數據分析軟件設計精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇數據分析軟件設計范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：扭矩；實時檢測；數據分析；系統

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.246

0 引言

扭矩是使物體發生轉動的一種特殊的力矩。發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關系，轉速越快扭矩越小，反之越大，它反映了在一定范圍內的負載能力。外部的扭矩叫轉矩或者叫外力偶矩，內部的叫內力偶矩或者叫扭矩?？梢哉f扭矩是機械設備運行過程中的一項重要參數，對其進行有效測量可以提升設備使用效率和安全性，因此，有必要對扭矩檢測技術進行深入研究。

1 扭矩實時監測和數據分析系統的設計

在工業生產當中，扭矩檢測技術具有重要作用，它能有效檢測出轉動軸的扭矩值，從而推斷出主軸以及設備的運行狀態，如果發現扭矩值過大，便于及時的采取保護措施，對于設備的使用壽命和維護保養有著非常重要的意義。近年來，隨著電子技術以及無線通信技術的快速發展，扭矩檢測技術的發展向精細化和智能化的方向不斷邁進。鑒于此以單片機技術為核心，對扭矩實時檢測和數據分析系統進行如下設計。

1.1 整體設計

扭矩實時檢測和數據分析系統以集成電路芯片單片機（Microcontrollers）為核心的智能檢測系統，采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統以及定時器/計數器等功能，集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，這種高度智能化的集成電路芯片在工業控制領域廣泛應用。本次研究的扭矩實時檢測和數據分析系統同樣應用了這項技術，其整體上可以分為兩大模塊，即扭矩檢測發射模塊和數據接收監控模塊。其中扭矩檢測發射模塊主要包括扭矩數據檢測、數據信息轉換、數據信息的傳輸等；數據接收監控模塊包括扭矩檢測數據的顯示、數據信息接收電路、串行數據通信電路以及報警電路設計。扭矩實時檢測和數據分析系統整體結構如下圖1所示。

1.2 扭矩檢測發射模塊設計

扭矩檢測發射模塊主要針對的是工業設備的轉動軸的扭矩，結構組成保留單片機及控制電路、ADC電路、無線通信電路。檢測過程主要由單片機進行控制，為了加強檢測模塊的緊湊性，檢測電路元件，由貼片應變片組成全橋電路，從而確保扭矩檢測發射模塊更加小巧，安裝在傳動軸上不會影響主軸自身的運動特性。

1.3 數據接收監控模塊設計

數據接收監控模塊主要是將檢測模塊收集到的扭矩數據信息傳輸給上位機，可以說該模塊有信息中轉以及實時監測功能。因此，在數據接收監控模塊設計過程中，同樣以集成電路芯片單片機為核心控制器，并配有液晶顯示屏、無線電通信系統、輸入鍵盤、報警電路以及RS-232標準串口通信電路，整個數據接收監控模塊由電源適配器進行供電。

2 軟件系統設計

根據扭矩實時檢測和數據分析系統的整體結構，軟件設計同樣分為扭矩檢測發射和數據接收監控兩部分。其中扭矩檢測發射模塊的軟件設計主要包括AD7705驅動程序、通信芯片驅動程序、STC12C5A60S2單片機內部邏輯以及實時監控發射程序。AD7705驅動程序主要是將貼片應變片采集到的轉動軸扭矩信號經過應變橋輸出電壓信號的模擬放大然后進行模數轉換后串行輸出；通信芯片驅動程序完成數據信息的發送；STC12C5A60S2單片機進行核心控制，通過I/O串口控制芯片功能進行數據輸入輸出、信號中斷以及實時監控等操作。

數據接收監控模塊的軟件設計主要包括液晶驅動程序、通信芯片驅動程序、矩陣鍵盤掃描驅動程序、串行數據通信程序。整個系統實現了人機交互操作、轉動軸扭矩信息管理、刷新以及和上位機進行的實時通訊。數據接收監控模塊還具有轉動軸扭矩報警功能，一旦檢測到的扭矩信息超過了預先設定的標準值，該模塊就會發出報警信號，提醒現場工作人員及時進行維護操作。此外，在扭矩實時檢測和數據分析系統的顯示模塊上不僅可以接收轉動軸的數據信息和電池電壓值，還可以隨時刷新顯示鍵盤鍵碼值。芯片內部的顯示數據RAM提供642個位元組的空間，最多可以實現4行16字的中文字形顯示。

3 結束語

綜上所述，本文研究的扭矩實時檢測和數據分析系統可以很好的完成各項子系統的功能，可以準確有效的將扭矩信號進行放大，然后通過A/D轉換系統進行數據信息的轉換并利用無線電系統進行信號傳輸。通過實際運行可以得出以下結論：該系統能夠準確有效的檢測出超大量程的扭矩值，并且具有很好的抗干擾性，能夠適應各種工業生產環境，具有非?？捎^的推廣和發展前景。

參考文獻：

[1]孔祥濤.基于ZigBee無線傳感網絡的扭矩監測系統研究[D].山東大學，2014.

