统的研发及产业化（项目编号为JHZD2012-51）》为实例说明HLSAD模块的使用。本项目要求温度范围为15℃-45℃，稳定温度点位28℃，按照HLSAD模块设计思想，系统将温度分为26℃以下、30℃以上和28℃-30℃三段，在第一段和最后一段中分辨率要求稍低，为0.2℃，在28℃-30℃这一段中分辨率要求较高，为0.05℃，利用2.1 HLSAD可分段局部高精度设计思想，可以轻松实现温度控制的要求。另外，系统中只有一路温度和一路湿度值需要采集，所以有6路AD采集通道空闲，利用2.2 HLSAD全范围不分段高精度设计可以进一步提高系统中温湿度的分辨率。本项目采用的电路如图2所示。
本设计中，放大器采用LM324，成本只有0.5元左右，控制芯片MCU采用美国ATMEL公司生产的普通八位单片机EM78P259NSO14，成本在1.0元左右，所以系统在保证了高分辨率的同时，大大降低了硬件成本。
4 结束语
本文设计的HLSAD模块分别在2012年江苏省高校科研成果产业化推进项目《基于3G的物联网平安家居系统的研发及产业化（项目编号为JHZD2012-51）》和2012年苏州市科技支撑计划项目《基于TD-LTE的物联网平安家居系统的研发应用（项目编号为SG201256）》中表现出了良好的特性。
参考文献：
[1] 安然.基于AD9273的医用全数字B超成像系统前端电路设计与研
究[D].华中科技大学硕士学位论文，2012
[2] 幸坤涛，刘晓文.基于8通道高压开关HV20220的B超探头电路设
计[J].电子世界，2009.7：48-50
[3] Art Kay.运算放大器电路固有噪声的分析与测量[J].世界电子元器
件，2010.6：41-44
[4] 王三强，何为，石坚.新型脑电信号前置级放大电路设计[J].重庆大学
学报（自然科学版），2006.6：51-53
【关键字】智能化住宅，防盗，防火，报警系统
中图分类号：[F287.8] 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
智能住宅(Intelligent Building)目前的提法很多，日本、美国、欧洲、新加坡等国家。以及国际智能工程学会的提法都不尽相同。我国与日本的情况比较相近．日本机电工业协会住宅智能化分会把智能化住宅定义为：综合计算机、信息通信等方面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调性的工作。实现建筑物自动化(BA)、通信自动化(CA)和办公自动化(OA)，将这三种功能结合起来的建筑，就是智能化住宅。
二．智能化防盗防火报警系统的必要性
1．随着计算机技术的不断发展，新观念和新技术不断更新．这些将对智能化住宅的发展有了更高和更新的要求．也要求在智能住宅的建设中要不断地增加标和功能。住宅自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Buiding Automation System，BAS)，是智能住宅建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境及安全设施进行监测、控制．以提供一个既安全可靠、节约能源、舒适宜人的工作或居住环境。
2．特别是随着我国国民经济的迅速发展，安防系统的相对滞后已经严重阻碍了我国国民经济的发展。伴随着我国各个行业的智能住宅化。这种矛盾越来越突出。因此，强调把防盗防火自动报警系统纳入到建筑智能化住宅系统中、提高住宅自动化水平，迎合当前通过住宅自控技术实现更多、更高要求的需要。是符合世界发展潮流的．也是当前发展的紧迫问题。
3．本研究的防盗防火自动监控报警系统应用了现代化的控制部件与设备，查询了人们无法实时检查的环境．将住宅建筑物中的重要场景传输到一个或多个监控系统并显示。使在无人值守的各类情况下及时观察、了解灾情、监控盗情、记录窃情与相关的暴力犯罪行为。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台、门禁、防盗探头等)直接观看被监视场所的情况。同时，监控系统还可以与消防报警等其他安全技术防范体系联动运行，使防范能力更加强大。该监控系统的另一个特点是可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来，为日后对某些事件的处理及分析提供了方便条件及重要依据。
