時間：2023-03-13 11:25:52
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電傳飛機控制系統(tǒng)的核心應用技術是飛控計算機，通過飛控計算機的數(shù)據(jù)分析和程序預設，最終實現(xiàn)飛機的自動化控制盒管理。結合本型號飛機的實際情況，工作人員在進行系統(tǒng)設計時進行了多種方案的甄選，最終確定將飛控計算機與伺服控制回路綜合在一起，采用3×2余度配置，本系統(tǒng)需要三臺計算機進行系統(tǒng)的連接，因為進行了大膽的技術嘗試，同時又結合了國內外最先進的飛機控制技術，所以這套設計方案是比較科學相對合理的，具有可操作性。每臺計算機有兩個通道：工作通道：根據(jù)輸入信號計算機控制面偏轉指令，并且驅動相應的控制面；包括CPU模塊、輸入輸出控制模塊、總線模塊、伺服回路模塊與電源模塊等。監(jiān)控通道：用于檢測計算機指令的正確性；包括CPU模塊、輸入輸出控制模塊、總線模塊與電源模塊等。
1.2作動器
升降舵、副翼和方向舵均采用電液伺服作動器，電液伺服作動器具有故障監(jiān)控功能和旁通功能，在故障失效后自動轉入旁通功能，不影響其它作動器工作。單個舵面所有電液伺服作動器均失效后，轉入旁通功能，保持一定的阻尼，該舵面處于阻尼浮動狀態(tài)。2.2.1升降舵作動器每個升降舵面采用2臺臺電液伺服作動器并聯(lián)安裝，同步工作，具有力均衡功能。每臺電液伺服作動器具有單獨控制單個升降舵面的能力，左右兩個升降舵面共采用4個電液伺服作動器，需3套液壓系統(tǒng)提供動力，升降舵作動器接受飛控計算機指令，控制升降舵偏轉。2.2.2副翼作動器每個副翼采用2臺電液伺服作動器并聯(lián)安裝，同步工作，具有力均衡功能。每臺電液伺服作動器具有單獨控制單個副翼的能力，左右兩個副翼共采用4個電液伺服作動器，需3套液壓系統(tǒng)提供動力，副翼作動器接受飛控計算機指令，控制副翼偏轉。2.2.3方向舵作動器在方向舵上并聯(lián)安裝3臺電傳控制的電液伺服作動器，同步工作，具有力均衡功能。方向舵作動器接受飛控計算機指令，控制方向舵偏轉，實現(xiàn)對飛機航向控制，需3套液壓系統(tǒng)提供動力。
1.3傳感分系統(tǒng)
傳感器分系統(tǒng)負責所有的數(shù)據(jù)傳輸和接收，是整個系統(tǒng)的關鍵組成部分。一方面需要及時接收信息，另一方面還要對接收到的信息進行篩選和分類，最終利用具有關聯(lián)性的安全信息，具體包括駕駛員指令傳感器、飛行運動傳感器和大氣數(shù)據(jù)傳感器三個部分。駕駛員指令傳感器顧名思義，就是將操作人員的操作數(shù)據(jù)和操作動作，以數(shù)據(jù)的形式傳輸給計算機裝置；飛機運動傳感器將飛機在運動過程中的所有動態(tài)數(shù)據(jù)進行敏感處理和數(shù)據(jù)傳送；所有的數(shù)據(jù)最終通過大氣數(shù)據(jù)傳感器統(tǒng)一進行匯總和分析。需要進行強調的是，為了保證飛機運行的安全和信號的穩(wěn)定，以上三種數(shù)據(jù)傳輸工作不能應用飛機上的航電總線，需要安裝獨立的信號傳輸線。確保所有數(shù)據(jù)的可靠性。
1.4控制顯示分系統(tǒng)
控制顯示系統(tǒng)是操作人員進行飛機控制的主要參考數(shù)據(jù)來源，操作人員需要根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)采用相應的操作程序。顯示的信息量大，信息復雜，主要包括幾下幾種重要的數(shù)據(jù)：（1）人工進行系統(tǒng)控制的程序指示數(shù)據(jù)，主要包括提醒操作人員進行系統(tǒng)切換的信息和操作人員進行不同模式轉換的信息等；（2）系統(tǒng)運行的安全性顯示。包括系統(tǒng)常規(guī)運行下的各項數(shù)據(jù)，以及系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障時發(fā)出的警示信息以及相應應急自動處理信息；（3）系統(tǒng)定期檢測和維護的信息。電傳控制系統(tǒng)需要定期進行維護和保養(yǎng)，顯示系統(tǒng)會根據(jù)設定好的程序提醒操作人員進行相應的操作和管理。
2控制律設計概略
電傳飛行控制系統(tǒng)實現(xiàn)了駕駛員操縱指令（桿位移或桿力）與飛機運動參量響應相對應的控制，從而使飛行控制“目標”由原機械操縱系統(tǒng)的舵面偏角操縱，變成了對飛機響應的控制。作為某型飛機電傳飛行系統(tǒng)控制模態(tài)包括基本模態(tài)和自動飛行控制模態(tài)?；灸B(tài)包括主控制模態(tài)、獨立備份模態(tài)及主動控制功能；其中主控制模態(tài)與獨立備份模態(tài)是系統(tǒng)必須具備的兩個基本控制模態(tài)。主控制模態(tài)包括控制增穩(wěn)、中性速度穩(wěn)定性、飛行參數(shù)（法向過載，迎角限制和滾轉速率等）邊界限制與慣性耦合抑制等功能；其中控制增穩(wěn)功能是電傳飛行控制系統(tǒng)最基本的工作模態(tài)，在整個飛行包括內全時、全權應用。獨立備份模態(tài)是電傳飛行控制系統(tǒng)的備份模態(tài)，是獨立于所有的其他控制律模態(tài)的應急工作模態(tài)。
中小型變電站的聯(lián)絡線路兩側都裝設油斷路器。對于35KV、10KV油斷路器的控制，典型設計是在電站側裝設同期裝置，在變電站側只設普通合閘回路，普通合閘回路的原理如圖1所示：操作控制開
關SA，其②-④觸點接通，經過防跳繼電器的常閉觸點KM2和斷路器的常閉觸點DL，接通合閘接觸器線圈HO，使斷路器合閘。這種設計簡潔，常為工程設計人員所采用。在具體操作中，按先合變電站側斷路器、再合對側斷路器的操作順序進行。但在小水電系統(tǒng)網絡中，因受地形、容量等技術條件的限制，建設不甚規(guī)范，特別是有些聯(lián)絡線路上還接有負載，當出現(xiàn)某種故障造成變電站側油斷路器跳閘，此時的對側斷路器可能還在合閘位置，如要對聯(lián)絡線路進行合閘，因不知對側是否有電，必須等到調度命令或接到匯報后才能進行操作，加至有些地段通訊不暢，經常耽誤時間，影響工農業(yè)生產用電；由于典型回路本身不能檢測線路是否有電壓，又無防范不規(guī)范操作的技術措施，如果誤操作SA發(fā)出合閘命令，就會造成非同期合閘事故，給人們生命財產帶來重大損失。
1.2改正后的合閘回路
為了防止事故的發(fā)生，對原典型合閘回路進行了如下改進（見圖1中虛線所示）：即在線路電壓互感器二次側增設一只電壓繼電器KV，用以檢測線路電壓，并將其常閉觸點KV1串入本站油開關合閘回路中。當線路有電壓時，就是誤操作SA發(fā)出了合閘命令，因KV1觸點斷開了合閘操作回路，無法啟動合閘接觸器，達到了防止非同期合閘的目的。同時，考慮到聯(lián)絡線路的可靠性，在KV1觸點兩端設計并聯(lián)一連接片LP，以便該電壓繼電器檢修或需該線路供給變電站負荷時好操作。正常情況下，連接片LP處在斷開位置。
還將電壓繼電器的常開觸點KV2與合閘位置繼電器HWJ的常閉觸點（或跳閘位置繼電器TWJ的常開觸點）串聯(lián)，以接通“線路有電壓”光字牌的信號回路，當斷路器在斷開位置，線路有電壓，該光字牌亮，提醒運行人員不得進行合閘操作。在信號回路中，串聯(lián)跳（合）閘位置繼電器觸點的作用是為了在該線路運行時斷開光字牌，以免光字牌長期帶電。電壓繼電器KV可選DJ—121型，繼電器校驗方法與其他電壓繼電器相同。
2水電站壓力裝置的控制回路改進
2.1典型油壓裝置自動回路及缺陷
調速器、高低壓氣機等是水電站中常見的壓力設備，在油（氣）裝置的自動回路中，一般采用電接點壓力表(如YX—150型)來反映油（氣）罐中壓力的變化，進而控制油（氣）泵電機。壓力表上可設置上、下兩個值限，上限用紅針指示，下限用黃針指示，實際壓力值用黑針指示。油壓裝置自動投入的動作過程如圖2所示：
當壓力罐油壓降到壓力下限時，壓力表黑針與黃針接觸，即觸點YLJ1
閉合，使中間繼電器1KA動作并自保持，因轉換開關SA在自動位置，其②-④觸點接通，啟動接觸器KM，使電機接通電源，帶動油泵向壓力罐打油，壓力逐漸上升，當?shù)焦ぷ鲏毫χ瞪舷迺r，壓力表黑針與紅針接觸，即上限觸點YLJ2接通，使中間繼電器2KA動作，斷開1KA的自保持回路，油泵電機自動停止工作。對于這種典型設計，壓力表的上、下限觸點一直串在控制回路中，并帶有相應負載，特別是在啟動和停止過程中，壓力變化呈波動狀態(tài)，使觸頭抖動不已，無法可靠接觸，常常生火花，由于壓力罐補壓（氣）是通過自動回路完成的經常性的工作，壓力變化頻繁，使壓力表的觸頭接觸也相應頻繁，從開始的產生火花，到逐漸燒壞觸頭（或觸頭粘連），繼而造成壓力罐壓力消失，嚴重影響了機組的安全運行。
2.2改進后的控制回路
現(xiàn)代化的建筑規(guī)模大、標準高、人員密集、設備眾多，對防火要求極為嚴格。為此，除對建筑物平面布置、建筑和裝修材料的選用、機電設備的選型與配置有許多限制條件外，還需要設置現(xiàn)代化的消防設施。隨著我國經濟建設的發(fā)展，各種高層建筑、大中型商業(yè)建筑、廠房不斷涌現(xiàn)，對自動消防報警系統(tǒng)提出了更高更嚴的要求。為了早期發(fā)現(xiàn)和通報火災，防止和減少火災危害，保護人身和財產安全，保衛(wèi)社會主義現(xiàn)代化建設，在現(xiàn)代化的工業(yè)民用建筑、賓館、圖書館、科研和商業(yè)部門，火災自動報警系統(tǒng)已成為必不可少的設施。電氣工程設計、安裝和使用是否正確不僅直接影響到建筑的消防安全而且也直接關系到各種消防設施能否真正發(fā)揮作用。因此，自動報警及消防聯(lián)動的設計及設備選型顯得尤為重要。
一、系統(tǒng)的組成