[2]王登泉，楊明.非接觸式旋轉軸扭矩測量現狀[J].電子測量技術. 2010（06）

[3]王小龍，李代生.基于LabVIEW的高精度扭矩測試系統[J].儀表技術與傳感器，2007（11）.

篇(2)

關鍵詞：軟件開發；數據庫；設計理念

一、數據庫設計原則

使用數據庫需要遵循原則，制定數據庫使用原則是數據庫使用與運行的基礎，所以為提升軟件的使用質量，有必要制定適合的原則，分別如下：

（一）調整內部結構

設計人員在數據庫設計過程中，需要根據使用情況調整數據庫的內部結構，保證數據存取路徑最優，提升訪問速度，使數據的調整路徑增多；分析數據庫調取邏輯數據，使連接運算模式減少，保證數量關系合理，提高存儲效率；需要注意使用游標，如果游標不科學會導致使用數據庫時出現死機的現象，或者調取數據出現延緩現象[3]。可以采用建立臨時表的方法，處理表內數據后可以使用數據，這樣可以使使用游標時的問題減少；需要保證數據庫的一致與完整，在調取數據過程中有統一路徑支持，保證使用數據庫的質量。

（二）規范命名，簡化設計

大量數據是數據庫的基礎，在數據庫中會存在一些重復數據，導致會在數據庫中逐漸出現重復數據，影響對數據庫的正常使用，一定要防止這樣的現象出現，設計人員在設計過程中需要考慮到數據庫重復問題，可以采用設計代碼覆蓋重復數據方式，可以使用大小寫字母標識，設計后臺程序代碼，命名不能太長，控制在30個字節，維持數據庫設計管理質量，使數據庫處于良好的運行狀態。

二、設計數據庫編程

結構化查詢語言在數據庫編程的標準的方式，結構化查詢語言可以統一化管理與設計數據庫，具有功能優勢，簡單易操作是其特點，已經被廣泛應用，具體體現在以下：

（一）使用SQL嵌入式

在日常程序語言中嵌入SQL，基礎是C語言與Java，分析各種語言可以采用更加靈活的方式，使整體語言設計更加規范，使數據庫語言設計流程更為簡單，提升數據庫語言在管理中的質量。

（二）ODBC編程

ODBC編程是分析用戶的應用、驅動、數據源的程序。配置數據時通過運行中的數據源或使用DriverManager提供函數增加，刪除與修改，使數據的使用效率提升，從而保證數據的質量。還可以建立數據源分析與整理數據，使提取數據的速度提升。控制與使用環境是應用DriverManager，以維持數據庫基本驅動為基礎，直接分析與處理數據，搭建真正數據結構；數據庫實踐的前提是建設初始化環境，保證數據庫的使用質量需要建立連接，連接數據庫與運行程序可以應用SQL語言形式，在連接過程中需要有效控制數據源的名稱與用戶ID等一些基本信息，還需要設置連接函數；使用數據庫的基礎是執行程序，分直接執行與預處理，發出執行指令主要使用SQL，然后分析數據庫結果，輸出較適宜信息[4]。

（三）設計存儲

數據庫設計的基礎是存儲設計，對語言方式要求比較高，在程序設計語言中嵌入這類語言，實現過程化設計。程序化擴展PL/SQL語言就是存儲設計，是基本的結構分析，完整操作邏輯關系可以通過結構分塊來建立相互嵌套。編譯與優化存儲過程后可以加入到數據庫服務器中，保證數據庫高效運行，控制與維護數據庫。

三、數據庫程序開發實踐

在理論基礎上進行數據庫軟件設計實踐，以建立圖書館數據庫系統為實踐，實踐編程根據不同學校圖書館的文件檢索進行。

（一）設計圖書館基本構架

在設計圖書館構架時，需要匯總圖書館中涉及的類型以及書籍名稱，建立視圖與儲存需要依據書目表、借閱時間以及借閱信息等，借閱信息也需要編號，學生所在的學院、姓名以及學號等；對書目表進行編號，編輯書籍的類別、書籍的出版社、作者等，需要結合不同數據分析與歸納數據庫數據，使數據分析的整體管理質量逐漸提升。

（二）建立有效索引

在用戶歸納整理基本數據后，需要根據實際應用環境建立有效索引，可以建立一個也可以建立對個，為客戶提供儲存路徑，這樣有利于客戶隔年快速查找到信息，在確定索引時，需要設置多種索引方式，例如標題、期刊、作者、文章等，設計具體數據庫索引可以采用Hash方式，或者采用B+樹的方式。

