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關鍵詞智能交通系統、電子監控、行車記錄儀、車輛定位、無線視頻網絡傳輸、車載硬盤錄像機
0引言
隨著智能交通系統(IntelligentTransportationSystem,簡稱ITS)在大中城市的推廣和電子監控技術的飛速發展,公交管理部門不但需要了解車輛所在位置和車輛行駛狀況等信息,還希望能獲取現場的圖像,直觀地了解車輛運營情況,這要求公交車有一個完整的電子監控系統。
公交車電子監控系統結合了行駛記錄儀、GPS定位系統、車載數字視頻監控等功能,采用下列先進技術:汽車電子技術、數字視音頻編碼技術、衛星定位技術、無線網絡傳輸技術、惡劣環境下大容量數據存儲技術等,為城市公交集中調度管理和遠程視頻監控提供完整的解決方案。公交車電子監控系統不但是城市智能交通系統的重要組成,也是城市治安監控系統重要的補充。
1公交車電子監控系統
公交車電子監控系統由車載終端機、無線網絡傳輸系統、中心調度管理平臺等幾部分組成。
系統組成結構如下圖所示:
1.1車載終端機
車載終端機對視頻信號、GPS衛星定位信號、行駛記錄儀和報警信號進行采集、分析、處理和保存,重要數據實時上傳至管理中心。
公交車電子監控終端機主體是車載硬盤錄像機,硬盤錄像機將前端攝像機采集的模擬視頻信號進行數字編碼壓縮、存儲,并接入GPS接收機和車輛行駛記錄儀相關數據統一存儲在硬盤中,重要數據可實時上傳,歷史數據可備事后調查使用。
1.2無線網絡傳輸系統
無線網絡傳輸子系統作為整個系統的神經網絡,負責終端到中心的數據傳輸。車載終端對采集到的數據分析整理后,通過無線網絡傳輸系統的平臺將車輛行駛信息、GPS定位信息、車內視頻圖像等網傳至調度管理中心,供管理人員調度使用。
1.3中心調度管理平臺
中心調度管理平臺由管理服務器、流媒體服務器、GIS電子地圖服務器、調度服務器、存儲服務器等組成。對車載終端機和指揮中心主機進行統一管理,系統還可接入公安110指揮中心,在發生重大事件時可及時上傳相關數據,供相關領導及時做出判斷決策。
2公交車監控相關技術的發展趨勢
公交車監控結合了多項先進的電子技術,包括衛星定位技術、數字視頻編碼技術、惡劣環境下大容量數據存儲技術、無線網傳技術和娛樂節目廣播功能等。
2.1衛星定位技術
車載終端機將接收到的全球衛星定位系統GPS(GlobalPositionSystem)的定位信息通過無線網絡傳輸系統定時發送至公交調度管理中心,車輛調度管理人員在指揮中心可獲取公交車輛的行駛軌跡、速度和方向等信息,并做出調度決策。
2.2數字視頻編碼技術
數字視頻編碼算法從最早的MPEG-1發展到目前的MPEG-4和H.264。車載監控對視頻數據編碼壓縮比要求高,采用最先進的H.264編碼技術比MPEG-4
壓縮效率提高30%以上,是目前最優秀的編碼方式,適用于低碼流下的數據存儲和窄帶寬(如:無線網絡環境)下網絡傳輸。在CDMA無線網絡環境下使用H.264編碼技術,可實現CIF格式(352×288)的圖像每秒4~6幀的視頻圖像效果。
隨著硬盤容量的不斷增大,錄像時間和內容也越來越長、越來越多,三路視頻錄像CIF格式使用160GB的硬盤可使用15天左右,在硬盤錄滿后還能對錄像進行覆蓋,循環使用硬盤空間。
2.3惡劣環境下大容量數據存儲技術
公交運行在顛簸、振動的環境下,對數據存儲非常不利。目前,國內外硬盤錄像機廠家針對硬盤減振問題主要使用橡膠、彈簧等原料做成的避振器械對硬盤或整機進行減振;也有的廠家在機械減振的同時加入電子減振功能,即在機械減振的基礎上,使用電子振動感應器獲取外部沖擊信號,收到沖擊信號后驅動硬盤磁頭部分復位到安全區域,避免振動對硬盤的損壞。采用對硬盤進行減振處理或使用抗振效果好的FLASH閃存,可達到數據安全存儲的效果。
2.4無線網傳技術
由于公交車移動范圍大,需要車載終端具備無線網絡傳輸功能,將實時定位信息和視頻圖像傳輸至指揮中心,同時駕駛員和中心可通過無線傳輸模塊的語音功能進行交互。目前,可提供的無線網絡平臺有中國移動的GPRS/EDGE網絡和中國聯通的CDMA網絡。下表對運營商的無線網絡傳輸理論速度進行比較:
無線網絡傳輸理論速度比較表
傳輸方式理論上行速率實際測試速率
GPRS85.6Kbps≥20Kbps
CDMA153.6Kbps≥60Kbps
EDGE118Kbps≥50Kbps
從上表來看,目前運營商的無線網絡速度不是很高,只能傳輸單幀或低幀率(2~6幀)的視頻流信號,視頻圖像流暢性不好,管理中心只能從低幀率的圖像獲取車輛基本運營情況,并做出相應的判斷。在未來3G網絡建設完成后,隨著網絡速率提高,視頻圖像效果將會得到成倍的改善。
2.5娛樂節目廣播功能
車載終端可以使用剩余的硬盤空間進行娛樂節目廣播,5GB的硬盤空間可記錄20小時以上的視頻節目。不少車載硬盤錄像機廠家在產品中加入了娛樂播放功能,利用多余的硬盤空間存儲錄像節目,為公交公司提供公交車內廣告和娛樂節目播放,做到一機多用,以提高設備利用率。
3小結
公交車電子監控系統將分散的多個子模塊集中到一個平臺上進行統一管理,全方位地監控公交車運營情況;公交調度管理人員利用該系統可直觀的了解車輛上運行狀況,并可調用視頻圖像和語音對講功能和司機進行交流。該技術既節約了公交公司電子附加設備的支出,又減少維護管理人員,還可利用車載機的娛樂節目播放功能播放廣告以提高公司收入。
公交電子監控系統具有良好的社會效益,安裝電子監控系統的公交車發生搶劫、盜竊等事件時進行實時報警,將視頻圖像直接上傳至110指揮中心,公安部門可以盡快部署警力以應對突發事件。公交電子監控系統可增強乘客的安全感,對公交車輛上的犯罪行為起到威懾作用。
參考文獻
