杜科gprs供水远程监控系统设计方案.doc

中韩杜科泵业制造有限公司GPRS供水远程监控系统目 录1 项目背景42 系统总体设计42.1 系统设计原则42.1.1规范性52.1.2实用性52.1.3可扩展性52.1.4安全性52.1.5投资保护原则62.2 系统方案和架构62.2.1系统组成82.2.2系统网络拓扑结构82.2.3系统方案92.2.4系统功能设计103 系统功能设计113.1数据读取和显示113.2 运行图表133.3 历史查询143.4实时控制153.5报警提示153.6参数配置153.7权限设置163.8统计报表173.9详细的帮助文档184 数据安全设计184.1 数据日常备份184.2 日志管理184.3 灾难恢复措施195 项目实施进度计划196技术支持与售后服务206.1 技术服务的组织管理206.2 技术服务的范围与方式206.3 系统服务承诺21第 3 页 共 48 页1项目背景节能减排是目前热门趋势，无负压变频恒压供水设备充分利用自来水管网的原有压力能源，在同样供水需求的情况下，可以选用功率相对较小的水泵及控制设备，同时在夜间小流量用水的情况下利用自来水水压直接供水而无需起动水泵。相比较于传统的带水池的供水设备可节约大量的电能运行成本及投资成本。GPRS供水远程监控系统的主要目的是解决各地区自来水公司对辖区内小高层无负压变频恒压供水设备的数据采集和监控。该系统由监控中心和各个设备监测点组成，各个设备监测点的数据采集终端可监视和采集压力、流量、浊度、余氯、设备运行状态、变频器运行频率等各种数据，供控制中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证供水质量，满足日益增产的用水量的需求。2 系统总体设计GPRS供水远程监控系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现管道压力、水流量的数据传送及阀门开关的自动控制，降低了故障率和提高了对系统的反应时间。便于及时迅速的了解及控制远端管道及阀门，低故障率和检修的时间，减少停水次数。各设备监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、水流量的实时数据与开关状态等数据，信息传输到自来水公司的监控中心，监控中心通过对接收到的数据进行分析，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复供水，提高了整体的服务水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。2.1 系统设计原则系统建设必须遵循以下原则：2.1.1规范性整个系统的规范的制订应完全遵照国家规范标准和有关行业规范标准，根据系统的总体结构和支撑平台的基本要求，并考虑国土资源局的具体情况，完成如下标准化的工作：l 建立统一、规范的系统元数据库；l 遵循业界通用的界面设计风格和的系统交互模式；l 建立数据生产、监理、入库、应用、更新维护等操作流程规范。2.1.2实用性符合监控管理的业务要求、操作简单、易于使用、提高效率是系统建设的根本目标，也是系统设计的基本出发点。实用性原则规定本系统将具有一定范围内灵活的业务操作功能，优化的系统结构和完善的数据库系统，强大完善灵活的查询与统计功能，友好的用户界面等等。2.1.3可扩展性系统采用在支撑平台的基础上挂接实现各种业务功能子系统的模式，这个模式本身具有高度的灵活性和可扩展性。能够为后续系统扩展和功能完善增加组件设置接口，使得数据更新简便和系统升级容易，保证系统的可持续发展和强大的生命力。2.1.4安全性系统应遵循安全性原则，设置较为严密的访问级别控制机制、数据加密、电子身份验证等措施，并通过定期自动、手工等方式进行数据备份，在保证系统用户权限合法性的同时，保证数据的准确、不易破坏和泄密。系统建设中应充分考虑分级联网及与外网衔接中的应用操作与信息访问安全问题。2.1.5投资保护原则本次系统从软硬件运行环境的选择和开发方案中需要考虑保护已有的投资，要尽量将其中结构合理、功能先进、运行情况良好的系统继承到总的系统之中，对于已经入库的各种数据，如果采用新的数据库存储系统，要能完全的转换，通过以上方式来保护已有投资，节省开发费用，避免浪费。