网络故障分析虚拟仿真实验系统的设计与实现
这是一篇关于网络故障,故障分析,虚拟仿真,实验系统,TCP/IP的论文, 主要内容为十八大以来,教育部对各高校教育改革工作进行不断深化拓展,针对各高等院校虚拟仿真实验室建设标准和意识存在空白,面对市场上众多的虚拟仿真产品建设者眼花缭乱等困扰,教育部印发了《关于开展虚拟仿真实验教学项目的建设工作》的通知,进一步推进现代信息技术与实验教学项目的融合,拓展实验教学内容的广度和深度,拓展实验教学的时间和空间,为实验教学的创新提供有力支撑;同时,也对虚拟仿真实验教学提出了更高的要求,即必须具有先进的技术、高水平的管理、科学的运行机制,才能适应当前教育改革的需要。由此可见,虚拟仿真实验教学必定能成为帮助高等教育实现教学质量转型和赶超的重要手段。为增强学生的网络故障分析诊断能力,本着“仿真沉浸、虚实互补、思维培成、能力铸造”的理念,设计与实现了集教学、实践、考核于一体的网络故障分析虚拟仿真实验系统。本系统设计了实验前、中、后三个阶段,且各个阶段功能完备,进展有序,使学生可以系统的学习计算机网络知识,并通过虚拟仿真实验对所学理论知识得以检验和运用。仿真实验的内容基于TCP/IP参考模型中各层网络协议核心知识点,以及协议栈中不同层次之间的逻辑关系,依托网络故障真实案例,在虚拟实验环境中模拟网络体系结构中常见的网络故障现象,如:传输介质故障、IP地址冲突、VLAN配置错误、hosts文件错误等,供学生进行网络故障分析和排查练习,从而有效增强学生理论结合实际的能力,培养开发复杂网络系统的思维、加强网络工程规划设计与配置实现的能力,以及对突发网络故障的分析与修复能力,综合提升学生的逻辑推理和分析判断思维。网络故障分析虚拟仿真实验系统面向Windows平台的Web端用户使用,本系统采用的技术及作用包括:基于B/S(browser/server)系统架构的后台程序、3ds Max建立的虚拟仿真实验环境模型、NGUI制作的用户界面以及Unity 3D技术设计的业务仿真逻辑。本文详细介绍了整个网络故障分析虚拟仿真实验系统的设计与开发过程,以及仿真实验项目的开发框架,包括应用层、仿真层、服务层、支持层。该虚拟仿真实验环境中采用MVC三层结构模式,组织和编写了模型-视图-控制器之间的逻辑关系,从而不断的完成系统与用户之间的交互,以实现虚拟仿真实验系统的各项功能。使用My SQL数据库以存储各类实验数据,通过图形学工具Shader Forge渲染提高显卡的工作效率,运用Web GL技术将Unity项目嵌入到Web浏览器中,通过数据接口无缝对接,以便用户能够随时随地通过浏览器进行实验操作,Web GL文件通过在Wampserve32虚拟服务器中测试,各项功能正确,最终部署到服务器端。本系统作为虚拟仿真类教学系统,一站式服务简化了传统教学流程,在开发过程中,应用计算机图形学与Unity仿真引擎相结合的技术,在提高GPU运算效率的同时增强了视觉效果;在虚拟仿真系统开发过程中,分析应用了边缘光算法、碰撞检测算法、并设计了业务逻辑算法等,增强了系统的真实性;将Unity系统与Web系统通过Web GL技术融合,实现了单个系统功能性的跨越。
远程机房监控系统的设计与实现
