系统设计论文范文
系统设计论文范文第1篇
视频数据的接收显示
①视频的硬件解码方式。
在Android平台之上，默认解码的视频格式主要存在两种，分别是mP4格式和3gp格式。它可以通过MediaPlayer和VideoView两种方式来对视频解码器进行一定程度的调用。MediaPlayer的主要作用是对音视频媒体文件进行有效地播放，它在音频的播放方面十分简单，但在播放视频时，则需要对SurfaceView进行一定程度的使用，通过它来对画面进行显示。而对于SurfaceView来说，它对完全的OPenGLES库能够有效的支持，因此相比于自定义的View来说，它能够在绘图方面表现出更大的优势。除此之外，它也可以通过VideoView来播放视频，videoviewt比MediaPlayer简单易用，但定制性不如Mediaplayer。
②视频的软件解码方式。
视频的软件解码方式，需解码H.264格式的视频，因此，需要在Android平台之上对解码器进行一定程度的移植，只有这样，才能够有效的扩展Android对视频格式的支持。一般情况下，要想对视频软件解码方式进行有效的实现，必须要做好解码器的移植工作，它是实现视频软件解码方式的关键。目前状况下，较为流行的一种方式是通过移植FFmPeg开源库来实现H.264格式视频的解码。
图片的接收
在图片的接收方式当中，视频解码的功能主要是由服务器端来进行实现的，因此，Android客户端只需要对解码后的图片数据进行有效的接收。然而，这当中也存在着一个问题，那就是传输后的数据是解码后的图片数据，如果与接收视频的方式进行一定程度的比较，接收图片的方式就对网络宽带有着更高的要求。随着经济的发展，3G技术逐渐普及，在这种环境之下，网络宽带的制约将会得到一定程度的缓解。
目前状况下，在多画面的视频监控当中，无论是硬件解码方式还是软件解码方式都存在着一定程度上的不足。而对于图片接收方式来说，它具有操作简单,效果优良的特点，下面通过实验数据来说明各种方式在多画面视频监控中的性能。实验的平台为Acer平板电脑，型号为A500。在本次试验当中，解码的视频数据的格式均为mp4格式，素材主要存在着三种不同的分辨率，分别为128*96，672*378，800*480。
表2显示的是硬件解码的性能。从上表中，我们可以发现硬件的解码虽然可以对多路视频进行一定程度上的显示，但是在画面的数量上受到一定程度的限制，具体表现在两个方面：一方面，无论视频分辨率多低，画面的数量上限为5路；另一方面，画面的树龄与视频分辨率存在着反比例的关系，画面的数量会随着视频分辨率的增高而出现一定程度的减少。
智能监控的算法
智能视频监控是在无专人监控的情况下，通过计算机视觉技术对视频内容进行自动分析，对监控画面中的变化进行检测、跟踪和识别，并对监控目标的行为进行分析和判断。在智能监控的算法中，运动目标检测是最基本的一步。运动目标检测是指在监控画面中检测出变化区域并提取出运动目标。目前主流的运动目标检测的方法有帧差法、光流法和背景减除法等。本文主要采用帧差法作为智能监控算法。
帧差法是在监控图像中，相邻两帧对应位置上的像素进行差分，并通过阂值化检测出图像中的运动区域。首先，把前一帧图像作为背景图像，与前景图像相减，随后对结果进行二值化:背景亮度变化不大时，若差分后的像素值小于预先设定的阂值，可认为此处为背景像素;若差分后的像素值大于阂值，则认为此处有运动目标，将检测到的区域标记为前景像素。通过标记，便可获知运动目标在画面中的位置。此方法的优点:相邻两帧的时间间隔较短，用前一帧图像作为后一帧图像的背景模型，有很好的实时性，背景不积累，更新速度快，算法计算量小;缺点:阂值选择非常关键:过低，则不能抑制背景噪声，容易将其误判为运动目标;过高，则容易漏检，将有用的运动信息忽略了。而且当运动目标面积较大或颜色一致时，帧差法容易在目标内部产生空洞，无法完整地提取运动目标。
模块分析
在这一系统当中，主要存在着六个模块，分别是视频解码模块、网络接口模块、画面显示模块、人机交互模块、智能处理模块、处理结果显示模块。在这六个模块当中，视频解码和智能处理模块主要是在服务器上进行实现的，其他模块则在Android终端上进行实现。下面对在Android终端上进行实现的模块进行简要阐述。
