发布时间：2023-03-21 17:07:29
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《数控技术》是全日制普通工科高校机电专业必修的一门专业课程，其教学内容包括数控机床的组成和工作原理，数控编程和加工，数控机床的故障诊断和维修等。数控技术是利用数字信息对机床设备空间运动坐标实现控制，其集机械、电子、自动控制、计算机技术为一体，使得数控技术课程在教学中较为抽象、复杂，从实用和操作的角度看，其教学实施也必然对课程实验（实践）环节提出较高要求，使该课程具有鲜明的实践性特点[1]。在目前我国作为世界制造基地的背景下，数控类技术人才大量需求，包括数控机床制造，数控加工等行业。目前，数控技术人才培养有两个层次，一个高职类院校，主要培养实用型的数控加工人才；一个为普通高校数控技术方向，培养更高层次数控技术人才。受教学培养计划限制，我校数控技术课程教学采用理论教学和课内实验的教学模式，其中课内实验 6 个学时，课时偏少，实验设备偏少，导致学生实践教学效果不好，对数控技术理解不透彻，动手能力不强的问题。因此，如何解决数控技术实践工程动手能力，更好学习理解数控技术这门应用型较强的课程，是需要解决的问题。结合我校的教学改革计划和存在问题，近年来在机电专业数控技术课程改革中，注重对实践教学环节进行了较大幅度的改革，加大实践教学课时，采用分层设置实践教学环节，通过采用课内实验，综合实训和开放选修三个层次实践教学环节结合，全面培养学生的实践动手能力，解决问题的能力和团队协作能力。
2．实践教学体系改革实施
在我校机电专业教学计划中，数控技术课程为《数控技术》（32 学时）以及课内实验等实践性环节，它们在该专业系列课程中占有重要的位置，也是培养学生程素质和创新能力的一个重要载体。因此，在本课程教学改革中，遵循 “注重基础知识，以培养实践能力、综合应用知识能力、创造能、在实践中主动获取知识的能力为主要目的”的指导思想[3，4]，在数控技术实践教学改革中体现了分层次、循序渐进的特点，涉及到课内实验、综合实训、开放选修实验等多个阶段。
2.1 课内实验项目设置在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是增加学生的感性认识，以直观认知为主，不强调学生的动手能力。因此，设置了《数控机床认知实验》《数控车床编程实验》和《数控插补实验》等三个课内是项目，共 6 个学时。《数控机床认知实验》利用本校机械工程实验中心已有的数控车床、数控铣床、数控加工中心等数控机床，以教师结合实物讲解为主，使学生了解数控机床的各个组成部分，工作原理等基本知识。《数控车床编程实验》以教师讲解演示为主，使学生了解数控编程加工的基本知识。《数控插补实验》以专门开发的插补实验软件演示为主，使学生了解数控插补原理。课内实验结合理论课程教学进度，分组进行，实验类型有演示实验和验证实验，注重基础性知识的实践训练。
2.2 综合实训项目设置在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是锻炼学生的实践动手能力，利用所学理论知识运用到实践中的能力，巩固和拓展课程知识，培养学生综合分析问题的能力以及动手能力。因此，数控技术实训内容按模块化划分，强调循序渐进，相关训练针对性强，应用性强，设置《数控加工仿真实训》《数控加工实训》《数控安装调试实训》三个实训项目，共计 3 周。在《数控加工仿真实训》项目设置中，考虑到由于高校的持续扩招学生人数大增，而实验设备-数控机床属于高技术、高附加值产品，其机床本体和控制系统品类繁多，价格高昂，一般数控车或铣床单价约十万到二三十万，加工中心则动辄几十万甚至数百万。如果数控课程的实验、实训环节完全依赖数控机床，则需大量数控机床，投入巨大、消耗多、成本贵、实验风险高，学校将无力组织实践教学[2]。近年来，市场上出现了基于虚拟现实技术开发的数控加工仿真系统，实验者可在此计算机系统平台上实现演示、分析数控加工从零件设计图到加工程序调试直至动态切削演示的全过程，包括毛坯定义、夹具刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试等，甚至具有工件的三维测量功能；能够仿真 Fanuc 、Siemens 、PA 8000、三菱、大森数控、华中数控和广州数控等主流系统，提供数控车床、数控铣床、加工中心等各种机床面板；面向数控加工技术初学者，具有强大的数控知识呈现功能，具有用于辅助教学的各种模块设置。学生通过软件模拟仿真基本上可解决学生熟悉机床控制面板及数控系统操作等问题，具有使用成本低廉、安全性高、方便辅助授课等特点。因此，根据学校实际情况，设置了《数控加工仿真实训》实训项目，实训时间 1 周，为此采购了宇龙数控加工仿真系统。通过仿真实训，可使每一个学生单独使用一台计算机进行数控编程、操作和加工全过程的模拟训练。《数控加工实训》项目，实训时间 1 周，实训内容包括数控车床和数控铣床两种数控机床的编程加工。安排在学生完成《数控加工仿真实训》项目之后，此时，学生在进行《数控加工仿真实训》项目时已经把要加工的零件程序编程完成，并在在加工仿真系统中仿真运行，检验了程序的正确性。这样，在实际的机床上完成典型零件的编程加工操作时，可以节约大量占用机床时间，解决了设备不足的问题。《数控安装调试实训》项目，实训时间 1 周，实训内容包括数控系统的连接、调试（包括参数保护、回参考点、丝杠螺距误差补偿、伺服驱动单元调试、PLC 编程）和故障诊断（包括机床故障模拟与诊断、主轴变频单元的故障诊断）等实训内容。通过该项目实训，使学生能掌握数控机床安装调试方面和数控故障诊断方面的能力。为了开展这个实训内容，已有设备不能满足要求，为此采购了南京日上自动化设备有限公司开发的数控实训设备，来完成这些实训内容。在本层次的实践教学项目设置中，根据学校实际情况，通过软件仿真实训和实际机床操作实训结合的方式，用有限的资金，解决了设备不足的问题，使每个学生在这个环节能得到充分的动手锻炼的机会。通过学生单独使用软件仿真加工，锻炼独立操作的能力；同时，通过数控加工实训和安装调试实训的分组操作，培养学生团队合作完成任务和解决问题的能力。
2.3 开放选修实验项目设置
在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是培养学生的在数控机床设计开发方面的创新能力。目前，开发式数控系统的出现，为数控机床（数控系统）的设计开发提供了一种方便的途径。因此，在这本环节设计了《开放式数控系统开发》的开发选修实验，利用固高公司开发的基于运动控制卡的二维开放式数控平台，学生可以在上面定制自己的数控系统。本环节时数 32 学时，运行模式为开发选修实验，针对部分对数控技术有兴趣的学生选择。可在此基础上组织学生参与大学生科技创新计划项目。
3．总结
本县治安视频监控系统于2008年开始构建，09年正式投入使用，它主要由三大部分组成：一是县政府牵头建设的平安城市“天眼”工程；二是公安机关内部自建的监控系统，用于对枪弹库及局机关下属各部门的重点部位进行监控（红外定像监控头）；三是社会单位自建自用的监控系统（正在建设属于第三期工程尚未投入使用），其中包括金融系统、公共娱乐场所、及厂矿企业安装的监控系统。
二、当前视频监控系统建设应用中存在的问题
1、我县“天眼”视频监控系统是一期工程建设的社会治安动态视频监控系统，共有35个视频探头，以单独立杆标准安装在县城各个重要路口及位置，该视频探头虽可360度旋转，并自动记录图像，但因建设模式采用的是“电信建设，公安租用”，所以在设备选型、配套设施等方面都存在有一定的局限性，首先目前电信采用的前端摄像机和编码器等设备型号较早，参数、性能等不能满足我县安全监控工作需要，有些监控录象机的参数、性能等在相关网站上查找不到。其次对监控点安装时没有考虑到辅助光源，造成白天图像效果尚可，夜间因光源不足或缺少光源、监控摄像头防护罩未及时清理灰尘，造成视频监控成像模糊，无法辨认，大大降低了实战效能。如所安装的35个视频探头在夜晚光源不足或缺少光源、监控摄像头防护罩未及时清理灰尘时，造成视频监控成像模糊，无法辨认。由于以上种种原因严重影响社会治安视频监控系统的实战效能，我们建设社会治安视频监控系统的目的不是为了看，现在连看都看不清的一个监控系统，更谈不上服务于实战、更深层次的应用了。
2、现有技防监控系统覆盖面虽高，但单位值班人员落实不够好。监控室内值班人员不足，无法保证夜晚值班质量，因值班人员严重不足，从而导致值班人员没有足够的时间去认真观察监控图像，不能及时发现犯罪，只能亡羊补牢。
3、对已建的技防监控系统使用及后期维护还存在一些问题。一是缺乏具有熟悉监控系统的专职人员对技防监控系统进行监控；二是日常线路的维护和保养工作没有及时得到落实，导致许多监控点出现图像不清及黑屏等问题无法及时得到解决。
4、视频功能本身不合理，虽可以360度人工旋转，但无法自动定时定角度旋转，实现全天候、全方位监控。
