地铁站智能消防报警系统设计.docx

1、地铁站智能消防报警系统设计摘 要近年来我国不少城市对于积极、高效地利用地下空间的呼声越来越高，产生这种动向的直接原因是大城市中心地区的地上空间过度密集和地价暴涨。地铁在21世纪众多的公共交通工具中可以算的上是最绿色的公共交通工具，地铁比其他公共交通工具拥有更多契合时代背景的优点，污染小、运行速度快、时效性高、能源利用率高、运输体量大、乘坐便捷舒适换乘方便等，但是我们也需要关注的另一个重要问题，随着地铁的高速发展其发生火灾事故的频次也在逐步增加，在对乘客的安全造成影响的同时也影响运营的安全。本课题所研究的地铁站智能消防报警系统设计采用STC89C51为核心控制器，利用气体传感器MQ-2、模数转换

2、器ADC0832、温度传感器DS18B20等实现基本功能。关键词：烟雾传感器；DS18B20；单片机；ADC0832；智能消防报警1绪论我们国家的城市规模比较大，随之而来的城市问题也日益凸显，在诸多问题之中，交通问题在对于我国的大规模城市来说，是其最主要的问题之一，在陆地面积有限的情况下，只能转而向地下发展，利用城市地下空间资源进一步解决交通问题，因此地铁就成为了我们国家利用城市地下空间资源的一个重要方面。西方发达国家的实际经验充分向我们展示了，地铁以及轻轨是解决大规模城市公共出行问题的首选解决方案。地铁在21世纪众多的公共交通工具中可以算的上是最绿色的公共交通工具，将地铁和现在大多数城市当中

3、比较常见的其他公共交通工具进行比较，你会发现地铁比其他公共交通工具拥有更多契合时代背景的优点，比如他的污染小、运行速度快、时效性高、能源利用率高、运输体量大、乘坐便捷舒适换乘方便等，但是随着地铁本身环境的特殊性我们不得不关注到地铁运营过程中最为突出的安全问题，地铁身处地下，电气化设备总类繁多，防范不当易发火灾，而且随着地铁在全世界的快速发展，地铁发生火灾的次数也在逐年升高，地铁火灾的发生造成的财产损失和人员伤亡使我们无法预测的。地铁在当今的社会可以算得上是所有公共交通中最为繁忙且各方面效率非常高的城市公共交通工具，他的发展历史已经有了将近240多个年头，分布在全球40多个国家中的128大中型城

4、市，在全世界所有地铁线路长度总计里程也远超了8000多公里。世界上最早的地铁英国伦敦的地铁，建成于1863年，全长427公里，共有273个站，运输高峰时15个重要的车站每30秒就有一列车通过。纵览全世界地铁发展历程，对比国内外的地铁现状来看我们不难发现，地铁火灾是所有地铁事故中带给地铁运营损失最为巨大的事故。所以我们必须切实有效的做好地铁运营过程中的火灾防控，尽量将火灾发生前的环境异常现象检测出来并迅速进行行之有效的处理，建立健全完善的防火减灾的安全机制和相行之有效的灭火措施。由于陆地交通已经拥挤不堪，所以现在大部分地铁站都身处于幽深的地下，身处地下的地铁外部由地下的土层和厚实的岩石层将其包围

5、，与地表面相连接的出口少，而且受地形和位置的影响仅有的出口其高度和宽度都相对来说较小。这样的地理环境下进行紧急疏散对于人流量非常大的地铁站来说是十分不利。加上幽深的地铁站与外界地面连接的通风口疏散通道较少，地铁站内空气与外界不能形成对流，无法进行有效的通风换气，站内的氧气含量十分有限，着火后燃烧不充分，从而产生有毒有害气体，随着火灾的持续蔓延毒气浓度也快速升高弥漫到整个地铁站，有毒的高温烟雾的在地铁内流动散开，同时可能引燃其他地方的物品，大量的高温烟雾也会导致疏散通可视距离急剧下降，进而影响乘客的疏散速度减缓了消防队员扑救火灾进度。在相密闭的地铁中，高温烟雾的存在还可能引发轰燃现象。火灾面积持

