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關鍵字蜜罐，交互性，入侵檢測系統，防火墻
1引言
現在網絡安全面臨的一個大問題是缺乏對入侵者的了解。即誰正在攻擊、攻擊的目的是什么、如何攻擊以及何時進行攻擊等，而蜜罐為安全專家們提供一個研究各種攻擊的平臺。它是采取主動的方式，用定制好的特征吸引和誘騙攻擊者，將攻擊從網絡中比較重要的機器上轉移開，同時在黑客攻擊蜜罐期間對其行為和過程進行深入的分析和研究，從而發現新型攻擊，檢索新型黑客工具，了解黑客和黑客團體的背景、目的、活動規律等。
2蜜罐技術基礎
2.1蜜罐的定義
蜜罐是指受到嚴密監控的網絡誘騙系統，通過真實或模擬的網絡和服務來吸引攻擊，從而在黑客攻擊蜜罐期間對其行為和過程進行分析，以搜集信息，對新攻擊發出預警，同時蜜罐也可以延緩攻擊和轉移攻擊目標。
蜜罐在編寫新的IDS特征庫、發現系統漏洞、分析分布式拒絕服務（DDOS）攻擊等方面是很有價值的。蜜罐本身并不直接增強網絡的安全性，將蜜罐和現有的安全防衛手段如入侵檢測系統(IDS)、防火墻(Firewall)、殺毒軟件等結合使用，可以有效提高系統安全性。
2.2蜜罐的分類
根據蜜罐的交互程度，可以將蜜罐分為3類：
蜜罐的交互程度（LevelofInvolvement）指攻擊者與蜜罐相互作用的程度。
⑴低交互蜜罐
只是運行于現有系統上的一個仿真服務，在特定的端口監聽記錄所有進入的數據包，提供少量的交互功能，黑客只能在仿真服務預設的范圍內動作。低交互蜜罐上沒有真正的操作系統和服務，結構簡單，部署容易，風險很低，所能收集的信息也是有限的。
⑵中交互蜜罐
也不提供真實的操作系統，而是應用腳本或小程序來模擬服務行為，提供的功能主要取決于腳本。在不同的端口進行監聽，通過更多和更復雜的互動，讓攻擊者會產生是一個真正操作系統的錯覺，能夠收集更多數據。開發中交互蜜罐，要確保在模擬服務和漏洞時并不產生新的真實漏洞，而給黑客滲透和攻擊真實系統的機會。
⑶高交互蜜罐
由真實的操作系統來構建，提供給黑客的是真實的系統和服務。給黑客提供一個真實的操作系統，可以學習黑客運行的全部動作，獲得大量的有用信息，包括完全不了解的新的網絡攻擊方式。正因為高交互蜜罐提供了完全開放的系統給黑客，也就帶來了更高的風險，即黑客可能通過這個開放的系統去攻擊其他的系統。
2.3蜜罐的拓撲位置
蜜罐本身作為一個標準服務器對周圍網絡環境并沒有什么特別需要。理論上可以布置在網絡的任何位置。但是不同的位置其作用和功能也是不盡相同。
如果用于內部或私有網絡，可以放置在任何一個公共數據流經的節點。如用于互聯網的連接，蜜罐可以位于防火墻前面，也可以是后面。
⑴防火墻之前：如見圖1中蜜罐（1）,蜜罐會吸引象端口掃描等大量的攻擊，而這些攻擊不會被防火墻記錄也不讓內部IDS系統產生警告，只會由蜜罐本身來記錄。
因為位于防火墻之外，可被視為外部網絡中的任何一臺普通的機器，不用調整防火墻及其它的資源的配置，不會給內部網增加新的風險，缺點是無法定位或捕捉到內部攻擊者，防火墻限制外向交通，也限制了蜜罐的對內網信息收集。
⑵防火墻之后：如圖1中蜜罐（2），會給內部網帶來安全威脅，尤其是內部網沒有附加的防火墻來與蜜罐相隔離。蜜罐提供的服務，有些是互聯網的輸出服務，要求由防火墻把回饋轉給蜜罐,不可避免地調整防火墻規則，因此要謹慎設置，保證這些數據可以通過防火墻進入蜜罐而不引入更多的風險。
優點是既可以收集到已經通過防火墻的有害數據，還可以探查內部攻擊者。缺點是一旦蜜罐被外部攻擊者攻陷就會危害整個內網。
還有一種方法，把蜜罐置于隔離區DMZ內，如圖1中蜜罐（3）。隔離區只有需要的服務才被允許通過防火墻，因此風險相對較低。DMZ內的其它系統要安全地和蜜罐隔離。此方法增加了隔離區的負擔，具體實施也比較困難。
3蜜罐的安全價值
蜜罐是增強現有安全性的強大工具，是一種了解黑客常用工具和攻擊策略的有效手段。根據P2DR動態安全模型，從防護、檢測和響應三方面分析蜜罐的安全價值。
⑴防護蜜罐在防護中所做的貢獻很少，并不會將那些試圖攻擊的入侵者拒之門外。事實上蜜罐設計的初衷就是妥協，希望有人闖入系統，從而進行記錄和分析。
有些學者認為誘騙也是一種防護。因為誘騙使攻擊者花費大量的時間和資源對蜜罐進行攻擊，從而防止或減緩了對真正系統的攻擊。
⑵檢測蜜罐的防護功能很弱，卻有很強的檢測功能。因為蜜罐本身沒有任何生產行為，所有與蜜罐的連接都可認為是可疑行為而被紀錄。這就大大降低誤報率和漏報率，也簡化了檢測的過程。
現在的網絡主要是使用入侵檢測系統IDS來檢測攻擊。面對大量正常通信與可疑攻擊行為相混雜的網絡，要從海量的網絡行為中檢測出攻擊是很困難的，有時并不能及時發現和處理真正的攻擊。高誤報率使IDS失去有效的報警作用，蜜罐的誤報率遠遠低于大部分IDS工具。
另外目前的IDS還不能夠有效地對新型攻擊方法進行檢測，無論是基于異常的還是基于誤用的，都有可能遺漏新型或未知的攻擊。蜜罐可以有效解決漏報問題，使用蜜罐的主要目的就是檢測新的攻擊。
⑶響應蜜罐檢測到入侵后可以進行響應，包括模擬回應來引誘黑客進一步攻擊，發出報警通知系統管理員，讓管理員適時的調整入侵檢測系統和防火墻配置，來加強真實系統的保護等。
4蜜罐的信息收集
要進行信息分析，首先要進行信息收集，下面分析蜜罐的數據捕獲和記錄機制。根據信息捕獲部件的位置，可分為基于主機的信息收集和基于網絡的信息收集。
4.1基于主機的信息收集
基于主機的信息收集有兩種方式，一是直接記錄進出主機的數據流，二是以系統管理員身份嵌入操作系統內部來監視蜜罐的狀態信息，即所謂“Peeking”機制。
⑴記錄數據流
直接記錄數據流實現一般比較簡單，主要問題是在哪里存儲這些數據。
收集到的數據可以本地存放在密罐主機中，例如把日志文件用加密技術放在一個隱藏的分區中。本地存儲的缺點是系統管理員不能及時研究這些數據，同時保留的日志空間可能用盡，系統就會降低交互程度甚至變為不受監控。攻擊者也會了解日志區域并且試圖控制它，而使日志文件中的數據不再是可信數據。
因此，將攻擊者的信息存放在一個安全的、遠程的地方相對更合理。以通過串行設備、并行設備、USB或Firewire技術和網絡接口將連續數據存儲到遠程日志服務器，也可以使用專門的日志記錄硬件設備。數據傳輸時采用加密措施。
⑵采用“Peeking”機制
這種方式和操作系統密切相關，實現相對比較復雜。
對于微軟系列操作系統來說，系統的源代碼是很難得到，對操作系統的更改很困難，無法以透明的方式將數據收集結構與系統內核相結合，記錄功能必須與攻擊者可見的用戶空間代碼相結合。蜜罐管理員一般只能察看運行的進程，檢查日志和應用MD-5檢查系統文件的一致性。