5、监控器的位置摆放不合理，观察不到关键位置和必经之路或摄像机易被破坏。主要体现在监控点施工不规范，安装质量大打折扣，施工中直接将摄像机安装在建筑物、路旁电杆或其它附属物上，既不安全，也不利于全方位监控，有的监控点安装时没有考虑辅助光源，造成白天图像效果尚可，夜间图像效果模糊，大大降低了实战效能。
6、多个新建住宅小区及重点部位未安装视频监控。从目前我县社会面监控系统使用情况看，视频监控系统建设虽然起步较早，但与经济快速发展、农村加快建设、动态治安控制的要求相比，与发达地区相比，建设速度仍然滞后，监控探头总量还不多、密度不大，部分重点单位、企事业机关、道路街面、公共复杂场所、居民住宅小区等还存在监控盲区，金融单位、加油站等内部监控设备安装还没有完全到位。特别是居民小区、企业事业等单位重点部位在主动落实技防措施上显得力度不够，仅靠公安机关一家“单打独斗”，导致社会面监控系统覆盖率不高，根本无法与当前日趋复杂的社会治安形势相适应。
三、对技防监控系统的建议
1、在建设过程中要注重图像存储质量、有效画面抓录、图像保存时间等，最大限度地满足实战需求
在技术层面上，要广泛应用无线传输、网络传输、移动监控、人像自动识别等高端技术，并积极协调电力部门配合支持，确保夜间监控区域光亮度达到要求，提高监控图像清晰度。在后续维护上，要建立一支设备维护队伍，在各个点确定一至二名维修人员，负责日常检查督导定期维修，以确保系统正常运转。要组织相关维修人员对监控设备的视频功能进行合理调整，使它们自动定时定角度旋转，达到全方位自动监控。对监控器的位置摆放不合理的地方，进行重新安装和调整，使关键位置和必经之路等都能得到有效防控。
2、统一规划，在建设布局上实现全覆盖
县委、县政府要结合我县实际，出台全县治安监控实施方案，限时、保质、保量完成任务。采取单位筹资、县奖励的办法解决投资经费，并严格落实奖惩制度，鼓励先进，鞭策后进，全面推进。在治安保卫重点单位、集镇街道、车站码头、公共复杂场所，治安卡口、治安复杂地区等，要突出重点，全面安装视频监控。在县道、省道要合理布建监控探头，要合理布局，并且定时抓拍。各监控系统、监控点之间要互为补充、有机衔接、联成网络，做到跟踪接力、连续拍录，不留空白和盲区，做到全面覆盖。
3、健全规章制度
进一步建立健全设备维护制度、值守人员工作制度、监控信息调阅复制制度、监控信息分析制度、业务培训制度等一整套监控系统管理工作制度，把设备运转、安全维护、服务运用、信息调阅等各个环节的工作纳入规范化管理轨道，用制度强管理，确保系统高效运转、发挥作用。对运用系统预防制止犯罪、发现重大线索证据破案或提供重要情报信息的要及时给予奖励，并坚持监控成效与奖金福利、评先评优、年度考评相结合，激发值班及维护人员的工作积极性；对因工作失职造成严重后果的，要落实责任倒查，严肃责任追究。
1.1RS-485总线RS-485是串行数据接口标准，1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。杨卫中等（2006）[1]开发了基于现场总线的分布式温室自动控制系统，系统硬件由上位机、智能控制器和智能节点3层组成，采用RS-485总线作为层间通信网络。曹洪太等（2006）[2]提出了一种针对温室环境监测的基于WEB的数据采集和信息系统设计方案，从软、硬件的角度介绍了系统的实现方法。硬件系统通过RS-485总线与数字传感器连接，并与具有联网功能的监控计算机构成温室现场监控系统。韩慧（2012）[3]设计了一套能实时控制温室内温度、湿度以及CO2浓度等多参数的温室环境监测系统，由一台PC机与多个下位机组成主从式分布结构，采用RS-485总线通信网络进行数据传输，可实时采集各环境参数值进而进行远程控制。杨靖等（2013）[4]设计了一种基于RS-485总线和短距离无线通信方式相结合的温室环境监控系统；在每个温室内，由无线传感器网络构成一个测量单元（网关节点），各测量单位通过485总线与计算机连接。RS-485接口具有良好的抗干扰性，按其接口组成的半双工网络一般只需二根连线，长的传输距离和多站能力等优点使其成为首选的串行接口，但是RS-485总线的主从和半双工的工作方式难以实现各节点之间的数据交换，且存在效率低、实时性差等问题。
1.2CAN总线CAN总线（ControllerAreaNetwork）即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。胡真明等（2007）[5]设计了基于CAN总线的温室环境单片机测控系统，系统主要由上位机、CAN现场总线、智能测控节点组成，考虑到一般是几栋温室连成一片以及在大型温室里通常都有若干个测控点，基于CAN总线的优越特性、可以将若干个温室的测控点和具有CAN接口的PC机监控站通过CAN总线连在一起。张颖超等（2009）[6]利用CAN总线的特点和性能优势，提出基于CAN总线的温室监测系统的实施方案，采用主从方式，通过CAN总线将每一个独立的监测节点连接起来，实时采集数据传送到上位PC机进行处理；同时自定义了CAN总线通信协议，并给出数据通信流程。为了提高温室控制系统的效率、性能和智能化水平，李晓静等（2010）[7]基于CAN总线，设计了一种结构简单、实用性、可靠性相对较好的温室群控系统设计方案。张丽红等（2011）[8]基于CAN总线设计了温室节水灌溉控制系统，系统能够实现连栋温室内多小区的灌溉自动控制，可集中管理，也可独立控制。相对于RS-485总线，基于CAN总线的分布式控制系统具有以下优势：①工作于多主方式，无主从之分，数据通信实时性强；②节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，总线上其他节点的操作不受影响；③通信直接传输距离可达10km/5kbps，挂接设备数达110个；④报文为短帧格式，并具有硬件CRC校验，传输时间短，出错率极低。
2无线通信方式
与有线方式相比，无线通信网络是一种以数据为中心的自组织无线网络，具有可快速临时组网、拓扑结构可动态变化、抗毁性强、无需架设网络基础设施等优点。常用的无线通信方式有ZigBee、蓝牙、WIFI以及GSM/GPRS技术等。
2.1ZigBee技术ZigBee这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线网络技术，工作在2.4GHz的ISM频段上，符合802.15.4标准，主要用于近距离无线连接。运用这种技术将温室监测系统中的各种电子设备组成一个无线传感器网络，从而方便快捷地对温室环境参数自动监测，这将是温室环境控制的又一突破，具有重大意义。Zhou等（2007）[9]基于ZigBee技术，设计了一个温室监控系统，温室内传感器使用星形拓扑结构，而温室与管理系统之间使用网络拓扑结构。针对温室布线复杂、扩展性差、维护困难等缺点，江儒秀等（2008）[10]提出基于ZigBee无线通信技术的温室环境群控的解决方案，采用JN5121-DKl03模块设计了基于ZigBee树型网络拓扑结构的分布式温室群控系统，并介绍了整个系统的设计方法。Hwang等（2010）[11]利用无线传感器网络组建立了三层温室红辣椒管理系统，传感器、监控相机等数据采集为物理层，传感器管理、数据库服务等为中间层，WEB应用、PDA应用等为应用层。传感器包含环境传感器和生长传感器，环境传感器用于采集植物生长的环境信息，如照度、温度、湿度、风向、风速、CO2浓度、营养液EC、pH等；生长传感器用于测量叶温、茎秆直径、植株高度、体积等的变化。Park等（2011）[12]开发了基于ZigBee的温室测控系统，采集的环境参数包括作物叶片温湿度、环境温湿度和露点测控系统，所有测量数据存储于数据库服务器，并为远程用户提供查询服务。Fukatsu等（2011）[13]采用智能体（Agent）技术实现无线网络节点与Internet的连接，并开发了基于WEB的农田信息监控管理系统。陈勇等（2012）[14]提出了一种基于物联网的农业灌溉监控系统，采用ZigBee无线通信技术实现对地表下植物根部深度土壤含水率进行立体监测。应用ZigBee技术，可以通过无线传输方式实现每个节点温室环境控制器与管控计算机的组网和灵活的网络数据传输，提高了温室群控系统的可靠性和灵活性，并大幅度降低了成本。
