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監(jiān)控技術論文精選(九篇)

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監(jiān)控技術論文

第1篇:監(jiān)控技術論文范文

關鍵詞:圖像監(jiān)控電力系統(tǒng)開發(fā)應用

1概述

圖像監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)、郵電、銀行等部門應用較多,在電力系統(tǒng)的應用尚處于初期和推廣階段。該系統(tǒng)將現(xiàn)場攝像機攝得的圖像通過一定的通訊通道傳到監(jiān)視中心,即可以清晰地看到現(xiàn)場的實際情況。圖像監(jiān)控在電力系統(tǒng)中有以下功能和特點:

(1)適用于無人值班變電所,監(jiān)視變電所的設備運行和操作狀況、發(fā)熱情況,解決防火、防盜問題,并逐漸與操作人員現(xiàn)場操作的遠方監(jiān)視相結合,必要時各監(jiān)控中心的圖像信息數(shù)據(jù)要上局計算機網(wǎng)絡,供網(wǎng)絡用戶察看。

(2)由于變電所之間距離較遠,通常幾十公里,甚至上百公里,通訊是用光纖、微波或電話線等方式進行連接,圖像信號傳到監(jiān)控中心必須經過壓縮和解壓縮,因此圖像質量較之現(xiàn)場的模擬信號稍有損失,必須選擇好的壓縮和解壓縮的方式以盡量減少圖像的損失。

(3)變電所設備的圖像監(jiān)視以靜態(tài)物體為主,

動態(tài)物體為輔(如操作、防盜等);監(jiān)視平時需登高或帶電位置的設備情況,如滲油、發(fā)熱、冒煙等狀況;電力大樓的各管理、監(jiān)視用戶通過MIS網(wǎng)的終端進行監(jiān)控。

(4)要有撤防和布防功能。當變電所有人工作時,要撤防,以免誤報警。當變電所位于無人狀態(tài)時,要布防。

(5)控制功能的主要對象是云臺和鏡頭,包括云臺的左右旋轉、上下俯仰、鏡頭聚焦、光圈調整和變焦變倍功能。對于多個云臺和鏡頭的控制,一般采用諸如89C51,8031等單片機加以選擇和控制。

2電力系統(tǒng)圖像監(jiān)控的組成

無人值班變電所的圖像監(jiān)控主要由攝像機、云臺、編碼器、解碼器、畫面分割器、視頻監(jiān)視器等部分組成。另外,還需與照明系統(tǒng)和防火、防盜系統(tǒng)相結合,成為一個完整的監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1攝像機(包括云臺)

攝像機可分為:黑白、彩色、廣角、調焦、一體化等多種,適用于不同情況,技術參數(shù)也各不相同,黑白攝像機適用于光線不充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設備的地區(qū),可選的分辨率通常高于彩色攝像機。彩色攝像機可以觀察設備的紅綠燈等情況。一般在變電所采用彩色攝像機,經費緊張或攝像機數(shù)目較多時,在電容器室、電纜層等地可采用黑白攝像機;門廳可采用廣角鏡頭的攝像機;控制室、開關室宜采用連帶鏡頭、自動光圈的攝像機,對準目標后能迅速自動調整,不會因支架的抖動或人工因素造成調整困難;球型一體化攝像機是將攝像機、光學鏡頭、全方位云臺、解碼驅動器以及附屬的底座和防護罩,集成在一個單元中,可以嵌入天花板、吸頂安裝或支架安裝,適用于室外和主控室墻壁距監(jiān)控屏較遠的地區(qū)。室外攝像機還可內置自動溫感排風和自動防霜裝置,可進行64點全方位預置,隨時對2~3臺主變油位、中性點閘刀、電容器以及圍墻外場景進行監(jiān)視,總體上降低成本。

此外由于壓縮方式對圖像的限制,如果圖像傳遞后清晰度最高只能做到640×480,則攝像機的只要選擇480線水平清晰度即可,不必選擇太高清晰度,以免增加造價。

2.2視頻監(jiān)視器

監(jiān)視器可分多種:工業(yè)監(jiān)視器、電腦屏幕、電視機、數(shù)十臺監(jiān)視器組成的電視墻等,可以根據(jù)實際需求進行選擇。一般采用計算機作為監(jiān)視器的,易于操作和控制,由于要顯示多畫面圖像,宜采用17英寸以上的屏幕。采用電視機作為監(jiān)視器,價格便宜,但圖像線數(shù)較低,對圖像要求較低的場合比較適用;工業(yè)監(jiān)視器清晰度較好,但控制和調節(jié)參數(shù)的靈活度不如計算機,條件允許的情況下可以采用計算機和工業(yè)監(jiān)視器并用的方式。

2.3畫面分割器

使用畫面分割器能同時顯現(xiàn)前端多個攝像機輸出的畫面。它分為固定式的四畫面分割器和4個以上的多畫面分割器。在監(jiān)控室用計算機進行監(jiān)視時,易采用4畫面分割設備,既使每個畫面比較清晰,容易觀察,又可以觀看多個圖像;4個以上的畫面比較小,且設備的價格比較高。

2.4編解碼設備及相應的圖像數(shù)據(jù)壓縮技術

遠程的圖像傳輸涉及到圖像的壓縮和解壓縮,一般編碼器放置在變電所的控制室內,將現(xiàn)場的圖像數(shù)據(jù)壓縮為數(shù)字信號,傳送到監(jiān)控中心,解碼器放置在監(jiān)控中心,解開壓縮的數(shù)據(jù)。編碼器和解碼器是互相對應的。有一對一的配置方式,也有一對多的配置方式?;谥鳈C的視頻圖像壓縮技術有面向硬件的和面向軟件的(如Intel的In-deo)兩大類。面向硬件的是基于DCT變換(離散余弦變換)等,有如下三種不同的算法:

(1)視頻圖像壓縮算法DVI(數(shù)字視頻交互),壓縮后圖像數(shù)據(jù)率為1.5Mbps。

(2)用于綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)通信中的H.261算法。

(3)用于動態(tài)圖像壓縮的MPEG標準,目前有MPEG1,MPEG2,MPEG4三種算法。其中MPEG1的圖像質量與家用電視系統(tǒng)相近,壓縮后的數(shù)據(jù)率為1Mbps~2Mbps,亮度信號的分辨率為360×240,色度信號的分辨率為180×120,每秒30幀。MPEG2算法的原始目標是對每秒30幀的720×572分辨率的視頻信號進行壓縮,壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸速率為5Mbps~10Mbps。

目前應用較多的為H.261,MPEG1和MPEG2三種方式,由于變電所的圖像是靜態(tài)和動態(tài)相結合,以靜態(tài)為主,因此三種方式都適合,當然,高倍率的數(shù)據(jù)壓縮是以損失原始數(shù)據(jù)信息量為代價的,會影響到傳輸圖像的質量。

3圖像監(jiān)控系統(tǒng)方案的比較

3.1監(jiān)控與通訊

(1)監(jiān)控方式

1)由調度或監(jiān)控中心(在局大樓內)統(tǒng)一監(jiān)視、控制,適用于變電所數(shù)量不多,分布較集中的電力局。

2)由若干監(jiān)控中心分別監(jiān)控變電所,再將圖像上傳到局大樓的方式,三級結構,適用于變電所數(shù)量較多,分布較廣的地區(qū)。

3)監(jiān)控中心與MIS網(wǎng)終端應有一定的優(yōu)先級,一般來說,監(jiān)控中心優(yōu)先控制和操作,MIS終端只能監(jiān)視和切換畫面,兩者不能有沖突.(2)通訊與傳輸方式

圖像視頻信號的傳輸途徑有多種:一點多址小微波、音頻電纜擴頻通訊傳輸、光纖2M數(shù)據(jù)口傳輸、電話電纜傳輸?shù)确绞?。從實際應用效果來看,光纖傳輸效果最好。用電話線傳輸圖像容易產生斷續(xù)現(xiàn)象,不利于觀察防火、防盜現(xiàn)象,但觀察靜態(tài)事物,尚可應用。

圖像監(jiān)控系統(tǒng)的分布與通訊通道的布置有關,有以下幾種方式:變電所與監(jiān)控中心有直接的通訊連接;變電所與局大樓有直接的光纖連接,監(jiān)控中心再與局大樓有通訊連接,兩種情況考慮的方案應有所不同。

信息傳輸通常采用TCP/IP和網(wǎng)絡組波(Multicast)的技術,最大限度利用了網(wǎng)絡的傳輸性能和網(wǎng)絡帶寬,避免網(wǎng)絡的擁塞.

3.2信息壓縮形式

(1)硬件壓縮、軟件解壓的方式

用一個軟件就能解決所有的解壓縮問題,且升級換代容易,降低了成本,MIS網(wǎng)上的計算機只要安裝相應的軟件并授權,就可以成為一臺功能齊全的監(jiān)控主機,但穩(wěn)定性較硬件為差,同一監(jiān)控中心的變電所之間兼容性差。

(2)硬件壓縮、硬件解壓的方式

穩(wěn)定性好,若采用一對多解碼器,成本較低,但兼容性差;若采用一對一編解碼器,只要總體設計原理相同,不受產品限制,但主站的控制軟件也不具備兼容性,且監(jiān)控中心的解碼設備數(shù)量繁多,若監(jiān)控中心的通訊通過調度中心轉發(fā),則電力大樓的硬件設備也很多,且需要兩套編解碼設備,上網(wǎng)需要兩次壓縮解壓縮。

3.3控制界面操作

主站軟件在控制云臺方面的操作有兩種方式:

(1)界面提供專業(yè)控制面板,用鼠標點擊相應的方向進行控制。

(2)直接在圖形界面上引導云臺的轉動方向,鼠標指針向哪個方向滑動云臺就朝相應方向轉動。

后種方式對于監(jiān)控人員來說,非常方便,易于操作。

可以在電子地圖上直接用鼠標雙擊獲得遠程終端的圖像和對應攝像機切換和控制權。地圖可完全模擬相應變電所環(huán)境,方便操作人員尋找攝像機和快速切換。

3.4發(fā)熱報警裝置

變電所設備發(fā)熱也是比較常見的問題,時間一長,容易造成事故??梢圆捎脙煞N方法監(jiān)視無人值班變電所的發(fā)熱狀況:

(1)用紅外攝像機進行監(jiān)視報警,成本較高。

(2)用金屬片發(fā)熱變色,攝像機自動巡回檢測后自動報警,比常規(guī)的紅外測溫儀要方便很多。金屬片一般裝設在開關或變壓器的端頭位置。

3.5無線攝像機和無線對講設備

采用無線攝像機和無線對講設備,當變電所有人巡視或操作時,隨身攜帶以便于遠方監(jiān)視,防止走錯間隔或誤操作。為今后變電所單人操作監(jiān)視的運行方式做好技術準備。

無線攝像機體積小,且通常鏡頭和發(fā)射天線均包含在其中,發(fā)射功率小,傳送距離較近,大多在100m之內能接收。因此無線接收接口必須配置在適當?shù)奈恢茫ㄒ话阍谥骺厥遥?,以保證信號的暢通。