2.2 系统方案和架构目前，供水远程监控系统中采用的数据通信可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25、DDN、ADSL 等，而无线则包括超短波通信、扩频通信、卫星通信、GSM短信/GPRS 通信等。 在城市供水远程监控系统中，由于各监控站分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控站线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高， 总之监控系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用；与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。在监控系统中，无线通信方式主要包括：超短波（230MHz）无线数传、扩频、卫星通信、GSM 数字蜂窝通信系统等，其中卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用，未得以普及；而扩频通信技术虽然速率高，但只能在视距范围内传输，应用也受到限制。采用超短波数传电台作为传输信道具有组网灵活、扩展容易、维修方便、运行费用低等优点，但由于系统工作于 230MHz 且多采用普通间接调制的数传电台，这就造成系统易受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等缺点。 经过比较分析，我们选择中国移动的 GPRS 系统作为供水远程监控系统的数据通信平台。目前，GPRS网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络。GPRS 系统可提供广域的无线 IP 连接。在移动通信公司的 GPRS 业务平台上构建GPRS供水远程监控系统，从而实现监控站的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。采用GPRS方式的GPRS供水远程监控系统具备如下特点： 1、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于 GPRS具有实时在线特性，系统无时延，系统能够同时实时收取、处理多个/所有监测点的各种数据，无需轮巡就可以同步监测点的时钟可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。 2、远程仪器设备控制：由于采用 GPRS双向传输系统，监控中心可以反向实现对仪器设备的时间校正、状态报告、开关以及其他监测、控制等功能； 3、建设成本 可充分利用现有 GPRS 网络，设备安装即接通，而采用超短波通信时需要充分考虑现场环境，还需要配备天线铁架等附属设备。 4、安装调试简单，建设周期短：利用现有成熟 GSM 网络，系统投入运行时基本要调试，安装简捷。5、覆盖范围广。构建供水远程监控系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足乡镇和跨地区的接入需求。由于监控站数量众多，分布在全市范围内，部分监控站位于偏僻地区，而且地理位置分散。而采用 GPRS方式，理论上在无线 GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以实现监控。 6、数据传输速率高。GPRS 网络传送速率理论上可达 171.2kbit/s，实际应用时数据传输速率在 40Kbps 左右。 7、系统的传输容量大。监控中心站要和每一个监控站实现实时连接。由于监控站数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而 GPRS 技术能很好地满足传输突发性数据的需要。 8、通信费经济实惠。由于 GPRS采用包月计费的方式，运营维护成本经济。 2.2.1系统组成由于 GPRS通信是基于 IP地址的数据分组通信网络，监控中心计算机主机配置固定的IP地址，各个端站的 GPRS数据传输模块和该主机进行通信。 