火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)是建筑物防火綜合監(jiān)控系統(tǒng)，由火災報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)組成。在實際工程應用中，系統(tǒng)的組成是多種多樣的，設備量的多少、設備種類都會有很大的不同。但是，決定系統(tǒng)特征的是火災自動報警和消防聯(lián)動控制這兩個系統(tǒng)的實現(xiàn)方式。
（一）火災自動報警系統(tǒng)的組成
火災自動報警系統(tǒng)一般由探測器、信號線路和自動報警裝置三部分組成。
1、火災探測器和手動報警按鈕
火災探測器是整個報警系統(tǒng)的檢測元件。它的工作穩(wěn)定性、可靠性和靈敏度等技術指標直接影響著整個消防系統(tǒng)的運行。
1）探測器的種類
火災探測器的種類很多，大致有如下幾種：
（1）離子感煙探測器。
（2）光電感煙探測器。
（3）感溫探測器（包括定溫式和差溫式）。
（4）氣體式探測器。
（5）紅外線式探測器。
（6）紫外線式探測器。
2）常用的火災探測器基本原理
（1）感煙火災探測器
火災發(fā)展過程大致可以分為初期階段、發(fā)展階段和衰減熄滅階段。感煙火災探測器的功能在于：在初燃生煙階段，能自動發(fā)出火災報警信號，以期將火撲滅在未成災害之前。根據(jù)結構不同，感煙探測器可分為離子感煙探測器和光電感煙探測器。
①離子感煙探測器
離子式感煙探測器是由兩個內含Am241放射源的串聯(lián)室、場效應管及開關電路組成的。內電離室即補償室，是密封的，煙不易進入；外電離室即檢測室，是開孔的，煙能夠順利進入。在串聯(lián)兩個電離室的兩端直接接入24V直流電源。當火災發(fā)生時，煙霧進入檢測電離室，Am241產生的α射線被阻擋，使其電離能力降低，因而電離電流減少，檢測電離室空氣的等效阻抗增加，而補償電離室因無煙進入，電離室的阻抗保持不變，因此，引起施加在兩個電離室兩端分壓比的變化，在檢測電離室兩端的電壓增加量達到一定值時，開關電路動作、發(fā)出報警信號。
②光電感煙探測器
光電式感煙探測器由光源、光電元件和電子開關組成。利用光散射原理對火災初期產生的煙霧進行探測，并及時發(fā)出報警信號。按照光源不同，可分為一般光電式、激光光電式、紫外光光電式和紅外光光電式等4種。
a、一般光電式感煙探測器根據(jù)其結構特點可分為遮光型和散射型兩種。
遮光型光電感煙探測器由一個光源（燈泡或發(fā)光二極管）和一個光電元件對應裝在小暗室內構成。在無煙情況下，光源發(fā)出的光通過透鏡聚成光束，照射到光電元件上，并將其轉換成電信號，使整個電路維持在正常狀態(tài)，不發(fā)出報警。當火災發(fā)生有煙霧進入探測器，使光的傳播特性改變，光強明顯減弱，電路正常狀態(tài)被破壞，則發(fā)出報警信號。
散射光電式感煙探測器的發(fā)光二極管和光電元件設置的位置不是對應的。光電元件設置在多孔的小暗室里。無煙霧時，光不能射到光電元件上，電路維持正常狀態(tài)。而發(fā)生火災時，有煙霧進入探測器，光通過煙霧粒子的反射或散射到達光電元件上，則光信號轉換成電信號，經放大電路放大后，驅動自動報警裝置發(fā)出報警信號。
b、激光式感煙探測器。由激光發(fā)射機（包括脈沖電源和激光發(fā)生器）和激光接收器（包括光電接收器、脈沖放大及報警）組成。它利用激光方向性強、亮度高及單色性和相干性好的特點。在無煙情況下，脈沖激光束射到光電接收器上，轉換成電信號，報警器不發(fā)出報警。一旦激光束在發(fā)射過程中有煙霧遮擋而減弱到一定程度，使光電接收器信號顯著減弱，探測器發(fā)出報警信號。在種類繁多的激光光源中，半導體激光器由于具有所需激發(fā)電壓低、效率高、脈沖功率大、器件體積小、耐震、壽命長和價格低廉等優(yōu)點而受到重視。
c、紫外光和紅外光感煙探測器。它們具有靈敏度高、性能穩(wěn)定、可靠、探測方位準確等優(yōu)點，因而得到普遍重視，并成為目前火災探測器的重要設備和發(fā)展方向。
光電式感煙探測器發(fā)展很快，種類不斷增多，就其功能而言，它能實現(xiàn)早期火災報警，除應用于大型建筑物內部外，還特別適用于電氣火災危險性較大的場所，如計算機房、儀器儀表室和電纜溝、隧道等處。
（2）感溫火災探測器
感溫探測器按結構原理不同有雙金屬片型、膜盒型、熱敏電子元件型等三種。
①雙金屬片型是應用兩種不同膨脹系數(shù)的金屬片作為敏感元件的，一般制成差溫和定溫兩種形式，定溫式是當環(huán)境溫度上升達到設定溫度時，定溫部件立即動作，發(fā)出報警信號；差溫式是當環(huán)境溫度急劇上升，其溫升速率（℃/min）達到或超過探測器規(guī)定的動作溫升速率時，差溫部件立即動作，發(fā)出報警信號。
②膜盒型探測器由波紋板組成一個氣室，室內空氣只能通過氣塞螺釘?shù)男】着c大氣相通。一般情況下（指環(huán)境溫升速率不大于1℃/min），氣室受熱，室內膨脹的氣體可以通過氣塞螺釘小孔泄漏到大氣中去。當發(fā)生火災時，溫升速率急劇增加，氣室內的氣壓增大，波紋板向上鼓起，推動彈性接觸片，接通電接點，發(fā)出報警信號。
③電子感溫探測器由兩個阻值和溫度特性相同的熱敏電阻和電子開關線路組成，兩個熱敏電阻中一個可直接感受環(huán)境溫度的變化，而另一個則封閉在一定熱容量的小球內。當外界溫度變化緩慢時，兩個熱敏電阻的阻值隨溫度變化基本相接近，開關電路不動作。火災發(fā)生時，環(huán)境溫度劇烈上升，兩個熱敏電阻阻值變化不一樣，原來的穩(wěn)定狀態(tài)破壞，開關電路打開，發(fā)出報警信號。
3）火災探測器的選擇
（1）根據(jù)火災的特點選擇探測器
①火災初期有陰燃階段，產生大量的煙和少量熱，很小或沒有火焰輻射，應選用感煙探測器。
②火災發(fā)展迅速，產生大量的熱、煙和火焰輻射，可選用感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器或其組合。
③火災發(fā)展迅速、有強烈的火焰輻射和少量煙和熱、應選用火焰探測器。
④火災形成特點不可預料，可進行模擬試驗，根據(jù)試驗結果選擇探測器。
（2）根據(jù)安裝場所環(huán)境特征選擇探測器
①相對濕度長期大于95%，氣流速度大于5m/s，有大量粉塵、水霧滯留，可能產生腐蝕性氣體，在正常情況下有煙滯留，產生醇類、醚類、酮類等有機物質的場所，不宜選用離子感煙探測器。
②可能產生陰燃或者發(fā)生火災不及早報警將造成重大損失的場所，不宜選用感溫探測器；溫度在0℃以下的場所，不宜選用定溫探測器；正常情況下溫度變化大的場所，不宜選用差溫探測器。
③有下列情形的場所，不宜選用火焰探測器：
a、可能發(fā)生無焰火災；
b、在火焰出現(xiàn)前有濃煙擴散；
c、探測器的鏡頭易被污染；
d、探測器的‘視線’易被遮擋；
e、探測器易被陽光或其他光源直接或間接照射；
f、在正常情況下，有明火作業(yè)以及X射線、弧光等影響。
高層民用建筑及探測器的靈敏度選擇，應據(jù)探測器的性能及使用場所，正常情況下（無火警時）系統(tǒng)沒有誤報警為準進行選擇。目前，國內高層建筑中，大部分使用光電感煙測器，只有在個別場所、廚房、發(fā)電機房、車庫及有氣體滅火裝置的場所才用感溫探測器。只用一種探測器，在聯(lián)動的系統(tǒng)里易產生誤動作，這將造成不必要的損失，無聯(lián)動的系統(tǒng)里易誤報。故應選用兩種或兩種以上種類探測器。他們是“與”的邏輯關系，當兩種或兩種以上探測器同時報警，聯(lián)動裝置才動作，這樣才能確保不必要的損失
總之，探測器選擇應根據(jù)實際環(huán)境情況選擇合適的探測器，以達到及時、準確報警的目的。
4）手動報警按鈕
報警區(qū)域內每個防火分區(qū)應至少設置一個手動火災報警按鈕，且從一個防火分區(qū)里的任何位置至最近一個手動火災報警按鈕的距離不應大于30m，并應設置在明顯和便于操作的位置。手動報警按鈕距地面1.5m。
2、自動報警裝置
我國火災自動報警裝置的研究、生產和應用雖然起步較晚，但發(fā)展非?？欤貏e是最近幾年，隨著我國四化建設的迅速發(fā)展和消防工作的不斷加強，火災自動報警裝置的生產和應用都有了較大的發(fā)展，生產廠家、產品種類和產量及應用單位都不斷地增加。我國目前生產的火災自動報警裝置是包括報警顯示、故障顯示和發(fā)出控制指令的自動化成套裝置。當接收到火災探測器、手動報警按鈕或其他觸發(fā)器件發(fā)送來的火災信號時，能發(fā)出聲光報警信號，記錄時間、自動打印火災發(fā)生的時間、地點、并輸出控制其他消防設備的指令信號，組成自動滅火系統(tǒng)。目前，生產、使用的自動報警裝置，多采用多線制，分為區(qū)域報警控制器、集中報警控制器和智能型火災報警控制器。
（1）區(qū)域報警控制器
區(qū)域報警器是一種由電子電路組成的自動報警和監(jiān)視裝置。它聯(lián)結一個區(qū)域內的所有火災探測器，準確、及時的進行火災自動報警。因此，每臺區(qū)域報警器和所管轄區(qū)域內的火災探測器經正確連接后，就能構成完整、獨立的自動火災報警裝置。
區(qū)域報警器的基本原理如下：
①接收探測器或手動報警按鈕發(fā)出的火災信號，以聲光的形式進行報警；
②電子鐘可以記憶首次發(fā)生火災的時間；
③可以帶動若干對繼電器觸點給出適當外接功能；可
④以配置備用直流電源，當市電斷電時，直流備用電便自動投入；
⑤具有自檢功能，當區(qū)域報警器與探測器之間有接觸不良或斷線時，報警器發(fā)出開路或短路的故障聲、光報警信號并自動顯示故障部位；
⑥具有“火警優(yōu)先”功能，各類報警信號至區(qū)域報警器，經信號選擇電路處理后，進行火災、短路、開路判斷，報警器首先發(fā)出火災報警信號，指示具體著火部位，發(fā)出火警音響，記憶火警信號、開路、短路故障信號；
⑦通過通訊接口電路將三類信號送至集中報警控制器。區(qū)域報警控制器將接收到的探測器火警信號進行“與”“或”邏輯組合，控制繼電器動用聯(lián)動外部設備，如排煙閥、送風閥、防火門等。
