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（2）計算機通信技術在數據處理和預測功能的應用

計算機通信技術能夠滿足管理信息系統對數據處理的要求，不僅能夠保證數據處理的高效性和數據傳輸質量的優良性，而且在數據處理方面的優勢無與倫比。計算機技術在管理信息系統的數據處理得到了十分廣泛的推廣，并且成為了數據處理的主流技術。數據處理和傳送是計算機通信實現預測功能的基礎，為提高和保證預測準確性提供必要的技術支持，能夠充分發揮計算機通信技術預測功能的優勢。

（3）計算機通信技術在計劃決策和控制方面的應用

信息管理主要是對數據庫的數據進行整合管理，計算機通信技術可以幫助提高這方面的管理。國內使用最廣泛的通信協議就是以太網，計算機通信技術在此保障下可以很高對數據庫數據進行篩選梳理到最后的整合，控制和決定了哪些信息需要，哪些信息需要再加工等決策，為工作人員的工作提供給了便捷的技能。其重要性表現在以下幾個方面：1）信息管理系統要實現有效的數據傳輸，必須應用計算機通信技術在信息管理系統中，數據的傳輸是系統運行中的重要功能，為了保證數據傳輸能夠滿足準確性和高效性的特點，計算機通信技術的應用成為了必然?？紤]到計算機通信技術的優點，可以在標準協議的指導下完成不同計算機終端之間信息的傳輸，所以，出于信息管理系統信息傳輸的目的，在信息管理系統中計算機通信技術得到了重要應用。2）計算機通信技術為信息管理提供了數據參考服務和決策服務，由于信息管理比較復雜和繁復，使得信息系統對信息管理的有效性成為了系統成功衡量的坐標。如果系統要實現有效性，就必須以計算機通信技術的基礎，利用它的優點構建整個系統管理框架，最終實現信息管理的有效性，保證系統的正常運行。3）計算機通信技術之所以能提高系統信息管理的效率，主要是因為這項技術可以解決不同終端計算機之間的信息交流和數據傳輸，之間傳輸數據的時間在很大程度上被大大縮短，這就無意間縮短了系統的運行時間，進行提高了系統的整個運行效率。

二、計算機通信技術在信息管理系統中的應用

（1）計算機通信技術在信息管理系統數據處理中的應用

信息管理系統的功能之一是能夠對數據進行快速處理，在這一過程中，對數據傳輸產生了現實的需要，而計算機通信技術的優點是能夠提高數據傳輸效率、保證數據傳輸質量，基于這一優點，計算機通信技術在信息管理系統的數據處理中得到了重要應用，并成為支撐數據處理的關鍵技術。

（2）計算機通信技術在信息管理系統預測功能中的應用

信息管理系統預測功能的實現是以大量數據為基礎的，而基礎數據的獲得離不開信息管理系統的數據傳輸。基于這一現實需要，以數據傳輸為特點的計算機通信技術在信息管理系統中得到了廣泛的應用，成為了實現信息管理系統預測功能的重要技術支撐。

（3）計算機通信技術在信息管理系統計劃功能中的應用

信息管理系統的計劃功能，主要是基于各個管理層的基礎數據而構成的，因此對數據的需求，決定了信息管理系統必須應用一種可靠的技術實現數據的傳輸,成為了實現信息管理系統計劃功能的主要技術。

（4）計算機通信技術在信息管理系統輔助決策功能中的應用

信息管理系統輔助決策功能是整個系統功能中的重點，為了保證該功能的實現，信息管理系統積極應用了計算機通信技術，使信息管理系統能夠對數據進行綜合處理和傳輸，提高處理和傳輸效率，提高輔助決策功能的實效性。

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一、武廣客運專線通信系統構成

通信系統是客運專線重要系統組成之一，系統由通信承載系統、通信業務系統以及通信支撐系統組成，共14個通信子系統。

通信承載系統由傳輸系統、數據網、通信線路以及車站、段所綜合布線系統組成，為通信系統以及其他各類應用系統提供語音、數據、圖像業務的傳送服務。

通信業務系統由電話交換及接人系統、調度通信系統、專業移動通信系統、會議電視系統、應急救援指揮通信系統、綜合視頻監控系統組成，提供有線、無線相結合的公務通信、調度通信等基本通信業務。

通信支撐系統由通信綜合網管系統、同步和時鐘系統、電源系統、電源及通信信號機房環境監控系統組成，作為上述通信承載網、通信業務網相關子系統的運營支撐，提供電源、時鐘同步、網絡管理等功能。

二、通信各子系統功能

2.1傳輸網

提供對車站間物理層業務、數據鏈路層業務的支持，實現TDM、以太網等業務的接入、處理和傳送。

滿足信號系統、牽引供電系統、客運服務等涉及安全生產、資金往來的應用系統的通信傳送需求，并為通信業務網提供傳送通道。

采用STM-6410Gb／s系統組建多業務傳輸平臺(MSTP)骨干匯聚層；采用STM-4622Mb／s接入網系統組建多業務傳輸平臺(MSTP)接人層；采用STM-6410Gb／s設備組成鏈型網絡，MSP鏈型復用段保護方式；采用STM-4622Mb／s設備，根據業務節點的類型組成多個通道保護環。

2.2數據網

為不涉及安全生產、資金往來的各種應用系統提供網絡層的廣域網互聯服務，包括綜合視頻監控、會議電視、各類信息系統等。采用MPLSVPN技術提供各個業務系統業務數據的隔離和QoS保證，利用本線MSTP傳輸系統作為承載平臺。采用核心、匯聚、接入3層結構。

核心層在客專調度所設置骨干路由器，對全線的數據業務進行轉發；匯聚層在沿線大站設置匯聚路由器，負責區域內數據業務的轉發；接入層在沿線客運站、段所、客專公司設置接人路由交換設備，負責站內數據業務的接人。節點之間通過MSTP系統提供的155Mb／s通道互連，構成環形、星型雙歸。

利用MSTP多業務光接入網提供未設置數據網沒備節點的數據業務的匯聚和接人。

2.3通信線路

在鐵路兩側電纜槽道內各敷設1條主干32芯光纜，形成不同物理路徑的光纜線路，纖芯容量及分配滿足各專業的需求；沿線另敷設8芯短段光纜解決GSM-R光纖直放站的纖芯需求。

2.4車站、段所綜合布線

在客運公司、動車段、綜合維修段及各車站設置綜合布線系統，由工作區子系統、水平子系統、干線子系統、設備間子系統、管理子系統組成。

2.5電話交換及接入系統

利用鐵通既有程控交換設備，按照綜合維修段管界分段納人既有鐵路電話交換網統一編號組網。

新沒接入網系統，沿線車站新設ONU設備，分段接入新設OLT設備，OLT設備通過V5.2接人鐵通程控交換設備。

2.6調度通信系統

提供各種具有調度通信特征的語音通信業務，實現固定用戶與移動用戶的統一呼叫。提供鐵路專用通信、站場通信、站間通信。采用固定用戶接人交換系統WAS組織調度通信系統。通過與CSM-R系統互連，實現有線無線調度一體化。在客專調度所、通信站新設調度所FAS設備，互為備用，實現調度所FAS設備的同城異地備用。沿線各車站、動車段、動車運用所新設站段FAS，通過傳輸系統提供的E1接入調度所FAS設備。新設FAS設備通過30B+D接口、DSS1信令與既有部干調、路局數調系統互聯，解決調度臺間聯絡業務。

2.7專用移動通信系統

采用GSM-R系統提供無線列調、ETCS-2列控、車次號跟蹤、調度命令傳輸、區間公務移動通信等業務應用。系統采用GSM-R技術實現，由交換子系統、基站子系統、運行與維護子系統、移動智能網子系統、通用分組無線業務子系統以及GSM-R終端組成。

交換子系統、移動智能網子系統、通用分組無線業務子系統由GSM-R核心網工程建設。

為避免基站子系統部分設備的單點故障提高GSM-R系統的可靠性，基站子系統可采用單網冗余覆蓋建設方案，當某一個基站出現故障時，相鄰兩個小區的覆蓋電平仍然能夠達到系統規定的性能要求。根據行車密度、車站股道數和定員數，結合話務模型進行測算，基站容量按樞紐站四載頻、一般車站三載頻、區間基站兩載頻設計。

2.8會議電視系統

會議電視系統為全線的運營管理提供高質量的視頻會議功能。系統采用H.323架構，H.264壓縮編碼格式，利用數據網進行承載。

2.9應急救援指揮通信系統

應急救援指揮通信系統由應急中心設備以及沿線現場設備組成，緊急情況下為應急中心提供事故現場的實時動態圖像，并建立雙向的語音、數據傳輸。

長大水底隧道(武廣瀏陽河隧道)另設緊急電話系統、隧道視頻監控系統和廣播系統，為隧道的緊急救援提供更多的通信保障。

2.10綜合視頻監控系統

由監控中心、監控分中心、監控終端以及前端設備構成。監控中心設于客專調度所，負責全線視頻監控設備及網絡的統一管理和調度，可以對全線的視頻監控圖像進行調用。監控分中心設于沿線客運站，負責本站及相鄰區間的圖像存儲、后期分析處理以及圖像的分發管理。監控終端設于調度所、綜合維修段、路局相關部門?？梢詫軆鹊囊曨l監控圖像進行調用。前端由攝像機設備、光端機、視頻服務器(編碼器)設備組成，設置于沿線車站、區間現場，實現對監控對象圖像的采集和前期分析處理。