系统由GPRS网络将各监控站和监控中心之间进行数据传输，其组成如下：1、监控站 各监控站通过数据采集模块例如，PLC、专用供水控制器，采集设备的运行状态等开关数据和压力、流量等监控数据，通过 RS232、RS485 接口与 GPRS 透明数据传输终端相连，通过 GPRS 透明数据传输终端内置的嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后通过中国移动的STK卡发送到 GPRS 网络。 2、监控中心各地区供水有限公司的服务器已经申请配置固定 IP 地址，采用移动通信公司提供的 DDN 专线，与 GPRS 网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽，当监控站数量增加，中心不用扩容即可满足需求。监控中心服务器接收到 GPRS 网络传来的数据后先进行 AAA 认证，后传送到监控中心服务器，通过GPRS供水远程监控系统软件对数据进行解析、存储、显示、分析，并进行数据处理。同时根据开关量数据的状态，发送控制命令给监测站从而远程控制监测站的设备运行。 3、GPRS 移动数据传输网络现场监控站采集的数据经过STK发送后，通过中国移动的 GPRS 无线数据网络进行传输，最终传送到监控中心指定IP地址的服务器上。 2.2.2系统网络拓扑结构图2-1 系统网络拓扑图2.2.3系统方案各监控站使用深圳市宏电技术开发有限公司提供的H7710 GPRS-DTU的GPRS透明数据传输终端将PLC等监测数据采集过来，然后使用移动通信公司统一的STK卡，进行数据透明传输。监控中心对各监测站的数据传输单元DTU和STK卡进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。同时24 小时实时在线运行GPRS供水远程监控系统软件，实现监控站 24 小时信息数据的传送采集和对设备的预警控制。 各地区供水有限公司授权的高层供水监测站均可以连入本GPRS供水远程监控系统。 1、监控站必须使用移动统一的 STK 卡，用户使用本卡只能用于监控中心数据通信功能。 2、终端设备使用深圳市宏电技术开发有限公司提供的H7710 GPRS-DTU的GPRS移动数据通信终端。 3、用户登记：符合各地区供水有限公司规定的高层供水监测站。 2.2.4系统功能设计图2-2 系统功能模块第 10 页 共 48 页3 系统功能设计3.1数据读取和显示GPRS供水远程监控系统通过GPRS网络将分布在各个小区的由PLC设备采集的无负压变频恒压供水设备的各种监控数据发送到监控中心服务器，并且进行实时显示。系统将使用深圳宏电提供的GPRS-DTU的二次开发包与其建立网络连接，实时读取其发送的数据包。根据地区供水有限公司和深圳宏电定义的通讯规约进行数据解析，然后分别存储在监控中心的服务器的数据库中。系统从数据库中读取数据，以表格和曲线等多种形式实时显示出来。系统中需要读取并显示的数据主要有设备状态等开关量、瞬时流量、瞬时压力、累计流量等监测数据设备掉电等预警信息。监控中心与监测站的通讯规约如下：设备通讯协议MODBUS RTU，针对我公司N747D通讯地址如下，序号名称通讯地址备注1进水压力需增加无负压设备2出水压力（实际压力）400D（十六进制）只读31泵输出率4005（十六进制）只读42泵输出率4006（十六进制）只读53泵输出率4007（十六进制）只读64泵输出率4008（十六进制）只读75泵输出率4009（十六进制）只读86泵输出率400A（十六进制）只读9变频器输出率400B（十六进制）只读101泵运行时间401A（十六进制）只读112泵运行时间401B（十六进制）只读123泵运行时间401C（十六进制）只读134泵运行时间401D（十六进制）只读145泵运行时间401E（十六进制）只读156泵运行时间401F（十六进制）只读16设备运行状态4021（十六进制）只读17设备故障信息4022（十六进制）只读18设定压力400C（十六进制）读/写19系统运行4002（十六进制）读/写20变频器运行电流需增加21系统流量需增加3.2 运行图表以趋势曲线图的方式显示选中设备的多个参数的瞬时数据。