设备设计范文1
关键词： 机载； 电子设备； 热设计； 热仿真
中图分类号： TN806?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）03?0151?03
0 引 言
随着微电子技术和集成电路的飞速发展，机载电子设备也呈现出高性能、小型化的发展趋势，与此同时，电子设备所处环境更为恶劣，面临的挑战更加严峻，使得其热流密度急剧增大，元器件温度不断升高，产品可靠性逐渐降低。电子设备的散热问题日益严重，工程师在设计阶段对电子设备的热布局越来越重视，因此，热设计成为电子设备结构设计的一个关键环节[1?4]。
热设计的方法主要有试验、类比和仿真。试验方法能够准确得到设备内部关键元器件的温度分布，但是必须设计、生产实验样机，改进热设计的代价较大；类比方法操作方便、简单易行，但是只有同类型或者相似类型的产品可以比较，新研发的产品没有类比的基础，不可能得出类比结果；热仿真采用数学手段，能够比较真实地模拟设备的热状况，在方案阶段就能发现产品的热缺陷，从而改进设计，减少设计、生产、再设计和再生产的费用，降低资源消耗，缩短开发周期，提高产品的一次性成功率，为产品设计的合理性及可靠性提供有力保障[5?7]。
本文采用热仿真方法，对某机载电子设备进行热设计[8?10]。针对设备结构特点，提出多种不同的设计方案并对其进行了对比分析，确定最优的结构设计方案，指导某机载电子设备热设计。
1 热设计依据
根据电气功能设计要求，某机载电子设备由1个电源模块和4个功能模块组成，各模块安装顺序如图1所示，其中，模块4为电源模块，其余模块为功能模块。设备总功耗约30 W，电源模块功耗约10 W，模块3功耗约10 W，其余模块功耗共计10 W左右。设备所处外部环境温度为70 ℃，采用自然对流冷却散热方式，模块内部关键元器件允许的最高工作温度为105 ℃。
2 热设计过程
2.1 整机热设计
对某机载电子设备整机进行热仿真，仿真结果如图2所示。由图2可以看出，设备内部温度最高点为模块3上某处器件比较集中的区域，最高温度达到111 ℃左右，超过了元器件允许的最高工作温度，其他模块温度分布相对比较均匀，平均温度不超过100 ℃，基本接近元器件允许的最高工作温度。
考虑到整机热量集中于设备中部模块3上热流密度较大的区域，因此，调整设备整体结构布局，提出如下几种热设计方案：
方案一：将模块3与模块1调整位置，并旋转模块3的方向使得器件面朝上，保证模块3及其上布置的元器件靠近侧板以利于散热；
方案二：将模块3上发热量较大的元器件直接布在中导轨上以利于散热；
方案三：将模块3上发热量较大的元器件直接布在侧板上以利于散热；
方案四：将模块3上发热量较大的元器件紧贴横梁以利于散热；
方案五：将模块3上发热量较大的元器件紧贴横梁及侧板以利于散热。
对上述几种不同的热设计方案进行仿真对比，得到整机温度场分布如图3～图7所示。
2.2 模块热设计
整机热仿真结果表明，设备内部温度最高点集中在模块3上，因此，着重对模块3进行热设计。模块3上主要发热元器件布局如图8所示，图中虚线框内的6个元器件功耗合计5 W以上且集中布局，局部热流密度较大，因此，温度相对较高。模块热设计过程中，在兼顾电性能的前提下，将这6个功率集中的元器件布局略微调整，如图9所示，调整前后的模块热仿真结果分别如图10，图11所示。
3 热设计分析
对上述五种不同方案的结构布局及散热效果对比分析如下：
方案一通过改变模块3的位置及器件面朝向，使得大功耗元器件靠近侧板但没有与侧板金属壳体接触，散热效果较之原始布局略有增强但并不明显；
方案二和方案三将模块3上发热量较大的元器件直接布置在导轨或侧板上而不是布置在印制板上，通过导轨或侧板将大功耗元器件的热量完全散失，由于导轨或侧板是纯金属壳体，导热系数大，因此，此种布局方式换热效果较好，大功耗元器件集中区域最高温度仅为99.3 ℃，但是这种布局方式将元器件完全固定在电子设备的侧板或导轨等结构部件上，可维修性较差；
方案四将模块3上发热量较大的元器件紧贴横梁，通过横梁和盖板的接触将热量散失，与方案二和方案三相比，接触热阻多，传热路径长，散热效果差，但是，在使用过程中出现故障时可以仅将模块3拆卸维修，现场可更换性强；
方案五将模块3上发热量较大的元器件一面紧贴侧板，另一面紧贴横梁，大功耗元器件产生的热量通过侧板以及横梁和盖板同时散失，元器件集中区域最高温度仅为98.8 ℃，完全可以满足整个设备的使用要求，同时兼顾了设备的维修性。
通过上述对比分析，选择方案五作为某机载电子设备结构设计方案，并在此基础上，对模块3上元器件布局进一步调整，调整以后的模块3局部热流密度有所降低，元器件温度降低了约4 ℃左右，由于考虑电性能的要求，模块3上功耗集中区域的元器件不能过于分散布局，因此，调整布局以后的元器件温度并没有降低太多，但是，完全能够满足元器件使用温度要求。
4 结 语
通过对比多种不同的热设计方案，综合考虑散热效果及可维修性，选择了最优的热设计方案并据此开展了结构设计工作，某机载电子设备的热设计已随电气设计和结构设计一起通过了各项验证试验，现已成功交付用户，使用情况良好。同时，本文提出的热设计方案也为同类型机载电子设备热设计尤其是采用类比方法进行热设计时提供了较大的参考价值。
参考文献
[1] HANREICH G， NICOLICS J， MUSIEJOVSKY L. High resolution thermal simulation of electronic components [J]. Microelectronics Reliability， 2000， 40： 2069?2076.