2.2蓝牙通信技术蓝牙（Bluetooth）技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，使各种设备在无线连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段，而且不容易受到外界干扰源的影响。杜辉等（2005）[15]将蓝牙无线通信技术和现场总线技术相结合用于温室群控，环境传感器与温室现场控制器之间通信采用蓝牙技术，而温室现场控制器与中央监控计算机的通信使用CAN总线的方式，以提高系统的可靠性、抗干扰性以及灵活性；并以蓝牙芯片EricssonROK101007和CAN总线为例，阐述了基于蓝牙技术的分布式温室气候监控系统的硬件与软件设计方法。Kim等（2008）[16]利用无线传感器技术设计了一个定点精准线性移动灌溉系统，该系统采用蓝牙技术实现无线传感器网络与基站的通信,并利用GPS技术定位灌溉点。黄晓鹏等（2008）[17]设计一种基于DSP和蓝牙无线传输技术的分布式沼气加热温室控制系统，环境传感器与现场控制器的通信采用了蓝牙技术，采用的DSP处理芯片具有CAN总线功能，克服了温室内部管道和线缆布置复杂以及线缆容易老化、损坏的缺点。贾海政等（2009）[18]基于蓝牙技术设计了一套温室温度自动检控系统，测温点与执行机构(加热器、通风窗)实现无线连接，系统根据作物不同时期对温度的需求，将温度控制在适合作物生长的最适宜温度区，使作物快速、高效生长，提高经济效益。
2.3无线WIFI技术/无线局域网WLANWIFI（WirelessFidelity）网络,符合IEEE/802.11b协议，是由AP（AccessPoint）和无线网卡组成的无线网络，组网方式较为简单，主要优点是无线接入、高速传输以及传输距离远。为管理一组温室，Serodio等（2001）[19]开发了一个分布式数据采集和控制系统，并将多种技术用于数据通信。在每个温室内，底层传感器与控制器的连接采用频率为433.92MHz的无线局域网（wirelesslocalareanetwork,WLAN）。Mizunuma等（2003）[20]开发了一个可以在大田和温室使用的基于WLAN技术的作物生长监测系统，并实现了远程控制，他们认为远程控制策略可以极大提高产量和降低劳动量。马增炜等（2011）[21]设计了一套以集成了WIFI功能和ARM内核的智能温室环境控制系统，实现了通过无线网络对智能温室内温湿度、光照和CO2浓度的采集、汇总、显示和记录。Otoniel等（2012）[22]提出了一种自动监测系统,基于一个低成本WIFI技术的图像传感器，周期性的捕捉和发送农田作物的病虫害信息到远程控制站。温室监控系统充分利用现有普及的WIFI网络资源，有效地提高了无线网络的通信距离和覆盖面积，具有成本低、普及性好、兼容性强、传输带宽、传输速度快、标准化等优点。
2.4GPRS/GSM通信技术GPRS（GeneralPacketRadioService,通用分组无线服务）是一种分组数据承载业务，具有实时在线、按量计费、快捷登录、高速传输、无距离限制等优点，广泛应用在手持式仪器设备、农业物联网等领域。Mancuso等（2006）[23]在一个番茄温室中设计了一个监控系统，采用无线传感器网络对空气温度、相对湿度、土壤温度等进行测量；并开发了一个基于WEB技术的植物监控应用。当测量快速变化时，报警信息就会通过短消息服务（SMS）或GPRS方式发送到温室管理者手机中。孙忠富等（2006）[24]针对农业对象具有的多样性、多变性、以及偏僻分散等特点，提出了一种基于GPRS和WEB技术的远程数据采集和信息系统方案，将485总线与数字传感器连接，并与监控计算机构成温室现场监控系统，利用GPRS无线通信技术建立现场监控系统与互联网的连接，将实时采集信息发送到WEB数据服务器。李莉等（2009）[25]设计一种结合嵌入式技术、无线传感器网络技术的温室环境信息采集与监测的系统，系统控制终端基于ARM9和嵌入式Linux操作系统进行设计，用于温室环境数据的接收、实时显示和存储，通过GPRS方式实现与远程管理中心的通信。张西良等（2010）[26]构建了三层次无线传感器网络系统，将短距离无线传感器网络通信技术与远程GSM网络技术相结合,以实现无线传感器节点和远程管理计算机之间信息高效无线传输。Antonio等（2011）[27]提出了一个基于无线传感器网络技术的农田信息的数据采集系统，该检测系统由GPRS网络与集成检测电路构成，通过传感器和GPRS通信模块实现数据采集和传输，满足了作物信息实时获取的要求。GPRS通信方式适合远距离并且不具备有线网络的情况下的数据传输，采用包交换的优点是在有数据需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的数据量计价，这对用户来说是比较合理的计费方式。
3常用通信技术比较
上述6种作为温室监控系统常用的通信方式各有特点，在不同的应用场景下可以发挥各自优势，扬长避短，也可以将这6种通信方式进行组合，达到高效、远程传输的目的。常见的是适合近距离的通信方式和远距离传输的GSM/GPRS结合，刘士敏等（2013）[28]设计了针对温室大棚中温湿度、CO2浓度、光照强度和土壤温度等参数的无线实时监控系统，采用WIFI技术的无线传感器网络对环境参数进行采集，当超过预先设定的阈值时，可以通过蜂鸣器报警和GSM短信息报警。李颖慧等（2013）[29]设计了基于ZigBee的营养液电导率实时测量自组织网络，同时系统集成了GPRS模块，实现了营养液电导率与温度信息的远程传输与监控等功能。有线通信具有高可靠性、速度快、稳定等优点，但布线繁琐、成本较高。无线通信方式具有设备移动性好、不需或只需少量布线的优点，但存在易受环境影响和延迟较大的不足。从发展角度而言，WIFI网络因具有带宽较宽、传输速度快、兼容能力强、抗干扰能力强等优点[30]，将会成为设施农业温室监控系统重要的信息传输方式，也将是温室信息传输技术的重要研究方向。
4结语
关键词GPRS；热网监控系统；通讯终端；调度中心
1引言
我国北方地区冬季供暖普遍采用集中供热方式。通常一个城市有几个区域供热网，一个区域供热网包含有几十个到上百个换热站。为了使热网尽可能地在最佳工况下稳定运行，热网监控系统需要将各换热站的运行数据传送给调度中心，以便调度人员随时了解各换热站的工作状况和有关信息，实现全网的热能统一调配。
热网的特点是点多面广，距离较远，现场情况千差万别。因此，我国多数城市的热网监控系统都没有专门铺设通信线路，而是采用数传电台或电话线拨号上网【1-3】。采用数传电台作通信设备，需要向无线电管委会申请专用频点，易受风雨雷电的影响，需要人工巡查维护，并且由于体积大和发射功率大，易对仪表运行造成干扰。利用电话线拨号上网方式，虽然安装费用低，但运行期间电话费很高，速度不稳定，也无法很好的满足系统需要。
针对上述两种通信方式存在的不足，本文采用GPRS无线通信方式予以解决。GPRS是在现有GSM系统上发展的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务【4】。现有的基站子系统(BSS)可以提供全面的GPRS覆盖。GPRS网络具有如下特点【5】：永远在线、按流量计费、高速传输、组网简单灵活、维护便捷、使用安全。因此，使用GPRS构建热网监控系统，可以充分弥补现有通信方式的不足。
2系统结构与总体方案设计
热网监控系统由换热站现场测控设备、GPRS通讯终端和调度中心组成。系统的拓扑结构如图1所示。
图1热网监控系统总体结构图
监控系统的工作过程一般分为以下几个步骤：
(1)现场测控设备实时采集热网运行数据，对数据进行处理、分析，根据分析结果对换热站设备的运行状态进行调节；
(2)响应GPRS通讯终端的数据发送请求，将采集处理后的数据上传给通讯终端。通讯终端将数据打成IP包，通过GPRS网络，经Internet发送至调度中心；
(3)调度中心软件将IP包解包，还原数据，并根据热网总体运行情况实现远程监控。
本文主要设计通讯终端和调度中心两部分。设计的主要内容包括终端硬件电路设计、TCP/IP协议处理、终端与调度中心的互联、调度中心的网络接入与功能实现等。
3GPRS通讯终端设计
3.1硬件电路设计
通讯终端的硬件结构如图2所示，其中最主要的是微处理器和GPRS模块。本设计采用PhilipsLPC2106作为微处理器，它是一个支持实时仿真和跟踪的ARM7TDMI-SCPU。考虑到其内部已带有一个64KB的SRAM和一个128KB的高速Flash，因此无需外扩存储器。
GPRS模块选用SiemensMC39i，可工作于EGSM900和GSM1800两种模式，支持语音、短消息、数据业务和传真等。模块内集成天线、RF和基带处理器等，支持标准RS-232接口，外接SIM卡。它支持AT指令集，与微处理器的接口比较简单。
图2通讯终端硬件结构图
本系统扩展了RS232和RS485通讯接口，采用LPC2106的UART0口来实现。RS232接口用于终端与PC机进行通讯，主要用于系统调试；RS485接口用于终端与用户设备之间的数据通讯。整个系统的输入电压为高质量的5V直流稳压电源，共需要4种电压。CPU内核电压为1.8V，I/O口电压为3.3V；MC39i电压范围是3.3～4.8V，取4.3V供电；其余部分5V供电。
3.2终端软件设计
终端软件设计采用在嵌入式实时操作系统下编程的方法，软件结构主要包括以下几个功能模块：终端初始化模块、GPRS通信初始化模块、TCP/IP协议处理模块和应用程序模块等。
为了节省费用，通信终端采用了动态IP地址分配方式，即终端每次上电后GPRS网络为其分配动态IP地址和端口号，终端将此动态IP地址和端口号发给调度中心，以便于调度中心访问。终端需要定时向调度中心注册，以维持先前动态分配的IP地址和端口号。