其具体功能包括：u 查看所有的参数的运行曲线；u 查看某一个参数的运行曲线；u 通过拖动时间轴查看某一点的瞬时曲线值；u 上下自由调整曲线的Y坐标轴；u 左右自由调整曲线的X坐标轴；u 根据日期查询历史数据的运行曲线；3.3 历史查询包括正常数据和异常数据的查询，或根据自定义条件对历史数据进行分析查询。具体功能包括：u 通过日期、ID号查询某一设备的运行状态数据；u 通过厂商等查询所有此厂商设备的运行状态；u 通过日期、ID号查询某一设备的监测数据值；u 通过ID号和监测参数查询某一设备的所有的此参数值；u 通过日期、ID号和监测参数查询某一设备的所有的此参数值；u 通过异常类型，查询所有设备的异常发生情况；u 通过日期、ID号查询某一设备的异常数据；3.4实时控制通过系统的控制菜单实现对远程设备的启停等开关状态进行控制，通过发送命令配置远程设备的配置参数。具体包括：u 启停等开关状态的控制；u 运行配置参数的控制；3.5报警提示数据异常（超限或突变：比如供水压力等）时，系统自动报警。报警信息以对话框的形式弹出，并且对有警报的设备闪烁显示，根据数据变化情况，分别采用监控室声光报警。3.6参数配置在泵站设置中可录入现场设备资料，形成完整的现场资料数据库，同时在此项中可以进行数据修改。3.7权限设置由于城市供水系统的特殊性，本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是通过用户权限设置实现。系统设置多级权限，不同权限的功能有所不同。系统管理员可以使用所有的功能，而对于一般用户来说，数据库维护，系统维护等一些涉及系统内部安全的设置功能限制使用。3.8统计报表可分别生成各个设备的数据报表。综合运行数据报表，并分为日报、周报、月报、季报、半年和年报。报表格式可按照用户要求定制，可以进行预览、打印和导出为Excel文档形式或者文本形式。3.9详细的帮助文档提供详细的帮助文档，配合简单直观的操作界面，具有一定计算机水平的操作者可以轻松掌握使用方法。4 数据安全设计4.1 数据日常备份数据是系统的血液，任何情况下，保障数据的安全对于系统保持健康运行都具有决定性的意义。完善的数据备份机制，是保障数据安全的重要手段之一。数据备份，通常采用的有完全备份、增量备份、差量备份、完全备份和增量备份组合以及完全备份和差量备份组合等几种机制。考虑到此监控业务的特点，每天产生变化的数据量不会很大，在需要数据恢复时，要求恢复时间尽可能短，因此，建议系统采用完全备份和增量备份组合的机制。每周一个备份循环。周六或周日进行完全备份，其它工作日采用增量备份。具体规划如下表所示：周六周日周一周二周三周四周五完全备份增量备份增量备份增量备份增量备份增量备份为防止诸如地震、火灾、水灾及战争等不可抗拒的外来因素对数据备份介质的永久性损坏而带来的数据损失，备份数据的硬拷贝介质应该进行周期性的复制并异地存放，以最大限度地保障数据的安全性。4.2 日志管理系统采取全面的日志管理机制。数据的创建、修改、删除和访问都将由系统自动建立完整的日志。对数据的每次操作，都将详细记录时间、访问者、数据对象ID以及所进行的操作等信息。操作及其对象将被记录为SQL语句。日志记录可以全部或按条件部分进行显示与浏览。以方便对数据变更情况的准确掌握和分析。日志记录也可以正文方式被导出，由操作及其对象构成的SQL语句集合可以作为数据反演恢复的依据和方法。对数据备份也将建立相应的备份日志记录，以方便在数据恢复时准确掌握备份数据情况。4.3 灾难恢复措施灾难恢复措施在整个备份制度中占有相当重要的地位。因为它关系到系统在经历灾难后能否迅速恢复。灾难恢复措施包括：灾难预防制度及灾难恢复。（1）灾难预防制度为了预防灾难的发生，需要做灾难恢复备份。灾难恢复备份与一般数据备份不同的地方在于，它会自动备份系统的重要信息。在Windows NT/2000/XP/2003下，灾难恢复备份要备份Windows的必要启动文件，注册表文件的关键数据，操作系统的关键设置等。利用这些信息，才能快速恢复系统。关于灾难预防制度，通常应该考虑：l 灾难恢复备份应是完全备份；l 在系统发生重大变化后，建议重新生成灾难恢复盘，并进行灾难恢复备份。如安装了新的数据库系统，或安装了新硬件等。（2）灾难恢复灾难恢复的步骤非常简单：准备好最近一次的灾难恢复盘和灾难恢复备份磁带，连接好磁带机，装入磁带，插入恢复软盘，打开计算机电源，灾难恢复过程就开始了。根据系统提示进行下去，就可以将系统恢复到进行灾难恢复备份时的状态。