[2] JANICKI M， NAPIERALSKI A. Modelling electronic circuit radiation cooling using analytical thermal model [J]. Microelectronics Journal， 2000， 31： 781?785.
[3] 张雪粉，陈旭.功率电子散热技术[J].电子与封装，2007，21（7）：35?39.
[4] 赵春林.电子设备的热设计[J].电子机械工程，2002，18（5）：40?42.
[5] 陈恩.电子设备热设计研究[J].制冷，2009，28（3）：53?58.
[6] 付桂翠，高泽溪，方志强，等.电子设备热分析技术研究[J].电子机械工程，2004，20（1）：13?16.
[7] 薛军，孙宝玉，刘巨，等.热分析技术在电子设备热设计中的应用[J].长春工业大学学报，2007，28（2）：176?179.
[8] 白秀茹，刘全胜.工程设计中的热设计仿真[J].综合电子信息技术，2007，33（4）：40?42.
设备设计范文2
电子设备结构设计电磁兼容设计中，常见问题体现在PCB设计、屏蔽设计、滤波设计、接地设计等方面，它们的出现，不仅降低工作效率，还可能导致安全事故发生。为应对这些问题，实际工作中应该有针对性采取处理措施，并重视电子设备的养护管理，提高设备综合性能。
关键词：
电子设备；结构设计；电磁兼容设计
1前言
电子设备结构设计构成比较复杂，它是由PCB、屏蔽系统、滤波、接地系统组合而成的综合设备。随着技术创新发展，综合性能更为强大，功能更加多元化，内部结构也更加复杂。但不能否定的是，如果忽视设计和管理工作，往往容易出现故障，不仅影响工作进度，还可能引发安全事故，降低电子设备的工作效率和综合效益。文章结合电子设备结构设计和运行作业的基本情况，探讨常见的不足，并有针对性的提出设计对策，希望能为实际工作提供指导与借鉴。
2电子设备电磁干扰源分析
电子设备运行过程中，往往受到内部和外部干扰，影响设备的正常运行，需要提高设计水平，促进设备作用的充分发挥。
2．1内部干扰
内部各元器件之间相互作用，进而产生干扰现象，对设备运行带来不利影响。常见形式如下:元器件发生漏电现象而引起干扰，无线电信号出现耦合，导线之间出现互感现象引起内部干扰。元器件工作时间过长导致发热，影响元器件运行的稳定性。公共地线上汇集电流，当电子设备在运营时，会出现电压降低现象，对设备产生不必要的干扰。
2．2外部干扰
外部电源及高电压出现绝缘漏电现象，对电子设备产生干扰。功率大的外部设备产生较强的磁场，出现耦合进而导致干扰现象发生。外部空间电磁波干扰电子设备正常运行，设备在温度不稳定的环境下工作，导致设备参数改变，也会干扰电子设备正常运行。
3电子设备结构设计电磁兼容设计的不足
电子设备结构设计中，有些设备存在质量缺陷，操作人员的综合技能不高，存在违规违章操作现象，可能导致电子设备出现相应的故障，制约设备综合性能的发挥，常见故障体现在PCB设计、屏蔽设计、滤波设计、接地设计等方面。
3．1PCB设计的不足
例如，PCB尺寸设计不合理，忽视对其综合性能的考虑，PCB板和元器件布局设计不到位，未能对各项参数全面考虑，难以提高设备的抗干扰能力，也制约电磁兼容性能提升。
3．2屏蔽设计的不足
组合体之间的电接触设计不合理，屏蔽材料选择不到位。设备机箱缝隙的屏蔽设备设计不到位，制约屏蔽设计水平提升，也难以提高电子设备的抗干扰性能。
3．3滤波设计的不足
设计过程中忽视对设备性能进行全面考虑，未能采取有效措施切断电磁干扰源，出现电磁干扰现象。
3．4接地设计的不足
接地点位置不合理，忽视考虑接地工作需要。电路组合接地方案不科学，抑制接电干扰措施不到位，降低接电设计水平，对设备运行也带来不利影响。
4电子设备结构设计电磁兼容设计的对策
为避免结构设计中可能出现的故障，提高施工作业效率，更好处理作业中遇到的问题，结合实际工作需要，笔者认为今后应该采取以下处理措施。
4．1PCB设计对策
首先，合理进行PCB尺寸设计。考虑抗噪音和抗串扰性能，提高尺寸合理性，避免出现尺寸过大或过小情况，使其更好发挥作用。其次，PCB板布局设计。尽量缩短高频元器件之间的连线，合理布置电路各功能单位的位置，确保信号流通性良好，尽量让信号流通方向保持一致。合理确定元器件参数，提高设备性能，并让元器件平行排列，增强抗干扰能力。最后，元器件布局设计。采用集成电路元器件，增强其抗干扰性能，提高电磁兼容性能。
