發布時間：2023-03-21 17:07:29
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的鍵控技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
《數控技術》是全日制普通工科高校機電專業必修的一門專業課程，其教學內容包括數控機床的組成和工作原理，數控編程和加工，數控機床的故障診斷和維修等。數控技術是利用數字信息對機床設備空間運動坐標實現控制，其集機械、電子、自動控制、計算機技術為一體，使得數控技術課程在教學中較為抽象、復雜，從實用和操作的角度看，其教學實施也必然對課程實驗（實踐）環節提出較高要求，使該課程具有鮮明的實踐性特點[1]。在目前我國作為世界制造基地的背景下，數控類技術人才大量需求，包括數控機床制造，數控加工等行業。目前，數控技術人才培養有兩個層次，一個高職類院校，主要培養實用型的數控加工人才；一個為普通高校數控技術方向，培養更高層次數控技術人才。受教學培養計劃限制，我校數控技術課程教學采用理論教學和課內實驗的教學模式，其中課內實驗 6 個學時，課時偏少，實驗設備偏少，導致學生實踐教學效果不好，對數控技術理解不透徹，動手能力不強的問題。因此，如何解決數控技術實踐工程動手能力，更好學習理解數控技術這門應用型較強的課程，是需要解決的問題。結合我校的教學改革計劃和存在問題，近年來在機電專業數控技術課程改革中，注重對實踐教學環節進行了較大幅度的改革，加大實踐教學課時，采用分層設置實踐教學環節，通過采用課內實驗，綜合實訓和開放選修三個層次實踐教學環節結合，全面培養學生的實踐動手能力，解決問題的能力和團隊協作能力。
2．實踐教學體系改革實施
在我校機電專業教學計劃中，數控技術課程為《數控技術》（32 學時）以及課內實驗等實踐性環節，它們在該專業系列課程中占有重要的位置，也是培養學生程素質和創新能力的一個重要載體。因此，在本課程教學改革中，遵循 “注重基礎知識，以培養實踐能力、綜合應用知識能力、創造能、在實踐中主動獲取知識的能力為主要目的”的指導思想[3，4]，在數控技術實踐教學改革中體現了分層次、循序漸進的特點，涉及到課內實驗、綜合實訓、開放選修實驗等多個階段。
2.1 課內實驗項目設置在該層次的實踐教學環節項目設置中，主要目的是增加學生的感性認識，以直觀認知為主，不強調學生的動手能力。因此，設置了《數控機床認知實驗》《數控車床編程實驗》和《數控插補實驗》等三個課內是項目，共 6 個學時。《數控機床認知實驗》利用本校機械工程實驗中心已有的數控車床、數控銑床、數控加工中心等數控機床，以教師結合實物講解為主，使學生了解數控機床的各個組成部分，工作原理等基本知識。《數控車床編程實驗》以教師講解演示為主，使學生了解數控編程加工的基本知識。《數控插補實驗》以專門開發的插補實驗軟件演示為主，使學生了解數控插補原理。課內實驗結合理論課程教學進度，分組進行，實驗類型有演示實驗和驗證實驗，注重基礎性知識的實踐訓練。
2.2 綜合實訓項目設置在該層次的實踐教學環節項目設置中，主要目的是鍛煉學生的實踐動手能力，利用所學理論知識運用到實踐中的能力，鞏固和拓展課程知識，培養學生綜合分析問題的能力以及動手能力。因此，數控技術實訓內容按模塊化劃分，強調循序漸進，相關訓練針對性強，應用性強，設置《數控加工仿真實訓》《數控加工實訓》《數控安裝調試實訓》三個實訓項目，共計 3 周。在《數控加工仿真實訓》項目設置中，考慮到由于高校的持續擴招學生人數大增，而實驗設備-數控機床屬于高技術、高附加值產品，其機床本體和控制系統品類繁多，價格高昂，一般數控車或銑床單價約十萬到二三十萬，加工中心則動輒幾十萬甚至數百萬。如果數控課程的實驗、實訓環節完全依賴數控機床，則需大量數控機床，投入巨大、消耗多、成本貴、實驗風險高，學校將無力組織實踐教學[2]。近年來，市場上出現了基于虛擬現實技術開發的數控加工仿真系統，實驗者可在此計算機系統平臺上實現演示、分析數控加工從零件設計圖到加工程序調試直至動態切削演示的全過程，包括毛坯定義、夾具刀具定義與選用，零件基準測量和設置，數控程序輸入、編輯和調試等，甚至具有工件的三維測量功能；能夠仿真 Fanuc 、Siemens 、PA 8000、三菱、大森數控、華中數控和廣州數控等主流系統，提供數控車床、數控銑床、加工中心等各種機床面板；面向數控加工技術初學者，具有強大的數控知識呈現功能，具有用于輔助教學的各種模塊設置。學生通過軟件模擬仿真基本上可解決學生熟悉機床控制面板及數控系統操作等問題，具有使用成本低廉、安全性高、方便輔助授課等特點。因此，根據學校實際情況，設置了《數控加工仿真實訓》實訓項目，實訓時間 1 周，為此采購了宇龍數控加工仿真系統。通過仿真實訓，可使每一個學生單獨使用一臺計算機進行數控編程、操作和加工全過程的模擬訓練。《數控加工實訓》項目，實訓時間 1 周，實訓內容包括數控車床和數控銑床兩種數控機床的編程加工。安排在學生完成《數控加工仿真實訓》項目之后，此時，學生在進行《數控加工仿真實訓》項目時已經把要加工的零件程序編程完成，并在在加工仿真系統中仿真運行，檢驗了程序的正確性。這樣，在實際的機床上完成典型零件的編程加工操作時，可以節約大量占用機床時間，解決了設備不足的問題。《數控安裝調試實訓》項目，實訓時間 1 周，實訓內容包括數控系統的連接、調試（包括參數保護、回參考點、絲杠螺距誤差補償、伺服驅動單元調試、PLC 編程）和故障診斷（包括機床故障模擬與診斷、主軸變頻單元的故障診斷）等實訓內容。通過該項目實訓，使學生能掌握數控機床安裝調試方面和數控故障診斷方面的能力。為了開展這個實訓內容，已有設備不能滿足要求，為此采購了南京日上自動化設備有限公司開發的數控實訓設備，來完成這些實訓內容。在本層次的實踐教學項目設置中，根據學校實際情況，通過軟件仿真實訓和實際機床操作實訓結合的方式，用有限的資金，解決了設備不足的問題，使每個學生在這個環節能得到充分的動手鍛煉的機會。通過學生單獨使用軟件仿真加工，鍛煉獨立操作的能力；同時，通過數控加工實訓和安裝調試實訓的分組操作，培養學生團隊合作完成任務和解決問題的能力。
2.3 開放選修實驗項目設置
在該層次的實踐教學環節項目設置中，主要目的是培養學生的在數控機床設計開發方面的創新能力。目前，開發式數控系統的出現，為數控機床（數控系統）的設計開發提供了一種方便的途徑。因此，在這本環節設計了《開放式數控系統開發》的開發選修實驗，利用固高公司開發的基于運動控制卡的二維開放式數控平臺，學生可以在上面定制自己的數控系統。本環節時數 32 學時，運行模式為開發選修實驗，針對部分對數控技術有興趣的學生選擇。可在此基礎上組織學生參與大學生科技創新計劃項目。
3．總結
本縣治安視頻監控系統于2008年開始構建，09年正式投入使用，它主要由三大部分組成：一是縣政府牽頭建設的平安城市“天眼”工程；二是公安機關內部自建的監控系統，用于對槍彈庫及局機關下屬各部門的重點部位進行監控（紅外定像監控頭）；三是社會單位自建自用的監控系統（正在建設屬于第三期工程尚未投入使用），其中包括金融系統、公共娛樂場所、及廠礦企業安裝的監控系統。
二、當前視頻監控系統建設應用中存在的問題
1、我縣“天眼”視頻監控系統是一期工程建設的社會治安動態視頻監控系統，共有35個視頻探頭，以單獨立桿標準安裝在縣城各個重要路口及位置，該視頻探頭雖可360度旋轉，并自動記錄圖像，但因建設模式采用的是“電信建設，公安租用”，所以在設備選型、配套設施等方面都存在有一定的局限性，首先目前電信采用的前端攝像機和編碼器等設備型號較早，參數、性能等不能滿足我縣安全監控工作需要，有些監控錄象機的參數、性能等在相關網站上查找不到。其次對監控點安裝時沒有考慮到輔助光源，造成白天圖像效果尚可，夜間因光源不足或缺少光源、監控攝像頭防護罩未及時清理灰塵，造成視頻監控成像模糊，無法辨認，大大降低了實戰效能。如所安裝的35個視頻探頭在夜晚光源不足或缺少光源、監控攝像頭防護罩未及時清理灰塵時，造成視頻監控成像模糊，無法辨認。由于以上種種原因嚴重影響社會治安視頻監控系統的實戰效能，我們建設社會治安視頻監控系統的目的不是為了看，現在連看都看不清的一個監控系統，更談不上服務于實戰、更深層次的應用了。
2、現有技防監控系統覆蓋面雖高，但單位值班人員落實不夠好。監控室內值班人員不足，無法保證夜晚值班質量，因值班人員嚴重不足，從而導致值班人員沒有足夠的時間去認真觀察監控圖像，不能及時發現犯罪，只能亡羊補牢。