對于UNIX系列操作系統，幾乎所有的組件都可以以源代碼形式得到，則為數據收集提供更多的機會，可以在源代碼級上改寫記錄機制，再重新編譯加入蜜罐系統中。需要說明，盡管對于攻擊者來說二進制文件的改變是很難察覺，一個高級黑客還是可能通過如下的方法探測到：
·MD-5檢驗和檢查：如果攻擊者有一個和蜜罐對比的參照系統，就會計算所有標準的系統二進制文件的MD-5校驗和來測試蜜罐。
·庫的依賴性和進程相關性檢查：即使攻擊者不知道原始的二進制系統的確切結構，仍然能應用特定程序觀察共享庫的依賴性和進程的相關性。例如，在UNIX操作系統中，超級用戶能應用truss或strace命令來監督任何進程，當一個象grep（用來文本搜索）的命令突然開始與系統日志記錄進程通信，攻擊者就會警覺。庫的依賴性問題可以通過使用靜態聯接庫來解決。
另外如果黑客攻陷一臺機器，一般會安裝所謂的后門工具包，這些文件會代替機器上原有的文件，可能會使蜜罐收集數據能力降低或干脆失去。因此應直接把數據收集直接融入UNIX內核，這樣攻擊者很難探測到。修改UNIX內核不象修改UNIX系統文件那么容易，而且不是所有的UNIX版本都有源代碼形式的內核。不過一旦源代碼可用，這是布置和隱藏數據收集機制有效的方法。
4.2基于網絡的信息收集
基于主機的信息收集定位于主機本身，這就很容易被探測并終止。基于網絡的信息收集將收集機制設置在蜜罐之外，以一種不可見的方式運行，很難被探測到，即使探測到也難被終止,比基于主機的信息收集更為安全。可以利用防火墻和入侵檢測系統從網絡上來收集進出蜜罐的信息。
⑴防火墻
可以配置防火墻記錄所有的出入數據，供以后仔細地檢查。用標準文件格式來記錄，如Linux系統的tcpdump兼容格式，可以有很多工具軟件來分析和解碼錄制的數據包。也可以配置防火墻針對進出蜜罐數據包觸發報警，這些警告可以被進一步提煉而提交給更復雜的報警系統，來分析哪些服務己被攻擊。例如，大部分利用漏洞的程序都會建立一個shell或打開某端口等待外來連接，防火墻可以記錄那些試圖與后門和非常規端口建立連接的企圖并且對發起源的IP告警。防火墻也是數據統計的好地方，進出數據包可被計數，研究黑客攻擊時的網絡流量是很有意義的。
⑵入侵檢測系統
網絡入侵檢測系統NIDS在網絡中的放置方式使得它能夠對網絡中所有機器進行監控。可以用HIDS記錄進出蜜罐的所有數據包，也可以配置NIDS只去捕獲我們感興趣的數據流。
在基于主機的信息收集中，高明的入侵者會嘗試闖入遠程的日志服務器試圖刪除他們的入侵記錄，而這些嘗試也正是蜜罐想要了解和捕獲的信息。即使他們成功刪除了主機內的日志，NIDS還是在網內靜靜地被動捕獲著進出蜜罐的所有數據包和入侵者的所有活動，此時NIDS充當了第二重的遠程日志系統，進一步確保了網絡日志記錄的完整性。
當然，不論是基于誤用還是基于異常的NIDS都不會探測不到所有攻擊，對于新的攻擊方式，特征庫里將不會有任何的特征，而只要攻擊沒有反常情況，基于異常的NIDS就不會觸發任何警告，例如慢速掃描，因此要根據蜜罐的實際需要來調整IDS配置。
始終實時觀察蜜罐費用很高，因此將優秀的網絡入侵檢測系統和蜜罐結合使用是很有用的。
4.3主動的信息收集
信息也是可以主動獲得，使用第三方的機器或服務甚至直接針對攻擊者反探測，如Whois，Portscan等。這種方式很危險，容易被攻擊者察覺并離開蜜罐，而且不是蜜罐所研究的主要范疇。
5蜜罐的安全性分析
5.1蜜罐的安全威脅
必須意識到運行蜜罐存在的一定的風險，有三個主要的危險是：
⑴未發現黑客對蜜罐的接管
蜜罐被黑客控制并接管是非常嚴重的，這樣的蜜罐已毫無意義且充滿危險。一個蜜罐被攻陷卻沒有被蜜罐管理員發現，則蜜罐的監測設計存在著缺陷。
⑵對蜜罐失去控制
對蜜罐失去控制也是一個嚴重的問題，一個優秀的蜜罐應該可以隨時安全地終止進出蜜罐的任何通訊，隨時備份系統狀態以備以后分析。要做到即使蜜罐被完全攻陷，也仍在控制之中。操作者不應該依靠與蜜罐本身相關的任何機器。虛擬機同樣存在危險，黑客可能突破虛擬機而進入主機操作系統，因此虛擬蜜罐系統的主機同樣是不可信的。
失去控制的另一方面是指操作者被黑客迷惑。如黑客故意制造大量的攻擊數據和未過濾的日志事件以致管理員不能實時跟蹤所有的活動，黑客就有機會攻擊真正目標。
⑶對第三方的損害
指攻擊者可能利用蜜罐去攻擊第三方，如把蜜罐作為跳板和中繼發起端口掃描、DDOS攻擊等。
5.2降低蜜罐的風險
首先，要根據實際需要選擇最低安全風險的蜜罐。事實上并不總是需要高交互蜜罐，如只想發現公司內部的攻擊者及誰探查了內部網，中低交互的蜜罐就足夠了。如確實需要高交互蜜罐可嘗試利用帶防火墻的蜜網而不是單一的蜜罐。
其次，要保證攻擊蜜罐所觸發的警告應當能夠立即發送給蜜罐管理員。如探測到對root權限的嘗試攻擊就應當在記錄的同時告知管理員，以便采取行動。要保證能隨時關閉蜜罐，作為最后的手段，關閉掉失去控制的蜜罐，阻止了各種攻擊，也停止了信息收集。
相對而言保護第三方比較困難，蜜罐要與全球的網絡交互作用才具有吸引力而返回一些有用的信息，拒絕向外的網絡交通就不會引起攻擊者太大的興趣，而一個開放的蜜罐資源在黑客手里會成為有力的攻擊跳板，要在二者之間找到平衡，可以設置防火墻對外向連接做必要的限定：
⑴在給定時間間隔只允許定量的IP數據包通過。
⑵在給定時間間隔只允許定量的TCPSYN數據包。
⑶限定同時的TCP連接數量。
⑷隨機地丟掉外向IP包。
這樣既允許外向交通，又避免了蜜罐系統成為入侵者攻擊他人的跳板。如需要完全拒絕到某個端口的外向交通也是可以的。另一個限制方法是布置基于包過濾器的IDS，丟棄與指定特征相符的包，如使用Hogwash包過濾器。
6結語
蜜罐系統是一個比較新的安全研究方向。相對于其它安全機制，蜜罐使用簡單，配置靈活，占用的資源少，可以在復雜的環境下有效地工作，而且收集的數據和信息有很好的針對性和研究價值。既能作為獨立的安全信息工具，還可以與其他的安全機制協作使用，取長補短地對入侵進行檢測，查找并發現新型攻擊和新型攻擊工具。
蜜罐也有缺點和不足，主要是收集數據面比較狹窄和給使用環境引入了新的風險。面對不斷改進的黑客技術，蜜罐技術也要不斷地完善和更新。
參考文獻
[1]熊華,郭世澤等.網絡安全—取證與蜜罐[M].北京人民郵電出版社,2003,97-136
[2]LanceSpitzner.DefinitionsandValueofHoneypots.[EB/OL]..2002.