（三）新項語言和可視化窗口的建立

使用alter語言來進行設計，需要將新項加入語句中的向表，全面填寫時應用in-sert語言，在選擇需要使用的信息時應用select語言，從而提升信息的整體的質量。結束基本設計需要窗口化設計，保證窗口化設計簡潔，這樣客戶找數據篩選方式會更加便捷，客戶可以掌握數據分析的方法，客戶在選擇數據篩選方法后，在頁面上會顯示完整信息，滿足對數據檢索的需要，可以查找到需要的一些信息，有效使用數據庫。

篇(3)

關鍵詞： 交通量； 安卓手機； 軟件開發； 數據處理

中圖分類號： TN964?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）20?0062?03

Traffic survey and data management analysis system based on mobile phone

ZHAO Qi， TIAN Xiao?ting， LIU Xiao?ming

（Automation Department， North China University of Technology， Beijing 100144， China）

Abstract： Traffic design is an important part of transportation planning and traffic management & control. Couningt and analyzing the traffic data plays an important role in the design of transportation. In this paper， for the problems existing in the current stage of traffic investigation and data management analysis， Java language， and MySQL database are adopted to develop the traffic survey and data management analysis software based on the mobile phone； support the functions of data acquisition， data entry， data management， data analysis， etc.； and further improve the efficiency of traffic survey and save time of statistics and analysis. It adapts to the development of investigation technology under the new situation， and has a higher value.

Keywords： traffic； Android mobile phone； software development； data processing

0 引 言

交通量是交通三大基本參數之一，是描述交通流特性的最重要的參數。在交通規劃中，必須獲取相應的交通量數據，才能明確交通量在建立或檢驗預測模型中的功用[1]。我國的交通調查工作雖然起步比較早，但交通調查的組織方法和調查設備落后，特別是在針對于具體項目的交通調查中，目前還多采用人工計數或機械計數的落后方式，需耗費大量的人力、物力，且在交通量較大情況下調查的準確度難以保證，同時，上述交通調查方式的數據記錄后期處理任務繁重，嚴重影響了交通調查數據的有效、充分利用[2]。因此，在當前計算機應用以及通信技術快速發展的背景下，研發新一代的交通調查設備對于促進交通調查技術發展和提高交通調查效率有著重要意義[3?7]。

1 設計原理

1.1 系統總體設計

基于手機端的交通調查及數據管理分析系統分為兩大模塊：手機端數據采集模塊和電腦端數據分析模塊。手機端數據采集模塊具有交通數據調查功能，并且可以將手機端采集的數據上傳至電腦端，在電腦端完成交通數據的處理分析系統，進一步得到交通分析圖表。項目流程圖如圖1所示。

1.2 手機端數據采集系統原理

手機端的設計是基于Android智能手機，主要包括4個子模塊：調查資料填寫模塊；調查內容選擇模塊；交通量計數模塊；Android調查數據上傳模塊。手機端軟件設計整體框架如圖2所示。

1.3 電腦端數據分析系統原理

電腦端的開發是基于語言和MySQL數據庫進行軟件開發的，主要功能包括：接收手機端發送過來的交通調查數據，利用MySQL數據庫語言對數據進行分類存儲，采用中Chart插件完成對數據圖表化的直觀顯示。

圖1 項目流程圖

圖2 手機端整體框架圖

2 系統功能設計與實現

篇(4)

【關鍵詞】國產化；計算機芯片；測量數據；處理

0 前言

在設計長期加電工程項目的測試系統時，要求長期加電測試期間由操作人員進行遠程控制，完成數據的實時監測、數據處理、故障預警及事后數據處理分析與判讀，為此數據處理系統需處于持續工作狀態。

長期加電過程中會產生大量數據，其中重要的測試數據需存儲在數據庫中。以往數據處理系統的設計多基于Intel芯片、Windows系統及Oracle數據庫。本項目采用基于龍芯CPU的計算機，使用Linux操作系統以及達夢數據庫。使用雙機熱備方式進行數據接收、處理、存儲、監測、分析和預警。除常規測試的數據處理、分析與判讀功能外，還具備長期連續加電的智能監測與預警能力。對應處理與監控不同信息來源的狀態和數據，可實現軟件模塊間的無縫切換。