①网络接口模块。对于HTTP，Android提供了三种HTTP通信接口，分别为标准Java接口()、APaehe接口(org.apache.http)、Android网络接口(.http)。其中APache接口提供了非常丰富、高效的工具包。由于服务器发送的是解码后的图片数据，故而客户端接收到的数据流可以组成一幅图片。通过Android提供的BitmapFactory.decodeByteAITay()函数，可从接收到的数据流中得到Bitmap格式的对象。
②画面显示模块。为了对画面显示进行有效的实现，需要继承View类，重写了onDraw（）方法，其中，在onDraw（）方法中所实现的内容，将在界面上显示出来。定义一个Bitmap对象bmpl，此对象将在画布中绘制出来(即界面显示)。
系统设计论文范文第2篇
机械臂的模型仿真采用MatLab平台下的RoboticsToolbox工具箱，从而可以很方便地对机械臂运动学的理论进行学习和验证。工具箱内部包含了很多机械臂运动学方面的功能函数，如机械臂的坐标变换及机械臂正逆运动等。通过调用Link和Robot两个功能函数，利用Denavit－Hartenberg参数表来描述机械臂各个连杆间的位移关系，可以在三维空间为机械臂的每一个连杆建立一个坐标系或相对于机械臂底座的相对坐标系，进而确定每一个杆件的位置和方向。在建立多个运动坐标的时候，为了方便，一般建立一张关节和连杆参数的D－H参数表。根据图4所示的结构模型建立的参数如表1所示。利用表1建立的D－H参数表来进行机械臂数学模型的运动仿真，在Matlab中将6个关节初始角度按照表1设置为θ1=90°、θ2=0°、θ3=0°、θ4=－90°、θ5=90°、θ6=0°。通过调节工具箱中每个自由度对应的活动范围可以实现机械臂任一关节的位姿运动。
2机械臂控制系统硬件实现
采摘机械臂要实现其特定的动作离不开控制系统的支持，其控制系统主要由AVR主控板和舵机控制扩展板组成，此外还有一些辅助的硬件模块。例如，使其系统稳定工作的开关电源模块、调整工作姿态的键盘模块、实现人机对话的显示模块和语音播报模块。同时，为了实现在上位机上的监控，设计了基于MAX232的串行通信接口。
3机械臂控制系统软件实现
机械臂控制系统软件主要由主控板控制程序和上位机监控程序两部分组成。采摘机械臂主程序流程如图8所示。整个程序主要是通过键盘模块上按键的控制来切换操作模式，也可以在上位机设计的监控软件中来进行模式的选择判断。主程序主要由单自由度功能模式、多自由度功能模式、轨迹规划功能模式这3种工作模式组成，通过这3种工作模式，可以完整的展示采摘机械臂的整体自由度配合情况。为了在上位机上实现对机械臂的监控，借助于Labview软件设计了机械臂上位机控制系统。Labview使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式［6］。根据需求选择合适的控件并进行合理的布局，就可以构建一个美观的仪器仪表界面。设计的控制界面如图9所示，该界面包含有六个舵机的数据监控转盘、串口通讯设置、速度调节滑块、按键模块。通过RS232通信协议该监控软件可以实时的实现对六个自由度转角和方向的控制，其中舵机转盘上的数值代表脉宽值，其可调整的范围为500～2500μs，代表舵机相应的角度为0°～180°。在上位机上的控制信号发送给AVR主控制板，主控制板对接收到的上位机数据进行分析处理，将需要的运动形式及参数发送给舵机控制板，各个舵机根据接收到的控制数据进行相应的动作响应。
4结语
系统设计论文范文第3篇
系统主要由数据测量终端和远程监控终端构成。数据测量终端主要负责数据的采集和存储及发送，其主要由传感器激振驱动电路、拾振电路，GPRS通信模块电路、NANDflash存储模块、太阳能充电控制电路、MCU电路等组成。远程监控终端主要由GPRS通信模块组成，相当于一个主控制点，它通过地址来识别各个数据测量终端，给各个测量终端发送控制命令并从测量终端回收数据以实现对所有数据测量终端的管理和控制。系统硬件电路结构图如图2。