4．2屏蔽设计对策
合理设计屏蔽组合体各部分之间的电接触，将接触电阻降到最小。屏蔽材料选用导磁率和导电率较高的材料，可在高导磁材料表面增加一层高导电率材料，促进材料的抗干扰能力增强。采取相应措施，提高设备机箱缝隙的屏蔽效果。将带背胶的铍青铜簧片粘贴于机箱缝隙结合面处，促进屏蔽效果提升。机箱制作时，应该合理采用焊接措施，确保焊缝平滑和连续，让接缝处和金属板的射频电阻尽可能相等，有效提升屏蔽效果。
4．3滤波设计对策
切断沿导线传播的干扰源，从而有效落实电磁兼容设计方法。采用两个电容器和一个电感器组成π型滤波器，作为滤波形式，并消除电路间的耦合，促进电磁兼容设计水平提升。将差模和共模滤波单元组合起来，抑制电流，降低高频段噪声衰减，提高兼容设计水平，促进设备综合性能提升。
4．4接地设计对策
合理选择接地点，提高电路组合接地方案科学性。采用多点就近接地方式，让接地点间的电位差尽量接近，避免相互之间产生干扰。要确保接地线和接地面的直流搭接阻抗小于2．5mW，确保电气连接的可靠性。注重接地面处理，提升抗氧化和抗腐蚀性能，促进接地设计水平提升。
4．5电子设备结构其他设计对策
重视接电保护工作，当电子设备出现损坏现象时，要检查各项设备，掌握设备的综合性能，确保满足要求。结构出现损失时，应该及时更换新的设备，保证设备运行的安全。还要提高电子设备设计和维修人员素质，完善设计措施和管理制度，加强电子设备的性能监测，及时排除故障，确保电子设备性能良好。
5结语
电子设备在日常运行中，由于受到自身质量状况、所在环境、工作人员操作技能等因素的影响，可能出现相应故障。如果未能及时处理，会影响作业顺利进行。实际工作中应该认真分析形成原因，有针对性的采取控制和完善措施，将故障及时排除，提高电磁兼容设计水平，促进电子设备有效运行。
参考文献:
［1］张敏．电子设备的电磁兼容设计［J］．科技风，2016(5)，86．
［2］刘丽平．电子设备电磁兼容设计研究［J］．信息与电脑，2013(1)，16～17．
［3］刘兴俊．电子设备结构设计中的电磁兼容［J］．中国新技术新产品，2015(3)，2～3．
设备设计范文3
色彩是一种非常重要的语言，它的主要作用是传达某种信息和功能，或引导和提示其他功能，甚至补充设计信息或弥补不足。产品的功能性使用即是使产品功能与色彩功能建立起内在联系。工业设备作为特殊行业的产品，其设计有特定要求，表现在色彩方面，则需要体现出工业设备最核心的价值。产品的表面色彩通过适当的比例分配、结构分割，可以帮助完善产品造型无法传达的视觉感受，以一种可以预见和可以控制的方式实现产品的功能表达。所以产品色彩的设计要和产品的结构、功能相匹配，如坚固、可靠、安全、重量感、力量感等。此外，色彩在机械设备上的运用还要重视产品的施工安全，通过产品色彩的有效运用强调产品的安全性能，这也是色彩设计的重要组成部分。合理的运用色彩语义可以达到强调产品功能的效果。从产品的整体色彩视觉来说，以消防车为例，其主要功能为保护城市的消防安全，因此其色彩则多为红色为主调，象征着火势与紧急，白色为辅调，象征灭火的水与泡沫，色彩与功能保持高度的一致性。此外，局部的色彩选择与色彩划分，同样对产品结构功能的突出有重要作用，以阿奇夏米尔的机床为例，上浅下深的色彩稳重搭配，与机械设备精密功能契合，局部色彩的改变是为了突出各部分的功能特点，高纯度、高明度的橙色则突出观察窗与滑门两处重要的结构部分，不仅强调了产品功能部分，并极具装饰美感。正确运用色彩，同样是增加工业设备识别性与安全性的重要环节。对识别性而言，特别是工业车辆，因其在施工环境中并没有任何特殊的防护设施，所以为了确保附近人员的安全，设备本身通常会使用具有高纯度、高明度的色相，如黄色、橙色及红色，以此与周边环境中的土地灰色形成对比，提高识别性。在工业生产中，合理地在相应设备或部件上施加警示色可以提高操作人员工作时的安全性，如需要引起人们特别注意的开关、操作手轮、手把、起重设置以及需要警告人们不能随意靠近的危险设施都需要采用示警功能好的色彩。
2运用色彩调节人与环境的关系