目前國內各廠家生產的區(qū)域報警器的容量即監(jiān)控部位多少不同。不同型號的區(qū)域報警器需與不同型號的探測器相連接。以西安262廠生產的JB-QB-2700/088A系列區(qū)域報警器為例，它有壁掛式、柜式兩種，最大容量為256路，一路是一個部位號，一個探測器占一個部位號。
在工程設計中，選擇區(qū)域報警控制器的容量應大于該區(qū)域的探測器數(shù)。如一建筑物以一層為一個區(qū)，共24個房間，每個房間一個探測器，共24個，則應選擇30路區(qū)域報警控制器。若48個房間，則應選擇50回路區(qū)域報警控制器。
（2）集中報警控制器
集中報警控制器的基本原理如下：
①把若干個區(qū)域報警器連接起來，組成一個系統(tǒng)，集中管理；
②可以巡回檢測相連接的各區(qū)域報警器有無火災信號或故障信號，并能及時指示火災區(qū)部位和故障區(qū)域，同時發(fā)出聲、光報警信號；
③其他功能、原理同區(qū)域報警控制器。
在系統(tǒng)中如只有探測器和集中報警器是不能工作的。因為集中報警器的巡檢功能、火災報警功能、自檢功能等都是與區(qū)域報警器構成系統(tǒng)后才具備的。所以，只有區(qū)域報警器與集中報警器配合使用，才能構成自動火災報警系統(tǒng)。
集中報警系統(tǒng)適用于大型、復雜工程。集中報警器最大容量可接40臺區(qū)域報警器。
（3）智能型火災報警控制器
智能型火災報警控制器的基本原理如下：
①采用模擬量探測器，能對外界非火災因素，諸如溫度、濕度和灰塵等影響實施自動補償，從而在各種不同使用條件下為解決無災誤報和準確報警奠定了技術基礎；
②報警控制器采用全總線計算機通信技術，實現(xiàn)總線報警和總線聯(lián)動控制，減少了控制輸出與執(zhí)行機構之間的長距離管線；
③采用大容量的控制矩陣和交叉查尋程序軟件包，以軟件編程代替硬件組合，提高了消防聯(lián)動的靈活性和可修改性。
262廠生產的NA1000系列火災報警控制器就屬此類形式。
（4）自動報警裝置的選擇
火災自動報警系統(tǒng)中，所選用的火災報警裝置應具有以下基本功能：
①能為火災探測器供電；
②能接收來自火災探測器或手動報警按鈕的報警信號；
③能檢測并發(fā)出系統(tǒng)本身的故障信號；
④能檢查火災報警器的報警功能；
⑤具有電源轉換功能。
火災報警控制器的選擇，一般考慮下列因素：
①火災探測器、火災報警器宜選用同一廠家的配套產品；
②報警系統(tǒng)所需回路數(shù)量；
③是否需要自動消防聯(lián)動控制功能；
④安裝位置和安裝方式等。
（二）消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的組成
消防聯(lián)動控制范圍很廣，據(jù)實際工程的大小、等級高低的不同各異。聯(lián)動控制設備有消火栓、水滅火、氣體滅火、防火門、防火卷簾、排風機、空調設施、防火閥、排煙閥、電梯、誘導燈、事故燈、警鈴、切斷工作電源等。
二、系統(tǒng)選擇
火災自動報警系統(tǒng)的保護對象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物，其使用性質、重要程度、火災危險性、建筑結構形式、耐火等級、分布狀況、環(huán)境條件以及管理形式等各不相同。在設計中應仔細研究這些情況，根據(jù)不同的情況選擇不同的火災自動報警系統(tǒng)。
（一）系統(tǒng)確定
火災自動報警系統(tǒng)是觸發(fā)器件、火災報警裝置、火災警報裝置以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災報警系統(tǒng)，是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)通報火災、并及時采取有效措施，控制和撲滅火災而設置在建筑中或其他場所的一種自動消防設施，是人們同火災作斗爭的有力工具。
報警系統(tǒng)的確定一般是整個系統(tǒng)中報警部位總點數(shù)，包括探測器數(shù)量、手動報警按鈕數(shù)量及消火栓、自動門、自動閥、行程開關等總數(shù)量來確定。也就是說與建筑物大小、等級、使用功能有關?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)的組成形式多種多樣，特別是近年來，科研、設計單位與制造廠家聯(lián)合開發(fā)了一些新型的火災自動報警系統(tǒng)，如智能型、全總線型等，但在工程應用中，采用最廣泛的是如下三種基本形式：區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)、控制中心報警系統(tǒng)。
1、區(qū)域報警系統(tǒng)
該系統(tǒng)一個報警區(qū)域宜設置一臺區(qū)域報警控制器，系統(tǒng)中區(qū)域報警控制器不應超過3臺，區(qū)域報警控制器宜設于有人值班的房間、場所。
系統(tǒng)的組成見下圖。
2、集中報警系統(tǒng)
報警區(qū)域較多、區(qū)域報警控制器超過3臺時，采用集中報警系統(tǒng)。集中報警系統(tǒng)至少有一臺集中報警控制器和兩臺以上區(qū)域報警控制器集中報警控制器應設置有人值班的專用房間或消防班室內。
系統(tǒng)的組成見下圖。
3、控制中心報警系統(tǒng)
工程建筑規(guī)模大、保護對象重要、設有消防控制設備和專用消防控制室時，采用控制中心報警系統(tǒng)。
系統(tǒng)的組成見下圖。
以上各系統(tǒng)布線方式與探測器、報警器種類有關。采用二線制（即區(qū)域報警器到每一個探頭為二線）。區(qū)域報警器單獨使用為N+1式，到集中報警器為N+N/8+1+3+1式，設計、施工比較方便，而且降低造價。
除以上系統(tǒng)外，國內各廠家又相繼推出總線制報警器。不同廠家總線制系統(tǒng)各異，但共同點都是總線制、地址編碼形式。
（1）二總線制集中報警系統(tǒng)。區(qū)域報警器到探測器的線路傳輸只需二條總線，每一部位的控制器都有自己的編號，即一個部位一個編址單元。如JB-QB-50-2700/076型為例，它采用了先進的單片機技術，CPU主機將不斷地向各編址單元發(fā)碼。當編址單元接收到主機發(fā)來的信號后，加以判斷：如果編址單元的碼與主機的發(fā)碼相同，該編址單元響應。主機接收到編址單元返回的地址及狀態(tài)、信號，進行判斷處理：如果編址單元正常，主機將繼續(xù)向下巡檢；經判斷如果是故障信號，將發(fā)出故障區(qū)域聲、光報警信號。發(fā)生火災時，經主機確認后，火警信號被記憶，同時發(fā)出火災區(qū)域聲、光報警信號。
在實際工程應用中，如果用一臺區(qū)域報警器控制一層樓，在二總線上可接50個編址單元；控制二層，每層二總線上可接35個編址單元；控制三層，每層二總線上可接25個編址單元。076型區(qū)域報警器的擴展型最多可設置200個編址單元。
（2）三總線制集中報警系統(tǒng)。該報警器是由單片機8031為中央控制單元，計算機管理的三線制報警器。三總線制系統(tǒng)通過三總線與被控的各區(qū)域報警器相聯(lián)。三總線制在工程應用中有兩種形式：樓層復示器——集中報警器系統(tǒng)、區(qū)域報警器——集中報警器系統(tǒng)。
①樓層復示器——集中報警器系統(tǒng)
樓層復示器可以對編址探測器發(fā)碼、收碼，顯示本層的報警部位，具有斷線故障自動報警功能。該系統(tǒng)適用于每層不超過32個報警部位，樓層無值班點，首層設有消防總值班室的建筑。
②區(qū)域報警器——集中報警器系統(tǒng)
由區(qū)域報警器和標準集中報警器組成的兩級管理總線制火災報警系統(tǒng)，適用于每層報警部位多少不一，并設有樓層服務臺的中型賓館等建筑物。
采用總線制報警系統(tǒng)布線簡單，設計、施工方便，與其他報警系統(tǒng)相比多一些接口元件。
（二）消防聯(lián)動控制系統(tǒng)
消防聯(lián)動控制系統(tǒng)有無聯(lián)動、現(xiàn)場聯(lián)動、集中聯(lián)動等幾種形式。
在實際工程中，報警系統(tǒng)與消防聯(lián)動系統(tǒng)的配合有以下幾種形式：
1、區(qū)域——集中報警、橫向聯(lián)動控制系統(tǒng)。
此系統(tǒng)每層有一個復合區(qū)域報警控制器，他具有火災自動報警功能，能接收一些設備的報警信號，如手動報警按鈕、水流指示器、防火閥等，聯(lián)動控制一些消防設備，如防火門、卷簾門、排煙閥等，并向集中報警器發(fā)送報警信號及聯(lián)動設備動作的回授信號。此系統(tǒng)主要適用于高級賓館建筑，每層或每區(qū)有服務人員值班，全樓有一個消防控制中心，有專門消防人員值班。
2、區(qū)域——集中報警、縱向聯(lián)動控制系統(tǒng)。
此系統(tǒng)主要適用于高層“火柴盒”式賓館建筑。這類建筑物標準層多，報警區(qū)域劃分比較規(guī)則，每層有服務人員值班，整個建筑物設置一個消防控制中心。
3、大區(qū)域報警、縱向聯(lián)動控制系統(tǒng)。
此系統(tǒng)主要適用于沒有標準層的辦公大樓，如情報中心、圖書館、檔案館等。這類建筑物的每層沒有服務人員值班，不宜設區(qū)域報警器，而在消防中心設置大區(qū)域報警器，有專門消防人員值班。
4、區(qū)域——集中報警、分散控制系統(tǒng)。
此系統(tǒng)在聯(lián)動設備的現(xiàn)場安裝有“控制盒”，以實現(xiàn)設備的就地控制，而設備動作的回授信號送到消防中心。消防中心的值班人員也可以手動操作聯(lián)動設備。此系統(tǒng)主要適用于中、小型高層建筑及房間面積大的場所。
Abstract
Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.
KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit
選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統(tǒng)的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大[1]。
選擇步進電機時，應使步距角和機械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以改變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅動來完成。但細分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。
選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機床快速移動的需要。
基于單片機的懸掛運動控制系統(tǒng)，具有硬件電路結構簡單，精確度高，抗干擾性強等優(yōu)點。
1.2課題目的
培養(yǎng)綜合運用四年大學所學知識去分析問題和解決實際問題的能力。在實踐中檢驗所學知識,從而加強理論與實踐的相結合。體驗一個科研項目開發(fā)的全過程，學會單片機開發(fā)應用方法,鍛煉應用能力,動手能力。本課題設計是具有一定難度的基于單片機的應用系統(tǒng)開發(fā)項目，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。通過這次畢業(yè)論文及設計，檢驗的綜合素質和專業(yè)教育的培養(yǎng)效果，并且使學會閱讀、利用英文文獻資料，閱讀并翻譯外文資料的能力，學會設計報告和論文。
1.3課題意義
隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動控制系統(tǒng)開始進入了人們的生活，以單片機為核心的自動門系統(tǒng)就是其中之一。同時也標志了自動控制領域成為了數(shù)字化時代的一員[3]。它實用性強，功能齊全，技術先進，使人們相信這是科技進步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時代的發(fā)展將改變人類的生活，將加快科學技術的發(fā)展。
通過對“微機控制自動門系統(tǒng)”的研究和設計，精心撰寫了微機控制自動門系統(tǒng)論文。本論文著重闡述了以單片機為主體，LED點陣顯示芯片及步進電機為核心的系統(tǒng)。
本設計主要應用SST89E58作為控制核心，LED點陣顯示芯片、步進電機、壓力傳感器、電位器相結合的系統(tǒng)。充分發(fā)揮了單片機的性能。其優(yōu)點硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價比較高等特點，具有一定的使用和參考價值。
1.4應解決的主要問題
在基于單片機的懸掛運動控制系統(tǒng)中，主要分三個部分設計，一個是輸入和鍵盤顯示模塊；另一個是步進電機驅動模塊；第三個是最小系統(tǒng)和輸出模塊設計。主要解決的問題是：
1.單片機最小系統(tǒng)硬件設計；
2.步進電機驅動模塊設計；
3.輸出部分的軟硬件設計；
4.主程序設計；
5.繪圖板的設計。
1.5技術要求
設計一電機控制系統(tǒng)，控制物體在傾斜（仰角≤100度）的板上運動。
在一白色底板上固定兩個滑輪，兩只電機（固定在板上）通過穿過滑輪的吊繩控制一物體在板上運動，運動范圍為80cm×100cm。物體的形狀不限，質量大于100克。物體上固定有淺色畫筆，以便運動時能在板上畫出運動軌跡。板上標有間距為1cm的淺色坐標線（不同于畫筆顏色），左下角為直角坐標原點。
目錄
第1章緒論1
1.1課題來源1
1.2課題目的1
1.3課題意義2
1.4應解決的主要問題2
1.5技術要求2
第2章方案論證4
2.1可行性研究4
2.1.1經濟可行性研究4
2.1.2技術可行性研究4
2.1.3方案提出5
2.1.4方案分析5
2.1.3方案確定7
2.2需求分析7
第3章過程論述8
3.1概要設計8
3.1.1系統(tǒng)功能設計8
3.1.2系統(tǒng)結構設計8
3.2詳細設計9
3.2.1硬件設計9
3.2.2軟件設計19
第4章系統(tǒng)測試28
4.1硬件測試28
4.2軟件測試28
4.2.1單元測試28
4.2.2集成測試30
4.2.3功能測試31
4.2.4測試結果32
結論33
0前言
園林綠化工程造價是指為建設一項園林綠化工程，在土地市場、設備市場、技術勞務市場以及承包市場等交易活動中所形成的園林綠化建設工程價格。園林綠化工程造價是項目決策的工具，是制定園林綠化投資計劃和控制投資的有效工具，也是落實園林綠化建設資金的依據(jù)，同時也是評價園林投資效果的重要指標。園林綠化工程造價管理包括兩方面內容，一是園林綠化建設工程投資費用管理，一是園林綠化工程價格管理。下面，我們就對當前園林綠化工程造價存在的問題進行了分析，并就如何控制園林綠化工程造價談幾點看法。
1.投資決策多由行政拍板缺乏科學性經濟性
由于園林綠化工程多屬市政公益工程，大多由政府投資建設，其實施的好壞會對園區(qū)功能和日常生活產生深刻的影響。但由于部分地方的長官意識作崇，在進行項目可行性研究時，缺乏科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，更別提廣泛調查研究、多方案比選了，而是由一些領導拍板定案，靠人脈關系取勝，一些技術先進、功能可靠、經濟合理的建設方案得不到重用。在這種情況下，要做好工程造價的控制就十分困難。
2.講求藝術性與投資金額控制的矛盾
因園林綠化工程具有藝術性、方式多元化、衡量尺度不一等特征，實用性弱于美學需求，所以設計師作品真實意圖的表達很容易因投資人設計任務書的局限性受到禁錮。由于目前園林設計方案未完全進入招投標市場，存在不透明性，設計師的作品過度依賴投資人狹隘的觀點和錯誤的信號，設計主體思想缺乏統(tǒng)一，導致最優(yōu)化、最合理、最科學的設計方案被人為肢解，只考慮作品的標新立異、方案的奢華和惟美，無暇顧及經濟技術問題，最終造成園林綠化項目的投資成本不斷遞增，投資金額與建設成效無法成正比。
3.精通造價的人員奇缺導致園林綠化工程造價不合理
相對其他城市公共基礎設施建設，城市園林綠化建設投資金額相對較少，有限的市場份額使得設計隊伍建設進退兩難，設計單位在有限的設計業(yè)務中很難在專業(yè)劃分及階段分工上花更多地精力去設置細化。園林設計隊伍中部分設計人員不熟悉本專業(yè)的概預算定額、建筑材料市場價格，而預算人員對工程技術問題往往不太熟悉，同時受市場份額和企業(yè)運作人力資源承受能力的影響，園林工程在具體專業(yè)分工上又不夠細化，專業(yè)技術力量上在設計階段的分布存在嚴重缺位或配置不合理，導致設計階段造價控制不嚴或造價失控。在具體造價實施中，園林綠林項目設計費的多少取決于工程總造價的高低和建設面積的大小，致使有的設計單位為了追求利潤，盲目擴大工程規(guī)模和提高單位面積建造成本，特別在綠化苗木中使用大規(guī)格苗木，增加苗木種植密度，過多采用珍稀名貴植物，非常奢侈地使用昂貴的建筑材料，超強度地進行非常規(guī)建筑設計等，從而人為地提高了工程造價。
4.設計前期調查工作不到位導致造價控制難度加大
其一，城市園林綠化工程多為城市配套工程或在地質條件較為惡劣的山巒、崖壁、灘涂、濱水區(qū)等進行建設，其城市地下管網、地質水文、周邊環(huán)境、服務對象等都直接影響工程建設成本，前期調查的環(huán)境基礎資料不到位直接影響造價控制。
其二，園林綠化工程不僅具有感官休憩功能，更重要的是體現(xiàn)一種精神意境、歷史文化底蘊和人文氣息，所以設計前必須認真地對當?shù)氐臍v史脈絡、風土人情、地方特色進行翔實地調查研究。如果前期調查不夠深入，也會影響園林綠化設計的正確定位，使設計主題偏離，導致設計階段造價無法把握和工程施工階段造價無法控制。
5.搞好園林綠化造價控制的措施
5.1要多角度地科學決策，推行招投標機制，形成投資最高限額
園林綠化工程設計通過公開、公平的招投標競爭，能促進設計單位自覺按設計要求提交實用、安全、經濟的設計方案。在評標過程中，引入價值工程分析方法，按各評價指標的重要程度分配權重，可選擇出最優(yōu)設計方案，有利于工程投資的控制。同時，應積極推行限額設計。限額設計是按照批準的可行性研究報告及投資估算控制設計，在保證使用功能的前提下，各專業(yè)按分配的投資額進行設計，以使總投資不被突破。在推行限額設計中，依靠技術創(chuàng)新控制工程造價是最有效的手段，提高初步設計概算的精確度，使之成為設計階段控制造價的依據(jù)，是對投資估算的第一次細化；設計人員和工程經濟人員要密切配合，應用價值工程原理，做好多方案的技術經濟比較，力爭用最低的成本，實現(xiàn)工程項目的必要功能。
5.2對園林綠化設計方案進行公開評審、論證、公示以控制造價
設計信息后，建設單位首先應組織專家、相關技術人員、相關部門及主管領導對收到的設計方案進行評審，通過技術比較、經濟分析、效果評價，力求選擇經濟合理條件下確保使用功能，在滿足使用功能條件下追求造型美觀，確定以最少的投入創(chuàng)造最大的經濟與社會效益的設計方案為中標方案。同時對入選方案和中標方案進行公示，聽取社會意見。
5.3加強設計變更管理，實行限額動態(tài)控制
在園林工程建設中設計變更是不可避免的，如果在設計階段進行變更，修改圖紙即可，若在施工中進行變更，必將造成投資方重大的損失。該情況園林綠化工程建設中表現(xiàn)尤為突出，例如投資方為了達到立竿見影的建設效果或者施工方為了彌補在投標過程中因不平衡報價損失而采取更改設計的辦法（增加綜合報價較高的苗木的種植密度、加大苗木規(guī)格、更改苗木品種等），使工程的整個投資造價飚升。倘若進行限額設計，實行限額動態(tài)控制，在方案及施工圖經濟合理的前提下，人為要求進行設計變更的行為將大大減少。
5.4加強園林綠化工程實施階段的造價管理
在園林綠化工程項目的實施階段，工程預、結算審核方面的控制及管理可分為三個階段：招標管理階段、施工管理階段和結算階段。在招投標管理階段中，招標文件應對工程造價的計價方式、定額及費用的取定、增加工程的結算方式等有明確規(guī)定。項目實施階段，必須要按照合同辦事，樹立法律意識，做好各項資料的記錄和收集工作，全面履行合同內容，有效地控制工程造價。提供的工程量清單，要按照國家或地方頒布的計算規(guī)則即統(tǒng)一的工程項目劃分方法、統(tǒng)一的計量單位及統(tǒng)一的工程量計算規(guī)則，根據(jù)設計圖紙計算并予以統(tǒng)計、排列，從而得出清單。對工程量清單中的工程項目應具有調試的概括性，條目要簡明，同時不能出現(xiàn)漏項、錯項，應保證計價項目的正確性。要將不同等級要求的工程區(qū)劃分開，將情況不同、可能要進行不同報價的項目分開。這就要求清單編制人員在編制時，認真研究設計圖紙，分析招標文件中所包括的工作內容及不同的技術要求，熟悉所有工作的程序，并且要認真勘測現(xiàn)場情況，盡是預測在施工中可能遇到的情況，對將要影響報價的項目予以劃分。另外，因為工程量清單中計算出的工程量為不完整工程量，考慮建設單位的利益，應明確中標價中的綜合單價為不變價，工程量清單的數(shù)量按實際施工實做實計。
5.5控制材料用量，合理確定材料價格
在工程造價的控制中材料價格的控制是主要的，材料費在工程中往往占有很大的比重，一般占預算費用的70%，占直接費的80%左右。因此必須在施工階段嚴格按照合同中的材料用量控制，合理確定材料價格，從而有效地控制工程造價。市場經濟為材料的供應提供了多種渠道，而且材料品種價格繁多，造價管理人員應密切注意市場行情，隨著工程進展情況深入現(xiàn)場、市場，掌握第一手的施工情況及材料信息，為竣工決算提供有力的依據(jù)。