2.11通信綜合網管系統

在客專調度所設置綜合網管系統中心設備，包括數據庫服務器、應用、采集服務器、磁盤陣列、交換機、第三方軟件、應用軟件、管理終端等，實現對客專調度所管轄范圍內通信網絡的管理。前端通過與各通信子系統網元級管理系統互連，實現對通信子系統網管信息的采用。在綜合維修段、路局沒置遠程管理工作終端，滿足相關運營維護人員對其管內通信系統的管理。

2.12同步及時鐘分配系統

為通信系統以及其他信息系統提供時鐘同步、時間同步功能。時鐘同步采用主、從同步方式，沿線設置多個二級節點時鐘BFF$，時鐘同步源取自鐵通既有LPR時鐘信號。在客專調度所設置中央主時鐘(包括GPS)以及NTP分配單元，通過數據網、傳輸系統提供標準時間信號。

2.13電源系統

系統采用直流通信設備提供高可靠性的48v直流電源、交流通信設備提供高可靠性的220V交流電源。

采用組合開關電源設備和閥控式密封鉛酸蓄電池組，電源整流模塊采用N+I方式備份，配置2組蓄電池組，后備時間1h。采用UPS系統和后備電池組，配置1組蓄電池組，后備時間1h。

2.14通信電源及通信信號機房環境監控系統對通信、信號機房的機房運行環境和安全等進行實時監控，可監測的環境量包括溫濕度、煙霧、水浸、門禁、非法入侵、空調的控制；對通信系統所采用的交、直流電源設備進行監測。

由一級監控中心、二級監控中心、前端監測單元SU設備構成。一級監控中心設于客專調度所，負責對全線動力設備和環境的集中監控和管理；二級監控中心沒于沿線通信站、綜合維修段，負責對其管內的動力設備和環境進行監控和管理。

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目前，國際上有機器人足球比賽分為兩大系列——FIRA和Robocup。本文所要論述的系統所應用的F-180小型足球機器人比賽就是RoboCup系列中應用較廣泛的一種。

F-180小型足球機器人足球比賽的示意圖如圖1所示，比賽雙方各有5名機器人小車在場上。足球機器人系統在硬件設備方面包括機器人小車、攝像裝置、計算機主機和無線發射裝置；從功能上分，它包括機器人小車、視覺、決策和無線通信四個子系統。

其中無線通信系統是銜接主機和底層機器人不可缺少的一環，它必須保證從主機端到機器人底層之間的數據傳送是可靠的，從而使得機器人比較能夠順利流暢進行。由于比賽雙方都有多個機器人同時在場地上跑動，要求無線通信有一定的抗干擾性。無線通信系統的性能相當程度上直接影響著機器人的場上表現。

1系統的設計及實現

比賽中從攝像頭來的視頻信號經過計算機處理之后得到控制小車用的數據信息，而無線通信系統的就是將這些數據信息及時準確地送達場上的每一個機器人小車，系統采用廣播方式，各機器人根據特定標志識別發給自己的有用數據，從而進行決策與行動。整個系統的框圖如圖2所示。

1.1發送端的硬件設計

發送端主要用PIC16F877單片機實現編碼和對發射機的控制，計算機通過串行口發送數據，經過PIC16F877編碼后再通過PTR3000無線通信模塊將數據發送出去。

所采用的PIC16F877單處機是MICROCHIP公司推出的8位單片機。采用RISC指令系統和哈佛總線結構，最高運行的時鐘頻率可達20MHz，因而指令運行速度快。它有很寬的工作電壓范圍，可直接與3.3V的PTR3000無線通信模塊配合使用。

TR3000無線數據收發模塊是一種半雙工收發器，采用NORDIC公司的nrf903無線收發芯片，工作頻率采用國際通用的數傳頻段ISM，頻段915MHz，工作頻率可以在902MHz～928MHz可變。采用GMSK調制，抗干擾能力強，特別適合工業控制。靈敏度高，達到-100dBm，最大發射功率+10dBm，工作電壓為2.7V～3.3V。它最多有169個頻道，可滿足需要多頻道的場合，最高數據速率可達76.8kbps。因而完全可以滿足小型組機器人通信的數傳速率與距離的需要。

本系統中PIC16F877就是采用20MHz的時鐘信號，能夠滿足即時收發數據以及編碼的需要。整個系統中包含兩種電源，無線通信模塊的電源為3.3V，而MAX232又需要+5電源。信號線的連接也要考慮兩種電平的匹配問題，在必要的地方要加上電平轉換電路。

首先單片機要接收來自計算機端的數據，計算機串口輸出的信號經過MAX232由232電平轉換為TTL電平。但是由于單片機采用3.3V電平，因而MAX232輸出的信號需經過電平轉換才能輸入單片機，電平轉換可以采用TI公司提供的典型電平匹配電路（見圖3），也可采用74LVCXX系列邏輯門來轉換。

由于PIC16F877只有一個異步串行口，因而要通過16C550通用同步異步收發器（USART）芯片來擴展一個異步串行口。這樣就可以保證從計算機串口輸出的數據與無線通信的數據速率不同，從而使原始數據經過通信編碼及打包數據量增加之后也能及時傳送，并且在必要時也能將接收數據送回計算機端，實現半雙工通道。系統的電路圖如圖4。從圖4可以看出PIC單片機采用并口對16C550進行初始化配置。由于16C550共有10個寄存器，且占用了8個地址，因而PIC單片機用RA0、RA1、RA2三個通用I/O口做地址線選擇16C550的各個寄存器。單片機可以不斷通過RB1、RB2引腳檢測TXRDY、RXRDY信號獲知ST16C550是否接收到數據，還是已經發送了數據。還可以通過把16C550設置成中斷方式使每接收到一個字節數據便產生一次中斷使INT信號有效，單片機進入中斷處理程序，從而使單片機的執行效率更高。

單片機通過自帶的異步串行口輸出數據到PTR3000通信模塊。由于nrf903芯片接收和發送數據共用一個引腳，因而需要其他電路來解復用。最簡單的方法就是在單片機的TX引腳先接一個10kΩ的隔離電阻，再與RX和PTR3000的DATA引腳相連。但是這種方法有兩個缺點，它會造成發送的數據串入到單片機的接收引腳中，另外發送信號的驅動能力受到了極大的限制。因此，本系統采用了74HC244三態緩沖器作為隔離（見圖4中虛線框內所示），并且通過單片機的RB4控制收發狀態，因而在半雙工方式下發送信號與接收信號可以互不干擾地傳送。

對于通信模塊工作狀態的控制主要包含表1所列的這幾個信號，通過單片機的普通I/O口即可控制。

表1PTR3000工作工作模式配置表

PTR3000工作模式STBYPWR-DWNTXENCS

正常工作:接收0000

正常工作:發射0010

掉電模式01XX

待機模式10XX

1.2發送端的軟件設計

當系統復位時，單片機首先要對PTR3000無線通信模塊和16C550的寄存器進行編程初始化。PTR3000的初始化編程是通過同步串行信號進行的，總共有三個信號CFG_CLK、CS和CFG_DATA，分別連接到單片機RC3、RB7、RC5引腳。PIC16F877單片機本身就有同步串行口功能模塊，但是由于PTR3000的同步串行數據位為14位，并非整數字節，而且14位數據必須一次初始化完成，因此實際通過普通的I/O口編程來實現這14位的同步串行信號更方便一些。在整個初始化期間CS信號必須一直為高電平。這14位初始化字的定義見表2。在初始化同步串行信號輸出時最高有效位在先。在對PTR3000編程前先其狀態為接收狀態以免在其他頻率造成無線干擾，編程完成后就可以將狀態改為發射狀態了。

表2PTR3000初始化控制字各位定義

Bit參數名稱符號參數

位數

0～1頻段FB必須為了10(表示為選擇頻段915±13MHz)2

2～9頻點CHf=902.1696+CH·0.1536(MHz)

10～11輸出功率POUT發射功率≈-8dBm+6dBm·POUT2

12～13時鐘分頻輸出Fup"00"=>Fup=fxtal

"01"=>Fup=fxtal/2

"10"=>Fup=fxtal/4

"11"=>Fup=fxtal/82

接下來對16C550的初始化設置。由于PIC16F877自身的并行口對16C550進行初始化編程設置各個寄存器，需要注意的只是在輸出每一個字節之前先要通過RA0～RA2輸出相應字節的地址信號。在初始化設置時將16C550的波特率設置低于76.8kbps，以保證接收的數據能夠通過PTR3000即時發送。

1.3接收端的硬件設計

接收端裝在每個機器人小車上，由于機器人小車的控制采用DSP控制器TMS320LF2407，因而在接收端PTR3000無線通信模塊就采用TMS320LF2407來控制。通過PTR3000接收的數據直接輸入DSP，由DSP進行解碼，從而做出決策和發出控制信號。因而無線通信系統的接收端電路相對發送端要簡單得多，只需用TMS320LF2407代替發送電路中的單片機與PTR3000模塊相連接即可。PTR3000的初始化編程也就由2407的普通I/O口來實現，只不過在初始化編程之后依舊保持PTR3000處在接收狀態。

