如何提高运行人员的红外测温水平,深度发掘红外热像仪的功能、规范红外测温工作,使之成为值班工作中一项有效的技术保证,是运行人员应该急需解决的问题。下面就是本人在工作中总结的一些想法:1、熟悉各种仪器的性能目前,红外检测仪器主要包括红外测温仪、扫描型红外热电视、光机扫描型红外热像仪、制冷和非制冷型焦平面热像仪四类。对于变电站常用的焦平面热像仪主要掌握仪器的视场、温度分辨率、空间分辨率、噪声、测温范围和帧频。除此以外,还要熟悉仪器的操作步骤、记录数据和图像的存储方法。红外检测技术就是基于红外线的这种特性,通过红外光学系统、红外探测器以及电子处理系统,将物体表面的红外辐射转换成可分辨的灰度图像,我们通过对灰度图像的分析和判断,了解设备内部可能出现的故障,从而有针对性地对其进行检
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这是俺论文的第一部分,希望对你用!!!!!1.1 国内外温度检测技术研究现状温度是在工业、农业、国防和科研等部门中应用最普遍的被测物理量。有资料表明,温度传感器的数量在各种传感器中位居首位,约占50%左右。因此,温度测量在保证产品质量,提高生产效率,节约能源,安全生产,促进国民经济发展等诸多方面起到了至关重要的作用。1.1.1 常用的温度测量方法根据测温方式的不同,温度测量通常可分为接触式和非接触式测温两大类。接触式测温的特点是感温元件直接与被测对象相接触,两者进行充分的热交换,最后达到热平衡,此时感温元件的温度与被测对象的温度必然相等,温度计就可据此测出被测对象的温度。因此,接触式测温一方面有测温精度相对较高,直观可靠及测温仪表价格相对较低等优点;另一方面也存在由于感温元件与被测介质直接接触,从而影响被测介质热平衡状态,而接触不良则会增加测温误差;被测介质具有腐蚀性及温度太高亦将严重影响感温元件性能和寿命等缺点。根据测温转换的原理,接触式测温又可分为膨胀式、热阻式、热电式等多种形式。非接触式测温的特点是感温元件不与被测对象直接接触,而是通过接受被测物体的热辐射能实现热交换,据此测出被测对象的温度。因此,非接触式测温具有不改变被测物体的温度分布,热惯性小,测温上限可设计的很高,便于测量运动物体的温度和快速变化的温度等优点。两类测温方法的主要特点如下表1.1所示。表1.1 两种测温方法的主要特点方式 接触式 非接触式测量条件 感温元件要与被测对象良好接触;感温元件的加入几乎不改变对象的温度;被测温度不超过感温元件能承受的上限温度;被测对象不对感温元件产生腐蚀。 需准确知道被测对象表面发射率;被测对象的辐射能充分照射到检测元件上。测量范围 特别适合1200度、热容大、无腐蚀性对象的连续在线测温,对高于1300度以上的温度测量比较困难。 原理上测量范围可以从超高温到超低温。但1000度以下,测量误差比较大,能测运动物体或热容小的物体温度精度 工业用表通常为1.0、0.5、0.2、0.1级,实验室用表可达0.01级。 通常为1.0、1.5、2.5级响应速度 慢,通常为几十秒到几分钟 快,通常为2-3秒钟其他特点 整个测温系统结构简单、体积小、可靠、维护方便、价格低廉。仪表读数直接反映被测物体温度,可方便的组成多路集中测量与控制系统。 整个测量系统结构复杂、体积大、调整麻烦、价格昂贵;仪表读数通常反映被测物体表面温度(需进一步转换);不易组成测温控温一体化的温度控制装置。从温度检测使用的温度计来看,主要包括以下几种:1.利用物体热胀冷缩原理制成的温度计利用物体热胀冷缩制成的温度计分为如下三大类:(1)玻璃温度计:利用玻璃感温包内的测温物质(水银、酒精、甲苯、油等)受热膨胀、遇冷收缩的原理进行温度测量。(2)双金属温度计:采用膨胀系数不同的两种金属牢固粘合在上一起制的双金属片作为感温元件,当温度变化时,一端固定的双金属片,由于两种金属膨胀系数不同而产生弯曲,自由端的位移通过传动机构带动指针指示出相应温度。(3)压力式温度计:由感温物质(氮气、水银、二甲苯、甲苯、甘油和沸点液体如氯甲烷、氯乙烷等)随温度变化,压力发生相应变化,用弹簧管压力表测出它的压力值,经换算得出被测物质的温度值。2.利用热电效应技术制成的温度检测元件利用此技术制成的温度检测元件主要是热电偶。热电偶发展较早,比较成熟,至今仍为应用最广泛的温度检测元件。热电偶具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点。常用的热电偶有以下几种。(1)镍铬一镍硅,型号为WRN,分度号为K,测温范围0-900℃,短期可测1200℃。(2)镍铬—康铜,型号为WRK,分度号为F,测温范围0-600℃,短期可测800℃。(3)铂铑一铂,型号为WRP,分度号为S,在1300℃以下的使用,短期可测1600℃。(4)铂铑3旺铂铐6,型号为WRR,分度号为B,测温范围300-1600℃,短期可测1800℃。3.利用热阻效应技术制成的温度计用热阻效应技术制成的温度计可分成以下几种:(1)电阻测温元件,它是利用感温元件(导体)的电阻随温度变化的性质,将电阻的变化值用显示仪表反映出来,从而达到测温的目的。目前常用的有铂热电阻和铜热电阻。(2)半导体测温元件,它与热电阻的温阻特性刚好相反,即有很大负温度系数,也就是说温度升高时,其阻值降低。(3)陶瓷热敏元件,它的实质是利用半导体电阻的正温特性,用半导体陶瓷材料制作而成的热敏元件,常称为PCT或NCT热敏元件。PCT热敏分为突变型及缓变型二类。突变型PCT元件的温阻特性是当温度达到顶点时,它的阻值突然变大,有限流功能,多数用于保护电器。缓变型PCT元件的温阻特性基本上随温度升高阻值慢慢增大,起温度补偿作用。NCT元件特性与PCT元件的突变特性刚好相反,即随温度升高,它的阻值减小。4.利用热辐射原理制成的高温计热辐射高温计通常分为两种。一种是单色辐射高温计,一般称光学高温计;另一种是全辐射高温计,它的原理是物体受热辐射后,视物体本身的性质,能将其吸收、透过或反射。而受热物体放出的辐射能的多少,与它的温度有一定的关系。热辐射式高温计就是根据这种热辐射原理制成的。1.1.2 国内外温度检测技术现状及发展趋势近年来,在温度检测技术领域,多种新的检测原理与技术的开发应用,已经取得了重大进展。新一代温度检测元件正在不断出现和完善,它们主要有以下几种:1.晶体管温度检测元件半导体温度检测元件是具有代表性的温度检测元件。半导体的电阻温度系数比金属大l~2个数量级,二极管和三极管的PN结电压、电容对温度灵敏度很高。基于上述测温原理己研制了各种温度检测元件。2.集成电路温度检测元件利用硅晶体管基极一发射极间电压与温度关系(即半导体PN结的温度特性)进行温度检测,并把测温、激励、信号处理电路和放大电路集成一体,封装于小型管壳内,即构成了集成电路温度检测元件。目前,国内外也进行了生产。3.核磁共振温度检测器 所谓核磁共振现象是指具有核自旋的物质置于静磁场中时,当与静磁场垂直方向加以电磁波,会发生对某频率电磁的吸收现象。利用共振吸收频率随温度上升而减少的原理研制成的温度检测器,称为核磁共振温度检测器。这种检测器精度极高,可以测量出千分之一开尔文,而且输出的频率信号适于数字化运算处理,故是一种性能十分良好的温度检测器。在常温下,可作理想的标准温度计之用。4.热噪声温度检测器它的原理是利用热电阻元件产生的噪声电压与温度的相关性。其特点如下:(1)输出噪声电压大小与温度是比例关系;(2)不受压力影响;(3)感温元件的阻值几乎不影响测量精确度;因此,它是可以直接读出绝对温度值而不受材料和环境条件限制的温度检测器。5.石英晶体温度检测器它采用LC或Y型切割的石英晶片的共振频率随温度变化的特性来制的。它可以自动补偿石英晶片的非线性,测量精度较高,一般可检测到0.001℃,所以可作标准检测之用。6.光纤温度检测器光纤温度检测器是目前光纤传感器中发展较快的一种,己开发了开关式温度检测器、辐射式温度检测器等多种实用型的品种。它是利用双折射光纤的传输光信号滞后量随温度变化的原理制成的双折射光纤温度检测器,检测精度在士1℃以内,测温范围可以从绝对0℃到2000℃。7.激光温度检测器激光测温特别适于远程测量和特殊环境下的温度测量,用氮氖激光源的激光作反射计可测得很高的温度,精度达l%;用激光干涉和散射原理制作的温度检测器可测量更高的温度,上限可达3000℃,专门用于核聚变研究但在工业上应用还需进一步开发和实验。8.微波温度检测器采用微波测温可以达到快速测量高温的目的。它是利用在不同温度下,温度与控制电压成线性关系的原理制成的。