1．1传感器激振驱动电路因为电磁线圈电阻很小，流过线圈的电流能达到200～400mA，STM32的I/O口不能承受，所以，选择P-MOS(AO3401)来驱动，其电路图如图3所示。图3中，JZ-Contro0是单片机的一个GPIO口，这个GPIO口控制MOS管DS的截止和导通，导通时，MOS管D端输出一个高电平，截止时，MOS管D端输出一个低电平输。这样，通过调节MOS管导通截止的频率，就可以得到一个方波去激励振弦传感器。
1．2拾振电路由于振弦式传感器输出的感应电动势非常微弱，一般情况下输出信号的幅度在300μV～1mV之间，所有需要通过调理后才能被STM32的I/O口捕获。图4是拾振电路原理图，感应电动势经过仪表放大器AD8231的放大后，用一个运放组成的二阶有源低通滤波电路对其进行低通滤波以去除其高频杂波，滤波通过运放组成的二级放大电路对其进行放大，二级放大后对其进行二次滤波，最后通过迟滞比较器把传感器输出的正弦信号转换成方波信号，并将这个方波信号通过一个多路开关送入STM32的定时器获得阵弦的固有频率。
1．3太阳能充电管理电路因为系统需要全天候不间断监测，所以，系统采用太阳能结合可充电锂电池的供电方案。如图5所示，太阳能面板将供电给充电管理电路，充电管理电路再给锂电池充电。该充电管理电路是一个基于UC2843的Boost变换电路，UC2843是一个单端输出型的PWM控制集成电路［6］，只需要在其配置很少的元器件，就可以实现一个高效率的Boost变换器。
1．4数据存储电路在系统工作中，每个测量单元可接16只传感器，要存储振弦传感器的频率数据和传感器的温度信息，本系统要用于长期监测，所以，有大量数据需要存储在系统的存储单元中。本系统选择NANDflash作为数据的存储介质，其电路如图6。
2系统软件设计
系统的软件主要有激振程序、拾振程序、数据存储程序和无线收发程序等组成。设计的难点是激振程序。在本系统中采用间歇反馈激振法，结合扫频激振法来设计系统的激振程序。如图7，间歇反馈激振法，就是先根据传感器的固有频率初始值，设定第一次扫频激振的频率上限fmax1和下限fmin1，第一次激振后，对传感器的输出信号进行处理并测量其频率f1。如果第一次拾得的方波个数小于n1，则根据f1来设定第二次扫频激振的频率上限fmax2和下限fmin2，然后测得第二次激振后传感器的输出频率f2。以此类推，当STM32拾得的方波个数大于等于n1，则停止激振，此时测得的传感器输出频率就是传感器的固有频率，记录这个频率，用作下次测量的初始激振频率。如果扫频激振n2次后，STM32拾得的方波个数依然小于n1，则报错。所谓扫频激振，就是从扫频频率下限fmin开始，由STM32的I/O口输N个脉冲，后增加δf，直到输出频率大于等率扫频上限fmax。由这4个参数决定的扫频程序框图如图8所示。
3系统测试
系统的测试在某长江大桥下塔柱施工中进行，监测数据如图9所示。
4结束语
系统设计论文范文第4篇
1．1太阳能供电系统
光伏供电系统的工作受限于天气和日照时间。为保证对滴灌系统的供电，需要对太阳能进行转换并存储在蓄电池中，以保证滴灌系统在阴天或光照不足的情况下正常工作。
1．2控制系统
控制系统采用带有8路A/D转换的单片机STC12C5A60S2，应用C51编程，将土壤湿度传感器采集到的微弱电压信号，经过调理电路提供给单片机，实现土壤湿度的显示，并为执行机构提供动作信息，实现自动滴灌。
2系统硬件构成
系统硬件由太阳能存储模块、数据采集处理模块、串口通信模块、执行模块和太阳能追光模块5部分构成。其中，STC12C5A60S2单片机、土壤湿度检测电路、复位电路、继电器控制电路是整个测控系统的核心。整个系统为太阳能薄膜电池进行光伏转换及蓄电池存储供电。根据不同农作物的蓄水规律，预先在数据采集系统中设定土壤湿度的上下限值，与实时采集到的土壤湿度信号进行比较，然后输出信号使继电器控制电路控制电磁阀门的开关决定是否对作物灌溉。整个系统又为太阳能电池薄膜和蓄电池供电。
2．1太阳能追光模块
该模块主要利用单片机驱动控制直流电机和机械机构，调整电池板与太阳的角度，使太阳能电池薄膜最大限度地吸收太阳能转换电能。本系统以光电隔离和继电器作直流电机的驱动电路，通过软件控制电机的启停动作及间隔时间，利用此追光控制模块，可比普通固定的太阳能发电效率更高。太阳能追光模块和太阳能追踪光电转化分析图分别如图3、图4所示。