2協議的設計

2.1物理層的編碼設計

物理層的編碼設計要根據所采用的物理器件和物理信道的特性來決定。本系統采用PTR3000無線通信模塊在接收模塊中為了獲得0直流電平就需要在所傳輸的數據中邏輯“0”和邏輯“1”的數量相等。只有滿足上述條件接收部分才會獲得很高的接收正確率。長時間空閑也會導致接收部分的0直流電平漂移，因為長時間的空閑實際上一直發送的是邏輯“1”。

由于PTR3000的這些特性，很自然就想到采用曼徹斯特編碼（Manchester）（也稱為數字雙向碼（DigitalBiphase）或分相碼（Biphase,Split-phase）。它采用一個周期的方波表示“1”，而且它的反向波形表示“0”。由于方波的正負周期各占一半，因而信號中不存在直流分量。在異步串行通信中有一個起始位“0”，因此將停止位“1”長度也設為一位，這樣在一個字節共10位信號中也就不存在直流分量了。只是加了曼徹斯特編碼之后原來一個字節的數據現在要兩個字節才能傳送。

圖4

有一些數字節，不會在進行曼徹斯特編碼之后的數據串口出現，但是在一個字節中也具有0直流分量的特性，也有很高的接收正確率。這類數據字節如：0xF0、0x0F、0xCC、0x33等。從碼型看來其中0xF0碼型定時性能是最好的（其碼型見圖5），它很容易使異步接收器達到同步并且不會發生錯誤。由于0xF0的這種特性就可以用它做同步碼元，在空閑的時間內通信系統就通過一直發送同步碼元，使接收端保持同步，而且也可以保持接收模塊的0直流電平狀態。

2.2糾錯編碼設計

為了在有一定外界干擾的情況下，保證主要與機器人之間的無線通信依然穩定可靠，必須采取一定的抗干擾措施，這可以采用糾錯編碼來實現。可以選擇糾錯編碼方案有（14，8）分組碼、（7，4）分組碼和循環碼，需要使用兩字節的長度發送一字節的有效信息；（5，2）分組碼和循環碼，交錯碼、（21，8）分組碼和縮短循環碼、（21，9）BCH碼、（21，12）BCH碼，需要使用三字節的長度發送一字節的有效信息。

系統中使用了（7，4）分組碼，并在實際中取得了較好的效果。它的構成方式如下：

假定不做任何處理的原碼格式為：

其高四位的監督碼為：

A2A1A0

其低四位的監督碼為：

B2B1B0

則編碼后成為兩個byte長度：

1X7X6X5X4A2A1A0

0X3X2X1X0B2B1B0

其中每個字節的最高位作為標志位，用于表示高四位和低四位，高四位用“1”做標志，低四位用“0”做標志。接收端通過檢測標志進行重組和解碼。對于譯碼基本方法有維特比譯碼和使用監督矩陣譯碼，可根據具體的編碼方案靈活選用。

2.3幀格式設計

一般數據幀包括幀頭、機器人標識、數據、數據校驗、保留字節等內容，通常按照下面的格式排列：

幀頭機器人標識數據保留字數據校驗

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計算機通信技術主要以計算機為基礎平臺,借助計算機技術進行數據的傳輸、交流和后處理,相較于傳統的書面、電話通信,特點突出,優勢明顯,經筆者總結,主要集中在以下幾個方面:

2.1適用范圍廣傳統的通信方式

受傳輸形式和攜帶方式的限制,適用范圍有限,而計算機通信技術形成方式多樣,可在二值信號的基礎上,完成對文章、圖片、聲音、影像信息的高效傳輸和再現,適用于多種媒體形式,大大擴展了其應用范圍。

2.2傳輸效率高

二值信號使計算機通信技術的傳輸速度大大提高,對模擬信號的傳輸由傳統的每分鐘1.8萬個字符,提升大每分鐘48萬個字符,且光纖時代的到來,還將進一步提高計算機通信的傳遞速度。

2.3抗干擾能力強

計算機通信技術主要依靠二進制的方式實現數據的處理和傳輸,相較于傳統的通信技術,便于實現對各種干擾和噪聲的清除,有效保證信息傳輸的質量和效率。

2.4安全性高

借助二進制的數據處理方式,計算機通信技術可輕易實現對傳輸數據的加密和解密,一方面大大提高了數據的保密效果,同時也保證了通信內容的完整性,極大的加強了安全效果。

3計算機通信技術

在信息管理系統的應用計算機通信技術的迅猛發展,使工業、農業、商業及教育界等社會生活的各個方面都在實現著計算機通信技術的應用,尤其是在信息管理系統中,計算機通信技術借助其有效的數據傳輸能力,極大的保障了信息管理工作的準確性和高效性。計算機通信技術在信息管理系統中的應用主要集中在對信息管理系統數據處理的應用、在信息管理系統預測功能、計劃功能、控制功能以及決策功能中的應用。無論是信息管理系統中的哪一項功能,都必須依靠龐大的數據庫作為基礎,傳統的通信技術無法同時兼備大容量信息和高效率數據,這時,計算機通信技術的使用就顯得尤為必要。對數據的高效處理和對數據安全的有效保障可使計算機通信技術大大降低了信息管理系統中的人為工作強度,在一定程度上解放了用于信息管理的人工勞動力,從而有利于創造出更大的社會經濟財富。

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（三）信息系統審計的步驟。由于大多數高校內審機構在“數字化校園”開發階段并沒有參與其中。本文所述的信息系統審計專指信息系統運行維護階段的審計。

1.審計準備階段。信息系統審計準備階段步驟與傳統審計類似，通過從被審計單位獲取相關信息系統管理的規章制度，找負責系統維護管理的工作人員座談，實地觀察等方式，完成審前調查，進行風險評估、初步確定審計重點和制定審計實施方案等工作。

2.審計實施階段。信息系統審計在實施階段分為兩部分，分別為信息系統一般控制審計和應用控制審計。一般控制審計往往比應用控制審計更為重要，因為應用控制的有效性常常受到一般控制的影響。根據審計項目不同，審計人員可以只實施一般控制審計或者兩者結合進行審計。（1）一般控制審計。一般控制審計又可以分為硬件和軟件兩部分，兩部分的審計重點和方法有所不同，分別為：對硬件的審計通過實地觀察法實施，主要有審計網絡接口是否安全，是否有硬件防火墻，硬件設備存放環境是否安全，防火、防雷、防盜措施是否完備，是否裝備了UPS，在硬件出現故障時是否制定了應急響應計劃等。對軟件的審計通過抽樣、觀察和面談實施，審計重點為：一是系統管理控制，主要有系統設定的職責分離是否合理，授權管理是否充分，是否做到一個系統賬戶對應一個工作人員，是否確保了只有被授權的用戶才能對特定資源和數據進行訪問等；二是軟件安全控制，主要有是否安裝了殺毒軟件，軟件是否定時升級，未經授權的軟件能否安裝，是否有系統操作規范等；三是數據管理控制，主要有數據傳輸是否加密，系統數據是否定期備份，有無冗余備份，數據修改是否按照規定程序進行審核，向外部傳輸系統數據是否有身份認證，是否定期對數據質量進行檢查等。（2）應用控制審計。信息系統應用控制是指為保證應用程序處理數據時按照組織流程運行，確保數據的完整性和真實性的控制，包括輸入控制、處理控制、輸出控制三部分。輸入控制包括輸入授權、數據轉換和編輯校驗，處理控制包括運行總數控制、計算機匹配和批處理控制，輸出控制包括復核系統處理日志、審核輸出文本、審核程序。對應用控制的審計，主要通過分析性復核和計算機輔助模擬的方法，審計重點為信息系統業務的控制點設置是否合理，數據處理程序最多運行數，是否有審核系統日志程序等。

3.報告階段。內審人員根據實施階段編制的工作底稿，出具審計報告初稿，與被審單位充分溝通后，修改審計報告，報相關層級領導審核后，簽發正式審計報告。

二、高校做好信息系統審計的措施

1.轉變觀念，提高開展信息系統審計必要性的認識?！皵底只@”建成以后，高校內部控制環境已經悄然發生改變，內部審計要想充分發揮其獨有的管理評價職能，必須迎頭而上，及時開展信息系統審計。不少內審機構認為信息系統審計專業性太強，無從著手，實際上信息系統審計的核心并沒有改變，還是對信息系統控制的評價，并沒有超出審計人員專業知識的范疇。

2.結合實際，建立信息系統審計的體系。當前，國際上已經有比較成熟的關于信息系統審計的體系，那就是信息系統審計和控制聯合會（ISACA）COBIT體系，但完全照搬肯定是不行的，在實際操作中，內審機構必須結合國情、校情，進行修訂更改，出臺符合自身工作實際的、具備可操作性的信息系統審計體系，以規范審計工作。

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根據業務需求分析的結果和建設成本的分析，制定切實可行的建設改造方案，并按照方案，對各信息系統進行改造和建設，以使其滿足相關指標的要求。根據各系統的特點和所支撐業務情況，制定全面的應急預案，包括系統恢復預案、系統恢復前的業務連續運行預案、系統恢復后數據處理預案等，保證業務運行盡可能不受系統中斷的影響或者將影響降到最低。