这种检测器的灵敏度为250kHZ/℃,精度为1%左右,检测范围为20~1400℃。从以上材料可以看出,当前温度检测的发展趋势组合要集中在以下几个方面:a.扩展检测范围现在工业上通用的温度检测范围为一200~3000℃,而今后要求能测超高温与超低温。尤其是液化气体的极低温度检测更为迫切,如10K以下的度检测是当前重点研究课题。b.扩大测温对象温度检测技术将会由点测温发展到线、面,甚至立体的测量。应用范围己经从工业领域延伸到环境保护、家用电器、汽车工业及航天工业领域。C.新产品的开发利用以前的检测技术生产出适应于不同场合、不同工况要求的新型产品,以满足用户需要。同时利用新的检测技术制造出新的产品。d.加强新原理、新材料、新加工工艺的开发。如近来已经开发的炭化硅薄膜热敏电阻温度检测器,厚膜、薄膜铂电阻温度检测器,硅单晶热敏电阻温度检测器等。e.向智能化、集成化、适用化方向发展。新产品不仅要具有检测功能,又要具有判断和指令等多功能,采用微机向智能化方向发展。向机电一体化方向发展。1.2课题的工程背景在工业领域,温度、压力、流量是最常见的三大被检测的物理参数,其中最广泛的还是温度量的测量,随着电子技术、计算机技术的飞速发展,对现场温度的测量也由过去的刻度温度计、指针温度计向数字显示的智能温度计发展,而且,对测量的精度要求也越来越高。当然,对不同的工艺要求,其测量的精度要求不尽相同,这些是显而易见的,譬如,在测量电机的轴温时,可能测量的允许差达l℃以上,但在某些场合,温度的检测与控制需要达到很高的精度。以化工生产中联碱行业为例,联碱外冷器液氨致冷技术作为80年代中期化工部重点推广的技改项目之一,已被各联碱厂相继采用,并在生产实践中得到不断改进,已成为业内公认的一项成熟、有效的节能降耗技术。但至今仍存在外冷器生产能力偏低、运行周期短和节能效果不理想等问题。而外冷器进出口母液温差是影响外冷器生产能力和运行周期的一个重要因素,从长期的生产经验看,混合溶液每次流经外冷器时,进、出口温差以0.5℃为宜。因此,精确测量与控制通过外冷器混合溶液的进、出口温差是指导该生产工艺的一个重要环节。事实上,由于精度要求较高,在实际生产中该环节的温差测控问题一直没能得到很好解决。经调研知,在全国范围内几乎所有化工集团的联碱行业的生产情况都如此,他们迫切希望能解决这一问题。在其它许多场合(如发酵工艺)中,温度的准确测量与控制同样具有相当强的实践指导作用。目前,虽然国内外已有很多温度测控装置,但温度测量的精度达到0.5℃,并能适用于类似制碱工艺要求的外冷器低温差的精确检测与控制在国内尚属空白。该课题的研究能实现外冷器温差的高精度检测与控制,可推广应用到其它化工生产过程及其相关领域中需要对温差与温度进行高精度实时测控的场合。因此,研发高精度温度与温差测控系统具有很好的应用前景。
毕业设计(论文)报告 系 别: 电子与电气工程学院 专 业: 电子信息工程 班 号: 电子 0 8 5 学 生 姓 名: 傅浩 学 生 学 号: 080012212 计 论 ) 目 设 ( 文 题 : 基于AT89C51 的数字温度计的设计 指 导 教 师: 傅浩 设 计 地 点: 起 迄 日 期: 2010.5.4-2010.7.3 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 毕业设计(论文)任务书 专业 电子信息工程 班级 电子 085 姓名 傅浩一、课题名称:基于 AT89C51 的数字温度计的设计二、主要技术指标: 1、测温范围-50℃-110℃ 2、精度误差小于 0.5℃ 3、LED 数码直读显示 4、可通过人机接口任意设定温度报警阀值三、工作内容和要求:(1)、要求数字温度计能对环境的温度进行实时监测。(2)、数字温度计要能够实时显示环境的温度信息,使用户及时了解到环境温度情况。(3)、数字温度计能够在程序跑飞的情况下自动重启,对环境温度进行正确的测量。 四、主要参考:1.李勋.刘源单片机实用教程M.北京航空航天大学出版社,20002.李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版)M.杭州:北京航空航天大学出版社,19983.李广弟.单片机基础M.北京:北京航空航天大学出版社,19944.阎石.数字电子技术基础(第三版)M.北京:高等教育出版社,19895.廖常初.现场总线概述J.电工技术,19996.王津.单片机原理与应用M.重庆大学出版社,2000 学 生(签名) 年 月 日 指 导 教师(签名) 年 月 日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 教研室主任(签名) 年 月 日 系 主 任(签名) 年 月 日 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目 基于 AT89C51 的数字温度计的设计一、选题的背景和意义: 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研等各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,它给人带来的方便也是不可否定的。要为现代人生活提供更好、更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。 本文将要设计的数字温度计具有性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制中,为人们生活水平的提高做出了巨大的贡献。二、课题研究的主要内容: 1.本文是以单片机 AT89C51 为核心进行设计。 2.通过 DALLAS 公司的单总线数字温度传感器 DS18B20 来实现环境温度的采集和 A/D转换。 3.其输出温度采用数字显示,用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 4.此温度计属于多功能温度计可以用来测量环境温度,还可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文三、主要研究(设计)方法论述: 1. 通过查阅书籍了解数字温度计的基本概念等信息,结合以前所学的电子专业知识认真研究课题。 2. 借助强大的网络功能,借鉴前人的研究成果更好的帮助自己更好地理解所需掌握的内容。 3. 通过与老师与同学的讨论研究,及时地发现问题反复地检查修改最终完成。 四、设计(论文)进度安排:时间(迄止日期) 工 作 内 容2010.05.04 ~ 查找资料,确定论文题目2010.05.052010.05.06 ~ 根据选题方向查资料,确定基本框架和设计方法2010.05.072010.05.08 ~ 完成开题报告2010.05.102010.05.11 ~ 完成初稿并交指导老师审阅2010.05.312010.06.01 ~ 根据指导老师意见修改论文2010.06.262010.06.26 ~ 根据模板将论文排版2010.06.292010.06.30 ~ 仔细阅读论文并作细节完善后上交2010.07.03 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文五、指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日六、系部意见: 系主任签名: 年 月 日 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 目录摘要Abstract第 1 章 前言 ...................................................... 1第 2 章 数字温度计总体设计方案 .................................... 2 2.1 数字温度计设计方案.......................................... 2 2.2 总体设计框图................................................ 2第 3 章 数字温度计的硬件设计 ...................................... 3 3.1 主控制器 AT89C51 ............................................ 