1 系統架構設計

數據處理系統主要用于對整個測試系統中的重要參數、指令等進行接收處理、保存，從而全面掌握系統狀態，并進行故障預警及記錄。

基于國產計算機芯片的數據處理系統根據功能要求，主要由四個軟件模塊實現，分別為：數據實時處理軟件、數據存儲及管理軟件、數據分析及判讀軟件、智能監測及診斷軟件。

1.1 系統內部接口

數據處理系統中的數據處理、監測、存儲等功能由各軟件功能模塊組合完成，各軟件模塊間的主要數據交互有：

1）數據存儲及管理軟件接收數據實時處理軟件發送的數據處理結果并保存；

2）智能監測及診斷軟件接收數據實時處理軟件組播的數據處理結果并進行監測；

3）數據分析及判讀軟件讀取數據存儲及管理軟件數據庫中的數據處理結果與指令信息，進行判讀分析。

各軟件模塊間的接口關系如圖1所示。

1.2 系統外部接口

1）數據存儲及管理軟件對外接口

數據存儲及管理軟件可同時接收外部多個設備采集發送的參數信息并進行存儲，接收數據實時處理軟件數據處理結果。

2）數據實時處理軟件的外部接口

測量數據實時處理軟件與外系統的數據交互主要包括：接收外部測控軟件控制指令、接收外部設備組播發送的數據幀。另外還具有數據挑路轉發功能，將特殊數據挑路并發送給特定的設備進行處理。

數據存儲及管理軟件與外系統的接口如圖2所示。

測量數據實時處理軟件的對外接口關系圖見圖3。

2 關鍵軟件模塊設計

2.1 數據存儲及管理

測試系統長期加電狀態下，會持續產生大量數據，其中重要的測試數據，包括測量數據、控制信息等均會集中存儲在數據庫中。由于測試系統產生的數據頻率高、容量大，造成實時處理軟件無法將數據直接實時存入數據庫中，通過運行在數據庫服務器上的存儲軟件，先將數據處理軟件組播的參數處理結果進行緩沖，然后定時批量導入數據庫，達到減少數據庫接口的調用次數，提高存儲效率的效果。

數據存儲及管理軟件運行在麒麟Linux操作系統的服務器上，為提高系統可靠性，操作系統不啟動圖形界面，軟件采用后臺服務方式運行，數據接收、存儲等信息通過配置文件進行配置。

軟件分為數據存儲與數據庫管理兩部分，數據存儲部分運行在數據服務器上，為測試系統實時數據處理提供達夢數據庫存儲接口，數據庫管理部分為客戶端/服務器模式，可以運行在任意Linux圖形客戶端，通過網絡連接到數據庫服務器并進行管理。

數據存儲及管理軟件通過FTP獲取測試參數配置XML文件，保存了數據傳輸的協議及參數配置信息，可接收各測試設備發送的數據信息并進行存儲。

2.2 智能監測及診斷

為解決長期加電測試狀態下系統監測問題，需要通過智能監測及診斷軟件實時接收各測試設備產生的數據信息，通過數據解析、參數監測、故障報警等功能對采集的數據進行處理分析，并將異常狀態信息進行記錄，統一監測系統的安全狀況和工作狀態。

智能監測及診斷模塊還提供對故障模式的分析功能，可針對多個參數狀態的不同組合預先定義多種故障模式，軟件在運行過程中，根據不同的故障模式對當前參數的狀態進行分析，如滿足故障模式條件，則進行預警及記錄，也可以通過預先設定方式直接向測控系統設備發送控制指令，達到智能監測的目的。

智能監測及診斷軟件需要監測的參數眾多，無法在界面上展現全部的參數，可以通過配置文件定義的方式根據需要加載顯示不同的參數，達到界面元素參數組態可配置的效果。

2.3 數據實時處理

數據實時處理軟件需完成多類數據的處理及數據發送功能，根據功能要求軟件可劃分為多個小模塊，功能模塊結構如圖4所示。

數據實時處理軟件是數據處理系統的關鍵，主要功能是對系統接收到的各類參數進行實時處理，并將數據處理結果以組播方式發送到網絡，供智能監測及診斷軟件和數據存儲及管理軟件使用。

數據實時處理軟件模塊運行狀態中對人機交互功能要求不高，為提高軟件可靠性，操作系統可在非圖形化的基本模式運行，軟件所需要的參數配置文件可通過FTP從服務器獲取，軟件提供遠程控制功能，可通過測控軟件進行控制。

2.4 數據分析及判讀軟件

數據處理系統中多個軟件將測試數據存儲在數據庫中，數據分析及判讀軟件為存儲在數據庫中的數據提供統一的瀏覽界面，通過客戶端/服務器模式提供對數據庫中測量參數結果的瀏覽、查詢、分析功能。數據庫中需要通過數據分析及判讀軟件查看的數據包括：各設備發送的參數信息與控制指令數據。