傳統的電力監控系統所使用的是有線通信技術,雖然該技術性能更好,但是并不適合城市電力監控系統的建設。而且所需要花費的資金較高,在任何一段線路出現問題就會導致整個監控系統無法正常運轉,那么在這種情況下就要發展無線通信技術。以往電力監控系統的通信主要分為三種,首先是利用電力線載波通信技術,其次就是利用電纜和光纖實施通信。最后就是利用大微波技術實現通信。但是這三種通信方式都有其缺陷,例如電力載波通信技術需要電網要達到35kv以上,但是在電力監控系統中主要是監控城市的用電情況,而城市的電網電壓通常是10kv,所以電力載波技術室無法運用在電力監控系統中的,通常電力載波技術是運用在長途電力監控系統中,因為長途輸電電網中的電壓都超過了35kv。而通信電纜和通信光纖雖然通信質量較好,但是相應的其建設資金也較高,而且城市電網的建設速度較快,通信電纜和通信光纖無法及時加快建造步伐。另外還有不少城市為了保證城市形象就使得一些電力設施進行改造,即通信電網建設在地下,那么通信電纜和通信光纖也要隨之改道,這樣無形之中又增加了電力監控系統建設的成本。所以這種方法也沒有得到較多的運用。大微波通信屬于無線通信技術在電力監控系統中也得到了較多的運用,不過運用的范圍有限,因為大微波技術受到微波傳輸特點的影響一般運用在長距離的輸電線路監控系統中,并不適合城市的電力監控系統。城市電力監控系統的建設對于城市居民用電有很大的影響,但是電力監控系統中最重要的通信技術沒有得到較好的解決。而無線通信技術則可以處理電力監控系統中的通信難題,無線通信技術不僅傳輸的速度較快,而且在數據的傳輸過程中不需要通信電纜,信號更為穩定、質量也更高。
2無線通信技術在電力監控系統中的應用
目前電力監控系統中的無線通信技術主要采用的是ZigBee技術,ZigBee技術適用于近距離的電力監控系統,可以進行雙向通信。
2.1快速的傳輸數據
電力監控系統需要快速的數據傳遞,這樣才能夠在終端計算機上對電網進行控制,ZigBee技術的優點之一就是傳輸的速率較快,電網的運行狀態是瞬息萬變的,如果采集設備所采集到的信息不能夠及時的傳遞給終端計算機,那么電力工作人員就無法快速的得知電網的實時運行動態,從而無法對電網進行管控。
2.2提高了工作效率
電力監控系統更大限度的加快了電力部門的工作效率,使其能在電力故障發生之后迅速的反應,并排除故障。但是在沒有運用電力監控系統之前是無法實施快速的檢修與搶修。因此在電力故障發生之后會造成較大的經濟損失。電力監控系統可以很好的改變電力故障中存在的問題,使得電力工作人員能夠在發生電力故障之后迅速的找出故障位置,快速的消除故障,更大限度的挽回經濟損失。
2.3降低系統建造成本
1數控機械施工技術介紹
數控機械施工需要依托多個技術平臺如數據采集、機械控制、現場定位、三維模型設計等,結合通訊技術對現場資源進行優質整合,最大限度走出時間與空間局限,應用機械實現對施工進度的實時跟蹤管理和施工情況的精準控制。數控機械施工現在普遍應用于各類工程,如公路、礦山、機場、公共工程等,利用智能控制系統與機械相聯合組成智能數控設備完成多個關節的施工任務,并完成壓實與驗收。這種施工技術的應用可以實現分環節、分工序的精確控制與多機械、多標段的高效組合,在專業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施工使用數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。數控機械施工技術之所以能夠發揮眾多優勢,關鍵在于應用GPS或實時動態定位控制技術明確機械位置和狀態,利用傳感器采集數據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。與傳統機械化施工低效率、數據反饋不及時、安全性差、對外部條件依賴高等問題相比,數控機械施工在多種技術平合下可高效完成施工人物,節省時間、人力與成本,提升施工安全性,施工中同時完成質量監控,實現管控一體化,減少返工現象。路基填筑數控施工技術流程如下。路基填筑數控施工技術流程設計數據導入系統,架設定位基站運料車裝、卸料數控推土機將料堆散開,自動調整鏟斗進行物料粗平數控平地機根據設計對比自動調整鏟刀進行精平數控壓路機碾壓,實時顯示所壓區域的壓實度和壓實遍數完成及時提供動態數據。
2數控機械技術應用實踐分析
數控機械技術憑借自身多重優越性能在公路土建施工中得到了普遍應用,我們以某地區高速公路建設中某一標段中300m精加工路段為例,分析下數控機械技術的實踐應用情況。
2.1施工后標高誤差
施工標高數據的對比是可以凸顯施工技術精準性和優越性的一個重要指標。與傳統施工技術標高數據對比,數控機械技術在減少誤差提升精準度方面具有顯著優勢,我們以具體數據來進行分析對比。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。從實際數據對比情況來看,應用數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,可見數控機械技術在公路土建施工中優越的控制性能,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
傳統機械施工中,需要數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,后續工作中還需要人工指導機械就位,反復收集整理數據,工作量大,在面臨工程數據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據整合,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,還能夠實現數據的實時采集、自動控制,在施工過程中完成進度控制與質量控制,動態監控全程,實現一體化施工,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,數控產品選擇美國Trimble公司GCS900系統,在長為300m的精加工路段分別應用傳統施工方法和數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據收集,既避免了施工人員對機械施工的干擾,降低安全隱患,同時節約人力和成本投入,二者成本上的顯著差異證實了數控機械施工的優越性。由此可見,廣泛使用并推廣數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合同段引進數控機械化設備天寶GCS900系統,應用于超寬路基平整施工。傳統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,數控機械系統被引入基建施工,以美國天寶GCS900系統為主,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/電源模塊數字設備,實現了一體數控機械化施工,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,數控機械化施工產生了節約時間、節約成本帶來的經濟和社會效益,控制了施工的質量和精度,減少了作業行程和運營成本,并且低碳環保,數據永久保存,便于管理,為后續的道路維護養護提供相關資料。數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