無線攝像機可以做成帽式或手提式。由實踐得知,帽式在頭上運行人員走動時經常發(fā)生抖動,難以迅速聚焦,而手提式結構可視角度大,輕巧便利,比較切合單人操作攝像。

3.6其他設備

(1)升降車。室外一體化攝像機由于架設位置比較高,天長日久玻璃面罩積灰,攝像質量嚴重下降,定期安排清掃又受到安全距離影響,因此可設計為升降機結構,只在第一次安裝調試時需要停電,以后的維護極為方便。

(2)滑軌。開關室的結構一般成行排列,只設一個或少量的攝像頭無法看清每個開關柜的狀況,無法對運行提供依據(jù)。設多個攝像機既增加成本,也存在死角。因此設計和開發(fā)步進馬達式的電動滑軌裝置,操作人員在遠方就能控制攝像機前后左右移動,靈活方便,又降低造價。

(3)組合電纜。電力系統(tǒng)對電纜有特殊要求:阻燃、防火、防小動物,目前市場上還無鎧裝的視頻電纜,因此可以設計將控制電纜、視頻電纜、電源電纜三合一,制成鎧裝阻燃電纜,既對高壓電磁場起到良好的屏蔽作用,又方便安裝和施工。

4其他輔助系統(tǒng)的接入

4.1防火、防盜裝置

在沒有考慮變電所圖像監(jiān)控時,防火、防盜裝置也是作為無人值班變電所的必要條件提出的,它結合綜合自動化輸出兩個綜合信號,存在的缺陷是經常出現(xiàn)誤報,由于綜合信號無法得知什么區(qū)域發(fā)生火警和盜警,工作人員趕到現(xiàn)場,可能為時已晚。

如果能將防火、防盜結合圖像監(jiān)控系統(tǒng),就可以解決上述問題。采用警情聯(lián)動功能,當發(fā)生報警時,立即啟動攝像機,可以得知是哪個區(qū)域發(fā)生報警,是否誤報,重要情況還可啟動自動錄像裝置,為事故分析提供條件。

目前絕大多數(shù)廠家生產的火災、防盜報警控制器不具備報警規(guī)約的輸出功能,或只有一個開關量接點輸入,因此防火、防盜設備與圖像監(jiān)控的結合需要合作開發(fā),且火災報警控制器要經中國消防產品質量認證,控制器可采用RS232標準接口與上位機通訊。

與防火、防盜設備相連,探測報警信號源有以下幾種:煙感探測器、熱感紅外線控測器、微波物體移動感知器、開關、玻璃破碎感知器等等。一般無人值班變電所大多采用前三種探測器。若經濟條件較好,可采用多種探測器相結合的方式。為減少單一探測原理裝置易產生的誤報,可以將紅外、微波、超身等探測方法組合成雙鑒式,即基于兩種原理的復合式報警器。

4.2變電所照明系統(tǒng)

圖像監(jiān)控裝置啟動變電所照明有兩種方案:

(1)攝像機上安裝射燈,可以隨著攝像機的轉動而轉動,遠方控制,靈活性高,但亮度范圍有所限制。

(2)啟動變電所的照明電源,當有警情或遠方控制時,可以開啟變電所相應位置的燈光,亮度范圍廣、效果好。

4.3長延時錄像機

監(jiān)控中心在采用計算機監(jiān)控時,可用計算機硬盤錄像,必要時采用雙硬盤備份,但硬盤錄像時往往計算機運行速度就很慢,不能同時調用圖像或控制。但很多情況下可以在監(jiān)控中心外接長延時錄像機進行錄像。24h的長延時錄像機比較理想,每日只需更換一盤錄像帶。訊協(xié)議對于子站的技術、通訊接入以及MIS的聯(lián)網(wǎng)都大有影響,因此一旦主站方案選定后,再采用另一家廠家的產品,很難兼容和接入,對系統(tǒng)的圖像質量也很有影響。如果有多個監(jiān)控中心,雖然不同主站各自可以采用不同的系統(tǒng),但是如果要聯(lián)入MIS網(wǎng),又將會互相沖突。因此在考慮安裝圖像監(jiān)控系統(tǒng)時,一定要有一個總體的方案。一般變電所內需要監(jiān)視的位置有:

(1)主變:油位,中性點接地閘刀,端頭的發(fā)熱情況。

(2)開關室:監(jiān)視開關室的人員出入及開關操作的正確性,及面板上的微機保護或自動化裝置的面板。

(3)門廳:監(jiān)視進出的人員。

(4)電容器室:防盜、防火監(jiān)視。

(5)主控室:監(jiān)視設備、直流系統(tǒng)、自動化裝置等設備的讀數(shù),計算機等設備的防盜,運行人員的現(xiàn)場情況等。

(6)電纜層:防火。

集各有關單位的人員進行討論,特別是運行人員對攝像頭的布置,通訊人員對通訊的接入和設備調試,計算機人員對于MIS網(wǎng)的接入和設置,保衛(wèi)人員結合防火、防盜等都要有一個綜合的考慮,新建的變電所應在投產之前進行布線和設備安裝等需要停電的工作,改造的變電所要結合檢修一起施工。在施工中應注意:

(1)圖像監(jiān)控系統(tǒng)的施工安全問題相當重要,既要考慮安裝時的安全間距,又要考慮維護的方便性。

第2篇:監(jiān)控技術論文范文

隧道施工與傳統(tǒng)建筑有著較大區(qū)別,具有一定的特殊性,隧道施工中安全事故具有危險性大、突發(fā)性強、容易發(fā)生傷亡事故等特點,是事故多發(fā)的行業(yè)。造隧道施工安全事故的原因有很多如:施工條件惡劣,施工過程中有較多手工勞動和繁重體力勞動。高強度的體力勞動下,身體易疲勞,精神也無法長時間集中,施工人員在這種情況下進行作業(yè),很有可能引起安全事故的發(fā)生。并且隧道施工中涉及到大型機械設備的使用,如不按照相關操作流程進行操作,極易導致安全事故的發(fā)生,并且人工隧道易對周邊地質造成破壞,因此施工中也可能出現(xiàn)塌方、落石、蹦塌等現(xiàn)象,十分危險。另一方面,隧道施工現(xiàn)場如設備管理不當也會引發(fā)安全事故。因為隧道施工中需要的用電設備較多,布置又比較分散凌亂,并移動頻繁,很多機械設備均為導體,如管理不當易發(fā)生觸電事故,危及施工人員人身安全。隧道施工中處處存在隱患和危險,避免安全事故的發(fā)生,安全管理至關重要,只有保障安全管理的有效性,才能將安全管理工作落到實處,為隧道施工創(chuàng)造有利條件。隧道施工安全管理是規(guī)避安全事故發(fā)生的重要手段,但傳統(tǒng)隧道施工安全管理監(jiān)控手段過于落后,監(jiān)控效果并不理想,安全事故發(fā)生時不能及時發(fā)現(xiàn),無法有效發(fā)揮隧道施工安全管理職能。信息化監(jiān)控技術利用傳感器采集數(shù)據(jù)信息,利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時掌握施工現(xiàn)場情況,并進行全天候監(jiān)控,監(jiān)控過程更加直觀,實現(xiàn)了施工安全管理的智能化、科學化、信息化。從整體上提高了施工安全管理效率和有效性,加強信息化監(jiān)控技術應用意義重大。

二、信息化監(jiān)控技術在隧道施工安全管理中的運用

(一)隧道施工人員定位系統(tǒng)

隧道施工人員安全定位系統(tǒng)是利用物聯(lián)網(wǎng)技術,監(jiān)測和監(jiān)控施工人員具置,確保施工人員人身安全,隧道施工人員定位系統(tǒng)能夠實時、精準的掌握各區(qū)域施工人員的情況,并將其反饋到監(jiān)控中心。安全管理工作中人員就可以隨時了解到施工人員的分布及走動情況,以便于利用遠程技術對施工人員進行有效的管理和指示,另外,定位系統(tǒng)還能起到考勤的作用,能夠直觀反映到崗情況。在發(fā)生安全問題時,監(jiān)控中心就可以根據(jù)定位系統(tǒng)所提供的員工分布,對施工人員采取救援,并指揮員工采取相應措施,提供救援效率。隧道施工人員定位系統(tǒng)需要應用到無線傳輸網(wǎng)絡、定位軟件、感應芯片、讀卡器等等。隧道施工安全管理對施工人員定位必不可少。

(二)有害氣體監(jiān)控系統(tǒng)

由于隧道施工不同于建筑施工,多在封閉狹小昏暗的空間中,空間內的空氣質量直接影響著施工人員安全,由于隧道施工過程周邊地質結構將受到破壞,所以在施工中,難免會產生有害氣體,這些有害氣體一旦積聚到一定濃度,很有可能會導致施工人員中毒、窒息,甚至引起爆炸。另一方面,除了自然生產的有害氣體外,施工中所使用的機械設備在運作時,同樣會排放多種有害氣體,威脅施工人員身體健康。由于隧道施工空間的封閉特點,這些氣體十分容易積聚,為了保障施工現(xiàn)場安全,監(jiān)測施工現(xiàn)場有害氣體至關重要。信息化監(jiān)控技術下的有害氣體探測器,實現(xiàn)了實時空氣信息采集,根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況對現(xiàn)場有害氣體濃度和含量做出分析,并反饋到監(jiān)控中心,如有害氣體達到危險標準,便立即發(fā)出警報,監(jiān)控中心便可根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù),采取相應措施,指導施工人員的撤離和疏散。

(三)語音雙對講系統(tǒng)

語音雙對講系統(tǒng)是信息化監(jiān)控技術下安全管理的常用工具,能夠保障安全管理人員能夠實時與現(xiàn)場保持聯(lián)系。雙語音對講系統(tǒng)通過無線或有線通信手段連接監(jiān)控中心,保障通話的暢通。安全監(jiān)控管理人員可通過語音對講系統(tǒng)遠程或通知施工流程安全,如發(fā)生緊急情況,可輔助指導施工人員的快速疏散,保障施工人員疏散的秩序,是隧道監(jiān)控施工安全管理的主要手段之一。