3 3.1.1 AT89C51 的特点及特征 .................................... 3 3.1.2 管脚功能说明............................................ 3 3.1.3 片内振荡器.............................................. 5 3.1.4 芯片擦除................................................ 5 3.2 单片机的主板电路............................................ 6 3.3 温度采集部分的设计.......................................... 6 3.3.1 温度传感器 DS18B20 ...................................... 6 3.3.2 DS18B20 温度传感器与单片机的接口电路 ................... 10 3.4 显示部分设计............................................... 10 3.4.1 74LS164 引脚功能及特征 ................................. 10 3.4.2 温度显示电路........................................... 11 3.5 报警系统电路............................................... 12第 4 章 数字温度计的软件设计 ..................................... 13 4.1 系统软件设计流程图......................................... 13 4.2 数字温度计部分程序清单..................................... 15第 5 章 结束语 ................................................... 20答谢辞参考文献 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 摘 要 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示。该设计控制器使用单片机 AT89C51,测温传感器使用 DS18B20,用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示。本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 此外本文还介绍了数字温度计的硬件设计和软件设计,硬件设计主要包括主控制器、单片机的主板电路、温度采集部分电路、显示电路以及报警系统电路。 软件设计包括系统软件的流程图和数字温度计的部分程序清单。关键词:AT89C51 单片机,数字控制,测温传感器,多功能温度计 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 Abstract As peoples living standard rising SCM is undoubtedly one of theobjectives pursued by the people the convenience it brings is equallynegative and one digital thermometer is a typical example. The design presented in the traditional thermometer digitalthermometer and compared with a reading convenience a wide range oftemperature measurement temperature measurement accuracy the output ofthe temperature digital display. The design of the controller usingmicrocontroller AT89C51 temperature sensor uses DS18B20 with threecommon anode LED digital tube to serial transmission of data to achievetemperature display. The thermometer is multi-functional thermometeryou can set the upper and lower alarm temperature range when thetemperature is not set you can alarm. Besides the paper also describes the digital thermometer in hardwaredesign and software design hardware design includes the main controllermicrocontroller circuit board the temperature acquisition part of thecircuit display circuit and the alarm system circuit. Software designincluding system software flow chart and the digital thermometer in thepart of the program list.Key words: AT89C51 microcontroller digital control temperature sensormulti-function thermometer 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第1章 前言 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现。 能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差,所以传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点。 本文是以单片机 AT89C51 为核心,通过 DALLAS 公司的单总线数字温度传感器 DS18B20 来实现环境温度的采集和 A/D 转换,用来测量环境温度,温度分辨率为 0.0625℃,并能数码显示。因此本文设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现等特点。 数字式温度计的设计将给人们的生活带来很大的方便, 为人们生活水平的提高做出了贡献。数字温度计在以后将应用于我们生产和生活的各个方面,数字式温度计的众多优点告诉我们:数字温度计将在我们的未来生活中应用于各个领域,它将会是传统温度计的理想的替代产品。 -1- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第2章 数字温度计总体设计方案2.1 数字温度计设计方案方案 一: 采用热敏电阻器件,利用其感温效应,再将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行 A/D 转换后,利用单片机进行数据的处理,然后在显示电路上,将被测温度显示出来。 方案 二: 利用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器 DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换就可以满足设计要求。 分析上述两种方案可以看出方案一是使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,进行 A/D 转换后,利用单片机进行数据的处理,在显示电路上被测温度显示出来,这种设计需要用到 A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。