2024年1月23日发(作者：)

智能系统的设计步骤

设计研制智能系统大致上可以分为制定方案、实施方案和性能测定三个阶段，下面对各阶段的工作内容和设计方法做一简要的叙述。

一、确定任务、制定设计方案

（1）编写设计任务书。在制定设计任务书之前，首先要进行大量的调查研究。调查内容主要包括两个方面：一方面是现场条件、测控对象数学模型、技术配备、用户的各种要求、国际标准规定等：另一方面是国内外同类系统或类似系统技术指标的比较、应用情况及中外情报资料、专利查询等。在调查研究的基础上，编写出设计任务书，其内容包括主题任务、研究内容、技术指标等项。其中技术指标开始可以提得较粗，但必须切合实际，过高或过低都不能达到预期的目的。

（2）拟订初步方案。根据设计任务书的要求，研究可能实施的几种设想、规划，并加以比较，选择一种可行的、较佳的方案作为初步方案。在初步方案中，对整个系统的结构、主要部件、技术要求、可能应用的开发手段及规划进度等要有说明。

（3）方案可行性论证。方案可行性论证要求论证贯穿整个设计工作的指导思想、技术原则是否正确，论证系统的可靠性采用先进技术的必要性和可行性，论证达到起码技术指标的基本方案和留有余地的较佳方案，论证系统的可靠性、性能价格比等。在方案可行性论证过程中，必然要进一步完善系统设计方案。但更重要的是要避免工程进行中出现方案错误或不合理而导致的任务无法进行或者造成报废— 1 —

返工。

（4）方案制定。方案可行性论证得到肯定审核后，再进一步制定总体实施方案，应明确方案达到的总目标、总体技术指标、总体结构（硬、软件）方案及总预算、总进度等。

二、方案实施过程

在方案实施过程中，需要涉及系统各部分的软/硬件设计及各部分调试和总体调试等任务。

由于智能系统是以微型计算机为核心的系统，其软/硬件常交错在一起。硬件尚未齐备，要在其上运行软件进行电子调试是不可能的：反之，软件尚未调试好也无法支持硬件的调试。所以，在设计研制过程中，要按一定的方法和步骤，并根据情况配备适当的开发工具或模拟装置，使设计顺利进行。现就其中一些主要步骤说明如下。

（1）确定系统规模大小。系统总体方案确定之后，首先要估计系统软硬件规模的大小，核算硬件核心部件选型、容量、对外的/O接口数、通道数、模块数等。

（2）软/硬件权衡分配。在既定的总体规模中，要进一步权衡哪些功能用硬件来完成，哪些功能用软件来完成。原则上，不少硬件实现的功能软件也能实现，反之亦然。一般来说，硬件处理速度快，实时性好，但应变灵活性小，扩展功能要改动或增加部件：而软件处理速度慢，但应变灵活性大，增加功能时只需要对软件进行适当的修改即可。若要对监控系统的图像进行处理，有两种方法：一种是数字处理，即将待处理的图像离散成数字量输入计算机，计算机利用各种图— 2 —

像处理算法对采集的图像进行处理：另一种是光学处理，即利用光学器件进行傅里叶变换、滤波、相关、卷积等图像处理。前者主要借助软件运算，灵活性大，精度高，但实时性差，后者具有二维并行处理能力，速度快，容量大，实时性好，但不够丰富多样。在系统中，究竟采用哪种方法或者如何将两者结合起来应用，都是系统设计时要考虑的。

目前，由于DSP与SOC芯片的发展，安防智能视频监控系统多使用数字图像处理的方式。

（3）硬件设计、制作和调试。软/硬件功能确定后，先明确硬件的技术指标，再着手硬件设计、制作和调试。智能系统的硬件包括光学、光电、电子、精密机械、微型计算机及其接口等。视频监控系统的光学系统多为选用。精密机械首先根据系统的总体要求，确定机械部分的总体结构，绘制机械装配图，再拆画零件图，然后送机械加工厂制造、装调。微型计算机及其接口设计，包括微型计算机应用系统选型、光电传感线路和信号采集线路设计、信号输出与控制接口设计等。不管是哪类线路设计，基本过程都是相似的，即先进行原理、时序设计，然后绘制印制电路板线路图，再送工厂加工电路板。制成电路板后，要借助现成的电子测试设备、仿真设备，对制作的线路板进行功能测试，保证线路正确。在研制微型计算机及其接口时，尽量选用商品化的微机模板、专用模板，以简化研制工作。

软件设计与调试。软件设计首先要做好软件任务分析，为软件设计做一个总体规划，并将软件划分为多个功能模板，并定义好每一个— 3 —

功能模板的功能和接口（输入、输出定义），然后着手编程。软件模块的调试一般要借用与目标系统相同机型的高中档微机系统或采用专门的微机开发系统作为工具，这类系统必须具有编辑源程序、语法排错、交叉汇编或编译、模块连接等功能，以便对软件进行初调。

（5）光、机、电、计算机联调。经过前述步骤，光、机、电、计算机及其接口都已通过单独调试，再将它们装配到一起，进行光、机、电、计算机联调。联调时，可按先局部后整体的顺序进行调试，逐步排除故障。

研制阶段只是对硬件和软件分别进行了初步调试和模拟试验。样机装配好后，还必须进行整机试验，对系统的软硬件进行全面测试，以确定系统是否达到预定的性能指标，并写出测试报告。待调测完成后，投入现场做试运行，以考察其可靠性。

样机完成后，要编写设计文件，总结研制工作，为用户编写使用维护资料。

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