5.6嚴把變更關，將園林綠化工程預算控制在概算內
在園林綠化施工中引起變更的原因很多，如工程設計粗糙，使工程實際與發(fā)包時提供的圖紙不符；當前市場供應的材料規(guī)格標準不符合設計要求等，這些問題的產生給工程造價留下活口因素。所以在施工過程中，必須嚴把變更關，嚴禁通過設計變更擴大建設規(guī)模，提高設計標準，增加建設內容等，最好實行“分級控制、限額簽證”的制度。對必須發(fā)生的設計變更，尤其是涉及到費用增減的設計變更，必須經設計單位代表、建設單位現(xiàn)場代表、監(jiān)理工程師共同簽字，而且應盡是提前實現(xiàn)這類型變更，減少損失，因為已完成或部分完成的工程內容還需拆除，勢必造成重大變更損失。為此，應指派工程造價管理專業(yè)人員常駐施工現(xiàn)場，隨時掌握、控制工程造價的變化情況。
5.7嚴格現(xiàn)場簽證管理，掌握工程造價變化
在施工過程中，建設單位要加強現(xiàn)場施工管理，督促施工方按圖施工，嚴格控制變更洽商、材料代用、現(xiàn)場簽證、額外用工及各種預算外費用，對必要的變更，應做到先算賬，后花錢，變更一旦發(fā)生就及時計算因工作量變更而發(fā)生增減的費用，隨時掌握項目費用額度，避免事情積壓成堆，對工程造價心中無數(shù)。建設單位的現(xiàn)場代表要督促施工方做好各種記錄，特別是隱蔽工程記錄和簽證工作，減少結算時的扯皮現(xiàn)象。許多工程就是由于現(xiàn)場簽證不嚴肅，給工程結算帶來非常大的麻煩，導致相當大的經濟損失，因此嚴格現(xiàn)場簽證管理，是施工階段控制工程造價的關鍵。
5.8加強結算管理，嚴格把好審核關
在工程竣工決算時，審核人員應堅持按合同辦事，對工程預算外的費用嚴格控制，對于未按圖紙要求完成的工作量及未按規(guī)定執(zhí)行的施工簽證一律核減費用；凡合同條款明確包含的費用，屬于風險費包含的費用，未按合同條款履行的違約等一律減費用，嚴格把好審核關。對工程量的審核應根據(jù)施工承包合同要求，對施工過程中出現(xiàn)的設計變更、現(xiàn)場簽證等進行審核，不能多算或不按規(guī)則計算，在要求施工企業(yè)報送相應的工程計算式和材料用量明細表的同時，造價管理單位也要編制一份完整的結算書和材料用量明細，這樣比照審核，才能做到客觀、公正、合理，準確進行計量審核。其次，在結算審核中，還應注意審核項目的單價、結算書中分項的正確性及程序及準確性，結合現(xiàn)場的實際情況分析計算。
6.結語
園林工程設計階段的造價控制管理，涉及面廣、環(huán)節(jié)多，相應的外部環(huán)境還不成熟，要做好這項工作應從規(guī)范行業(yè)做起，在政府有關部門的支持下加強管理，科學引導，使廣大園林工作者充分認識到設計階段造價控制管理的重要意義。
通過鋼鐵企業(yè)調研、專家座談和畢業(yè)生調查等方法，確定材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)的目標崗位，確定各個崗位的代表性工作任務，然后分析每個崗位的典型工作任務，根據(jù)工作任務提煉為行動領域，按照教育教學方法將行動領域轉化為學習領域，再轉化為該學習領域課程。
（二）多方參與，提高教學質量
在課程設計資源整合時，與中冶賽迪、重鋼股份有限公司等單位的行業(yè)專家、校外兼職教師進行溝通、協(xié)商，共同確立改革方案。校內專業(yè)教師主要負責調研資料的整理、課程理論基礎的搜集論證，以及協(xié)調校內外教師的工作。行業(yè)專家主要負責學生的現(xiàn)場實踐工作，并指導校內教師，確保課程設計體系的準確性。校外教師有選擇地參與課程的教學過程，提供相關的實踐案例。在課程設計的實施過程中，堅持行業(yè)專家、校內專業(yè)教師和校外兼職教師的多元化教學，改善教學效果，提高教學質量。
（三）采用任務驅動，重點培養(yǎng)實踐能力
按照教學大綱的要求確定課程設計教學內容，課程設計的內容要體現(xiàn)項目導向任務驅動的教學理念。具體做法是根據(jù)教學大綱設計學習情境，在各種學習情境下分解具體任務。如加熱爐課程設計，其典型任務是熟練掌握加熱工藝要求，并對加熱生產過程進行控制，根據(jù)該典型任務確定加熱爐設計的下分任務，包括燃料燃燒計算、爐子的熱工制度（包括爐溫制度、供熱制度、爐壓制度及鋼種的加熱工藝制度）和爐膛主要尺寸的確定、爐膛熱交換和金屬加熱時間計算、爐體結構及煙囪等輔助設備的設計，在具體的設計過程中只需進行下分任務的設計即可。
（四）堅持行動導向，注重實踐能力培養(yǎng)
以加熱爐課程設計為例，一方面通過一個個下分任務的完成，使學生能夠在完成每一個下分任務的同時，不斷積累經驗，逐步掌握加熱工藝制度制訂的方法，充分利用所學理論知識，逐步建構較為完整的加熱爐作業(yè)區(qū)工藝和設備情況，明確加熱崗位的任務和職責，初步形成職業(yè)習慣，畢業(yè)后可以直接勝任加熱崗位工作。另一方面，該課程設計結合操爐工考試相關的內容，引入行業(yè)標準，實現(xiàn)理論和實踐的融通，提高學生的實際應用水平。
二、基于“工作過程”法的設計思路
（一）以能力為本位，確定課程設計教學目標
課程設計教學目標，是學生通過課程設計的實踐鍛煉在職業(yè)能力和知識認知上要達到的具體標準，它既是課程教學的龍頭，又是課程教學質量評價的依據(jù)，因此必須認真分析和論證。以加熱爐課程設計為例，筆者根據(jù)分析論證，確定其課程目標為：（1）能力目標。學會制訂加熱工藝制度（包括加熱溫度、加熱速度、加熱時間）；能正確進行爐膛尺寸設計，熟練掌握不同鋼種的加熱要求。（2）知識目標。熟悉加熱制度制訂的依據(jù)，掌握爐型特點和結構設計的要求；熟練掌握加熱的特點和要求，準確掌握不同加熱缺陷的特點和判斷。
（二）以工作過程為導向，選取教學內容
同樣以加熱爐課程設計為例，通過在特定條件下進行加熱爐初步設計（包括燃料燃燒計算、爐子的熱工制度和爐膛主要尺寸的確定、爐膛熱交換和金屬加熱時間計算、爐體結構及煙囪等輔助設備的設計），要求學生把理論和實踐結合起來，培養(yǎng)學生綜合應用所學的理論知識去分析和解決工程實際問題的能力，幫助學生鞏固、深化和拓展知識面，使之得到一次較全面的設計訓練，為實際工程設計奠定基礎。
（三）以項目教學為手段，實現(xiàn)教學目標
課程設計教學充分體現(xiàn)了專業(yè)性、應用性和實踐性。加熱爐課程設計的具體思路是：首先，明確該課程與專業(yè)、職業(yè)的關系，確定該課程是材料成型及控制工程專業(yè)的核心課程。其次，進行學習情境和任務的設計，即確定教學內容。如在確定加熱溫度的過程中既考慮避免出現(xiàn)過熱過燒，還要考慮Si、Mn等合金元素的影響及加熱目的，從而進行綜合確定。最后，進行考核與評價。通過聘請賽迪工業(yè)爐和重鋼集團的專家進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)對比分析，確定設計與現(xiàn)場生產的差距，從而確定合理的評價體系，促進課程設計的不斷完善。
（四）構建多元化、開放式的教學評價體系
仍以加熱爐課程設計為例，從入爐到出爐采用流程化作業(yè)，根據(jù)工藝的各個環(huán)節(jié)，將每一段的溫度、速度和爐壓確定有機結合起來，制訂適合生產現(xiàn)場的工藝制度。在考核方面進行多元化考核，在結束設計后，學生采用答辯的方式將自己的設計思路、理念和工藝規(guī)程進行有效整合，老師結合學生的答辯提出問題，最后送行業(yè)專家評閱，從而實現(xiàn)過程性考核和結果性考核的有機結合。
三、基于“工作過程”法的實踐效果
2012年下半年開始用基于“工作過程”法對材料成型及控制工程專業(yè)的課程設計類實踐課進行改革，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和課堂工藝設計有機結合起來，經過兩年的教學實踐，采用平時觀察、訪談等方式分析了該方法的實施效果。
（一）提高了學生的學習興趣
采用基于“工作過程”法，將現(xiàn)場的工藝設計搬到課程設計里面，利用課程設計完成現(xiàn)場工藝參數(shù)的選擇和確定，利用課程設計解決現(xiàn)場的實際問題，顯著提高了學生的學習興趣。
（二）提高了課程設計的學習效果
基于“工作過程”法將理論課程和實踐課程有效結合起來，將知識體系進行重新構建，擴展了學習的時間和空間，為學生的深入思考和廣泛交流提供了便利，加深了學生對理論知識的理解，能夠從生產實際出發(fā)，主動提出問題、分析問題和解決問題，使學生從以前的不問所以然的埋頭計算變成了分析工藝參數(shù)和處理現(xiàn)場問題的參與者，從而促進了對知識的理解與應用。
【關鍵詞】意義;效益;建設;內部控制體系
實踐證明,內部控制與風險管理是現(xiàn)代企業(yè)經營管理的必備“武器”。近幾年,企業(yè)面臨的風險日益增多,美國的《2002年薩班斯—奧克斯利法案》(簡稱SOX法案)、COSO2004年的《企業(yè)風險管理——整合框架》、我國國資委2006年的《中央企業(yè)全面風險管理指引》以及財政部2008年的《企業(yè)內部控制基本規(guī)范》等一系列法律法規(guī)緊鑼密鼓的制定,企業(yè)也在不斷地認識、建設并有效地利用內部控制體系和風險管理體系。
從內部控制理論的發(fā)展歷程看,內部控制的控制重點就是企業(yè)風險,對風險的管理主要是通過內部控制體系控制關鍵風險點來實現(xiàn)的。風險管理是建立在內部控制基礎之上的、具有更高層次和綜合意義的控制活動。如果離開良好的內部控制系統(tǒng),所謂的風險管理只能是一句空話而已。因此,鑒于中國目前大多數(shù)企業(yè)內部控制體系尚未構建或構建不完善,筆者主張中國企業(yè)應先構建基于風險管理的行之有效的內部控制體系,并通過對該體系的有效執(zhí)行,實現(xiàn)對企業(yè)主要風險的管理。
一、中國企業(yè)內部控制體系建設的意義
企業(yè)內部控制體系建設的意義來自于企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇,是企業(yè)自身發(fā)展的迫切要求,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(一)實現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略目標的要求
學術界不同學派關于戰(zhàn)略的觀點和假設等不盡相同,但都承認“核心競爭力”是企業(yè)競爭優(yōu)勢的所在。核心競爭力戰(zhàn)略理論認為,企業(yè)要想長期穩(wěn)定地保持其競爭優(yōu)勢,必須通過制定正確的戰(zhàn)略目標,培養(yǎng)和發(fā)展能使企業(yè)在未來市場居于有利地位的核心競爭力。而制定的戰(zhàn)略能否最終實施,取決于企業(yè)各個業(yè)務流程的有效執(zhí)行。有效執(zhí)行的內部控制體系不但對企業(yè)戰(zhàn)略目標起到了強勁的科學支撐與持續(xù)保障作用,還使企業(yè)具備識別和管理整個企業(yè)多種風險的綜合能力,這有助于減少企業(yè)的不確定性與盈利的波動性,進而增強企業(yè)的核心競爭力。
(二)建立現(xiàn)代企業(yè)制度的要求
現(xiàn)代企業(yè)制度的核心內容包括規(guī)范和完善的企業(yè)法人制度、嚴格而清晰的有限責任制度、科學的企業(yè)組織制度、科學的企業(yè)管理制度以及企業(yè)破產制度和外部保障制度等。構建并執(zhí)行這些現(xiàn)代企業(yè)制度內容,都需要切實可行的內部控制體系建設,因為現(xiàn)代企業(yè)制度和內部控制體系建設之間是相輔相成的。
(三)企業(yè)生存發(fā)展的要求