再利用其他备份数据，就可以将服务器和其他计算机恢复到最近的状态。5 项目实施进度计划作为一个信息系统建设工程项目，必须按照工程化的思想和工作方法分步实施，并严格控制每一步的工作质量和进度计划。参见计算机软件产品开发文件编制指南（GB/T 8567-1988）、计算机软件质量保证计划规范（GB/T 12504-1990）等计算机软件工程有关国家标准规范，结合多年的信息系统建设经验，制订本项目的实施计划。系统的建设时间为3个月，共分五个阶段，即需求调研和概要设计阶段、系统分析和详细设计阶段、原型设计阶段、系统编码和测试阶段、系统试运行和运行阶段。6技术支持与售后服务系统的建设需要一个长期而复杂的过程，为了确保系统建设目标的实现，我方将为项目的实施提供专、规范、高品质的售后服务和系统维护，从组织结构、支持内容、服务管理均提出一套完整的建议和承诺；保证系统正常、稳定、可靠地运行。我公司一向致力于提供令用户满意的系统、网络集成服务，这其中不但包括系统方案设计及实施，还包括整个系统集成的维护，系统及应用软件升级等全面的售前和售后技术支持服务。6.1 技术服务的组织管理通过近几年来广泛的实践，项目实施方已形成了一套完善的立体服务架构，拥有一批经验丰富的技术支持、培训人员以及专门针对用户需求而设计的各项服务，保障用户在不同应用阶段、不同层次、不同规模的服务需求得到满足。公司为完成系统的正常运行，专门组成项目技术支持小组；支持小组的人员由以下专业技术人员构成：数据通讯及网络系统工程师、数据库工程师、系统集成工程师、软件设计及开发工程师（全过程参与系统的建设）、质量工程师、技术培训工程师。6.2 技术服务的范围与方式系统技术支持和服务的范围包括：1）系统运行维护支持l 系统维护主要遵循“从开发商维护平稳过渡到用户系统维护人员自行维护”的基本原则；l 维护内容包括：系统业务操作培训、日常业务操作指导、及时修正bug、重大问题的应急处理保障、硬件组成更新支持、平台技术支持等；l 系统的硬件环境其发展速度十分迅速，因此，系统硬件应在适当时机加以扩充或进行更新维护。这要求系统硬件在初始阶段应留有充分可升级的余地，以保护投资者的利益，必要时可由开发商依照系统设计要求推荐硬件升级方案，由硬件供应厂商协助完成更新。2）对用户重要活动的支持在用户有重要活动时，如领导考察、兄弟单位技术交流等，开发方提供必要的技术支持和技术保障。6.3 系统服务承诺系统最终验收后，项目实施方将继续提供优质的服务，一年内将免费提供软件的升级版本和升级服务。为了减少用户在得到保修服务时的麻烦，保证用户真正得到快速、及时的响应和服务，我们将指定专门的售后服务工程师作为本项目的服务协调人。用户在系统运行过程中不管遇到什么技术故障，均可给服务协调人打电话，服务协调人通过电话为用户进行故障排除指导，如果问题不能当时解决，服务协调人会立刻与其它相关工程师或咨询顾问通过电话与用户联系解决问题。对影响应用系统正常运行的重大故障，承诺2小时内赶赴故障现场并提供维护服务。系统免费维护期为1年，从系统验收合格之日起开始计算。在系统验收并正式稳定运行一个月后，开发方人员方可撤离。系统维护期内，开发方提供技术支持，并免费提供咨询，必要时安排1名技术人员驻现场服务。除按常规的电话、e-mail、传真等支持手段外，一旦遇到上述方式解决不了的问题，我方承诺：在系统发生故障时，我方将在1小时内做出响应；若是对设计系统代码/数据库修改等系统实质内容的修改，我方将在2小时内赶到用户现场，排除故障并分析故障原因，提出书面分析报告及防范措施。对于软件设计方面出现的漏洞，我方将提供中免费修改和升级；若是用户需要增加系统功能，对软件进行升级时，或用户需求发生重大变更，对系统模型、数据模型等所带来的系统大面积修改时，我方需要与用户另行签订补充合同；若是用户业务内容发生变更时系统代码级、数据库字段级的修改由我方承担相应的费用。免费维护期满后，项目实施方将继续免费对系统软件的运行、管理以及维护进行技术指导，并通过电话、E-mail和现场服务等方式进行咨询服务。维护内容详见下表：服务、维护种类说 明E-mail 服务在收到Email 1小时内对于用户提出的问题予以解答电话服务7 *24小时电话支持现场维护服务对于在E-mail和电话中无法解决的问题，我公司提供现场维护服务。