2．2太阳能供电模块
整个系统的供电均来自光伏转换，采用转换效率较高的柔性太阳能电池薄膜。该电池采用了UV固化聚合物，质量小、柔韧性好，保证了很高的耐用性。单片薄膜可输出2V电压，370～400MA，通过串并联组合可输出20V，400MA左右的电流。执行机构不工作时，经过充电控制器将太阳能转化后存储在蓄电池中;执行机构工作时，蓄电池为相关机构提供电能。同时，太阳能追光系统通过控制电路适时调整电池板的角度，以最大限度地接受和利用太阳能。
2．3数据采集处理模块
数据采集处理模块是整个控制系统的核心，采用性价比高、耗能低的STC12C5A60S2单片机。该处理器内部集成有8路10位A/D转换单元(250K/s，即25万次/s)。土壤电阻的大小随土壤含水量的不同而不同，根据这一原理，自制阻抗式土壤湿度传感器。其通过探针检测土壤电阻，将土壤电阻的大小转变为电压信号输出，此信号是模拟信号，先由单片机内的A/D转换器变成数字信号后再进行处理，包括主控模块、显示模块及执行模块。2．3．1主控模块单片机有32个I/O口，P0口是单片机和1602的数据接口，P1．0～P1．3口是湿度传感器与单片机内部A/D的接口，P2口部分引脚作继电器及液位检测接口，P3口作液晶显示的控制及按键接口。2．3．2显示模块显示模块采用1602液晶显示片。单片机的P0口和P3口的部分引脚构成了1602的数据和控制引脚，显示模块电路如图8所示。
2．4水位控制和电磁阀驱动电路
储水装置的水位需要控制，具体控制电路如图9(a)所示。电磁阀实现灌溉控制，需要把单片机输出的5V电压转换为驱动电磁阀闭合的12V电压，电磁阀控制驱动电路如图9(b)所示。
2．5串口通信模块
该系统的上位机通过485口实现远程监控。本系统由于上位机距离控制系统较近，采用RS232通信方式。单片机与PC机通过串口通信模块，将采集的数据上传，同时PC机的控制指令通过串口送到单片机。串行接口电路如图10所示。
3系统软件
系统实施灌溉的指令决定于土壤湿度，根据不同作物的需水规律，设定滴灌系统工作的上下限指标。结合考虑土壤水分下渗，一般田间持水率80%的土壤湿度作为上限。本系统用于一个小的种植区，设定土壤湿度85%和10%为上下限值。当前系统状态可由显示器显示出来，设定灌溉时间和时长来驱动电磁阀根据上下限值进行自动灌溉。此外，利用软件设计控制太阳能追光的时间、角度及自动检测高位水箱里水位。
4结论
系统设计论文范文第5篇
水平控制系统闭环控制结构如图1所示，图2是系统硬件结构框图。系统主要由姿态测量部分、非线性控制器与液压执行部分组成，各部分作用是:姿态测量部分检测平地铲水平倾角，非线性控制器根据倾角信息对电磁阀施加PWM脉宽控制信号，液压执行部分通过扭矩输出使平地铲保持在水平位置。系统的硬件包括Cotex－M3处理器、ADIS16355及SD卡存储器等。Cortex－M3处理器使用了ARMv7－M体系结构，具有较高的性能和较低的动态功耗［9］。从性能能上看，Cortex－M3处理器可以作为本文的融合算法以及控制算法的硬件实现。Cortex－M3处理器使用SPI接收来自ADIS16355的数据并保存在SD卡存储器。其采样得到的三轴角速度和加速度计数据通过传感器信息融合测量，从而得到平地铲水平倾角;数码管用于显示当前测量角度和控制参数等，可通过按键改变显示模式和参数调整，两者组成简单的人机界面，易于调试;RS232串口主要用于接收高精度姿态航向参考系统AHRS500GA发送的数据。
2融合算法与控制算法
2．1基于卡尔曼滤波的姿态解算算法利用加速度计对重力矢量进行观测，以观测值同重力常量的误差值修正陀螺对姿态角的测量值，设计卡尔曼滤波器对状态进行融合估计［10］。根据该方案，传感器信息融合处理过程如下:1)利用式(6)计算更新四元数，并转换为姿态角。2)观测矩阵
2．2控制系统数学模型根据平地铲运动特征，建立平地铲的抽象物理模型，如图3所示。按以下方法建立平地铲运动的载体坐标系xoy:以平地铲质心o为零点，系统输入量x为液压系统阀芯位移，输出量y为油缸位移，平地铲转动倾角为θ，建立传递函数模型。
2．3控制器的算法设计