三、結束語

第3篇:監(jiān)控技術論文范文

1數(shù)控機械施工技術介紹

數(shù)控機械施工需要依托多個技術平臺如數(shù)據(jù)采集、機械控制、現(xiàn)場定位、三維模型設計等,結合通訊技術對現(xiàn)場資源進行優(yōu)質整合,最大限度走出時間與空間局限,應用機械實現(xiàn)對施工進度的實時跟蹤管理和施工情況的精準控制。數(shù)控機械施工現(xiàn)在普遍應用于各類工程,如公路、礦山、機場、公共工程等,利用智能控制系統(tǒng)與機械相聯(lián)合組成智能數(shù)控設備完成多個關節(jié)的施工任務,并完成壓實與驗收。這種施工技術的應用可以實現(xiàn)分環(huán)節(jié)、分工序的精確控制與多機械、多標段的高效組合,在專業(yè)化平臺輔助應用下完成建設任務。比如昆明機場跑道的水穩(wěn)施工使用數(shù)控平地機即可完成無需掛線,高速公路精加工層施工也無需放樣測量可直接完成。數(shù)控機械施工技術之所以能夠發(fā)揮眾多優(yōu)勢,關鍵在于應用GPS或實時動態(tài)定位控制技術明確機械位置和狀態(tài),利用傳感器采集數(shù)據(jù)對三維化模型進行校準,從而準確的操作指示引導施工人員控制機械精準施工。與傳統(tǒng)機械化施工低效率、數(shù)據(jù)反饋不及時、安全性差、對外部條件依賴高等問題相比,數(shù)控機械施工在多種技術平合下可高效完成施工人物,節(jié)省時間、人力與成本,提升施工安全性,施工中同時完成質量監(jiān)控,實現(xiàn)管控一體化,減少返工現(xiàn)象。路基填筑數(shù)控施工技術流程如下。路基填筑數(shù)控施工技術流程設計數(shù)據(jù)導入系統(tǒng),架設定位基站運料車裝、卸料數(shù)控推土機將料堆散開,自動調整鏟斗進行物料粗平數(shù)控平地機根據(jù)設計對比自動調整鏟刀進行精平數(shù)控壓路機碾壓,實時顯示所壓區(qū)域的壓實度和壓實遍數(shù)完成及時提供動態(tài)數(shù)據(jù)。

2數(shù)控機械技術應用實踐分析

數(shù)控機械技術憑借自身多重優(yōu)越性能在公路土建施工中得到了普遍應用,我們以某地區(qū)高速公路建設中某一標段中300m精加工路段為例,分析下數(shù)控機械技術的實踐應用情況。

2.1施工后標高誤差

施工標高數(shù)據(jù)的對比是可以凸顯施工技術精準性和優(yōu)越性的一個重要指標。與傳統(tǒng)施工技術標高數(shù)據(jù)對比,數(shù)控機械技術在減少誤差提升精準度方面具有顯著優(yōu)勢,我們以具體數(shù)據(jù)來進行分析對比。某高速公路標段內不同方法施工后標高檢測結果對比見表1。從實際數(shù)據(jù)對比情況來看,應用數(shù)控機械技術輔助施工在標高控制方面顯著縮小了誤差,提升了精度與精確性,可見數(shù)控機械技術在公路土建施工中優(yōu)越的控制性能,有助于加強施工管控。表1某高速公路標段內不同方

2.2施工成本與效益

傳統(tǒng)機械施工中,需要數(shù)名施工人員進行測量放樁、護樁,不僅耗費人力物力,且需要反復核對確保精準性,對外部天氣條件以來程度較高,且施工人員安全情況缺乏保證,后續(xù)工作中還需要人工指導機械就位,反復收集整理數(shù)據(jù),工作量大,在面臨工程數(shù)據(jù)或設計變更時無法及時有效進行調整反饋,甚至可能導致返工。但是數(shù)控機械技術則不同,它可通過三維建模和多技術平合應用完成數(shù)據(jù)整合,無需放樁即可進行是施工,不僅顯著提升了施工效率,節(jié)省了人力物力與資源,保障施工人員人身安全,且在地誤差高精度控制下,還能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集、自動控制,在施工過程中完成進度控制與質量控制,動態(tài)監(jiān)控全程,實現(xiàn)一體化施工,無論是施工成本還是施工效益都有切實保障。為進行直觀有效對比,我們以高速公路某路段為例進行施工試驗,對比施工成本和施工效益,數(shù)控產品選擇美國Trimble公司GCS900系統(tǒng),在長為300m的精加工路段分別應用傳統(tǒng)施工方法和數(shù)控機械施工技術各施工150m,對比施工效率、施工誤差、施工成本。兩種施工模式施工效率、施工成本對比見表2。結果顯示,數(shù)控機械施工可顯著提升施工效率,降低人力物力等成本投入,施工效益好。人力投入的減少并未影響施工數(shù)據(jù)收集,既避免了施工人員對機械施工的干擾,降低安全隱患,同時節(jié)約人力和成本投入,二者成本上的顯著差異證實了數(shù)控機械施工的優(yōu)越性。由此可見,廣泛使用并推廣數(shù)控機械施工能夠加快施工進度,提升施工效率縮短工期,降低成本投入,帶來可觀的經濟效益。

2.3應用實例

目前數(shù)控機械技術已經廣泛應用于國內多個公路項目建設,比如江西省昌西南連接線TJ合同段引進數(shù)控機械化設備天寶GCS900系統(tǒng),應用于超寬路基平整施工。傳統(tǒng)路基平整施工方式要耗費大量人力、物力和時間,樁與樁之間的精度較難保證,未解決以上難題,數(shù)控機械系統(tǒng)被引入基建施工,以美國天寶GCS900系統(tǒng)為主,集成了精準定位技術、通訊技術、機械控制技術、計算機技術、SPS930全站儀、MT900靶標、車載電腦、傳感器、電臺、光棒指示及液壓/電源模塊數(shù)字設備,實現(xiàn)了一體數(shù)控機械化施工,在路基平整中可以做到了無樁化施工,避免了施工過程中人為因素而造成的誤差。在公路工程施工運用過程中,數(shù)控機械化施工產生了節(jié)約時間、節(jié)約成本帶來的經濟和社會效益,控制了施工的質量和精度,減少了作業(yè)行程和運營成本,并且低碳環(huán)保,數(shù)據(jù)永久保存,便于管理,為后續(xù)的道路維護養(yǎng)護提供相關資料。數(shù)控機械化施工技術的引入,為公路土建施工建設提供了有力的技術保障,較之傳統(tǒng)施工方法,至少提高效率(縮短工期)35%以上,是成功的應用范例,值得在公路土建領域大力應用推廣。

3小結

第4篇:監(jiān)控技術論文范文

目前制定實現(xiàn)規(guī)范并比較適用于復用的組件模型有CORBA/ORB、COM/ActiveX、JavaBean以及.NET等。通過對以上組件模型的研究與對比,本系統(tǒng)選定.NET中的WindowsForms作為本實時測控軟件的組件模型,使用.NETFramework的公共語言運行時,組件都建立在一個共同的底層基礎上,不再定義使用復雜的管道接口,對象可以直接交互訪問,有利于組件的自由配置,同時,利用.NET技術的分層結構特點,采用“搭積本”的方式生產軟件,大大提高軟件開發(fā)效率。

2基于組件技術的實時測控軟件開發(fā)

2.1軟件架構設計

在組件技術中,一個組件就是一個接口集,它通過接口對功能進行封裝。因此,對于同一個應用程序架構,只要其使用的接口集合不變,即可通過更換支持同樣接口集的組件來獲得不同應用,也可重復利用同一個組件或對組件進行二次開發(fā)。而基于組件建立的軟件架構和應用開發(fā),其最大優(yōu)點在于可以復用的應用結構和軟件單元。實時測控軟件主要是對實時測控數(shù)據(jù)的處理、評估和顯示,而測控數(shù)據(jù)主要包括光測、雷測、遙測及GPS測量等類型,其處理過程通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)處理和結果評估等四個部分,針對以上4種數(shù)據(jù)類型,在基于組件技術思想下,其處理架構可統(tǒng)一進行設計,如圖1所示。針對靶場測控系統(tǒng)中光測、雷測、遙測及GPS測量等數(shù)據(jù)處理應用,通過將數(shù)據(jù)采集組件、數(shù)據(jù)解析組件、數(shù)據(jù)處理組件、結果評估組件替換成相應功能的組件,即可實現(xiàn)在保持軟件架構不變的前提下開發(fā)出不同的應用系統(tǒng)。

2.2基于組件技術的軟件升級維護

組件接口是對某一功能的一套抽象描述,具有封裝性,它通過接口與其功能實現(xiàn)分離開了,并以接口作為客戶與組件(或組件之間)交互的唯一方式,因此,只要保持接口不變,就可以將系統(tǒng)中的組件用新的組件替換,以隨時進行系統(tǒng)升級維護。下面以實時測控數(shù)據(jù)處理軟件中的雷測數(shù)據(jù)處理應用為例,其軟件的架構如圖2所示。當需要對系統(tǒng)進行升級維護時,在軟件架構完全保持不變的前提下,對具體的組件進行替換,只要保持接口不變,程序無需重新編譯鏈接,系統(tǒng)即可通過使用更新后組件中的新接口來獲得新特性,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的升級維護。

2.3利用組件復用技術實現(xiàn)軟件功能擴展

組件復用是利用已有組件創(chuàng)建新組件,即通過第三方產品來構建自己產品。組件復用是通過包容和聚合來實現(xiàn)的,包容時外部組件包含內部組件的接口,它由外部組件接收此調用請求再交由內部組件來處理,聚合時外部組件直接調用內部組件的接口,它讓內部組件直接處理該調用請求。在C++語言,通過在外部組件中增加內部組件接口,并把調用請求轉發(fā)給內部組件即可實現(xiàn)包容,對于聚合,在內部組件中維護一個外部組件接口指針(如m_pUnknownOuter),通過委托機制,讓內部組件接口提出的查詢接口請求由一個委托接口轉發(fā)至外部組件,再由外部組件接口查詢內部組件。這樣就可以實現(xiàn)一致的訪問,即不管是通過外部組件的接口,還是內部組件的接口,都可以查詢到內外組件所支持的接口集合。在實際應用中,軟件開發(fā)不僅有大量的、功能強大的商業(yè)化組件可以使用,而且有應用廣泛的、成熟的靶場測控系統(tǒng)專用組件可以使用,如組件化的數(shù)據(jù)接收、量綱復用、坐標轉換、濾波平滑、精度評估等功能模塊。因此,利用好組件復用技術可以有效擴展靶場測控數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的軟件功能,對于靶場測控系統(tǒng)建設具有重要的現(xiàn)實意義。

3結束語

第5篇:監(jiān)控技術論文范文

關鍵詞:建筑電氣工程;質量控制;安裝過程

隨著社會經濟的發(fā)展,建筑工程建設的需求也越來越大?,F(xiàn)代社會,人們對于建筑物各項的要求也越來越高,不僅要求建筑外部美觀、結實耐用,還要求建筑物內部各類設施齊全,能更好為自己服務。而電氣設備作為建筑內部不可或缺的部分,其施工建設愈加受到人們的重視。這也使建筑電氣施工的質量面臨著巨大的挑戰(zhàn),而且建筑電氣施工質量會直接影響后期建筑內部各類設施的運轉,對于建筑整體的質量有著重要的影響。因此,在現(xiàn)代建筑工程建設中,施工單位應高度重視建筑電氣施工質量問題,建立完善的施工管理體系,加大對建筑電氣施工質量的控制及管理力度,從而確保建筑電氣施工的質量和效率。