自2004年年底以來,“中航油事件”5.54億美元的虧損、中儲棉10億元的虧損等國有資產接連不斷的巨虧噩夢,在國內外引起了巨大震動。由于這一系列事件的主要原因是企業(yè)內部控制體系方面存在嚴重缺陷,使人們意識到切實加強企業(yè)的風險控制已到了危及企業(yè)生存的刻不容緩的地步。
(四)參與國際競爭的要求
參與國際競爭的前提是要和國際上大多數(shù)企業(yè)處于基本相同的經營環(huán)境中。但從國外企業(yè)的風險管理實施進展看,自美國SOX法案對在紐約上市的公司提出建立內部控制體系的要求后,許多國際大公司對內部控制體系的建設進行了完善和改進,并在此基礎上進一步建立了全面風險管理體系。中國企業(yè)要參與國際競爭,就必須逐步建設內部控制和風險管理體系,不斷縮短與國外企業(yè)風險管理的差距,在國際競爭中不斷加大投資并購等業(yè)務的成功率。
(五)投資者對企業(yè)預期的要求
投資者包括現(xiàn)實投資者和潛在投資者,他們的目的基本都是取得預期的收益。而內部控制的目標在于有效率和有效益的經營、循規(guī)守法進而保護企業(yè)財產安全,這正是實現(xiàn)企業(yè)收益的保證。循規(guī)守法主要通過完善的內部控制流程來保證。內部控制體系有利于保證企業(yè)的保值、增值,最終實現(xiàn)投資者的利益預期。
(六)國內外法律法規(guī)的要求
首先是國內法律法規(guī)的要求。我國政府有關部門制定了一系列法律法規(guī),要求企業(yè)通過內部控制體系建設來管理風險。法律法規(guī)是需要企業(yè)遵循的,所以,企業(yè)必須構建完善的內部控制體系。其次是中國企業(yè)到國外上市的法規(guī)要求。比如中國企業(yè)到美國上市,必須遵循SOX法案,該法案中最難操作、最復雜、耗費成本最高的404條款要求所有到美國上市的企業(yè)建立風險內部控制機制。
二、企業(yè)建設內部控制體系將獲得的效益
企業(yè)建立的目的是盈利,內部控制體系也必須為企業(yè)帶來效益,企業(yè)才有動力愿意去實施這項工作。在構建有效的內部控制體系過程中,企業(yè)至少可以從以下幾個方面獲得效益。
(一)通過理順關系來解決企業(yè)現(xiàn)存的管理問題
為了建立行之有效的內部控制體系,企業(yè)必須對本企業(yè)內部的業(yè)務流程進行梳理。企業(yè)在梳理各業(yè)務流程時,首先要對業(yè)務流程中可能存在的風險進行識別,通過分析識別,將企業(yè)歷年累積的管理問題挖掘出來,并通過風險清單的方式進行明示;其次要對這些風險進行有效的評估,通過評估來判斷風險的大小及風險的特性等;最后要對癥下藥,對識別出的管理問題進行有效的解決,解決問題的關鍵是通過業(yè)務流程梳理明確權責關系,進而提高企業(yè)的管理能力?？梢?這個過程主要是通過業(yè)務流程的梳理,發(fā)現(xiàn)和解決現(xiàn)存的管理問題,并對構建行之有效的企業(yè)內部控制體系做好鋪墊。
(二)通過提升企業(yè)整體管理水平來提高企業(yè)經營效率與效果
如果企業(yè)通過對業(yè)務流程的梳理構建了行之有效的內部控制體系,該體系毫無疑問會有效防范和抵御風險,并將風險控制在萌芽狀態(tài)或控制在企業(yè)可承受的能力范圍之內。內部控制體系的有效執(zhí)行,最終會提升企業(yè)整體管理水平,而企業(yè)整體管理水平的提升就意味著企業(yè)經營效率和效果的提升。
(三)通過企業(yè)增值來更好地回報投資者
實踐證明,完善的內部控制體系及其有效實施能最大限度地保護投資者的權益,內部控制的缺失則可能給投資者帶來無法挽回的損失。安然、世通等的破產都是由于內部控制體系不完善造成的,給投資人造成了巨大損失。企業(yè)經營與管理的最終目的都是為了增加企業(yè)價值,最大化投資者利益。內部控制執(zhí)行的好壞將直接影響企業(yè)價值最大化目標的實現(xiàn),而執(zhí)行有效的內部控制體系能夠在促進企業(yè)發(fā)展的同時給投資者帶來更高的價值回報。
三、中國企業(yè)成功建設內部控制體系的關鍵因素
企業(yè)內部控制體系建設主要包括具體構建階段和長期實施階段。由于企業(yè)各種環(huán)境因素會發(fā)生變動,內部控制體系的制定就不可能一勞永逸,而需要根據(jù)環(huán)境的變化和企業(yè)發(fā)展的要求進行不斷的完善和修訂。但不管是在具體構建階段還是長期實施階段,企業(yè)要想成功建設內部控制體系,必須把握以下關鍵因素,并盡可能做到。
(一)力求管理層高度重視,并將高管的重視制度化
內部控制體系是一項龐大的系統(tǒng)工程,需要公司各級領導的支持和大力配合。例如,董事會的承諾與投入能極大地推動企業(yè)內部控制體系的構建與實施;經理的素質、品行關乎企業(yè)的發(fā)展,進而影響到內部控制的效率和效果。實踐證明,企業(yè)有效的管理是從高層開始的,所以,企業(yè)應該在相應的規(guī)章制度中將高管的重視和參與制度化,以有效推進內部控制體系的執(zhí)行。
在內部控制建設過程中,將高管的重視和參與制度化,至少應體現(xiàn)在以下幾個方面,以保證高管能夠積極支持風險內部控制的構建與實施:
1.成立內部控制領導小組和工作組,并由董事長及CEO等高層管理人員任組長;
2.協(xié)調風險管理部門與業(yè)務部門之間的關系;
3.強化業(yè)務操作的合規(guī)觀念,結合內控要求,明確部門職責,優(yōu)化部門設置;
4.通過全員會議提升全員風險管理意識,形成完整的內部控制制度體系,將風險理念融入企業(yè)文化;
5.形成強有力的監(jiān)督考核機制,并對內部控制工作的設計和執(zhí)行給予有力的監(jiān)督和指導;
6.由CEO等高級管理人員親自聽取內部控制和風險報告。
(二)構建嚴密的組織保障,落實內部控制職責
內部控制體系的構建和實施需要相應的組織保障,即企業(yè)應成立各級內控機構,落實內控職責。一般而言,內部控制機構至少應該包括:規(guī)范的公司法人治理結構和各層級的風險管理職能部門。
規(guī)范的公司法人治理結構是促使內部控制體系有效運行,保證內部控制功能發(fā)揮的前提和基礎,是實行內部控制的體系環(huán)境。各層級的風險管理職能部門應涵蓋企業(yè)決策和管理者(如董事會、CEO、CFO等)、風險管理職能部門、經營系統(tǒng)、內部審計、外部審計等部門。由于不同企業(yè)的組織結構、經營特點、管理風格等也不同,具體設置時,風險管理的機構和職責也不同。例如,《企業(yè)內部控制基本規(guī)范》明確規(guī)定內部控制機構必須有專門或指定機構,并將內部控制最高決策機構設在董事會。圖1為董事會控制下的風險管理各部門的職責分工。
從圖1可以把企業(yè)風險管理的職能部門和職責歸為風險管理的四道防線:第一道防線——各相關部門和業(yè)務單位;第二道防線——風險管理部門;第三道防線——內部審計部門;第四道防線——外部審計和公共監(jiān)督。這四道防線構成嚴密的內部控制組織保障,各司其職,真正的落實內部控制職責。
(三)整章建制,構建體系化的制度保障
在大力倡導企業(yè)內部控制體系之前,中國大部分企業(yè)的內部控制體系都沒有完善的制度保障,都是按照經驗和習慣行事。大凡成功的企業(yè)都有一套系統(tǒng)、科學、嚴密、規(guī)范的內部控制體系。因此,要構建和實施完善的內部控制體系,必須要有體系化的制度保障。當內部控制體系構建后,企業(yè)一般應從兩個方面考慮制度建設的問題。
1.固化建設期已經規(guī)定的規(guī)章制度。在構建期,企業(yè)會有許多規(guī)章制度,例如《溝通訪談管理辦法》、《工作紀律管理辦法》、《培訓管理辦法》、《文檔管理辦法》等,其中有許多是適用于企業(yè)長期實施階段的。所以,在內部控制體系構建成功后,就應著手對建設期的許多規(guī)章制度進行重新審視,按照長效機制的要求對其進行修訂,并將其固化,使其在今后的內部控制工作中繼續(xù)發(fā)揮應有的作用。但要注意的是,在內部控制執(zhí)行過程中,這些制度并非不變,需要在此基礎上隨著環(huán)境的變化隨時對其進行評價和修訂,進而有效地指導企業(yè)解決長期實施過程中出現(xiàn)的問題。
2.及時形成長期實施階段的規(guī)章制度。長期實施階段的規(guī)章制度是一個有機的體系,主要應包括:建立科學、有效的激勵約束機制;建立涵蓋所有業(yè)務的全面、系統(tǒng)、成文的政策、制度和程序;建立風險控制的責任制度;建立嚴格的問責制度;建立長期的檢查制度;重新規(guī)定企業(yè)的培訓制度;建設風險管理報告制度等。在內部控制體系構建成功后,企業(yè)必須著手對這些規(guī)章制度進行定制和完善,以保證構建的內部控制體系有效執(zhí)行。
(四)形成科學的項目管理
由于內部控制體系涉及到多個學科、多個領域的知識,需要精心設計,管理好內部控制體系中的各個環(huán)節(jié)。在內部控制實踐中,企業(yè)一般會把各個環(huán)節(jié)稱之為一個項目進行管理。美國項目管理學會認為一個有效的專業(yè)項目管理者必須具備范圍管理、人力資源管理、溝通管理、時間管理、風險管理、采購管理、費用管理、質量管理及綜合管理能力。將內部控制看作一個項目進行管理,可以從系統(tǒng)的角度優(yōu)化內部控制體系。例如通過范圍管理,使內部控制覆蓋公司可能遭受風險的所有層面;項目的時間管理是為了確保項目最終按時完成的一系列管理過程;人員管理的宗旨就是要使企業(yè)的所有員工(從最高層到最低層)都各得其所,各盡其才,全部朝著有利于達成企業(yè)目標的方向發(fā)展等等。
(五)堅持持續(xù)的培訓宣傳
內部控制體系是靠人去執(zhí)行的,再好的制度如果沒有高素質的人去執(zhí)行也不會產生好的效果。所以,加強對員工的培訓,應是內部控制建設中的重要內容。同時,管理者還應創(chuàng)造適宜的工作環(huán)境、工作條件以便滿足職工的尊重需求和自我實現(xiàn)的需要,采用適當?shù)募钍侄握{動職工工作的積極性和創(chuàng)造性。
在內部控制體系的建設期,內部控制項目組一般會采取集中培訓、會議交流、內部網頁、問題解答、電話熱線、信息簡報等形式多樣的宣傳貫徹方法,使大家在思想上、組織上、行動上達成共識。進入長效機制后,培訓工作仍然不能放松,因為一方面企業(yè)的經營環(huán)境在不斷的變化中;另一方面,對現(xiàn)有流程的維護等工作也需要不斷進行培訓。可見培訓在內部控制設計、實施和長效機制中自始至終應貫穿于企業(yè)的管理中。
2機械設計自動化設備安全風險評估
2.1機械設計自動化設備安全評估的基本模式
機械設計自動化設備安全評估要從一系列邏輯控制管理出發(fā)，不斷進行機械設計優(yōu)化，讓機械設計自動化設備能夠符合安全評估的基本要求，對風險評估的各種模式進行分析，對自動化設備的安全控制會產生積極的作用，通過對安全設備進行全面的分析和管理，提高安全設備的綜合控制和管理水平[1]。機械設計自動化設備安全控制需要按照國家相關標準積極開展工作，保證各項工藝能夠在設備安全性設計的工程中得到全面的應用，通過模式優(yōu)化達到自動化系統(tǒng)設計安全控制的目標。
2.2機械設計自動化設備安全評價