2．3．1适用于平地铲运动的控制算法考虑水田激光平地机的作业特点，控制系统在设计上必须保证平地铲在倾角角度情况下能够迅速回位到水平位置，并且尽量减少超调和避免振荡。传统PID控制有较好的适应性，但是还不能提供最优控制，其结果是导致超调失效而影响控制效果。目前，基于动态补偿的最优控制在工业中得到应用，其特点是能够准确反映信号的变化趋势，产生有效的早期修正信号，以增加系统的阻尼程度，从而改善系统的稳定度［12］。本文鉴于非线性系统近似最优PD控制的特性，引入其算法，针对平地机做出相应修改，进行相应尝试。控制器框图如图4所示，姿态测量单元提供位置反馈θ。积分控制、比例控制以及微分控制的作用如下:①积分控制放在前馈通道，其作用是抑制平地铲在受到外界恒定负载情况下产生的输出误差，增益输出为y0=K1△θ。②比例控制作用输出为y3，等于两次连续位置反馈值的差值，增量△y1等于信号y0减去y3，通过数字积分器累加。③微分反馈信号y2提供参考速度，其大小正比于平地铲输出转速，与参考信号y1组成一个局部的速度内环。微分控制器设计目的是适合平地铲在大干扰情况下的操作。④系统输出转矩的参考值为Trf，送入零阶保持器，输出力矩实际值为Tcm。Tcm正比于零阶保持器的输出。
2．3．2控制器参数的确定平地铲运动机构近似于二阶系统，有以下方程成立。
2．3．3辅助补偿器的设计采用Lyapunov再设计方法设计辅助补偿器以补偿非线性部分和外界扰动对PID控制器的影响。对于渐进稳定的线性系统，必存在实对称正定矩阵P，满足以下关系。
3试验与分析
为了验证本文提出的平地铲水平控制系统，本文进行融合算法的验证试验以及平地机田间试验。
3．1传感器融合算法验证试验
3．1．1试验方法通过AHRS500GA同步测量平地铲姿态信息并作为准确数据，验证基于ADIS16355的姿态测量单元有效性。美国Crossbow公司生产的AHRS500GA是高精度惯性姿态测量器件，其采样频率为100Hz，测量精度为:航向角0．2°RMS、俯仰角0．03°RMS、横滚0．03°RMS［15］。融合算法的验证实验步骤如下:①在平地机上安装水平控制系统，保证系统坐标系与载体坐标系一致;②启动系统，人为摇动平地铲，同步记录ADIS16355与AHRS500GA数据;③PC平台上运行MatLab融合程序对采样的数据进行处理。
3．1．2试验结果分析图5为一次典型的试验结果，图5(a)为平地铲倾角测量值对比，图5(b)为局部放大结果。1)从图5(a)、6(b)中可见，0～400s区间平地铲振动较小时，利用加速度计计算倾角值较准确;当外界扰动导致振动加剧时，误差可达±5°以上，无法单纯用加速度计解算姿态角。2)本设计姿态测量单元能准确测量平地铲动态倾角。由图5(b)可见，在动态环境下融合结果能与AHRS500GA提供的参考倾角结果呈现良好的一致性，其误差绝对值不超过±1°。3)通过传感器实时判断平地铲运动状态，利用加速度计对重力矢量观测值来修正陀螺漂移，可以有效降低姿态角计算误差。
3．2平地机田间试验
3．2．1试验方法组装好平地机的高程和水平控制系统，在水田进行平地试验，开启以上系统并保证正常工作，记录相关数据。图6所示为水田激光平地机田间作业后的场景，可以看出平地效果良好。
3．2．2试验结果分析图7所示曲线为平地机平地过程中控制系统所测量的平地铲水平倾角。田间试验结果分析如下:1)从图7(a)可知，平地铲倾角变动基本控制在±1．5°以内且渐进稳定，满足平地机作业要求。2)从图7(b)和7(c)可知，在外界干扰较大导致平地铲晃动严重时，水平控制系统起作用，通过PWM输出反向力矩，使平地铲恢复到水平位置，其过程是渐进稳定的。3)由于在控制算法推导过程中，平地铲的传递函数是简化和抽象的，如忽略机械连接部分的间隙、挠度，液压油缸对于控制系统的响应有延迟现象等，最终导致了控制系统的效果受到影响。
4结语
系统设计论文范文第6篇