三．工作原理
1．防盗探测器原理
防盗探测器是由红外与微波探测器组成的双鉴探测器，教之以往的微波或红外单信号探测器，其误报率明显下降，原理示意图1所示。
图1 防盗探测器原理示意图
双鉴探测器工作时将探测到的红外和微波两种信号经过与非门处理后送单片机，即只有同时检测到两个探测器输出端口为高电平信号时，自动报警器才会响应盗情报警信号，否则不报警。在红外探测器中，通过菲涅尔透镜的分割方式的改变可以降低由于小宠物引起的误报，从而弥补了微波探测器监视面积较大的弱点；但红外探测器对环境温度的变化比较敏感，而微波探测器所检测的只是活动的目标，所以对于如果只是温度变化引起的干扰并不会被自动报警器响应。通过这样双重的检测就进一步减小了外界干扰，降低了报警信号误报的发生率。
2．防火探测器原理
防火探测器是由温度探测、光电感烟探测和一氧化碳探测构成的复合型火灾探测器。多传感器设计思想解决了传统防火探测器一直存在的误报率高的问题，增强了火灾探测的可靠性。在报警系统中对火灾信号的检测采用多传感器/多判据的火灾探测技术，将探测器探测到的多元火灾探测信息经单片机进行综合判断，在软件设计中加入了神经网络智能算法，防真实现了多元同步智能探测。
四．自动监控报警系统组成介绍
1．系统的组成
系统主要由前端信息采集系统、信息传输控制系统、远程拓展系统信息管理系统和自动报警系统组成，如图l所示。
图2 控制中心设计原理框图
(一)前端信息采集系统：主要由图像信息采集和探头信息采集两部分组成。图像信息采集部分是监控系统的主要部分，是整个系统的“眼睛”．它把监视的内容变为图像信号传送到控制中心的监视器上显示并实时存储。探头信息采集通过各种监控探头(如红外线防盗探头、消防探头、门禁探头等1实时监控各个探头信息点的实时状态，通过信息传输控制系统送达信息管理系统判断处理。包括摄像机、镜头、云台、智能球形摄像机探头、红外探头．玻璃破碎感知器或门磁开关等。
(二)信息传输控制系统：主要传输前端各信息监视点的实时状态信息．并对所采集系统中各数据采集点控制，包括传输线缆、光纤传输、同轴电缆传输、网线传输、无线传输。
(三)远程拓展系统：包括IP监控、远程监控、网络监控、视频会议等技术交流。
(四)信息管理系统：负责处理由前端监视摄像采集系统采集的信息数据。通过信息管理系统，将传送过来的图像信息显示在监视器上，记录所有的图像及监控信息。计算并生成对所采集监控信息的信息处理结果，受理台显示发生警情的用户的相关信息。系统包括dvr硬盘录像系统、视频矩阵、画面处理器、切换器、分配器、报警主机。
(五)自动报警系统：对信息管理系统得出的警报事件．将需要处警的报警事件转发到1 10指挥中心或有关的处警单位。
2．设备配置
(一)控制中心需对前端监控探头等进行实时监控和记录。考虑到监控效果要求比较高、图像质量要求清晰稳定，控制中心采用3台全实时(回放、监视都是25帧，秒)的16路的嵌入式硬盘录像机进行实时监控、录像，嵌入式硬盘录像机是完全脱离PC平台设计的，彻底杜绝了病毒的入侵，启动迅速、性能稳定，系统参数及程序在断电时也不会丢失。
(二)硬盘录像机本身不带硬盘，为了能够保存一段时间内的录像资料．至少需给每一台硬盘主机配备2块500G硬盘(硬盘占用空间按0．15G／小时／路来计算)。
(三)可以自选配备l台音视频矩阵，由至少8台监视器组成电视墙．可以多点监控、指定监视器监控等。嵌入式硬盘录像机的输出信号首先输入到视频矩阵，然后通过视频矩阵输出到监控电视墙上。
(四)要实现同一时间硬盘录像机的录像功能和电视墙的监视功能。需将输入信号一分为二．选配音视频分配器4台。
(五)为了实现视频控制矩阵、主控计算机能够并行控制前端的摄像头和云台．需要一个系统协议转换器(BL―D322C)。
(六)考虑到多个用户同时访问网络将带来流量瓶颈等问题，使用视频服务器来进行中转。让视频服务器提供强大的负载能力。
3．报警功能
自动报警器组成框图如图3所示，主要包括拨号模块、语音模块、电话接口模块、键盘密码显示模块以及电源模块。