[3]趙偉峰，曾啟銘．一種了解黑客的有效手段—蜜罐(Honeypot)[J]．計算機應用,2003,23(S1):259-261．
[4]馬曉麗，趙站生，黃軒.Honeypot—網絡陷阱．計算機工程與應用,2003.39(4):162-165．
系統框架設計
林業資源監管通用數據采集系統采用C#語言、ArcEngine和開普互聯智能表臺進行設計開發。系統分為B/S架構的Web配置系統和C/S架構的桌面系統兩部分，如圖1所示。這種設計方式基于:1)B/S架構已成為林業業務系統的主流架構，借助配置系統以便將通用數據采集系統與業務系統進行集成;2)使桌面系統可以專注于數據采集，實現與業務流程、功能的松散耦合。Web配置系統包括數據交換以及桌面系統的配置管理功能模塊，支持本地和遠程配置方式。數據交換通過將事先制作完成的支撐數據提供給桌面系統，作為各業務數據采集系統運行的基礎，并將采集完成的數據返回數據庫，提供給其他業務系統使用。配置管理支持對采集數據、支撐數據以及桌面系統功能界面的配置，并將配置結果保存在XML配置文件中，作為桌面業務系統運行的基礎。通過配置系統為桌面系統提供支撐數據并進行相關配置，就可以為不同業務定制數據采集系統。桌面系統包括通用功能元件、業務系統配置、動態數據的管理以及界面的生成4個功能模塊。通用功能元件包含數據采集的一般功能。業務系統配置提供配置內容的讀寫功能。動態數據管理根據配置實現對不同業務支撐數據的訪問、更新以及采集數據的導出。界面生成根據配置信息生成特定于業務的系統界面。桌面系統框架采用變種MVC模式(模型--視圖--控制器)，該模式采用數據驅動設計［9］，使得視圖、控制器和模型可以隨業務而變。在數據層，空間數據與屬性數據分表存儲，空間數據表只存儲與業務無關的圖形信息，從而能以統一的形式訪問、處理及顯示空間數據，不受業務變化的影響。而與業務緊密相關的屬性數據單獨存儲在屬性表中，并將與屬性數據相關的視圖、控制器及模型的變化存儲在用開普互聯智能表臺制作的表單文件、數據映射文件中，系統在運行時就可以基于表單文件、數據映射文件及配置文件動態地構建視圖、控制器及模型，從而將業務數據的變化隔離在源代碼之外，使源代碼高度內聚，不會變異。由于兩類數據的處理方式不同，數據間的完整性通過邏輯校驗來保證。
關鍵技術及實現
林業資源監管通用數據采集系統采用的關鍵技術包括智能配置、界面自動生成和動態數據管理技術。
1智能配置技術
智能配置技術是指將與業務相關的變化信息存儲在配置文件中，系統在運行時讀取配置文件，根據其中的信息實現對不同業務數據采集功能的定制。當業務數據采集需求發生變化時，僅需通過改變配置信息就能滿足需求，這樣既增加了系統的靈活性，又能保持系統的穩定。數據采集系統通過配置系統實現智能配置，主要包括系統配置、采集數據配置兩方面。（1）系統配置。系統配置包括支撐數據、用戶功能界面配置兩部分。支撐數據的配置內容包括數據版本號，采集人員的賬戶信息及該賬戶關聯的業務名列表，支撐數據中各數據名稱、類型、對數據操作的命令和命令狀態列表。版本號為自然數值，作為數據是否需要更新的依據;業務名列表的形式為“Reforestation/造林，Harvesting/采伐”，前面是業務系統的英文名，后面是對應的中文名，之間用反斜杠隔開，指明賬號可以使用的數據采集系統;數據名稱為數據文件的名稱，類型包括數據庫、表和普通文件。命令指明了如何處理數據，包括覆蓋、更新、添加、刪除4種。命令狀態包括已執行或未執行，決定系統是否執行命令。用戶功能界面配置內容包括功能元件、邏輯驗證規則和表單配置。功能元件和邏輯驗證規則的配置目標可以是單個圖層或整個系統。功能元件的狀態包括可見、隱藏、可用與禁用，當不需要使用某項功能時，根據功能元件的名稱將其狀態設置為隱藏或禁用即可。邏輯驗證規則的配置內容包括SQL語句及其描述，通過執行SQL語句進行驗證;SQL語句的執行方式不隨業務變化，規則的描述為界面上呈現給用戶的信息，如地類檢查。表單的配置目標是圖層，包括圖層名、表單文件名及其描述，通過將圖層名和表單文件名配對存儲，就能根據圖層找到對應的表單進行屬性數據的錄入，描述為用戶界面上呈現給用戶的信息，如造林模式表。（2）數據配置。采集數據的配置包括需要導出的數據版本號、表名稱、數據記錄主鍵序列以及其他數據文件的名稱。數據版本是自然數值，作為外界是否需要下載該數據的依據。系統根據數據名稱和主鍵序列導出數據。
2功能界面自動生成
功能界面自動生成以功能元件為基礎，通過建立配置文件完成用戶界面的按需定制。（1）系統功能元件。系統是功能元件的集合，功能元件可能是單個功能或一類功能，如圖形創建是單個功能，圖形編輯是一類功能，在界面上表現為單個控件。本文使用功能元件名稱、控件名稱、功能狀態及功能描述來表達功能元件。對于用戶而言，只需配置功能名稱及狀態來控制功能界面。系統功能元件信息存儲在XML文檔中，該文檔需要按照模板文件制作，配置系統解析該XML文檔，并在界面上列舉出功能元件列表供用戶配置。（2）界面生成算法。數據采集系統中涉及界面變化的模塊主要包括:1)空間編輯和拓撲校驗界面。該界面因功能是否需要使用而變化。2)屬性編輯界面。該界面隨數據內容和結構而變化。3)邏輯校驗界面。該界面隨校驗規則內容而變化。界面自動生成以功能元件及系統配置文件為基礎，通過解析配置文件動態生成用戶界面，生成流程如圖2所示。3個界面的生成算法各有不同。空間編輯和拓撲校驗界面的生成是根據配置對WindowsForm控件的可見性和可用性進行控制來實現的;屬性編輯界面的生成是通過加載開普互聯智能表單文件到WindowsForm窗體中來實現的，開普互聯智能表單界面如圖3所示;邏輯校驗界面的生成是通過加載驗證規則到WindowsForm窗體中的列表控件中來實現的。
3動態數據庫管理
動態數據庫是結構和數據都可以隨需要而變化的數據庫［10--11］，在本文中是指整個數據庫的改變。數據采集系統以單一業務配置為基礎，每個采集人員配備獨立的設備和采集系統，但在人力和設備資源有限的情況下，數據采集系統需要支持多個業務的數據采集或多個采集人員共用一套設備和系統。系統需要根據業務、人員職責調用不同的支撐數據。解決方案為:建立以采集人員賬號名和業務名組合命名的文件夾，通過配置系統將不同的支撐數據放到對應的文件夾內。當用戶登錄系統時，系統依據賬號列出可操作業務，采集人員從中選擇業務名稱，系統就可以將正確的支撐數據供給用戶使用。
4數據交換