數據分析及判讀軟件使用數據存儲及管理軟件的數據庫結構，讀取數據存儲及管理軟件在數據庫中存儲的數據處理結果。

3 總結

數據處理系統方案采用基于龍芯CPU架構的計算機為硬件環境，系統軟件采用Linux操作系統和達夢數據庫，首次開展基于國產計算機芯片及操作系統、數據庫的應用研究，并應用國產化的軟硬件運行環境進行測量系統數據處理軟件設計，實現高可靠的數據處理。

篇(5)

關鍵詞：大數據系統；軟件工程；項目管理；高效管理方法；系統架構 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP393 文章編號：1009-2374（2016）34-0093-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.046

1 概述

隨著互聯網技術的快速發展，網絡上產生海量大規模的數據，這些海量數據在金融、農業、醫療、商業等領域都有極其重要的應用。因此，通過對大數據研究從互聯網的海量數據中挖掘出有價值的信息資源。雖然大數據有極其重要的研究價值，但是海量數據處理給軟件設計帶來了巨大挑戰。大數據時代的到來，使傳統的軟件工程面臨新的機遇與挑戰。眾所周知，傳統的軟件生產模式一般以正向工程開始，然后進行軟件維護、逆向工程與再工程等，而大數據時代的軟件生產模式則以逆向工程開始。由于軟件資源的大量積累以及大規模軟件重用技術的發展與應用，軟件數據挖掘與軟件集約化生產會變得越來越重要，傳統意義下一切從頭開始的軟件項目會變得越來越少。

互聯網的數據正以指數級速度增長，2010年，全球產生的數據超過1ZB；截至2015年，平均每年產生9ZB的數據；數據的產生主要來源于傳感器、移動終端和電腦終端；所有這些數據在涉及人類基因組學、醫療保健、石油和天然氣、搜索、監控、金融等諸多領域提供了大量潛在的研究價值。IDC認為能夠使用大數據解決方案將蓬勃發展實時業務決策，而那些無法接受和利用這種轉變的，在市場競爭中處于劣勢，且將越來越多地發現自己面對潛在的故障組織。大數據技術描述新一代的技術和架構，通過對大數據進行科學組織、分析其中的數據價值。

大數據是涉及數據存儲、可變復雜的大型數據及數據的進一步可視化處理過程；大數據架構需要具備同時處理數據存儲要求和分析海量數據的大型服務器的處理能力。其中挖掘潛在模式和隱秘關系的過程稱之為大數據分析。挖掘的潛在信息對公司來說能夠幫助獲得更豐富、更深刻的見解，并能夠幫助公司在競爭中占有絕對的優勢。這也是大數據的價值所在，更加精確地執行和分析數據中的潛在價值。本文將討論大數據時代軟件生產模式的變化、特征及其發展趨勢。除新的概念外，還將重點介紹一些軟件管理方法以及工業實踐經驗。我們正處于一個軟件工業大變革的前夜。隨著軟件資源的大量積累與有效利用，軟件生產的集約化與自動化程度都將迅速提高，軟件生產質量與效率的大幅度改進將成為可能。

2 軟件服務產生的大數據

互聯網應用在各行業的廣泛推廣和使用，使得互聯網應用服務產生海量的數據，主要包括流式密集數據和歷史密集數據。比如，國內最大的電子商務阿里巴巴數據中心目前已經積累超過100PB的數據；中國移動通信公司目前建立包含辦公自動化、企業標準化等超過1萬業務流程。傳統的軟件工程中程序設計思想是“程序=數據結構+算法”，主要考慮程序的效率和正確性，忽視了程序中產生的數據，這將大大縮短程序的生命周期。在軟件理論漫長的發展過程中，眾多學者一致認為軟件就是健壯的程序和詳細的文檔，其中核心部分就是完備的文檔，包括需求文檔、工程數據、通用規范等，整個軟件設計過程更加關注文檔質量和標準化開發模式。因此，在這一共同協議下，促使軟件設計更加規范和標志，進而從整體上提升軟件質量。

隨著系統業務的擴容和用戶的使用，要求軟件能夠處理大規模數據的能力。許多大型互聯網企業越來越重視軟件服務中流式數據和密集型數據，數據主要來源于用戶體驗。如圖1所示，行業對數據的處理要求越來精細，技術很具有挑戰性，其中如何將大數據基礎設施作為服務、大數據平臺作為服務、數據價值作為服務以及大數據分析作為服務，已經是大數據環境軟件工程的研究主要難題。

從軟件發展創新模式來分析，服務消費者、服務提供方及PaaS平臺三方產生海量線上流式數據和離線密集型數據。比如，TB級的用戶交流數據和PB級的用戶行為操作數據、TB級的系統日志數據等，這些海量數據對軟件開發、維護、管理有著至關重要的作用，同時這些數據對軟件服務周期也有決定性的作用。本實質上來說，這些數據只是在規模和量上來衡量，對其的研究缺乏標識，尤其缺少語義化的處理。因此，對如此海量數據的處理，需要從不同的研究方式和創新思維對數據進行組織和處理，形成面向領域內的智能知識主體。以知識為中心，數據為驅動，提供一系列數據服務平臺，從而體現出現代軟件工程是以大數據為中心開展的。