用户端的防范现场，一旦有人入侵或发生火灾等紧急情况时，与之相应的报警探测器（各种防火、防盗及手动报警按钮等）则立即向用户端自动报警器发出报警信号。接到警情事件后，自动报警器立即进行确认（多次巡检中断信号），若50s后无人解除警情同时警情确认无误后，进行事件的现场声（蜂鸣器）、光（LED）报警。
同时用户端自动报警器自动向有关部门拨打预先设置好的报警电话号码，进行语音报警。在用户端自动报警器的面板上设有LCD显示器、键盘以及三色警灯（LED），三色警灯分别指示火灾或红外/微波双鉴的防火报警、正常工作及系统出现故障的状态，即报警灯（红）、工作灯（绿）和故障灯（黄）。
正常时LCD显示时间，事件发生时锁定显示当时时间。用户端报警器同时具有探头故障报警功能，避免由于探头掉电而漏报，出现故障时点亮故障灯；如果判断探头掉线（被剪断），则声光报警。如果出现误触发而报警时可以通过触发延迟时间（50s定时器）去接触，另外用户端自动报警器还具备状态信息（如有无交流电、备用电池电量是否不足等）上报的功能，可以对预设的普通电话、手提电话实现报警。
4．实现过程
警报接收与处理主机也称为防盗主机,是报警探头的中枢,负责接收报警信号、控制延迟时间、驱动报警输出等工作。将某区域内的所有防盗防侵入传感器组合在一起．形成一个防盗管区，一旦发生报警就可在防盗主机上一目了然地反映出区域所在。防盗主机目前以多回路分区防护为主流。优越的系统更可显示出警报来源是该区域内的哪一个报警传感器及所在位置。以便采取相应的接警对策。现代的防盗主机都采用微处理器控制，内有只读存储器和数码显示装置，普遍够编程并有较高的智能，主要表现为：
（一）以声光方式显示报警，以人工或延时方式解除报警：
（二）对所连接的防盗防侵入传感器，可根据需要而设置成布防状态或撤防状态．也可用程序编写控制方式和防区回路性能：
（三）可接多组密码键盘，可设置多个拥护密码，以进行保密防窃：
（四）遇有警报时，其报警信号可以经由通信线路。以自动或人工干预方式向上级部门和保安公司转发．以快速沟通信息或组网：
（五）可程序设置报警连动动作，即遇有报警时，防盗主机的编程输出端可通过继电器接点闭合执行相应的动作。
（六）电话拨号器同警号、警灯一样，都是报警输出设备。可通过电话线把事先录好的声音信息传输给某个人或某个单位。
五．结束语
智能化住宅防盗防火自动监控报警系统对于住宅的安全十分重要，因此对于这方面的研究具有重要的意义和价值。
参考文献：
[1]田思源; 胡楠; 矫亮; 刘飞; 姚玉霞 智能化住宅安防自动监控报警系统的研究农业网络信息2010-07-26期刊
[2]郑艳琼; 马渝昆; 李昂 城市火灾自动报警监控系统发展应用中国消防产品年鉴2007/01/01年鉴
[3]张吉春 高洁 安全防范与智能住宅 (被引用 4 次) [期刊论文] 《中国人民公安大学学报（自然科学版）》 PKU -2006年1期
[4]潘兴华 魏东 基于LonWorks技术的住宅自控系统开发 (被引用 1 次) [期刊论文] 《仪器仪表标准化与计量》 -2006年2期
关键词：学院管理；Java；SSH框架
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 16-0000-02
1 引言
目前，各大学校基本都已拥有各自的校园门户网站，但网站多为校内实时新闻、校内活动以及学校的基本信息介绍等。但对于各个学院内学生或教师的具体信息等仍采用传统的人工档案记录或是单机管理方式，此类管理方式有一定的缺陷及不足。档案管理会花费人们大量的时间以及精力，并且容易造成资料混乱及丢失；而单机管理方式虽然在一定程度上减轻了管理资料的负担，但在查找资料时灵活度低，且资料之间的联系不紧密，也会造成不便。
随着计算机与网络技术不断深入各行各业，传统的人工档案记录及单机管理方式已无法满足人们的要求。为了提高学院信息管理的高效性、灵活性以及办公的规范化，在此建立一个基于java的学院信息管理系统，实现信息的网络共享，使学院管理更加科学化和规范化。
2 系统结构
2.1 开发环境
本系统是基于Java开发的，需要的软件如下：