方案二是利用温度传感器直接读取被测温度,读数方便,测温范围广,测温精确,适用范围宽而且电路简单易于实现。 综合方案一和方案二的优缺点,我们选择方案二。2.2 总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图 2-1 所示, 控制器采用单片机 AT89C51,温度传感器采用 DS18B20,用 4 位 LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。 L 单片机复位 E D 主 显 控 示 报警点按键调整 制 器 温 度 时钟振荡 传 感 器 图 2-1 总体设计方框图 -2- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第3章 数字温度计硬件设计3.1 主控制器 AT89C513.1.1 AT89C51 的特点及特性: 40 个引脚,4K Bytes FLASH 片内程序存储器,128 Bytes 的随机存取数据存储器(RAM) ,32 个外部双向输入/输出(I/O)口,5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断,2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。 此外,AT89C51 在空闲模式下,CPU 暂停工作,而 RAM 定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装形式,以适应不同产品的需求。 主要功能特性: 兼容 MCS-51 指令系统 4k 可反复擦写gt1000 次)ISP FLASH ROM 32 个双向 I/O 口 4.5-5.5V 工作电压 2 个 16 位可编程定时/计数器 时钟频率 0-33MHZ 全双工 UART 串行中断口线 128X8 BIT 内部 RAM 2 个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3 级加密位 看门狗(WDT)电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的 ISP 字节和分页编程 双数据寄存器指针3.1.2 管脚功能说明: AT89C51 管脚如图 3-1 所示: -3- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 图 3-1 AT89C51 管脚图 (1)VCC:供电电压。 (2)GND:接地。 P0 P0 (3) 口: 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口, 每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时,被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时,P0 口作为原码输入口,当 FIASH 进行校验时,P0 输出原码,此时 P0 外部必须被拉高。 (4)P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH编程和校验时,P1 口作为第八位地址接收。 (5)P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P2 口缓冲器可接收,输出 4 个 TTL 门电流,当 P2 口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时,P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 (6)P3 口:P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口,可接收输出 4个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口,如下所示: P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 /INT0(外部中断 0) P3.3 /INT1(外部中断 1) P3.4 T0(记时器 0 外部输入) P3.5 T1(记时器 1 外部输入) P3.6 /WR(外部数据存储器写选通) P3.7 /RD(外部数据存储器读选通) -4- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 (7)RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 (8)ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时,ALE 只有在执行 MOVX,MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止,置位无效。 (9)/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时, 这两次有效的/PSEN信号将不出现。 ( 10 ) /EA/VPP : 当 /EA 保 持 低 电 平 时 , 则 在 此 期 间 外 部 程 序 存 储 器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时,/EA 将内部锁定为 RESET;当/EA 端保持高电平时,此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间,此引脚也用于施加 12V 编程电源(VPP)。 (11)XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 (12)XTAL2:来自反向振荡器的输出。3.1.3 片内振荡器: 该反向放大器可以配置为片内振荡器,如图 3-2 所示。 图 3-2 片内振荡器3.1.4 芯片擦除: -5- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合, 并保持ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成。在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。 此外,AT89C51 设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下,CPU 停止工作。但 RAM、定时器、计数器、串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下,保存 RAM 的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。单片机 AT89C51 具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 单片机 AT89C51 具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要, 很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。3.2 单片机主板电路 单片机 AT89C51 是数字温度计的核心元件,单片机的主板电路如图 3-3 所示,包括单片机芯片、报警系统电路、晶振电路、上拉电阻以及与单片机相连的其他电路。 图 3-3 单片机的主板电路3.3 温度采集部分的设计3.3.1 温度传感器 DS18B20 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9~12 位的数字值读数方式。 -6- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 TO-92 封装的 DS18B20 的引脚排列见图 3-4,其引脚功能描述见表 .
