計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)

曹建

摘要：改革開放后，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了巨大的進(jìn)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程檢測診斷，對(duì)于系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障能過自動(dòng)檢測識(shí)別。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù);自動(dòng)檢測控制軟件;軟件開發(fā)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP393.06 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）02-0126-02

進(jìn)入新時(shí)期，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步。整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)龐大，在新時(shí)期計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異，在技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)人們的日常生活有著巨大的影響。在是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的日常運(yùn)行過程中，依舊存在不穩(wěn)定的因素，傳統(tǒng)的依靠人工對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)的壓力越來越大，已經(jīng)難以滿足計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求。因此，通過研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)成為當(dāng)前這一領(lǐng)域的需要。

1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的主要有檢測設(shè)備和服務(wù)器用戶端兩種角色。檢測設(shè)備和服務(wù)器通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。整個(gè)系統(tǒng)的主要功能單元分為服務(wù)器端、設(shè)備用戶端、網(wǎng)絡(luò)通信和檢測單元，系統(tǒng)和用戶通過檢測設(shè)備用戶端進(jìn)行通信。在建設(shè)過程中，在電源控制方式的選擇，通信方式的選擇和網(wǎng)絡(luò)布置等過程中，由于相關(guān)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致出現(xiàn)了較多的問題。電源控制方式，通信方式和網(wǎng)絡(luò)布置對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的意義，但是當(dāng)前在建設(shè)過程中存在的諸多問題：首先由于大多數(shù)系統(tǒng)都安裝在室外環(huán)境中，處于裸露狀態(tài)，由于室外環(huán)境較為復(fù)雜，環(huán)境多變，這導(dǎo)致系統(tǒng)電子設(shè)備和相關(guān)元器件很容易受到外部侵蝕，出現(xiàn)嚴(yán)重的損害。

1.1 PID控制算法

PID 控制算法在當(dāng)今眾多算法中屬于比較成熟的算法之一，這一算法的使用較為方便，適應(yīng)性好、可靠度高等諸多優(yōu)勢，多種優(yōu)勢使其應(yīng)用較為廣泛的一種算法，PID已經(jīng)逐漸開始在自動(dòng)檢測控制控制系統(tǒng)中使用，為相關(guān)問題的解決提供了重要方法，在自動(dòng)檢測控制控制系統(tǒng)中能夠大幅度的提高系統(tǒng)運(yùn)行速度和可靠度。這一系統(tǒng)應(yīng)用外部傳感器對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)通過A/D轉(zhuǎn)換然后將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至控制器，接收到相關(guān)數(shù)據(jù)后然后通過預(yù)設(shè)值進(jìn)行控制。傳統(tǒng) 的算法調(diào)節(jié)主要為TI（積分時(shí)間）、 KP（比例系數(shù)）以及TD（微分時(shí)間），以上三個(gè)參數(shù)對(duì)算法運(yùn)行的準(zhǔn)確性、魯莽性、快捷性有影響。在控制算法發(fā)展的過程中，對(duì)這三個(gè)參數(shù)的選擇方法也有所影響。在實(shí)際的工作環(huán)境中，會(huì)存在多種干擾因素，這就需要在整個(gè)系統(tǒng)工作過程中，經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師進(jìn)行定期調(diào)整。因此傳統(tǒng)的控制算法的抗干擾能力較弱，其相關(guān)信息的反饋時(shí)間也比較長。相關(guān)工程師為有效解決這一問題，將PB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法與傳統(tǒng)的控制算法相融合，筆者通過使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來進(jìn)行輔助計(jì)算，在快速計(jì)算的同時(shí)，及時(shí)反饋，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，通過兩種算法的結(jié)合應(yīng)用，能夠快速的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反饋處理，調(diào)整各個(gè)系統(tǒng)的模塊。

1.2 BP神經(jīng)算法

神經(jīng)元的數(shù)學(xué)模型算法在今天已經(jīng)得到了大家的廣泛關(guān)注，通過相關(guān)專家學(xué)者的不斷努力，已經(jīng)將其應(yīng)用到諸多領(lǐng)域。隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，在具體實(shí)施過程中，需要控制的相關(guān)數(shù)據(jù)逐漸增多，傳統(tǒng)的控制方法難以滿足人們的時(shí)效性、準(zhǔn)確性和便捷性上的要求，因此，將人工智能逐漸引入到各個(gè)領(lǐng)域成為時(shí)代和社會(huì)發(fā)展的要求[1]。

反饋式學(xué)習(xí)、前向式學(xué)習(xí)是當(dāng)前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的主要構(gòu)成。BP算法使用的是有導(dǎo)師和前向式的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，該算法分為前向式和反向兩個(gè)傳播階段[2]。在工作過程中，其具體步驟是：第一步對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算學(xué)習(xí)，通過系統(tǒng)的輸入層把采集到的信息正向傳遞，第二部進(jìn)行加權(quán)處理，加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)對(duì)下一層數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。通過同相關(guān)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)的誤差，最后反向傳播誤差信號(hào)。信號(hào)反饋后，根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)樣本進(jìn)行反復(fù)的學(xué)習(xí)、修正，從而對(duì)輸出進(jìn)行快速準(zhǔn)確的調(diào)整，盡最大可能減少外界環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的影響。