6、续扩大。地铁由于受到其特殊的位置限制，为人员设置的进出口少，而且大多的安全通道在纵向长度的和垂直高度上都比较大，人员撤离速度相对其他建筑物来说也非常缓慢，在地面发生火灾时可以使用的消防车，云梯车等工具进行人员疏散救助，但是这些工具对于营救地铁被困人员却帮不忙。在扑救难度上地铁火灾也比一般的火灾大。所以，充分研究地铁站火灾发生的原因、建立健全完善且行之有效的地铁火灾报警系统，减少地铁火灾损失，保护乘客安全，具有十分重要的意义。2总体方案设计本设计主要是实现地铁站内烟雾浓度，温度的监控显示，同时烟雾浓度温度异常时进行相对应的声音报警和光照报警并对相应设备自动控制，下面将从系统的功能要求，技术要求，

7、系统组成三方面对系统进行简单的介绍。2.1设计的功能要求(1)监测功能：地铁火灾在发生的初期跟大多数火灾一样会出现多种异常现象为了更加迅速准确的发现环境异常，地铁站智能消防报警系统利用多种传感器来对火灾发生的初期异常情况进行相对应的监测。在考虑到实际的使用环境，根据地铁站内的特点，可以选用温度探测、烟雾探测来监测环境异常现象；(2)显示功能：设计采用LCD1602来直观的将环境数据呈现在值班员的面前，将传感器探测到的温度数据、烟雾浓度通过可视化的方式呈现在值班人员的面前，使其对车站环境有更加充分的了解；(3)报警功能：当传感器监测到车站内烟雾浓度过大、温度异常的情况下，要有对应的声光报警，在报

8、警的同时打开相应的消防设备。在紧急情况下可以实现人工手动触发报警，且可通过人工手动解除报警；(4)传送灾情功能：一旦各类传感器检测到车站内相关数值异常之后，如烟雾浓度、站内局部温度、超过预设阀值等异常情况发生时。发送到值班室内的指示灯显示，使值班人员能够第一时间组织对应补救措施。2.2系统的技术要求在充分了解了地铁站智能消防报警系统需要满足的功能和其对应的使用场景以后，我们就可以从实际触发去确定系统所需要满足的技术指标。考虑到后期需要批量生产的同时还要满足各类项目的不同要求，采用单片机来处理数据。对于这个需要独立工作而且要具备一定功能的系统而言，考虑到后期销售问题，就必须满足体积相对来说足够小

9、、能效水平高、多点采样、性能可靠稳定和成本低廉便于安装维护等技术要求。(1)体积小：设计的整体的体积要尽可能的小，这样占用最小的空间实现其对应的功能，这点在电气化设备众多的地铁显得尤为重要，只有这样才能快速安装更换；(2)能效高：单片机你工作时的耗电量极低，其工作电源使用常用的5v电源或者电池供电，避免了使用市电再进行降压的方式，避免了不必要的电能损耗；(3)多点采样：考虑到设计实际的使用地点在狭长的地铁车站，所以设计要考虑到这个问题，故采用多点采样，来提升安全行性能；(3)性能可靠稳定：由于地铁站电气化设备众多，电磁环境相对比较复杂，所以器件之间的连接采用了有线连接方式从而避免了系统被干扰产

10、生错误报警的情况；(4)成本低廉：根据实际使用单位来说，系统的需求量非常巨大只有价格低廉才可以实现批量生产和各类工程的要求，便于快速销售。2.3系统的组成地铁站智能消防报警系统主要组成部分如图2-1所示包含了单片机、烟雾检测模块、模数转化模块、温度检测模块、声光报警模块、按键模块、电源模块。图2-1系统组成3系统硬件设计本系统设计中单片机接收并处理经过ADC0832转换成数字信号的物理量，单片机接收处理来自温度传感器的信号，单片机会对信号进行处理并与预先设定的阀值进行比较，如果大于预设阀值则开始报警，并将相应信息发送到值班室通过声光报警显示，如果浓度降低到预设阀值以下取消报警。LCD上显示的是