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温室自动控制系统是专门为农业温室、农业、环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。1、温室自动控制系统国外研究现状 .科学家成功开发了一系列计算机软件,硬件,实现了温室供水,施肥和环境自动化控制。英国农业部对温室发展也很重视,科学家们先后进行了温室环境与作物生理,温室环境因子的计算机优化,温室节能,温室自动控制,温室作物栽培与产后处理的研究。另外,国外温室正致力于高科技发展。遥测技术,网络技术,控制局域网已逐渐应用予温室的控制与管理中。世界发达国家如荷兰,美国,英国等大力发展集约化的温室产业,已经研制成功对温室内温度,湿度,光照,气体交换,滴灌,营养液循环等实现计算机自动控制的现代化高科技温室,甚至于育苗,移栽,清洗,包装等也实现了机械化,自动化。 2、温室自动控制系统国内研究现状。从目前的研究情况来看,我国的温室自动控制系统科研水平跟国外比仍有较大差距,主要表现在以下几个方面:一是尚未建立温室结构的国家标准,研究者给出的控制系统大都有较强针对性。由于温室结构千差万别,执行机构各不相同,对于控制系统的优劣缺乏横向可比性。二是缺乏与我国气候特点相适应的温室自动控制软件。目前我国引进温室自动控制系统大多投资大,运行费用过高,并且控制系统中所侧重考虑的环境参数与我国的气候特点存在矛盾,如荷兰由于温度变化很小,故降温,通风问题考虑很少,而采光问题考虑得较多,如果将这种温室应用于我国新疆地区,肯定不合适,因为新疆的温差变化大。三是我国综合环境控制技术的研究刚刚起步,目前仍然停留在研究单个环境因子调控技术的阶段,而实际上,温室内的日照量,气温,地温,空气湿度,土壤湿度,CO浓度等环境因素,是在相互影响,相互制约的状态中对作物的生长产生影响的,环境因素的空间变化,时间变化都很复杂。此外,优化值的设定是一项复杂的工作,作物生长是多因素综合作用的结果,当我们改变某一环境因子时,常会把其他环境因子变到一个不适宜的水平,因此,将温室内的物理模型,作物的生长模型,温室生产的经济模型结合起来,进行作物生长环境参数的优化研究,开发一套与我国温室生产现状相适应的环境控制软件是很重要的。
毕业论文中写“国内外研究现状”:
首先要把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时,对这些主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处,即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白,或者研究不深入,还有哪些理论问题没有解决,或者在研究方法上还有什么缺陷,需要进一步研究。 三、写国内外研究现状应注意的问题 二是要反映最新研究成果。 三是不要写得太少。如果只写一小段,那就说明你没有看多少材料。 四是如果没有与毕业论文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。
扩展资料:通过写国内外研究现状,可以考察学生是不是阅读了大量的相关文献。 在写之前,同学们要先把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时,对这些主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处,即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白,或者研究不深入,还有哪些理论问题没有解决,或者在研究方法上还有什么缺陷,需要进一步研究。 三、写国内外研究现状应注意的问题 二是要反映最新研究成果。 三是不要写得太少。如果只写一小段,那就说明你没有看多少材料。 四是如果没有与毕业论文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。
在写之前、或者说是查找相关文献之前,你需要明确这样几个问题:
(1)研究所属的领域或者其他领域,这个问题已经知道多少;
(2)已完成的研究有哪些;
(3)以往的建议与对策是否成功;
(4)有没有建议新的研究方向和议题。
因此文献综述部分,是有一个内在逻辑的。你需要遵循以下步骤:
1、了解前人已经提出的问题
通过对研究课题的相关文献进行阅读,了解前人在研究课题方面提出了哪些问题。一般地,对于任何研究主题,都或多或少有前人涉及过,都会提出若干观点,为论文写作或者研究提供启发。
2、明确前人解决了哪些问题
了解前人解决了什么?解决到什么程度?这是文献综述所要解决的第二大议题。
3、那些问题是如何解决的
在进行文献研究时,也可以注意前人解决问题的思路。通过研究前人解决问题的方法能够对研究者产生借鉴启发作用。作为硕士研究者,可以尝试在相同的背景下模仿其研究方法,常用来解决问题的方法有案例研究、规范研究、实证研究、演绎推理等。
4、还有哪些问题没有解决(这个部分就可以表现出你这篇文章的研究意义)
通过文献综述的研究,找出前人还没有解决的问题,这是文献研究时需要得出的一个重要问题,找到某一研究主题前人尚未研究的方面和内容,作为论文研究的依据。同时结合前人的研究思路,构思怎样进行研究。
5、探讨怎么解决这些问题(这个部分就需要简要说明你接下来的研究工作)
当然,在写国内外研究现状的时候你不需要长篇大论,或者把关注的学科写成一篇非常全面的历史纪录。这时候你需要做的工作就是将前人的研究进行排除筛选。
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论文国内外研究现状写法如下:
首先,我们要知道国内外研究现状是什么,其实通俗来说,就是国内和国外对于一个研究对象目前的研究现状,可以是国家层面上相关部门对于研究对象的研究,也可以是权威学者,对于研究对象的研究。
所以很明确,国内外研究现状有两种写法,要不就是从相关部门对于研究对象的研究,或者就是从学者对于相关研究现状的研究来写。
正常来说,国内外研究现状都需要大家去阅读大量的文献,然后总结学者的主要观点,这里给大家一个小技巧,可以直接从一篇文章的摘要看出来,一个学者的研究观点主要集中在哪些,这样的话,即便你不完整的阅读文章,也能知道文章的主要观点。
还有一种方法,可以直接从硕士论文里面去摘抄,大家可以找一些和自己题目一样,或者是关键词一样的硕士论文,我们在里面摘抄国内外研究现状,并且将这个话改成自己的意思,这也是一种写作方法。
但是注意标注引用的时候,一定要找到最根本的文章,而不是你参考的这篇硕士论文。找文献去哪里,中文的话我们可以从百度学术或者是知网里面直接观看,主要就是看一篇文章的摘要,因为主要观点都在摘要里。
英文的话,之前有提过从谷歌学术去搜索关键词,就能找到很多的国外文献,这里要注意,查找国外文献的关键词,一定要翻译成英文,如果是中文的话,是没办法识别的,然后只需要把相关的英文文献翻译成中文,再去进行总结就可以了。