这是一篇关于远程监控,C8051F340,CP2200,TCP/IP,温湿度的论文, 主要内容为随着网络技术的不断发展,网络的应用也变得越来越广泛,因此网络设备的数量也随着不断的增多,机房的数量更是急剧增加,机房的安全运行已经成为现代信息安全的重要保障。为了减少传统方式对管理机房所造成的人力、物力资源的浪费,本文设计并实现了远程机房监控系统。本系统实现了对机房设备实时运行状态的监控,利用远程监控技术对机房内的各种设备进行监控,极大地提高了管理工作的自动化程度。而且本系统具有较为广泛的应用前景,可实现良好的社会效益和经济效益。 本文首先介绍了课题提出的背景及现实意义。结合本系统的实际需求,制定了系统的总体设计方案。接下来详细介绍了系统的硬件部分和软件部分的设计与实现。给出了系统硬件的总体结构,硬件设计以C8051F340微控制器和CP2200以太网控制器为核心,并详细介绍了硬件部分各模块电路的具体设计方案。软件部分详细介绍了对TCP/IP协议栈的实现,以太网控制器CP2200的初始化。实现了一个小型的Web服务器,用户可以通过浏览器访问其网页来实现对机房设备的控制和管理。最后对系统进行了测试,测试结果表明,系统能较好地满足预定的要求。 本文的最终目的是要设计完成一个以温度数值为监控目标的通用平台。利用该平台我们可以方便开发其它功能类似的监控系统。系统的硬件部分和软件部分均采用了模块化设计,这样设计不但提高了开发过程的清晰度,而且增强了系统的通用性和可移植性,如果将本系统的模块设计加以改动就可以改造为适合其他不同环境参数的监控系统。
油冷器压力脉冲试验台分布式测控系统的设计与实现
这是一篇关于计算机测控技术,TCP/IP,UDP,套接字,分布式系统的论文, 主要内容为计算机测控技术在工业控制领域有着广泛的应用,而分布式技术的引入,为计算机测控技术的平台扩展和网络化提供了良好的条件。本文以车用油冷器压力脉冲试验台为应用对象,系统地研究了油冷器压力脉冲试验台分布式测控系统的设计与实现方法。 本文从整体的角度出发分析和归纳了油冷器压力脉冲试验台分布式测控系统的需求,设计了系统的软、硬件结构,确定了系统的总体流程,并研究和完成了系统的功能、数据库和人机界面设计,从而实现了系统的总体设计。 为构建分布式系统通信模型,本文选用TCP/IP协议作为系统的网络协议。介绍了TCP/IP模型,研究了TCP/IP的子协议:TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)协议的作用和区别。根据分布式系统通信模型的功能要求,采用了客户-服务器作为分布式系统的体系架构,在应用TCP协议和UDP协议的基础上设计了分布式系统通信模型。介绍了基于TCP/IP协议的套接字编程,讨论和研究了应用基于套接字的TCP和UDP协议和多线程技术进行网络通信的实现方法,并给出了网络模型实现过程中主要问题的解决方案。 本文研究了系统中几个关键功能的设计和实现过程,包括:上、下位机通讯、压力定标、故障处理、数据通道、数据查询等功能。①讨论和确定了上、下位机的通讯协议、通讯实现技术,结合需求,设计和实现了上、下位机的通讯过程,并讨论和解决了实现过程中遇到的问题。②分析了压力定标的作用和意义,设计和实现了压力定标功能和有利于减少用户工作量和提高定标准确性的自动定标功能。③对故障种类进行归纳,根据不同故障的情况以及用户的需求,设计和实现了不同故障情况的处理。④讨论了数据通道和数据查询功能的作用和意义,研究和实现了数据通道和数据查询的功能。 讨论和给出了整个系统的运行效果和实例。 本文最后对整个系统的设计和实现做了总结,并提出了改进的方向。 现场调试和企业实际情况表明该系统的性能稳定可靠,基本实现了设计目标。据使用本课题系统的单位证实,该测控系统技术目前在国内居于领先地位。
基于远程配置的视频成像系统的设计