1施工前對電氣工程的質量控制

1.1做好對施工圖紙的設計、審查,編制好施工方案

施工前要認真設計圖紙,使其符合建筑設計和現(xiàn)場的實際情況,并與土建相關人員一起核對土建與電氣的施工圖紙,明確兩者間的交叉檢查施工部分,避免交叉部位的沖突。審閱圖紙時,就建筑工程而言,要根據(jù)建筑的標準、構造及布局,和供電方式、電壓等級、線路走向、鋪設方式等,做出合理說明和建議。施工方案的編制,要跟施工單位商議,配合施工進度,對有關基礎性部件進行預埋,如線路保護管的預埋、支撐架的預埋和基礎型鋼的預埋。

1.2電氣設備與材料質量的控制

電氣設備與各類電氣材料要符合國家標準,要避免不合格產品對建筑電氣的用電安全造成危害。如一些電線存在著抗腐蝕性能力差、耐熱耐壓性差、電阻過小的問題,空氣斷電器和漏電開關存在質量問題,供電設備老化和保護措施不當,這些都會嚴重影響建筑電氣系統(tǒng)的正常運行,甚至引發(fā)重大的安全事故。所以一定要對電氣設備及材料進行質量檢查,核對出廠合格證或質量證明書,必要時,去相關檢測部門進行檢驗,合格后方可使用。

1.3對施工人員的崗前培訓和指導

要培養(yǎng)合格的技術人員,使其具備豐富的專業(yè)知識和一些工作經驗,對施工的各個部分深入了解,對每一道工序都能嚴格按照要求和相關的國家標準執(zhí)行。在項目開工前,技術人員應先熟悉建筑電氣施工方案和設計圖紙,并能同土建人員進行溝通,共同配合好建筑工程的實施。還要根據(jù)施工方案,對施工人員的工作進行分配,使其掌握自己部分的工作,并能配合整體工程,這樣能管控好電氣工程施工質量的人為因素。

2施工階段的質量控制

2.1施工基礎階段

施工過程中,電氣工程的質量控制更為復雜。首先,在基礎施工階段,就要做好各類工程材料的預埋工作,及時協(xié)同土建單位完成強弱電進戶電纜的穿墻管道與防水板預埋、預留工作。對于預埋部件如吊卡、吊桿的基礎螺栓、配電柜的基礎和建筑防雷接地引下線等做好防護和焊接工作。其次,檢查各個專業(yè)的配套部件的位置結構的合理性。例如敷設管線的布設,要與結構墻、吊頂位置、地面的墊層配合好,避免管線的浪費。最后,要考慮電氣設備與材料的安裝和其他建筑施工的部件的配置的合理性。如對給水排水管道、熱力通風管道和通信布線等與電氣設備的位置和配合防護都要充分考慮。

2.2施工主體階段的質量控制

在施工主體階段,電氣施工的質量體系的建立和運行需要進行分類管理。可以從大到小,從整體到局部,先給電氣工程分項,如照明工程、線路工程等,然后給各項工程再分成幾個部分,如照明工程是由管具、燈具、開關、配電盤以及進外戶線的安裝構成。所以在主體施工前,首先,要對其涉及到施工環(huán)節(jié)的主次進行確定分類,實現(xiàn)各設備的交接協(xié)調,如確定電力纜線、供配電裝置、配電箱三個重點設備交接配合,根據(jù)規(guī)范超前控制,達到對工程質量的預控。其次,對重點設備,尤其是影響建筑電氣施工質量的因素,予以重點關注。如等電位系統(tǒng)必須保證良好接連,使建筑物內所有導線位置始終處于零電位,避免人們受到電擊傷害;防雷接線時,盡量減少均壓環(huán)、引下線及避雷帶的連接處的焊瘤、虛焊等問題,防止其影響引雷效果,焊接部分也要做防銹漆處理,增加使用壽命;管線敷設要根據(jù)設計圖紙和實際情況進行,避免在穿線時出現(xiàn)纜線太多、管道過細等問題,以免造成管線浪費,線體散熱不足,影響使用,增加花費;開關、插座的安裝要穩(wěn)固,線盒不要埋設過深,根據(jù)用戶的使用要求對開關和插座的位置調整。最后,要配合好土建施工。依據(jù)土建施工的進程與工序要求,完成管線的敷設,并給予一些保護措施,如在電線穿越樓板時,用足夠長鋼管加以保護;在通過伸縮縫時,埋設補償盒,管線鋪設略微寬松。澆筑混凝土時,注意對電氣管道的防護,防止混凝土振搗時對管道造成損害或使其移位,影響以后電氣的使用。

2.3施工裝修階段的質量控制

電氣施工時,要遵循室外線管地下化、室內線路暗敷化的原則,做到隱蔽安裝、美觀實用的要求。在裝修階段,對于設計中的漏項和客戶增加的要求,要及時補救,但不能采用重新打洞,明敷線路的辦法。電氣安裝后,要再次檢查,并且驗證其使用是否正常。還要做到對成品的保護,提高人員成品保護意識,并設專人定期檢查。明確各道工序每個人的責任,在驗收期間,做好交接手續(xù)。

3施工后驗收質量控制

制定嚴格的質量驗收標準。嚴格按照設計圖紙和技術規(guī)范,認真進行質量檢查程序,這是對建筑電氣施工質量控制的最后一道程序,必須遵循先自檢、后互檢、在進行交接檢、隱檢等。嚴格把握工程驗收,對于管線,電線、電氣設備以及固定設備連接處的各類固定材料都要進行認真檢驗,還要有嚴格的電氣設備的性能測試,如嚴格絕緣測試、接地測試等。對于按照檢驗操后不合格的,要堅決不予驗收,并責令施工方限期修改,這樣才能保證電氣施工質量的最后一道防線。

4結束語

通過上述對建筑電氣工程各個程序的分析,要提高電氣安裝工程的質量,首先,嚴格把握建筑電氣安裝的工作要點。比如管線走向、開關和插座的位置要根據(jù)用電設備所處位置進行安裝;暗線敷設時必須配備管線,以保護電線;電源線的配線要滿足最大功率;電源線與通訊線不能穿在同一根管道中,管內總線根數(shù)不能超過八根等。其次,建筑電氣設備與材料必須嚴格符合國家標準,保證安裝設施的安全有效。一般要根據(jù)國家標準GB50303-2002《建筑電氣工程施工質量驗收》進行檢驗驗收。最后,電氣工程的施工要能配合其他建筑工程施工。這樣不僅能保證建筑整體施工的順利進行,還能保證電氣施工在有些環(huán)節(jié)的質量控制。綜上所述,建筑工程中的電氣施工是一項復雜的工作,需要施工中各部分的規(guī)劃、配合、執(zhí)行。要做到對電氣工程的質量控制就需對電氣工程的各個程序進行監(jiān)控,從一開始的工程設計、人員配備、施工準備到后來電氣施工過程和后續(xù)檢驗都需嚴格按照標準,進行質量控制。通過嚴格的施工管理、有效的施工配合組織和高標準的質量控制,才能確保電氣施工安裝及使用的有效安全,從而保證建筑工程整體的安全,提高工程質量。

作者:劉 瑩 單位:廣州市機電安裝有限公司

參考文獻

[1]周峰鹿,王生云.淺談電氣工程的質量控制[J].甘肅科技縱橫,2005,34:110-112.

[2]林育龍.淺析電氣工程的質量控制和安全管理[J].價值工程,2010,29:67-68.

第6篇:監(jiān)控技術論文范文

暖通空調軟件可以按用途分為輔助繪圖(CAD)軟件、設計計算軟件和模擬分析軟件,按其與Internet的關系可以分為離線應用軟件和Internet在線應用軟件,這些軟件共同構成了暖通空調領域一個重要的發(fā)展方向,本文就這些軟件本身及其發(fā)展作一個簡要的回顧。

自1946年第一臺電子計算機誕生以來,科學技術發(fā)生了一場深刻的革命,計算機不僅有驚人的運算速度和很高的計算精度,還具有記憶、判斷等功能,同時計算機軟件技術也在的不斷發(fā)展和完善,計算機及其軟件的可靠性和應用性越來越高,它們已成為人們工作和生活中不可或缺的工具。暖通空調軟件在暖通空調系統(tǒng)設計、暖通空調設備生產等方面得到了廣泛的應用。

暖通空調軟件最早應用于暖通空調設計和制造領域的計算機輔助設計,目前,暖通空調CAD和設計計算軟件已經取得了很大的成就,暖通空調設計專家系統(tǒng)軟件已經用于暖通空調系統(tǒng)的設計和決策,能耗分析軟件、氣流模擬CFD(計算流體力學)軟件的應用使設計人員在大樓建成之前就能對暖通空調系統(tǒng)的運行工況和能耗情況進行模擬,從而據(jù)此選擇最優(yōu)的設計方案。

不難發(fā)現(xiàn),暖通空調軟件經歷了一個從簡單到復雜、從粗糙到精細、從面向過程無友好程序界面到面向對象界面友好、從離線到網(wǎng)絡的發(fā)展過程,隨著計算機軟件技術和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,暖通空調的軟件也更加完善,更好地為暖通空調工程師服務。我們應該跟上時代的步伐,及時地充分利用計算機軟件技術,使暖通空調技術的發(fā)展不斷推向前進。

2、暖通空調軟件技術

2.1暖通空調輔助設計軟件

暖通空調輔助設計軟件包括輔助繪圖(CAD)軟件和設計計算軟件,就我國的情況來說,暖通空調輔助設計軟件的發(fā)展大致經歷了三個階段:起步、發(fā)展、成熟。

1)起步階段(20世紀70年代左右)

各大學和研究單位研制開發(fā)一些符合國情的暖通空調程序軟件庫,但多為局部性的,覆蓋面不寬,水平也有限。

2)發(fā)展階段(20世紀80年代左右)

國家出資研制開發(fā)《建筑工程設計軟件包》(BDP),作為國家“六五”科技攻關項目,該軟件于1986年5月通過國家(部級)鑒定,被譽為當時具有國際水平的優(yōu)秀軟件,并在此后的數(shù)年里,在國內得到了較為廣泛的應用。與此同時,也有一些CAD軟件出現(xiàn)。

3)成熟階段(20世紀90年代)

Windows的出現(xiàn),以及AutoCAD的推廣應用,各種空調CAD軟件涌現(xiàn),并得到日益廣泛的應用。1995年3月,我國第一個在Windows環(huán)境下開發(fā)的暖通空調設計計算軟件EasyHVAC(同濟大學)投放市場,它一出現(xiàn)即受到設計人員的青睞,1998年,該軟件又推出了輔助繪圖版本EasyHVACCAD.我國的空調輔助設計軟件正日益走向成熟和完善,2001年7月,上海華電源信息技術有限公司和上?,F(xiàn)代建筑設計集團共同開發(fā)的HDY-SMAD空調負荷計算及分析軟件將暖通空調設計計算軟件推向了新的,該軟件通過了上海市建設和管理委員會的鑒定,專家一致認為該軟件部分功能填補了國內同類計算軟件的空白,總體設計達到國內領先水平,該軟件具有如下區(qū)別于其它軟件的新的功能和特點:

1)內嵌215個城市和地區(qū)的氣象資料,并具有城市擴充功能,能夠計算各個城市和地區(qū)的全年逐時室外干球和濕球溫度、太陽輻射強度。

2)在不同的設計階段,由粗到細提供6種不同的空調負荷計算方法,用戶可根據(jù)需要自由選擇。

3)能夠對冬季空調熱負荷進行逐時計算,并且可以將冬季的人員、照明和設備得熱產生的負荷從空調熱負荷中扣除。

4)強大的樓層組管理功能,支持多個標準層。

5)獨特的工作時間表設定和指派功能,支持不同日期具有不同的上班模式,以及不同時間的不同上班模式,無縫處理間歇運行空調系統(tǒng)。

6)應用動態(tài)焓濕圖(HDY濕空氣分析大師)能自動對一次回風系統(tǒng)自動進行冬季和夏季工況,HDY濕空氣分析大師能夠分析和計算各種空調系統(tǒng)和工況。

7)利用東方空調網(wǎng)的暖通空調設備數(shù)據(jù)中心,得到各個廠家的最新空調設備資料,用于空調設備的選擇。

8)可以輸出14種文件類型:封面、建筑概況、室外氣象資料、室內設計參數(shù)、圍護結構參數(shù)、空調負荷計算方法及公式、空調負荷詳細計算參數(shù)、空調負荷統(tǒng)計數(shù)據(jù)、空調負荷逐時數(shù)據(jù)、空調工況分析結果、樓層組管理文件、回風系統(tǒng)劃分文件、新風系統(tǒng)劃分文件、設備選擇結果。

暖通空調輔助設計軟件的應用范圍不限于暖通空調工程的設計,它還用于暖通空調新產品的開發(fā)。暖通空調設計專家系統(tǒng)也取得了較大的成果,它能給出特定建筑物的暖通空調系統(tǒng)和暖通空調設備的各種可能的設計方案,并評判它們的優(yōu)劣,從而可以得到最好的設計方案。

2.2暖通空調能耗分析軟件

暖通空調輔助計算軟件解決了輔助繪圖和設計計算等較簡單、靜態(tài)的問題,但是暖通空調系統(tǒng)是一個隨建筑類型和室外氣象條件動態(tài)變化的復雜系統(tǒng),暖通空調工程在設計時要考慮節(jié)能和環(huán)保,在運行時也要考慮節(jié)能和環(huán)保,因為在暖通空調運行期中大部分時間中其負荷條件是不同于設計條件的。采取一定的技術和管理措施使暖通空調系統(tǒng)的運行適應負荷動態(tài)變化,盡量避免不必要的能耗,這是暖通空調節(jié)能的重要方面,要做到這一點,必須對暖通空調系統(tǒng)的全年動態(tài)能耗進行模擬分析,從而準確地制定相關的優(yōu)化方案。因此暖通空調能耗分析軟件也就應運而生了。

暖通空調能耗分析軟件,能夠對已經建成的和將要建造的大樓暖通空調系統(tǒng)的運行進行全年負荷動態(tài)分析、能量消耗模擬和技術經濟分析,設計人員可以由此判斷空調設計的優(yōu)劣,并提出空調系統(tǒng)的最佳控制和管理辦法。

美國和英國等發(fā)達國家在20世紀70年代就開發(fā)出了暖通空調能耗分析軟件,例如美國能源部開發(fā)的DOE軟件,英國的ESP-r軟件,并在美國和歐洲得到了廣泛的應用。2001年,作為DOE軟件和BLAST軟件的升級版本,美國能源部又開發(fā)了EnergyPlus軟件,該軟件集中了美國政府在建筑環(huán)境與設備領域的投資所產生的世界上最先進的科研成果,有10來個美國大學和公司參與了該項目的研究,最終由美國加州伯克利大學LawrenceBerkeley國家實驗室(LBNL)發(fā)行。建筑能量模擬已經在美國和發(fā)達國家中普及,預計在未來2-5年內,將在中國推廣和普及,相關的建筑節(jié)能標準正在加緊制定,從而為能量模擬軟件的推廣做好了政策上的準備。目前國內的能耗分析軟件有清華同方股份有限公司開發(fā)的DEST軟件(基于AutoCAD)和上海華電源信息技術有限公司與上?,F(xiàn)代建筑設計集團共同開發(fā)的HDY-SMAD空調負荷計算及分析軟件(直接基于Windows,V2.0以上版本可進行能耗分析),后者具有以下的主要功能和特點:

1)采用諧波反應法計算墻體得熱,采用熱平衡法計算房間負荷,能夠計算全年8760h的逐時負荷。

2)同時對建筑物和空調系統(tǒng)設備進行模擬分析,設備運行結果可反饋到空調系統(tǒng)中進行負荷的反饋計算。

3)對空調負荷的強大的統(tǒng)計和分析功能,彌補了國內同類軟件的空白。

4)基于Internet的網(wǎng)上空調設備選擇功能。

5)中英文兩種輸出方式。

2.3氣流模擬計算流體力學(CFD)軟件

空調系統(tǒng)設計的效果與室內氣流組織密切相關。好的氣流組織方式能夠使空調房間的溫度、濕度和速度很容易地符合設計要求,反之,差的氣流組織方式可能根本就達不到設計要求。因此,在空調系統(tǒng)設計完成之后施工之前,預測空調系統(tǒng)的氣流組織狀況就很重要。在以往的研究中,只能用模型實驗的方法研究幾種典型送回風方式的氣流組織狀況,獲得一些簡化的計算公式,并將它們套用到類似的設計中去,但是,它們的精度和使用范圍都不能令人滿意,尤其當遇到一些特殊難題,如高大空間的氣流組織、車間有害氣體濃度場分布、室內不同障礙物情況下的氣流流動規(guī)律等等便無法解決。正是在這種情況下,基于計算流體力學(ComputationalFluidDynamics)的空調系統(tǒng)氣流模擬軟件發(fā)展起來了。

氣流模擬軟件的發(fā)展經歷了以下幾個階段:

1)從簡單的單個送風口氣流狀態(tài),到多風口相互影響下的室內氣流組織;

2)從二維到三維;

3)從穩(wěn)態(tài)到動態(tài);

4)從層流到紊流;

5)從簡單的邊界條件和初始條件到復雜的邊界條件和初始條件;

6)從單純的數(shù)值計算,到圖文并茂的計算和前后處理一體化軟件。

比較著名的氣流模擬軟件有SIMPER、PHOENICS等等,另外很多商業(yè)計算機公司,如IBM,也開發(fā)了與建筑配套的空調系統(tǒng)氣流模擬軟件。由于氣流模擬的計算復雜,以前大多在工作站或大型計算機上開發(fā),隨著微型計算機速度的提高,現(xiàn)在已經有了微機上的氣流模擬軟件。

氣流模擬計算方法以計算機為運算工具,其最大優(yōu)點是成本低,實踐表明,計算機運算的成本要比相應的模型實驗低許多倍,隨著被研究的物理對象越來越大和越來越復雜,這個優(yōu)點將更顯著;其次是速度塊,用計算機運算,設計人員可以在很短的時間內設計對比許多不同方案,從中優(yōu)選出最佳設計,而相應的模型實驗則需很長時間;第三是具有較強的模擬真實條件的能力,它的計算空間不受限制,無須縮小幾何比例,而模型實驗就難以辦到。不過數(shù)值計算結果的可靠性主要依賴于數(shù)學模型和計算方法的正確程度,故不如實驗方法那么直觀可靠,因而必要時還須將兩種方法結合使用。

2.4基于Internet的空調系統(tǒng)遠程監(jiān)控軟件

隨著Internet技術的飛速發(fā)展,人們通過Internet對世界各地的空調系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控已經成為現(xiàn)實。杭州華電華源環(huán)境工程有限公司和上海華電源信息技術有限公司共同開發(fā)的冰蓄冷空調遠程監(jiān)測系統(tǒng)已經實現(xiàn)了對冰蓄冷空調工程現(xiàn)場的全自動監(jiān)測,具有以下的功能:

1)管理人員通過Internet能夠在任何地方通過密碼登錄后對各地的冰蓄冷現(xiàn)場控制系統(tǒng)實施遠程監(jiān)測;

2)各地的冰蓄冷現(xiàn)場控制系統(tǒng)能夠及時地向管理人員發(fā)送運行數(shù)據(jù);

3)管理人員能夠通過瀏覽器對各地工程的反饋信息,進行統(tǒng)計整理和比較,并進行故障診斷。

我們相信,在不久的將來,基于Internet的常規(guī)空調系統(tǒng)遠程監(jiān)控和故障診斷將成為必然的發(fā)展趨勢。

2.5基于Internet的暖通空調電子設備手冊

暖通空調專業(yè)是一個設備應用專業(yè),設備的正確選用和布置是工程設計最關鍵的環(huán)節(jié)。由于目前設計人員主要是通過設備手冊和設備樣本來獲取設備的信息,這樣獲取的數(shù)據(jù)難以及時更新,查閱起來也不太方便,因此,上海華電源信息技術有限公司提出了開發(fā)基于Internet暖通空調電子設備手冊的設想。

基于Internet暖通空調電子設備手冊,除具有常規(guī)設備手冊的基本功能(具有設備的使用和安裝說明,用戶可以查閱)外,而且具有以下常規(guī)設備手冊所不具有的功能和特點:

1)提供各類設備專門的選型程序,根據(jù)用戶提交的設計參數(shù),可以迅速從設備庫中檢索到符合條件的一組設備,顯示各自的設計人員關心的數(shù)據(jù),利于用戶對這些設備進一步的比較和分析。對于某些設備,并提供一些必要的計算和分析功能,簡化用戶的選型。

2)能夠直接根據(jù)用戶選定的設備生成或調用相應的CAD圖形(三視圖)。

3)上述功能既能在常規(guī)的操作系統(tǒng)和CAD環(huán)境下實現(xiàn),又能在Internet上實現(xiàn)。

4)制定了暖通空調所有設備的標準數(shù)據(jù)庫格式,統(tǒng)一了各生產廠家提供給設計人員的樣本的格式,利于設計人員進行分析和比較。

5)各生產廠家可以隨時在網(wǎng)上對其產品數(shù)據(jù)和圖形進行更新,從而保證設計人員所得到的產品資料永遠是最新的。

目前,該暖通空調電子設備手冊已經有Internet、Windows和AutoCAD三個版本的軟件產品,Internet版本的產品可以在東方空調網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心運行。

2.6專業(yè)Internet網(wǎng)站的涌現(xiàn)

互聯(lián)網(wǎng)已經成為暖通空調專業(yè)信息交流的一個重要渠道,因此至今已經涌現(xiàn)出了一大批的暖通空調專業(yè)和企業(yè)網(wǎng)站。目前,各大設備生產廠家均有自己的企業(yè)網(wǎng)站。國內比較著名的暖通空調專業(yè)網(wǎng)站有東方空調網(wǎng)、暖通空調信息網(wǎng)、中國空調制冷網(wǎng)等,其中東方空調網(wǎng)除提供信息服務外,還提供設計資詢和各種暖通空調專業(yè)軟件的開發(fā)和外包服務,及附加技術服務。可以預見,隨著人們對互聯(lián)網(wǎng)絡認識的深入,暖通空調專業(yè)網(wǎng)站將成為人們日常生活中不可缺少的一部分,暖通空調專業(yè)也將隨著Internet的發(fā)展而進入一個嶄新的發(fā)展階段。