1）JDK（Java Development Kit）1.5；2）MyEcplice 9.0；3）Apache-tomcat-6.0.30；4）MySql数据库。
2.2 系统框架
本系统采用B/S（Browser/Server）结构，一是考虑到该系统需要被广大师生广泛使用，通过浏览器访问相对于使用客户端要更加方便；二是B/S存在多层架构可以将显示、业务运算、数据库等功能完全分离，将彼此之间的耦合程度降到最低，实现松耦合，大大降低系统维护和升级的成本与工作量，并且增加代码的复用率。同时采用当下流行的一种Web应用程序开源框架SSH（Struts+Spring+Hibernate）作为本系统的java框架。
SSH框架技术包含Struts、Spring、Hibernate三个框架。其中Struts是基于MVC模式的框架技术，它将业务代码与试图代码分开，优化了系统结构，有效的提高了系统的扩展性；Spring是一种轻量级的容器，依赖注入动态实例，使系统各组件保持松散的耦合，同时可以很好地兼容各种框架；Hibernate在java对象与关系数据库之间起到了一个桥梁作用，负责两者之间的映射。
3 系统模块设计
3.1 注册登录模块
注册登录模块是网站设计的一个必备模块，它实现了用户注册以及登录验证功能。注册的用户必须为该学院的教师及学生。用户注册需首先选择用户类型：教师或学生，然后教师以工作证号、姓名以及邮箱注册，学生以学号、姓名和邮箱注册。登录时，仍然首先选择登录类型，然后输入各自证件号码及密码登录。登录密码可随时更改，若登录时忘记密码，可通过邮箱找回。由于该管理系统针对不同用户权限不同，因此必须在注册登录前选择用户类型。
3.2 网站主页模块
（1）学生用户。对于学生用户，可查看、查询教师的基本信息，方便学生选择导师以及授课教师；学生还可查找学院内部学生及教师的获奖及专利信息，还可查看参考各届学生的学位论文；除此之外，可以下载学院内部的一些教学相关的文档等。对于学生信息，除了可查看学生的基本信息外，还可修改、提交自己的信息。
（2）教师用户。对于教师用户，获奖、专利信息、学位论文、下载这些模块教师所拥有的权限与学生用户相同，对于科研项目教师可查看自己及本科室其它教师的项目，对于其它科室教师的科研项目信息则无权限查看；教师还可查看学生信息，以满足教师及学生之间的双向选择。对于教师信息，教师用户具有查看所有教师信息及修改、提交自己信息的权限。
（3）管理员。管理员具有查看所有信息的权限，还具有添加、更新、删除、修改等权限；当学生或教师修改提交自己的信息时，用户信息暂时不改变，直到管理员确认信息可修改时，由管理员统一进行修改，然后更新在页面上。除此之外，管理员还负责对数据库的管理，对数据库信息需要每周备份一次，以防信息意外丢失。
3.3 数据库设计
数据库主要依据网站主页模块所包含的信息设计。主要设计了六张表，分别为：学生信息表、教师信息表、获奖信息表、专利信息表、科研项目信息表、学位论文信息表。
学生信息表中，包含学号、姓名、性别、出生日期、学历、入学日期、导师工号等字段，其中学号为主键，导师工号为外键。
学位论文表中，包括论文编号、论文名称、学生学号、发表日期等字段，其中，论文编号为主键，学生学号为外键。
在数据库设计中，教师与学生的联系为一对多，由于本系统主要管理教师与学生的各种资料，不包含教师教授课程等信息，因此教师与学生之间只有某位教师是否是某位学生的导师的关系，因此教师与学生为一对多的联系。
学生与学位论文之间的联系为一对一，在此不考虑双学位学生的问题。
4 系统的实现
4.1 表现层的实现
表现层由Struts实现，Struts是基于MVC模式的框架，MVC模式包括：模型（Model）、视图（View）、控制器（Controller），是一个分离表示逻辑与业务逻辑的设计模式。并且，Struts将原来JSP中的业务逻辑分离到Servlet中，使JSP的专一的应用于显示，当需要更换前台显示时，只需更改JSP，不再需要再更改业务逻辑，如此方便了程序员的编程。
Struts大体实现过程为当用户点击网页时，服务器会将用户请求发送到Web Servlet上，然后Web Servlet找到要请求的Servlet处理请求：从Http Request中得到表单数据，调用业务逻辑，之后会返回一个Forward对象，Web Servlet将用户请求转发给Forward对象指定的jsp组件，最后Forward对象指定的jsp组件生成动态的网页，返回给客户。