數據交換包括支撐數據的上傳及采集數據的下載，使用配置系統完成，交換的數據放在該系統目錄下。支撐數據的上傳有2種情況:1)采集系統的定制。將所有支撐數據以添加命令上傳，桌面系統運行時會判斷是否存在數據，如果不存在數據，就會從配置系統目錄拷貝數據到本系統目錄，結合這些數據形成特定于業務的采集系統。2)部分支撐數據的變更。將部分支撐數據以添加、刪除、更新3種命令之一上傳，桌面系統運行時檢查配置系統目錄下的數據版本號，如果版本號小于配置系統目錄下數據版本號，就按照配置的命令進行更改。數據采集完成并通過校驗后，由桌面系統將數據導出并壓縮，然后拷貝到配置系統目錄。每導出一次數據都會累加版本號，系統用戶根據版本號下載最新的采集數據。
1.1傳感器電路設計外部電容與片內電阻一起構成一個低通濾波器，用于限制ADXRS646速率響應的帶寬。3dB頻率由和設置：可以精確控制該頻率，因為在制造期間被調整至。在RATEOUT腳（1B，2A）和SUMJ引腳（1C，2C）之間連接的任何外部電阻將導致：由于陀螺儀的18kHz諧振頻率會造成解調時的高頻噪聲，因此在陀螺儀的輸出管腳由電阻和22nF電容（2.2kHz極點）組成低通RC輸出濾波器，以衰減解調尖峰引起的高頻噪聲。
1.2控制電路與模數轉換電路設計選用C8051F410單片機對整個系統進行控制，C8051F410具有與8051兼容的高速CIP-51內核，與MCS-51指令完全兼容。C8051F410資源豐富，具有24個I/O引腳，同時還具有時鐘振蕩器等功能模塊。ADS1274是TI公司生產的24位無失碼高性能模數轉換器，具有最高144kSPS數據采樣速率，功耗低，在52kSPS（高精度模式）采樣速率下，單通道功耗僅為31mW，工作溫度范圍廣，最低溫度-40°C最高溫度+125°C，非常適合應用于條件苛刻的工業控制領域。該芯片模擬前端具有4個單端輸入通道,模擬部分采用5V供電，內核為3.3V或者1.8V供電。模擬輸入電壓為———0.3V~6V。采用THS4521作為AD轉換器的驅動器，THS4521極低功耗軌至軌輸出全差動放大器，帶寬高達145MHz，數據轉換速率高達490V/μs，直流開環增益為119dB，寬范圍供電電壓：+2.5V~+5.5V，單通道電流僅為1.14mA。C8051F410與ADS1274通過標準SPI接口進行通信，設計采用3線制的主、從方式。C8051F410控制ADS1274，C8051F410通過SCLK時鐘管腳提供并控制ADS1274提供SPI的時鐘信號。單片機的MOSI引腳與ADS1274的DIN引腳相連，向ADS1274發送數據，實現配置寄存器，設置工作模式等功能。C8051F410的MISO引腳與ADS1274的DOUT相連，接收AD轉換的數據。ADS1274的RDY引腳與單片機的P0.3引腳相連，當ADS1274完成模數轉換以后，RDY引腳有高電平變為低電平，通知單片機模數轉換完成，準備讀取數據。
1.3恒流電源電路LM2904系列運算放大器是TI公司生產的低功耗雙運算放大器。ADXRS646型MEMS陀螺儀需要的供電電壓為6V，由LM2904構成的放大電路可以產生兩路穩定的6V電壓，輸出抖動小于5mV，輸出電流可以達到40mA，滿足MEMS陀螺儀的供電要求。由LM2904構成的基本電壓放大電路。放大電路的輸入電壓5V，電壓的放大倍數為1.2倍，由此可以得出兩路輸出A和B均為6V。
2軟件設計
數據采集裝置上電后首先對C8051F410進行初始化設置，通過配置寄存器，設置SPI通信模式、內部振蕩器的工作頻率以及看門狗的監測時間。然后對ADS1274進行AD采樣率、工作模式和通信模式等模塊的初始化。選擇ADS1274的差分模擬輸入通道AIN1、AIN2、AIN3進行數據采集，模擬電壓輸入范圍為0~5V，數據寄存器配置為24位。向ADS1274發送開始轉換命令，單片機開始計時，計時時間未結束，傳輸采集的數據；計時時間到，繼續開始AD轉換。采集后的角速率數據經過單片機簡單處理后，由RS232串口輸出。
3實驗分析與結論
1．1系統的整體結構設計整個系統采用了模塊化的設計，各模塊布局合理，整體的結構緊湊。主要功能是數據的傳輸和程序下載，USB轉TTL模塊的作用是給單片機供電以及上位PC機和下位單片機之間的電平轉換，其原理圖如圖1所示。單片機與PC機是使用USB轉TTL模塊進行串口通信，它可以將USB虛擬成一個串口，解決筆記本電腦用戶無串口的煩惱。此模塊傳輸速度、傳輸準確性都滿足實驗需求，而且價格便宜，使用方便。
1．2系統各部分的功能介紹模擬信號采集部分的目的是為了采集所需要的原始的數據，即本系統中所需要的電壓和電流。下位機以AT89C52RC單片機為控制單元，16路A/D轉換芯片AD7705采集電壓和電流信號轉換為相應的數字信號，便于單片機后續的處理并以一定的協議將數據通過串口發送至PC機，最終通過運行在上位PC機的程序對接收到的數字信號進行處理和顯示。微控制器STC89C52RC以一定的的協議將數據通過串口發送至PC機。單片機的晶振電路和復位電路是單片機正常工作的先決條件。PC機通過串行USB轉串口接收單片機發送的數據，并進行實時處理和顯示。
2系統硬件部分設計
2．1MCU芯片的選擇STC89C52RC單片機是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗和超強抗干擾的CMOS8位微控制器，采用經典的MCS-51內核，指令代碼完全兼容傳統8051單片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可以任意選擇。工作電壓:5．5～3．3V(5V單片機)/3．8～2．0V(3V單片機)工作頻率范圍:0～40MHz，相當于普通8051的0～80MHz，實際工作頻率可達48MHZ，用戶應用程序空間為8k字節。