3、對已建的技防監控系統使用及后期維護還存在一些問題。一是缺乏具有熟悉監控系統的專職人員對技防監控系統進行監控；二是日常線路的維護和保養工作沒有及時得到落實，導致許多監控點出現圖像不清及黑屏等問題無法及時得到解決。
4、視頻功能本身不合理，雖可以360度人工旋轉，但無法自動定時定角度旋轉，實現全天候、全方位監控。
5、監控器的位置擺放不合理，觀察不到關鍵位置和必經之路或攝像機易被破壞。主要體現在監控點施工不規范，安裝質量大打折扣，施工中直接將攝像機安裝在建筑物、路旁電桿或其它附屬物上，既不安全，也不利于全方位監控，有的監控點安裝時沒有考慮輔助光源，造成白天圖像效果尚可，夜間圖像效果模糊，大大降低了實戰效能。
6、多個新建住宅小區及重點部位未安裝視頻監控。從目前我縣社會面監控系統使用情況看，視頻監控系統建設雖然起步較早，但與經濟快速發展、農村加快建設、動態治安控制的要求相比，與發達地區相比，建設速度仍然滯后，監控探頭總量還不多、密度不大，部分重點單位、企事業機關、道路街面、公共復雜場所、居民住宅小區等還存在監控盲區，金融單位、加油站等內部監控設備安裝還沒有完全到位。特別是居民小區、企業事業等單位重點部位在主動落實技防措施上顯得力度不夠，僅靠公安機關一家“單打獨斗”，導致社會面監控系統覆蓋率不高，根本無法與當前日趨復雜的社會治安形勢相適應。
三、對技防監控系統的建議
1、在建設過程中要注重圖像存儲質量、有效畫面抓錄、圖像保存時間等，最大限度地滿足實戰需求
在技術層面上，要廣泛應用無線傳輸、網絡傳輸、移動監控、人像自動識別等高端技術，并積極協調電力部門配合支持，確保夜間監控區域光亮度達到要求，提高監控圖像清晰度。在后續維護上，要建立一支設備維護隊伍，在各個點確定一至二名維修人員，負責日常檢查督導定期維修，以確保系統正常運轉。要組織相關維修人員對監控設備的視頻功能進行合理調整，使它們自動定時定角度旋轉，達到全方位自動監控。對監控器的位置擺放不合理的地方，進行重新安裝和調整，使關鍵位置和必經之路等都能得到有效防控。
2、統一規劃，在建設布局上實現全覆蓋
縣委、縣政府要結合我縣實際，出臺全縣治安監控實施方案，限時、保質、保量完成任務。采取單位籌資、縣獎勵的辦法解決投資經費，并嚴格落實獎懲制度，鼓勵先進，鞭策后進，全面推進。在治安保衛重點單位、集鎮街道、車站碼頭、公共復雜場所，治安卡口、治安復雜地區等，要突出重點，全面安裝視頻監控。在縣道、省道要合理布建監控探頭，要合理布局，并且定時抓拍。各監控系統、監控點之間要互為補充、有機銜接、聯成網絡，做到跟蹤接力、連續拍錄，不留空白和盲區，做到全面覆蓋。
3、健全規章制度
進一步建立健全設備維護制度、值守人員工作制度、監控信息調閱復制制度、監控信息分析制度、業務培訓制度等一整套監控系統管理工作制度，把設備運轉、安全維護、服務運用、信息調閱等各個環節的工作納入規范化管理軌道，用制度強管理，確保系統高效運轉、發揮作用。對運用系統預防制止犯罪、發現重大線索證據破案或提供重要情報信息的要及時給予獎勵，并堅持監控成效與獎金福利、評先評優、年度考評相結合，激發值班及維護人員的工作積極性；對因工作失職造成嚴重后果的，要落實責任倒查，嚴肅責任追究。
1.1RS-485總線RS-485是串行數據接口標準，1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發送器連接到同一條總線上，同時增加了發送器的驅動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA-485-A標準。楊衛中等（2006）[1]開發了基于現場總線的分布式溫室自動控制系統，系統硬件由上位機、智能控制器和智能節點3層組成，采用RS-485總線作為層間通信網絡。曹洪太等（2006）[2]提出了一種針對溫室環境監測的基于WEB的數據采集和信息系統設計方案，從軟、硬件的角度介紹了系統的實現方法。硬件系統通過RS-485總線與數字傳感器連接，并與具有聯網功能的監控計算機構成溫室現場監控系統。韓慧（2012）[3]設計了一套能實時控制溫室內溫度、濕度以及CO2濃度等多參數的溫室環境監測系統，由一臺PC機與多個下位機組成主從式分布結構，采用RS-485總線通信網絡進行數據傳輸，可實時采集各環境參數值進而進行遠程控制。楊靖等（2013）[4]設計了一種基于RS-485總線和短距離無線通信方式相結合的溫室環境監控系統；在每個溫室內，由無線傳感器網絡構成一個測量單元（網關節點），各測量單位通過485總線與計算機連接。RS-485接口具有良好的抗干擾性，按其接口組成的半雙工網絡一般只需二根連線，長的傳輸距離和多站能力等優點使其成為首選的串行接口，但是RS-485總線的主從和半雙工的工作方式難以實現各節點之間的數據交換，且存在效率低、實時性差等問題。
1.2CAN總線CAN總線（ControllerAreaNetwork）即控制器局域網，是國際上應用最廣泛的現場總線之一，是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。胡真明等（2007）[5]設計了基于CAN總線的溫室環境單片機測控系統，系統主要由上位機、CAN現場總線、智能測控節點組成，考慮到一般是幾棟溫室連成一片以及在大型溫室里通常都有若干個測控點，基于CAN總線的優越特性、可以將若干個溫室的測控點和具有CAN接口的PC機監控站通過CAN總線連在一起。張穎超等（2009）[6]利用CAN總線的特點和性能優勢，提出基于CAN總線的溫室監測系統的實施方案，采用主從方式，通過CAN總線將每一個獨立的監測節點連接起來，實時采集數據傳送到上位PC機進行處理；同時自定義了CAN總線通信協議，并給出數據通信流程。為了提高溫室控制系統的效率、性能和智能化水平，李曉靜等（2010）[7]基于CAN總線，設計了一種結構簡單、實用性、可靠性相對較好的溫室群控系統設計方案。張麗紅等（2011）[8]基于CAN總線設計了溫室節水灌溉控制系統，系統能夠實現連棟溫室內多小區的灌溉自動控制，可集中管理，也可獨立控制。相對于RS-485總線，基于CAN總線的分布式控制系統具有以下優勢：①工作于多主方式，無主從之分，數據通信實時性強；②節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，總線上其他節點的操作不受影響；③通信直接傳輸距離可達10km/5kbps，掛接設備數達110個；④報文為短幀格式，并具有硬件CRC校驗，傳輸時間短，出錯率極低。
2無線通信方式
與有線方式相比，無線通信網絡是一種以數據為中心的自組織無線網絡，具有可快速臨時組網、拓撲結構可動態變化、抗毀性強、無需架設網絡基礎設施等優點。常用的無線通信方式有ZigBee、藍牙、WIFI以及GSM/GPRS技術等。
2.1ZigBee技術ZigBee這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的無線網絡技術，工作在2.4GHz的ISM頻段上，符合802.15.4標準，主要用于近距離無線連接。運用這種技術將溫室監測系統中的各種電子設備組成一個無線傳感器網絡，從而方便快捷地對溫室環境參數自動監測，這將是溫室環境控制的又一突破，具有重大意義。Zhou等（2007）[9]基于ZigBee技術，設計了一個溫室監控系統，溫室內傳感器使用星形拓撲結構，而溫室與管理系統之間使用網絡拓撲結構。針對溫室布線復雜、擴展性差、維護困難等缺點，江儒秀等（2008）[10]提出基于ZigBee無線通信技術的溫室環境群控的解決方案，采用JN5121-DKl03模塊設計了基于ZigBee樹型網絡拓撲結構的分布式溫室群控系統，并介紹了整個系統的設計方法。Hwang等（2010）[11]利用無線傳感器網絡組建立了三層溫室紅辣椒管理系統，傳感器、監控相機等數據采集為物理層，傳感器管理、數據庫服務等為中間層，WEB應用、PDA應用等為應用層。傳感器包含環境傳感器和生長傳感器，環境傳感器用于采集植物生長的環境信息，如照度、溫度、濕度、風向、風速、CO2濃度、營養液EC、pH等；生長傳感器用于測量葉溫、莖稈直徑、植株高度、體積等的變化。Park等（2011）[12]開發了基于ZigBee的溫室測控系統，采集的環境參數包括作物葉片溫濕度、環境溫濕度和露點測控系統，所有測量數據存儲于數據庫服務器，并為遠程用戶提供查詢服務。Fukatsu等（2011）[13]采用智能體（Agent）技術實現無線網絡節點與Internet的連接，并開發了基于WEB的農田信息監控管理系統。陳勇等（2012）[14]提出了一種基于物聯網的農業灌溉監控系統，采用ZigBee無線通信技術實現對地表下植物根部深度土壤含水率進行立體監測。應用ZigBee技術，可以通過無線傳輸方式實現每個節點溫室環境控制器與管控計算機的組網和靈活的網絡數據傳輸，提高了溫室群控系統的可靠性和靈活性，并大幅度降低了成本。