4.2 数据库的实现
数据库是通过Hibernate来实现的。区别于传统的使用JDBC（Java Data Base Connectivity）连接数据库，使用复杂的SQL（Structured Query Language）语句进行对数据库的操作，Hibernate作为一个对象关系映射框架，它对JDBC进行了轻量级的对象封装，大大简化了访问数据库时繁琐的重复性代码；并且使用Hibernate操作数据库是运用了面向对象的思想，方便了Java程序员对数据库编程。
Hibernate通过修改Hibernate的配置文件来连接更换数据库。Hibernate的对象关系映射要求在建表时实现一个表要对应一个对象，并将映射文件和对象文件放在统一目录下，方便我们来管理类和映射文件，这是Hibernate的基本规范。在本系统中，学生作为一个对象，与数据库里的学生信息的表对应起来，就形成了一种映射关系，此时操作学生对象就可以实现对数据库中学生信息表的管理。
4.3 SSH框架的集成
（1）Spring与Struts集成。Struts与Spring的第一种集成如下：
浏览器发出请求request，此请求会到达前端控制器ActionServlet，前端控制器截取所有的请求，然后根据struts-config.xml将请求分发到相应的Action上，Action是业务层控制器，每个Action一般都对应一个动作，在Action中拿到Struts的ActionForm中的数据，之后调用模型层，再转向，将转向信息返回Struts框架，在转向到视图组件，一般为JSP页面，也可以是其他Web组件，然后JSP生成动态页面返回给浏览器，Spring从Action中取得BeanFactory，之后才能从IoC容器中取得业务逻辑对象，调用业务方法。以上为Spring与Struts的第一种集成方案。图2显示了以上过程。
（2）Spring与Struts集成的第二种方案。第一种集成方案里，Struts中的Action需要依赖于BeanFactory，会增加耦合度，第二种方案将业务逻辑对象通过Spring注入到Action中，避免了在Action中直接代码查询，且不存在依赖性，降低了耦合度。由于要通过Spring注入，必须让Spring管理Action，在此需将Action放入IoC容器中，让Spring创建Action。图3为第二种集成方案过程。第二种方案就过程而言，较第一种多了一个ActionProxy类，它负责当请求到达时从IoC容器中取得BeanFactory以及Action。
（3）Spring、Struts与Hibernate集成。当Spring和Struts集成好后，再与Hibernate集成只需要将Hibernate的jar包、配置文件和日志以及MySql的JDBC驱动复制到项目中，再添加声明式事务，至此，SSH就基本集成成功了。
（4）SSH集成的注意事项。集成的第一步必须进行文件配置，在配置过程中可能会出现不同版本的jar包，由于类加载器加载时，会首先加载前面的那一个包，在遇到后面的相同的包时就不再加载，在此为防止出错，一般选择将版本较高的jar包放在类库中。在最后集成基本成功后，需要再次检查jar包是否有重复。
在Spring与Struts集成的第二种方案中，Spring的配置文件中在定义Action时，将属性scope设置为prototype，这样每当有请求时都会创建一个Action对象，以保证线程安全。
5 结语
本文分析了基于Java的学院管理系统的设计与实现。本文首先对现有的管理学院内部信息资料的方式做了简单的阐述，提出了学院管理系统存在的必要性；然后说明了设计实现此系统所需的开发环境以及系统框架；之后介绍了系统的几个主要模块；最后对系统的实现做了具体的分析。
参考文献：
[1]常鹏林.浅议基于SSH架构的人事考试管理系统[J].数字技术与应用，2012，2：166-168.
[2]王国辉，马文强.Hibernate应用开发完全手册[M].北京：人民邮电出版社，2007：10.