2．2A/D轉換器選擇及采樣設計模數轉換器，是把經過與標準量(或參考量)比較處理后的模擬量轉換成以二進制數值表示的離散信號的轉換器，簡稱ADC或A/D轉換器。本系統模數轉換器采用的是芯片AD7705，AD7705是AD公司推出的16位Σ-ΔA/D轉換器，該轉換器采用SPI兼容的三線串行接口，能夠方便地與各種微控制器和DSP連接，也比并行接口方式大大節省了CPU的IO口，能直接將傳感器測量到的多路微小信號進行AD轉換。這種器件還具有高分辨率、寬動態范圍、自校準、優良的抗噪聲性能以及低電壓低功耗等特點，非常適合儀表測量、工業控制等領域的應用［7］。本系統是采集兩路信號(電壓和電流)，AD7705芯片精度為16位(Δ=(5/65536)V≈0．076mV，其精度滿足實驗需求)，高精度A/D轉換芯片AD7705有兩個雙端模擬信號輸入通道，分辨率為16位無丟失代碼，增益、信號極性以及更新速率等可由軟件設置［8-10］。片內可編程增益放大器的增益范圍為1～128，這使AD7705可與多種傳感器直接相連，無須外接放大器，并且內置可編程的自校準電路，通過對零點和滿度的校準，可有效去除零點漂移和增益誤差的影響。接口為SPI串行總線，因而與單片機的接線大大減少，簡化了硬件的設計。在測量電流時，我們對兩種實驗方案進行了比較，第一種是利用電流變送器進行電流的測量;第二種是利用采樣電阻進行電流的測量。采用了第二套方案，原因是其價格低、精度滿足實驗要求。
3系統軟件部分的設計
PC端主程序框架如圖2所示。
3．1數據采集PC端軟件設計PC端軟件是基于MFC對話框進行程序的編寫，其主要包括以下幾部分:1．窗口界面的繪制(包括開始界面繪制、控件繪制、坐標系繪制、網格繪制、LIST表格繪制等);2．串口通信控件的連接、初始化和設置;3．數據庫的嵌入(包括數據庫的連接、讀寫、修改等);4．采集數據時的動態響應(包括動態圖形繪制、動態數據表數據顯示等)。
3．2界面介紹首先是開始界面，如圖3所示。1．菜單欄區域:包括串口設置、開始采集、暫停、停止采集(同時關閉串口)四部分是本程序所有功能的體現;2．繪圖區域:包括兩個TABLE，一個是勵磁電流不變、勵磁電流變化兩個子窗口。每個窗口中包含一個二維坐標系進行圖形的繪制;3．數據表區域:包含一個LIST控件，對實時采集的數據進行顯示;4．系統控制區域:與菜單欄區域功能相同，都是對采集整個過程進行控制，同時能夠實時的對數據進行一個顯示、也能夠對偏差的數據進行手動刪除，避免實驗錯誤對繪制出的圖像造成的影響，而影響實驗效果。根據端口信息，選擇串口端號，點擊打開串口后，綠燈變為紅燈，打開串口按鈕變為灰色，表示串口已經連接，可以進行串口通信(即采集可以開始)。選擇兩種模式，“勵磁電流不變”、“勵磁電流變化”，并點擊進入相應的子窗口。然后就可以進行采集。傳輸電流電壓時，圖像會實時顯示，數據表也會同時顯示。圖5顯示了勵磁電流不變時，工作電流和霍爾電壓之間的關系曲線。
4結論
無公害蔬菜生產基地選擇在遠離工廠、醫院等污染源3000m以外，水質、大氣、土壤無污染的地域，能有山、河隔離帶更為理想。農田灌溉水、土壤、大氣、生活飲用水、水土保持綜合治理等環境質量應符合國家有關標準。基地面積應大于5hm2，土地連片便于輪作，運輸方便。基地選定后還應合理規劃，完善排灌設施，健全田間道路網絡，培肥土壤等，創造一個優質、高效、低耗的無公害蔬菜生產生態環境。
2細化栽培
細化栽培技術就是要根據蔬菜病蟲無害化治理的要求，研究蔬菜生長發育的規律、環境調控與產量形成規律，研究無土栽培、設施栽培、節水灌溉及這些技術的應用與病蟲消長的關系；研究不同科蔬菜之間輪作技術、茬口安排技術、清潔田園技術和引種試驗推廣抗病蟲品種技術的綜合，因地制宜制定（設計）出一套適合當地不同類型菜地和不同蔬菜品種的生產技術規范，供基地生產應用。
3強化應用生物和物理防治技術
隨著無公害蔬菜生產技術的不斷演進，保護、利用天敵，蘇云金桿菌、Bt與病毒復配的復合生物農藥、愛比菌素、農抗120、農用鏈霉素、新植霉素等的應用，燈光誘殺、氣味誘殺，利用害蟲對顏色趨性進行誘殺及防蟲網、特種性能膜防病蟲等生物、物理防治技術已日益受到重視，部分已直接取代化學農藥的使用。今后要充分應用已有的技術成果，進一步開發、推廣生物和物理防治技術，力爭擴大取代化學農藥的使用面。
4病蟲害化學防治技術
優化蔬菜病蟲害化學防治技術，可大幅度提高農藥藥效，既控制病蟲的為害，又可防止農藥在蔬菜產品上的超標殘留。可從以下幾方面入手：
（1）按照國家有關規定，絕對禁止在蔬菜上使用劇毒、高毒、高殘留農藥。
（2）加強病蟲測報，掌握防治適期。蔬菜病蟲種類繁多，發生復雜，要抓住主要病蟲和病蟲發生的主要時期開展測報，一般害蟲的低齡階段和病害的發生初期為防治適期。
（3）對癥下藥。據中國蔬菜病蟲原色圖譜記載，我國有蔬菜病害1133種、蔬菜蟲害334種，但各地主栽的蔬菜種類和主要病蟲發生種類并不很多，防治前一定要確診后對癥下藥。
（4）講究施藥技術。實施化學防治時必須把農藥施用到目標物上才能有效地控制蔬菜病蟲的發生、發展，才能保護蔬菜的正常生長，若施藥“脫靶“就會降低防治效果和造成環境污染。
（5）嚴格按照有關規定控制農藥的使用濃度、使用量、劑型、使用次數、使用方式和依法執行農藥的安全間隔期。
5施肥措施
（1）重施有機肥，少施化肥。充足的有機肥，能不斷供給蔬菜整個生育期對養分的需求，有利于蔬菜品質的提高。農作物秸稈和畜禽糞污要加入發酵劑經過高溫堆積發酵，使其充分腐熟方可施入菜田。發酵時將新鮮的糞污裝入塑料袋中堆放或裝入缸中，加入熱水封口，在15℃以上的環境濕度下自然發酵。農作物秸稈加入速腐劑可直接還田，但將其粉碎后，堆腐發酵效果更好。堆腐的方法是每100kg粉碎的秸稈加入速腐劑1~2kg，堆垛后，表面用泥封嚴，一般20d左右成肥。
（2）重施基肥，少施追肥。實踐證明，在相同基肥條件下，追肥用量越大，綠色蔬菜生產要施足基肥，控制追肥，一般施用純氮225kg/hm2，2/3作基肥，1/3作追肥，深施。
（3）重視化肥的科學施用。一是禁止施用硝態氮肥。二是控制化肥用量，一般施氮量應控制在純氮2250kg/hm2以內。三是要深施、早施。一般氨態氮肥施于6cm以下土層，尿素施于l0cm以下土層。早施有利于作物早發快長，延長肥效，減少硝酸鹽積累。實踐證明，尿素施用前經過一定處理，還可在短期內迅速提高肥效，減少污染。處理方法為：取1份尿素，8~10份干濕適中的田土，混拌均勻后堆放于干爽的室內，下鋪上蓋塑料薄膜，堆悶7~10d即可做穴施追肥。四是要與有機肥、微生物肥配合施用。
（4）施肥因地、因苗、因季節而異。不同的地質，不同的苗情，不同的季節施肥種類，施肥方法要有所不同，低肥菜地，可施氮肥和有機肥以培肥地力。蔬菜苗期施氮肥利于蔬菜早發快長。夏秋季節氣溫高，硝酸鹽還原酶活性高，不利于硝酸鹽積累，可適量施用氮肥。
6參考文獻
[1]石其夫，莊召勤，程大勇.無公害蔬菜生產農藥使用現狀及對策[J].現代農業科技，2007（2）：53.