基于PLC的温湿度控制系统国内外研究的现状你可以去万方或者知网下载一些硕士学位的论文一般硕士学位的论文都有国内外研究的章节你可以直接拿来用或者几篇综合一下如果是下载问题,我可以帮你下载。一、题目学位论文的题目应能概括整个论文的核心内容。题目所用的词语应简明,具体,确切,符合编制题录、索引和检索等二次文献的有关原则,并有助于选择关键词和分类号。题目要力求引人注目,且与论文内容贴切,应避免使用非公知公用的缩略语、字符、代号、结构式和公式。中文题目的字数不宜过多,一般不超过20个汉字,必要时可加副标题。英文题目与中文题目内容上要一致,但不要求词语一一对应翻译。每个词的首字母大写,但3个或4个字母以下的冠词、连词、介词全部小写。英文题目长度一般不超过2行。二、摘要摘要要以浓缩的形式概括研究的目的、内容、方法、观点及所取得的成果和结论等。突出论文的创造性成果和新的见解。摘要应具有独立性和自含性。使读者在只阅读摘要的情况下,就能获得该论文的中心思想或主要信息。作者要用精练概括的语言来表述,不宜展开论证和说明,也不宜加主观评价。摘要应能反映出论文的整体水平。英文摘要另起一页排列于中文摘要之后,是一篇独立的英文短文,要符合英文写作规范,而不应是中文摘要的勉强翻译。三、关键词关键词是学位论文的文献检索标志,是表达文献主题概念的自然语言词汇。学位论文的关键词是从其题目、层次标题和正文中选出来的,能反映论文主题概念的词或词组。关键词选用是否恰当,关系到该文被检索的概率和利用率。四、目录目录既是学位论文的提纲,也是论文组成部分的小标题。目录应将文内的章节标题依次排列,标题应该简明扼要。目录页中每行均由标题名称和页码组成,包括引言(或前言)、主要内容的篇、章、条、款、项序号和标题、小结、参考文献、注释、附录、可供参考的文献题录、索引等。论文中如图表较多,可以分别列出清单置于目录页之后。图的清单应有序号、图题和页码。表的清单应有序号、表题和页码。
国内的温湿度这几年发展还不错,湿度最主要的是湿敏电容技术还不是很成熟,据我所知好像只有我们一家在做湿敏电容,其它的都是用国外的,湿敏电容好像只有法国一家在对外销售,其它的都是做成探头对外出售
“湿度测量”领域发展动态 进入21世纪后,特别在我国加入WTO后,国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业,温湿度是影响纺织品质量的重要因素,但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用干湿球湿度计,采用人工观测,人工调节阀门、风机的方法,其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里,则基本上凭经验,很少有人使用湿度传感器。值得一提的是,随着农业向产业化发展,许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式,采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战,并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚,种植反季节蔬菜,花卉;养殖业对环境的测控也日感迫切;调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座,自动化程度较高,成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术,一般先搞调温、调光照,控通风;第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外,国家粮食储备工程的大量兴建,对温湿度测控技术提也提出了要求。 但目前,在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”!例如在上面提到纺织印染行业,食品行业,耐高温材料行业等,都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下,印染行业在纱锭烘干中,温度能达到120摄氏度或更高温度;在食品行业中,食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右;耐高温材料,如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下,普通的湿度传感器是很难测量的。 高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上,用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极,再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中,因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化,此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性,除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外,还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点,液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T=5℃时为78.36,在T=20℃时为79.63。有机物ε与温度的关系因材料而异,且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势,某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为:高分子聚合物具有较小的介电常数,如聚酰亚胺在低湿时介电常数为3.0一3.8。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后,由于水分子偶极距的存在,大大提高了吸水异质层的介电常数,这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化,使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器,高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升,介质膜厚d增加,对C呈负贡献值;但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加,即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配,在不同的湿度范围温漂不同;在不同的温区呈不同的温度系数;不同的感湿材料温度特性不同。