关键词：监控中心 安防监控报警系统 电视监控
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0145-01
随着数字网络信息时代的到来，数字化高新技术产品日益增加和完善。各行业为了提高和完善生产、管理水平和增加竞争性，都争先采用完善的高新技术产品。数字化网络视频监控正逐步取代传统的模拟视频监控系统，以其特有的优势在各个行业得到广泛的应用。医院的主要出入口、电梯间、公共区域等需要24小时实时监控，其他如：病房、监护室的患者24小时监护，手术室的手术观摩学习，医生的共同会诊，都有网络视频监控的用武之地，但最直接的应用点还要数危重急救病房和手术室等场所。
1 概述
医院安防监控指挥中心实施人防（民防）应急求援的指挥调度和战时防空袭辅助指挥的场所，对其安装安全防范系统的建设十分必要。一个完整的综合安保系统由应多项子系统组成，并与其它系统存在相关联系，其构成图1如下。
1.1 系统功能分析
监控中心对医院各楼层区域、重要出入口、通道的监控；院内重要通道、进出口、伪装房的监控；医院周边围墙的监控；地下物资库的监控；医院院围墙防范非法翻越报警系统；监控中心集中对前端摄像机进行显示、控制等；监控信号在监控中心办公楼可视；通过网络经授权的计算用户可任意实现对图像调用，执行日常的运作；电视监控系统与防盗报警系统可实现联动功能；所有图像的录制采用数字化录像模式，保存时间达一个月或以上；系统操作简单，易上手，具备一定的超前性，在功能上应满足当前和未来一段时期发展的要；主机预留容量和接口，便于今后扩容，并适应网络的需要。
1.2 系统设计思路
该系统包括电视监控系统、周边防范报警系统两部分；电视监控系统：采用视频集中管理控制，数字记录与视频矩阵控制相结合的解决方案实现前端监控点位图像的保存和网络传输。在监控中心设置电视幕墙，以实现对前端监控点位图像显示及监视。周边防范报警系统：采用集中控制管理方式。在监控中心及分控中心，均可实现对所有的视频信号进行监视、调看、录像。
2 电视监控系统
2.1 简述
在电视监控系统中，可以把被监视场所的图像传送到监控中心，使被监控场所的情况一目了然。它具有图像直观性、实时性、信息量大等特点。通过建立电视监控系统，可使医院监控指挥中心管理人员了解各重要地区的状况，实时获得第一手图像资讯，大大提高管理能力。同时，电视监控系统还可以不但与门禁管理系统、报警系统、应急广播子系统等其他子系统联动运行，使应用效果更加强大，电视监控系统的另一特点是它而且应当可以把监视场所的图像和声音全部或部分记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据。
2.2 系统构成及工作原理
监控系统可划分为前端摄像、传输、控制、显示与记录设备以及网络分控中心5部分。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制监控中心。系统组成图2如下。
系统前端设备将监视部位的视频信号传送到主控室，接入16路数字硬盘录像机进行图像存储及网络传递。后再通过数字硬盘录像机的环通输出，接入到矩阵主机，通输出口，接入到电视墙上的监视器上显示。
通过视频矩阵主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过编程可归类将不同区域的视频信号输出到分区监视器上进行轮循或定格切换监视。在监视器上同时可显示对应画面图像的摄像机编号或字符标题，上述操作可一次编程后每日自动运行，也可通过工作站来启动序列运行。
同时利用数字硬盘录像机将视频信号进行压缩处理，可对图像进行录像、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。
3 结语
综上所述，数字化网络监控是信息技术和电子技术发展的必然趋势，并且通过在医院的安防工作中实现数字化网络监控，能够减轻医护人员的工作负担且有效提高工作效率。同时使得整个医院理为人性化、智能化和先进化，更为有效地保障了医院人员的生命安全。所以，将数字化网络监控应用到医辽安防工作当中是大有裨益的[3]。
参考文献
[1]杨进宝，无线医疗呼叫系统的设计，硕士学位论文[D].湖南师范大学，2009.7：55-56.