3應急預案演練

應急預案完成后，根據業務情況，策劃了應急預案的演練。模擬真實的環境，從各個層面檢驗應急預案的效果，已保證在真實災難發生時，能夠起到應有的作用。應急預案優化應急預案演練后，對演練過程和演練結果進行總結，從可行性、適宜性等方面對應急演練進行評價，并進行了優化和改進。以使其能夠持之以恒的滿足公司的業務連續管理的需要。

4總結

4.1增強企業應對各種災難的能力

（1）預防了潛在的威脅帶來的風險。（2）保護人員的生命財產安全。（3）使企業的業務中斷和損失最小化。（4）最大程度地減小了數據的丟失、收入的損失、客戶的流失。（5）增強了投資者、股東和消費者的信心。（6）維護了企業的形象和信譽。

篇7

通信網在整個系統中建設周期最長，耗資最大，也是整個系統中最易出故障，最易遭敵干擾和破壞的環節。信息系統的可靠性、抗毀性和保密性在很大程度上取決于通信系統的建設，是指揮自動化的基礎，因此，對它的建設有很高的戰術和技術要求。即使是在遭受核打擊之后，也要維持最低的指揮能力。適合這種情況的手段應具有如下特性:①核爆炸引起的電離層異常對通信沒有影響、影響很小;②通信距離遠，核打擊后被直接摧毀或造成線路中斷的概率小;③具有高度的抗毀生存能力和抗干擾能力;④能夠構成柵格狀組網，具有許多迂回路由，使通信頑存性強;⑤組成的最低限度通信系統，需具有一定的靈活性，具有野戰條件下的環境適應能力;⑥較好的機動通信能力和協同通信能力。

3最低限度通信傳輸手段組成及性能分析

通過對最低限度通信系統特點分析，信息系統最低限度通信手段可以采用以下手段:流星余跡通信、中長波通信、短波通信、散射通信以及衛星最低限度通信等。流星余跡通信是利用流星高速進入大氣層摩擦燃燒而形成的電離余跡對VHF電波的反射或散射而實現遠距離通信的一種超視距無線通信方式。由于其傳輸信道的隨機出現、不可預測、不受核爆和太陽黑子影響等特殊的傳播機理，使其具有傳輸信道不易被摧毀、抗核爆能力強、隱蔽性和保密性高和通信距離遠(達2000km)，可在復雜的電磁環境條件下保障通信的突出優點，在軍事上得到廣泛的應用。其缺點是，受流星信道的不穩定影響，不能夠保持實時連續通信，因此一般僅用來作為最低限度應急通信。中長波通信采用地波傳播，受地形地物影響較小，繞射能力強，傳播損耗小，信號傳輸比較穩定，適合諸如山區、丘陵及叢林等地形復雜地域的通信。山區通信中，中長波不存在“靜區”，在上百公里區域內形成完整覆蓋。但設備天線體積較大，動中通困難，中長波的通信容量較低，只能傳送報文，傳送速率一般從每分鐘十幾字節到每分鐘200Bytes。短波通信體積小、靈活方便、建立通信迅速，由于短波通信自身通信速率較低，作為最低限度通信手段使用時，速率在原來的基礎上還會有所降低，同時易受敵方偵察和干擾。散射通信抗干擾和抗核磁暴能力強，通信容量較其他幾種手段要高。但散射通信通常需要分集接收，使用靈活性較差。不過隨著新的時間分集技術硬件平臺出現，價格低廉，適用于設備的大批量生產和推廣應用。衛星通信具有通信距離遠，受地形地貌影響小，傳輸質量高，容量大線號穩定，但戰時比較脆弱，安全性有時也存在問題。衛星最低限度通信作為一種特殊條件下的非常規最低限度通信手段，可以考慮使用沒有被敵方干擾或摧毀的其他衛星，甚至是敵方衛星。這就要求采用特殊技術，既不能影響原來衛星的正常業務，同時也能抵抗該衛星原有業務對最低限度業務的影響。

4最低限度通信系統組織運用

最低限度通信作為未來高技術戰爭中處于劣勢一方的通信保障最后手段，一般情況下不啟用，只有在正常通信系統遭摧毀，或傳輸媒介遭破壞等原因，不能完成作戰命令的上傳下達時，才啟用最低限度通信系統。最低限度通信在不同級別的信息系統中，有著不同的使用場合、保障對象、傳輸手段和應用方式。對于高級別的指揮所(戰略和戰役級指揮所)，一般配置信道容量大、傳輸距離遠、信號傳輸穩定的傳輸設備;對于級別較低(戰術級指揮所)或特別重要的武器平臺，一般配置靈活性好，展開撤收方便的傳輸設備，信道容量考慮次之。根據指揮所上下級通信距離和通信環境以及指揮結構方式的不同，最低限度通信應用一般采用分級、和中心組網方式，系統由主站設備和從站設備兩部分組成。為了完成數據信息和報文的傳送目的，必須將主站設備和從站設備結合在一起使用。從站設備可以直接與主站設備互通，也可以通過主站轉發互通;一個主站可以配置多個從站，主站與主站之間可以無線組網，從而可以覆蓋很廣的通信區域;脫網后，主站與主站之間，以及從站與從站之間也可以互通。據報道，某外軍流星余跡通信系統的最大用戶數可達4000個以上，其中主站用戶數最大可達245個，主站之間可以采用光纜或衛星互聯，實現主站之間的高速雙向通信。如果以頻分方式劃分出多個獨立的小系統，那么各系統的設備識別地址就可以相同，從而使得用戶數成倍增加?？傊?，信息系統最低限度通信手段的配置需要考慮多層次、多手段綜合運用方式。首先，信息系統建設要提供足夠的保障手段和設備;其次，在指揮方面也需考慮各類信道的性能，采用最簡的報文編解碼技術和最精簡的組網協議，適應這類信道傳輸特性，以便傳輸更多的指揮信息。

5比特指揮報文編解碼技術

比特指揮是一種以“比特”為單位進行指揮命令編碼，以組態報文協議為核心、適用于惡劣通信環境的快捷、靈活和高效的輕量級數字化武器控制手段。它將作戰指揮常用的命令、指示、通知、請示和報告等指揮文書進行標準化、規范化和代碼化，通過代碼指令實施作戰指揮，提高作戰指揮效能的一種指揮自動化手段。

5．1比特指揮報文編碼技術

5．1．1比特指揮報文字典建立

報文字典是用于比特指揮的報文描述的集合，是進行比特指揮報文編解碼的依據。報文描述主要包含兩部分內容，一是關于報文組成結構的描述，用表格的方式進行說明;二是關于報文在各種使用情形下的使用規范說明，用CASE和條件語句說明。(1)報文結構報文數據元素組成包括索引號、DFI(數據域標識符)/DUI(數據使用標識符)、位長、存在屬性、數據組和重復組。①索引號是對消息中出現的字段編號，采用多級編號的方式有助于顯示字段、組之間的層次關系;②DFI(數據域標識符)/DUI(數據使用標識符)用來唯一確定該字段對應的數據元素。該代碼組合提供了對數據元素字典的快速索引;③位長是數據字段在內存中存儲和發送時所占用的比特位數;④存在屬性指明字段的強制/可選屬性。強制字段用M表示，可選字段用X表示;⑤數據組號是字段所屬的數據組的編號，用符號GN表示，其中N為數據組在報文中的序號(如G1表示報文中的第一個數據組)。嵌套組的表示要在自身的符號之前加上其上層組的符號和“/”(如G1/G2表示報文的第2個組，并且這個組是嵌套在G1組內部的);⑥重復組號是字段所屬的重復組的編號，用RN(M)表示。其中N為重復組在報文中的序號，M為該重復組的最大可重復次數;重復組也可以嵌套(如R1/R2(3)表示報文中的第2個重復組，并且該重復組是嵌套在R1重復組的內部的，該重復組最多可以重復3次)。(2)處理規則報文處理規則用于指出報文賦值、發送、接收、響應等方面的要求。主要包括適用和條件說明、缺省值、預期回應和其他說明。①適用和條件說明:適用和條件說明是為了嚴格清晰地定義每種報文的構建規則，以使在多體系下統一的報文構造成為可能。它包括每個報文適用的CASE以及報文內有關基礎處理、缺省、合理行為和特殊因素的關聯條件;有一些報文是為實現多重目的而設計的。在這種情況下，適用和條件說明應清楚地定義每一個消息的合理架構，完成各自特定的目的。②預期回應:預期回應用于說明消息接收方在接收到消息后應給予的回應，預期回應與消息的適用和條件語句有關。

5．1．2建立比特指揮數據元素字典

比特指揮數據元素字典用于對比特指揮需要的數據元素進行定義，包括數據元素的名稱、編碼長度、編碼方法和其他說明，在編碼方法中明確了數據元素的取值和編碼之間的一一對應關系。數據元素字典按照數據元素的數據域(DFI)和數據使用(DUI)進行索引。