引水隧洞轴线方位在桩号0+557.21前为NW270°，桩号0+557.21之后经平面转弯，轴线方位变为NW281°，其中桩号0+055.15至0+557.21为斜长段，坡度为0.3%，引水隧洞全长约512m。引水隧洞围岩为安山岩，岩体中穿插有10条高倾角岩脉（最大宽度约20m），以大于50°交角斜贯洞线，另有5条宽0.5～1.6m的断层通过。岩体中有较发育的两组裂隙，裂隙间距0.4～0.7m，裂隙与岩脉及断层交汇处互相切割，地下水位均高于洞顶40～90m。根据引水隧洞围岩分类，除两段总长135.0m为Ⅱ类围岩外，其余均为Ⅲ、Ⅳ类围岩，Ⅱ类围岩仅占总洞长23.4%。隧洞中Ⅱ类围岩洞长为135m，考虑到该类岩石洞长较短，而且两种衬砌型式需做一定长度的渐变段连接，另外对发电隧洞不宜采取多个不同型式的过水断面，故整个引水隧洞全部采用钢筋混凝土衬砌，在配筋上予以调整。经水力计算，圆形过水断面直径9.90m，隧洞最大流速4.16m/s。引水隧洞衬砌厚度0.6m，经优化，衬砌混凝土含筋率为26kg/m3。
2调压井
调压井结构采用阻抗式，内径21.0m，井壁厚1.2m，阻抗孔尺寸为3.9m×5.0m的方孔，调压井内设置两扇快速事故闸门，采用下游止水方式，设两个直径为1.5m的通气孔。根据已建工程，当阻抗孔面积小于压力引水道面积的15%时，压力管道末端及调压室底部的水击压力会急剧恶化，而孔口面积大于压力引水道面积的50%时，对抑制波动幅度与加速波动衰减的效果则不显著。该工程考虑了两个事故闸门孔口面积的影响，阻抗孔总面积约是压力引水道面积的37%，此孔口尺寸较为适中。由于调压井及厂房后山坡围岩条件较差，有较多岩脉、断层和泥化面存在，为防止调压井内水外渗，影响厂房后山坡围岩稳定，危及厂房的安全运行，对调压井围岩进行了固结灌浆处理。
3压力管道
调压井后为2条压力管道，直径6.4m，长度分别为269.67m和276.35m。压力管道围岩为安山岩及安山质凝灰集块岩，其中有γπ—17等岩脉通过，并有5条1.0～1.5m的断层通过，部分有泥化面，性状较差。上平段及斜管段围岩为Ⅲ类，单位弹性抗力系数为K0=3～5kN/cm3，仅下弯段长约42.5m段为Ⅱ类，靠近出口段32.5m范围内为Ⅳ类围岩，且K0=0。为防止内水外渗，影响厂房后山坡围岩稳定，危及厂房的安全运行，压力管道全部采用钢板衬砌，钢管内径为6.4m。另外，考虑到上游副厂房的施工与压力钢管的安装将产生相互影响，势必会影响工期，为此，上游副厂房基础采用钢筋混凝土套拱结构，吊车塔基坐落在2个压力钢管套拱之间，这样既不影响上游副厂房的施工，也满足压力钢管的安装要求。
4结语
系统设计论文范文第7篇
Struts2框架实现MVC（Model,View,Controller）模式[10]，MVC模式能够提高程序组件的重用性和清晰程序结构。Spring框架通过IoC（控制反转）和AOP（面向方面编程）两种技术，来实现对程序中的对象关系、事务、权限和日志的统一管理。Hibernate框架完成系统数据持久化的工作，通过Hibernate可以提高民政服务信息系统对底层数据库兼容性，能在不修改后台代码的情况下实现数据库系统的更换。
2系统设计
2.1系统总体设计民政服务信息系统包括三个子系统，分别是民政内部办公系统、社会服务平台和社会家园网。三个子系统协作示意图如图1所示。图1中实线表示业务申报，虚线表示审核结果回复，数字表示民政业务类型（1表示社区申报的业务，2表示社区家园网直接申报的业务，3表示通过社区家园网向社区申报并且最终由社区提交到民政局的业务）。智慧社区服务平台是由社区的办公人员使用，主要完成社区基本情况登记与查询，民政业务上传与下达。民政内部办公系统是提供给民政局办公人员使用的，民政局办公人员通过该系统能够审批社区上报的申请和管理的民政业务信息。社区家园网是一个论坛，为群众提供一个咨询、办事和交流的平台，不需要进行证件真实性审核的业务都通过社区家园网申报。
2.2架构设计民政服务信息系统采用ExtJS和JSP实现前台页面，通过Struts2、Spring和Hibernate实现后台业务处理，并通过ExtJS和SSH整合搭建一个实现了MVC设计模式的系统架构。ExtJS+SSH架构中ExtJS实现了从用户界面向后台提交请求。控制层使用Struts2来实现MVC模式。业务逻辑层细化为Service层和DAO层，通过Spring来管理Service和DAO之间的耦合关系。数据持久层使用Hibernate框架。实现时为了提高系统的扩展性，Service层和DAO层使用抽象接口，将具体的实现类和接口分离，并通过Spring指定Service接口和DAO接口的具体实现类，在需求变化后，只需更改Spring的配置文件就可以适应新的需求，符合“开闭原则”。系统架构图如图2所示。控制层通过Struts2的servlet来完成，Action层由Struts2中的自定义action类实现。Action层中的对象使用Struts-Spring插件管理，而Service层和Dao层及相应实现层的对象统一由Spring管理。表现层通过JSP和ExtJS实现。