终端上电或复位后，首先等待参数配置命令，如果收到配置命令，则进入配置状态；否则，读取片内用户Flash中保存的配置信息。接着通过串口向GPRS无线模块发送相应的AT指令，GPRS终端开始进行拨号和PPP协商过程。当PPP协商成功，无线模块登录网络成功后，系统通过加载PPP/TCP/UDP/IP等协议，同中心建立起Socket连接，数据的双向传输通道建立，系统进入发送接收用户数据、监测上报故障和定时向中心注册的循环状态。
4调度中心设计
调度中心的主要功能是：接收各换热站通讯终端发来的数据，并对数据进行分析处理；保存各终端的动态IP地址，监视各终端的状态；维护热网数据库，提供用户数据查询、打印报表；实现调度与远程控制等。
这些主要功能由软件实现，使用了VB6.0进行开发。软件设计主要包括6个相对独立的功能模块：实时监测模块、数据分析模块、数据库管理模块、远程控制模块、参数设置模块、换热站自动上传报警信号处理模块，如图4所示。
调度中心有以下几种组网方式：光纤专线方式；ADSL方式，中心需要申请一个固定的IP地址，或使用动态IP地址+域名；GPRSMODEM方式，使用SIM卡绑定固定IP地址的方式。本系统采用ADSL+固定IP地址的接入方式。在对GPRS通讯终端进行配置时，写入这个固定的IP地址，这样终端一开机就能自动与调度中心进行通信。调度中心数据收发的流程如图5所示。
图4调度中心软件功能
图5调度中心数据收发流程图
5结束语
城市集中供热行业中，利用计算机技术监控热网的运行可实现能源的充分利用，减小环境污染。同数传电台相比，利用GPRS网络传输数据可靠性高，在建设成本和维护成本上都有很大的优势，对于供热企业提高工作效率和生产管理水平、保证供热质量和热网的安全稳定运行具有重大的现实意义和广泛的应用价值。随着GPRS网络的完善和费用的进一步降低，基于GPRS网络的热网远程监控系统将得到更广泛的应用。
参考文献
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[3]董志国.集中供热管网的监控系统[J].煤气与热力，2005，25卷10期：19～21
一、电火花加工数控系统的软件结构
电火花加工数控系统是在华中I型数控系统平台上开发而成的，采用软件模块化结构分析、设计方法，扩展了电火花自动加工模块、手动加工模块、加工参数编辑模块、界面显示模块等部分，其软件结构如图1所示。
各扩展模块的主要功能分别为：
（1）自动加工模块，主要是在运动控制接口的基础上针对电火花加工的运动特性，实现数控加工的功能。自动加工是指将机床调整好，找正结束并选择加工参数后进行的加工方式，整个加工过程中不必进行人工干预和加工参数调整，其特征是操作简单、加工效率高，加工出的工件精度高。
（2）工件找正模块，它是一种断续的加工方式，可以根据需要一步步地进行调整。
（3）参数设定模块，是指根据加工的实际情况，将一些电加工参数预先设置好，包括加工极性、脉冲宽度、脉冲间隔等。它们也可根据加工的情况进行修改，需考虑的因素如电极对材料、加工性质等。
（4）界面显示模块，实现当前系统主要参数或状态的显示和加工状态的实时仿真。当系统进行电火花加工时，调用数控平台自身所带的插补器轴运动控制函数控制轴的运动，即可进行相应的加工。
扩展功能包括MDI、PLC、故障诊断和参数设置，是数控系统的基本功能模块，主要是方便操作者对机床进行调整、查看机床状态、对机床故障进行准确定位、设置机床的各种基本参数。
二、工艺卡式编程
由于电火花加工为专用的数控加工系统，同时在加工过程中的影响因素也很多，采用G代码文件的方式存在着过多的控制参数量，使得G代码编程的实用性并不好。为了适应该系统工艺参数过多的特点，在华中I型开放式数控系统平台上对人机界面进行了扩展，采用了工艺卡式编程方式，将专家工艺数据保存在数据文件中，作为推荐值提供给用户。用户在加工前根据实际电极对材料及加工要求调出已设置好的参数文件作为加工规准的初始值，有效地解决了电火花数控系统加工电极种类多、工艺参数多的编程控制问题。另外这些设置的参数也可方便地修改并保存为文件，使该系统具有良好的操作性和友好的人机界面。
工艺卡式编程具有简单而直观的表现形式，编程人员只需要确定工艺卡片中的各个加工参数量，就可完成加工编程。这种方式对加工过程的控制是通过把读入工艺卡的参数转换成加工控制指令，再将运动控制指令送入数控系统的运动控制接口中从而实现整个加工过程。
三、实时状态检测的软件实现
在电火花加工过程中，一般认为存在4种典型的放电状态，即开路、短路、火花放电、电弧放电（包括过渡电弧放电和稳定电弧放电），再加上脉冲间隔一起共5种状态。我们把间隙状态检测电路的输出结果送入数据采集板带缓冲的锁存器中进行锁存，以便于PC机随时读入状态信息。
华中I型开放式数控平台的底层软件包提供了一个创建进程的函数，由它生成一个任务。具体函数如下：
此函数的功能就是创建一个进程，返回值为空时表示创建进程失败。第一个参数是进程名，字符串，长度小于>；第二个参数是进程入口函数，即进入具体实现的函数，所创建进程的功能就是由这个函数实现。
在电火花整个找正和加工过程中，将定时调用此函数以产生一个实时检测进程。此进程实现的功能有：读取数据采集板指定的端口值并对相应各位进行判断，以确定极间属于何种状态供控制程序进行处理，后续的程序控制模块就根据端口值的处理结果对加工过程进行相应调整，直到系统调用进程撤销函数结束检测进程。
四、电火花加工的过程控制
1、主要控制环节
（1）进给伺服控制。其作用是及时调整间隙的大小。间隙过大时，加工会停止；间隙过小时，会造成拉弧烧伤或短路。另外，调整间隙的大小也间接调整了工作电流。
（2）脉冲间隔、脉冲宽度的自适应控制及自适应抬刀。
2、主要控制过程
（1）根据放电间隙的状态，自动调节脉冲间隔的大小。当发生短路或电弧时增加脉冲间隔值，以防止或避免拉弧烧伤；当加工处于正常但不是最佳状态时，相应减小脉间的大小，提高加工速度，充分发挥脉冲电源的潜力。
（2）根据放电间隙的状态，自动调节脉冲宽度的大小。当发生短路或电弧时减小脉冲宽度值；当加工处于正常但不是最佳状态时，相应加大脉宽的大小。
（3）间隙状态恶化，而加大脉冲间隔又不见效时，则要迅速抬刀，要求抬刀时的运动速度要快。
对加工过程控制的二次开发主要是调用系统伺服轴控制函数。根据端口值的处理结果对加工过程进行相应调整，直接控制轴运动来完成过程控制功能。
3、控制程序流程图
1概述
随着经济建设的发展，商用建筑（写字楼、宾馆饭店、大中型商场等）大量兴建，1997年全国房屋建筑竣工面积达62244万平方米，其中住宅占53.8%、商业建筑占25.4%[2]。目前国内兴建的采用中央空调的商用建筑普遍存在着高能耗的问题，例如清华大学在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计，这些商场的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a，而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a，也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40％。空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分，占总能耗的50～60％。初步估计目前全国商用中央空调用电量为400万～450万kW。按重庆和上海的统计，中央空调用电量已分别占全市总用电量的23％和31.1%[3]，给各城市的供配电带来了沉重的压力。随着现代化建设的发展，能源供应会更加紧张，将会导致影响经济的持续发展。一般中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50％左右，对于商场和综合大楼可能要高达60％以上，因此节约商业建筑空调能耗是刻不容缓的。
空调系统的能耗主要有两个方面，一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗，如压缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或燃气，锅炉耗煤、燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵所消耗的电能。
冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定，建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素有室外气象参数（如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等），室内空调设计标准，外墙门窗的传热特性，室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。风机、水泵的输送能耗受所输送的空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响，风系统、水系统的流量和阻力的影响因素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设备的阻力和效率等。针对上述影响因素和商业建筑的特点，商业建筑空调节能的技术措施可归纳为七个方面：减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。
2减少冷热负荷
冷热负荷是空调系统最基础的数据，制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号，降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，所需的配电功率也会减少，这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少，运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施：
2.1改善建筑的保温隔热性能
房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手：
确定合适的窗墙面积比例，不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。
合理设计窗户遮阳。
充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。
2.2选择合理的室内设计参数
商业建筑空调的主要目的是创造一个舒适的室内空气环境，满足人们办公、学习、娱乐等的舒适及卫生要求。美国供热制冷空调工程师学会设计手册[1]（ASHRAEHandbook）的基础篇里，给出了人体感觉舒适的室内空气参数区域，大约是空气温度13℃～23℃，空气相对湿度20％～80％。
如果夏季设计温度太低或冬季室内设计温度太高，都会增加建筑的冷热负荷。在满足舒适要求的条件下，要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度，尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度，不要盲目追求夏季室内空气温度过低、过干，冬季室内设计温度过高。
2.3局部热源就地排除
商业建筑中的有些房间，由于使用功能的需要，会在房间的局部产生较大的散热量，例如厨房的灶台、医院消毒间的消毒柜、电话机房的交换机等。在空调系统设计过程中，应考虑在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风，将设备散热量直接排出室外，防止热量散发到室内，以减少夏季的冷负荷。但是在运行中，这些排风机可能没有开启或者发生故障并得不到及时的更换和修理，那么这些局部热源就会造成很大的冷负荷，浪费冷量和破坏室内热环境。
2.4控制和正确使用室外新风量
由于新风负荷占建筑物总负荷的20～30％，控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。下图为北京某写字楼典型工况的冷热负荷各分项的比例：
图3-1冷热负荷分项比例
由于新风负荷接近总负荷的1/3，所以要严格控制新风量的大小。除了严格控制新风量的大小之外，还要合理利用新风。春秋季或冬季，有些房间仍需供冷，此时当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时，可采用室外新风为室内降温，可减少冷机的开启量，节省能耗。
减少新风负荷应从以下两方面着手：
不要随意提高最小新风量标准
杜绝非正常渠道引入新风
3提高冷源效率
评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数（COP，CoefficientOfPerformance），是指单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关，仅取决于被冷却物的温度T0’和冷却剂温度Tk’，T0’越高，Tk’越低，制冷系数越高[4]。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高，否则制冷系数就会较低，产生单位冷量所需消耗的功量多，耗电量高，增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施：
3.1降低冷却水温度
由于冷却水温度越低，冷机的制冷系数越高。下图显示了某离心压缩制冷机的制冷效率与冷却水温度的变化关系：
从右图可以看出，冷却水的供水温度每上升1℃，冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理，停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭，否则，来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高，冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后，应及时检修，否则冷却塔的效率会下降，不能充分地为
冷却水降温。
3.2提高冷冻水温度
由于冷冻水温度越高，冷机的制冷效率越高，右图显示了某冷机制冷系数与冷冻水供水温度的关系。从图中可看出，冷冻水供水温度提高1℃，冷机的制冷系数可提高3％，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度；关闭停止运行的冷机的水阀，防止部
分冷冻水走旁通管路，经过运行中的冷机的水量较少，冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。
4利用自然冷源
由于建筑室内的人员、照明灯光、电脑的设备的散热量的影响，在春秋季当室外空气温度较低时，室内空气温度仍然较高，仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区房间，即使在寒冷的冬季，由于室内的散热量没有途径散发到室外，室内仍需供冷。此时如果开启冷机供冷，不仅由于此时冷负荷较小，冷机制冷系数较低、能耗大，而且极端不合理。
比较常见而且容易利用的自然冷源主要有两种，一种是地下水，另一种是春秋季和冬季的室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度，所以地下水不仅可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量，而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气，此时室外空气较低，可用于空调系统供冷。例如，北京春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃，冬季室外空气湿球温度一般低于0℃，这种温度下的空气是较好的冷源，可用于空调系统供冷。
室外冷空气的利用有两种方法：一是春秋季利用低温室外空气供冷，当室外空气温度较低时，可以直接将室外低温空气送至室内，为室内降温。为了能实现在春秋季利用低温室外空气供冷，空调系统设计时注意要有足够的新风道引入室外新风。第二种方法是利用冷却塔供冷，适合没有足够的新风道为室内送室外新风。具体方法是春秋季利用冷却塔将冷却水温度降低，再通过板式换热器冷却冷冻循环水，被降低了温度的冷冻水送到末端的散冷设备，如风机盘管、空调箱，将冷量送到各个需要供冷的房间。
此外，冬夏季利用全热交换器回收冷热量，也可起到很大的节能作用。为了保证室内空气足够新鲜，满足人们的舒适要求，空调系统需要从室外抽取一定量新鲜空气送入室内，同时将室内污染物浓度较高的空气排至室外。而这部分排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数，冬季比室外空气热，夏季比室外空气冷。通过全热交换器，将排风的冷热量传递给新风，可以回收排风冷热量的70～80％左右[5]，有明显的节能作用。
5减少水泵电耗
空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用，而且耗电量也非常大。下图是对北京12家星级宾馆空调水泵耗电量的调查结果：图3-4空调水泵耗电量比例
从上图可以看出，空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8％～16％，占空调系统耗电量的15％～30％，耗电量接近于全楼照明用的电量，所以水泵节能非常重要，节能潜力也比较大。减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手：