关键词：实践教学管理；.NET；系统设计
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）17-4013-04
随着高等学校管理信息化推进程度的不断加强，教务管理信息化的建设也越来越成熟，但管理工作量大、管理过程复杂的实践教学信息化管理系统却处在起步阶段，原因很多，其中各高校实践教学管理模式的不同是阻碍通用产品推广最大的因素。因此，基于院校实践教学管理实际，基于web技术采用. net框架开发相适应的实践教学管理系统，实现实践教学过程管理的信息化，提高实践教学管理的质量和效率，具有重要的现实意义。
1 系统需求分析
实践教学管理环节涉及的范围很广，从学校的实验设备仪器的管理到实践教学项目、校外实训基地、毕业论文课题、顶岗实习等管理环节，都存在大量的数据上报、审核及统计等要求，根据项目组对管理人员实际管理需要的调查，以及结合现有的其他教学管理系统的运行状况，认为实践教学管理系统建设主要存在以下需求：
1）正方教务管理系统作为学校教学管理信息化的主要平台，其他与教学有关的管理系统都要被纳入这个系统中，所有的基础数据都必须来自现有的正方教务管理系统，包括教师数据、学生数据、场地信息等，这样才能保证系统数据的准确性和安全性。所以在开发实践教学管理系统前必须弄清教务管理系统的数据库结构，使实践教学管理系统能融入教务管理系统中，共享教务管理系统的基础数据。
2）由于在学生选题过程中，会存在大量学生同时选题，系统处理的数据量比较庞大，可能导致数据库服务器阻塞的问题，所在在数据库访问方式上必须保证数据库运行的安全与稳定。
3）系统要确保数据的安全性和资料的相对保密性，系统运行要在学校内部网络中，也方便与学院现有的其他系统之间相互进行调用。
4）系统要方便教师操作，要根据用户需求提供规范、灵活的打印方式，并跟教育部下发的表格格式对应。
5）考虑到实践教学管理系统的子系统比较多，而且各个子系统在业务流程上都相互独立，所以在实现三层架构时必须留出相应的接口，便于后期的二次开发和数据维护。
2 系统规划与功能设计
2.1 系统总体功能规划
经过对系统需求的分析，实践教学管理系统主要分为7个子系统和1个用户管理模块。其系统功能结构如图1所示。
2.2 各子系统功能概述
实习实训基地管理子系统功能：管理全院校内外实习实训基地的基本教学数据，方便各分院教学秘书和教务处对这些数据查询、监控与统计。
实验室管理子系统功能：管理学院所有的包括设备、人员、科研和社会服务管理等在内的实验室信息，提供教育部实验室数据上报功能。方便各分院实验室管理人员与教务处、设备处对这些信息进行实时的查询、沟通、监控，提高教务管理的水平和工作效率。
毕业论文与实习子系统功能：根据浙江省教育厅对普通高校毕业论文抽查的要求，结合本校自身的管理情况，该模块具备指导教师论文指导资格审批、申报论文课题、学生在线选题、论文指导过程记录、论文的上传和下载、毕业实习管理、论文和指导过程记录打印等功能。
考证管理子系统功能：进行证书基本信息管理、考证报名管理、证书成绩管理、考证数据查询、数据报表统计等。
实验实训项目管理子系统功能：包含实践教学项目管理、查询修改、实验课程开出率统计、实验室利用率统计等功能。
竞赛管理子系统功能：包括各级各类竞赛的基本信息管理、申报立项管理以及数据统计、查询等功能。
实践教学条例管理子系统功能：提供实践教学环节相关的规章制度、管理条例的查询、阅览、打印、下载及通知等功能。
用户管理模块功能：系统严格控制用户的使用权限，对使用系统的用户进行登记和权限分配，并通过权限分配控制用户可操作的数据范围。
3 系统设计与实现
3.1 系统开发的关键技术
战略囊括了一整套新的工具与技术，而这些新的工具与技术代表下一代的Windows和Internet的开发平台。微软公司一直致力于用.NET来简化应用程序开发和部署（特别是对Internet应用程序）的方法，并用.NET进一步提升web service的能力，作为开发人员设计和部署分布式应用程序的有效工具。
.NET要实现一个很重要的思想是，“在任何时候、任何地方、使用任何可用的方式，都可以取得任何你想要的信息”。为了实现这项标准，必须结合许多新的技术、设备和软件平台。
.NET体系结构的核心是.NET Framework。NET Framework就是一个包含一组系统服务、类及数据类型的计算平台，它能提高开发人员的开发效率，并且能够更加容易地使用Windows操作系统所提供的一组底层功能。.NET Framework包括两个核心模块：通用语言运行时CLR（Common Language Runtime）和.NET Framework类库。