目前制定實現規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,大大提高軟件開發效率。
2基于組件技術的實時測控軟件開發
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。而基于組件建立的軟件架構和應用開發,其最大優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據的處理、評估和顯示,而測控數據主要包括光測、雷測、遙測及GPS測量等類型,其處理過程通常包括數據采集、數據解析、數據處理和結果評估等四個部分,針對以上4種數據類型,在基于組件技術思想下,其處理架構可統一進行設計,如圖1所示。針對靶場測控系統中光測、雷測、遙測及GPS測量等數據處理應用,通過將數據采集組件、數據解析組件、數據處理組件、結果評估組件替換成相應功能的組件,即可實現在保持軟件架構不變的前提下開發出不同的應用系統。
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,就可以將系統中的組件用新的組件替換,以隨時進行系統升級維護。下面以實時測控數據處理軟件中的雷測數據處理應用為例,其軟件的架構如圖2所示。當需要對系統進行升級維護時,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,從而實現系統的升級維護。
2.3利用組件復用技術實現軟件功能擴展
組件復用是利用已有組件創建新組件,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,并把調用請求轉發給內部組件即可實現包容,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,軟件開發不僅有大量的、功能強大的商業化組件可以使用,而且有應用廣泛的、成熟的靶場測控系統專用組件可以使用,如組件化的數據接收、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據處理系統的軟件功能,對于靶場測控系統建設具有重要的現實意義。
3結束語
關鍵詞:建筑電氣工程;質量控制;安裝過程
隨著社會經濟的發展,建筑工程建設的需求也越來越大。現代社會,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,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的正常運行,甚至引發重大的安全事故。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
要培養合格的技術人員,使其具備豐富的專業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節的主次進行確定分類,實現各設備的交接協調,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,根據規范超前控制,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、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;管線敷設要根據設計圖紙和實際情況進行,避免在穿線時出現纜線太多、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、插座的安裝要穩固,線盒不要埋設過深,根據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。
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節的質量控制。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劃、配合、執行。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.
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展方向,本文就這些軟件本身及其發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軟件已經用于暖通空調系統的設計和決策,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的運行工況和能耗情況進行模擬,從而據此選擇最優的設計方案。
不難發現,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、從離線到網絡的發展過程,隨著計算機軟件技術和網絡技術的不斷發展,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展大致經歷了三個階段:起步、發展、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)發展階段(20世紀80年代左右)
國家出資研制開發《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秀軟件,并在此后的數年里,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。
3)成熟階段(20世紀90年代)
Windows的出現,以及AutoCAD的推廣應用,各種空調CAD軟件涌現,并得到日益廣泛的應用。1995年3月,我國第一個在Windows環境下開發的暖通空調設計計算軟件EasyHVAC(同濟大學)投放市場,它一出現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海現代建筑設計集團共同開發的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,該軟件具有如下區別于其它軟件的新的功能和特點:
1)內嵌215個城市和地區的氣象資料,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。
6)應用動態焓濕圖(HDY濕空氣分析大師)能自動對一次回風系統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和工況。
7)利用東方空調網的暖通空調設備數據中心,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、圍護結構參數、空調負荷計算方法及公式、空調負荷詳細計算參數、空調負荷統計數據、空調負荷逐時數據、空調工況分析結果、樓層組管理文件、回風系統劃分文件、新風系統劃分文件、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。暖通空調設計專家系統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和暖通空調設備的各種可能的設計方案,并評判它們的優劣,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、靜態的問題,但是暖通空調系統是一個隨建筑類型和室外氣象條件動態變化的復雜系統,暖通空調工程在設計時要考慮節能和環保,在運行時也要考慮節能和環保,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的運行適應負荷動態變化,盡量避免不必要的能耗,這是暖通空調節能的重要方面,要做到這一點,必須對暖通空調系統的全年動態能耗進行模擬分析,從而準確地制定相關的優化方案。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的運行進行全年負荷動態分析、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劣,并提出空調系統的最佳控制和管理辦法。
美國和英國等發達國家在20世紀70年代就開發出了暖通空調能耗分析軟件,例如美國能源部開發的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,美國能源部又開發了EnergyPlus軟件,該軟件集中了美國政府在建筑環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)發行。建筑能量模擬已經在美國和發達國家中普及,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的DEST軟件(基于AutoCAD)和上海華電源信息技術有限公司與上海現代建筑設計集團共同開發的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設備進行模擬分析,設備運行結果可反饋到空調系統中進行負荷的反饋計算。
3)對空調負荷的強大的統計和分析功能,彌補了國內同類軟件的空白。
4)基于Internet的網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,在空調系統設計完成之后施工之前,預測空調系統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)的空調系統氣流模擬軟件發展起來了。
氣流模擬軟件的發展經歷了以下幾個階段:
1)從簡單的單個送風口氣流狀態,到多風口相互影響下的室內氣流組織;
2)從二維到三維;
3)從穩態到動態;
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,另外很多商業計算機公司,如IBM,也開發了與建筑配套的空調系統氣流模擬軟件。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,隨著微型計算機速度的提高,現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。不過數值計算結果的可靠性主要依賴于數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的空調系統遠程監控軟件
隨著Internet技術的飛速發展,人們通過Internet對世界各地的空調系統進行遠程監控已經成為現實。杭州華電華源環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的冰蓄冷空調遠程監測系統已經實現了對冰蓄冷空調工程現場的全自動監測,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場控制系統實施遠程監測;
2)各地的冰蓄冷現場控制系統能夠及時地向管理人員發送運行數據;
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的常規空調系統遠程監控和故障診斷將成為必然的發展趨勢。
2.5基于Internet的暖通空調電子設備手冊
暖通空調專業是一個設備應用專業,設備的正確選用和布置是工程設計最關鍵的環節。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,這樣獲取的數據難以及時更新,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,根據用戶提交的設計參數,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據,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的操作系統和CAD環境下實現,又能在Internet上實現。
4)制定了暖通空調所有設備的標準數據庫格式,統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上對其產品數據和圖形進行更新,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上的數據中心運行。
2.6專業Internet網站的涌現