11、经过单片机处理过后的环境数值，它让值班员可以清晰的看到环境中的烟雾浓度数值和当前环境温度值，系统还可以根据实际环境来调报警数值的大小，还可以人工手动报警。工作原理框图如图3-1图3-1工作原理框图3.1系统模块介绍本系统主要是由测温、测烟雾浓度电路、显示电路、按键电路、报警电路以及电源、时钟、复位电路等电路模块构成，下面将对各功能模块电路的详细说明。地铁站智能消防报警系统主要能够实现的功能有如下的几方面，对温度和烟雾浓度进行即时的监控，当检测数值异常或者有火情发生时，系统立即发出声音和光照报警。温度传感器DS18B20将监测到的环境数据通过2号引脚送入单片机处理完成后，LCD1602显示收到来

12、自单片机处理过后的温度数据。系统工作过程中，单片机不断将温度传感器送来的当前温度值与用户预先设定好的火灾报警温度限值相比较，单片机监测到环境数值大于设定值时输出报警信号到声光电路，发出声光报警。在系统运行过程中，用户可通过按键根据不同需要对火灾报警温度限值进行设置。3.2单片机模块AT89C51闪速存储器大小为4k字节，片内数据存储器大小为256字节，I/O口线有32个，16位定时/计数器两个，拥有片内时钟电路和片内振荡器，它的节电模式可以供两个类型的软件使用。在系统处于空闲不工作的状态下能够通过暂停CPU的工作，可以实现RAM、串行通的信口、计数器和定时，中断系统等的单独运行。意外断电的情况

13、下会保存RAM中所储存的内容，此时的振荡器属于暂停工作并的状态除此之外的其它部分也被暂停工作，当有新的硬件复位出现的时候才能正常工作。AT89C51引脚介绍VCC：为单片机提供5V的电源。GND：接地。P0口：它是单片机I/O口中唯一的一个具有8位漏级开路的双向通信的I/O口，它的每只引脚可以吸收8TTL门电流。当管脚的数据第一次写1时，此时管教的转态被认定为高阻态输入。当遇到使用FIASH行校验的情况下，原码通过P0输出，这个时候需要给P0接上拉电阻。P1口：它的引脚数据第一次为1后，通过内部上拉作用成为高阻态，可以用来实现输入，当通过外部作用使其成为低电平时，将输出电流通过P1口，出现这样

14、的状况是因为内部存在上拉的结果。在使用到FLASH进行一系列的编程与校验的情况下，低八位地址的接收口就变成了P1口。P2口：它可以接收高八位地址信号和控制信号在进行FLASH编程的情况下进行校验处理。P3口：在管脚状态写为“1”的时候，管脚由于上拉作用形成对应的高电平，并将其用作输入使用。当作为输入的情况下，其状态被外部的电路下拉成为低电平。P3口：具有许多特殊功能的接口P3.0 RXD（串行输入接口）P3.1 TXD（串行输出接口）P3.2/INT0（外部中断0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4 T0（计时器0外部输入）P3.5 T1（计时器1外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器

15、写选通）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）P3口：接收相对应的控制信号提供给闪烁编程和编程校验。RST：复位输入。在振荡器复位对应点的器件的情况下，需要保持机器在两个周期中的高电平时间在它的引脚上。ALE/PROG：当对外部存储器做取数据操作的时候，再通过输出电平的地址锁存使用在了位于锁存地址中的低位字节。当遇到情况为FLASH编程的时候，此时引脚的作用又将变成了接收外部的编程脉冲。PSEN：它的作用是提供选择通道的对于外部程序存储器操作。当处于外部程序存储器进行指令提取的时候，会出现2次PSEN有效对于机器周期来说。如果需要访问外部数据存储器的情况下，上述2次PSEN有效的信号将会消失。

16、EA/VPP：在EA引脚持续处于高的电平状态时，这是的内部程序存储器。会在FLASH编程的状态下，这个引脚将会对其施加12V的编程电源（VPP）。在EA持续处于低电平的时候，在这段时间的外部程序存储器（0000H-FFFFH），会会忽略内部程序存储器的存在。特别强调的是如果加密方式为1的情况下，EA则将其内部固定锁闭成RESET；XTAL1：接收反向振荡放大器的信号，接收时钟发送来的信号。XTAL2：接收反向振荡器提供的输出。图3-2单片机引脚3.3温度检测模块地铁站智能消防系统的设计选取了由美国DALLAS公司设计生产的温度传感器DS18B20。其生产的芯片完全可以实现多个芯片协同工作组成一