機械設計自動化設備安全評價要對風險進行全面的分析，對機械設備風險評定中的信息進行全面的優(yōu)化，提高機械設備的綜合安全判斷能力，為機械設備的安全控制管理和設計優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件。機械設計過程中需要把設計方案和設備控制模式緊密結合在一起，提高機械設備的綜合控制管理水平。機械設計自動化設備安全控制要進行風險評估，對機械自動化設備的風險關鍵點進行分析，從而能夠對機械自動化設備進行安全判斷，提高機械設備的安全控制管理水平。機械設備自動化控制管理中要對安全限制進行確定，在不同的機械壽命階段進行機械設備安全控制管理，保證機器能夠正確的操作和使用，提高機械設備的綜合安全判斷和控制能力[2]。通過對機械的正確使用和正確操作，可以發(fā)現(xiàn)機械設備安全性問題，從而能夠對機械設備的安全進行分析，提高機械設備的安全控制管理水平。機械設備自動化控制管理要進行定量化分析，保證不同的安全控制指標能夠符合安全管理的要求，實現(xiàn)機械設備的綜合控制管理。機械設計中自動化設備安全控制需要從影響風險的因素出發(fā)，對故障情況進行全面的分析，對自動化設備安全控制進行類型分析，確保自動化設備能夠符合安全風險管理的具體要求。機械設計中對自動化設備安全風險評判需要從三個參數(shù)進行分析，其一為損傷嚴重度，通過對事故的后果分析，可以對機械設備自動化控制進行分析，確保機械損傷情況符合安全控制管理的要求。機械設計中設備危險的時間和頻次要進行控制，通過對不同的時間周期進行分析，提高機械設計中自動化設備的安全控制管理能力，為機械設備的安全評估創(chuàng)造良好的內部條件和外部條件。機械設備安全自動化控制要從操作周期角度出發(fā)，不斷優(yōu)化方案。其二要從安全管理的風險指標出發(fā)，對機械設備進行全面的安全檢測。其三要從避開風險管理的可能性角度出發(fā)，確保機械設備能夠得到有效的識別。通過對機械設備的風險評估，提高機械設備的風險等級管理，對風險評估的全過程進行安全管理，實現(xiàn)對機械設備的自動化優(yōu)化。
2.3機械設計中自動化設備的風險評定
機械設計中要對設備進行自動化安全風險評定，才能更好的減少安全風險，對機械設備的正常運行創(chuàng)造良好的條件。隨著機械自動化水平越來越高，機械設備的風險評價迭代過程越來越復雜，需要從風險識別的全過程出發(fā)，不斷加強自動化設備安全管理，提高機械設備的安全自動化控制能力。機械設計中自動化設備的風險識別要從信息確認開始，保證機械設計風險自動化迭代符合安全控制的要求。
3機械設計自動化設備安全控制的基本原則
3.1機械設計自動化設備安全控制要符合機械功能要求
機械設計自動化設備安全控制要從設計的基本原則出發(fā)，保證各項安全自動化控制功能符合機械設備的具體要求[3]。機械設計自動化設備安全控制要符合核心功能的要求，保證機械信息和設備控制能夠符合技術指標的要求。機械設備實施的過程中要從制造、設計、安全管理的要求出發(fā)，提高機械設備的自動化安全控制管理水平。
3.2機械設計自動化設備安全控制要利用先進技術
機械設計自動化安全控制必須要建立在先進技術的基礎之上，確保機械設計能夠符合安全管理的要求，完成各項機械設備的基本功能，提高機械設備的綜合控制管理能力。機械設計自動化設備安全管理不管從產品還是從系統(tǒng)角度出發(fā)，不斷提高機械設備自動化安全控制能力。機械設計自動化設備安全控制要以技術為主，才能保證機械能夠完成智能化功能，同時能夠滿足人性化的安全管理要求[4]。機械設計自動化安全設備管理要對各種加工設備的框架進行優(yōu)化，從安全管理的角度出發(fā)，不斷增加輸出設備的功能。在能量轉換機械設備的過程中需要保證各種能量轉換能夠安全可靠，提高機械設備的安全控制能力。
3.3機械設計自動化設備安全控制效率提升
機械設計自動化控制系統(tǒng)管理過程中要對各種信息進行優(yōu)化的控制，保證各種自動化產品和設備能夠符合安全功能的要求，從多方面提高安全控制效率，這是機械設計的重要原則之一，必須要從機械設備的實際特點出發(fā)，加強其對信息處理的基本能力。機械設備信息控制管理要和機械綜合管理的模式緊密結合在一起，提高對機械設備的綜合控制管理水平，為機械設備的全面優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件。機械設計自動化設備的安全控制，可以提高機械的自動化能力，可以節(jié)省機床的數(shù)量，不斷提高機械設備的生產效率。
3.4機械設計自動化設備控制要堅持安全性和可靠性原則
機械設計自動化設備控制要從產品故障管理角度出發(fā)，保證機械設備能夠進行自動化故障處理，提高機械設備的控制管理能力。機械自動化控制與產品優(yōu)化是緊密結合在一起，機械自動化產品要和安全智能化控制緊密融合，保證各種機械設備的診斷、處理和監(jiān)控能夠符合安全控制的基本原則[5]。機械設計自動化設備控制要從操作環(huán)節(jié)出發(fā)，減少機械事故發(fā)生的幾率，通過對機械設計自動化設備的安全控制，可以提高機械設備的靈敏度。機械設備安全控制管理要從方便操作的角度出發(fā)，不斷優(yōu)化設計方案，全面保證操作機制能夠符合操作方案的要求。機械設備中各種自動化產品的功能要進行有效的監(jiān)控，保證操作流程能夠符合設備控制管理的要求。通過對機械設備各種安全程度的控制，達到優(yōu)化操作的總體目標，從而能夠全面實現(xiàn)機械設備的自動化控制和管理。機械設備自動化控制系統(tǒng)的安全指標要從不同的周期出發(fā)，積極引進新的技術方案，從而能夠對安全控制的措施進行全面的分析，提高機械設備的綜合管理水平。
為了能夠實現(xiàn)人與機器的對話，單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計了3*4鍵盤以及4*8LED數(shù)碼管，人們可以直接對其進行控制。該系統(tǒng)通電后，通過鍵盤輸入控制步進機的運轉、啟動以及轉動方向等，由LED管動態(tài)清晰顯示步進機的轉向以及轉速。器件8279能夠控制系統(tǒng)鍵盤的輸入以及LED的輸出，進而減少單片機工作的承載，8279在控制系統(tǒng)工作的過程中，將鍵盤輸入的信息進行掃描，利用其抖功能，避免事故的發(fā)生。（下圖為LED和鍵盤模塊）
1.2放大和驅動設計
邏輯轉換器是步進機控制過程中的脈沖分配器，其是CMOS集成電路，其輸出的源電流為20毫安，能夠應用于三相以及四相步進機，其工作可以選擇以下6種激進方式進行控制；其中，對于三相步進電機有1、2、1-2相；對于四相步進電機有1、2、1-2相，其輸入的方式有單、雙時鐘選擇方式，其具有正向控制、方向控制、監(jiān)視原點、初始化原位等功能。PMM8713器件主要由激勵方式判斷、控制以及時鐘設置等部分組成，所有的輸入端都設置有秘制的電路，進而提高抗外界干擾的能力。PMM8713輸出能夠接受功率驅動電路，其通過驅圖1LED和鍵盤模塊動器，輸出最大的工作電流，以滿足電機工作的需求。單片機通過調節(jié)相關端口的脈沖信號，控制步進機的運行狀態(tài)、運轉方向以及運轉速度等。
2單片機的步進電機控制系統(tǒng)軟件設計
2.1單片機程序設計
通過中斷脈沖信號，計算步進電機的運轉步數(shù)以及圈數(shù)，并對其進行記錄；實現(xiàn)對步進電機運轉速速的控制；采用端口的中斷程序關閉其相關程序，將電機控制在停機狀態(tài)；通過中斷電機的開啟部位，將其轉換到運行狀態(tài)，實現(xiàn)電機的運行；PMM8713的U和D端口通過輸出高電平，達到控制步進電機運轉方向的目的；8279將其接口與自身的8個數(shù)據(jù)連接口進行連接，當單片機運行到鍵盤部位時，采用相關端口中斷其工作狀態(tài)，進而達到控制步進機的啟動、停止、速度以及方向等，并將其反饋給8279，利用LED將其顯示，明確其運轉的速度以及方向。
2.2PC上位機設計
設計PC上位機的主要目的就是控制步進電機，利用單片機中相關部位，實現(xiàn)人與機的對話，其利用單片機發(fā)出執(zhí)行命令，實現(xiàn)對步進電機的有效控制。其中，單片機接受的執(zhí)行命令會存儲在相關軟件中，其與儲存在片內的Flash的相關地址進行比較，不沖突的信息就儲存在其中，如與其中儲存的信息發(fā)生沖突，就會自動中斷，有效的保護電機的正常運行。同時，此軟件在運行的過程中，應該對晶振中的USART模塊進行設置，其相關的控制軟件由VB6.0對其進行編寫，采用MSComm軟件實現(xiàn)實時通訊。
21世紀是信息化的世紀，各種電信和互聯(lián)網新技術推動了人類文明的巨大進步。數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過手機或者互聯(lián)網在任何時候、任意地點對家中的任意電器（空調、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機）進行遠程控制；也可以在下班途中，預先將家中的空調打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯……；而這一切的實現(xiàn)都僅僅是輕輕的點幾下鼠標，或者打一個簡單的電話。此外，該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報警、遠程監(jiān)聽、數(shù)字留言等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險情，您和110可以在第一時間獲得通知以便進一步采取行動。舒適、時尚的家居生活是社會進步的標志，智能家居系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情況下，對家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進行方便地控制，使人們盡享高科技帶來的簡便而時尚的現(xiàn)代生活。
1系統(tǒng)的總體結構及工作過程
智能家居系統(tǒng)由系統(tǒng)主機、系統(tǒng)分機、Internet服務器和網絡接口等部分組成。其中系統(tǒng)主機通過服務器（個人計算機）連入Internet，并通過自己的PSTN公用電話交換網接口電路連入PSTN。其結構圖如圖1所示。主機與分機通過無線傳輸組成星形拓撲結構。系統(tǒng)主機通過本地無線傳輸網絡同系統(tǒng)分機進行通訊、傳輸控制命令和反饋信息。
該系統(tǒng)正常工作時，用戶可以通過Internet和PSTN兩種網絡進行訪問，當通過Internet訪問時，本系統(tǒng)可提供一個界面友好的終端軟件，用戶只需登陸到運行在家中的服務器即可對家中的設備進行遠程控制；當通過PSTN訪問時，本系統(tǒng)將為用戶提供語音操作界面。其工作流程如圖2所示。
2系統(tǒng)的硬件構成
本系統(tǒng)的硬件主要有系統(tǒng)主機與系統(tǒng)分機兩大部分。系統(tǒng)主機由單片機AT89C52和各種接口電路組成，如圖3所示。系統(tǒng)分機由單片機AT89C52和各種接口電路、傳感器單元電路、固態(tài)繼電器控制電路組成，并由固態(tài)繼電器控制具體設備，具體硬件組成框圖如圖4所示。
通過系統(tǒng)主機的各種接口電路可將主機CPU從繁忙的計算中解脫出來，以便把主要精力運用在控制和信息傳遞上。系統(tǒng)主機主要依照各個功能電路的輸出結果進行邏輯判斷和控制命令的輸出。系統(tǒng)分機的各種接口電路和主機相似，只是根據(jù)設備的不同（傳感器單元）有著細節(jié)上的變化。下面主要介紹系統(tǒng)主機的各種接口電路。
2．1nRF401無線數(shù)據(jù)傳輸電路
無線數(shù)據(jù)傳輸電路由Nordic公司的單片UHF無線數(shù)據(jù)收發(fā)芯片nRF401及其電路構成。nRF401采用FSK調制解調技術，其工作效率可達20kbit／s，且有兩個頻率通道供選擇，并且支持低功耗和待機模式。它不用對數(shù)據(jù)進行曼徹斯特編碼，其天線接口設計為差分天線，因而很容易用PCB來實現(xiàn)。
2．2看門狗電路
看門狗電路由MAX813L及其元件組成。通常，在單片機的工作現(xiàn)場，可能有各種干擾源。這些干擾源可能導致程序跑飛、造成死機或者程序不能正常運行。如果不及時恢復或使系統(tǒng)復位，就容易造成損失?？撮T狗電路的作用就是在程序跑飛或者死機時，能有效地使系統(tǒng)復位以使系統(tǒng)恢復正常運轉。因此，在程序中定期給P1．5送入看門狗信號，就可以保證在程序運行異常時，由MAX813L使單片機復位。