这是一篇关于视频成像,ZYNQ,远程配置,TCP/IP,AXI的论文, 主要内容为随着集成电路科学技术以及互联网通信技术的快速发展,视频成像系统已经应用到了各行各业,比如在军事安防、工业生产、航空航天、民生领域等领域起到不可替代的作用,特别是随着半导体技术的发展与越来越多的新器件的出现,视频成像系统脱离传统的限制,向着小型化、低成本、多功能的方向发展。本文设计了以Xilinx生产的“异构”器件ZYNQ芯片作为核心控制器的基于远程配置的视频成像系统,ZYNQ芯片结合了嵌入式处理器的低功耗控制性强的特点和逻辑器件的并行性的优点,实现的视频成像系统具有高集成度、高灵活性、高分辨率、多功能化等,解决了传统视频成像系统的功能单一性,使用局限性、配置更新复杂的特点。本文完成了基于远程配置视频成像系统的设计包括设计其五大子系统分别是视频采集系统、视频传输缓存系统、视频预处理系统、视频显示系统、远程配置系统。在视频采集系统中利用软硬件结合的思想采用ZYNQ的PS(program system)端配置视频采集系统的摄像头参数,PL(program logic)端实现视频像素提取模块与色彩插值转换模块的设计,发挥硬件并行处理能力;在视频传输缓存系统中,根据AXI-HP特性,设计最大视频读写传输效率的AXI-VREAD模块、AXI-VWRITE模块,采用自定义的FIFO模块解决视频流读写时跨时钟域与位宽不匹配的问题,设计双帧缓存乒乓操作模块,实现读写地址分离,解决视频图像撕裂的问题。在图像预处理系统中,由于在不同场景下光照强度不同,采集到的视频像素会产生失真从而与真实场景存在偏差,所以比较不同的白平衡算法,选择改进的灰度世界法还原真实场景图像,利用牺牲一定精度换速度的原则提高图像处理的效率;视频显示系统分别设计了HDMI发送控制器实现上位机显示系统的实时高清显示,设计SD卡BMP图像无压缩帧缓存机制,记录采集到的图像信息,可进一步进行图像处理或图像识别。针对视频成像系统工作环境的复杂性与多样性,需要对其远距离的配置更新及维护,创新性的设计了其远程配置系统。在PS端移植Lw IP轻量级的协议栈,建立起视频成像系统与PC端TCP/IP连接,将要配置的不同参数的视频采集模块及更新后的预处理算法的视频成像系统配置文件远程发送并更新到FLASH中,然后再次启动工作,实现视频成像系统的远距离更新及维护的功能。最后在完成基于远程配置的视频成像系统的设计后,分别对各个模块进行测试,最终实现了1920×1080分辨率、60FPS的实时高清视频成像,同时能够与PC上位机建立TCP/IP嵌入式网络通信,可远程修改ZYNQ的配置文件以支持成像系统不同参数设置以应用于不同场景,能够对远距离的对视频成像系统进行后期维护与更新,满足设计要求。
高低温寿命试验台软件系统的设计与开发
这是一篇关于Java,TCP/IP,高低温寿命试验台,Swing,三层架构的论文, 主要内容为伴随着计算机技术的快速发展,软件技术的影响力已经几乎渗透到各个研究领域,并且其所起的作用越来越重要。本论文《高低温寿命试验台软件系统的设计与开发》意在将计算机编程技术应用到液压系统高低温寿命试验台系统中,以达到在高低温条件下测试液压装置起落架时能够对试验测试过程进行有效监控操作的目的。开发的计算机软件系统不仅能够满足操作试验台和显示试验过程的功能需求,还能通过对用户的权限进行有效的配置来规范用户操作行为。另外,规范的界面布局设计使操作人员能够轻易上手,多类型的显示方式使操作人员对试验过程信息的掌握更全面。本论文软件系统在分析设计过程中,充分了解用户需求,进行详实的需求分析,确定系统功能模块的划分和不同用户的操作权限,完成各功能模块具体的软件设计和数据库各表的设计,这些都为软件系统最终能够满足用户需求奠定了坚实的基础。本论文软件系统的实现采用了面向对象、安全、可移植的Java编程语言进行软件编写;采用SQLServer数据库进行数据存储;采用三层架构设计提高系统程序的健壮性,其中表示层应用Java Swing开发工具包和JFreeChart插件来设计友好的操作界面,业务逻辑层应用工厂模式等设计模式来实现相关的业务处理,数据持久层应用Hibernate框架和C3P0连接池工具来实现对数据库的操作;采用自定义通信协议作为TCP/IP的上位机与下位机之间的通信基础,其软件实现应用了成熟的Mina网络通信应用框架。