第7篇:監(jiān)控技術論文范文

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展,數(shù)控機床的應用越來越廣泛,使得產品的加工精度有了極大的提高。在這種形勢下,傳統(tǒng)的測量工具及測量方法已不能滿足檢測需求。在精密測量中,三坐標測量機扮演了重要角色。然而由于三坐標測量機價格昂貴,絕大多數(shù)中小型企業(yè)無能力購買使用??紤]到NC機床結構上與三坐標測量機相似,有可能利用其進行坐標測量。數(shù)控機床和三坐標測量機均是機電一體化的數(shù)字控制自動化機械。數(shù)控機床是將被加工對象進行數(shù)字化處理,然后,利用數(shù)字信息進行控制,從而加工出合格產品。而三坐標測量機則是在已加工好的產品上,利用測頭與工件型面接觸測得一系列點的坐標值,進而計算出尺寸、形位誤差值的測量設備。數(shù)控機床與三坐標測量機均利用坐標軸移動實現(xiàn)自身功能?;谶@一共同點,本文試圖在不改變數(shù)控機床CNC控制系統(tǒng)的條件下(直接從CNC經光電隔離得到X、Y、Z二進制數(shù)值,必須改變機床CNC系統(tǒng)),將數(shù)控機床功能加以擴展,附加適當裝置組成檢測系統(tǒng),實現(xiàn)利用數(shù)控機床進行測量的功能。

1.總體方案

本文設計的檢測系統(tǒng)是利用數(shù)控機床及其控制系統(tǒng),附加測頭、攝像頭、控制盒、計算機等裝置組成的檢測系統(tǒng),其組成如圖1所示。利用這個系統(tǒng)進行測量,其工作原理是利用攝像頭捕捉數(shù)控機床屏幕上顯示有坐標值的圖像畫面,再對捕捉到的圖像進行處理,識別出坐標數(shù)值,間接得到被測點坐標,并在此基礎上求得尺寸、形位誤差值,以完成數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理,實現(xiàn)精密測量的功能。

本文選用圖1所示的檢測系統(tǒng),是完全獨立于機床之外的附加檢測裝置,對機床本身的性能沒有影響。它是在不改變機床本體和原有功能的基礎上,利用機床的X、Y、Z坐標移動性能,將刀具換成測量頭測出工件上某點的位置。例如,要測量工件上A點到B點的距離,就相當于用對刀的方法確定A點坐標(xA,yA,zA)、B點坐標(xB,yB,zB),則A、B兩點的距離為d=√x2+y2+z2,其中x=xA-xB;y=yA-yB;z=zA-zB。顯然,這是一種通過測量點的坐標獲取測量結果的方法。

2.硬件配置

系統(tǒng)的硬件包括測量頭、控制盒及攝像頭。

2.1測頭

測頭的基本功能是觸發(fā)、瞄準和過零發(fā)訊。測頭分為機械式、光電式、電氣式三種。測頭性能的好壞,決定著測量方式的難易、測量精度的高低。本文選用我國生產的應用極為廣泛的硬線連接式導電式測頭,它屬于接觸式測頭,為通用型球頭測頭,能測定高度、槽寬、孔徑和輪廓形狀等。使用時,可以將測頭半徑和測出的數(shù)據(jù)輸入到計算機中進行數(shù)據(jù)處理,然后自動輸出被測值。測量方便、準確,易操作。

2.2控制盒

控制盒是本測量系統(tǒng)重要的硬件配置,是實現(xiàn)測量控制和數(shù)控機床與測量系統(tǒng)接口的關鍵裝置。其性能的好壞直接影響測量系統(tǒng)的功能和可靠性。從測量系統(tǒng)的功能完善和先進性、實用性考慮,控制盒的核心控制部分選用80C51單片機與8255A接口芯片,通過編程實現(xiàn)測量系統(tǒng)的控制與通訊??刂坪泄ぷ鬟^程如圖2所示。當觸頭接觸工件時,產生觸發(fā)信號,觸發(fā)器D接收到低電平信號,向單片機發(fā)出中斷請求,通過程序實現(xiàn)延時功能,并通過8255A接口,使繼電器1接通,打開攝像頭,進行拍照。拍照完畢,繼電器1斷開,繼電器2接通,控制伺服系統(tǒng)動作進行下一次測量。

2.3攝像頭

將數(shù)控機床屏幕上帶有坐標值的圖像導入到計算機中,需要圖像采集裝置。本文選用的是Logitech快看視訊版TM網(wǎng)絡攝像頭,它具有高質量CMOS感應器,其靜態(tài)和動態(tài)分辨率均達到640×480像素(VGA)。幀速度為:最高30幀/秒,圖像清晰,可以滿足測量系統(tǒng)的要求。

3.軟件設計

軟件設計的兩個關鍵內容是字符識別及數(shù)據(jù)處理。

3.1字符識別

從數(shù)控機床屏幕圖像中獲取的坐標數(shù)值,首先須將攝像頭拍到的圖片文件轉化為計算機可以處理的文本信息,此過程需要通過字符識別技術完成。字符識別算法分為三種:模板匹配法、特征法和筆畫結構法。由于需識別的字符種類少,本文開發(fā)的軟件系統(tǒng)中用了模板匹配法及特征法,借助VB編程實現(xiàn)。算法的主要過程如圖3所示。

其中,預處理的目的是為特征提取及字符學習提供方便,主要運用平滑去噪、圖像的二值化處理,使圖像更清晰、準確。特征提取即提取字符特征模式作為區(qū)分字符的特征量。主要方法是利用細化骨架的方法提取字符骨架,然后利用穿線法獲得單個字符的特征。運用此系統(tǒng)檢測時,先對機床屏幕的顯示字體進行學習,建立標準模板。將每一個單獨的字符劃分成A×B個像素(Pixels),字符的一些特征像素與標準模板比較,如果相似程度達到95%,那么,就可以認為該標準模板上的字符為所要識別的字符,逐一將要識別的這些字符進行判斷分類和確認,最后得到識別結果。將其存入計算機,待數(shù)據(jù)處理時取用。

3.2數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是針對離散采樣數(shù)據(jù)點的集合,用一定的數(shù)學模型進行計算以獲得測量結果的過程。由于應用本測量系統(tǒng)測得值均為一些要素表面離散點的坐標,要測出需要的幾何元素誤差值,需進行相應的數(shù)學推導。在評定尺寸誤差時,借助了空間解析幾何及向量知識對各種幾何要素的測量給出了準確的計算公式。對于形位誤差的測量,依據(jù)的原則為最小條件及最小二乘法。例如:對直線度誤差的評定,依據(jù)最小二乘原理,根據(jù)測得的若干點的坐標,建立最小二乘線的方程y=ax+b,其中最小二乘線的參數(shù)a,b由式(1)求得:

將此直線方程化為一般式:

ax-y+b=0(2)

然后,求得各個測量點到該最小二乘線的距離

取Δ=2dmax,此為任意方向上的直線度誤差。從而實現(xiàn)直線度檢測功能。檢測系統(tǒng)計算項目如圖4所示。

4.測量實例

圖5所示,待測公差項目是φ25孔軸線的直線度公差為φ0.005mm。利用此系統(tǒng)檢測時,先將孔沿軸向劃分為N個截面(本例取N=5),測得每一截面上,孔內表面上的三個點的坐標(見表1),根據(jù)三點定圓的原則,可以求得各截面圓對應的孔心位置,將此N個孔心的坐標xi,yi代入式(1),擬合最小二乘直線y=ax+b,將各圓心點的坐標代入式(3),即可求出各中心點到該直線的距離,那么,誤差Δ2dmax。

數(shù)據(jù)處理結果Δ=2dmax=φ0.008mm>φ0.005mm,因此該孔不合格。

第8篇:監(jiān)控技術論文范文

從一定角度來看,留白藝術與展示設計都意在表達某種思想和意圖,都是為了傳遞某種特定信息而采用相應的布局手法。展示設計涵蓋了美學、心理學、空間技術、視覺藝術等多種知識,是一門綜合性較強的學科(藝術)。作為一種以實物展示為基礎,視覺傳達為表現(xiàn)方式的信息傳遞形式,具有實體性、開放性、交互性與多元化等特征,因此理論體系還在不斷地完善之中。在具體的設計實踐中,展示陳列設計師對空間的整體布局和陳列手法的創(chuàng)新也在不斷地反思與改進。同時,各種姊妹藝術的精髓和思想也被大量地借鑒和運用?!傲舭住弊鳛橐环N傳統(tǒng)藝術表達手段和手式,與當代“簡約設計”的理念異曲同工、不謀而合。展示設計中巧妙地“空白”處理能產生空間節(jié)奏,形成視覺美感。同時,適當?shù)摹翱瞻住辈粌H是實形存在的前提,其自身也是一種蘊含審美價值的存在。傳統(tǒng)藝術借助“留白”的妙用達到了耐人尋味的境界,是藝術家利用虛實結合而產生的情趣,也是心靈與自然結合的產物。傳統(tǒng)藝術中的“留白”是以虛空傳遞一種空靈精神,于是構建了“計白守黑”的美學理念。展示設計是一門綜合性極強的藝術,對展品的宣傳推廣并使觀者最大限度地參與其中是其根本的目的。因此,對展示陳列手法的創(chuàng)新是設計的重點,而巧妙運用“留白”藝術能使展示設計用以少勝多的形式提升空間的藝術感染力。

二、當代展示空間中“留白”的表現(xiàn)精神與價值意義

1.虛實相應構建信息的主次關系

作為一種以視覺傳達與感知為主的綜合性藝術,展示空間的整體布局是對各視覺要素具置的規(guī)劃與經營,而能呈現(xiàn)恰當?shù)膶Ρ?。留白的藝術手法能對展品的陳列進行主次劃分,微觀的陳列設計之中的局部空白意在凸顯各種視覺要素的對比與強弱關系。有效地運用對比手法傳遞出陳列道具與展品的主次關系,調整各簡練的空間、頂部與地面的留白恰到好處地突出了靠墻的展品,主次關系一目了然元素的形與量、位置與面積、主體與背景、色彩與光影、材質肌理效果等對比組合關系,就可以產生統(tǒng)一與變化的形式美感。在此需要指出的是,對各要素的空白處理應當盡量簡化或去除繁瑣的裝飾,地面與頂部要保持干凈利落,展示道具宜少而精,陳列空間也需要適當留白。同時,應該根據(jù)陳列風格選擇格調高雅、造型優(yōu)美簡潔的飾物,使展示空間顯露含蓄內斂的獨特氣質。展示設計的本質是信息傳遞,即通過各種視覺傳達方式和展示技巧,運用諸多陳列道具,使受眾感覺到展品最具魅力的一面。所謂的“感覺”,就是以一種難以說清的方式相互滲透、相互聯(lián)系在一起的情景。接受信息的人是各種感覺的集合體。所以,設計師應該對這些信息進行研究,有條不紊地構建一個信息的集合體。展示空間設計中的留白區(qū)域并不能顧名思義,這里的留白區(qū)域不只是局限于顏色中的“白色”。更多的則是指空間中的“空白”,亦指設計者通過精心構思和反復推敲,特意將某個區(qū)域表現(xiàn)為無任何多余的元素和裝飾,使其處于空缺的狀態(tài),也就是借助一定區(qū)域的“虛無”來烘托需要重點展示的內容和主題。而重要目的在于營造一種有虛有實的主次關系,最大限度地獲得觀者的關注,并將觀者的注意力吸引到主要的展品上來,同時營造出簡潔卻不簡單的整體空間效果。原研哉在《設計中的設計》一書中提到,信息的基本品質是“清晰”。他指出,內容雖重要但形式很難被人接受和理解的信息是不具備好的品質的。由此,展示設計師的首要工作就是要對所有相關信息進行梳理,通過清晰地構建使需要表達的信息簡明易懂。而有目的的留白正是設計師在整體構思的基礎上,實現(xiàn)科學性、合理性和實用性高度統(tǒng)一的行為。