3.2 系统数据库设计
本系统采用Microsoft SQL Server 2000，开发设计容易上手，维护成本较低。SQL Server 2000是Microsoft公司推出的SQL Server数据库管理系统的最新版本。该版本继承了SQL Server 7.0版本的优点同时又比它增加了许多更先进的功能，具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。由于今天Windows操作系统占领着主导地的位，选择SQL Server一定会在兼容性方面取得一些优势。另外，SQL Server2000除了具有扩展性，可靠性以外，还具有可以迅速开发新的因特网系统的功能。尤其是它可以直接存贮XML数据，可以将搜索结果以XML格式输出等特点，有利于构建了异构系统的互操作性，奠定了面向互联网的企业应用和服务的基石。这些特点在.NET战略中发挥着重要的作用。
根据本系统的功能分析设计，数据结构采用E-R图构建，导出系统数据表的分析方法来进行数据库设计。系统简化E-R图如图2所示。
3.3 系统框架
三层结构是目前流行的架构设计模式，它是在由Buschmann等提出的“层模式”基础上发展起来的，由表示层、业务逻辑层和数据访问层三个层次结构组成。它通过分解来管理问题的复杂性，同时还可以有效地重复使用业务逻辑并保留与数据库等的重要连接。三层结构是一种严格分层方法，即数据访问层只能被业务逻辑层访问，业务逻辑层只能被表示层访问，用户通过表示层将请求传送给业务逻辑层，业务逻辑层完成相关业务规则和逻辑，并通过数据访问层访问数据库获得数据，然后按照相反的顺序依次返回将数据显示在表示层。
由于本系统是基于Internet的界面操作，所以其核心是B/S模式。为了使用户可以方便、快捷地访问本系统，我们选择了基于的B/S模式三层结构来设计系统。采用来构建前端和中间层，SQL Server2000来管理后端数据库。
3.4 系统实现
采用B/S架构开发的系统，可以利用浏览器随时随地登陆系统，实现用户所需的操作。系统登陆后，用户可通过选择不同的子系统进行操作。图5是系统运行中的一个界面。
4 系统应用成效
目前开发完成的系统已经投入使用，整个系统运行非常稳定。从目前系统运行的反馈情况来看，系统应用取得了如下成效：
4.1 提高了管理的效能
以毕业论文管理为例，学生在毕业论文开始前，需对毕业论文的课题进行审核，教研室及各教学部门需对这些课题进行审核，其中的一个审核项目就是题目雷同问题，通过系统，很快就判断出雷同的课题，对审核人员进行提示，这是其一；其二，根据系统录入课题的各类属性，非常方便的统计出各类所需数据，以供参考决策，比如课题类型，系统很快就可以统计出课题类型的分布情况，这些数据的分析为下一步的工作安排提供了依据。
4.2 简便化了过程监控
毕业论文指导过程的监控是毕业论文管理最重要的环节之一。通过过程监控可以实时掌握论文的进度及学生论文的总体水平。在系统实施前，教学管理人员要了解该环节情况，必须通过实地走访、资料检查等形式才能实现，很大程度要受时间、地点等各方面的限制。而通过系统，在过程记录管理中，教学人员可以随时查阅教师的指导记录，使他们随时了解论文的指导情况，对论文质量、进度等有一个全面的了解。
4.3 节约了人力物力
信息化管理后，以往通过纸质材料来进行上传下达的问题得到解决。分院与学校之间无需传递着各种审批的文档，不会因为纸质文档某条记录出错导致文档重新打印，对人力和物力带来的极大浪费。通过系统，所有的审核只要通过计算机来实现，无需通过文档来回传递信息，层层审核变得很容易实现，不会因为某个环节缺失就无法审核的情况出现。
4.4 为系统后续开发奠定了基础
通过现有系统使用后积累的经验，及系统本身所具备的可扩展性，对未来系统后续版本的开发奠定了良好的基础。
本系统构建了针对本校管理特点的实践教学管理自动化系统，实现部门与部门、系统与系统之间信息的共享与交换， 从而达到实践教学信息化管理的目标。本系统功能强大， 架构灵活，为后期数字化校园建设打下坚实的基础。
参考文献：
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[2] Paul Dickinson. 高级编程[M].张晓明，邓少鲲，译.北京：中国电力出版社，2003.
[3] 武苍松.B/S与C/S结构的分析与比较[J].电脑学习，1999（10）.
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