17、个有较多采样点的探测网络。在产品设计上公司考虑到实际的使用环境采用了保护形式的封装即在芯片的外侧加装了不锈钢材质的密封管，增加了其在恶劣环境下的可靠性，不易损坏，同时也能够满足实际使用过程中的其他要求。因为他的封装形式和比较小体积可以使它在各种狭小的区域内实现温度检测的功能。芯片的设计为3引脚设计，其中1线和3线为电源引脚，2号引脚线为它的数据线最为特别的是它可用一根数据线来实现与单片机的之间的所有数据传输，芯片在实际连接时可以只占用单片机的一个I/O口就可以实现它的双向数据传输功能；芯片所能测量的温度范围也是非常大，可以是线55125的温度检测，而且它对于温度变化的精度为0.5；可以实现许多

18、个传感器协同工作的能力；在连接时将2线数据线可以并联在自身芯片的三号引脚上，用来实现多个位置多组数据的温度检测；它的工作电源为35V/DC；在实际的使用过程中不再需要其他的外部电路和元器件来支持它的工作。DS18B20的特点有：（1）由于DALLAS在设计之初将其设计为3引脚设计，其中1线和3线为电源引脚，2线为它的数据线它可以仅用一根数据线来实现与单片机的之间的所有数据传输，实现接收数据和发送数据的功能；（2）不需为它增加信号处理电路；（3）工作电压：+3.0V+5.5V；（4）测温范围：工作温度为-55+125。能够识别的温度不超过0.5。在实际误差中不超过0.5时是在工作环境温度为-10

19、+85的情况下，最大误差为2其工作环境温度是在在-55+125范围内；（5）可以进行912位的数字模式下的读数方式；（6）可以人为的设定报警数值；（7）多个DS18B20可以并连在一起同时测温的功能，在进行同时测温的时候将它们的数据线并联皆可实现功能；（8）负压特点，当电源反接的时候会保护器件不被烧毁。当电源的正负极性反向接通的时候，能够通过芯片内部电路来避免发热而烧毁芯片，反向接通芯片不能工作；（9）传感器的转换效率高，在处理9位温度数值转换的工况下只需要耗时93.75ms就可以实现数据的处理工作；图3-3器件示意图3.4烟雾检测模块烟雾检模块是由两个主要的部分组成：ADC0832将环境中采

20、集到的烟雾浓度量转变成单片机可以识别的数字信号还有负责环境中烟雾浓度采集的烟雾传感器MQ-2。烟雾传感器MQ-2将检测收集到的烟雾浓度物理信号转为电压大小再输入到ADC0832中将相对应对电压大小换算成单片机能识别的信号。3.4.1MQ-2介绍气体传感器MQ-2的主要应用气体浓度监测，MQ-2的性能稳定，不易受外界的干扰，检测环境内的其他气体对它工作的影响程度很小。MQ-2的特点：(1)稳定性高，MQ-2本身具有非常稳定的阻值，这是由于它的是由通过半导体进行敏感烧结体形成的，稳定性高不易出错。(2)功耗低。(3)对所测试的气体有极高的灵敏度和信噪比。MQ-2系列传感器的具体型号有，MQ-2A和

21、MQ-2两种。其使用环境也不太相同，地铁站智能消防报警系统设计选用的是MQ-2型它能够检测环境中烟气雾气等有害气体。主要参数:响应时间：Tr10s恢复时间：Tn60s加热电压：V=5+0.2V加热功率：加热功率相对较低只有0.7W抗干扰能力：当环境中的丁烷浓度达到了在0.2%环境中的湿度在85%RH以下，环境中温度变化范围在-10+40之内的情况下不会误报。工作环境：可以在温度范围-10+50 湿度85%RH的环境中正常工作图3-4是元件外形结构图，基座采用耐高温酚醛塑料压制，引脚为镀镍铜丝，外壳使用的是双层的不锈钢网，有较好的强度和防爆能力。图3-4 MQ-2引脚图MQ-2传感器的的内部结构

22、和外貌特征如上图所示,它有敏感层、陶瓷管,内部加热部分、还有进行测量的电极，这些部分都被设计放置在传感器腔体之内，腔体材质是塑料或者不锈钢，MQ-2要想正常工作的前提条件是必须要有加热部分对其加热。制造好MQ-2传感器有六个引脚，在这六个引脚中有4个引脚用作信号的输出，另外的2个引脚是给加热部分供电的。MQ-2的特点和工作参数如下：特点：(1)广泛的探测范围(2)反应迅速非常灵敏(3)优异的稳定性长寿命(4)简单的驱动电路3.4.2ADC0832介绍烟雾检测是模拟量信号需要转换成数字量输送到单片机处理，此时就需要选用模数转化芯片进行处理，考虑到系统需要体积小，兼容性好，性价比高的需求芯片选用A