色彩在知觉的不同水平上具有心理语义，如色彩的温度感、距离感、进退感、体积感、硬度感，以及色彩表现的清与浊、动与静、明与暗、紧张与松弛、开朗与忧郁、稳定与动荡、活泼与呆滞等。色彩符号的心理语义能直接作为环境因素的反映，缩小与人们进行该项活动所需的最佳环境因素间的差距。所以，充分运用色彩的这种特性能够发挥到类似于空气调节器调节周围环境的作用。通常情况下，色彩调节作用主要体现在产品与环境温度等外界条件的一致性方面。比如浅色对光和热有反射作用、深色则能够吸收光和热，所以在寒冷地区通常会使用暖色调的产品、在热带地区则会使用一些冷色调的产品。这样能根据地理环境调节人们的心态，提高人们的工作效率与生活舒适度，但是在产品色彩的选择上一定要避免那些能使人产生目眩感觉的反射色彩。合适的产品色彩设计，不仅保证产品与环境的一致性，给环境带来一份美感，还能让操作者心情舒畅、愉悦，提高工作的效率和质量。例如，工业车辆作为大型工业设备，对周围的环境和行人都有一定的危险性。所以工业车辆外装的用色中不能不考虑安全的因素。但是如果使用一般用来标示危险物的橙红安全色，当多种工业车辆一起施工时，就会使整个工作环境感觉紧张、有暴力感。因此基于周围环境考虑，此类工业设备的外观施色需要注意两点：一是，不宜使用与环境色明度过分接近的色彩，否则当工业车辆突然出现时会因为与环境色没有足够的明度级差从而难以被清晰地确认其轮廓；二是，切勿使用伪装色，不然就容易破坏自身应有的轮廓从而造成错觉。
3色彩规划要符合美学原则
工业设备的色彩设计一定要坚持以美学原则为基础，结合产品的实际情况，合理分配色彩设计、恰当分割产品色彩结构，如色彩的对比与协调、色彩的变化与统一、色彩比例与产品尺度、色彩的节奏与韵律等，这些都需要美学原则的理念支撑。工业设备的色彩规划要求工作人员在设计之前熟悉设备的造型，然后才能确保产品与色彩的完美结合。工业设备的处理一定要充分体现出产品的安全稳定性。设计人员应该充分利用产品色彩自身的功能做好产品整体的配色工作，配色时要结合设备结构的不同部位，根据美学原则中的色彩理论进行色彩的配比，这样就能够在满足人机工程学理论的基础上塑造产品的良好形象，给工作人员带来美的享受。像数控机床的色彩设计，通常因为此类设备多直线型机柜体式的造型特点，为体现出其精密、稳重的行业形象，并让操作者产生可以信赖的心理感受，设备的色彩规划一般会遵守上轻下重的稳重型配色规律，即设备的上部分采用例如银白色、浅蓝色等明度较高、饱和度较低的颜色，达到轻盈的视觉感受，而下部分则采用如深灰、黑色等色相感弱的颜色，体现出坚硬感和稳重感。如DMG的数控机床，上白下黑的色彩搭配，加之钢琴烤漆工艺，完美显现工程设备的庄重感与雅致感。此外，色彩的搭配与选择还要注意主次分明，避免杂乱无章，充分利用色彩的虚实感、厚薄感与轻重感等，弥补因造型或结构设计所造成的不稳定、不均衡态势。由此可见，美学原则中色彩理论的有效运用能够通过改变机械的视觉效应进而提高工作人员的工作效率。
4通过色彩设计树立企业形象
工业产品的色彩规划，不仅能表示其功能、使用等属性，随着现代社会的不断发展，时代赋予工业产品色彩更重要的意义，工业设备的色彩设计原则要求色彩要和产品的形象保持一致，这就能从一定程度上体现出产品的整体形象，通过视觉效应传达产品的设计理念与企业的形象。在现代化的产品形象塑造工作中，产品色彩的设计是其中一项重要因素，产品的色彩设计要在满足企业自身需求的基础上，进一步提升企业的整体形象、传达企业理念。虽然说现代大量的工业设备公司都是以黄色为机身的主色调，但在细节方面依然存在一些差异，采用的色彩明度也不尽相同，有的明度高一些，有的则低一些，有的还会掺杂一些其他颜色。比如三一挖掘机的色彩设计，机身主要是以黄色为主色调，驾驶室则是暗色，机械上还会有一些红色的特殊标志，这样的色彩设计能够彰显出企业的设计理念，让人们感觉到产品的可依赖性。在工业设备的色彩设计中，产品企业标志的色彩设计也发挥重要作用，要充分体现出产品需要传达的信息，而且还要和产品品牌形象、企业整体形象等相适应。标志设计也应做到简单明确化，提高产品标志的识别度。另外，产品标志的色彩要和设备色彩形成鲜明的对比，满足产品设计的时代感。如卡特•彼勒公司在产品标志的色彩设计中选用黄、黑两种颜色，对比效果较好，识别度也较高，产品品牌和企业整体形象都得以良好的塑造、提升。
5用色规范要符合行业标准
针对特定行业，国家针对其产品会制定相关的行业标准，在工业设备的色彩设计方面也同样需要遵守一定的行业规范。根据中华人民共和国安全色国家标准GB2893－2001，规定：红色代表禁止、绿色代表通行，黄色代表注意，蓝色代表指令。因此，一般而言：危险、语义最明确的红色，会标示在工业结构的危险区域，如危险信号灯、机械运转的外露部分、即停按键等；而黄色作为警示色彩，通常将其使用在警示标线、警示信号灯等，提醒人们注意；绿色是提示标志，道路通行和安全通道、机器启动及安全信号都用绿色来表示。国标规定的用色标准与人们长期的生活习惯也保持了一致性，日常生活中的色彩在工业设备中得以沿用，所以工业设备的色彩规划设计，应严格遵守行业标准与规范。