网络故障分析虚拟仿真实验系统的设计与实现
这是一篇关于网络故障,故障分析,虚拟仿真,实验系统,TCP/IP的论文, 主要内容为十八大以来,教育部对各高校教育改革工作进行不断深化拓展,针对各高等院校虚拟仿真实验室建设标准和意识存在空白,面对市场上众多的虚拟仿真产品建设者眼花缭乱等困扰,教育部印发了《关于开展虚拟仿真实验教学项目的建设工作》的通知,进一步推进现代信息技术与实验教学项目的融合,拓展实验教学内容的广度和深度,拓展实验教学的时间和空间,为实验教学的创新提供有力支撑;同时,也对虚拟仿真实验教学提出了更高的要求,即必须具有先进的技术、高水平的管理、科学的运行机制,才能适应当前教育改革的需要。由此可见,虚拟仿真实验教学必定能成为帮助高等教育实现教学质量转型和赶超的重要手段。为增强学生的网络故障分析诊断能力,本着“仿真沉浸、虚实互补、思维培成、能力铸造”的理念,设计与实现了集教学、实践、考核于一体的网络故障分析虚拟仿真实验系统。本系统设计了实验前、中、后三个阶段,且各个阶段功能完备,进展有序,使学生可以系统的学习计算机网络知识,并通过虚拟仿真实验对所学理论知识得以检验和运用。仿真实验的内容基于TCP/IP参考模型中各层网络协议核心知识点,以及协议栈中不同层次之间的逻辑关系,依托网络故障真实案例,在虚拟实验环境中模拟网络体系结构中常见的网络故障现象,如:传输介质故障、IP地址冲突、VLAN配置错误、hosts文件错误等,供学生进行网络故障分析和排查练习,从而有效增强学生理论结合实际的能力,培养开发复杂网络系统的思维、加强网络工程规划设计与配置实现的能力,以及对突发网络故障的分析与修复能力,综合提升学生的逻辑推理和分析判断思维。网络故障分析虚拟仿真实验系统面向Windows平台的Web端用户使用,本系统采用的技术及作用包括:基于B/S(browser/server)系统架构的后台程序、3ds Max建立的虚拟仿真实验环境模型、NGUI制作的用户界面以及Unity 3D技术设计的业务仿真逻辑。本文详细介绍了整个网络故障分析虚拟仿真实验系统的设计与开发过程,以及仿真实验项目的开发框架,包括应用层、仿真层、服务层、支持层。该虚拟仿真实验环境中采用MVC三层结构模式,组织和编写了模型-视图-控制器之间的逻辑关系,从而不断的完成系统与用户之间的交互,以实现虚拟仿真实验系统的各项功能。使用My SQL数据库以存储各类实验数据,通过图形学工具Shader Forge渲染提高显卡的工作效率,运用Web GL技术将Unity项目嵌入到Web浏览器中,通过数据接口无缝对接,以便用户能够随时随地通过浏览器进行实验操作,Web GL文件通过在Wampserve32虚拟服务器中测试,各项功能正确,最终部署到服务器端。本系统作为虚拟仿真类教学系统,一站式服务简化了传统教学流程,在开发过程中,应用计算机图形学与Unity仿真引擎相结合的技术,在提高GPU运算效率的同时增强了视觉效果;在虚拟仿真系统开发过程中,分析应用了边缘光算法、碰撞检测算法、并设计了业务逻辑算法等,增强了系统的真实性;将Unity系统与Web系统通过Web GL技术融合,实现了单个系统功能性的跨越。
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