2.2藍牙通信技術藍牙（Bluetooth）技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范，其實質內容是為固定設備或移動設備之間的通信環境建立通用的近距無線接口，使各種設備在無線連接的情況下，能在近距離范圍內實現相互通信或操作。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHzISM頻段，而且不容易受到外界干擾源的影響。杜輝等（2005）[15]將藍牙無線通信技術和現場總線技術相結合用于溫室群控，環境傳感器與溫室現場控制器之間通信采用藍牙技術，而溫室現場控制器與中央監控計算機的通信使用CAN總線的方式，以提高系統的可靠性、抗干擾性以及靈活性；并以藍牙芯片EricssonROK101007和CAN總線為例，闡述了基于藍牙技術的分布式溫室氣候監控系統的硬件與軟件設計方法。Kim等（2008）[16]利用無線傳感器技術設計了一個定點精準線性移動灌溉系統，該系統采用藍牙技術實現無線傳感器網絡與基站的通信,并利用GPS技術定位灌溉點。黃曉鵬等（2008）[17]設計一種基于DSP和藍牙無線傳輸技術的分布式沼氣加熱溫室控制系統，環境傳感器與現場控制器的通信采用了藍牙技術，采用的DSP處理芯片具有CAN總線功能，克服了溫室內部管道和線纜布置復雜以及線纜容易老化、損壞的缺點。賈海政等（2009）[18]基于藍牙技術設計了一套溫室溫度自動檢控系統，測溫點與執行機構(加熱器、通風窗)實現無線連接，系統根據作物不同時期對溫度的需求，將溫度控制在適合作物生長的最適宜溫度區，使作物快速、高效生長，提高經濟效益。
2.3無線WIFI技術/無線局域網WLANWIFI（WirelessFidelity）網絡,符合IEEE/802.11b協議，是由AP（AccessPoint）和無線網卡組成的無線網絡，組網方式較為簡單，主要優點是無線接入、高速傳輸以及傳輸距離遠。為管理一組溫室，Serodio等（2001）[19]開發了一個分布式數據采集和控制系統，并將多種技術用于數據通信。在每個溫室內，底層傳感器與控制器的連接采用頻率為433.92MHz的無線局域網（wirelesslocalareanetwork,WLAN）。Mizunuma等（2003）[20]開發了一個可以在大田和溫室使用的基于WLAN技術的作物生長監測系統，并實現了遠程控制，他們認為遠程控制策略可以極大提高產量和降低勞動量。馬增煒等（2011）[21]設計了一套以集成了WIFI功能和ARM內核的智能溫室環境控制系統，實現了通過無線網絡對智能溫室內溫濕度、光照和CO2濃度的采集、匯總、顯示和記錄。Otoniel等（2012）[22]提出了一種自動監測系統,基于一個低成本WIFI技術的圖像傳感器，周期性的捕捉和發送農田作物的病蟲害信息到遠程控制站。溫室監控系統充分利用現有普及的WIFI網絡資源，有效地提高了無線網絡的通信距離和覆蓋面積，具有成本低、普及性好、兼容性強、傳輸帶寬、傳輸速度快、標準化等優點。
2.4GPRS/GSM通信技術GPRS（GeneralPacketRadioService,通用分組無線服務）是一種分組數據承載業務，具有實時在線、按量計費、快捷登錄、高速傳輸、無距離限制等優點，廣泛應用在手持式儀器設備、農業物聯網等領域。Mancuso等（2006）[23]在一個番茄溫室中設計了一個監控系統，采用無線傳感器網絡對空氣溫度、相對濕度、土壤溫度等進行測量；并開發了一個基于WEB技術的植物監控應用。當測量快速變化時，報警信息就會通過短消息服務（SMS）或GPRS方式發送到溫室管理者手機中。孫忠富等（2006）[24]針對農業對象具有的多樣性、多變性、以及偏僻分散等特點，提出了一種基于GPRS和WEB技術的遠程數據采集和信息系統方案，將485總線與數字傳感器連接，并與監控計算機構成溫室現場監控系統，利用GPRS無線通信技術建立現場監控系統與互聯網的連接，將實時采集信息發送到WEB數據服務器。李莉等（2009）[25]設計一種結合嵌入式技術、無線傳感器網絡技術的溫室環境信息采集與監測的系統，系統控制終端基于ARM9和嵌入式Linux操作系統進行設計，用于溫室環境數據的接收、實時顯示和存儲，通過GPRS方式實現與遠程管理中心的通信。張西良等（2010）[26]構建了三層次無線傳感器網絡系統，將短距離無線傳感器網絡通信技術與遠程GSM網絡技術相結合,以實現無線傳感器節點和遠程管理計算機之間信息高效無線傳輸。Antonio等（2011）[27]提出了一個基于無線傳感器網絡技術的農田信息的數據采集系統，該檢測系統由GPRS網絡與集成檢測電路構成，通過傳感器和GPRS通信模塊實現數據采集和傳輸，滿足了作物信息實時獲取的要求。GPRS通信方式適合遠距離并且不具備有線網絡的情況下的數據傳輸，采用包交換的優點是在有數據需要傳送時才會占用頻寬，而且可以以傳輸的數據量計價，這對用戶來說是比較合理的計費方式。
3常用通信技術比較
上述6種作為溫室監控系統常用的通信方式各有特點，在不同的應用場景下可以發揮各自優勢，揚長避短，也可以將這6種通信方式進行組合，達到高效、遠程傳輸的目的。常見的是適合近距離的通信方式和遠距離傳輸的GSM/GPRS結合，劉士敏等（2013）[28]設計了針對溫室大棚中溫濕度、CO2濃度、光照強度和土壤溫度等參數的無線實時監控系統，采用WIFI技術的無線傳感器網絡對環境參數進行采集，當超過預先設定的閾值時，可以通過蜂鳴器報警和GSM短信息報警。李穎慧等（2013）[29]設計了基于ZigBee的營養液電導率實時測量自組織網絡，同時系統集成了GPRS模塊，實現了營養液電導率與溫度信息的遠程傳輸與監控等功能。有線通信具有高可靠性、速度快、穩定等優點，但布線繁瑣、成本較高。無線通信方式具有設備移動性好、不需或只需少量布線的優點，但存在易受環境影響和延遲較大的不足。從發展角度而言，WIFI網絡因具有帶寬較寬、傳輸速度快、兼容能力強、抗干擾能力強等優點[30]，將會成為設施農業溫室監控系統重要的信息傳輸方式，也將是溫室信息傳輸技術的重要研究方向。
4結語
關鍵詞GPRS；熱網監控系統；通訊終端；調度中心
1引言
我國北方地區冬季供暖普遍采用集中供熱方式。通常一個城市有幾個區域供熱網，一個區域供熱網包含有幾十個到上百個換熱站。為了使熱網盡可能地在最佳工況下穩定運行，熱網監控系統需要將各換熱站的運行數據傳送給調度中心，以便調度人員隨時了解各換熱站的工作狀況和有關信息，實現全網的熱能統一調配。
熱網的特點是點多面廣，距離較遠，現場情況千差萬別。因此，我國多數城市的熱網監控系統都沒有專門鋪設通信線路，而是采用數傳電臺或電話線撥號上網【1-3】。采用數傳電臺作通信設備，需要向無線電管委會申請專用頻點，易受風雨雷電的影響，需要人工巡查維護，并且由于體積大和發射功率大，易對儀表運行造成干擾。利用電話線撥號上網方式，雖然安裝費用低，但運行期間電話費很高，速度不穩定，也無法很好的滿足系統需要。
針對上述兩種通信方式存在的不足，本文采用GPRS無線通信方式予以解決。GPRS是在現有GSM系統上發展的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務【4】。現有的基站子系統(BSS)可以提供全面的GPRS覆蓋。GPRS網絡具有如下特點【5】：永遠在線、按流量計費、高速傳輸、組網簡單靈活、維護便捷、使用安全。因此，使用GPRS構建熱網監控系統，可以充分彌補現有通信方式的不足。
2系統結構與總體方案設計
熱網監控系統由換熱站現場測控設備、GPRS通訊終端和調度中心組成。系統的拓撲結構如圖1所示。
圖1熱網監控系統總體結構圖
監控系統的工作過程一般分為以下幾個步驟：
(1)現場測控設備實時采集熱網運行數據，對數據進行處理、分析，根據分析結果對換熱站設備的運行狀態進行調節；
(2)響應GPRS通訊終端的數據發送請求，將采集處理后的數據上傳給通訊終端。通訊終端將數據打成IP包，通過GPRS網絡，經Internet發送至調度中心；
(3)調度中心軟件將IP包解包，還原數據，并根據熱網總體運行情況實現遠程監控。