互聯網已經成為暖通空調專業信息交流的一個重要渠道,因此至今已經涌現出了一大批的暖通空調專業和企業網站。目前,各大設備生產廠家均有自己的企業網站。國內比較著名的暖通空調專業網站有東方空調網、暖通空調信息網、中國空調制冷網等,其中東方空調網除提供信息服務外,還提供設計資詢和各種暖通空調專業軟件的開發和外包服務,及附加技術服務。可以預見,隨著人們對互聯網絡認識的深入,暖通空調專業網站將成為人們日常生活中不可缺少的一部分,暖通空調專業也將隨著Internet的發展而進入一個嶄新的發展階段。
個性化的校園空間具有復雜和多元的諸多特點,隨著時代以及城市的日益發展向著多意義、多功能、多核心的方向深化,因此,建設個性化的校園公共空間具有追切的現實意義。校園中的各教學空間只有進行合理的規劃,才能起到良好的效果,現在很多高校都在進行新校區的建設,在此之前都會聘請國內外的優秀設計團隊對其進行整體的規劃設計,按使用功能分教學區域、活動區域、生活區域、實踐區域等不同的區域,使師生在校園空間中合理、有序的生活、工作和學習。同時對于單個空間而言,現代化的教學對教學空間的要求更高,比如學校的多功能報告廳、大劇場等公共空間,就需要對空間進行一些隔音等的處理,并配置音響、燈光甚至特殊的立面效果的處理,達到滿足該空間使用所需的必備條件。
1、AUTOCAD軟件空間設計表現
AUTOCAD軟件作為室內設計中的重要表現方式,在這個方案的過程中得到了充分的使用,為方案的如期完成以及創意的展示提供了有力保障。在整個方案設計的過程中,AUTOCAD軟件是運用最多的,從前期平面規劃的布置到每個立面的裝飾,從節點大樣圖的分析到各物體尺寸的敲定,都離不開AUTOCAD軟件的運用,主要是AUTOCAD軟件具有操作簡單、靈活,繪制的圖紙按實物一比一繪制,同時方便進行修改等優點。相比居住空間而言,公共空間室內設計方案的繪制除了對常規的空間平面布置圖、立面圖、吊頂圖、水電布置圖等進行繪制外,還需要對各個材料的交界處以及施工工藝進行大樣節點圖的繪制、說明。AUTOCAD軟件在不同的設計過程中的要求以及重視程度也不一樣,我們一般會根據方案的要求進行分階段的設計,一般我們把設計階段分為文字內容、形象表達、技術表達、設計認定四個步驟。在形象表達過程中需要設計完成的是平面布局圖、設計草圖、設計效果圖、設計模型等四方面的內容。技術表達主要是進行施工圖的繪制,主要完成造型平面、頂面、剖面三視圖,標注施工工藝、施工技術的要求,寫明裝飾材料的規格,明確工程要求達到的質量以及空間、材料之間組合的色彩關系。這是管道墻的立面圖,主要表示的是各種規格的管道的排列走向示意,對于圖中的一些施工部分進行了尺寸的標注,并通過圖層顏色的設置,使整個畫面非常安靜、整潔、規范,對于委托方以及施工工人都能方便的查看。
2、 3DSMAX軟件空間設計表現方
案設計的過程中一般都會進行效果圖的繪制,在電腦技術還未普及的年代,效果圖的繪制都是通過手繪效果來實現的,用馬克筆、彩色鉛筆、水彩顏料等工具進行繪制,效果很好,這類效果圖更多的還是一件藝術品,因為是繪畫藝術的綜合使用。但這種手繪繪制的效果圖由于耗時多,成本也就大幅上升,另外由于是手繪表現,所以對于空間尺寸的把握不能做到百分之百的正確,在透視問題上肯定存在誤差,所以在信息技術普及的現代,手繪效果圖慢慢的已經淡出了裝飾市場,只是在一些方案的前期設計中運用比較多。3DSMAX軟件作為一款三維建模的軟件,在今年被廣泛的應用在室內設計的效果圖表現中, 由于制作成本低廉、周期短、完全按AUTOCAD圖紙中的尺寸繪制等有點被得到廣泛認可。本案例是采用的V-Ray渲染器插件,3DSMAX軟件也自帶渲染功能,但V-Ray渲染器插件目前做的比較成熟,在表現室內場景上面有它的優勢,效果好同時渲染時間短,所以得到了設計師的認可。
3 、PHOTOSHOP軟件空間設計表現
空間設計是指在現有空間的基礎上利用可變換和移動的設施對利用空間進行二次分割和功能再造。圖書館空間設計是根據服務流程的變化,以讀者需求為基本出發點,對圖書館傳統空間的再設計,使其動線規劃、服務流程和服務模式更加完善,以提高空間利用率和用戶滿意度。圖書館空間設計的基本原則包括:(1)空間設計應充分尊重用戶的使用需求,體現以人為本的建設精神。空間設計方案應在用戶利用傾向調查和實證分析的基礎上,體現讀者的使用意愿,提高用戶的使用體驗。(2)圖書館空間設計應注重讀者能動性的發揮,設計過程應開放和透明,鼓勵和吸引不同需求的用戶參與設計進程,彼此分享、共同討論、推敲論證,空間設計在滿足用戶普適性需求的基礎上,體現用戶的個性化特點。(3)空間設計應采用用戶體驗和用戶互動交流相結合的模式,通過館員和用戶的交流、用戶和用戶之間的分享,挖掘用戶的潛在需求,創新圖書館空間服務內容。(4)圖書館空間設計應注重結果評估。現行的圖書館服務創新往往關注“怎么做”,而對做的結果并未客觀評價,而通過設計評估有助于認清設計鏈中的薄弱環節,有利于圖書館有針對性地提高和加強。
2臺灣公共資訊圖書館的空間設計
臺灣公共資訊圖書館館長呂春嬌在“新時代圖書館規劃與發展趨勢國際論壇”上就新館的空間規劃歷程與政績做出報告,并對圖書館空間設計的做法做出介紹,其成功的空間設計極大提升了圖書館的服務質量和用戶滿意度。
2.1規劃順暢的用戶、館員和書籍動線
動線是建筑與室內設計的專業用語,將人在室內室外移動的點連合起來便成為動線,順暢的動線設計能讓進到空間中的人,在移動時感到舒服,沒有障礙感。臺灣公共資訊圖書館為避免盲區和死角,規劃設計了讀者、館員、書籍3條層次化的空間動線。讀者動線劃分為管制區外動線、管制區內動線、由館員引領的動線和樓梯動線。(1)讀者管制區外電梯動線,包括從地下1、2層中央停車空間到一樓中央外大廳的動線及由東側地下停車空間及自修閱覽室至一樓東側外大廳再到二樓國際會議廳/會議學習區的動線;(2)讀者管制區內電梯動線,包括1-5樓的中央帶串聯動線及由2樓西側多媒體區至3-5樓開架閱覽區的動線;(3)由館員引領從地下密集書庫/報紙合訂本區至一樓西側再到二樓多媒體區的電梯動線;(4)讀者樓梯動線,包括1-5樓的樓梯串聯動線及2-5樓的多媒體區、開架閱覽區串聯動線。館員動線分為電梯動線和樓梯動線。(1)館員電梯動線又由3條動線構成,第一條是從地下停車空間至1樓行政服務入口收發柜臺、2樓國際會議廳、3樓行銷出版/公共事務組研究發展/公共服務聯合辦公室、4樓資訊組辦公室、5樓行政支援辦公室的行政動線;第二條是串聯地下中央停車空間、外大廳、流通柜臺、2-5樓中央區域帶的動線;第三條是串聯地下密集書庫/報紙合訂本區、1樓委外經營區、2樓多媒體區、3-5樓開架區域的動線。(2)館員樓梯動線,即與讀者樓梯空間的公用動線。書籍動線不同于讀者動線和館員動線純粹的縱向性,它還涉及橫向的動線設計,整個書籍動線由3條縱向動線及1條橫向動線構成,且所有動線均為電梯動線。(1)3條縱向動線,第一條由地下密集書庫/報紙合訂本區至多媒體區、開架閱覽區的動線;第二條串聯流通服務臺及3-5樓開架閱覽區域的動線;第三條串聯地下停車空間、行政服務入口收發柜臺、館藏發展與知識組織聯合辦公室的動線。(2)1條橫向動線,特指橫向連接3樓開架閱覽區與館藏發展與知識組織聯合辦公室的動線。