6结语
设备设计范文4
关键词：嵌入式；linux；DHCP
中图法分类号：TP319
1 简介
基于linux环境的嵌入式网络设备越来越多的出现在市场上，DHCP功能是网络服务设备中比较重要的功能之一。在网络设备主打功能的基础上，做到更有特色的附属功能，对设备的销售和营销买点会有很大的帮助。
本文主要在linux环境搭建DHCP服务器，设定开发产品为硬件防火墙，具有更加多样化的网络功能，为该类设备打造具有基础的DHCP功能外，特色化的DHCP Server和DHCP Relay功能。
2 开发环境
开发环境是基于linux的交叉编译环境，采用内核版本2.6.25。编译器版本gcc 4.3.0。编辑器采用vim 7.1，能更好的支持linux程序的开发。
3 开发目标
主要用来实现DHCP Server功能和DHCP Relay功能。
DHCP：动态主机配置协议。
DHCP Server：当一台连接到TCP/IP网络上的计算机启动时，能够自动地为这台计算机配置有关的TCP/IP参数，包括IP地址、子网掩码、缺省网关、DNS等等。
DHCP Relay：如果DHCP客户机与DHCP服务器在同一个物理网段，则客户机可以正确地获得动态分配的ip地址。如果不在同一个物理网段，则需要DCHP Relay Agent（中继）。用DHCP Relay可以免去在每个物理的网段都要有DHCP服务器的必要，它可以把客户机的消息传递到不在同一个物理子网的DHCP服务器，也可以将服务器的消息传回给不在同一个物理子网的DHCP客户机。
4 系统架构
4.1 系统DHCP设计原理
DHCP采用客户/服务器模型，当DHCP客户端程序发出一个广播信息，请求一个动态的IP地址时，DHCP服务器会根据目前已经配置的地址范围中选择一个IP地址，以地址租约形式提供一个可供使用的IP地址和子网掩码给客户端，图1给出的是一个最简单的情况。
客户计算机从DHCP服务器获得租约要经过以下四个步骤：
（1）请求IP租约
当DHCP客户计算机第一次启动或初始化IP时，其IP地址并没有任何设置，使用0.0.0.0作为源地址，将DHCP DISCOVER消息广播发送给本地子网。
DHCP DISCOVER消息中还包含客户的MAC地址和客户机名称，这样DHCP服务器可以确定是哪个客户机发来的请求。
（2）提供IP租约
DHCP服务器收到DHCP DISCOVER消息后，将DHCP OFEER信息直接送到客户机。DHCP OFEER信息中包含了客户机的MAC地址，所提供IP地址，子网掩码以及DHCP服务器的IP地址。
DHCP服务器发送DHCP OFEER信息之后仍暂时保留发送给客户计算机的地址，并等待该地址客户的确认信息。
如果在一秒钟内DHCP客户机没有收到IP地址，就将DHCPDISCOVER消息重复广播四次，四次重试的间隔时间为2、4、8、16秒。四次之后，如果仍未能收到服务器的回应，则运行Windows 2000的DHCP客户机将从169.254.0.0/16这个自动保留的私有IP地址（APIPA）中选用一个IP地址，而运行其他操作系统的DHCP客户机将无法获得IP地址。DHCP客户机仍然每隔5分钟重新广播一次，如果收到某个服务器的回应，则继续IP租用过程。
（3）选择IP租约
因为客户可能收到网络上多个DHCP服务器的DHCP OFEER消息，要决定使用哪一条消息。一般情况下，客户机使用第一条接到的信息，然后广播DHCP REQUEST消息作为响应，消息中还包括它所接受的IP租约的DHCP服务器的MAC地址，这样，其他DHCP服务器可在收到广播后将它们的IP地址释放回可用的地址池。
（4）确认IP租约
当被选择IP租约的DHCP服务器收到DHCPREQUEST消息后，将用DHCP ACK消息应答。DHCP ACK消息告诉客户计算机它现在具有有效租约。一旦客户机接收到DHCP ACK消息，就完成自己的IP配置并成为一个完全受租的客户。
当DHCP客户机在租约期限过了一半的时候，尝试更新租约。DHCP客户机直接给DHCP服务器发送DHCP REQUEST消息。如果DHCP服务器可用，将发回DHCP ACK消息，其中包含新的租约和已更新的参数。DHCP客户机在收到DHCP ACK消息后更新配置。如果DHCP服务器不可用，客户机将继续使用它的租约。然后在租约期限过了87.5%的时候，广播DHCP DISCOVER消息，接受任何DHCP服务器发出的租约。