5．2報文字典和數據元素字典的表示

比特指揮采用正日益成為系統間信息交互標準的可擴展標記語言XML對報文字典和數據元素字典進行表示。這種方法充分利用了XML語言的規范性和可擴展性，實現了編解碼軟件對于報文定義的獨立性，在軟件使用過程中，若報文結構或者數據元素的定義需要調整，不需要修改軟件本身，只需修改相應的報文字典或數據元素字典即可，有利于軟件長期穩定的使用。

5．3比特指揮編解碼軟件組成

編解碼軟件由接口控制模塊、數據解析模塊、數據校驗模塊、編碼轉換模塊和數據封裝模塊組成。其中接口控制模塊負責與上層應用軟件和下層數據分發軟件進行報文數據的交互，即從上層應用軟件獲取需要編碼的報文數據，并向其返回經過編碼后的比特報文數據;數據解析模塊負責解析XML文檔表示的報文字典和數據元素字典，獲取指定模塊型報文的定義，包括數據元素的組成、存在性、重復性分組，取值范圍、精度以及編碼方式等信息，這些信息是報文編碼的依據;數據校驗模塊負責檢驗輸入數據是否符合數據元素字典中定義的有效性要求;編碼轉換模塊負責將構成報文的數據元素數據轉換為若干個比特位的編碼，這種轉換是以數據元素字典的定義為依據的;數據封裝模塊負責將經過轉換的數據元素數據按照報文結構要求組裝成經過編解碼后的報文，并加上必要的報頭數據。比特指揮報文編碼技術主要借鑒了美軍VMF報文編碼的思想，在報文靈活性和精簡性方面具有一定優勢，針對最低限度通信信道的特點和典型應用場景，探索性地提出了可行的解決方案，以期得到同行專家的指點，共同促進此項工作的推廣和應用。

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1、通信格式。車載微機向地面通信系統發送請求信號主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數據幀一共包含有6個字節，前兩個字節（ABBA）表示起始位置，第三個字（ID）表示該趟列車的車載微機的編碼號，第四字節(SUM)為通信活動中的標注字節，第五字節（N）表示在本次通信活動中從起始字節到結束字節的字節數，是為了防止在通信中信息丟失而設置的，第六字節（FF）表示通信內容結束。無線通信技術在單片機通信系統中的應用，對通信模式最大的創新就是實現了信息通信的數字化。單片機通信系統在我國的應用廣泛的存在著運行中一對多的運行模式，一般大型機務段都擁有數百臺機車。因為鐵路運輸自身的特性，大量的機車回段的時間都不確定，機車在完成運輸任務返回機務段時，應該首先與地面信息系統取得聯系，這種聯系由機車首先發出通信請求，在得到地面信息系統的回應后，與地面信息系統建立通信連接并完成數據信息的轉發。當車載微機連續三次申請通信都得不到回復或者回復信息不正確的時候，車輛管理人員應該保留該車次的數據信息，并與維護人員聯系進行車載微機的修理[3]。

2、程序流程。無線通信技術在單片機通信系統中的應用結構包括有數轉電臺和車載微機系統，其運行流程為機車管理人員將通信鍵按下，車載微機系統向地面通信中心發送通信請求，車載微機系統在通信請求發出之后其接收系統就開始工作，驗證是否收到地面數據中心的應答，如果收到應答則進入到數據傳輸程序，如果超過三次通信請求沒有收到應答系統將提示維護，同時如果一次通信請求在10分鐘之內沒有收到應答信息系統也會自動提示維護[4]。

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在以知識和信息為中心的新經濟時代，誰先擁有信息，誰就占據主動，誰就能處于不敗之地?？焖僬莆崭鞣N必要的、準確的信息，是科學管理現代杜會的關鍵。統計信息是管理現代杜會所必需的最垂本的信息，是進行科學決策最重要的依據之一、是新經濟時代社會經濟信息的主體。

新經濟時代的到來。既給統計信息產業帶來了前所未有的挑戰，也帶來了不可多得的發展契機。加速統計信息現代化建設，不斷進行統計信息創新是新經濟時展的迫切需要，也是統計工作本身的迫切需要。

(一)統計伯息技術的創新

高新技術發展的集中代表和最主要的技術領域就是信息技術。信息技術是各種電子技術的總和，包括信息獲取技術，如感測技術、統計信息標準化技術等；信息處理技術，如計算機技術、多媒體技術等；信息傳輸技術，如通信技、網絡技術、衛星技術等；信息應用技術，如控制技術、數字壓縮技術、系統集成技術等。統計信息在新經濟時代條件下，要想適應經濟發展的要求，最直接的表現就是現代信息技術在統計領域中的廣泛應用。

(二)統計信息設備的創新

信息技術在統計中的廣泛應用，必須有相應的高新技術設備的支持，這是統計信息現代化建設的基本物資條件。統計信息現代化建設對高科技信息設備的需要不僅體現在信息設備的數量上。更體現在信息設備的技術性能上。高科技現代化的信息設備的引進和普及是我國統計信息現代化建設的首要任務。雖然計算機及網絡在我國各級統計部門已經得到基本普及，但高檔次的大、中型計算機還很少，不能滿足對某些復雜的統計數據的分析、處理的需要。加速統計信息現代化建設，必須將高科技的信息設備廣泛應用于統計作業系統。

(三)統計信息生產開發的創新

21世紀的人類社會是一個數字化的社會。所謂數字化是用0和1兩位數字編碼來表達和傳輸一切信息的一種綜合性技術，即電話、電報、數據、傳真、圖像等各種信息全都變成數字信號，在同一種綜合業務網中進行傳輸。數字化是統計信，息現代化中的核心技術，通過數字化，各類統計信息得以規范化、標準化，從而有利于統計數據的采集、傳輸和處理等。信息內容數字化要求統計部門將各類信息的開發提到一個前所未有的高度。加快實現統計表格標準化、統計指標休系和編碼標準化，使統計指標、統計分類及其編碼具有統一性和唯一性。另外，通過建立以數字方式存儲的統計數據庫，有利于統計信息查詢、管理及統計信息的傳輸和處理，從而使各級統計信息系統的功能得到最大限度的發揮。

(四)統計信息人才的創新

新經濟時代是一個重新認識人的作用的時代，人的素質和技能成為知識經濟實現的先決條件。統計信息能否適應新經濟的要求，關鍵是統計信息產業人才隊伍的整體素質。

由于現代統計在理論休系上、調查方式上、信息處理技術上的進步和發展，使統計信息具有來源廣、擴散性強、需求量大、用途廣等特征，對統計工作人員提出了更高的要求。要將統計部門建成社會經濟信息的主體部門，重要的是培養一支知識結構合理的高素質的專業人才隊伍。但我國目前統計工作人員的專業結構比較單一，群休中大多數是只熟悉統計知識業務的統計專業人員。人員的知識面抉窄，專業過細問題尤為突出，既滿足不了用戶對統計信息資源的要求。也不利于統計工作向橫向和縱深發展，為此，必須加強各類專業人才的引進和培訓。要建立科學的培訓機制。對原有的統計信息工作人員進行各種技能(尤其是現代信息技術，如計算機操作、軟件開發、聯機檢索上網查詢等)和各種素質(主要是知識素質、政治素質)的培訓及培養。培訓可采取多層次、多內容、多形式、多途徑井經?；贫然?。

(五)統計信息服務的創新

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（1）在對計算機通信與控制系統設計和配置時，要注意到系統的結構要緊湊，布局要合理，信號傳輸要簡單直接。

在計算機通訊與控制系統的器件安裝布局上，要充分注意到分散參數的影響和采用必要的屏蔽措施：對大功率器件散熱的處理方法；消除由跳線、跨接線、獨立器件平行安裝產生的離散電容、離散電感的影響，合理利用輔助電源和去耦電路。

（2）計算機通信與控制系統本身要有很高的穩定性。

計算機通信與控制系統的穩定性，一方面取決于系統本身各級電路工作點的選擇和各級間的耦合效果。特別是在小信號電路和功率推動級電路的級間耦合方面，更要重視匹配關系。另一方面取決于系統防止外界影響的能力，除系統本身要具有一定的防止外界電磁影響的能力外，還應采取防止外界電磁影響的措施。

（3）算機通信與控制系統防止外界電磁影響的措施，應在方案論證與設計時就給予充分考慮。

例如數字信號的采集傳輸，是采用脈沖調制器還是采用交流調制器，信號在放大時采用幾級放大器，推動司服系統工作時采取何種功放，反饋信號的技術處理及接入環節，電路級間隔離的方法，器件安裝時連接和接地要牢固可靠，避免接觸不良造成影響，機房環境選擇和布局避免強電磁場的影響等。

2排除電源電壓波動給計算機通信與控制系統帶來的影響

計算機通信與控制系統的核心就是計算機，計算機往往與強電系統共用一個電源。在強電系統中，大型設備的起、停等都將引起電源負載的急劇變化，也都將會對計算機通信與控制系統產生很大的影響；電源線或其它電子器件引線過長，在輸變電過程中將會產生感應電動勢。防止電源對計算機通信與控制系統的影響應采取如下措施：