2.3功能设计
2.3.1民政内部办公系统的设计民政内部办公系统按组织机构来划分功能模块，主要包括区划地名科、社会福利与社会事务科、最低生活保障局、民间组织管理科、救灾救济科、局办公室和人事科。根据通用信息系统的需求，添加了权限管理和登录管理。由于每个模块都有相应的政策法规，将政策法规提取出来作为一个模块，局长监督模块体现了民政服务信息系统比手动办公的优势，局长通过该系统就可以了解下属的工作情况而不会打扰到下属办公。民政内部办公系统的功能结构图如图3所示。由于篇幅所限，图3中的第三级模块只列出具有代表性的功能模块，并对部分有代表性的第二级模块功能作了说明。区划地名科的功能是对地名普查等基本信息进行管理，主要包括：地名更改审批和行政区划，自然村和建筑物等地名信息的查询/添加/删除/修改和历史信息查询。社会福利与社会事务科是对儿童收养、社会福利机构、婚姻登记、殡葬及墓地和社会救助的管理。审批类业务主要包括儿童收养审批和社会福利机构审批，管理类业务主要是对儿童收养信息、婚姻登记信息、社会救助信息和殡葬及墓地信息的添加/删除/修改。民间组织管理科的主要功能是民间组织的审核、民间组织信息管理和民间组织年检。民政内部办公系统具有权限验证的功能，用户登录后只能处理本科室的业务。
2.3.2社区服务平台的设计社区服务平台是以业务功能来划分模块的，将社区的办公作为办公系统模块，其他模块都是对业务数据进行管理。社区服务平台的功能模块还有社区基本信息、社区组织、社会救助、社区服务、灾害数据管理和社区居委会管理。社区服务平台的功能结构图如图4所示。图4中的三级模块都是二级模块的核心功能，其他功能由于篇幅所限暂未列出。社区服务平台的主要功能模块分析如下。社区基本信息、社区组织、社会救助、社区服务都属于信息管理模块，主要功能是对相应信息进行查询。灾害数据管理的主要功能是提交灾害数据到民政局和对该社区的灾害数据进行管理。2.3.3社区家园网的设计社区家园网的实质是论坛，社区家园网实现时使用一个开源的论坛框架，然后添加一个二级模块民政业务来完成所有在社区家园网提交的民政业务。社区家园网的功能结构图如图5所示。由于篇幅所限，图5中的民政业务模块的部分功能模块未列出。
3系统的关键技术
民政服务信息系统是以Struts2为实现架构的基础，通过Spring来整合相应的框架。Struts2和Spring整合来完成对Action的管理，Spring和Hibernate整合来实现持久化的工作。ExtJS作为Struts2的视图的实现。
3.1系统核心配置文件的实现民政服务信息系统在web.xml中定义Struts2和Spring的配置文件路径。该系统中Struts2的Action对象由Struts-Spring插件来管理，该插件需要在web.xml中配置相应的监听器。web.xml文件核心内容。
3.2Spring和Hibernate整合的实现Hibernate完成系统业务数据持久化的操作，提供了save、delete、update等方法，在DAO层只需调用这些方法就可以存储业务数据。Spring对Hibernate支持非常完善，在Spring的配置文件daoContext.xml中配置一个id为dataSource的bean和一个sessionFactory的bean,在程序中使用注入的sessionFactory对象来实例化Spring框架提供的HibernateTemplate模板，DAO通过HibernateTemplate来调用持久化方法进行业务数据存储。