如果租约到期，客户机必须停止使用当前的IP地址。然后开始新的租约过程。
在客户机请求一个非法的或重复的IP地址，DHCP服务器用DHCP NAK消息拒绝，迫使客户机重新获得一个新的合法的地址。
4.2 DHCP Server服务
DHCP Server主要作用是为网络客户机分配动态的IP地址，从而提供安全、可靠的TCP/IP网络配置，保证IP地址不发生冲突，减少了在TCP/IP网络上增添、移动和配置计算机的管理负担，使IP地址管理自动化。
4.3 DHCP Relay服务
DHCP Relay在处于不同子网间的DHCP客户机和服务器之间承担中继服务，可以将DHCP协议报文中继到跨网段的目的DHCP服务器（或客户机），于是不同网络上的DHCP客户机可以使用同一个DHCP服务器。这样，既节省开销又便于集中管理。
DHCP Relay工作原理如下：
当DHCP客户机启动并进行DHCP初始化时，它会在本网络广播配置请求报文；如果本网络存在DHCP服务器则不需要配置DHCP Relay直接就可以进行DHCP配置操作；如果本网络里没有DHCP服务器，则与本网络相连的带DHCP Relay功能的网络设备在收到该广播报文并适当处理后，会将该广播报文转发给其它网络中的DHCP服务器；DHCP服务器根据客户机提供的信息，为其作相应的配置，并通过DHCP Relay将该配置信息发送给客户机，完成对客户机的动态配置。
5 性能测试
采用的基准测试平台是：EM系列平台，发往外部服务器的处理能力为10K/s。硬件性能1.5G Atom处理器，2G内存。超过处理能力时会丢弃日志，比如队列满了的时候会丢弃该日志。当高处理能力为1K/s时，不会发生丢弃日志的情况，大于1K/s发生日志丢失。
性能测试目标
（1）可以配置得DHCP得VLAN接口和VLAN得个数一样，4094个。
（2）每个VLAN接口最多可以配一个DHCP Server，每个DHCP Server可以最多配置512个静5.3态IP。
（3）静态IP的最大数目是4k个。
（4）1s内可以为100个主机成功分配IP。
（5）启动DHCP Relay服务和DHCP Server服务的VLAN接口个数限制为512个。
6 结束语
按照上述模式成型的DHCP能基本满足设备应用。但测试中发现在极端测试环境中还存在对其他模块配合不够精细的情况，也就是DHCP Relay服务是个全局得模块，并没有实现只是针对单个DHCP接口启动relay服务的功能，后续开发中继续针对这种情况作优化。
参考文献：
[1]Gary R.Wright，W.Richard Stevens TCP/IP详解卷2：实现[M].北京：机械工业出版社，2000，7.
[2]W.Richard Stevens TCP/IP详解卷1：协议[M].北京：机械工业出版社，2007，8.
[3]W.Richard Stevens TCP/IP详解卷3：TCP事务协议、HTTP、NNTP和UNIX域协议[M].北京：机械工业出版社，2000，9.
[4]Daniel.P.Bovet，Marco Cesati深入理解LINUX内核[M].北京：中国电力出版社，2007，9.
[5]毛德操，胡希明.LINUX内核源代码情景分析上册[M].浙江：浙江大学出版社，2001，9.
[6]毛德操，胡希明.LINUX内核源代码情景分析下册[M].浙江：浙江大学出版社，2001，9.
[7]Robert Love LINUX内核设计与实现（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2006，1.
[8]Claudia Salzberg LINUX内核编程[M].北京：机械工业出版社，2006，7.
[9]Qing Li.KeiichiShima IPv6详解：卷1：核心协议实现[M].北京：人民邮电出版社，2009，1.
[10]Qing Li.KeiichiShima IPv6详解：卷2：高级协议实现[M].北京：人民邮电出版社，2009，1.
[11]M.Rose，K.McCloghrie.Concise MIB definitions[S].RFC 1212，Mar，1991.
[12]赵清晨，李同芳.Linux操作系统实用教程[M].北京：机械工业出版社，2008，2.
[13]孙斌，高翔.linux操作系统[M].西安：西安电子科技出版社，2011，2.