1.1農藝經濟性狀從表1可知，浙菜薯1號株型直立，利于適當密植。該品種單株分枝數、嫩莖尖葉片數、葉片大小、莖粗及嫩莖葉長都顯著高于對照，其嫩莖粗壯、葉片碩大，作為葉菜具有極好的商品性，而且采摘省工省本。
1.2食味品質浙菜薯1號莖尖微有茸毛，燙后顏色翠綠至綠色，略有香味，無苦澀味，無或略有甜味，有滑膩感。食味鑒定綜合評分80分，高于對照(表2)。
1.3抗逆性根據田間觀察，浙菜薯1號適應性較好，頂芽抽生快，耐肥性好，田間均未發生病害。田間表現中抗根腐病、病毒病，食葉害蟲、白粉虱和瘡痂病危害較輕。
2設施栽培技術
浙菜薯1號宜高肥水高溫條件，適宜大棚設施栽培，一次栽插，多次采摘，一般667m2產量可達3000kg左右，衢州市場批發價為6.0～10.0元•kg－1，經濟效益相當顯著。
2.1適時育苗，培育壯苗冬春季栽培宜采用大棚+小拱棚+地膜3層保溫育苗;春季栽培可采用小拱棚+地膜2層保溫育苗。苗床寬1.0m左右，深15～20cm，床底鋪一層有機肥后澆水覆土。選擇種薯要求具有本品種典型特征，無病蟲害，薯塊重100～250g。排種密度為薯塊間隔3cm左右，種薯排好之后覆土，厚度2～3cm，不能超過5cm，以免影響出苗。當60%薯塊出芽后揭掉地膜。晴天氣溫20℃以上時，打開拱棚膜和大棚膜兩端通風，防止高溫燒苗，保持床溫25～30℃，濕度以床土見干見濕為準。
2.2合理密植，插足基本苗一般薯苗長20～25cm，有6～8張完整葉片時，可以剪苗插種于大棚。插種時要及時澆足水分并注意遮陰保苗，如在晴熱天氣插種，應在大棚上蓋遮陽網，5d左右緩苗后揭去遮陽網。浙菜薯1號株型直立，利于適當密植，但由于其植株高大、葉片碩大，宜比普通葉菜品種適當稀植。設施栽培選擇肥力中等偏上的土地，采用畦作方式，畦寬為1.2～1.5m，株距15～20cm，行距30～35cm，667m2栽插0.8萬～1.0萬株。
2.3科學施肥，合理澆水浙菜薯1號植株高大、耐高肥水。設施栽培667m2基肥可用腐熟有機肥1000～1500kg，或三元硫酸鉀復合肥20～25kg。每次采摘后及時追施尿素，667m2用量為5～10kg，做到看苗施肥，并澆足水分。為了保證莖葉的鮮嫩度，栽培過程中要注意勤澆水，以保持棚內較高的濕度。
2.4加強病蟲草害防治，堅持農業防治為主病蟲草害的防治原則是以農業防治為主、藥劑防治為輔。甘薯較其他蔬菜病蟲害輕，主要害蟲有斜紋夜蛾、白粉虱，可采用防蟲網及在大棚內懸掛性誘劑、殺蟲燈、黃板等，還可通過清除雜草及人工滅蟲控制蟲害。藥劑防治病蟲害應采用高效低毒的農藥，并注意采摘安全間隔期。
在建立全員績效考核體系前，需要做好一系列準備工作。
1.明確對象，細分組織。納入全員績效考核對象的包括從事農場蔬菜種植的隊長兼技術員，隊長助理和全體員工。首先按照管理層級理論的要求，將40名員工劃分5個7-8人小組。由蔬菜生產隊長提出7名候選人，由全體員工差額選舉確定5個小組組長。
2.劃分工序，制定標準。根據工作特點的不同，將蔬菜種植工作任務劃分為生產準備、播種育苗、定植移栽、日常管理、采摘、運輸分裝和拉藤清理七個階段共26道工序。按照“跳一跳夠得著”的原則，在日常安排工作中連續測試并記錄各工序工時定額和最佳組合人數。
3.明確內容，宣傳發動。在年初與種植隊長簽訂《內部績效考核責任書》，明確考核的內容，如年度產量指標、用工指標、產品合格率、生產計劃落實率等共13項指標；隊長助理主要負責員工考勤、生產統計、菜品分配和協助生產指揮，明確工作要求并制定相應的考核扣分細則；對普通員工，制定《員工績效考核細則》，從工作進度、工作質量、遵章守紀等八個方面作出具體要求，明確獎扣分尺度。這些基礎工作完成后，召開員工大會，通過舉例測算，讓每位員工了解績效考核的流程和個人績效收益的上下限。
二、聯產計酬，實施全員績效考核
1.科學安排。由種植隊長依據當天工作任務和定額表，分解確定各小組每天的工作內容、質量標準和進度要求。在此基礎上，填寫《蔬菜種植工作情況日報及小組評分表》。日報表由種植隊長負責填寫，每天下午通過郵件報送給主管領導。種植隊長和隊長助理日常依據工作日報表和考核細則，加強對員工工作的檢查督促，主管領導重點監督種植成功率、計劃落實率、安全生產、設備設施完好率、員工隊伍穩定、遵章守紀等方面內容。
2.績效考核。每天召開由主管領導、種植隊長、隊長助理參加的日報會議，總結當天工作，安排今后3-5天的工作，并依照《全員績效考核細則》對各小組和每個員工進行百分制評分，每月月底匯總小組和員工得分情況。同時，每個月底，主管領導依據《內部經營責任書》，對隊長進行逐項考核，計算出單項考核獎罰額。隊長助理也由主管領導對照考核細則打分。組長及員工由種植隊長與助理考核打分。所有獎罰事項及員工得分在月度場務會上通過。
3.聯產計獎。根據季度蔬菜產量完成情況，每季度按750元/萬斤確定季度應發績效獎金總額。應發績效獎金總額在種植隊長、助理、組長、員工間按29：7：12：52比例進行分配。最終實得獎金計算公式為：隊長實得獎=應發績效獎×獎金分配比例×出勤率-綜合獎罰額。隊長助理及員工實得獎=應發績效獎×獎金分配比例×出勤率×績效考核季度平均得分。
4.配套措施。一是每月召開工作小結會議，評價各小組及員工工作情況，匯總通報各小組及個人的績效平均得分，對得分排后3名員工由主管領導進行績效談話。二是依據得分高低和組長推薦，每月評選出“流動紅旗”小組一個，先進個人若干，給予適當獎勵。平時的評比結果作為年底評優推先的重要依據。三是績效考核工作堅持公平公開公正的原則，對各項得分及獎金分配結果，采取會議、公開欄等形式及時公開，并做好相關人員的思想政治工作。
三、取得的成效
蔬菜種植全員績效考核制度在農場分步實施，取得了顯著成效。一是提高了員工組織化程度。員工分組后，小組成為一級考核對象，小組成員同勞動，共榮辱，增強了集體意識，提高了員工的歸屬感和凝聚力。二是提高了工作安排的科學性。主管領導與種植隊長共同制定工作計劃，主管領導的意圖可以及時得到貫徹落實，同時，促使種植隊長提前精細籌劃近期工作，增強了工作安排的計劃性、嚴密性、權威性，工作安排更加科學合理。三是提高了工作質量和工作效率。各小組對工作責任、進度、質量的要求十分明確，可提前準備勞動用具，籌劃人員分工；主管領導依照《日報表》檢查督促工作，提高了針對性和效率；各小組每天的工作安排情況都有記錄，出現問題可追究當事人責任，增強了員工的責任意識、進度意識和質量意識。四是促進了農場特色文化建設。通過開展勞動競賽和績效考核，增強了員工愛崗敬業、團結協作、爭做貢獻的主動性、自覺性，強化了吃苦耐勞、無私奉獻、遵章守紀、追求卓越的企業精神。