2.借助視覺焦點表達主題

老莊追求“無為”“。無為”被視為一種境界——看似什么都沒有,其實蘊藏著耐人尋味的哲理:看起來似乎毫無用處的東西,其實內涵卻異常豐富。正如容器雖然是“空”的,卻能容納和收藏東西。這樣就其擁有的可能性來說,也許異常地豐富。從本質上講,展示空間中的留白區(qū)域是“未被使用的區(qū)域”,“白”即是空的地方,和陳列的實體一樣都是整體的組成部分。盡管留白區(qū)域看起來未被使用,但事實上留白區(qū)域的作用卻不可低估,它為整個作品提供了可以“透氣”的空間和布局上的均衡感。這里需要強調的是對展示空間布局的整體把握并處理好相關細節(jié)之中各個視覺要素間的關系。設計中巧妙地留白,是為了更好地襯托主題和突出重點陳列的物品,并集中觀者的視線使之形成空間層次。留白區(qū)域的環(huán)繞與陪襯,能較好地強調中心區(qū)域的展示效果,因此觀者的視線和注意力就不會被繁雜的元素所干擾,信息的層次感將會更加明確,對觀者視線的引導效果能更上層樓,視覺焦點也就自然形成了。

3.意境的表達與提升

“意境”是指藝術作品中所呈現(xiàn)的一種虛實相生、情景交融的生命律動而顯得韻味無窮的詩意空間。“空白空間”具有獨特的設計意境。在展示設計中,有意識地應用空白美學,能創(chuàng)造出具有現(xiàn)代感的展示藝術空間。適當而合理地留白,會使空間結構趨于簡潔,達到以少勝多、以簡勝繁、耐人回味的藝術效果,展示空間也由此變得更加整體、精煉而雅致。現(xiàn)代主義建筑大師密斯•凡•德•羅的名言——LessIsMore(少既是多),表達了其對設計作品極端簡化的初衷在于探索一種“簡單中見豐富,純粹中見典雅”的可能及途徑,在這一點上實與空白美學的精髓不謀而合。從藝術的角度來審視留白,是通過視覺上的手段給人帶來心理上的輕松與愉悅,還能產生韻律與節(jié)奏感,是在一種動態(tài)之中營造出來的平衡感覺。在看似簡約的手法中卻蘊含著豐富的效果,于貌似輕松隨意地創(chuàng)意中顯現(xiàn)高超的設計功底。這樣的處理會使空間的表現(xiàn)更為生動、獨特。留白的意義包含了理性和直覺,雖說是顯性的表達,其實是是借助隱性的暗示引領觀者去尋找美、發(fā)現(xiàn)美和體味美,最終達到感悟的目的。展示空間與陳列設計中的留白是創(chuàng)作上的一個技巧,由于留白,觀者才有了想象的空間,作品也平添了一種欲說還休的意境及魅力。

三、結語

第9篇:監(jiān)控技術論文范文

摘要:農業(yè)技術的經濟價值必須通過空間擴散來實現(xiàn),而擴散效果的高低卻在一定程度上取決于外部環(huán)境。因此,首先肯定農業(yè)技術空間擴散環(huán)境的重要性,然后對農業(yè)技術空間擴散環(huán)境進行因素分析,構建農業(yè)技術空間擴散環(huán)境評價指標體系,最后提出了優(yōu)化空間擴散環(huán)境的具體措施。

關鍵詞:農業(yè)技術空間擴散環(huán)境工作

科技進步與創(chuàng)新必須借助于有效的技術擴散,才能實現(xiàn)從潛在生產力向現(xiàn)實生產力的轉化,農業(yè)技術也不例外。而相得益彰的外部環(huán)境是推動農業(yè)技術有序擴散的必要條件,對于中國這個地區(qū)差異顯著,經濟發(fā)展不平衡的農業(yè)大國,分析、評價、優(yōu)化農業(yè)技術空間擴散所處的環(huán)境就顯得尤為重要。

1農業(yè)技術空間擴散環(huán)境的作用

農業(yè)技術擴散是一個時間推移和空間蔓延的復合過程,源于某個地域單元的農業(yè)技術逐漸被廣闊的地域范圍所接受、采納、應用就是農業(yè)技術的空間擴散,其擴散的動力來自于技術發(fā)源地與技術接受地的技術落差。從20世紀60年代以來,在借鑒傳播論、替代論、學習論、博弈論等技術擴散理論的基礎上,農業(yè)技術擴散研究也全面展開,其中農技擴散時間維研究(孫振玉,1993;趙緒福,1996)比較突出,而農技擴散空間維研究則較為薄弱。相對工業(yè),農業(yè)是一個區(qū)位自由度較弱的產業(yè),它的區(qū)域性決定了在不同的地域空間中相同的農業(yè)技術會得到大相徑庭的“待遇”,因此,探討農業(yè)技術擴散的空間規(guī)律是研究農業(yè)技術擴散必不可少的工作。

既然是農業(yè)技術在地域空間上的傳播和蔓延,那么擴散行為就必然面臨各式各樣的空間環(huán)境,實質上,農技空間擴散就是一個農技創(chuàng)新與空間環(huán)境相互作用的復雜過程。所謂的農業(yè)技術空間擴散環(huán)境就是一定時空領域內影響農業(yè)技術空間擴散的各類外部因素的綜合體,它具有區(qū)域性、動態(tài)性、差異性、系統(tǒng)性等一系列的特征。

農技的空間擴散有4種方式:就近擴散、跳躍式擴散、等級擴散、隨機擴散。具體采用哪種方式不僅取決于技術本身的性能指標,如贏利性、可得性、風險性、可操作性等,還與外部環(huán)境息息相關:

1就近擴散是技術從創(chuàng)新源向周圍地區(qū)傳播,擴散呈現(xiàn)空間的連續(xù)性。擴散前提是創(chuàng)新源地與相鄰地區(qū)有著相似的環(huán)境,聯(lián)系方便,互動明顯。

2跳躍式擴散是技術從創(chuàng)新源向空間上不相鄰的地區(qū)擴散,之所以放棄擴散的鄰近效益,是因為相鄰地區(qū)與創(chuàng)新源的環(huán)境差別顯著,不宜作為技術接受區(qū),于是技術跨過相鄰區(qū),向遠處適宜區(qū)邁進。

3等級擴散是創(chuàng)新源的技術按照中心地等級體系由上至下地進行,一般遵循大城市—中等城市—小城市—農村的次序。

決定技術擴散方向的不是距離遠近,而是擴散環(huán)境對技術的接受能力,正是各級地域環(huán)境所形成等級落差推動了技術的梯度推移。

4隨機擴散是一種無規(guī)律的擴散,這種無序狀態(tài)是由于地區(qū)之間信息不暢,對所要擴散地區(qū)環(huán)境缺乏了解所致。由此可見,在一定程度上,正是擴散環(huán)境的異質性造成空間擴散方式的多樣性。技術擴散環(huán)境不僅影響擴散的空間類型,還影響擴散的效果和速度。技術擴散的動力除了來源于擴散要素的本身,即:技術創(chuàng)新地和技術接受地追求利益最大化的動機;而且,還來源于擴散環(huán)境的激勵,如農業(yè)產業(yè)化、規(guī)?;募夹g需求,政府新型的農業(yè)政策鼓勵。同時,環(huán)境也會成為擴散運行的阻力,如滯后的農業(yè)發(fā)展水平,閉塞的信息環(huán)境。因此,擴散環(huán)境是技術空間擴散的外因,在技術擴散的空間效應中起著舉足輕重的作用。在我國“科技興農”已經達成廣泛共識,近年來每年都有大量的農業(yè)技術創(chuàng)新成果問世,但平均轉化率低,農業(yè)技術推廣工作在操作上存在盲目性、在策略上缺乏針對性、在運行上呈現(xiàn)低效性。

我國的一些農業(yè)科技園區(qū)由于對當?shù)睾暧^環(huán)境缺乏細致的考察,“獨善其身”,溢出效益非常有限,農業(yè)園區(qū)內的成果無法帶動當?shù)剞r業(yè)經濟的發(fā)展,形成又一輪“嵌入式”經濟現(xiàn)象。例如:西北楊陵的農業(yè)科技園區(qū)的繁榮和園區(qū)外農村地區(qū)的落后形成強烈的反差。因此,農業(yè)技術空間擴散的環(huán)境研究勢在必行,它一方面可以幫助農技創(chuàng)新源地的技術推廣者更好地了解技術擴散的外部因素,從而針對地域特征采用適宜的推廣模式,提高農技創(chuàng)新擴散的有效性。另一方面,可以為渴望先進技術的農業(yè)地區(qū)優(yōu)化和改善自身環(huán)境,積極地迎接技術進步與創(chuàng)新的成果而提供決策服務。

2農業(yè)技術空間擴散環(huán)境的要素

本文根據(jù)對農業(yè)技術擴散運行的影響程度將眾多的外部因素歸納于6個子環(huán)境系統(tǒng),對各個子系統(tǒng)及所屬因素進行剖析,以便掌握系統(tǒng)的全貌。

(1)自然生態(tài)環(huán)境。農業(yè)是人們利用自然環(huán)境提供的條件,依靠動植物的生理機能,促進和控制生物與自然環(huán)境相適應,將自然環(huán)境中的物質、能量轉化成為農產品的生產過程。

農業(yè)生產的一切活動都是循序漸進在給定的光、熱、水、土等自然因素的作用下進行的,農業(yè)所具有的強烈的季節(jié)性、連續(xù)性、周期性、地域性,使得它與自然環(huán)境的關系特別密切。因而,不同的自然環(huán)境決定了不同的農業(yè)生產方式,也決定了不同的農業(yè)技術需求。技術推廣主體必須了解一個區(qū)域的自然生態(tài)條件,考評生態(tài)的承載能力和脆弱程度,根據(jù)環(huán)境的自然屬性,因地制宜地推廣與地方自然環(huán)境相協(xié)調的農業(yè)技術,真正實現(xiàn)技術對經濟的帶動。