本文主要設計通訊終端和調度中心兩部分。設計的主要內容包括終端硬件電路設計、TCP/IP協議處理、終端與調度中心的互聯、調度中心的網絡接入與功能實現等。
3GPRS通訊終端設計
3.1硬件電路設計
通訊終端的硬件結構如圖2所示，其中最主要的是微處理器和GPRS模塊。本設計采用PhilipsLPC2106作為微處理器，它是一個支持實時仿真和跟蹤的ARM7TDMI-SCPU。考慮到其內部已帶有一個64KB的SRAM和一個128KB的高速Flash，因此無需外擴存儲器。
GPRS模塊選用SiemensMC39i，可工作于EGSM900和GSM1800兩種模式，支持語音、短消息、數據業務和傳真等。模塊內集成天線、RF和基帶處理器等，支持標準RS-232接口，外接SIM卡。它支持AT指令集，與微處理器的接口比較簡單。
圖2通訊終端硬件結構圖
本系統擴展了RS232和RS485通訊接口，采用LPC2106的UART0口來實現。RS232接口用于終端與PC機進行通訊，主要用于系統調試；RS485接口用于終端與用戶設備之間的數據通訊。整個系統的輸入電壓為高質量的5V直流穩壓電源，共需要4種電壓。CPU內核電壓為1.8V，I/O口電壓為3.3V；MC39i電壓范圍是3.3～4.8V，取4.3V供電；其余部分5V供電。
3.2終端軟件設計
終端軟件設計采用在嵌入式實時操作系統下編程的方法，軟件結構主要包括以下幾個功能模塊：終端初始化模塊、GPRS通信初始化模塊、TCP/IP協議處理模塊和應用程序模塊等。
為了節省費用，通信終端采用了動態IP地址分配方式，即終端每次上電后GPRS網絡為其分配動態IP地址和端口號，終端將此動態IP地址和端口號發給調度中心，以便于調度中心訪問。終端需要定時向調度中心注冊，以維持先前動態分配的IP地址和端口號。
終端上電或復位后，首先等待參數配置命令，如果收到配置命令，則進入配置狀態；否則，讀取片內用戶Flash中保存的配置信息。接著通過串口向GPRS無線模塊發送相應的AT指令，GPRS終端開始進行撥號和PPP協商過程。當PPP協商成功，無線模塊登錄網絡成功后，系統通過加載PPP/TCP/UDP/IP等協議，同中心建立起Socket連接，數據的雙向傳輸通道建立，系統進入發送接收用戶數據、監測上報故障和定時向中心注冊的循環狀態。
4調度中心設計
調度中心的主要功能是：接收各換熱站通訊終端發來的數據，并對數據進行分析處理；保存各終端的動態IP地址，監視各終端的狀態；維護熱網數據庫，提供用戶數據查詢、打印報表；實現調度與遠程控制等。
這些主要功能由軟件實現，使用了VB6.0進行開發。軟件設計主要包括6個相對獨立的功能模塊：實時監測模塊、數據分析模塊、數據庫管理模塊、遠程控制模塊、參數設置模塊、換熱站自動上傳報警信號處理模塊，如圖4所示。
調度中心有以下幾種組網方式：光纖專線方式；ADSL方式，中心需要申請一個固定的IP地址，或使用動態IP地址+域名；GPRSMODEM方式，使用SIM卡綁定固定IP地址的方式。本系統采用ADSL+固定IP地址的接入方式。在對GPRS通訊終端進行配置時，寫入這個固定的IP地址，這樣終端一開機就能自動與調度中心進行通信。調度中心數據收發的流程如圖5所示。
圖4調度中心軟件功能
圖5調度中心數據收發流程圖
5結束語
城市集中供熱行業中，利用計算機技術監控熱網的運行可實現能源的充分利用，減小環境污染。同數傳電臺相比，利用GPRS網絡傳輸數據可靠性高，在建設成本和維護成本上都有很大的優勢，對于供熱企業提高工作效率和生產管理水平、保證供熱質量和熱網的安全穩定運行具有重大的現實意義和廣泛的應用價值。隨著GPRS網絡的完善和費用的進一步降低，基于GPRS網絡的熱網遠程監控系統將得到更廣泛的應用。
參考文獻
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一、電火花加工數控系統的軟件結構
電火花加工數控系統是在華中I型數控系統平臺上開發而成的，采用軟件模塊化結構分析、設計方法，擴展了電火花自動加工模塊、手動加工模塊、加工參數編輯模塊、界面顯示模塊等部分，其軟件結構如圖1所示。
各擴展模塊的主要功能分別為：
（1）自動加工模塊，主要是在運動控制接口的基礎上針對電火花加工的運動特性，實現數控加工的功能。自動加工是指將機床調整好，找正結束并選擇加工參數后進行的加工方式，整個加工過程中不必進行人工干預和加工參數調整，其特征是操作簡單、加工效率高，加工出的工件精度高。
（2）工件找正模塊，它是一種斷續的加工方式，可以根據需要一步步地進行調整。
（3）參數設定模塊，是指根據加工的實際情況，將一些電加工參數預先設置好，包括加工極性、脈沖寬度、脈沖間隔等。它們也可根據加工的情況進行修改，需考慮的因素如電極對材料、加工性質等。
（4）界面顯示模塊，實現當前系統主要參數或狀態的顯示和加工狀態的實時仿真。當系統進行電火花加工時，調用數控平臺自身所帶的插補器軸運動控制函數控制軸的運動，即可進行相應的加工。
擴展功能包括MDI、PLC、故障診斷和參數設置，是數控系統的基本功能模塊，主要是方便操作者對機床進行調整、查看機床狀態、對機床故障進行準確定位、設置機床的各種基本參數。
二、工藝卡式編程
由于電火花加工為專用的數控加工系統，同時在加工過程中的影響因素也很多，采用G代碼文件的方式存在著過多的控制參數量，使得G代碼編程的實用性并不好。為了適應該系統工藝參數過多的特點，在華中I型開放式數控系統平臺上對人機界面進行了擴展，采用了工藝卡式編程方式，將專家工藝數據保存在數據文件中，作為推薦值提供給用戶。用戶在加工前根據實際電極對材料及加工要求調出已設置好的參數文件作為加工規準的初始值，有效地解決了電火花數控系統加工電極種類多、工藝參數多的編程控制問題。另外這些設置的參數也可方便地修改并保存為文件，使該系統具有良好的操作性和友好的人機界面。
工藝卡式編程具有簡單而直觀的表現形式，編程人員只需要確定工藝卡片中的各個加工參數量，就可完成加工編程。這種方式對加工過程的控制是通過把讀入工藝卡的參數轉換成加工控制指令，再將運動控制指令送入數控系統的運動控制接口中從而實現整個加工過程。
三、實時狀態檢測的軟件實現
在電火花加工過程中，一般認為存在4種典型的放電狀態，即開路、短路、火花放電、電弧放電（包括過渡電弧放電和穩定電弧放電），再加上脈沖間隔一起共5種狀態。我們把間隙狀態檢測電路的輸出結果送入數據采集板帶緩沖的鎖存器中進行鎖存，以便于PC機隨時讀入狀態信息。
華中I型開放式數控平臺的底層軟件包提供了一個創建進程的函數，由它生成一個任務。具體函數如下：
此函數的功能就是創建一個進程，返回值為空時表示創建進程失敗。第一個參數是進程名，字符串，長度小于>；第二個參數是進程入口函數，即進入具體實現的函數，所創建進程的功能就是由這個函數實現。
在電火花整個找正和加工過程中，將定時調用此函數以產生一個實時檢測進程。此進程實現的功能有：讀取數據采集板指定的端口值并對相應各位進行判斷，以確定極間屬于何種狀態供控制程序進行處理，后續的程序控制模塊就根據端口值的處理結果對加工過程進行相應調整，直到系統調用進程撤銷函數結束檢測進程。
四、電火花加工的過程控制
1、主要控制環節
（1）進給伺服控制。其作用是及時調整間隙的大小。間隙過大時，加工會停止；間隙過小時，會造成拉弧燒傷或短路。另外，調整間隙的大小也間接調整了工作電流。
（2）脈沖間隔、脈沖寬度的自適應控制及自適應抬刀。
2、主要控制過程
（1）根據放電間隙的狀態，自動調節脈沖間隔的大小。當發生短路或電弧時增加脈沖間隔值，以防止或避免拉弧燒傷；當加工處于正常但不是最佳狀態時，相應減小脈間的大小，提高加工速度，充分發揮脈沖電源的潛力。
（2）根據放電間隙的狀態，自動調節脈沖寬度的大小。當發生短路或電弧時減小脈沖寬度值；當加工處于正常但不是最佳狀態時，相應加大脈寬的大小。
（3）間隙狀態惡化，而加大脈沖間隔又不見效時，則要迅速抬刀，要求抬刀時的運動速度要快。
對加工過程控制的二次開發主要是調用系統伺服軸控制函數。根據端口值的處理結果對加工過程進行相應調整，直接控制軸運動來完成過程控制功能。
3、控制程序流程圖
1概述