1.1國內文獻回顧
1.1.1研發投入與財務績效正相關性的研究。
張濟建（2009）搜集我國71家上市高新技術企業2003～2007年的面板數據，對研發投入對高新技術企業各個產出指標進行了相關檢驗和回歸分析，實證分析發現，當年的研發支出與高新技術企業業績有密切聯系，成正向相關性，研發投入對高新技術企業業績沒有滯后影響。趙暉（2010）以139家高新技術企業為研究對象，搜集2008年這些企業的數據從研發資金投入強度與技術人員投入強度兩個因素出發對研發投入強度與企業業績進行實證分析，結果發現企業的研發資金投入強度與企業的財務績效密切相關，研發資金投入強度越大，企業的績效越明顯。
1.1.2研發投入與績效非正相關性的研究。
朱衛平，倫蕊（2004）對我國高新技術企業的科技資金、人力資源投入與企業績效進行相關檢驗，搜集2004年上半年F市全部197家高新技術企業2003年度的研發數據并進行分析，結果發現，我國高新技術企業的研發投入與企業績效之間基本不存在顯著正相關關系。郟寶云，陸玉梅（2010）搜集我國電子信息類上市企業的研發投入和業績數據，實證分析后發現，企業研發投入強度與經營業績之間不存在顯著的正向關系：研發投入強度高的企業其綜合經營績效并不高；相反，部分研發投入強度處于相對較低水平的企業其綜合績效卻相對較高。
1.2國內外文獻評述
1.2.1已有文獻研究對象選擇的是高新技術企業
大部分國內外學者都是從R&D經費投入角度對高新技術企業R&D投入與績效進行研究的，國外已有文獻多是從投資者角度，對高新技術企業的R&D投入信息披露的市場反應以及對這些企業未來的發展趨向進行實證性研究；而國內學者則重點考察高新技術企業R&D投入與業績之間的關系，研究結果顯現，在R&D經費投入與業績之間的相關性方面，高新技術上市公司與國內大中型工業企業以及民營企業都具有一致性。
1.2.2研究結論不統一。
大多數研究者認為R&D經費投入與企業的盈利能力、發展能力、清償債務能力呈顯著的正相關關系，另有一部分學者研究后發現存在弱相關關系或沒有相關性，還有的學者認為是負相關關系。在對企業R&D投入與企業績效關系進行考察方面，國外學者的實證研究多以Tobin'sQ值從市場角度對企業R&D投入與企業績效的關系進行，而國內研究對變量選擇上存在很大差異，從不同角度進行量化考察，這也是導致研究結果存在差異的主要原因之一。
2R&D投入對企業財務績效滯后性影響的研究文獻
2.1國外研究情況
Levandsougiannis（1996）以企業大量的來年研發支出與下一年經營收入的關系為著眼點，進行了實證研究。他們的研究結果表明：企業的R&D費用對企業績效會有顯著影響，但影響具有明顯滯后性，而且滯后期因行業差別而存在差異。
2.2國內文獻回顧
國內關于企業研發投入對企業績效有滯后性影響的文獻不多，已有研究大多考察R&D投入與企業績效的關系，而研究結果都顯示這種關系多為單方向上的，少數學者研究中指出了企業R&D投入對企業的績效具有滯后性影響。梁萊歆，張煥鳳（2005）對72家高科技上市公司進行實證研究，著重考察企業盈利能力、企業發展能力和技術創新能力與企業的R&D投入之間的關系。研究表明，我國高科技企業的研發投入與企業滯后期之后的主營業務利潤率呈現顯著相關。王君彩，王淑芳（2008）對我國電子信息行業進行研究，從特定行業考察了企業研發投入與企業績效之間的關系，定量研究結果反映出研發投入對企業績效有影響關系，但結果表明這是一種不顯著的正向影響關系，其研究結果也指出企業研發投入強度對企業績效有滯后性影響。
2.3國內外文獻評述
對國內外研究文獻的梳理發現：國內外研究大都表明企業研發投入與企業績效直接存在正相關，且具有明顯的滯后效應，僅有很少的文獻得出相反的結論。但國內外的研究結果也存在不一致之處，造成國內外學者實證結論差異是因為：行業樣本選擇未能考慮規模效應的影響。同一行業的各個公司在規模上有差異，這就造成企業在管理方面以及市場環境方面具有巨大差異。這些差異會導致研發投入和研發成果的轉化率存在很大差別。
3對高新技術企業研發投入的建議
3.1繼續深化企業改革，使企業真正成為研發投入的主體
自我國企業制度改革以來，以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系建設取得積極進展，企業研發投入的積極性不斷提高，研發能力得到增強，重點產業領域取得一批創新成果，為產業升級和結構調整提供了有力支撐。繼續深化企業改革，建立現代化的企業制度，深層優化企業研發投入管理體制和運行機制。除此之外，我國政府還應采取重點扶持政策，形成產、學、研相結合的科研開發機構，使企業真正成為研發投入的主體。
3.2保證研發投入的持續性
由于企業研發投入對企業績效具有滯后性的影響且企業的研發能力是一個逐步積累的長期過程，企業只有保證持續的研發經費投入才能從根本上提高研發能力。只有研發投入積累到一定程度，研發投入對企業績效的推動作用才能顯現出來。因此，高新技術企業要想真正地提升績效，保證自己技術創新的核心競爭力，就應該提升自身的運營效率，保持健康穩步增長，增強對研發活動的投資力度。如果高新技術企業能夠保證其銷售凈利潤的持續增長，就有足夠的資金實力對研發活動進行經費投入，進而提升企業的研發能力。
3.3改善上市公司R&D費用披露的措施查閱企業年度報表時，我們發現各企業對研發支出的信息披露方式并不統一，披露內容不完整，研發支出資本化和費用化的劃分不明確，金額
硬件設計包括溫度與磁場探頭、供電電源、多通道數據采集儀器、PC上位機的選型以及機柜設計。