2.2實現知識保存的動態及多元化
實現知識保存形式的轉化是臺灣公共資訊圖書館空間設計的另一重要理念,呂春嬌館長認為,傳統的知識保存形式是實體、秩序、堆疊、靜止而受限的,而未來的知識保存形式應當是無形、動態、穿梭、速度及多元的。要實現傳統知識保存形式向現代化知識保存形式的平穩過渡,必須大力推行數字圖書館建設,通過現代信息技術,對海量、分布、異構的數字資源進行整合,形成有序的整體,提高各種媒體提供友好、高效的服務。臺灣公共資訊圖書館空間的數位化設計體現在以下幾點:(1)高科技信息技術應用下的資源整合,通過實體館藏管理的自動化系統、無線射頻識別RFID系統及虛擬館藏管理系統、ILM信息生命周期管理系統的構建及開發,實現資源的有效組織及管理,形成完整的知識網絡;(2)通過互動體驗設備應用、咨詢便利站Kiosk、推播系統及立面式/桌式互動系統等多種媒體途徑提供讀者深度參與的、交互式的開放信息交流環境;(4)通過數位資源入口網、線上視聽媒體中心、遠距傳播教學中心、電子書服務平臺等高度共享平臺的構建實現了分布式異構資源庫的無縫對接。
2.3充分利用信息技術進行空間設計
通過高新技術應用拉動圖書館服務的人性化和便捷性,是臺灣公共資訊圖書館空間服務設計的另一特色。(1)資訊便利站Kiosk的建制及使用:圖書館在對不同形式資訊便利站深入研究的基礎上,確立了以不同外型、顏色的Kiosk區分不同功能資訊便利式服務的設計方針,紅色流線型的訂位系統Kiosk、粉紅流線型的空間導覽Kiosk、白色附鍵盤鼠標的館藏查詢Kiosk使得各類資訊服務的操作既簡單明了又方便快捷;(2)書目對比系統,所有書架均配有通過觸摸顯示屏操作的書目對比系統,該對比系統以館藏索書號為索引實現與圖書自動化系統的串聯,用戶點選觸摸屏查看目前書架的館藏內容、借貸狀態等實時性信息;(3)遍布全館的數位推播系統,館內共設有53部42吋、55吋、60吋三種不同尺寸的資訊、海報推播系統,用于開展政令宣導、活動預告、訊息公告、禮儀閱覽等便利性資訊服務,成為緊密聯系市民與政府、用戶與圖書館間的橋梁和紐帶;(4)方便快捷的電子書借閱程序,館內蘊含豐富的電子書資源及多媒體影音設備,并免費為讀者提供電子書閱讀器,館內任何一角均可無線上網,歡迎讀者帶著行動載具來“K書”,此外,還提供電子書館外借閱服務,讀者上網借閱電子書,時間一到便自動注銷,免去了還書手續。
2.4空間設計注重互動體驗
通過讀者情境互動、館員讀者互動打造不一般的用戶體驗,是臺灣公共資訊圖書館空間設計的另一制式法寶。(1)AR擴增實境設備下讀者與書本的互動,當孩子們通過AR設備掃描書本時,安裝在墻體上的顯示屏中的書本就會發生神奇的改變,文字可以翻轉,標題通過動畫的方式出現,還時不時的會有動態卡通人物出現,使讀者在閱讀時,不僅能夠接受到耳目一新的感官視覺體驗,還能獲取更多的展示信息,有利于其閱讀力和想象力的強化;(2)兒童互動故事屋,利用數位技術及互動式操作(如繪本劇表演、互動游戲),通過現實與虛擬的結合,讓兒童走進繪本所描述的故事情境中,體會故事中人物的真實情感世界,從而能夠更為深刻地傳達故事的教育啟迪意義;(3)三大數位互動體驗中心的設置:數位休閑中心用于本土化原創動漫作品的主題化陳列展映;數位美術中心整合了各院校歷年的數位創作優秀作品,并建立數位影音典藏資料庫,提供讀者欣賞;數位體驗中心通過動態體感偵測、QRCode等數位展示技術,讓民眾可利用數位技術進行互動游戲,并以明亮、活潑的視覺設計增加學習樂趣,同時搭配立體桌面、墻面實體展示,讓用戶體驗不一般的云端圖書館。
3臺灣公共資訊圖書館空間設計的啟示
3.1合理布局,優化動線,為用戶提供輕松便捷的一站式服務
圖書館空間布局講究資源優化配置、布局合 理,這種合理性體現在3個方面:(1)用戶、館員、館藏資源運作的動線明確,3條動線在各自功能區域內并行不悖,通過一系列的串聯設計使得各動線之間銜接有序,運行高效;(2)整個空間功能布局的人性化,這種人性化可以體現在如下方面:第一,對同質化、相銜接的功能區域的集中規劃,如用戶在閱讀過程中,可能需要通過網絡檢索厘清書本中相關問題,因此圖書館布局設計就應以用戶行為模式為基準,在考慮用戶最可能的空間位移情況下實現各區域的模塊化銜接;第二,整體舒適度、輕松感的營建,用戶身處圖書館渴望感受到的是貼近大自然的舒適或是家一般的溫馨,圖書館可通過與周邊自然環境的融入式設計,及室內綠色植物、提示標語、海報等細節設計為用戶提供自然、溫馨的空間體驗;第三,一站式的便捷化服務,為省去用戶的奔波勞碌,眾多圖書館推出了綜合服務臺服務,在這里用戶方向指引、復印打印咨詢、參考咨詢、IT相關問題可以得到一站式的解決,有效提升了圖書館的服務效率及用戶滿意度。
3.2緊跟科技革新的步伐,為用戶營造數位一體化高品質服務
科技的日新月異,信息化設備的飛速發展為圖書館服務的轉型升級提供了新的機遇。一方面,現代化的圖書館不僅培養用戶如何檢索信息,還可以培養用戶掌握信息化設備的能力,電子設備更新換代很快,用戶不可能擁有每一樣電子設備,過去,用戶缺乏圖書,圖書館可以提供,現在用戶缺乏電子設備,圖書館同樣可以提供[7]。另一方面,RFID系統、咨詢便利站Kiosk、推播系統及立面式/桌式互動系統、AR擴增實境設備等高新技術、設備的應用推動了圖書館的數字化進程,為用戶帶來了全新的數字化體驗,以擴增實鏡技術應用為例,其通過繪本內容與實體物件整合,藉由互動的模式與多媒體資訊整合,與使用者生活情境結合,為小讀者創造出非同一般的整合式學習體驗,在增加學習趣味性、情境性的同時,讓孩子們可以更加直觀、更加便捷地進行學習。因此,在圖書館空間設計領域,各類高新技術有著良好的應用前景,通過數位一體化高品質服務的營建,圖書館必將實現與用戶的雙贏。
3.3分齡設計,互動體驗,為用戶提供共享、協作化知識服務