一般情况，我公司承诺2小时内服务支持人员到达服务现场。定期回访支持我公司将对用户提供定期的现场回访、电话回访和E-mail回访支持。回访周期不少于1次/2月。48参考：毕业论文（设计）工作记录及成绩评定册题 目： 学生姓名： 学 号： 专 业： 班 级： 指 导 教 师： 职称： 助理指导教师： 职称： 年 月 日实验中心制使 用 说 明一、此册中各项内容为对学生毕业论文（设计）的工作和成绩评定记录，请各环节记录人用黑色或蓝色钢笔（签字笔）认真填写（建议填写前先写出相应草稿，以避免填错），并妥善保存。二、此册于学院组织对各专业题目审查完成后，各教研室汇编选题指南，经学生自由选题后，由实验中心组织发给学生。三、学生如实填好本册封面上的各项内容和选题审批表的相应内容，经指导教师和学院领导小组批准后，交指导教师；指导老师填好毕业论文（设计）任务书的各项内容，经教研室审核后交学生签名确认其毕业论文（设计）工作任务。四、学生在指导老师的指导下填好毕业论文（设计）开题报告各项内容，由指导教师和教研室审核通过后，确定其开题，并将此册交指导老师保存。五、指导老师原则上每周至少保证一次对学生的指导，如实按时填好毕业论文（设计）指导教师工作记录，并请学生签字确认。六、中期检查时，指导老师将此册交学生填写前期工作小结，指导教师对其任务完成情况进行评价，学院中期检查领导小组对师生中期工作进行核查，并对未完成者提出整改意见，后将此册交指导老师保存。七、毕业论文（设计）定稿后，根据学院工作安排，学生把论文（打印件）交指导老师评阅。指导老师应认真按毕业论文（设计）指导教师成绩评审表对学生的论文进行评审并写出评语，然后把论文和此册一同交教研室。八、教研室将学生的论文和此册分别交两位评阅人评阅后交回教研室保存。九、学院答辩委员会审核学生答辩资格，确定答辩学生名单，把具有答辩资格学生的论文连同此册交各答辩小组。十、学生答辩后由答辩小组记录人填好毕业论文（设计）答辩记录表中各项内容，然后把学生的论文和此册一同交所在答辩小组，答辩小组对其答辩进行评审并填写评语后交教研室。十一、学院答辩委员会进行成绩总评定，填好毕业论文（设计）成绩评定表中各项内容，然后把论文（印刷版和电子版（另传）和此册等资料装入专用档案袋中，教教研室后由实验中心统一保存。目 录1毕业论文（设计）选题审批表2. 毕业论文（设计）任务书3毕业论文（设计）开题报告4. 学生毕业论文（设计）题目更改申请表5毕业论文（设计）指导老师工作记录6毕业论文（设计）中期检查记录7毕业论文（设计）指导教师成绩评审表8毕业论文（设计）评阅人成绩评审表9. 毕业论文（设计）答辩申请表10毕业论文（设计）答辩记录表11毕业论文（设计）答辩成绩评审表12毕业论文（设计）成绩评定表毕业设计（论文）选题审批表题目名称 基于单片机的超声波测距题目性质工程设计理论研究实验研究计算机软件综合论文其它题目来源科研题目 生产现场教学 其它自拟题目选题理由：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，精度也能达到使用要求，超声波测距应用于各种工业领域，如工业自动控制，建筑工程测量和机器人视觉识别等方面。超声波作为一种检测技术，采用的是非接触式测量，由于它具有不受外界因素影响，对环境有一定的适应能力，且操作简单、测量精度高等优点而被广泛应用。这些特点可使测量仪器不受被测介质的影响，大大解决了传统测量仪器存在的问题，比如，在粉尘多情况下对人引起的身体接触伤害，腐蚀性质的被测物对测量仪器腐蚀，触电接触不良造成的误测等。此外该技术对被测元件无磨损，使测量仪器牢固耐用，使用寿命加长，而且还降低了能量耗损，节省人力和劳动的强度。因此，利用超声波检测既迅速、方便、计算简单，又易于实时控制，在测量精度方面能达到工业实用的要求。 指导教师意见： 签名： 年 月 日院（系）领导小组意见： 签名： 年 月 日注：此表由学生填写毕业论文（设计）任务书1、毕业论文（设计）应达到的目的：（1）能对学生在学期间所学知识的检验与总结，培养和提高学生独立分析问题和解决问题的能力，使学生受到科学研究、工程设计和撰写技术报告等方面的基本训练。（2）提高学生对工作认真负责、一丝不苟，对事物能潜心观察、用于开拓、用于实践的基本素质；（3）培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力。