总之,高分子湿度传感器的温度系数并非常数,而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂,产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极,再喷镀感湿介质材料(如前所述)形式平整的感湿膜,再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系,线性度约±2%。虽然,测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想,在工业领域使用,寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。 陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温,湿度滞后,响应速度快,体积小,便于批量生产,但由于多孔型材质,对尘埃影响很大,日常维护频繁,时常需要电加热加以清洗易影响产品质量,易受湿度影响,在低湿高温环境下线性度差,特别是使用寿命短,长期可靠性差,是此类湿敏传感器迫切解决的问题。 当前在湿敏元件的开发和研究中,电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域,其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点,氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史,有着多种多样的产品型式和制作方法,都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。 氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料,在众多的感湿材料之中,首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件,氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆,以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高,产品性能不断得到改善,氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的,也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中,经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。 在国内JUCSAN依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向,生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器,自动化仪表等产品,在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时,努力克服传统产品存在的各项弱点,取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底,基片面积大大缩小,采用特殊的工艺处理,耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺,在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极,氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后,湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高,特别是耐温性达到了-40℃-120℃,以多片湿敏元件组合的独特工艺,是传感器感湿范围为1%RH-98%RH,具备了15%RH范围以下的测量性能,漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平,使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统,先对对被测气体采样,然后降温检测并确保绝对湿度的恒定,使探头耐温范围提高到600℃左右,大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在,不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干,高低温试验箱等系统中。同时,JCJ200Y产品能耐温高达600度,也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面,并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白,为我国工业化进程奠定了一定基础。
热心相助您好!国内外网络安全技术研究现状 1.国外网络安全技术的现状 (1)构建完善网络安全保障体系 针对未来网络信息战和各种网络威胁、安全隐患越来越暴露的安全问题。新的安全需求、新的网络环境、新的威胁,促使美国和其他很多发达国家为具体的技术建立一个以深度防御为特点的整体网络安全平台——网络安全保障体系。 (2)优化安全智能防御技术 美国等国家对入侵检测、漏洞扫描、入侵防御技术、防火墙技术、病毒防御、访问控制、身份认证等传统的网络安全技术进行更为深入的研究,改进其实现技术,为国防等重要机构研发了新型的智能入侵防御系统、检测系统、漏洞扫描系统、防火墙、统一资源管理等多种安全产品。 另外,美国还结合生物识别、公钥基础设施PKI(Public Key Infrastructure )和智能卡技术研究访问控制技术。美国军队将生物测量技术作为一个新的研究重点。从美国发生了恐怖袭击事件,进一步意识到生物识别技术在信息安全领域的潜力。除利用指纹、声音成功鉴别身份外,还发展了远距人脸扫描和远距虹膜扫描的技术,避免了传统识别方法易丢失、易欺等许多缺陷。 (3)强化云安全信息关联分析 目前,针对各种更加复杂及频繁的网络攻击,加强对单个入侵监测系统数据和漏洞扫描分析等层次的云安全技术的研究,及时地将不同安全设备、不同地区的信息进行关联性分析,快速而深入地掌握攻击者的攻击策略等信息。美国在捕获攻击信息和扫描系统弱点等传统技术上取得了很大的进展。 (4)加强安全产品测评技术 系统安全评估技术包括安全产品评估和信息基础设施安全性评估技校。 美国受恐怖袭击“9.11”事件以来,进一步加强了安全产品测评技术,军队的网络安全产品逐步采用在网络安全技术上有竞争力的产品,需要对其进行严格的安全测试和安全等级的划分,作为选择的重要依据。 (5)提高网络生存(抗毁)技术 美军注重研究当网络系统受到攻击或遭遇突发事件、面临失效的威胁时,尽快使系统关键部分能够继续提供关键服务,并能尽快恢复所有或部分服务。