3.3整合ExtJS的实现ExtJS框架只需要在JSP页面导入ExtJS的核心JS文件和CSS样式，就可以在自定义JS文件中使用ExtJS提供的页面组件和表单组件，而不必使用HTML标签来编写Web界面。在主界面的JSP中整合ExtJS的代码如下。
4结束语
系统设计论文范文第8篇
增城市很早就采用计算机来制作房产平面图，时至今日积累了数量巨大的房产测绘电子版数据和属性数据，迫切需要引入GIS技术，建立一个以房产测绘图形数据为基础，整合房产属性数据、房地产管理业务数据、房产档案数据的现代化房产测绘管理系统。该系统能够实现基于GIS平台以图管房、房地关联、以房管档、图档簿合一、图文表一体化的管理目的，简化工作流程、提高工作效率。
1．1总体设计借鉴沈阳、武汉、大连市等多个城市的房产测绘管理信息系统建设经验，结合增城市房产测绘管理的实际需求，遵循“规范、先进、实用、安全、一体化”的原则，设计了增城市基于GIS的房产测绘管理信息系统总体框架，如图3所示。增城市房产测绘管理信息系统总体框架包括数据层、支撑层、服务层和应用层。数据层是系统的信息载体，是对现有的资源信息进行整合形成的资源数据库，包括基础空间数据、房产专题数据等。支撑层是用于支撑系统所采用的主要技术，包括通用中间件、业务中间件和WebGIS，GIS引擎等GIS支撑技术。服务层把业务对象层的逻辑转换成更粗粒度的服务，包括数据转换服务、数据入库服务、空间查询服务等多种服务，实现服务的集成。业务层是业务核心，包括基础测绘、项目测绘、测绘办公管理、测绘成果管理等多个子系统。该系统的用户包括普通用户、房产业务管理用户、房产测绘技术用户和测绘数据管理用户等，根据不同的用户角色赋予不同的操作权限。
1．2数据建设数据是GIS系统的灵魂，因此，要以房产空间数据库为基础，融合房产属性数据、档案数据等非空间数据，建立以图管房，图、属、档一体化的数字房产基础数据库。房产测绘管理信息系统的数据主要包括图形数据和属性数据两大部分。图形数据可以分成遥感影像图、基础地形图、分幅平面图、分丘平面图和分层分户平面图等，属性数据包括房产基础数据、房产业务数据等。数据建设先以现有的遥感影像图和基础地形图为基础，将历史测绘成果进行整理，按统一标准清洗转换后，导入GIS系统，形成房产基础空间数据库。将遥感影像图、基础地形图、分幅平面图、分丘平面图等空间地理信息数据按照统一坐标分图层存放与展示，而分层分户平面图是按照独立坐标二进制对象方式存储在数据库中的。然后依靠图符号、丘号、幢号、房间号等关键字，实现分幅平面图、分丘平面图、分层分户平面图与楼盘属性数据之间的关联。房产信息及其权属信息均具备不断变化的特征，需要不断地更新空间数据库，可通过测绘数据入库、测绘成果管理等子系统进行相应操作。
1．3系统功能增城市房产测绘管理信息系统采用C/S和B/S混合的体系结构，C/S主要应用于房产测绘系统的编辑、空间数据库的更新和GIS高级分析等模块。B/S主要应用于前台业务办理、地图展现和信息子系统等。根据实际操作的需要，房产测绘GIS平台、基础测绘子系统、项目测绘子系统、项目成果管理子系统、测绘数据入库子系统及数据报表统计子系统采用C/S结构，而测绘办公管理子系统与房产测绘信息子系统则采用B/S结构。房产测绘GIS平台是增城市房产测绘管理信息系统的基础平台，以遥感影像图、基础地形图及房产产籍图为基础，对房产地理信息进行分层组织。主要有房屋层、层、道路及设施构成图层，并采用符合标准规范的点、线、区域、颜色、地图符号直观形象地表达和显示相应的地理数据类型。该平台提供漫游、放大、缩小等一系列基础操作功能，以及图层控制、查询、编辑、制图等高级GIS功能。基础测绘子系统主要实现一个城市或地域内，建立大范围的、整体的房产分幅平面图。而项目测绘子系统主要是绘制、管理房地产分丘、分层和分户平面图，同时通过绘制的图形精确地计算出各权属单位的面积，并出具结果测绘报告。测绘办公管理子系统主要完成测绘业务受理、分派与实施、数据质量管理和数据递交等管理业务，包括业务的新增、审核、存档、查询、统计等工作，是房产测绘管理人员日常办公使用系统。房产测绘信息子系统主要实现房产共享数据的，便于业务人员或购房者查询、浏览相关房产信息，为房产综合业务办理提供图形支持。通过对查询结果的快速定位，可以放大该部分的地图详情，查看房屋、周边地形、道路、交通等居住环境信息。
2结束语