5.1冷却水开式系统改为闭式系统
开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外，还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池，将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的入口，这种冷却水系统成为闭式冷却水系统，冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量，只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力，所以所需要的水泵扬程要
比开式冷却水系统小得多，因此水泵的能耗也就小很多。例如北京某饭店冷却水系统为开式系统，制冷机房和冷却水池设在一层，冷却塔设在十层屋顶，距地面33米，冷却水泵扬程为67米，配电功率为180kW，而改成闭式冷却水系统后，冷却水泵扬程只需25米，配电功率仅为75kW，每年可节电18万度，合人民币10.8万元。
5.2减小阀门、过滤器阻力
阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。在空调系统的运行管理过程中，要定期清洗过滤器，如果过滤器被沉淀物堵塞，空调循环水流经过滤器的阻力会增加数倍。
阀门是调节管路阻力特性的主要部件，不同支路阻力不平衡时主要靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡，以保证各个支路的水流量满足需要。由于阀门的阻力会增加水泵的扬程和电耗，所以应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。
实际工程中有很多不合理地调节阀门开度，造成水泵电耗无谓浪费的现象。例如北京某饭店的空调水系统的压力分布如下图所示：
根据上图水系统的运行压力分析可以看出，在热交换器和热水循环泵之间的阀门（此阀门的开度仅有25％）和管路消耗了0.2Mpa的扬程，泵后阀门（此阀门的开度仅有25％）消耗了0.08Mpa，而加压泵总的扬程才0.25MPa，加压泵出口的阀后压力为1.12Mpa，还低于热交换器的出口压力，加压泵的加压都消耗在了其前后的管路阀门上了，并不起到真正的加压作用。所以从冬季供热工况而言，加压泵是多余的。如果取消标准层加压泵，每年可节省电耗22万度，节省运行费16.5万元。
5.3提高水泵效率
水泵功率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0～最大效率（一般80％左右）变化。在输送流体的要求相同，即要求的输出功率相同的条件下，如果水泵的效率较低，那么就需要较大的输入功率，水泵的能耗就会较大。因此，空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵，使其工作在高效率状态点。空调系统运行管理时，也要注意让水泵工作在高效率状态点。
5.4设定合适的空调系统水流量
空调系统的水流量是由空调冷热负荷和空调水供回水温差决定的，如下式所示：
(3-1)
式中：
G――水流量，kg/h；
Q――冷热负荷，kcal/h；
Δt――供回水温差，℃。
从上式可看出，空调水供回水温差越大，空调水流量越小，从而水泵的耗电量越小。但是空调水流量减少，流经制冷机的蒸发器时流速降低，引起换热系数降低，需要的换热面积增大，金属耗量增大。所以经过技术经济比较，空调冷冻水的供回水温差4～6℃较经济合理[4]，空调热水的供回水温差10℃较经济合理，大多数空调系统都按照5℃的冷冻水供回水温差和10℃空调热水供回水温差的工况设计。
空调循环水泵的耗电量跟流量的3次方成正比，如下式所示：
(3-2)
式中：
N――水泵耗电功率，kW；
S――管路阻抗，表征管路特性的参数，kPa.s/m6；
G――水流量，m3/s；
――水泵效率。
实际工程中有很多空调系统的供回水温差只有2～3℃，如果将供回水温差提高到5℃，水流量将减少到原来的50％左右，所以如果水流量减少50％，水泵耗电量将减少87.5％，节能效果非常明显。但是实际工程中常出现如果减少水流量，有些房间就会出现夏季室温降不下来的情况，而不得不提高流量、降低温差来运行。出现这种情况的原因是水系统中各个支路阻力不平衡，夏季过热的房间所属的支路阻力大，当流量减少时，阻力大的支路水流量减小到不能满足需要的程度，致使房间过热。如果加大流量，阻力小的支路就会超过需要的水流量，那些阻力大的支路的水流量则刚好满足要求，不会出现夏季室温降不下来的情况。这种空调系统的运行是以增大流量和耗电量为代价的。
变频水泵的使用
室外空气温度、湿度参数在整个供冷季和供暖季是在不断变化的，所以空调系统的冷热负荷在一年中也在不断变化，并不保持一成不变。空调的冷热负荷一年中变很大，全年大部分时间的负荷只有最大负荷的50％左右。当空调冷热负荷变化时，由公式（3－1）可知，所需要的空调冷热循环水量也随负荷相应变化。水泵的流量、扬程、轴功率和转速间的关系如下：[7]
(3-3)
式中：
n1，n2――电机转速；
G1，G2――水流量；
H1，H2――水泵扬程；
N1，N2――水泵轴功率；
所以通过改变水泵电机的转速，就可以连续地改变水泵的流量。电机的转速跟交流电的频率成正比。通常市政电网的电流频率是50hz，变频调速水泵就是利用变频器改变电流频率来改变水泵转速和流量。
由于建筑全年平均冷热负荷只有最大冷热负荷的50％左右，如果通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化，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统水泵能耗的12.5％，节能效果是非常明显的。
6减少风机电耗
空调系统中风机包括空调风机以及其它送风机、排风机的，这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的，右图显示了北京某饭店空调系统各设备能耗所占的比例：
空调系统风机电耗所占比例最大，风机节能的潜力也就最大，风机的节能也应引起最大的重视。减少风机能耗主要从以下几个方面入手：定期清洗过滤
图3-6某饭店空调系统各设备耗电量比例
定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。
7改善空调系统控制
目前很多商业建筑的空调系统未设空调自控，也有很多商业建筑的空调自控系统因年久失修而无法使用，这使得空调系统的运行管理很不方便。特别是对于面积较大的商业建筑，可能有上百台空调箱、新风机组，运行管理人员连每天启停空调箱都没有足够的精力去实现，更不用说适时地调整空调箱的运行参数，让其节能运行。因此很多商业建筑的空调箱、新风机在空调季节只得让它们全天24小时运行。如果为空调系统加装自控系统，即使是最简单的启停控制，也可以极大节省空调能耗。例如北京某写字楼、饭店，面积13.5万平方米，有空调箱、新风机组90多台，而运行管理人员只有十几人，空调箱、新风机在空调季只能全天24小时运行。如果只为空调系统增加启停控制，每年可节电130万度，节约运行费78万元。
8总结
目前中国商业建筑建设量大，商业建筑的能耗较发达国家高40％左右，商业建筑的节能是非常重要、刻不容缓的一项工作。商业建筑的空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分，通过上述具体措施，可以有效的降低商业建筑的空调能耗，并且已建成的商业建筑空调节能具有投资回收期短、效益高的特点，有利于商业建筑空调节能工作的开展。
参考文献
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[2]中国统计年鉴(1998)，中国统计出版社。
[3]何雪冰，刘宪英，中央空调节能有关问题的研讨，99西南地区暖通制冷学术年会论文集。
[4]彦启森主编，空气调节用制冷技术，中国建筑工业出版社，1981年7月第一版。
[5]钱以明，高层建筑空调与节能，同济大学出版社，1990年2月第一版。
公共艺术大多数和传统的雕塑和建筑艺术相关，但它又不仅仅是一个雕塑或一组建筑，而是超越了这些传统艺术独立在外。也正因为如此，公共艺术和其他的形式艺术是没有可比性的。目前，我国的公共艺术包括有以下几种，分别是：壁画、雕塑、装置和景观小品等，而近几年它的表现形式也扩大到灯光、水景、烟雾、多媒体和一些动态装饰等等。我们通常所说的城市公共空间指的是供城市居民日常生活和社会集体活动使用的室外空间，比如说公园、广场、街道和大型公共体育场等。当然上面所说的是狭义上的公共空间。而广义上的公共空间则是扩大到城市公共设施用地，比如说商业区、绿地和中心活动区等。不管是狭义上还是广义上的城市空间，都可以看作是城市的一个舞台或客厅，它就是城市对外的脸面，也为城市带来了更多的活力和丰富的色彩。