23、DC0832。在目前的大环境下它已经有很大的市场份额。通过对芯片转换原理的了解会进一步推进系统设计的优化提高自身能力。分辨率8位A/D转换器逐次逼近式A/D转换双通道一般功耗仅为15mW；8具有多种封装形式；芯片接口说明：CS_片选使能，低电平芯片使能。GND芯片参考0电位（地）。DI数据信号输入，选择通道控制。DO数据信号输出，转换数据输出。CLK芯片时钟输入。ADC0832它可以满足日常使用中常用的模拟量转换的需求。在芯片进行复用的时候只需将电源输入和芯片本身的参考电压组合，从而使得ADC0832的模拟输入电压稳定在05V之间。芯片进行转换的速率也是非常快其转换所需要的时间仅仅只需要32S

24、，同时还可以利用双数据输出的特性来进行数据的校验工作，从而减少数据的出现误差的概率极大程度上使系统更加稳定可靠。芯片的使能信号输入时相对独立的，这样的好处是能够使更多的器件挂接在外部，进而使得处理器控制更加的方便。当芯片进行通到的功能选择的时候可以利用DI的数据输入端完成相应的操作。3.5显示模块LCD1602A液晶屏幕，在屏幕内部拥有16列2行共计32个显示字符而且可以同时显示。生活在21世纪的我们见到了非常多的带有显示器设备、工具，液晶显示器已经出现在我们生活的方方面面，比小到电子手表、计算器、万用表、大到电视机，液晶显示都可以看到它的存在，不同的屏幕显示的内容也大致可以分为3类一是数字二

25、是专用符号三是图形。在目前常用的单片机显示部分我们能够比较常见的有功能单一的指示灯、数字显示的LED、显示功能较多的液晶显示屏。指示灯和LED在使用过程中，软件和硬件都比较简单。液晶显示屏的优点：液晶显示的质量高清晰度号，而且在显示的过程中不会像阴极射线管那样不断刷新亮点，它的显示属于恒定发光的，显示稳定画面不会有闪烁的现象发生。由于单片机的处理的信号是数字信号而我们使用的1602液晶显屏也是数字信号传输的，这样在进行显示的过程中不会应为中间转化而造成显示的不稳定，同时也更加方便了系统的设计处理。当我们通过对1602的学习之后发现它是通过显示屏上的电极来控制显示屏幕内的液晶分子状态从而使相对应

26、的内容显示在屏幕上，所以在设备的大小和设备重量两方面来看是比普通显示器要更加便携的。在能效方面，1602的能源消耗主要是体现在电能作用于内部电极改变液晶状态，还有进行对应的IC驱动，所以在整体的耗电量相对于其他的显示器要小很多，能效表现出色。（1）引脚说明：第1脚：VSS为1602的接地引脚。第2脚：VDD作为接它的5V电源接入引脚。第3脚：第三号引脚VL是液晶显示屏幕的灰度调节引脚，一般用于显示屏幕对比度的调节，通常使用过程中是通过连接滑动变阻器来实现相对应的调节，让屏幕处于显示状态最佳的界面。第4脚：四号引脚为RS它的功能是实现对于寄存器的选择操作，当出现高得电平时它会选择数据寄存器，当引

27、脚外加低电平时则会选择指令寄存器。第5脚：第五号引脚为R/W它的作用是作为显示屏的读写信号线，他在在对于电平不一致的情况下会进行相对应的时进行数据操作，高/低电对应读/写操作。在RS引脚与R/W引脚同上加上低电平的情况下显示地址的同时进行写指令，在RS引脚上加低电平R/W引脚上加高电平的情况下读取忙信号，在RS引脚上加高电平R/W上加低电平的情况下进行数据的写入。第6脚：六号引脚E端是显示屏幕的使能端，当在其引脚上电平发生变化之后，显示屏执行相对应的操作命令。第714脚：液晶显示屏幕的数据线属于可以进行双向数据传输。第15脚：显示屏幕背光的+5V输入引脚。第16脚：显示屏幕背光的接地的引脚。图