设备设计范文5
【关键词】矿山设备 备件管理 备件管理系统
一、设计背景
小矿公司是一家大型钢铁企业下属的一家矿业公司，主要进行石灰石的采掘和冶炼，为钢铁的冶炼提供原材料，其石灰石的年产量是300万吨。小矿公司设备总价值约2 亿元，备件种类上千种，价值约900万。
小矿公司的设备主要由套筒窑系统和回转窑系统、采掘设备组成，其主要设备有预热器、排烟机、风机、皮带输送机、斗式提升机、颚式破碎机、柱磨机、振动筛、给料机、除尘器、钻机、挖掘机等。设备及备件具有多、杂、繁等特点，对备品备件进行科学、系统管理尤为重要。
二、当前备件管理存在的问题
备件未进行分类，随意堆置，查找困难，效率低下。如查找不到造成重复购买，引起浪费。备件未集中管理，各车间库存雷同较多，不能共享，积压严重，浪费巨大。备件互换性不够。备件积压严重，经常出现缺货、断货现象，严重影响生产。对备件基本上无计划、统计、分析、预测等工作，处于需要就买的状况。遇到备件无法及时到货时，延误生产。库房采取手工记录，工作量大，效率低下、库管人员素质低下，责任心不强，如遇人员更换则易出现交接不清的情况，造成台账混乱，查找不清。各车间库管人员和采购人员不能及时准确了解备品备件的具体存放数量和在订合同量，吃不准库存能不能满足生产、维修需要，造成订购量加大，引起浪费。某些进口元器件，价格昂贵，周转周期长，占用资金较大。备件申报随意性很强。订货合同、产品说明书、技术资料管理不善，影响生产和维修。报废设备备件未及时有效处理，造成堆积。
三、系统功能设计
为解决上述备件管理中存在的问题，提高管理效率，提高生产率，减少浪费，对设备备件管理系统提出了以下要求：规范管理、信息共享、智能化支持、业务跟踪监控、分析决策支持。
本系统分功能模块，分别是：计划管理、订货管理、合同管理、入库管理、出库管理、动态库存、盘存处理、系统维护等。
四、软件选型
综合考虑实际情况，本软件系统采用的服务器是IBM255 CPU：4x3.0G/cash：2M/ram：4G/disk：4x73G，采用的是类Unix的操作系统Linux DC server 4.1作为数据库平台的操作系统，选用Oracle9i 作为数据库平台。
五、备件管理系统的实施与应用
成立备件管理信息系统开发小组。成立备件管理信息系统开发小组，负责该系统的设计、软件编程、实施应用等工作，确定相关开发人员名单。召开专题研讨会。针对本矿备件管理现状及存在问题进行调查研究，分析备件管理存在的问题，明确实施本系统需要进行流程改造的问题，同时也确定了本系统的目标。修改备件管理制度。从制度上规范备件管理制度，使备件管理流程更加简明、实用、规范。召开相关管理人员研讨会。征求设备管理员、备件员、库管等的意见，完成软件的主体功能设计。进行全矿培训。组织全矿相关人员进行设计思路、软件功能、操作规程、试运行等培训，根据大家的意见进行改进。硬件配备。对相关科室进行电脑等硬件配备。
六、系统实施过程中出现的问题
备件信息不足，备件分类管理不完善。软件实施阻力。有部分员工不习惯使用电脑进行办公，更乐于手工管理。供应商管理更新不足，使采购提前期加长。
七、系统实施应用取得的效果
引入了先进的、适合本矿特点的管理思想，并为管理思想的贯彻和执行提供了信息化平台。库存管理技术从人工管理进入了计算机管理的信息化管理，使管理水平上了一个新台阶。整理完善了部门相关业务流程，提高了备品备件管理效率。合理配置了部门内部资源。工作计划性得到加强，执行能力加强。增加了维护工作透明度，提高了工作监督机制和效率。
设备设计范文6
1计量检定管理系统设计
1.1分级系统及安全性(1)按照军队计量相关法规的要求，建立针对性较强的计量检定数据库系统，并实现一级、二级和三级计量站的联通。二级、三级各计量检测站点的检测报表自动汇总到一级站；检测记录可供医疗卫生部门管理机关及职能科室查阅。(2)系统实施分级权限管理，并实现严格的安全保密措施。拥有数据容灾、备份恢复机制。
1.2流程化管理系统可通过知识库及用户设置建立年度检测计划，具有到期提醒、检测参数设置等功能。拥有完善的信息公布自动收集汇总功能，通过信息公布所反映的各项信息，当年3个月记录的数据与去年同期进行对比，分析信息走势及书写非正常原因，提供分析预测，为计量科学化管理提供依据。
1.3闭环检测及无纸化办公应用软件能够自定义流程，实现计算机自动化、无纸化办公。文档类工作全部转为计算机处理，基本实现设备信息和检定记录电子化；实现计量操作过程闭环式管理；设备基本信息、检定结果及分析报告可由经过授权的用户调用，达到信息最大共享；知识仓库为医疗设备管理及使用部门提供诊断帮助和评估信息；医疗设备质量自动监控，最大限度减少操作差错。
1.4信息分析挖掘以数字化检测记录为研究基础，分析设备型号规格、季节及使用状况，并深度挖掘对科研管理有用的知识信息，为设备分析评估、购置计划、报废淘汰以及预防性维护等提供辅助决策信息。
2计量检定管理系统实现