结合系统安全技术,从系统整体考虑安全问题,是网络系统更具有韧性、抗毁性,从而达到提高系统安全性的目的。 主要研究内容包括进程的基本控制技术、容错服务、失效检测和失效分类、服务分布式技术、服务高可靠性控制、可靠性管理、服务再协商技术。 (6)优化应急响应技术 在美国“9.11” 袭击事件五角大楼被炸的灾难性事件中,应急响应技术在网络安全体系中不可替代的作用得到了充分的体现。仅在遭受袭击后几小时就基本成功地恢复其网络系统的正常运作,主要是得益于事前在西海岸的数据备份和有效的远程恢复技术。在技术上有所准备,是美军五角大楼的信息系统得以避免致命破坏的重要原因。 (7)新密码技术的研究 美国政府在进一步加强传统密码技术研究的同时,研究和应用改进新椭圆曲线和AES等对称密码,积极进行量子密码新技术的研究。量子技术在密码学上的应用分为两类:一是利用量子计算机对传统密码体制进行分析;二是利用单光子的测不准原理在光纤一级实现密钥管理和信息加密,即量子密码学。 2. 我国网络安全技术方面的差距 我国对网络安全技术研究非常重视,已经纳入国家“973”计划、“863”计划和国家自然科学基金等重大高新技术研究项目,而且在密码技术等方面取得重大成果。但是,与先进的发达国家的新技术、新方法、新应用等方面相比还有差距,应当引起警觉和高度重视,特别是一些关键技术必须尽快赶上,否则“被动就要挨打”。(1)安全意识差,忽视风险分析 我国较多企事业机构在进行构建及实施网络信息系统前,经常忽略或简化风险分析,导致无法全面地认识系统存在的威胁,很可能导致安全策略、防护方案脱离实际。 (2)急需自主研发的关键技术 现在,我国计算机软硬件包括操作系统、数据库系统等关键技术严重依赖国外,而且缺乏网络传输专用安全协议,这是最大的安全隐患、风险和缺陷,一旦发生信息战时,非国产的芯片、操作系统都有可能成为对方利用的工具。所以,急需进行操作系统等安全化研究,并加强专用协议的研究,增强内部信息传输的保密性。 对于已有的安全技术体系,包括访问控制技术体系、认证授权技术体系、安全DNS体系、公钥基础设施PKI技术体系等,并制订持续性发展研究计划,不断发展完善,为网络安全保障充分发挥更大的作用。 (3)安全检测防御薄弱 网络安全检测与防御是网络信息有效保障的动态措施,通过入侵检测与防御、漏洞扫描等手段,定期对系统进行安全检测和评估,及时发现安全问题,进行安全预警,对安全漏洞进行修补加固,防止发生重大网络安全事故。 我国在安全检测与防御方面比较薄弱,应研究将入侵检测与防御、漏洞扫描、路由等技术相结合,实现跨越多边界的网络入侵攻击事件的检测、防御、追踪和取证。 (4)安全测试与评估不完善 如测试评估的标准还不完整,测试评估的自动化工具匮乏,测试评估的手段不全面,渗透性测试的技术方法贫乏,尤其在评估网络整体安全性方面。 (5)应急响应能力欠缺 应急响应就是对网络系统遭受的意外突发事件的应急处理,其应急响应能力是衡量系统生存性的重要指标。网络系统一旦发生突发事件,系统必须具备应急响应能力,使系统的损失降至最低,保证系统能够维持最必需的服务,以便进行系统恢复。 我国应急处理的能力较弱,缺乏系统性,对系统存在的脆弱性、漏洞、入侵、安全突发事件等相关知识研究不够深入。特别是在跟踪定位、现场取证、攻击隔离等方面的技术,缺乏研究和相应的产品。 (6)强化系统恢复技术不足 网络系统恢复指系统在遭受破坏后,能够恢复为可用状态或仍然维持最基本服务的能力。我国在网络系统恢复方面的工作,主要从系统可靠性角度进行考虑,以磁盘镜像备份、数据备份为主,以提高系统的可靠性。然而,系统可恢复性的另一个重要指标是当系统遭受毁灭性破坏后的恢复能力,包括整个运行系统的恢复和数据信息的恢复等。在这方面的研究明显存在差距,应注重相关远程备份、异地备份与恢复技术的研究,包括研究远程备份中数据一致性、完整性、访问控制等关键技术。3.网络安全技术的发展态势 网络安全的发展态势主要体现在以下几个方面: (1)网络安全技术水平不断提高随着网络安全威胁的不断加剧和变化,网络安全技术正在不断创新和提高,从传统安全技术向可信技术、深度检测、终端安全管控和Web安全等新技术发展,也不断出现一些云安全、智能检测、智能防御技术、加固技术、网络隔离、可信服务、虚拟技术、信息隐藏技术和软件安全扫描等新技术。可信技术是一个系统工程,包含可信计算技术、可信对象技术和可信网络技术,用于提供从终端及网络系统的整体安全可信环境。 (2)安全管理技术高度集成网络安全技术优化集成已成趋势,如杀毒软件与防火墙集成、虚拟网VPN与防火墙的集成、入侵检测系统IDS与防火墙的集成,以及安全网关、主机安全防护系统、网络监控系统等集成技术。 (3)新型网络安全平台统一威胁管理UTM(UnifiedThreat Management)是实现网络安全的重要手段,也是网络安全技术发展的一大趋势,已成为集多种网络安全防护技术一体化的解决方案,在保障网络安全的同时大量降低运维成本。主要包括:网络安全平台、统一威胁管理工具和日志审计分析系统等。将在5.5.5中具体进行介绍。【案例1-6】国际互联网安全联盟DMARC(Domain-based Message Authentication, Reporting & Conformance)。由于全球知名互联网公司多次出现网站被黑、域名被更改及性邮件等网络安全问题,在2012年由谷歌、Facebook、微软、雅虎、网易等15家组建成立,仅1年多时间就使约19.76亿的电子邮箱用户受益,约为全球33亿电子邮箱用户中三分之二,每月拦截过上亿封性邮件。2013年中国互联网安全联盟成立。由网易、百度、人人、腾讯、新浪、微软、阿里巴巴集团及支付宝七家企业依照相关法律、法规,在平等互利、共同发展、优势互补、求同存异的原则下共同发起组建,制定了《互联网企业安全漏洞披露与处理公约》。其中,拥有超过5.3亿邮箱用户的网易公司,已经取得了重大成果。(4)高水平的服务和人才网络安全威胁的严重性及新变化,对解决网络安全技术和经验要求更高,急需高水平的网络安全服务和人才。随着网络安全产业和业务的发展网络安全服务必将扩展,对网络系统进行定期的风险评估,通过各种措施对网络系统进行安全加固,逐渐交给网络安全服务公司或团队将成为一种趋势。为用户提供有效的网络安全方案是服务的基本手段,对网络系统建设方案的安全评估、对人员安全培训也是服务的重要内容。(5)特殊专用安全工具对网络安全影响范围广、危害大的一些特殊威胁,应采用特殊专用工具,如专门针对分布式拒绝服务攻击DDoS的防范系统,专门解决网络安全认证、授权与计费的AAA(Authentication Authorization Accounting)认证系统、单点登录系统、入侵防御系统、智能防火墙和内网非法外联系统等。近年来,世界竞争会变得更加激烈,经济从“金融危机”影响下的持续低迷中艰难崛起,企业更注重探寻新的经济增长点、优先保护品牌、用户数据、技术研发和知识产权等。同时,在面临新的挑战中精打细算,减少非生产项目的投入,使用更少的信息安全人员,以更少的预算保护企业资产和资源。 摘自:高等教育出版社,网络安全技术与实践,贾铁军教授新书。