隨著經濟建設的發展，商用建筑（寫字樓、賓館飯店、大中型商場等）大量興建，1997年全國房屋建筑竣工面積達62244萬平方米，其中住宅占53.8%、商業建筑占25.4%[2]。目前國內興建的采用中央空調的商用建筑普遍存在著高能耗的問題，例如清華大學在1998年對北京市的十家營業較好的大商場進行了全面的測試和統計，這些商場的全年運行能耗平均大約是188kwh/m2.a，而氣候條件大致相當的日本的同類建筑的平均全年能耗大約是135kwh/m2.a，也就是說北京市的商場的能耗要比日本高出將近40％。空調能耗是商業建筑的能耗的主要部分，占總能耗的50～60％。初步估計目前全國商用中央空調用電量為400萬～450萬kW。按重慶和上海的統計，中央空調用電量已分別占全市總用電量的23％和31.1%[3]，給各城市的供配電帶來了沉重的壓力。隨著現代化建設的發展，能源供應會更加緊張，將會導致影響經濟的持續發展。一般中央空調能耗約占整個建筑總能耗的50％左右，對于商場和綜合大樓可能要高達60％以上，因此節約商業建筑空調能耗是刻不容緩的。
空調系統的能耗主要有兩個方面，一方面是為了供給空氣處理設備冷量和熱量的冷熱源能耗，如壓縮式制冷機耗電，吸收式制冷機耗蒸汽或燃氣，鍋爐耗煤、燃油、燃氣或電等；另一方面是為了給房間送風和輸送空調循環水，風機和水泵所消耗的電能。
冷熱源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供熱量決定，建筑物的空調需冷量和需熱量的影響因素有室外氣象參數（如室外空氣溫度、空氣濕度、太陽輻射強度等），室內空調設計標準，外墻門窗的傳熱特性，室內人員、照明、設備的散熱、散濕狀況以及新風量的多少等。風機、水泵的輸送能耗受所輸送的空氣量、水量和水系統、風系統的輸送阻力影響，風系統、水系統的流量和阻力的影響因素有系統型式、送風溫差、供回水溫差、送風和送水流速、空氣處理設備和冷熱源設備的阻力和效率等。針對上述影響因素和商業建筑的特點，商業建筑空調節能的技術措施可歸納為七個方面：減少冷熱負荷、提高冷熱源效率、利用自然冷源、減少水泵電耗、減少風機電耗、改進氣流組織、改善控制。
2減少冷熱負荷
冷熱負荷是空調系統最基礎的數據，制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環泵以及給房間送冷、送熱的空調箱、風機盤管等規格型號的選擇都是以冷熱負荷為依據的。如果能減少建筑的冷熱負荷，不僅可以減小制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環泵、空調箱、風機盤管等的型號，降低空調系統的初投資，而且這些設備型號減小后，所需的配電功率也會減少，這會造成變配電設備初投資減少以及上述空調設備日常運行耗電量減少，運行費用降低。所以減少冷熱負荷是商業建筑節能最根本的措施。減少冷熱負荷有以下一些具體措施：
2.1改善建筑的保溫隔熱性能
房間內冷熱量的損失通過房間的墻體、門窗等傳遞出去的。改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷。改善建筑的保溫隔熱性能可以從以下幾個方面著手：
確定合適的窗墻面積比例，不要盲目追求大窗戶、全玻璃幕墻。
合理設計窗戶遮陽。
充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗。
2.2選擇合理的室內設計參數
商業建筑空調的主要目的是創造一個舒適的室內空氣環境，滿足人們辦公、學習、娛樂等的舒適及衛生要求。美國供熱制冷空調工程師學會設計手冊[1]（ASHRAEHandbook）的基礎篇里，給出了人體感覺舒適的室內空氣參數區域，大約是空氣溫度13℃～23℃，空氣相對濕度20％～80％。
如果夏季設計溫度太低或冬季室內設計溫度太高，都會增加建筑的冷熱負荷。在滿足舒適要求的條件下，要盡量提高夏季的室內設計溫度和相對濕度，盡量降低冬季的室內設計溫度和相對濕度，不要盲目追求夏季室內空氣溫度過低、過干，冬季室內設計溫度過高。
2.3局部熱源就地排除
商業建筑中的有些房間，由于使用功能的需要，會在房間的局部產生較大的散熱量，例如廚房的灶臺、醫院消毒間的消毒柜、電話機房的交換機等。在空調系統設計過程中，應考慮在發熱量比較大的局部熱源附近設置局部排風，將設備散熱量直接排出室外，防止熱量散發到室內，以減少夏季的冷負荷。但是在運行中，這些排風機可能沒有開啟或者發生故障并得不到及時的更換和修理，那么這些局部熱源就會造成很大的冷負荷，浪費冷量和破壞室內熱環境。
2.4控制和正確使用室外新風量
由于新風負荷占建筑物總負荷的20～30％，控制和正確使用新風量是空調系統最有效的節能措施之一。下圖為北京某寫字樓典型工況的冷熱負荷各分項的比例：
圖3-1冷熱負荷分項比例
由于新風負荷接近總負荷的1/3，所以要嚴格控制新風量的大小。除了嚴格控制新風量的大小之外，還要合理利用新風。春秋季或冬季，有些房間仍需供冷，此時當室外空氣焓值小于室內空氣設計狀態的焓值時，可采用室外新風為室內降溫，可減少冷機的開啟量，節省能耗。
減少新風負荷應從以下兩方面著手：
不要隨意提高最小新風量標準
杜絕非正常渠道引入新風
3提高冷源效率
評價冷源制冷效率的性能指標是制冷系數（COP，CoefficientOfPerformance），是指單位功耗所能獲得的冷量。制冷系數與制冷劑的性質無關，僅取決于被冷卻物的溫度T0’和冷卻劑溫度Tk’，T0’越高，Tk’越低，制冷系數越高[4]。所以空調系統冷機的實際運行過程中不要使冷凍水溫度太低、冷卻水溫度太高，否則制冷系數就會較低，產生單位冷量所需消耗的功量多，耗電量高，增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施：
3.1降低冷卻水溫度
由于冷卻水溫度越低，冷機的制冷系數越高。下圖顯示了某離心壓縮制冷機的制冷效率與冷卻水溫度的變化關系：
從右圖可以看出，冷卻水的供水溫度每上升1℃，冷機的COP下降近4%。降低冷卻水溫度需要加強運行管理，停止的冷卻塔的進出水管的閥門應該關閉，否則，來自停開的冷卻塔的溫度較高的水使混合后的水溫提高，冷機的制冷系數就減低了。冷卻塔使用一段時間后，應及時檢修，否則冷卻塔的效率會下降，不能充分地為
冷卻水降溫。
3.2提高冷凍水溫度
由于冷凍水溫度越高，冷機的制冷效率越高，右圖顯示了某冷機制冷系數與冷凍水供水溫度的關系。從圖中可看出，冷凍水供水溫度提高1℃，冷機的制冷系數可提高3％，所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水溫度。例如，不要設置過低的冷機冷凍水設定溫度；關閉停止運行的冷機的水閥，防止部
分冷凍水走旁通管路，經過運行中的冷機的水量較少，冷凍水溫度被冷機降低到過低的水平。
4利用自然冷源
由于建筑室內的人員、照明燈光、電腦的設備的散熱量的影響，在春秋季當室外空氣溫度較低時，室內空氣溫度仍然較高，仍需要供冷。尤其是沒有外墻、外窗的內區房間，即使在寒冷的冬季，由于室內的散熱量沒有途徑散發到室外，室內仍需供冷。此時如果開啟冷機供冷，不僅由于此時冷負荷較小，冷機制冷系數較低、能耗大，而且極端不合理。
比較常見而且容易利用的自然冷源主要有兩種，一種是地下水，另一種是春秋季和冬季的室外冷空氣。由于地下水常年保持在18℃左右的溫度，所以地下水不僅可以在夏季可作為冷卻水為空調系統提供冷量，而且冬季還可以利用水源熱泵機組為空調系統提供熱量。第二種較好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空氣，此時室外空氣較低，可用于空調系統供冷。例如，北京春秋季的室外空氣濕球溫度一般低于15℃，冬季室外空氣濕球溫度一般低于0℃，這種溫度下的空氣是較好的冷源，可用于空調系統供冷。
室外冷空氣的利用有兩種方法：一是春秋季利用低溫室外空氣供冷，當室外空氣溫度較低時，可以直接將室外低溫空氣送至室內，為室內降溫。為了能實現在春秋季利用低溫室外空氣供冷，空調系統設計時注意要有足夠的新風道引入室外新風。第二種方法是利用冷卻塔供冷，適合沒有足夠的新風道為室內送室外新風。具體方法是春秋季利用冷卻塔將冷卻水溫度降低，再通過板式換熱器冷卻冷凍循環水，被降低了溫度的冷凍水送到末端的散冷設備，如風機盤管、空調箱，將冷量送到各個需要供冷的房間。
此外，冬夏季利用全熱交換器回收冷熱量，也可起到很大的節能作用。為了保證室內空氣足夠新鮮，滿足人們的舒適要求，空調系統需要從室外抽取一定量新鮮空氣送入室內，同時將室內污染物濃度較高的空氣排至室外。而這部分排風的溫度、濕度參數是室內的空調設計參數，冬季比室外空氣熱，夏季比室外空氣冷。通過全熱交換器，將排風的冷熱量傳遞給新風，可以回收排風冷熱量的70～80％左右[5]，有明顯的節能作用。
5減少水泵電耗