（1）提高對計算機通信與控制系統供電電源的質量。

供電電源的功率因數低，對計算機通信與控制系統將產生很大的影響，為保證計算機通信與控制系統穩定可靠的工作，供電系統的功率因數不能低于0.9。

（2）采用獨立的電源給計算機通信與控制系統供電。

應對計算機通信與控制系統的主要設備配備獨立的供電電源。要求獨立供電電源電壓要穩定，無大的波動；系統負載不能過大，感性負載和容性負載要盡可能的少。

（3）對用電環境惡劣場所采取穩壓方法。

對計算機等重要設備采用UPS電源。在穩壓過程中要采用在線式調壓器，不要使用變壓器方式用繼電器接頭來控制的穩壓器。

3防止由于外界因素對供電電源產生的傳導影響

由于外界因素對電源產生的傳導影響要采取以下措施。

3.1采用磁環方法

(1)用磁環防止傳導電流的原理。

磁環是抑制電磁感應電流的元件，其抑制電磁感應電流的原理是：當電源線穿過磁環時，磁環可等效為一個串接在電回路中的可變電阻，其阻抗是角頻率的函數。

即：Z二f／(ω)

從上式可以看出：隨著角頻率的增加其阻抗值再增大。

假設Zs是電源阻抗，ZL是負載阻抗，ZC是磁環的阻抗，其抑制效果為：

DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC／(ZS+ZL)]

從上述公式中可以看出，磁環抑制高頻感生電流作用取決于兩個因素：一是磁環的阻抗；另一個是電源阻抗和負載的大小。

(2)用磁環抑制傳導電流的原則。

磁環的選用必須遵循兩個原則：一是選用阻抗值較大的磁環：另一個是設法降低電源阻抗和負載阻抗的阻值。

3.2采用金屬外殼電源濾波器消除高頻感生電流，特別是在高頻段具有良好的濾波作用

電源濾波器的選取原則

對于民用產品，應在100KHZ一30MHZ這一頻率范圍內考慮濾波器的濾波性能。軍用電源濾波器的選取依據GJBl51／152CE03，在GJBl51／152CE03中規定了傳導高頻電流的頻率范圍為15KHZ-50MHZ。

4抑制直流電源電磁輻射的方法

4.1利用跟隨電壓抑制器件抑制脈沖電壓

跟隨電壓抑制器中的介質能夠吸收高達數千伏安的脈沖功率，它的主要作用是，在反向應用條件下，當承受一個高能量的大脈沖時，其阻抗立即降至很低，允許大電流通過，同時把電壓箝位在預定的電壓值上。利用跟隨電壓抑制器的這一特性，脈沖電壓被吸收，使計算機通信與控制系統也減少了脈沖電壓帶來的負面影響。

4.2使用無感電容器抑制高頻感生電流

俗稱“隔直通交”是電容器的基本特性，通常在每一個集成電路芯片的電源和地之間連接一個無感電容，將感生電流短路到地，用來消除感生電流帶來的影響，使各集成電路芯片之間互不影響。

4.3利用陶瓷濾波器抑制由電磁輻射帶來的影響

陶瓷濾波器是由陶瓷電容器和磁珠組成的T型濾波器，在一些比較重要集成電路的電源和地之間連接一個陶瓷濾波器，會很好起到抑制電磁輻射的作用。

5防止信號在傳輸線上受到電磁幅射的方法

(1)在計算機通信與控制系統中使用磁珠抑制電磁射。

磁珠主要適用于電源阻抗和負載阻抗都比較小的系統，主要用于抑制1MHZ以上的感生電流所產生的電磁幅射。選擇磁珠也應注意信號的頻率，也就是所選的磁珠不能影響信號的傳輸，磁珠的大小應與電流相適宜，以避免磁珠飽和。

(2)在計算機通信與控制系統中使用雙芯互絞屏蔽電纜做為信號傳輸線，屏蔽外界的電磁輻射。

(3)在計算機通信與控制系統中采用光電隔離技術，減少前后級之間的互相影響。

(4)在計算機通信與控制系統中要使信號線遠離動力線；電源線與信號線分開走線。輸入信號與輸出信號線分開走線；模擬信號線與數字信號線分開走線。

6防止司服系統中執行機構動作回饋的方法

6.1RC組成熄燼電路的方法

用電容器和電阻器串聯起來接入繼電器的接點上，電容器C把觸點斷開的電弧電壓到達最大值的時間推遲到觸點完全斷開，用來抑制觸點間放電。電阻R用來抑制觸點閉合時的短路電流。

對于直流繼電器，可選取：

R=Vdc／IL

C=IL*K

式中，Vdc：直流繼電器工作電壓。

I：感性負載工作電流。

K二0.5-lЧF／A

對于交流繼電器，可選取：

R>0．5*UrmS

C二0.002-0.005(Pc／10)ЧF

式中，Urms：為交流繼電器額定電壓有效值。

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3.在生活中應用信息技術。信息技術在生活中的應用很廣，教師要教給學生簡單基本的應用技術。像上文提到的百度搜索，可以幫助我們查找資料，積累知識，還可以編輯文檔、繪制圖畫、播放視頻音樂等。教師要給學生設置帶有驅動性的任務，促使學生運用教師所教的信息技術，讓學生體會到信息技術應用于生活的強大功能。

二、發展兒童的思維能力

信息技術的學習和運用改變了學生認識世界的方法，也拓展了學生了解世界的途徑，有利于學生發散思維，培養學生的創造性。

1．培養探索能力，訓練思維靈活性。學習信息技術重要的是培養學生的信息素養，包括信息的攝取、分析、整合、處理、應用等綜合能力。學生不僅要學習運用基本的信息技能進行讀、寫、算、制作，還應該保持對信息技術博大精深的好奇與探索，主動思考質疑，并可以運用已學的信息技能去解決新的問題。學生的探索欲望要與其已經具備的知識相匹配，不能好高騖遠，遇到不懂的地方要及時發問，教師要鼓勵學生的質疑精神，這有利于訓練學生思維的靈活性。如在學習三年級下冊第七課“復制、剪切、粘貼”的時候，按照步驟教給學生，先選定文字，然后到“編輯”里去找相應的選項，在粘貼的位置上點左鍵即可；或者是在選定的文字上右鍵單擊一次即可出現帶有相應功能的對話框，左鍵單擊即可。學生進行實踐操作練習，一會有同學舉手發言：我發現復制、剪切、粘貼的時候，可以不用鼠標操作，直接用鍵盤上的兩個鍵就可以完成，復制用Ctrl+C、剪切用Ctrl+X、粘貼用Ctrl+V。我對他的這一發現給予高度贊揚，表揚他善于探索的精神，激發其他學生的探索興趣。學生很快發現Ctrl+F是“查找”，Ctrl+H是“替換”，思維的靈活性可見一斑。

2．綜合技能運用，訓練思維敏捷性。思維的敏捷性體現的是思維過程中的速度表現。信息技術教學中訓練學生思維敏捷性的主要途徑是培養解決問題的能力。在教學中要不斷加大問題的難度，讓學生根據自己的知識儲備去解決新問題，實現自我突破。學生對信息技術的學習興趣是比較高的，尤其是現在網絡技術的滲透，更讓學生感覺到信息技術的有趣。像四年級上冊的“畫規則圖形”“畫不規則圖形”“圖形的復制、旋轉”，對于喜歡用繪畫來表達自己內心意思的小學生來說有著巨大的吸引力。學習完這幾課以后，教師可以組織學生做一個“規則圖形”和“不規則圖形”相結合的圖片，訓練對畫圖軟件的應用。通過學生圖畫的創作，可以充分體現學生的思維的敏捷程度。

3．先學后教模式，訓練思維創新性。信息技術的學習和應用帶有觸類旁通的特點，有利于訓練學生思維的創新性?！跋葘W后教”的教學模式給學生的創新性提供了機會。學生在“先學”的時候，可以充分利用已經學過的知識，根據教材講解，自己動手操作，如果能夠成功完成任務，就算是達到思維創新的第一步。學生在“先學”的時候，會遇到解決不了的問題，然后有目的地質疑，這樣便可以在學習的時候印象更加深刻，學生“先學”的過程正是思維創新的過程。如四年級上冊學習了“海龜作圖”以后，下面的幾課都是用“海龜作圖”工具進行畫圖。像“海龜畫旗幟”“海龜畫糧倉”“海龜畫多邊形”“海龜畫‘田’字圖”“海龜畫車輪”“海龜畫彩色圖形”等，學生都可以根據前一課的學習內容，進行下一課的“先學”，很多同學可以根據已有的知識進行學習和創新。

三、豐富兒童的精神世界

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公路交通量調查是一項十分重要的基礎工作，其調查所得的數據資料是公路規劃、設計、大中修和養護管理的不可替代的第一手資料，是評估、決策公路交通發展戰略和總體布局的科學依據，也是經濟發展的一個重要窗口，在規劃一個經濟區域時，往往離不開交通資料。

我省是交通量調查和數據計算機處理在全國走得較早的省份之一。目前，我省有干線公路連續式交通量觀測站15個，間隙式交通量觀測站241個，縣鄉道間隙式交通量觀測站1746個，總觀測里程27677.4公里，其中，國道1779.3公里，省道5095.5公里。二十年來，公路部門為收集公路交通量資料投入了大量的人力和財力，為國民經濟的發展，發揮了重要作用，特別是為公路交通網的建設，做出了重要貢獻。其觀測手段從原始的手工記數到機械計數器，發展到目前的自動觀測儀器。