1.3 數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)

在對(duì)這一系統(tǒng)的E-R圖設(shè)計(jì)完成后，需要將其轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)系模型[3]，通俗來講，這需要對(duì)數(shù)據(jù)庫中的表格進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。在這一系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，優(yōu)先選用關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫能夠較好的描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，相關(guān)設(shè)計(jì)原則主要有以下幾點(diǎn)：（1）在設(shè)計(jì)過程中，加強(qiáng)規(guī)范化，盡量減少數(shù)據(jù)重復(fù)和冗余。（2）數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)，在滿足整個(gè)系統(tǒng)的需求基礎(chǔ)上，減少數(shù)據(jù)的重復(fù)，采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)理論去設(shè)計(jì)，在實(shí)施過程中就能夠最大程度的減少數(shù)據(jù)的冗余。（3）操作設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合。在對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了更加簡便的編程，在設(shè)計(jì)過程中往往不可避免地會(huì)出現(xiàn)冗余數(shù)據(jù)。這雖然和上述第二點(diǎn)有所沖突，但是在具體考慮相關(guān)設(shè)備檔次和型號(hào)等因素后，這些數(shù)據(jù)不會(huì)對(duì)存儲(chǔ)空間產(chǎn)生影響，并且能夠有效降低編程工作，在設(shè)計(jì)過程中，通常使用這種方法。

2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)過程中，主要內(nèi)容有通信設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)以及客戶端設(shè)計(jì)[4]。在對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，主要有增加用戶、查詢用戶、修改用戶以及刪除用戶的功能。協(xié)議選擇室系統(tǒng)間組件的通信設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，其中較為可靠的是DSTP協(xié)議。數(shù)據(jù)之間的通信是軟件之間不重疊的。在這一系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，通過使用多線程技術(shù)。在設(shè)計(jì)客戶端的過程中，首先對(duì)登錄界面進(jìn)行設(shè)計(jì)，在通過系統(tǒng)驗(yàn)證后進(jìn)入功能界面。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中，植入遠(yuǎn)程連接、信號(hào)采集、用戶管理、結(jié)果發(fā)布、模擬輸出、模擬輸入以及信號(hào)配置等功能。

3 系統(tǒng)的測試與檢驗(yàn)

由于采購原因和經(jīng)費(fèi)問題導(dǎo)致一部分固態(tài)部分會(huì)出現(xiàn)一定程度的缺失。在系統(tǒng)安裝過程中，筆者通過使用模擬現(xiàn)實(shí)的方式對(duì)相關(guān)功能進(jìn)行檢測，對(duì)相關(guān)功能進(jìn)行描述。筆者根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需要。根據(jù)實(shí)際需要對(duì)相關(guān)報(bào)表添加了刷新、保存、打印等功能。增加了使用的效率。用戶節(jié)約了大量的使用時(shí)間，提高了系統(tǒng)整體效率。本文中選取了5組計(jì)算機(jī)啊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了測量和記錄。每兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和對(duì)比。這樣可以很大程度證明了系統(tǒng)的可行性。

4 結(jié)語

改革開放后，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，我國的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域取得巨大成就，進(jìn)入新時(shí)期，黨和政府大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的需求日益旺盛，人們?nèi)找嬷匾曈?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。筆者通過對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則以及相關(guān)的功能需求進(jìn)行分析，但是受制于設(shè)備的限制，只進(jìn)行了初步試驗(yàn)，其進(jìn)一步在實(shí)際中的穩(wěn)定性尚待檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張澤森，孫玉娟，張枝芝，韓樂，任楊斌.內(nèi)燃機(jī)電力系統(tǒng)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（20）：46-47.

[2] 楊紀(jì)光，劉文忠，王海濤，楊立輝，劉成杰.PLC自動(dòng)檢測與控制系統(tǒng)在焦家金礦充填站的應(yīng)用[J].采礦技術(shù)，2013，13（05）：44-46+53.

[3] 符俊賢，譚誠臣，劉云磊，張文，薛柏慧，鄧俊鴻.可燃?xì)庾詣?dòng)檢測與報(bào)警智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].棗莊學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，30（02）：89-95.

[4] 姜桂艷，閆赫，李琦，王秋蘭.基于悉尼協(xié)調(diào)自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)線圈數(shù)據(jù)的交通事件自動(dòng)檢測算法[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2012，42（03）：575-580.

Software Development and Design of? Computer Network Automatic

Detection and Control System

CAO Jian

（Tianjin Fourth Central Hospital， Tianjin? 300140）

Abstract：after the reform and opening up， with the continuous development of China's economy and society， China's network technology has made great progress. The computer network automatic detection and control system software can realize the remote detection and diagnosis of the control system， and can automatically detect and identify the faults in the system.

Key words：computer technology; automatic detection control software; software development and design