體驗經濟社會中,圖書館要更好地履行其知識化服務職能,必須迎合用戶的多元化需求,為用戶提供不同于傳統服務模式下的服務體驗。空間設計同樣需要圍繞用戶需求、用戶體驗展開,首先,圖書館必須針對其用戶群進行分齡分眾的需求調研及需求分析,制定分齡分眾的服務策略,如面向兒童的閱讀、導讀服務策略、面向中老年讀者的服務側重領域確定等;其次,圖書館應在需求研究基礎上進一步總結讀者的需求變化趨勢,如現代社會中的信息共享化、協作化、共同創造的趨勢。信息社會中,人們比以往任何時候都渴求相互間的交流與合作,為順應用戶交互式的信息分享圖書館有了信息共享空間,正是由于協同創造成為社會的主流,眾多圖書館開始出現創客空間建設。作為人類文明的起源、知識的殿堂,圖書館必須順應時展的潮流,為用戶提供共享、協作化的知識服務平臺。
4結束語
摘要:農業技術的經濟價值必須通過空間擴散來實現,而擴散效果的高低卻在一定程度上取決于外部環境。因此,首先肯定農業技術空間擴散環境的重要性,然后對農業技術空間擴散環境進行因素分析,構建農業技術空間擴散環境評價指標體系,最后提出了優化空間擴散環境的具體措施。
關鍵詞:農業技術空間擴散環境工作
科技進步與創新必須借助于有效的技術擴散,才能實現從潛在生產力向現實生產力的轉化,農業技術也不例外。而相得益彰的外部環境是推動農業技術有序擴散的必要條件,對于中國這個地區差異顯著,經濟發展不平衡的農業大國,分析、評價、優化農業技術空間擴散所處的環境就顯得尤為重要。
1農業技術空間擴散環境的作用
農業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技術逐漸被廣闊的地域范圍所接受、采納、應用就是農業技術的空間擴散,其擴散的動力來自于技術發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,農業是一個區位自由度較弱的產業,它的區域性決定了在不同的地域空間中相同的農業技術會得到大相徑庭的“待遇”,因此,探討農業技術擴散的空間規律是研究農業技術擴散必不可少的工作。
既然是農業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境,實質上,農技空間擴散就是一個農技創新與空間環境相互作用的復雜過程。所謂的農業技術空間擴散環境就是一定時空領域內影響農業技術空間擴散的各類外部因素的綜合體,它具有區域性、動態性、差異性、系統性等一系列的特征。
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,還與外部環境息息相關:
1就近擴散是技術從創新源向周圍地區傳播,擴散呈現空間的連續性。擴散前提是創新源地與相鄰地區有著相似的環境,聯系方便,互動明顯。
2跳躍式擴散是技術從創新源向空間上不相鄰的地區擴散,之所以放棄擴散的鄰近效益,是因為相鄰地區與創新源的環境差別顯著,不宜作為技術接受區,于是技術跨過相鄰區,向遠處適宜區邁進。
3等級擴散是創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,而是擴散環境對技術的接受能力,正是各級地域環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律的擴散,這種無序狀態是由于地區之間信息不暢,對所要擴散地區環境缺乏了解所致。由此可見,在一定程度上,正是擴散環境的異質性造成空間擴散方式的多樣性。技術擴散環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,還來源于擴散環境的激勵,如農業產業化、規模化的技術需求,政府新型的農業政策鼓勵。同時,環境也會成為擴散運行的阻力,如滯后的農業發展水平,閉塞的信息環境。因此,擴散環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技術創新成果問世,但平均轉化率低,農業技術推廣工作在操作上存在盲目性、在策略上缺乏針對性、在運行上呈現低效性。
我國的一些農業科技園區由于對當地宏觀環境缺乏細致的考察,“獨善其身”,溢出效益非常有限,農業園區內的成果無法帶動當地農業經濟的發展,形成又一輪“嵌入式”經濟現象。例如:西北楊陵的農業科技園區的繁榮和園區外農村地區的落后形成強烈的反差。因此,農業技術空間擴散的環境研究勢在必行,它一方面可以幫助農技創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,提高農技創新擴散的有效性。另一方面,可以為渴望先進技術的農業地區優化和改善自身環境,積極地迎接技術進步與創新的成果而提供決策服務。
2農業技術空間擴散環境的要素
本文根據對農業技術擴散運行的影響程度將眾多的外部因素歸納于6個子環境系統,對各個子系統及所屬因素進行剖析,以便掌握系統的全貌。
(1)自然生態環境。農業是人們利用自然環境提供的條件,依靠動植物的生理機能,促進和控制生物與自然環境相適應,將自然環境中的物質、能量轉化成為農產品的生產過程。
農業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,農業所具有的強烈的季節性、連續性、周期性、地域性,使得它與自然環境的關系特別密切。因而,不同的自然環境決定了不同的農業生產方式,也決定了不同的農業技術需求。技術推廣主體必須了解一個區域的自然生態條件,考評生態的承載能力和脆弱程度,根據環境的自然屬性,因地制宜地推廣與地方自然環境相協調的農業技術,真正實現技術對經濟的帶動。
(2)農業發展水平。
先進的技術總是被高水平的地區首先接受,然后再向下一個層次滲透,農業技術也是如此,因而,農業發展的水平與農業技術的等級是相吻合的,客觀地評估地區現存農業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。農業的規模經營,可以使農業機械化技術的應用達到規模門檻,因為相比小規模分散的小農經濟,大規模的集中式的農業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,在中國地區間的土地經營規模的差異往往造成地區間技術采用的不平衡。農產品的深度開發和加工,農業產業鏈的延長以及農業產業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,農業產業化經營是激發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新的市場。