28、3-5 液晶引脚3.6报警电路声音报警选用的是电子蜂鸣器。它的电源选取也是非常方便的常用的5V电源即可使它工作，在我们常见的一些电子产品中都能见到它的身影。分为电磁式与压电式。压电式的组成部分包含：蜂鸣片、多谐振荡器、阻抗匹配器还有增加发声音量的共鸣箱。电磁式的主要组成部分包含：线圈、小磁铁、用于引起震动的塑料膜片、产生振动的振荡器。在工作时振荡器和线圈被接通电流，线圈产生相对应的磁场，再与磁铁的共同作用下带动线圈和塑料膜片做往复运动震动发声从而达到声音报警的目的。电子蜂鸣器在实际使用的过程中需要增加外部的电路才可以正常的工作，在与单片机连接的时候需要利用三极管和限流电阻保障其正常的工作。考虑

29、到成本和外部电路此次设计选择电磁式的蜂鸣器。在设计中考虑到是利用单片机给出的报警信号来控制蜂鸣器发出声音的，此时就需要给蜂鸣器加装一个继电器或者三极管来充当开关的角色，三极管在有正向电压的时候就会导通且体积较小功耗低，所以选择三极管来充当开关，具体型号为S9012当它的基极出现低电平的时候三极管就相当于一个开关就导通，蜂鸣器接通正负极，蜂鸣器发出报警声音。图3-6 蜂鸣器电路3.7按键电路按键串联在地线和单片机之间，初态对应端口电平状态为高，当按键被按下相当于将连接按键的口短路，此接口就变成了低电平，读取到低电平后，调用程序对对应按键操作进行处理。单片机外接按键的方式一般分为单个独立按键，矩阵

30、按键。两种接法适合环境和情况不尽相同，在单片机空余I/O口比较多的情况下可以让每一个按键单独占用一个I/O口，这样的连接方式简单而且稳定程序也足够简单但是不能有效的节省I/O口；在单片机I/O口比较少的情况下不能满足每个按键都有一个I/O口的情况下或者按键大于8个的情况下就需要使用矩阵式接法。由于地铁站智能消防报警系统按键数目较少，且有足够的I/O口，所以采用了独立按键的连接方式，从而提高系统的稳定性。通过按键接口电平状态来判断它的状态是按下还是未按下，在初始状态下利用程序让按键对应点的I/O口处于高电平状态，由于按键串联在地线和单片机之间，当按键被按下之后此时I/O口和地相当于短路电平状态突

31、变成为低电平，当按键恢复到初始状态时由于单片机里面的上拉电阻又会让对应点接口的状态变回到对应的高电平。在单片机中校验电平的高低就可以知道按键此时处于状态。在实际情况下按键有一个过渡期，即为结束到完全导通的时间段，那就是在按键按的动作开始到完全按下的过程中会有一个临界点的产生，这个点是无法通过人为避免的，但是单片机指令周期是微妙级别的，这个过渡期会在微秒级运行的单片机中占用很长的时间，此时就需要通过软件去实现键盘的抖动规避这种情况带来影响。通过资料我们可以知道按键按下的抖动一般10200毫秒的范围内，软件去掉影响的思路是检测到按键按下后再通过延时相对的时间后再次读取它的电平转态此时的电平转态才是

32、避免了按键临界区域的稳定状态。如果此时I/O口的值为0的话就证明按键确实按下，并且进行相对应的处理程序，如图3-7所示图3-7 按键电路4系统的软件设计程序设计对于功能或者器件进行分区处理，可以使系统控制软件更加方便调试在进行功能优化是更容易修改程序，同时也可以使他人更好的明白和阅读系统的程序设计情况。所以在进行软件设计的时候充分考虑和使用了功能分区或者器件分区的方式来进行系统软件部分的设计，通过这种思想的指导本系统的程序就可以分为以下的几大部分：主循环程序、按键检测程序、MQ-2浓度处理程序、温度检测处理程序、显示程序。4.1软件流程框图 图4-1 流程框图通过对系统要实现的功能的研究并以系统当中的实际问题为出发点设计了如图4-1所示的软件流程