空調系統中的水泵不僅起著非常重要的作用，而且耗電量也非常大。下圖是對北京12家星級賓館空調水泵耗電量的調查結果：圖3-4空調水泵耗電量比例
從上圖可以看出，空調水泵的耗電量占建筑總耗電量的8％～16％，占空調系統耗電量的15％～30％，耗電量接近于全樓照明用的電量，所以水泵節能非常重要，節能潛力也比較大。減少空調水泵電耗可從以下幾個方面著手：
5.1冷卻水開式系統改為閉式系統
開式冷卻水系統中冷卻水泵的揚程除了要克服冷卻水在管道中的流動阻力外，還要提供將冷卻水從冷卻水池送至高位冷卻塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷卻水池，將從冷卻塔回來的水管直接接至冷卻水泵的入口，這種冷卻水系統成為閉式冷卻水系統，冷卻水泵就不需提供將冷卻水從制冷機提升到冷卻塔克服水位高差所需要的能量，只需提供能量克服冷卻水在管道中流動的阻力，所以所需要的水泵揚程要
比開式冷卻水系統小得多，因此水泵的能耗也就小很多。例如北京某飯店冷卻水系統為開式系統，制冷機房和冷卻水池設在一層，冷卻塔設在十層屋頂，距地面33米，冷卻水泵揚程為67米，配電功率為180kW，而改成閉式冷卻水系統后，冷卻水泵揚程只需25米，配電功率僅為75kW，每年可節電18萬度，合人民幣10.8萬元。
5.2減小閥門、過濾器阻力
閥門和過濾器是空調水管路系統中主要的阻力部件。在空調系統的運行管理過程中，要定期清洗過濾器，如果過濾器被沉淀物堵塞，空調循環水流經過濾器的阻力會增加數倍。
閥門是調節管路阻力特性的主要部件，不同支路阻力不平衡時主要靠調節閥門開度來使各支路阻力平衡，以保證各個支路的水流量滿足需要。由于閥門的阻力會增加水泵的揚程和電耗，所以應盡量避免使用閥門調節阻力的方法。
實際工程中有很多不合理地調節閥門開度，造成水泵電耗無謂浪費的現象。例如北京某飯店的空調水系統的壓力分布如下圖所示：
根據上圖水系統的運行壓力分析可以看出，在熱交換器和熱水循環泵之間的閥門（此閥門的開度僅有25％）和管路消耗了0.2Mpa的揚程，泵后閥門（此閥門的開度僅有25％）消耗了0.08Mpa，而加壓泵總的揚程才0.25MPa，加壓泵出口的閥后壓力為1.12Mpa，還低于熱交換器的出口壓力，加壓泵的加壓都消耗在了其前后的管路閥門上了，并不起到真正的加壓作用。所以從冬季供熱工況而言，加壓泵是多余的。如果取消標準層加壓泵，每年可節省電耗22萬度，節省運行費16.5萬元。
5.3提高水泵效率
水泵功率是指由原動機傳到泵軸上的功率被流體利用的程度。水泵的效率隨水泵工作狀態點的不同從0～最大效率（一般80％左右）變化。在輸送流體的要求相同，即要求的輸出功率相同的條件下，如果水泵的效率較低，那么就需要較大的輸入功率，水泵的能耗就會較大。因此，空調系統設計時要選擇型號規格合適的水泵，使其工作在高效率狀態點。空調系統運行管理時，也要注意讓水泵工作在高效率狀態點。
5.4設定合適的空調系統水流量
空調系統的水流量是由空調冷熱負荷和空調水供回水溫差決定的，如下式所示：
(3-1)
式中：
G――水流量，kg/h；
Q――冷熱負荷，kcal/h；
Δt――供回水溫差，℃。
從上式可看出，空調水供回水溫差越大，空調水流量越小，從而水泵的耗電量越小。但是空調水流量減少，流經制冷機的蒸發器時流速降低，引起換熱系數降低，需要的換熱面積增大，金屬耗量增大。所以經過技術經濟比較，空調冷凍水的供回水溫差4～6℃較經濟合理[4]，空調熱水的供回水溫差10℃較經濟合理，大多數空調系統都按照5℃的冷凍水供回水溫差和10℃空調熱水供回水溫差的工況設計。
空調循環水泵的耗電量跟流量的3次方成正比，如下式所示：
(3-2)
式中：
N――水泵耗電功率，kW；
S――管路阻抗，表征管路特性的參數，kPa.s/m6；
G――水流量，m3/s；
――水泵效率。
實際工程中有很多空調系統的供回水溫差只有2～3℃，如果將供回水溫差提高到5℃，水流量將減少到原來的50％左右，所以如果水流量減少50％，水泵耗電量將減少87.5％，節能效果非常明顯。但是實際工程中常出現如果減少水流量，有些房間就會出現夏季室溫降不下來的情況，而不得不提高流量、降低溫差來運行。出現這種情況的原因是水系統中各個支路阻力不平衡，夏季過熱的房間所屬的支路阻力大，當流量減少時，阻力大的支路水流量減小到不能滿足需要的程度，致使房間過熱。如果加大流量，阻力小的支路就會超過需要的水流量，那些阻力大的支路的水流量則剛好滿足要求，不會出現夏季室溫降不下來的情況。這種空調系統的運行是以增大流量和耗電量為代價的。
變頻水泵的使用
室外空氣溫度、濕度參數在整個供冷季和供暖季是在不斷變化的，所以空調系統的冷熱負荷在一年中也在不斷變化，并不保持一成不變。空調的冷熱負荷一年中變很大，全年大部分時間的負荷只有最大負荷的50％左右。當空調冷熱負荷變化時，由公式（3－1）可知，所需要的空調冷熱循環水量也隨負荷相應變化。水泵的流量、揚程、軸功率和轉速間的關系如下：[7]
(3-3)
式中：
n1，n2――電機轉速；
G1，G2――水流量；
H1，H2――水泵揚程；
N1，N2――水泵軸功率；
所以通過改變水泵電機的轉速，就可以連續地改變水泵的流量。電機的轉速跟交流電的頻率成正比。通常市政電網的電流頻率是50hz，變頻調速水泵就是利用變頻器改變電流頻率來改變水泵轉速和流量。
由于建筑全年平均冷熱負荷只有最大冷熱負荷的50％左右，如果通過使用變頻調速水泵使水量隨冷熱負荷變化，那么全年平均的水量只有最大水流量的50％左右，水泵能耗只有定水量系統水泵能耗的12.5％，節能效果是非常明顯的。
6減少風機電耗
空調系統中風機包括空調風機以及其它送風機、排風機的，這些設備的電耗占空調系統耗電量的比例是最大的，右圖顯示了北京某飯店空調系統各設備能耗所占的比例：
空調系統風機電耗所占比例最大，風機節能的潛力也就最大，風機的節能也應引起最大的重視。減少風機能耗主要從以下幾個方面入手：定期清洗過濾
圖3-6某飯店空調系統各設備耗電量比例
定期檢修、檢查皮帶是否太松、工作點是否偏移、送風狀態是否合適。
7改善空調系統控制
目前很多商業建筑的空調系統未設空調自控，也有很多商業建筑的空調自控系統因年久失修而無法使用，這使得空調系統的運行管理很不方便。特別是對于面積較大的商業建筑，可能有上百臺空調箱、新風機組，運行管理人員連每天啟停空調箱都沒有足夠的精力去實現，更不用說適時地調整空調箱的運行參數，讓其節能運行。因此很多商業建筑的空調箱、新風機在空調季節只得讓它們全天24小時運行。如果為空調系統加裝自控系統，即使是最簡單的啟停控制，也可以極大節省空調能耗。例如北京某寫字樓、飯店，面積13.5萬平方米，有空調箱、新風機組90多臺，而運行管理人員只有十幾人，空調箱、新風機在空調季只能全天24小時運行。如果只為空調系統增加啟停控制，每年可節電130萬度，節約運行費78萬元。
8總結
目前中國商業建筑建設量大，商業建筑的能耗較發達國家高40％左右，商業建筑的節能是非常重要、刻不容緩的一項工作。商業建筑的空調能耗是商業建筑的能耗的主要部分，通過上述具體措施，可以有效的降低商業建筑的空調能耗，并且已建成的商業建筑空調節能具有投資回收期短、效益高的特點，有利于商業建筑空調節能工作的開展。
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公共藝術大多數和傳統的雕塑和建筑藝術相關，但它又不僅僅是一個雕塑或一組建筑，而是超越了這些傳統藝術獨立在外。也正因為如此，公共藝術和其他的形式藝術是沒有可比性的。目前，我國的公共藝術包括有以下幾種，分別是：壁畫、雕塑、裝置和景觀小品等，而近幾年它的表現形式也擴大到燈光、水景、煙霧、多媒體和一些動態裝飾等等。我們通常所說的城市公共空間指的是供城市居民日常生活和社會集體活動使用的室外空間，比如說公園、廣場、街道和大型公共體育場等。當然上面所說的是狹義上的公共空間。而廣義上的公共空間則是擴大到城市公共設施用地，比如說商業區、綠地和中心活動區等。不管是狹義上還是廣義上的城市空間，都可以看作是城市的一個舞臺或客廳，它就是城市對外的臉面，也為城市帶來了更多的活力和豐富的色彩。
2公共藝術介入城市公共空間設計中存在的問題
城市的發展也直接帶動了城市公共藝術的發展。雖然這種發展體現了我國公民的民利和公眾對于藝術和美的追求，但同時在快速發展中也使公共藝術出現很多問題，比如說城市公共藝術設施的數量在不斷增加，但質量并沒有得到保證。就那北京來說，北京市有百分之八十的城市公共雕塑據檢測是不合格的，這些雕塑不僅僅質量不行，而且藝術性也不夠強。不僅沒有美化環境，反而會影響到周邊居民的生活環境和質量。這種不合格城市藝術設施存在的現象在國內很多城市都有。根據以上分析的各方面，我們可以總結出在現在我國城市的公共吸取存在以下幾個問題：