2.公路交通信息技術的第一次飛躍

我省公路交通量調查是從82年開始的，當時車流量不大，國道上日平均最多不過1300~1400輛。改革開放以來，國民經濟的蓬勃發展，公路交通流量逐年快速上升，使得人工記數難以招架。有資料表明，我省的幾條國道從1982年到2000年交通流量增長了7~9倍，如果當初的車流量用人工記數不會有問題，那么，上了5000~6000單個人記數就比較困難了（除了記數，還得整理每小時的合計數）。上了1萬輛就得兩人一個班，一天24小時分三班要6個人，注意力高度集中，工作非常辛苦。每一個連續式觀測站是常年累月天天如此，由此可見投入人力財力之多。90年代中期我省引進北京有線電廠率先開發的TAM自動觀測設備，并開發和完善了交通量數據處理軟件，這就是我們走出困境的第一次飛躍。TAM自動觀測儀器的使用和數據計算機處理，解放了煩瑣、枯燥的人工勞作方式，也使得交通量數據處理真正走上計算機化。這是一種采用電磁感應原理的裝置，路面下埋設探頭，當汽車從探頭上駛過，切割磁力線，產出感應電流，經放大后輸入觸發器記數并保存。它的工作過程如下：

這在當時是比較先進的設備，到目前為止，我省干線公路上的交通量觀測站基本上安裝了這種儀器。如今，車流量繼續上升，社會對公路交通信息精確、快速和多方位應用的要求，使得我們現有的技術相形見劣。具體來說，有以下不足：

1.精度不夠高，不能分車型，難以滿足2個95%精度要求（數量精度和車型分類精度）

2.穩定性差（受氣候影響較大）

3.路面深開挖也是一大不足，況且經常出故障經常挖

4.不能檢測軸載

5.數據難以迅速匯總

綜上所述，我們又一次陷入困境、面臨危機，開發新的信息技術勢在必行。

3.公路交通信息技術一定要有新的飛躍

發展大交通，要有大信息。筆者以為，公路交通信息的內容要更豐富，應用的范圍應拓寬，手段要計算機化。公路交通信息的綜合應用，除原有交通流量數據統計外，至少，應包括超限運輸管理，養護管理（包括大中修），規劃、預測等。就車輛數據收集來講，目前，國內已有一些新的技術開發并趨于成熟，這是十分可喜的，使得我們開發新的信息系統在技術上完全可能。有一種壓電感應設備，具有高靈敏度和精確度，穩定性也好，檢測車輛的工作原理如下：

設壓電板a、b，它們之間距離為s，當車前右輪觸a時，打開計時器并設時間為t1，當車前左輪觸b時，記下時間為t2，這時可求得車速為V=S/（t2—t1）；同理，當車后左輪觸b時，記時間為t2‘，這時，可測得車輛前后軸距L=V*（t2’—t2）；對于多軸車輛或帶掛車輛，可分別測得各軸與第一軸之間軸距，然后給予一一保存。由于車型的軸距是限定的，它的軸載也是有限制的，根據這些規定可編制一張信號對照表，存入處理器內部，當車輪壓板時，產生電流信號，電流的大小與軸載重量成正比，與車速有關（可以通過試驗測定）。記錄車輛的左、右、前、后各軸的壓電信號，經A/D轉換和放大，并與對照表進行對比，車輛的總軸載為各軸載的總和，還可換算成標準軸載。車輛經過這樣處理后可得到一張檢測報告單：

這些信息保存在處理器內存，通過電纜隨時可傳送到中心計算機。在此技術上開發公路交通信息系統，可采用Windows操作平臺，MSSQLSERVER.7.0數據庫，保持歷年數據便于查詢、對比。其優勢：

1.全自動檢測，無須人員值守

2.自動分車型，自動檢測軸載

3.不需路面深開挖

4.精度高、穩定性好5.數據匯總迅速

系統流程圖：

數據流程圖：

系統功能層次圖

這個系統應當留有擴展功能的空間。

4.超限運輸管理簡述

與發達國家相比，我國公路和橋梁數量少，承載能力較低，國家尚缺資金進行大規摸新建和改建。近年來，汽車工業的發展和社會對公路運輸需求的推動，大噸位汽車逐年增多。由于大型車以及貨車超載導致的高軸載質量的破壞作用，一些地區的水泥路面破損相當嚴重，油路嚴重龜裂網裂，一些橋梁嚴重損壞，公路、橋梁的使用壽命大大縮短，這種現象越演越烈。運輸部門由于超載所取得的經濟效益遠遠不能補償公路管理部門在公路、橋梁養護和改造方面多支出的費用，這種偏面追求運輸效益，反而損壞了社會的總體效益，同時嚴重制約了經濟發展。

超限運輸對路面的影響主要通過軸載來反映，許多國家的公路部門，對汽車軸載質量與路面強度及使用壽命的關系，作了許多專門研究和試驗，提出了著名的“四次方法則”，用公式表示K=（P/P.）

4式中：P任一軸載質量

P.標準軸載質量（100KN或60KN）

KP對路面的作用次數換算成P.對路面的作用次數，也可稱為破壞系數

根據交通部2號令、《公路法》和有關對超限運輸的處罰規定，自2000年4月起，在全省范圍主要公路干線上設點，對超限車輛進行卸貨、收取賠（補）償費等，對情節惡劣的進行罰款處理。目前使用的是一種人工操作的稱重的儀器，整個工作流程如下：

其特點：

1.干預公路正常通行較多

2.動用人員多，效率低

3.慢速稱重（小于5公里/小時）

采用新的壓電感應設備后，自動判定超限和測定超限數額，對于超限車輛，系統自動打開攝像機，攝入超限車輛圖像并通知前方做好超限處理準備。工作流程如下：

該系統優勢：

1.不干預公路車輛正常行駛

2.稱重迅速、準確

3.人工介入少，效率高

5.交通流量統計簡述

本功能對公路交通量的日報、月報、年報、車型分類、混合折算、高峰小時排列等等進行統計處理，內容與現在使用的軟件處理報表相似，這些報表報送交通部或提供給有關部門做進一步分析研究。

6.公路養護簡述

公路養護計劃、經費安排的主要依據是在現有道路條件下交通流量的狀況，特別是汽車軸載量，汽車流量大、噸位大的道路，要求更多的經費用于養護。

7.規劃預測簡述

通過對歷年交通量的對比，可以得出它的增長率，以此，又可預測幾年后的交通流量。它的數學模型：

xn＝x1（1＋a）n

a=n√xn/x1—1

式中：a某階段年平均交通量增長率

xn某階段最末年年平均日交通量（輛/d）

篇13

1傳統多協議通信的特點和問題

1．1“子板”方式

廣域網串口應用中的通用實現方法是為所需的每一種物理協議提供一個獨立的子板。一個支持EIA－232，EIA－449及V．35協議的系統，通常需要三個獨立的子板以及三個不同的連接器。這種方法由于每種協議要求配置一塊子板，因此系統需要對PCB子板、收發器芯片、連接器等進行管理，這樣既浪費資源，又會使管理工作復雜化。

1．2通用連接器方式

為解決“子板”方式的缺點，可使用一塊母板及通用連接器。一個母板上有多種收發器芯片，可以滿足多串口協議的要求，并可共用一些通用器件，同時可減少資源的浪費。在配置中，應注意因連接器的管腳較少而帶來的問題，較好的辦法是根據信號而不是根據協議來分配管腳，即給每一個信號分配一個通用管腳，而不管其物理協議如何定義。如對EIA－232，EIA－449，EIA－530，V．35和V．36來說，其TxD信號可連至連接器相同的管腳。即SDa信號連接到管腳2，SDb信號連接到管腳14。然后利用這對管腳來描述所有協議的發送信號TxD。

這種方法同樣也會帶來一個問題，即所有收發器的I／O線至通用連接器的管腳必須彼此共用。例如，一個V．28驅動器芯片中的發送數據信號線的接連接器DB－25的管腳2；同時，一個V．11驅動器芯片中的發送數據信號線要接至連接器的管腳2和14；而V．35驅動器芯片中發送數據信號線也會接至連接器的管腳2和14。這樣，通用連接器的管腳2將同時接有三根信號線，管腳14接有兩根信號線。這樣，在這一配置中，所有的驅動器都必須具有三態特性，以禁止不必要的輸出。若收發器沒有三態特性，則需要使用一個多路復用器來選擇相應的輸出端。由此帶來的另一個問題是收發器在禁止使用時會產生漏電電流。如果選擇了V．28協議，其輸出電壓理論值為15V。此時對于V．11協議的驅動器會被禁用，而處于三態時，其輸出漏電電壓就必須足夠低，才能使得連在同一連接器管腳的V．28協議的驅動器信號不受影響。如果在發送器與接收器之間有隔斷開關，則開關也要考慮漏電情況。

1．3串口的DTE／DCE模式切換

DTE／DCE的切換可通過選擇不同的連接器轉換電纜來實現，這樣，在實現DTE／DCE轉換時可最大程度地減小收發器的復雜性，但缺點是需要更換電纜，尤其是設備放置位置不便或DTE／DCE需要頻繁切換時這一點尤為突出。