(3)中介服務狀況。市場化和社會化的各類農業技術中介機構是農業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新源地和技術接受地之間流動的重要力量。農業技術中介服務表現為: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,促進農業科技資源在空間的合理配置。
(4)信息網絡環境。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、信息網絡可以有效地降低距離的摩擦系數,使得技術擴散的范圍擴大。
因此,區域必須具備開放性,擁有四通八達的外聯網絡,為技術創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,有傳統的報紙、雜志、圖書、廣播、電影、電視,還有先進的互聯網,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。特別是快捷的互聯網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)農業科技政策。
“科技興農”是我國加速農業發展的長期戰略,為了確保這一戰略的實施,必須有一系列的完整規范的科技政策和行為規范作為支持。科技政策是農業技術擴散的軟環境內容,引導、協調、規劃、扶持著各項與農業技術有關的行為。正確的農業科技政策導向是優化科技資源配置,加快技術傳播擴散的保障。在農業科技政策體系中有財稅政策、金融政策、人才政策、組織政策、對外政策以及農業科技成果的評估、獎勵、轉換制度等組分。由于農業比較利益低,多數技術又具有公益性,研發和推廣需要大量的資金投入和靈活的融資渠道,因此,財政優惠政策是政策體系中的關鍵組分。
(6)社會文化環境。
新型技術的接受度與地區的人口素質、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,規避風險的做法。
3農業技術空間擴散環境的評價
根據農業技術空間擴散環境的定性分析,本文遴選出具有說服力和代表性的因素作為環境評價的主要考量,以便從定量角度來完成對環境質量的綜合評價,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境的綜合評價值。
4農業技術空間擴散環境的優化
目前,我國的農業技術空間擴散環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境的完善與優化入手。根據環境因素在整個技術擴散系統中的重要性與可控程度,因地制宜、有的放矢地展開。
(1)加強生態環境保護,營造可持續發展的農業環境。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代化農業波及全球,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,為了營造可持續發展的農業環境,必須走生態農業、高效農業、特色農業的道路,選擇綠色農業技術、可再生能源技術,清潔生產技術、無廢少廢技術,通過構建循環型農業來實現經濟、社會、自然三者的和諧。
(2)消除地區與部門之間的擴散屏障,促進技術要素在空間的流動。地區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、地區封鎖是阻隔農技空間流動的桎梏。因此,必須打通地區間農業科技資源的交流“壁壘”,使技術擴散所需的各類資源在自山流動中得到最優配置。進行技術市場的有序化與規范化建設,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、封閉的農業創新與推廣的小系統,鏈接成為聯通與互融的區域農業科技大平臺。
(3)將市場配置與政府調控有機結合,加大農業技術推廣政策的優惠力度。農業是基礎性產業,比較利益低,需求彈性小,農業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在:通過法律法規規范技術市場運行,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惠,以降低農民技術革新的風險。對于環保型農業技術的傳播考慮支付部分資金補貼,以經濟利益激發農民保護生態的自覺性。在財政政策中,保證農業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技術推廣網絡。為了適應技術擴散的空間特點,農業技術推廣機構在空間上的布局應形成全方位、多層次的網絡結構,但是,我國現有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村卻成為技術推廣的盲區。因此,為了與實際地域系統的等級體系相吻合,應建立健全省、市、縣、鄉、村、隊6個層次的技術推廣體系,省設立農技推廣總站,統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、鎮成立農技服務站;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)推動農業信息化建設,拓寬信息渠道,促進技術交流。互聯網技術可以省略交流的中間環節,將技術擴散的網絡組織結構扁平化,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,互聯網對于地域空間的超越性特點非常適合鄉村分散的居住模式,因此,應通過信息化建設為農技傳播構筑平臺。在我國農村應繼續加強信息基礎設施建設,統一農業信息標準,豐富農業信息資源,降低信息使用成本。完善現有的農業信息中心、農業信息數據庫、宏觀決策支持系統、農業專家系統,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。今后應繼續貫徹落實農村九年義務教育,提高農民的基本素質。根據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科技宣傳,開展中級農業教育和短期職業培訓,培養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,鼓勵農民參與農業技術研究過程,研究出真正為農民服務的新技術。
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