2.1模型框架使用医院信息平台，尽量减少不必要的重复建设[21]。医院原有的各业务系统和信息系统通过医院信息平台提供的接口实现整合，继承已有的数据资源和服务，保持系统发展的可持续性，坚持“最大边际效应”的原则抉择信息共享与资源投入。远程监控系统平台基于J2EE的B/S结构，整个应用划分为表现层、业务逻辑层和数据访问层。①采用JSP编程技术实现表现层；②通过提供人机交互的界面，便于系统远程维护及升级，用户随时随地通过网络登录系统平台；③只需一套中心软件、硬件设备，且中心设备投资少、远程维护方便的特点，适用于联网通讯模式；④数据访问层采用JDBC-ODBC桥实现，业务逻辑层以Applet方式嵌入在浏览器中与服务器交互，并实现文档模板套用、痕迹保留、公文域以及电子签章等常用功能[18]。
2.2基本数据结构由设备信息构成基本数据。通过联接“军卫一号”数据库系统，实现调用和查询所属医疗机构设备相关信息。并据此建立对应的设备检定记录信息，其中包含有设备编码、设备生产厂家信息、设备使用单位信息、设备型号规格、相关日期信息以及对应文档信息等内容。
2.3设备检定记录(1)设备检定记录贯穿整个计量与质量控制过程，完整集中记录检定过程及设备检定结果，具有高度的共享性，是计量与质量控制检定信息系统的核心。除利用设备检定记录了解设备当前运行状态外，还可通过记录了解到设备既往运行状况，从而帮助设备管理者及使用者掌握设备运行的各种情况，及时采取有效手段应对可能存在的问题。(2)设备检定记录主要由二级、三级检定机构负责创建，是设备生命周期信息档案的重要来源和组成部分。设备生命周期信息档案对设备检定记录的信息需求并非全部，具有高度的目的性和抽象性，是设备检定记录在概念上的延伸和扩展。设备检定记录的系统架构符合设备生命周期信息档案架构的时序三维概念模型[20]。(3)设备检定记录的主要内容为设备基本信息索引、设备检测参数、检定参与人员及检定结论等。根据现阶段设备检定记录标准化目的和标准化原则，目前设备检定记录的数据标准包括设备检定记录信息模型、设备检定记录数据组与数据元标准以及设备检定记录基础模版与数据集标准。
2.4设备检定记录信息模型信息模型用于规定信息间的结构和关系独立于任何具体的信息系统。设备检定记录信息模型的作用是，为设备检定记录中来源于不同检定类型的记录信息(数据元)建立一个标准化的数据表达模式和信息分类框架，使得不同的信息(数据元)根据不同的特性，能够分别定位在相应的层级结构中，从而实现数据元的科学归档，并方便设备检定记录的快速分类和共享[22-23]。信息模型包括设备检定记录数据结构和文档信息模型两部分内容。(1)设备检定记录数据组与数据元标准：①数据组是将相关数据元聚集形成的一种复合的数据结构，可以只包括数据元，也可以具有层次性结构、包含嵌套的数据组及数据元；②数据组通过其中的数据元标准化赋值而获得规范定义；③数据组是构成设备检定记录的基本单元，标准化数据组的重用是实现设备检定记录规范化的主要途径之一；④设备检定记录基础模板是用于指导检定文档数据创建的形式和方法；⑤制定设备检定记录基础模板的目的是用标准化的数据组，根据设备检定记录信息模型以及检定活动的业务规则，用数据元允许值约束后生成各类实际应用的检定记录(业务活动记录)。(2)一个设备检定记录基础模板可对应一个或多个检定文档，是设备检定记录信息模型的应用实例。其基本构件是可重用的数据组和数据元值域。针对医疗设备检定中与13类强制检定设备(器械)、5项目外检项目，产生设备检定记录基础模板18项。设备检定记录基础模板数据集标准是对设备检定记录基础模板中所包含的各数据组和数据元，按照统一的属性描述规则进行有关限制性说明，包括数据元及数据元值域代码标准。一个基础模板对应一个数据集，共制定18项设备检定记录基础模板数据集。
2.5使用者及数据关系模型
系统用户采取分级管理设置，根据权限将使用者进行划分，并分别授予对应权限。其用户分为管理员、使用者及访问者3个用户组。数据关系模型如图2所示。
3医疗设备检测工作流程设置
根据检测医疗设备的具体操作流程及检定报告内容，设置设备参数检测顺序，生成检测报告模板并保存。系统可根据使用者需求建立并启用自动化评估标准，即可根据预先设置的选项、阈值代入设备检测模型，获得检测结论[21,23]。医疗设备检测工作流程设置如图3所示。图2数据关系模型图医疗设备中的除颤仪、输液泵、呼吸机及高频电刀等部分设备检测过程可通过智能采集终端设备，将采集得到的设备检测信息流直接存入数据库，从而降低了人为干预引入的误差，同时也减少了录入的时间。计量设备和部分质量控制设备采取手工记录数据的方法，输入基本检测数据，由程序完成数据计算，并提交审核；经核验人员审核后系统调用文档生成器，生成对应检测报告并保存记录。系统可根据检测结果打印检定标识，明确设备当前检测状态。系统还可根据使用者要求启用查询向导，按照字段及字段限制生成查询并生成查询文档；使用者也可以通过检定记录数据明细视图启用字段筛选器完成查询过程。
4结语