（1）與城市整體規劃、環境、設計相脫離。
公共藝術的存在主要是美化城市環境和提高城市居民的生活質量。所以它的存在和城市的整體設計、規劃和環境設計都有莫大的關系。因為它一旦脫離了城市這個平臺和載體，就沒有其存在的意義了。不過我國因為在這一塊發展時間較短，所以很多城市在做整體規劃和設計時沒有考慮到城市公共藝術設施的設置問題，所以在后期安放時，多是在城市改造中設置的。這樣一來就使城市公共藝術設施和周邊的環境不協調。當然有些公共藝術的設置也很成功。
（2）整體設計水平不高。
我國的城市公共藝術設施在各個城市中大多相似，尤其是廣場雕塑類，在形態上多是一些柱體、圓球、三角等幾何體組合，每個城市都大同小異，所以體現不出來每個城市的個性，更體現不出雕塑的藝術價值。這一點就說明了我國目前對于公共藝術設施的整體設計水平很低。當然這不僅和設計者的自身修養、工作態度和能力相關，同時也和其他行業的協調配合有關。
（3）制作工藝整體較差。
這個問題在我國城市公共藝術設施中是普遍存在的，它不僅顯示的是制作者的技術和水平，同樣也顯示了其工作態度問題。例如，很多制作者為了節約成本和制作時間，使制作工藝的質量大打折扣。所以在我國很多城市都可以見到這種制作工藝和質量極差的公共藝術品。
3合理發展我國的城市公共藝術設計
我國城市化進程非常快，所以怎樣合理、有序地發展我國城市公共藝術就是一個值得思考的問題，在現在我國需要加大對于城市公共藝術設施的研究，對于當前出現的一系列問題，我國也應該出臺相應的機制來改變目前這種狀態。
（1）加強相關行業的配合，減弱行政干預的意識。
在我國是以行政來決定很多行為，而我國很多的城市公共藝術品的創作和設置都受到各種程度的行政干涉。甚至在一些城市，領導的品位直接就決定了藝術品的形態。這種現狀導致最直接的后果就是使絕大多數的城市公共藝術品價值喪失而變成藝術垃圾。所以作為一個城市的行政決策者，對于城市公共藝術設施最好是只提出自己的意見而不是直接下達行政命令，因為行政權力一旦超越了相應的界限，那就一定會產生很多的負面影響。另外作為一個城市的公共藝術設施，它的設計和安放需要很多部門的配合，假如各個行政部門的領導都對其設計和安放進行干涉，那么這個公共藝術設施一定會是不成功的。
（2）制定相應的管理辦法。
我國城市公共藝術想要得到合理、長遠且有序的發展，就一定要制定出合理詳細的指導性文件。這一點在國外早已就得到實施，像美國在八二年就頒布了百分比藝術法令，這項法律規定了所有的公共工程計劃方案中一定要有百分之一的經費用于藝術品的設置。自從這個計劃案實施之后，紐約公共藝術的發展得到了很大的改變和提高。可以說這個法令的實施對于紐約藝術設施有很重要的意義。當然我國目前經濟發展還比不上歐美一些發達國家，但盡管如此還是不能忽略這一塊，因為經濟的發展是為了提高人民的生活水平和質量，同樣公共藝術設施的發展也是為了豐富民眾的精神生活。所以制定一項城市公共藝術設施安置標準是非常有必要的。
4結論
論文關鍵詞：《孔乙己》，言簡義豐
孔乙己》從發表日到今天，快一個世紀了，她仍然沒有被我國的讀者所遺忘，一次次地被選入中學語文課本，這足以說明她獨特的藝術魅力。小說僅僅通過魯鎮咸亨酒店的日常場景的一角，就展現了孔乙己悲慘一生和人世間的世態炎涼。筆者認為《孔乙己》之所以博得魯迅本人和后來讀者的熱愛，很大程度是因為它的一個敘事藝術特點——言簡義豐。僅僅用不到三千字的篇幅，高度濃縮的簡潔語言就包容了如此豐富的藝術含量。
一、“畫眼睛”法刻畫人物形象
他說：“要極省儉的畫出一個人的特點，最好是畫他的眼睛。”【1】這里所說的“畫眼睛”就是要傳神，以形傳神達到形神兼備。“傳神的寫意畫，并不細畫須眉，并不寫上名字，不過寥寥幾筆，而神情畢肖”【2】。魯迅筆下的許多經典人物就是通過這種“畫眼睛的方法”完成的。《孔乙己》故事的展開是以“我”小伙計的視角完成的，對文中出現的人物語言、情態描摹的極其簡練，但其背后蘊含的意義卻是十分的深刻和豐富。文中對孔乙己的直接描寫有：“他身材很高大；青白臉色，皺紋間時常夾些傷痕；一部亂蓬蓬的花白的胡子。穿的雖然是長衫，可是又臟又破，似乎十多年沒有補，也沒有洗。他對人說話文學藝術論文，總是滿口之乎者也，教人半懂不懂的。”【3】“身材很高大”說明孔乙己是一個有勞動能力的人，“青白臉色”說明他沒有經歷過艱辛的風吹日曬的勞動。“將兩個指頭的長指甲敲著柜臺”的長指甲又一次說明他沒有干比較粗笨的體力活。“穿的雖然是長衫，可是又臟又破，似乎十多年沒有補，也沒有洗”一方面說明孔乙己沒有參加直接的體力勞動，另一方面也說明孔乙己為了表現自己與短衣幫不同的讀書人身份，自詡為穿長衫的讀書人，這可以看出孔乙己迂腐的性格特點。作者緊緊抓住孔乙己身上最明顯的身份特征和真實心理意圖來表現出一個不從事粗活的讀書人孔乙己的形象：迂腐、好要面子。“皺紋間時常夾些傷痕”與后文出現的“孔乙己沒有法，便免不了偶然做些偷竊的事”相對應，前面的事例在暗示著他后者的行為，這個細節的相互對比表現含蓄，但蘊含著作者謹慎的寫作態度，他們都是在指向孔乙己僅在最窮困潦倒的時候才放下自己清高的讀書人身份去偷竊的。這就更加揭示出沒有進學的讀書人孔乙己的落魄，自認為讀書人身份的清高的心理滿足和實際的邊緣尷尬地位的反差，本質上反映了封建科舉制度對孔乙己的人害和摧殘有多么的巨大。
但身心備受摧殘的孔乙己并沒有變的人性冷漠，相反在自己落魄、失意的時候仍然是慈祥的，當孩子們趕熱鬧圍住孔乙己時“孔乙己著了慌，伸開五指將碟子罩住，彎腰下去說道說道，“不多了，我已經不多了。”【4】彎腰下去一個簡單的彎腰動作蘊含了孔乙己作為長者面對小孩的憐愛和慈祥。雖然孔乙己自詡高人一等的讀書人，但面對天真的小孩子并沒有蠻恨的態度而以親切、慈愛的老人面目出現，這就看出孔乙己不完全是一個迂腐、清高的讀書人，他不是一個冷漠的人，他也有人性溫情的一面，他同樣也渴望與人平等、友善的交流。當孔乙己考“我”茴香豆的“茴”字的寫法時，孔乙己說道“不能寫罷，我教給你，記著！這些字應該記著。將來做掌柜的時候，寫賬要用。”，這里的孔乙己分明就是一個體貼、愛護晚輩的慈祥老人形象，他也并非單純地賣弄自己的學問，他也同時善良地想到“我”光明的未來，教給對“我”以后有幫助的一點點知識。他并沒有看輕一個社會地位低下的酒店伙計。單單從這幾句異常簡潔的話中就可以窺見最簡單的人物性格和情態。可見孔乙己本性是善良地，他是一個有著豐富人性的人物，我們從表現中看到幾千年的封建科舉制度侵害了多少像孔乙己這樣本性善良的人，當只有很少一小部分的幸運兒體會著金榜題名的揚眉吐氣和喜悅時，喜悅的背后卻有著更多像孔乙己這樣潦倒、破落失意者。孔乙己的命運可悲、可嘆！
文中出現的短衣幫是一個獨特的群體，孔乙己和短衣幫一樣是站著喝酒的人，唯一的區別是孔乙己穿著長衫。孔乙己是“半個秀才也沒有撈到的讀書人”文學藝術論文，本質上也是沒有任何優越地位的人。短衣幫是做工的人，處于社會的最底層，和孔乙己是平等的，都是底層人物。但在小說中，高明的作者正是通過短衣幫與孔乙己的對話和較量烘托出雙方的性格特征和內涵。短衣幫是以取笑孔乙己為樂的，有的叫道， “孔乙己，你臉上又添上新傷疤了！”他們又故意的高聲嚷道，“你一定又偷了人家的東西了！”旁人便又問道，“孔乙己，你當真認識字么？”他們便接著說道，“你怎的連半個秀才也撈不到呢？”【5】其中“有的叫道”一般平等的人們在談話時心平氣和的，不會用“叫”這個有某種特殊意義的詞，其一是蘊含著眾人故意讓別人聽到的意思，其二這個詞表明叫的人是和孔乙己不是統一戰線的人。“故意的高聲嚷道”“故意”二字表明了眾人的別有用心，“高聲嚷道”潛藏著眾人有意調侃孔乙己，以此引來笑料。從幾個簡短卻處處有意為難孔乙己的問話中，短衣幫們是把孔乙己排除在他們社會階層之外的，他們是沒有因為孔乙己未進學而窮困潦倒而同情他，反而用看似平和實則惡毒的話嘲諷他，他們?鑰滓壹菏搶淠模黿靄閹弊鼉坪笮菹⒌奶缸屎托α隙眩揮幸桓鋈四苷嬲楹屠斫饉揮幸桓鋈四苡萌八檔奈屢窗參靠滓壹河馗創噯酢⒚舾械男牧欏U夤倘緩涂滓壹罕舊硨煤壤磷觶級耐登圓渙夾形泄叵擔鬧械乃腥碩鑰滓壹憾際淺胺淼模飫锿懷齙謀硐至絲滓壹核κ貝牡撞忝裰詼鑰滓壹赫庋娜聳搶淠模淙蛔髡叩謀實魘賈帳腔郝膠偷模揮屑ち業惱常杪睿庹親髡叩母咼髦Γ尤粘W釔匠5乃禱爸鋅湃擻肴酥淶惱媸倒叵怠W髡囈黿鐾ü父齠曰俺【埃諶绱思蛄返撓镅災校馱毯巳绱朔岷竦娜鮮都壑島透星椋饈竅嗟備叱男鶚亂帳酢?