3 大數據時代軟件工程管理模式

根據大數據時代背景下，軟件工程的發展從經典的CS模式發展到BS模式以及現在的以面向服務的軟件工程，簡稱為軟件服務工程。該設計模式中以服務為基礎的單位，能夠快速構建應用和共享服務，能夠按需分配，同時也能很好地適應分布式程序開發。這種模式特點是將資源虛擬化、應用服務化，向外提供統一服務接口，能夠很好地解決大數據環境下動態、分布變化的情況和異構系統數據以及系統整合問題。這種面向服務的軟件設計模式在大數據、移動互聯網等新興領域得到廣泛的使用。

項目管理是在一定的費用、品質及進度約束下，為達到客戶和其他利益相關者的需求、目的和目標所要進行的大量活動的規劃、監督和指導。項目管理有兩個重要的研究領域：系統工程與項目控制。從圖1中看出，兩個領域有重疊部分，系統工程為重疊部分提供技術層面的輸入，項目控制主要提供規劃、費用及進度方面的輸入。工程的管理主要是通過文檔來體現的，其中主要包括系統文檔樹和系統工程管理計劃（SEMP）。

系統文檔樹就是以一種樹形結構化形式描述項目所需的，面向系統工程的一系列文檔以及在自定向下的結構化形式中各個系統工程文件之間的相互關系。系統文檔樹是由系統工程師在提案階段基于工作說明書（SOW）和合同數據需求清單（CDRL）準備，以便后續的成本和進度確定所需的文本化的任務。系統文檔樹由項目經理批準并在項目生命周期內維護更新。系統工程管理計劃（SEMP）是描述項目在系統工程方面的任務與進度需求以及這些系統工程任務如何被管理與實現的文檔。項目管理計劃（SEMP）是由系統工程師基于工作說明書（SOW）和合同數據需求清單（CDRL）在提案過程中描述系統工程過程以及系統工程需求如何被計劃、組織、集成、監測、控制和測量。SEMP應該由項目經理批準并在項目生命周期內維護更新。系統工程管理計劃基于SOW及合同數據編制，包括三類關鍵要素：開發項目規劃與控制、系統工程過程以及工程專業集成。

第一，開發項目規劃與控制。開發項目規劃與控制描述在管理開發項目中必須實現的系統工程任務，包括：SOW（工作說明書）；組織；進度計劃；程序、設計和測試準備評審；技術性能測量；風險管理。

第二，軟件系統工程過程。系統工程過程描述用于系統開發的系統工程過程，包括：運行需求；功能分析；系統分析與權衡策略；系統測試與評估策略。

第三，軟件工程專業集成：工程專業集成描述多個專業工程領域如何被繼承到主系統設計與開發中，包括：可靠性工程、可維護性工程、可用性（RMA）工程；可生產性工程；安全性工程；人因工程。

4 結語

互聯網的快速發展使得軟件的更新迭代更加頻繁，大數據時代的到來更是對軟件的性能和安全的重要考驗。如何在大數據環境下，構建一個高效、安全、健壯的軟件，除了需要技術的支持，更多地需要一套科學工程理論、技術標準、軟件管理方法的融合。由于軟件資源的大量積累以及大規模軟件重用技術的發展與應用，軟件數據挖掘與軟件集約化生產會變得越來越重要，傳統軟件無法滿足當前的需求，大數據環境下提出一般軟件工程的管理模式對時下的軟件工程開發是非常有幫

助的。

參考文獻

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[2] 朱懷英，展之桂.大數據應用的現狀與展望[J].工業c，2016，（17）.

[3] 孟雪井，李宏飛，楊亞飛.大數據背景下統計軟件在數據分析中的應用[J].現代經濟信息，2016，（8）.

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篇(6)

關鍵詞：基于PLC和MCGS；高壓往復泵；測試系統

高壓往復泵是高壓水射流設備的主機，對系統的可靠性有很大影響[1]。而高壓往復泵的性能測試是檢驗產品質量的重要手段。由于高壓往復泵性能測試具有控制變量多、參數多的特性，傳統測試系統由于測量儀器簡單連接、無抗干擾措施導致測試精度低，系統響應慢，難以實現數據分析，需要運用現代的測試技術進行改造和完善[2]。