（4）对学生的知识面、掌握知识的深度、运用理论结合实际去处理问题的能力、实践能力、计算机运用水平、书面及口头表达能力进行考核。2、毕业论文（设计）的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：以单片机为核心设计了基于激光测距的防撞预警系统，采用TDC-GP2芯片作为激光飞行计时单元,给出激光发射及回波接收放大电路，基于模块化思想设计、完成系统软件设计流程；最后通过实验测试，系统要能很好测出前方车辆距离及运行状态，并能及时发出报警，利用Matlab对其测试结果进行验证，修正。3、对毕业论文（设计）成果的要求包括图表、实物等硬件要求：设计完成后，要提供电路图，实验电路版，控制原始程序，实验要保存大量的原始数据。完成设计论文。4、毕业论文（设计）工作进度计划：序号论文（设计）工作进度日期（起止周数）1根据所出题目，结合自身所学知识，选择合适课题，确定毕业设计论文题目。13-14-1第16周止2根据所定题目，全面搜集素材，列出各种设计方案，并一一比较，选择出最好的设计方案。13-14-1第18周止3联系指导老师，将自己的设计方案与老师沟通、交流，得到指导老师的认同与指点，开始设计。13-14-1第19周止4根据方案，确定所要用的器材。设计总体框架结构，分出各大的模块，并将其展开，以得到比较细的设计模式。13-14-2第1周止5 根据所列框图，结合自己所学知识，开始各分支电路模块的设计。13-14-2第2周止6完成初稿，将所做的模块给指导老师查阅，看是否有不当之处，再进行改进。并将大电路的设计方案告之老师，得到老师更好的建议。13-14-2第3周止7大胆进行设计，将每一个小的电路，大的模块，都精心设计好，完成整个硬件和软件部分的设计过程。13-14-2第6周止8将所有设计整理结合，形成设计论文，交与指导老师检查，并经老师指点，做进一步的改进工作。13-14-2第7周止9改进毕业设计论文，得到自己及老师认为满意的论文。13-14-2第10周止指导教师日期年 月 日教研室审查意见：签字： 年 月 日学院负责人意见：签字： 年 月 日学生签字： 接受任务时间： 年 月 日注：任务书由指导教师填写。 毕业论文（设计）开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 近年来，随着电子测量技术的发展，运用超声波作出精确测量已成可能。随着经济发展，电子测量技术应用越来越广泛，而超声波测量精确高，成本低，性能稳定则备受青睐。超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。正是因为具有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量，适用于建筑物内部、液位高度的测量等。 随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 利用单片机控制超声波测距，发射器发出的超声波以速度在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t,由即可算出被测物体的距离。预计可能遇到的问题是受温度的影响，测量精度不高，则应通过温度补偿的方法加以校正。报告人签名： 2015年 3 月 20 日3、本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到农业生产等自动化的使用要求。 超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率、和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距离测量方面常用的是压电式超声波换能器。根据设计要求并综合各方面因素，本文采用AT89C51 单片机作为控制器，用动态扫描法实现LED 数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器。4、进度计划序号日期进度安排113-14-1第16周止根据所出题目，结合自身所学知识，选择合适课题，确定毕业设计论文题目。