2．3DS1307時鐘接口電路
DS1307時鐘芯片是美國DALLAS公司生產的I2C總線接口實時時鐘芯片。DS1307可以獨立于CPU工作，它不受晶振和電容等的影響，并且計時準確，月積累誤差一般小于10秒。此芯片還具有掉電時鐘保護功能，可自動切換到后備電源供電。同時還具有閏年自動調整功能，可以產生秒、分、時、日、月、年等數(shù)據(jù)，并將其保存在具有掉電保護功能的時間寄存器內，以便CPU根據(jù)需要對其進行讀出或寫入。由于單片機AT89C52沒有I2C總線接口，因此，要驅動DS1307，就必須采用單主機方式下的I2C總線虛擬技術。在此方式下，以單片機為主節(jié)點（主器件），主器件永遠占有總線而不出現(xiàn)總線競爭，且可以用兩根I／O口線來虛擬I2C總線接口。I2C總線上的主器件（單片機）可在時鐘線（SDL）上產生時鐘脈沖，在數(shù)據(jù)線（SDA）上產生尋址信號、開始條件、停止條件以及建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骷Ｈ魏伪贿x中的器件都將被主器件看成是從器件。在這里，DS1307作為I2C總線的從器件。I2C總線為同步串行數(shù)據(jù)傳輸總線，其內部為雙向傳輸電路，端口輸出為開漏結構，因此，需加上拉電阻。
2．4MT8880C雙音頻編解碼電路
由于單片機是通過MT8880C芯片得到PSTN網絡的雙音頻信號解碼輸出，也就是說，單片機可以識別來自PSTN網絡的控制信號，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的語音提示進行按鍵選擇以實現(xiàn)用戶身份的識別與遠程控制。因此，利用MT8880C的雙音頻編碼功能，系統(tǒng)可以在緊急時刻將用戶預置的緊急電話打到PSTN網絡，從而把損失減少到最低。
2．5ISD4004語音錄放電路
ISD4004是美國ISD公司生產的一種語音錄放芯片。它可錄制8～16分鐘的語音信號。該芯片可提供SPI標準接口和單片機進行接口，其語音的錄放控制均通過單片機來實現(xiàn)。該芯片的一個最大特點是可以按地址編程錄放，因而可由ISD4004和單片機編程控制來構成本系統(tǒng)與PSTN網絡用戶的語音平臺。由于ISD4004的INT和RAC腳輸出為開漏結構，因此需要加上拉電阻。
2．6MAX202串行通訊電路
通訊電路可由串行通訊專用芯片MAX202組成，通過此電路可以方便地與PC機進行串行通訊。
2．7鈴流檢測與摘掛機控制電路
當系統(tǒng)被呼叫時，電話交換機發(fā)出鈴流信號。振鈴為25±3V的正弦波，失真小于10％，電壓有效值為90±15V。振鈴信號以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。由于振鈴信號電壓比較高，所以先要通過高壓穩(wěn)壓二極管進行降壓，然后輸入至光耦。再經光耦隔離轉換后，從光耦輸出時通時斷的正弦波，最后經RC回路進行濾波以輸出標準的方波。該方波信號可以直接輸出至單片機的定時器1進行計數(shù)，以實現(xiàn)對鈴流的檢測。
由于程控電話交換機在電話摘機時電話線回路電流會突然變大（約30mA），因此，交換機檢測到回路電流變大就認為電話機已經摘機。自動摘掛機電路可以通過單片機的P1．7來控制一個固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器的控制端應連接一個大約300Ω的電阻后再接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機。
3系統(tǒng)軟件編制
本系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)主機和系統(tǒng)分機的C51程序和系統(tǒng)與Internet網絡通訊程序組成。
3．1系統(tǒng)主機程序的編制
系統(tǒng)主機程序主要用于實現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能。包括無線數(shù)據(jù)傳輸程序、看門狗程序、時間戳程序、雙音頻編解碼程序、語音錄放程序、串行通訊程序、鈴流檢測與摘掛機控制程序、系統(tǒng)初始化程序、意外事件處理程序等。程序編制以消息驅動為主導思想。消息由計數(shù)器中斷1、外部中斷0和串行中斷產生，在中斷服務程序中，應將相應的狀態(tài)位置位，而在消息循環(huán)中則應按相應的狀態(tài)位調用功能函數(shù)，然后由功能函數(shù)將相應的狀態(tài)位清0并完成所需功能，并最后返回到消息循環(huán)中。其程序流程如圖5所示。該系統(tǒng)的分機程序和主機類似，故此不再詳述。
3．2系統(tǒng)與Internet網絡通訊程序的編制
這部分通訊程序分為服務器和客戶端兩個程序，主要通過Internet網絡完成用戶的控制功能。
服務器程序主要完成客戶端與系統(tǒng)主機通訊的中轉，即將客戶端發(fā)來的控制或者查詢命令翻譯成系統(tǒng)主機能識別的格式，或者將系統(tǒng)主機收到的報警等信息上傳到客戶端。服務器程序使用Socket與客戶端進行Internet通訊。
2、設計過程質量控制
為了實現(xiàn)產品的優(yōu)質質量，加強設計和開發(fā)的控制是頭等重要的工作。設計和開發(fā)的質量控制點有許多個方面，包括控制設計和開發(fā)的輸入和輸出，開展六性設計、設計評審、設計驗證、設計確認、設計更改、試驗控制等工作，實施技術狀態(tài)管理，控制技術狀態(tài)更改。這些主要的質量控制點還可以擴展到更多的質量控制環(huán)節(jié)，進一步細化質量管理工作。
2.1確定設計輸入、輸出
設計輸入要求是設計的依據(jù)，而設計輸出是設計和開發(fā)過程的結果，提供了產品和有關過程的特性或規(guī)范，也是開展質量保證工作的依據(jù)，所以我們要規(guī)范設計輸入、輸出的要求，建立基線。完整準確地確定設計要求，理解用戶的需求，還要考慮用戶的潛在要求。設計輸入要求通常包括：用戶要求、功能要求、性能要求、設計要求、法律法規(guī)要求。應該對設計輸入進行評審，與用戶進行溝通，并通過會簽等形式固定溝通的結果。對要求的更改應進行技術狀態(tài)管理。設計輸出的圖樣、文件、規(guī)范等是制造、安裝和檢驗的輸入，最終都應通過定型得到確認。
2.2將“六性”要求設計進產品中
在設計和開發(fā)過程中，需確定產品的可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性、環(huán)境適應性要求，運用優(yōu)化設計和“六性”專業(yè)工程實施設計和開發(fā)。依據(jù)研制總要求(研制任務書、技術協(xié)議)規(guī)定的“六性”要求來確定滿足“六性”要求的計劃和措施。“六性”工作計劃可以單獨編制，也可以再質量計劃中作出規(guī)定。具體管理要求可參照GJB450A等標準結合產品實際作出規(guī)定。
2.3設計評審
裝備產品研制程序要求承制單位必須建立分級、分階段的設計質量、工藝質量和產品質量評審制度以及進行試制、試驗前的準備狀態(tài)檢查。設計評審應納入研制計劃，未按規(guī)定要求完成設計評審，不能轉入下一階段工作，與所評審階段有關的職能代表都應參加該階段設計和開發(fā)的評審活動。必要時進行“六性”以及元器件、原材料和計算機軟件等專題評審，也可以與其他設計評審一起進行。為求設計評審有實效不走過場，首先要明確設計評審各方的責任：評審組織單位對人員、資料準備與提供、評審意見處理及追蹤管理并運用PDCA過程改進方法不斷改進和提高評審的有效性負責；評審組對評審意見結論建議的正確性負責；型號總師系統(tǒng)對總結報告、資料正確性、對意見和建議采納與否的后果負責；質量部門對評審后的跟蹤管理負責。
2.4設計和開發(fā)驗證與確認
設計和開發(fā)驗證是為了證實設計和開發(fā)的輸出是否滿足輸入的要劉劍聶磊黃婕婷江西洪都航空工業(yè)集團江西南昌330001求，設計和開發(fā)驗證應按設計和開發(fā)策劃的安排進行，一般在形成設計輸出時進行。設計驗證具有層次性、階段性、多方式、迭代性的特點，設計驗證的方法包括試驗、演示、分析、評審、檢驗、仿真。承制單位應保存設計和開發(fā)驗證的結果及由驗證而采取的任何必要措施的記錄，對于顧客要求控制的驗證項目，應在相關文件中予以明確并通知顧客參加。設計和開發(fā)確認的目的是證實設計和開發(fā)產品滿足規(guī)定的適用要求或已知的預期用途要求，設計和開發(fā)確認應按設計和開發(fā)策劃的安排進行，只要可行，應在產品交付或實施之前完成。設計和開發(fā)確認的方式可以包括對設計和開發(fā)的產品交付顧客試用及模擬試驗等。承制單位應保存設計和開發(fā)確認結果及由確認而采取的任何必要措施的記錄。
2.5設計和開發(fā)更改控制
設計和開發(fā)的更改是對設計和開發(fā)的輸出的變更，包括經過評審和批準的階段設計和開發(fā)的輸出的變更。引起設計和開發(fā)更改的原因很多，可能有產品要求的變更引起，也可能由適用于產品法規(guī)的變更引發(fā)，也可能由設計評審、驗證、確認活動發(fā)現(xiàn)的問題或生產過程發(fā)現(xiàn)的設計問題等引發(fā)。所有設計和開發(fā)更改在正式實施前必須得到規(guī)定的批準人員的批準才可以實施更改，重要的設計更改如影響裝備戰(zhàn)術技術性能、結構、強度、通用性、互換性重要的接口、“六性”等，應參照GJB3206A-2010《技術狀態(tài)管理》、GJB5235-2004《軟件配置管理》等標準進行系統(tǒng)分析和驗證，確保符合論證充分、各方認可、試驗驗證、審批完備、落實到位的原則。承制單位應保持設計和開發(fā)更改的有關記錄，包括更改的申請、評審、驗證、確認、審批的記錄和更改的實施和標識的記錄，設計更改應符合技術狀態(tài)管理的有關規(guī)定要求。
2.6試驗控制
根據(jù)設計和開發(fā)輸出的要求，試驗前需編制試驗大綱，明確試驗的項目、內容、以及試驗的程序、條件、手段和記錄的要求，試驗前的需做好準備狀態(tài)檢查。試驗應按試驗大綱規(guī)定的程序進行試驗并嚴格執(zhí)行試驗設備的操作程序，確保試驗條件和試驗設備處于受控狀態(tài)，并按規(guī)定要求做好記錄。對試驗過程發(fā)生的任何問題都應分析原因、采取措施，待問題解決后才可繼續(xù)試驗。對任何超越試驗程序的活動都應經過嚴格的審批，試驗過程的變更應征得顧客同意。對試驗發(fā)現(xiàn)的故障和缺陷要運行產品故障報告和糾正措施系統(tǒng)，采取有效的糾正措施并進行試驗驗證，試驗過程變更時應征得顧客的同意。對按試驗大綱所收集的試驗數(shù)據(jù)和原始記錄進行整理、分析和處理，并對試驗的結果進行評價。試驗過程、結果及任何必要措施的記錄應予保持。
2.7實施技術狀態(tài)管理，控制技術狀態(tài)更改
技術狀態(tài)管理是運用行政和技術手段，建立各種程序，對產品技術狀態(tài)實施有目的、有計劃、有步驟的管理。承制單位應實施技術狀態(tài)管理，內容包括技術狀態(tài)標識、技術狀態(tài)控制、技術狀態(tài)紀實、技術狀態(tài)審核。建立控制技術狀態(tài)更改的制度，保證更改受到系統(tǒng)地評價、協(xié)調、批準及實施并把更改正確地反映在技術文件及更改控制文件內，跟蹤產品技術狀態(tài)的全部歷史。通過嚴格控制更改，控制偏離許可、讓步，保證文文相符、文實相符，保證技術資料完整、配套、協(xié)調，可以實現(xiàn)以最低的費用和最短的周期研制出滿足質量要求的產品。