1．1溫度檢測溫度探頭類型為熱電阻，熱電阻測溫原理是給熱電阻通小電流，測量電阻上的電壓，得出熱敏電阻的阻值，對照熱敏電阻的參數曲線得出溫度。溫度探頭需要恒流源提供穩定的電流才可以保證讀取電壓的準確性，選擇lakeshore公司生產的121系列恒流源可滿足精度要求。該恒流源既提供固定檔位電源供電也可以通過編程實現連續可調電流輸出。由于超導線圈采用過冷液氮浸泡冷卻［2］，根據液氮溫區(70K～77K)對探頭型號進行選擇。對于需要在30K～800K之間對溫度測量的場合，可選擇PT100系列鉑電阻溫度計［3］，其額定電流為1mA。在這個溫度范圍內，鉑電阻溫度計具有很好的重復性和較高靈敏度，同時滿足在電抗器的磁場環境下使用的要求。70K以上鉑電阻溫度計具有通用的標準曲線，如圖2所示。相比較于其他種類溫度探頭具有更好的通用性，而且具有互換性。另外，在溫度測量中，探頭需要貼近超導帶材，薄膜型的鉑電阻溫度計滿足設計要求。探頭的接線方式有二線制和四線制。采用二線制接線方法，會引入線路電阻，造成測量誤差。因此在35kV電抗器的數據采集系統中，均采用四線制接線方法。
1．2磁場檢測測量磁場強度的原理是霍爾效應，在半導體薄片兩端通以控制電流，并在薄片的垂直方向施加勻強磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產生霍爾電壓，根據產生的電壓就可以知道磁場的大小［4］。在實際測量中需要在兩個方向(軸向場與垂直場)對磁場進行測量。在35kV電抗器設計中，根據電磁設計仿真得到磁場的最大值約為2000高斯，并且該磁場探頭的工作環境為液氮溫區。Lakeshore公司生產的HGCA3020的軸向磁場探頭與HGCT3020的徑向磁場探頭，可滿足使用要求，其額定電流為100mA。
1．3數據采集系統數據采集系統還需要對探頭電壓進行記錄以及處理顯示等一系列后續工作［5］。實驗過程中實驗對象需要監測的信號比較多，采用數據采集儀器對各個數據進行采集記錄，節約人力成本而且可以減少由于人工錄入所導致的錯誤。在該套數據采集系統中，采集的信號有54路，溫度采集精度為1K，電壓精度為10mV。吉時利公司生產的3706數字開關萬用表作為數據采集儀器滿足使用要求。數據采集儀器采集數據以后，把數據傳輸到主機中通過程序對其進行處理，然后顯示在顯示器上供人員監測電抗器的工作情況。在電抗器實際運行過程中，主機工作環境可能較為惡劣，對工控機的穩定性和數據的安全性有一定要求，需要對主機進行加固、防潮、防輻射、防塵等特殊設計。研祥工控機IPC－810E滿足使用要求。
1．4硬件布局及搭建(1)溫度探頭布點方案35kV超導可控電抗器超導線圈分為內外兩圈，各由32個雙餅組成。工作在交流工況下，超導線圈存在交流損耗，根據仿真結果顯示端部線圈交流損耗功率最大，需要對線圈端部重點監控。單個超導線圈上布點25個，總計50個鉑電阻。鉑電阻在安裝時需要對其進行加固，防止被快速流動的液氮損壞。(2)磁場探頭布點方案電抗器中，帶材受垂直磁場影響較大，端部的帶材最易受到磁場的干擾，磁場探頭安裝在電抗器的端部。由于磁場探頭受到液氮的沖刷，磁場探頭需要通過夾子進行固定。通過對端部磁場兩個垂直方向數據的讀取，得到磁場強度的實時數據，為監測電抗器運行狀態提供數據支持。各個設備的集成布局以及安裝需要以機柜的形式實現。機柜的設計原則是整套裝置的實用性和外在的美觀性。機柜上主要安裝的設備和儀器有:吉時利3706數據采集儀、工控機(包括工控機主機、液晶顯示屏、鍵盤和鼠標)、探頭供電電源，同時在機柜下部預留一部分空間用于放置實驗過程中常用的一些工具和儀表等，如納伏表、波形記錄儀、鎖放和功率分析儀等，設計方案如圖4所示。
2軟件開發
軟件開發即控制界面開發，通過界面控制各種數據采集儀器的工作，并將采集到的數據傳輸到電腦上進行處理、顯示和保存等［6］。圖5所示的為軟件搭建流程示意圖，首先調試設備，完成工控機與3706數據采集儀器之間的通信，使數據能夠進入主機進行處理，然后對數據進行分類處理，實現多通道數據處理以及數據的分類顯示。基于LabVIEW開發的程序主要包含后臺程序以及操作界面。后臺程序(1)數據采集系統主程序數據采集系統主程序實現對數據采集儀器中的電壓數據讀取的功能［7］。通過在主程序中對數據進行通道選擇可以實現不同的處理功能，包括3706儀器的通訊設置和數據初始化。(2)數據傳輸程序數據傳輸是指將數據從數據采集儀器上傳輸到工控機上。LabVIEW中提供了多種通訊協議，如串口、并口和以太網傳輸協議，此處選擇以太網作為傳輸方式，數據采集儀器發送數據，工控機接收發送過來的數據，進行處理。(3)數據記錄程序LabVIEW中可以將數據保存為多種格式，其中就包括常見的Excel表格，“寫入電子表格．vi”可以將數據保存為Excel格式，并且該VI不需要啟動Excel，寫入速度較快、使用較為簡單，所以使用該VI進行數據保存。由于EXCEL是目前比較通用的數據處理軟件，所以保存數據的格式選為EXCEL表格，方便處理數據。程序中可以設定將EXCEL文件保存在某個文件夾下，分別將磁體溫度、磁場強度保存在兩個文件夾下，并且為方便查找數據，每個文件的文件名以日期和時間命名，這樣方便日后查找數據。對于不同類型數據也可以直接分開存儲，方便以后查詢使用。在以上程序的實現中，主要以子VI形式完成。子VI是指將特定的程序封裝，完成特定的功能的模塊。通過對程序的封裝既可以實現原有功能，并且使得主程序更加簡潔，便于查找錯誤，又增加了程序的可移植性，提高了程序的整體質量。操作界面該系統的操作界面首先確保了所有數據的顯示以及后臺記錄，另外對電抗器內部環境參數(杜瓦內部壓強)以及外部輔助設備的工作狀態(液氮制冷機流量)也進行了監控。針對溫度監控，單獨設置了更加直觀的波形顯示，更利于觀察超導體的溫度變化，如圖6所示。在35kV電抗器數據采集及監控系統的設計方案中，界面中沒有需要用戶設置的參數，在前面板中分列鉑電阻顯示控件來顯示數據。開始運行后，3706開始采集數據，并且將這些數據儲存到表格當中。在前面板中，同一個波形圖中可以顯示多個通道的數據，每個通道的數據有顏色不同，這樣就可以比較實驗磁體不同部分的溫度或不同超導雙餅的電壓等。
3總結