213-14-1第18周止联系指导老师，将自己的设计方案与老师沟通、交流，得到指导老师的认同与指点，开始设计。313-14-1第19周止联系指导老师，将自己的设计方案与老师沟通、交流，得到指导老师的认同与指点，开始设计。413-14-2第1周止根据方案，确定所要用的器材。设计总体框架结构，分出各模块，并将其展开，以得到比较细的设计模式。513-14-2第2周止根据所列框图，结合自己所学知识，开始各分支电路模块的设计。613-14-2第3周止完成初稿，将所做的模块给指导老师查阅，看是否有不当之处，再进行改进。并将大电路的设计方案告之老师，得到老师更好的建议。713-14-2第6周止大胆进行设计，将每一个小的电路，大的模块，都精心设计好，完成整个硬件和软件部分的设计过程。813-14-2第7周止将所有设计整理结合，形成设计论文，交与指导老师检查，并经老师指点，做进一步的改进工作。913-14-2第10周止改进毕业设计论文，得到自己及老师认为满意的论文。10115、指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师(签字)： 年 月 日6、教研室意见教研室主任(签字)： 年 月 日说明：开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后两周内完成。学生毕业论文（设计）题目更改申请表原毕业论文（设计）题目基于单片机的激光测距现毕业论文（设计）题目基于单片机的超声波测距更改原因理由 首先激光测距仪成本较高，且制作的难度大，测量距离较短，需要注意人体安全，光学系统需要保持干净，否则影响测量精度。而且单片机与激光测距仪的连接很复杂，我主要是利用单片机控制测距仪器，目的是对单片机的知识进行巩固和进一步学习，从而完成毕业设计。 学生签名： 日期：2015.3.2指导教师意见 指导教师签名： 日期：教研室意见 教研室主任签名： 日期：院系意见 论文负责人签名： 日期：毕业论文（设计）指导教师工作记录(由指导老师填写与学生见面、电话、网上指导的主要内容，原则上一周填写一次。)指导记录： 到中国知网和西南财经大学图书馆查阅资料，学习关于超声波的知识，弄清楚超声波测距的原理，然后搞懂各个模块的电路。填写时间：2015 年 2 月28 日教师签名学生签名指导记录： 大概弄懂各个模块的电路图及工作原理， 选出一个最好的方案进行设计，有问题赶快问，不能等，在毕业设计中学到知识。填写时间： 2015 年3 月 8 日教师签名学生签名指导记录： 根据自己设计的方案，完成毕业论文的初稿。填写时间： 2015 年 3月 18 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名毕业论文（设计）指导教师工作记录(由指导老师填写与学生见面、电话、网上指导的主要内容，原则上一周填写一次。)指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名毕业论文（设计）指导教师工作记录(由指导老师填写与学生见面、电话、网上指导的主要内容，原则上一周填写一次。)指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名毕业论文（设计）指导教师工作记录(由指导老师填写与学生见面、电话、网上指导的主要内容，原则上一周填写一次。)指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名毕业论文（设计）中期检查记录学生填写前期工作小结完成的主要工作及质量，存在的问题和拟解决的方法：指导情况指导教师坚持每周指导，认真负责，要求严格指导教师指导不够，要求欠严格学生签名 年 月 日指导教师填写对学生完成任务情况的评价按计划完成预定的工作内容完成质量：好 一般 差未按计划完成预定的工作内容，主要原因： 指导情况坚持每周指导，学生积极寻求和接受指导学生寻求和接受指导主动性不够教师签名 年 月 日院（系）中期检查领导小组填写对学生学习的评价按计划完成预定的工作内容完成质量：好 一般 差未按计划完成预定的工作内容对指导教师工作的评价坚持每周指导，认真负责，要求严格，指导记录填写详实、规范坚持每周指导，认真负责，指