文中的掌柜是精明的商人，作者對他的著墨并不多。“在這些時候，我可以附和著笑，掌柜是決不責備的。而且掌柜見了孔乙己，也每每這樣問他，引人發笑”【6】掌柜和短衣幫的嘲笑是不一樣的，他是為了引人發笑文學藝術論文，為了調節自己酒店的活潑熱鬧氣氛而故意調侃孔乙己，這就讓人更感人情冷漠和陰毒。掌柜對孔乙己的念念不忘也僅僅是“十九個錢”。當孔乙己用“手”走到酒店時，掌柜一見面，沒有對孔乙己慘狀發出任何同情注意，而是急著追回那“十九個錢”，或者說掌柜即使看到了也是視而不見的，因為他們早知道孔乙己是被打斷腿了的。掌柜仍然同平常一樣，笑著對他說，“孔乙己，你又偷了東西了！”仍然同平常一樣，掌柜急著要自己應該得的欠款，還有合理的地方，但面對只能用手走著來酒店的弱小者孔乙己，掌柜沒有一絲的同情和不忍，仍然有意揭發孔乙己的身體和心靈的創傷，愉悅自己和麻木的眾人，這就是掌柜對孔乙己的極度冷漠。這么寥寥幾筆就勾勒出了掌柜的精神世界：冷漠、勢利，精明。這也是構成孔乙己所處時代的世態炎涼的一部分。
作者能用如此簡練語言勾勒出人物的性格和精神風貌，是因為抓住了人物最典型的特征，用最能突出人物精神且符合人物邏輯的語言來表現他們。
二、以笑寫悲的氛圍渲染
小說篇幅短小，不足三千字，“笑”字出現了12次。笑字是一個表情動詞，形容人內心愉悅，但因為人類有其復雜的社會性，這個簡單的表情動詞并非只具有她本來的含義，如小說中出現的“哄笑”“取笑”，眾人以揭穿孔乙己的傷疤而故意侮辱，取笑他，從而獲得一種自我，這是極其不道德和殘忍的行為，但作者正是通過“笑”，通過眾人笑孔乙己的畫面揭發孔乙己的迂腐和眾人對孔乙己的冷漠，從笑中總結孔乙己悲慘的一生，從笑中闡發眾人對弱者的冷漠和麻木，從笑中窺視中國舊時代社會的世情和人情的冷漠。“笑”是小說的整體氣氛，我們讀者也會被文章一開始的快活氣氛所感染，“我”一個百無聊賴的酒店小伙計，就因為“只有孔乙己到店，才可以笑幾聲，所以至今還記得”。【7】 就因為眾人故意揭孔乙己的缺點、傷疤而引起孔乙己緊張焦慮、可笑無力的辯駁而引人發笑的場面，孔乙己在咸亨酒店是孤立無援的文學藝術論文，可憐的窘迫和眾人的哄笑、欺凌深深地印在了“我”的腦海里。
文中出現兩次“店內外充滿了快活的空氣”，這些做工的短衣幫在辛苦的體力勞動后，在熱熱地喝了酒休息中，需要一個供人玩笑的東西，來慰藉疲憊的精神，通過欺凌比自己更弱小的人來獲得自我滿足感和。在看似快活、輕松、愉快的空氣中，孔乙己沒有笑，“孔乙己便漲紅了臉，額上的青筋條條綻出”，他緊張著，爭辯著，“立刻顯出頹唐不安模樣，臉上籠上了一層灰色”他凄慘著。孔乙己在快活的空氣中是焦慮的，不安的。作者就通過孔乙己的幾個面部表情的變化就揭示了孔乙己可憐的處境和眾人不顧孔乙己感受肆意凌辱他的殘忍和冷漠。“孔乙己是這樣的使人快活，可是沒有他，別人也便這么過”這是一句敘事發展中承上啟下的話，飽含作者濃濃的同情，一句話揭穿了孔乙己對于眾人的作用，僅僅是眾人調笑的精神工具而已。這句話相當的簡潔，但背后蘊含的意義相當的豐富，用文章下來的故事發展來證明著這個真實的存在。即使面對折了腿的孔乙己用手走到酒店的慘狀，所有人向往常一樣沒有一點惻隱之心，最后孔乙己“便又在旁人的說笑聲中，坐著用這手慢慢走去了”眾人一直鑒賞著孔乙己的悲慘和弱小，不管孔乙己處境多么艱難，眾人對他是從始至終的麻木和冷漠。孔乙己從“笑”中出場，也從“笑”中離開。作者就是通過“笑”來反襯孔乙己的悲，這樣更加強烈地揭發了小說的悲劇主題，通過十二個“笑”簡潔地勾勒了孔乙己的“慘”和眾人的“快活”，從笑和慘的巨大反差中烘托作品的悲痛、沉郁的滄桑感。“《孔乙己》作者的主要用意是在描寫一般社會對于苦人的薄涼”【8】正是此小說的主題，這深深地觸動了讀者內心最柔軟的地方，主題的闡發也正是通過作者異常豐富的言簡義豐的敘事藝術完成的。
三、四個畫面鏈接的敘事結構
《孔乙己》有13個自然段，文章的敘事結構異常簡短，分別選取了孔乙己被嘲笑，孔乙己教伙計“茴”字，孔乙己給孩子散吃茴香豆，孔乙己折退后來酒店喝酒四個畫面，作者就是通過這四個輕描淡寫的畫面，卻刻畫了有鮮明特征而真實的人物，也表達著深刻的社會意義?宰釕俚氖呂袒絲滓壹憾潦槲粗芯俚謀乙簧涂殺商鏡謀縲愿瘛?
文中前三個自然段敘述了咸亨酒店的經營情況和“我”的經歷文學藝術論文，為敘述孔乙己做好了背景鋪墊。接下來敘述了孔乙己日常生活中最普通的一面，孔乙己一道酒店，所有喝酒的人便都看著他笑，孔乙己在這個世界里是被排擠的，沒有真正溶入短衣幫的世界。短衣幫們故意戲謔著他的傷疤和痛苦。我們都知道文中的“我”小伙計是小說的敘述者作者正是通過“我”的敘述來完成故事的展開，但“我”是一個學識不高，地位低下的人，他的敘述卻有條有理，有著強烈地讀者意識，這個小說中的人物有著很強的作者意識的，雖然本質上所有的小說的人物都是作家的一手創造。“我”選取的事例無疑是最能表現孔乙己性格和命運的。不但如此，甚至“我”的敘述順序安排也異常的精巧，有著明顯的精心安排痕跡。在孔乙己被嘲笑的畫面中，前部分（第四段）寫眾人嘲笑孔乙己的偷竊行為，在眾人嘲笑孔乙己的后半部分中是眾人質疑孔乙己的讀書能力，中間卻插入一段孔乙己的背景描述，這是作者根據讀者的閱讀心理而設置的，一般讀者在讀到孔乙己被嘲笑的場面時，會產生好奇心理，這個孔乙己為什么要偷書而不承認偷，被眾人群起而攻之，所以作者就在這個大的場景中插入這一段，正好滿足了讀者的閱讀心理需求，而且這樣安排也不會有突兀的不適感覺。不僅如此，也為讀者能容易理解下文中眾人嘲笑孔乙己連半個秀才也撈不到原因。
參考文獻:
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【3】【4】【5】【6】【7】魯迅小說全編，張秀楓選編，—北京：北京工業大學出版社，2005.5，第13頁，第14頁，第15頁