2公共艺术介入城市公共空间设计中存在的问题
城市的发展也直接带动了城市公共艺术的发展。虽然这种发展体现了我国公民的民利和公众对于艺术和美的追求，但同时在快速发展中也使公共艺术出现很多问题，比如说城市公共艺术设施的数量在不断增加，但质量并没有得到保证。就那北京来说，北京市有百分之八十的城市公共雕塑据检测是不合格的，这些雕塑不仅仅质量不行，而且艺术性也不够强。不仅没有美化环境，反而会影响到周边居民的生活环境和质量。这种不合格城市艺术设施存在的现象在国内很多城市都有。根据以上分析的各方面，我们可以总结出在现在我国城市的公共吸取存在以下几个问题：
（1）与城市整体规划、环境、设计相脱离。
公共艺术的存在主要是美化城市环境和提高城市居民的生活质量。所以它的存在和城市的整体设计、规划和环境设计都有莫大的关系。因为它一旦脱离了城市这个平台和载体，就没有其存在的意义了。不过我国因为在这一块发展时间较短，所以很多城市在做整体规划和设计时没有考虑到城市公共艺术设施的设置问题，所以在后期安放时，多是在城市改造中设置的。这样一来就使城市公共艺术设施和周边的环境不协调。当然有些公共艺术的设置也很成功。
（2）整体设计水平不高。
我国的城市公共艺术设施在各个城市中大多相似，尤其是广场雕塑类，在形态上多是一些柱体、圆球、三角等几何体组合，每个城市都大同小异，所以体现不出来每个城市的个性，更体现不出雕塑的艺术价值。这一点就说明了我国目前对于公共艺术设施的整体设计水平很低。当然这不仅和设计者的自身修养、工作态度和能力相关，同时也和其他行业的协调配合有关。
（3）制作工艺整体较差。
这个问题在我国城市公共艺术设施中是普遍存在的，它不仅显示的是制作者的技术和水平，同样也显示了其工作态度问题。例如，很多制作者为了节约成本和制作时间，使制作工艺的质量大打折扣。所以在我国很多城市都可以见到这种制作工艺和质量极差的公共艺术品。
3合理发展我国的城市公共艺术设计
我国城市化进程非常快，所以怎样合理、有序地发展我国城市公共艺术就是一个值得思考的问题，在现在我国需要加大对于城市公共艺术设施的研究，对于当前出现的一系列问题，我国也应该出台相应的机制来改变目前这种状态。
（1）加强相关行业的配合，减弱行政干预的意识。
在我国是以行政来决定很多行为，而我国很多的城市公共艺术品的创作和设置都受到各种程度的行政干涉。甚至在一些城市，领导的品位直接就决定了艺术品的形态。这种现状导致最直接的后果就是使绝大多数的城市公共艺术品价值丧失而变成艺术垃圾。所以作为一个城市的行政决策者，对于城市公共艺术设施最好是只提出自己的意见而不是直接下达行政命令，因为行政权力一旦超越了相应的界限，那就一定会产生很多的负面影响。另外作为一个城市的公共艺术设施，它的设计和安放需要很多部门的配合，假如各个行政部门的领导都对其设计和安放进行干涉，那么这个公共艺术设施一定会是不成功的。
（2）制定相应的管理办法。
我国城市公共艺术想要得到合理、长远且有序的发展，就一定要制定出合理详细的指导性文件。这一点在国外早已就得到实施，像美国在八二年就颁布了百分比艺术法令，这项法律规定了所有的公共工程计划方案中一定要有百分之一的经费用于艺术品的设置。自从这个计划案实施之后，纽约公共艺术的发展得到了很大的改变和提高。可以说这个法令的实施对于纽约艺术设施有很重要的意义。当然我国目前经济发展还比不上欧美一些发达国家，但尽管如此还是不能忽略这一块，因为经济的发展是为了提高人民的生活水平和质量，同样公共艺术设施的发展也是为了丰富民众的精神生活。所以制定一项城市公共艺术设施安置标准是非常有必要的。
4结论
论文关键词：《孔乙己》，言简义丰
孔乙己》从发表日到今天，快一个世纪了，她仍然没有被我国的读者所遗忘，一次次地被选入中学语文课本，这足以说明她独特的艺术魅力。小说仅仅通过鲁镇咸亨酒店的日常场景的一角，就展现了孔乙己悲惨一生和人世间的世态炎凉。笔者认为《孔乙己》之所以博得鲁迅本人和后来读者的热爱，很大程度是因为它的一个叙事艺术特点——言简义丰。仅仅用不到三千字的篇幅，高度浓缩的简洁语言就包容了如此丰富的艺术含量。
一、“画眼睛”法刻画人物形象
他说：“要极省俭的画出一个人的特点，最好是画他的眼睛。”【1】这里所说的“画眼睛”就是要传神，以形传神达到形神兼备。“传神的写意画，并不细画须眉，并不写上名字，不过寥寥几笔，而神情毕肖”【2】。鲁迅笔下的许多经典人物就是通过这种“画眼睛的方法”完成的。《孔乙己》故事的展开是以“我”小伙计的视角完成的，对文中出现的人物语言、情态描摹的极其简练，但其背后蕴含的意义却是十分的深刻和丰富。文中对孔乙己的直接描写有：“他身材很高大；青白脸色，皱纹间时常夹些伤痕；一部乱蓬蓬的花白的胡子。穿的虽然是长衫，可是又脏又破，似乎十多年没有补，也没有洗。他对人说话文学艺术论文，总是满口之乎者也，教人半懂不懂的。”【3】“身材很高大”说明孔乙己是一个有劳动能力的人，“青白脸色”说明他没有经历过艰辛的风吹日晒的劳动。“将两个指头的长指甲敲着柜台”的长指甲又一次说明他没有干比较粗笨的体力活。“穿的虽然是长衫，可是又脏又破，似乎十多年没有补，也没有洗”一方面说明孔乙己没有参加直接的体力劳动，另一方面也说明孔乙己为了表现自己与短衣帮不同的读书人身份，自诩为穿长衫的读书人，这可以看出孔乙己迂腐的性格特点。作者紧紧抓住孔乙己身上最明显的身份特征和真实心理意图来表现出一个不从事粗活的读书人孔乙己的形象：迂腐、好要面子。“皱纹间时常夹些伤痕”与后文出现的“孔乙己没有法，便免不了偶然做些偷窃的事”相对应，前面的事例在暗示着他后者的行为，这个细节的相互对比表现含蓄，但蕴含着作者谨慎的写作态度，他们都是在指向孔乙己仅在最穷困潦倒的时候才放下自己清高的读书人身份去偷窃的。这就更加揭示出没有进学的读书人孔乙己的落魄，自认为读书人身份的清高的心理满足和实际的边缘尴尬地位的反差，本质上反映了封建科举制度对孔乙己的人害和摧残有多么的巨大。
但身心备受摧残的孔乙己并没有变的人性冷漠，相反在自己落魄、失意的时候仍然是慈祥的，当孩子们赶热闹围住孔乙己时“孔乙己着了慌，伸开五指将碟子罩住，弯腰下去说道说道，“不多了，我已经不多了。”【4】弯腰下去一个简单的弯腰动作蕴含了孔乙己作为长者面对小孩的怜爱和慈祥。虽然孔乙己自诩高人一等的读书人，但面对天真的小孩子并没有蛮恨的态度而以亲切、慈爱的老人面目出现，这就看出孔乙己不完全是一个迂腐、清高的读书人，他不是一个冷漠的人，他也有人性温情的一面，他同样也渴望与人平等、友善的交流。当孔乙己考“我”茴香豆的“茴”字的写法时，孔乙己说道“不能写罢，我教给你，记着！这些字应该记着。将来做掌柜的时候，写账要用。”，这里的孔乙己分明就是一个体贴、爱护晚辈的慈祥老人形象，他也并非单纯地卖弄自己的学问，他也同时善良地想到“我”光明的未来，教给对“我”以后有帮助的一点点知识。他并没有看轻一个社会地位低下的酒店伙计。单单从这几句异常简洁的话中就可以窥见最简单的人物性格和情态。可见孔乙己本性是善良地，他是一个有着丰富人性的人物，我们从表现中看到几千年的封建科举制度侵害了多少像孔乙己这样本性善良的人，当只有很少一小部分的幸运儿体会着金榜题名的扬眉吐气和喜悦时，喜悦的背后却有着更多像孔乙己这样潦倒、破落失意者。孔乙己的命运可悲、可叹！
文中出现的短衣帮是一个独特的群体，孔乙己和短衣帮一样是站着喝酒的人，唯一的区别是孔乙己穿着长衫。孔乙己是“半个秀才也没有捞到的读书人”文学艺术论文，本质上也是没有任何优越地位的人。短衣帮是做工的人，处于社会的最底层，和孔乙己是平等的，都是底层人物。但在小说中，高明的作者正是通过短衣帮与孔乙己的对话和较量烘托出双方的性格特征和内涵。短衣帮是以取笑孔乙己为乐的，有的叫道， “孔乙己，你脸上又添上新伤疤了！”他们又故意的高声嚷道，“你一定又偷了人家的东西了！”旁人便又问道，“孔乙己，你当真认识字么？”他们便接着说道，“你怎的连半个秀才也捞不到呢？”【5】其中“有的叫道”一般平等的人们在谈话时心平气和的，不会用“叫”这个有某种特殊意义的词，其一是蕴含着众人故意让别人听到的意思，其二这个词表明叫的人是和孔乙己不是统一战线的人。“故意的高声嚷道”“故意”二字表明了众人的别有用心，“高声嚷道”潜藏着众人有意调侃孔乙己，以此引来笑料。从几个简短却处处有意为难孔乙己的问话中，短衣帮们是把孔乙己排除在他们社会阶层之外的，他们是没有因为孔乙己未进学而穷困潦倒而同情他，反而用看似平和实则恶毒的话嘲讽他，他们?钥滓壹菏抢淠模鼋霭阉弊鼍坪笮菹⒌奶缸屎托α隙眩挥幸桓鋈四苷嬲楹屠斫馑挥幸桓鋈四苡萌八档奈屡窗参靠滓壹河馗创嗳酢⒚舾械男牧椤U夤倘缓涂滓壹罕旧砗煤壤磷觯级耐登圆涣夹形泄叵担闹械乃腥硕钥滓壹憾际浅胺淼模饫锿怀龅谋硐至丝滓壹核κ贝牡撞忝裰诙钥滓壹赫庋娜耸抢淠模淙蛔髡叩谋实魇贾帐腔郝胶偷模挥屑ち业恼常杪睿庹亲髡叩母呙髦Γ尤粘W钇匠5乃祷爸锌湃擞肴酥涞恼媸倒叵怠W髡呓鼋鐾ü父龆曰俺【埃谌绱思蛄返挠镅灾校驮毯巳绱朔岷竦娜鲜都壑岛透星椋馐窍嗟备叱男鹗乱帐酢?