隨著生產檢測自動化水平的提高，高壓泵測試技術發展方向朝著測量儀器的自動控制、測量范圍寬、智能方便的網絡控制和數據共享的方向改進[3]。基于 PLC 控制技術、計算機網絡技術、通訊技術和數據庫技術開發了一套功能完善、性能穩定和操作方便的可對高壓往復泵性能參數進行測試計算機采集與分析系統，來實現信號采集、傳輸與分析處理一體化和系統網絡化。

1 總體方案設計

依據國家標準GB7784-875《機動往復泵試驗方法》，通過上位測試軟件對測試系統采集的高壓往復泵的出廠性能進行檢測，采集高壓泵進出水流量、進出口壓力、電動機轉速、功率、扭矩等參數進行數據分析處理得到反映高壓泵使用性能實驗曲線。整個測試系統能夠完成實驗過程中參數的采集、存儲、試驗報表生成和試驗曲線繪制等功能[4-6]。

按照機動往復泵試驗方法的要求，高壓往復泵試驗臺的搭建主要包括硬件與軟件兩個方面。試驗臺硬件方面主要包括試驗臺的總體布局設計，壓力變送器、流量計、聲級儀、測振儀、功率儀、轉矩轉速傳感器、測溫儀的選型。測試系統需要編制的軟件主要實現測試系統控制程序、實時監控、數據分析與處理、實驗結果輸出與打印等功能。

2 硬件系統的設計

高壓往復泵綜合性能測試系統由多傳感器集成的自動測試系統。硬件設備主要包括：壓力變送器、流量計、聲級儀、測振儀、功率儀、轉矩轉速傳感器、測溫儀、數據采集模塊、工控機及顯示器。單臺超高壓往復泵試驗臺硬件系統如圖1所示。

高壓往復泵負載運轉試驗過程中，按照額定排出壓力分四個壓力等級進行試驗來確定流量、功率、泵效率、泵速與壓差的關系。通過上位機控制壓力的輸入。采用計算機控制軟件通過PID調節試驗壓力，實現對試驗過程中實時壓力和流量的平穩控制。通過傳感器、功率儀、工業噪聲檢測儀、轉速表等工業儀表測量泵的壓力、流量、轉速、功率、溫度、噪聲等性能參數。

變頻控制及數據采集系統主要由變頻器、工控機、PLC、電機等組成。在測試系統中，電動機通過西門子MM440變頻器驅動，并采集電流、電壓、功率等參數傳送到S7-300 PLC中。MM440 由 PROFIBUS模塊實現CB通訊，并通過RS485串口與西門子 S7-300PLC建立通訊。綜合考慮實際生產需求，根據所需測試高壓泵的額定功率分布范圍，在控制成本的同時，提高測試效率，高壓往復泵試驗臺設定為四套相對獨立的測試管路，且共用一個循環水箱，水箱設定容量為50m3。四套相對獨立的測試系統通過獨立的SIMATIC 300PLC采集數據，通過以太網與上位機建立通訊。以太網通訊組態如圖2所示。

3 軟件設計

系統采用STEP7 BasisV5.3編程，以MCGS6.2 組態軟件為平臺開發試驗臺測試軟件系統。如圖3所示。主要包括：測試準入界面設計、監控界面設計、數據采集、分析與管理、自動加載及測試過程的控制等。裝有組態軟件MCGS的PC機通過建立以太網與S7-300 PLC 連接進行通訊。同步進行四臺往復泵的監控，實時監控輸入壓力、輸出壓力、壓差、泵速、輸入功率、輸出功率、油溫和介質溫度，進行數據處理，得到超高壓往復泵的實時性能曲線進行打印報表輸出。

4 結論

基于 PLC 控制技術、計算機網絡技術、通訊技術和數據庫技術開發了一套功能完善、性能穩定和操作方便的可對高壓往復泵性能參數進行測試計算機采集與分析系統。實現了高壓泵性能參數的自動測試、采集、分析和處理。與傳統的測試方法相比，該測試系統采用多傳感器同步采集、自動加載系統等提高了測試過程的自動化程度測試效率和精度，使企業能夠自主進行型式檢驗，抽樣檢驗和出廠檢驗，提高出廠產品的質量水平，并且可以共享硬件資源降低成本，擴展測試系統和提高測試效率和精度。

參考文獻：

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篇(7)

（黑龍江省勞動安全科學技術研究中心，黑龍江 哈爾濱 150040）

摘要：在對電焊條生產行業職業危害指標進行全面的統計分析后，基于已建立的統計學數理模型，采用C/S模式，在?net框架下設計并開發完成電焊條生產行業職業危害評價系統。該系統包括數據管理模塊、法律法規及標準模塊、數據分析處理模塊、職業危害評價模塊及幫助5個模塊，實現了對電焊條生產企業的現場監測、現場評價，為職業危害評價工作提供了又一種方便快捷有效的測評方法。