如果保持傳輸電纜不變，則可將收發器配置為兩套以分別支持DTE、DCE方式。而將DTE收發器的驅動器輸出與DCE收發器的接收器輸入相連，而將接收器輸入端與DCE收發器的驅動器輸出相連。為了控制DTE或DCE方式，驅動器或接收器的輸出必須為三態。當選擇為DTE方式時，DCE芯片禁止，其驅動器和接收器處于三態，反之亦然。

該方法雖然解決了對電纜的頻繁更換問題，但由于多用了一套收發器而使得設計成本大為提高，且串口板的體積也大了很多。

2多協議串口通信的實現原理

傳統設計中，針對某種協議通常應選擇相應的收發芯片，如對于RS－232協議，常用DS－1488／DS－1489、MAX232或SP208等收發器芯片；而對于RS－449協議，則常使用SN75179B、MAX488、MAX490等收發器芯片。當同時使用RS－232、RS－422和V．35協議時，就需要多個收發器芯片來支持不同的協議。

現在，一些收發器的生產廠商研制出了多協議收發器芯片。Sipex是第一家生產出RS－232／RS－422軟件可選擇協議芯片SP301的公司。這種芯片可將RS－232和RS－422收發器的電氣特性綜合到一個芯片中實現。其中SP50X系列產品最多可支持8種協議標準。其它生產廠家如Linear公司生產的LTC154x系列、LTC284x系列芯片也具有以上功能。用戶可根據自己的需要選擇適當的芯片。

圖2為采用分立的收發器芯片與采用一片多協議收發器芯片實現多協議串口通信的通信卡。從圖可知，前者實現的復雜度要遠遠大于后者，具體的性能比較如表1所列。

表1兩種方法實現串口通信的性能比較

分立器件板綜合器件板

供電電壓+5V，-5V，+12V，-12V+5V

所需收發器芯片數121

支持的物理層協議RS-232，RS-422，RS-449，EIA-530，V.35，V.36RS-232，RS-422，RS-449，RS-485，EIA-530，EIA-530A，V.35,V.36

協議選擇方式跳線或開關軟件或硬件（通過內部譯碼）

串口板大小除了15個收發器芯片外還需其它硬件支持非常小

功耗大約1W大約100mW～250mW

除此之外，與分立收發器芯片相比，多協議收發器對驅動器使能控制和對輸出漏電電流的處理要容易得多。當通過軟件或硬件方法選擇某一協議時，驅動器和接收器的電氣參數將調整至適當的大小，電路內部將自動控制驅動器的輸出電平、接收器的輸入門限、驅動器和接收器的阻抗值以及每一物理層協議的常用模式范圍。

另外，由于外部網絡終端對V．35的需求，使得與V．35收發器的連接不能象其它協議那么簡單。當使用分立收發器芯片時，常常通過采用昂貴的繼電器開關電阻在選擇其它協議接口時將V．35網絡終端斷開，或者要求用戶每選擇一個新的接口標準就改變一次終端模塊，這樣既浪費資源又會使接口電路變得復雜，因而不是一種理想的實現方法。而多協議串口芯片則自動提供適當的終端和片上開關來符合V．10、V．11、V．28和V．35電氣協議，從而解決了電纜終端轉換問題。

3基于LTC1546／44的多協議通信

為了說明多協議串口芯片的工作原理，現以Linear公司的LTC1546／1544芯片為例進行分析。

3．1LTC1546／LTC1544的性能

LTC1546芯片是一個3驅動器／3接收器的收發器，其主要特點如下：

帶有軟件可選的收發器可支持RS232、RS449、EIA530、EIA530A、V．35、V．36和X．21協議

可提供片上電纜終端

與LTC1543引腳兼容

與LTC1544配合可完成完整的DTE或DCE

工作在5V單電源

占位面積小。

LTC1544芯片是一個4驅動器／4接收器的收發器，其主要特點有：

軟件可選的收發器支持RS232、RS449、EIA530、EIA530A、V．35、V．36和X．21協議

采用LTC1344A作為軟件可選的電纜終端

采用LTC1543、LTC1544A或LTC1546可實現完整的DTE或DCE端口

與LTC1543同樣工作于5V單電源。

這兩種芯片均采用28引線SSOP表面貼封裝，圖3所示為其引腳排列。

由LTC1546／LTC1544可組成一套完整的軟件可選擇DTE或DCE接口，以應用于數據網絡、信息業務單元CSU和數據業務單元(DSU)或數據路由器中，它支持多種協議，電纜終端可在片上提供，因此不再需要單獨的終端設計。其中，LTC1546每個端口的一半用來產生和適當終止時鐘和數據信號。LTC1544則用來產生控制信號及本地環路返回信號(LocalLoop－back，LL)。接口協議通過模式選擇引腳M0、M1和M2來決定，具體選擇方式見表2。

表2通信協議的模式選擇

LTC1546模式名稱M2M1M0DCE/DTED1D2D3R1R2R3

未用（缺省V.11）0000V.11V.11V.11V.11V.11

RS530A0010V.11V.11ZV.11V.11V.11

RS5300100V.11V.11ZV.11V.11V.11

X.210110V.11V.11ZV.11V.11V.11

V.351000V.35V.35ZV.35V.35V.35

RS449/V.361010V.11V.11ZV.11V.11V.11

V.28/RS2321100V.28V.28ZV.28V.28V.28

無電纜1110ZZZZZZ

未用（缺省V.11）0001V.11V.11V.11ZV.11V.11

RS530A0011V.11V.11V.11ZV.11V.11

RS5300101V.11V.11V.11ZV.11V.11

X.210111V.11V.11V.11ZV.11V.11

B.351001V.35V.35V.35ZV.35V.35

RS449/V.361011V.11V.11V.11ZV.11V.11

V.28/RS2321101V.28V.28V.28ZV.28V.28

無電纜1111ZZZZZZ

由表2可知，如果將端口設置為V．35模式，模式選擇引腳應當為M2＝1，M1＝0，M0＝0。此時，對于控制信號，驅動器和接收器將工作在V．28(RS232)模式；而對于時鐘和數據信號，驅動器和接收器將工作在V．35模式。

模式選擇可通過控制電路或利用跳線將模式引腳接至地或Vcc來實現對引腳M0、M1和M2的控制，也可通過適當的接口電纜插入到連接器上實現外部選擇控制。若選用后者，則當移開電纜時，全部模式引腳均不連接，即M0＝M1＝M2＝1，此時LTC1546／LTC1544進入無電纜模式。在這種模式中，LTC1546／1544的供電電流將下降到500μA以下，并且LTC1546／LTC1544驅動器輸出將被強制進入高阻狀態。同時，LTC1546的R2和R3接收器應當分別用103Ω端接，而LTC1546和LTC1544上的其它接收器則應通過30kΩ電阻接到地。

通過DCE／DTE引腳可使能LTC1546中的驅動器3／接收器1、LTC1544中的驅動器3／接收器1和驅動器4／接收器4；LTC1544中的INVERT信號對驅動器4／接收器4起使能作用?？梢酝ㄟ^下面兩種方法中的一種將LTC1546／LTC1544設置為DTE或DCE工作模式：一種是將專門配有適當極性的連接器接至DTE或DCE端；另一種是通過專用DTE電纜或專用DCE電纜發送信號給LTC1546／LTC1544，同時使用一個連接器構成一種既適合DTE又適合DCE的工作模式。

3．2典型應用

圖4為一個帶有DB－25連接器端口并可被設置為DTE或DCE工作模式的多協議串口通信電路，圖中LTC1546／LTC1544芯片一邊與連接器相連，另一邊接至HDLC芯片，M0、M1、M2及DCE／DTE引腳接至EPLD硬件控制電路以實現對通信協議和工作模式的選擇。其中DTE或DCE工作模式需要連接對應的電纜以保證正確的信號發送。例如，在DTE模式中，TxD信號通過LTC1546的驅動器1發送到引腳2和14。在DCE模式中，驅動器則將RxD信號發送到引腳2和14。

圖4中，LTC1546采用一個內部容性充電泵來滿足VDD和VEE。其中，VDD為符合V．28的正電源電壓端，該端應連接一只1F的電容到地；VEE為負電源電壓端。一個電壓倍增器在VDD上將產生大約8V電壓，而電壓反相器則將在VEE上產生大約－7．5V的電壓。四只1μF電容均為表面貼裝的鉭或陶瓷電容，VEE端的電容最小應為3．3μF。所有電容耐壓均應為16V，同時應盡可能放置在LTC1546的附近以減少EMI干擾。

圖4用LTC1546/LTC1544芯片實現多協議串口通信（DTE/DCE可選）

在V．35模式中，LTC1546中的開關S1和S2將導通，同時應連接一個T型網絡阻抗，以將接收器的30kΩ輸入阻抗與T網絡終端并聯起來，但不會顯著影響總輸入阻抗，因此對于用戶來說，這種模式下的電路設計與其它模式下完全相同。

由于LTC1546是3驅動器／3接收器的收發器，LTC1546是4驅動器／4接收器的收發器，所以如果同時采用RL、LL和TM信號，則LTC1546／LTC1544就沒有足夠的驅動器和接收器。因此，可用LTC1545來替換LTC1544。LTC1545為5驅動器／5接收器的收發器，它能夠處理多個可選的控制信號，如TM和RL。