文中的掌柜是精明的商人，作者对他的着墨并不多。“在这些时候，我可以附和着笑，掌柜是决不责备的。而且掌柜见了孔乙己，也每每这样问他，引人发笑”【6】掌柜和短衣帮的嘲笑是不一样的，他是为了引人发笑文学艺术论文，为了调节自己酒店的活泼热闹气氛而故意调侃孔乙己，这就让人更感人情冷漠和阴毒。掌柜对孔乙己的念念不忘也仅仅是“十九个钱”。当孔乙己用“手”走到酒店时，掌柜一见面，没有对孔乙己惨状发出任何同情注意，而是急着追回那“十九个钱”，或者说掌柜即使看到了也是视而不见的，因为他们早知道孔乙己是被打断腿了的。掌柜仍然同平常一样，笑着对他说，“孔乙己，你又偷了东西了！”仍然同平常一样，掌柜急着要自己应该得的欠款，还有合理的地方，但面对只能用手走着来酒店的弱小者孔乙己，掌柜没有一丝的同情和不忍，仍然有意揭发孔乙己的身体和心灵的创伤，愉悦自己和麻木的众人，这就是掌柜对孔乙己的极度冷漠。这么寥寥几笔就勾勒出了掌柜的精神世界：冷漠、势利，精明。这也是构成孔乙己所处时代的世态炎凉的一部分。
作者能用如此简练语言勾勒出人物的性格和精神风貌，是因为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逻辑的语言来表现他们。
二、以笑写悲的氛围渲染
小说篇幅短小，不足三千字，“笑”字出现了12次。笑字是一个表情动词，形容人内心愉悦，但因为人类有其复杂的社会性，这个简单的表情动词并非只具有她本来的含义，如小说中出现的“哄笑”“取笑”，众人以揭穿孔乙己的伤疤而故意侮辱，取笑他，从而获得一种自我，这是极其不道德和残忍的行为，但作者正是通过“笑”，通过众人笑孔乙己的画面揭发孔乙己的迂腐和众人对孔乙己的冷漠，从笑中总结孔乙己悲惨的一生，从笑中阐发众人对弱者的冷漠和麻木，从笑中窥视中国旧时代社会的世情和人情的冷漠。“笑”是小说的整体气氛，我们读者也会被文章一开始的快活气氛所感染，“我”一个百无聊赖的酒店小伙计，就因为“只有孔乙己到店，才可以笑几声，所以至今还记得”。【7】 就因为众人故意揭孔乙己的缺点、伤疤而引起孔乙己紧张焦虑、可笑无力的辩驳而引人发笑的场面，孔乙己在咸亨酒店是孤立无援的文学艺术论文，可怜的窘迫和众人的哄笑、欺凌深深地印在了“我”的脑海里。
文中出现两次“店内外充满了快活的空气”，这些做工的短衣帮在辛苦的体力劳动后，在热热地喝了酒休息中，需要一个供人玩笑的东西，来慰藉疲惫的精神，通过欺凌比自己更弱小的人来获得自我满足感和。在看似快活、轻松、愉快的空气中，孔乙己没有笑，“孔乙己便涨红了脸，额上的青筋条条绽出”，他紧张着，争辩着，“立刻显出颓唐不安模样，脸上笼上了一层灰色”他凄惨着。孔乙己在快活的空气中是焦虑的，不安的。作者就通过孔乙己的几个面部表情的变化就揭示了孔乙己可怜的处境和众人不顾孔乙己感受肆意凌辱他的残忍和冷漠。“孔乙己是这样的使人快活，可是没有他，别人也便这么过”这是一句叙事发展中承上启下的话，饱含作者浓浓的同情，一句话揭穿了孔乙己对于众人的作用，仅仅是众人调笑的精神工具而已。这句话相当的简洁，但背后蕴含的意义相当的丰富，用文章下来的故事发展来证明着这个真实的存在。即使面对折了腿的孔乙己用手走到酒店的惨状，所有人向往常一样没有一点恻隐之心，最后孔乙己“便又在旁人的说笑声中，坐着用这手慢慢走去了”众人一直鉴赏着孔乙己的悲惨和弱小，不管孔乙己处境多么艰难，众人对他是从始至终的麻木和冷漠。孔乙己从“笑”中出场，也从“笑”中离开。作者就是通过“笑”来反衬孔乙己的悲，这样更加强烈地揭发了小说的悲剧主题，通过十二个“笑”简洁地勾勒了孔乙己的“惨”和众人的“快活”，从笑和惨的巨大反差中烘托作品的悲痛、沉郁的沧桑感。“《孔乙己》作者的主要用意是在描写一般社会对于苦人的薄凉”【8】正是此小说的主题，这深深地触动了读者内心最柔软的地方，主题的阐发也正是通过作者异常丰富的言简义丰的叙事艺术完成的。
三、四个画面链接的叙事结构
《孔乙己》有13个自然段，文章的叙事结构异常简短，分别选取了孔乙己被嘲笑，孔乙己教伙计“茴”字，孔乙己给孩子散吃茴香豆，孔乙己折退后来酒店喝酒四个画面，作者就是通过这四个轻描淡写的画面，却刻画了有鲜明特征而真实的人物，也表达着深刻的社会意义?宰钌俚氖吕袒丝滓壹憾潦槲粗芯俚谋乙簧涂杀商镜谋缧愿瘛?
文中前三个自然段叙述了咸亨酒店的经营情况和“我”的经历文学艺术论文，为叙述孔乙己做好了背景铺垫。接下来叙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着他笑，孔乙己在这个世界里是被排挤的，没有真正溶入短衣帮的世界。短衣帮们故意戏谑着他的伤疤和痛苦。我们都知道文中的“我”小伙计是小说的叙述者作者正是通过“我”的叙述来完成故事的展开，但“我”是一个学识不高，地位低下的人，他的叙述却有条有理，有着强烈地读者意识，这个小说中的人物有着很强的作者意识的，虽然本质上所有的小说的人物都是作家的一手创造。“我”选取的事例无疑是最能表现孔乙己性格和命运的。不但如此，甚至“我”的叙述顺序安排也异常的精巧，有着明显的精心安排痕迹。在孔乙己被嘲笑的画面中，前部分（第四段）写众人嘲笑孔乙己的偷窃行为，在众人嘲笑孔乙己的后半部分中是众人质疑孔乙己的读书能力，中间却插入一段孔乙己的背景描述，这是作者根据读者的阅读心理而设置的，一般读者在读到孔乙己被嘲笑的场面时，会产生好奇心理，这个孔乙己为什么要偷书而不承认偷，被众人群起而攻之，所以作者就在这个大的场景中插入这一段，正好满足了读者的阅读心理需求，而且这样安排也不会有突兀的不适感觉。不仅如此，也为读者能容易理解下文中众人嘲笑孔乙己连半个秀才也捞不到原因。
参考文献:
【1】鲁迅杂文精编，《南腔北调集.我怎么做起小说来》张秀枫选编，—北京：北京工业大学出版社，2005.5，第182页
【2】《且介亭杂文二集》中五论文人相轻—明术，鲁迅杂文全集，鲁迅著--北京：人民文学出版社，2006.6第173页
【3】【4】【5】【6】【7】鲁迅小说全编，张秀枫选编，—北京：北京工业大学出版社，2005.5，第13页，第14页，第15页