關鍵詞 ：電焊條生產行業；職業危害；評價系統

中圖分類號：X 954文獻標識碼：A

收稿日期：2014-12-24

基金項目：黑龍江省青年科學基金項目（QC2010101）

第一作者簡介：趙蕊（1981-），女，碩士研究生，中級職稱，主要從事勞動安全技術方面的研究工作。

職業危害的傳統監管模式主要是通過報告和人工采集數據，不僅花費大量的人力、物力，而且周期長，準確性較差，常有漏查現象［1］發生，所以很難滿足對職業危害全面、及時、連續、系統、動態監管的要求。因此，將計算機技術引入到職業危害監管工作中，使安全工作由傳統管理上升到系統管理，是職業危害監管工作的發展方向［2］。目前，我國已研究或開發的職業衛生信息系統很多，為我國全面有效地開展職業危害監管工作奠定了堅實的基礎。

吳維皚等在對我國廠礦職業衛生檔案及其管理現狀調查研究的基礎上，設計開發了適合我國廠礦使用的職業衛生檔案微機管理系統［3］。廣州市勞動衛生監督監測所以廠礦企業建立的《廠企職業衛生檔案》和《職工健康監護手冊》為基礎數據，應用計算機技術建立了“廣州市職業衛生服務信息管理系統（GZOHSIMS）”［4］。王如剛等結合企業健康監護工作的特點，研究開發了“多媒體石油化工健康監護計算機管理系統”［5］。深圳市在總結1994年開發的DOS單機版管理系統的基礎上，開發了職業衛生網絡版管理軟件［6］。于永中等進行了北京市勞動衛生與職業病信息計算機管理系統的研究［7］。趙一歸等設計開發了“職業安全衛生管理體系法規多媒體信息系統”［8］。朱素蓉等廣泛搜集上海市1952～1989年化學性職業危害因素監測資料，建立了化學性職業危害因素資料庫［9］。陳飆等研制了行業工業衛生規范化方案，并設計開發了《方案》微機管理系統［10］。張榮軍等在分析鋁行業生產特點的基礎上，設計開發了“鋁行業安全衛生管理信息系統”［11］。上海市疾病預防控制中心研制開發了“上海市職業病預防控制信息管理系統”［12］。珠海市衛生監督所建立了衛生監督信息平臺和數據庫，該系統為衛生監督部門的日常監督管理和領導決策提供了信息化服務手段［13］。2003年，衛生部組織開發了“中國疾病預防控制信息系統”［14］。天津市衛生防病中心研究開發了職業衛生計算機管理系統［15］。

1開發模式

本文采用C/S模式，以Visual Studio為平臺，在.net框架下開發電焊條生產行業職業危害監管信息系統，數據庫采用Microsoft Office Access。

2軟件設計

2?1軟件設計原則

（1）符合職業危害監管相關法律法規，以及電焊條生產行業相關標準；

（2）滿足電焊條生產行業職業危害監管工作需求；

（3）方便現場工作，操作簡單，可視化程度高。

2?2軟件功能設計

電焊條生產行業職業危害評價系統采用模塊化的設計方法，共設計了5個功能模塊，即：數據管理模塊、法律法規及標準模塊、數據分析處理模塊、職業危害評價模塊及幫助模塊，系統功能如圖1所示。

（1）數據管理模塊：數據管理模塊主要實現企業作業場所現場監測數據的編輯、增加、刪除和修改等功能，完成企業職業危害監管數據的匯總和管理工作。

（2）法律法規及標準模塊：法律法規及標準模塊主要實現對現行電焊條生產行業職業危害監管相關法律法規及標準的查詢功能，將電焊條生產行業職業危害監管相關法律法規及標準原文匯總，便于實際工作中應用，同時，為電焊條生產行業職業危害監管工作提供基礎理論和技術支撐。

（3）數據分析處理模塊：該模塊以前期數理統計分析結果為依據，通過數學模型，對企業職業危害監測數據進行分析處理，實現職業危害評價工作的量化管理。

（4）職業危害評價模塊：該模塊可實現企業職業危害評價功能，根據評價分數及劃分等級標準，得出企業職業危害評價結果。

（5）幫助模塊：提供系統使用說明及系統相關信息文檔。

3小結

隨著信息技術的不斷發展，信息化、數字化已成為職業危害評價工作的趨勢，它不僅大大提高了評價工作效率，而且增加了評價工作的準確性和可靠性。本文在對電焊條生產行業特點深入研究的基礎上，通過數理統計分析建立了電焊條生產行業職業危害評價模型，以數學模型為理論基礎，開發了電焊條生產行業職業危害評價系統，實現了對電焊條生產企業的現場監測、現場評價，為職業危害評價工作提供了又一種方便快捷有效的測評方法。

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