(2)農業(yè)發(fā)展水平。

先進的技術總是被高水平的地區(qū)首先接受,然后再向下一個層次滲透,農業(yè)技術也是如此,因而,農業(yè)發(fā)展的水平與農業(yè)技術的等級是相吻合的,客觀地評估地區(qū)現(xiàn)存農業(yè)生產方式和技術貢獻程度,有助于明確農技擴散的方向和類型。農業(yè)的規(guī)模經營,可以使農業(yè)機械化技術的應用達到規(guī)模門檻,因為相比小規(guī)模分散的小農經濟,大規(guī)模的集中式的農業(yè)經營可以有效地積累原始資本,降低農戶采用新技術的風險,在中國地區(qū)間的土地經營規(guī)模的差異往往造成地區(qū)間技術采用的不平衡。農產品的深度開發(fā)和加工,農業(yè)產業(yè)鏈的延長以及農業(yè)產業(yè)鏈內部結構的升級都可以調動農戶投資新技術的積極性。事實表明,農業(yè)產業(yè)化經營是激發(fā)農民新技術需求的重要因素。

農產品的需求層次也可以影響農民進行技術革新的興趣,在恩格爾系數(shù)不斷降低的前提下,居民對農產品質量的要求卻不斷升級,綠色農產品、無公害農產品的風靡促使農民通過技術手段來占據(jù)新的市場。

(3)中介服務狀況。市場化和社會化的各類農業(yè)技術中介機構是農業(yè)技術空間擴散的橋梁,它們所提供的盈利性或公益性中介服務是推動技術成果在創(chuàng)新源地和技術接受地之間流動的重要力量。農業(yè)技術中介服務表現(xiàn)為:進行市場調研,收集市場信息,宣傳新型技術,輔助農民選擇技術;組織供應良種、新飼料、新農藥等先進生產資料;對農民進行技術指導和培訓;收購或推銷在新技術指導下生產的農產品等等。

完善規(guī)范的農技中介機構能夠與農民互動互惠,益于擴散主體與擴散客體之間建立穩(wěn)定、快捷的供給與需求關系,可以減少農技擴散的隨機性,促進農業(yè)科技資源在空間的合理配置。

(4)信息網(wǎng)絡環(huán)境。技術擴散最典型的空間特征就是距離衰減效應,即隨著距離的增加,擴散的強度逐漸降低,而便捷的交通、郵電、信息網(wǎng)絡可以有效地降低距離的摩擦系數(shù),使得技術擴散的范圍擴大。

因此,區(qū)域必須具備開放性,擁有四通八達的外聯(lián)網(wǎng)絡,為技術創(chuàng)新方與技術接受方相互交流所產生的人流、物流、信息流的自山流動提供物質載體。在農村,人們獲取信息的途徑除了親戚鄰里的口頭言傳,還依賴各種信息媒介,有傳統(tǒng)的報紙、雜志、圖書、廣播、電影、電視,還有先進的互聯(lián)網(wǎng),這些信息渠道能夠消除山于信息不充分而造成的技術擴散的不確定性,增加了擴散的成功率。特別是快捷的互聯(lián)網(wǎng)平臺可以輕易地克服空間的阻隔,大幅減少農技空間傳播的時間和成本。

(5)農業(yè)科技政策。

“科技興農”是我國加速農業(yè)發(fā)展的長期戰(zhàn)略,為了確保這一戰(zhàn)略的實施,必須有一系列的完整規(guī)范的科技政策和行為規(guī)范作為支持。科技政策是農業(yè)技術擴散的軟環(huán)境內容,引導、協(xié)調、規(guī)劃、扶持著各項與農業(yè)技術有關的行為。正確的農業(yè)科技政策導向是優(yōu)化科技資源配置,加快技術傳播擴散的保障。在農業(yè)科技政策體系中有財稅政策、金融政策、人才政策、組織政策、對外政策以及農業(yè)科技成果的評估、獎勵、轉換制度等組分。由于農業(yè)比較利益低,多數(shù)技術又具有公益性,研發(fā)和推廣需要大量的資金投入和靈活的融資渠道,因此,財政優(yōu)惠政策是政策體系中的關鍵組分。

(6)社會文化環(huán)境。

新型技術的接受度與地區(qū)的人口素質、文化背景、教育程度、年齡結構、偏愛喜好、心理素質密切相關。教育程度較高者一般是新技術先驅者,而文化水平較低者都為新技術的追隨者,素質的高低決定著接受者掌握技術的水平和運用技術的熟練程度;年齡構成中,青年者居多則傾向于高風險、高報酬的技術,老年者居多則傾向于減輕勞動強度的機械化技術。在民風民俗中,如果社區(qū)氛圍過于封閉,農民則會對于生產條件的改善、新技術成果的應用反應遲鈍,對新技術采取保持常態(tài),規(guī)避風險的做法。

3農業(yè)技術空間擴散環(huán)境的評價

根據(jù)農業(yè)技術空間擴散環(huán)境的定性分析,本文遴選出具有說服力和代表性的因素作為環(huán)境評價的主要考量,以便從定量角度來完成對環(huán)境質量的綜合評價,如附表所示。在指標體系中,每個因素都有相應的參考解釋性指標,其中一些不具備具體數(shù)值的定性指標,可以通過模糊價值評判進行量化分級。

繼而,可以通過層次分析法、主成分法等方法來確定各個因素的權重值,通過線性加權法,得到一地農技擴散環(huán)境的綜合評價值。

4農業(yè)技術空間擴散環(huán)境的優(yōu)化

目前,我國的農業(yè)技術空間擴散環(huán)境有許多不盡人意之處,極大地制約了技術擴散的效率,因此,推動農技空間擴散有必要從環(huán)境的完善與優(yōu)化入手。根據(jù)環(huán)境因素在整個技術擴散系統(tǒng)中的重要性與可控程度,因地制宜、有的放矢地展開。

(1)加強生態(tài)環(huán)境保護,營造可持續(xù)發(fā)展的農業(yè)環(huán)境。20世紀70年代以來,以機械化、石油化和能源化為主要標志的現(xiàn)代化農業(yè)波及全球,化肥、農藥的大量使用在提高土地生產率的同時,也帶來了一系列生態(tài)問題,例如:耕地退化、土壤板結、作物病蟲害加重、農產品安全性下降等。因此,為了營造可持續(xù)發(fā)展的農業(yè)環(huán)境,必須走生態(tài)農業(yè)、高效農業(yè)、特色農業(yè)的道路,選擇綠色農業(yè)技術、可再生能源技術,清潔生產技術、無廢少廢技術,通過構建循環(huán)型農業(yè)來實現(xiàn)經濟、社會、自然三者的和諧。

(2)消除地區(qū)與部門之間的擴散屏障,促進技術要素在空間的流動。地區(qū)的開放與合作是推進農技空間擴散的動力,而行政保護、部門壟斷、地區(qū)封鎖是阻隔農技空間流動的桎梏。因此,必須打通地區(qū)間農業(yè)科技資源的交流“壁壘”,使技術擴散所需的各類資源在自山流動中得到最優(yōu)配置。進行技術市場的有序化與規(guī)范化建設,通過營造公平競爭的市場來激勵技術交易。整合和集成固有的農業(yè)技術資源,建立有效的科技資源共享機制,將一個個異構的、封閉的農業(yè)創(chuàng)新與推廣的小系統(tǒng),鏈接成為聯(lián)通與互融的區(qū)域農業(yè)科技大平臺。

(3)將市場配置與政府調控有機結合,加大農業(yè)技術推廣政策的優(yōu)惠力度。農業(yè)是基礎性產業(yè),比較利益低,需求彈性小,農業(yè)技術又多具有公益性或外部性,單靠市場的力量,無法完全解決農業(yè)技術空間擴散的問題,因而必須將政府調控和市場配置相結合。政府的調控主要表現(xiàn)在:通過法律法規(guī)規(guī)范技術市場運行,保障技術供給方和使用方的合法權益;在稅收、信貸、價格等方面為農民采用技術提供更大的政策優(yōu)惠,以降低農民技術革新的風險。對于環(huán)保型農業(yè)技術的傳播考慮支付部分資金補貼,以經濟利益激發(fā)農民保護生態(tài)的自覺性。在財政政策中,保證農業(yè)支出的漲幅高于財政收入的漲幅,大力進行農村基礎設施環(huán)境建設,增強造血機制。

(4)提高技術推廣機構的空間滲透力,構建體系健全的農業(yè)技術推廣網(wǎng)絡。為了適應技術擴散的空間特點,農業(yè)技術推廣機構在空間上的布局應形成全方位、多層次的網(wǎng)絡結構,但是,我國現(xiàn)有15.5萬個農技推廣機構多設置到縣一級,真正需要技術指導的鄉(xiāng)村卻成為技術推廣的盲區(qū)。因此,為了與實際地域系統(tǒng)的等級體系相吻合,應建立健全省、市、縣、鄉(xiāng)、村、隊6個層次的技術推廣體系,省設立農技推廣總站,統(tǒng)籌全省農技推廣工作;市、縣建立推廣中心,承擔管理和推廣雙重任務;鄉(xiāng)、鎮(zhèn)成立農技服務站;行政村成立農技組,配備農民技術員;大隊建立科技示范戶,根據(jù)不同的功能定位,滿足農民經常性、多樣性的技術需求。

(5)推動農業(yè)信息化建設,拓寬信息渠道,促進技術交流?;ヂ?lián)網(wǎng)技術可以省略交流的中間環(huán)節(jié),將技術擴散的網(wǎng)絡組織結構扁平化,增強擴散傳播者和技術接受者之間的可知性和透明度。

同時,互聯(lián)網(wǎng)對于地域空間的超越性特點非常適合鄉(xiāng)村分散的居住模式,因此,應通過信息化建設為農技傳播構筑平臺。在我國農村應繼續(xù)加強信息基礎設施建設,統(tǒng)一農業(yè)信息標準,豐富農業(yè)信息資源,降低信息使用成本。完善現(xiàn)有的農業(yè)信息中心、農業(yè)信息數(shù)據(jù)庫、宏觀決策支持系統(tǒng)、農業(yè)專家系統(tǒng),建立資源共享機制,逐步將科研院所的信息化推向農村與農戶的信息化,為普通農民提供決策服務。

(6)普及農業(yè)知識、開闊農民的眼界,增強農民的科技意識。在我國,農民整體素質偏低、技能缺乏是制約農技空間擴散的主要原因。今后應繼續(xù)貫徹落實農村九年義務教育,提高農民的基本素質。根據(jù)農民素質的層次性選擇相應的推廣方法,深入淺出地進行農業(yè)科技宣傳,開展中級農業(yè)教育和短期職業(yè)培訓,培養(yǎng)農民對外界的新技術、新市場反應、判斷、理解和正確決策的能力。在有條件的地方,鼓勵農民參與農業(yè)技術研究過程,研究出真正為農民服務的新技術。

參考文獻:

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[2]趙維雙.技術創(chuàng)新擴散的環(huán)境與機制研究[D].吉林大學博士論文,2005.

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