环境系统设计法（精选12篇）

环境系统设计法 第1篇

一、环境设计过程中, 在空间描述

1、相对于真正的艺术创造空间。

艺术, 和一般或在一个最喜欢的生活和不同的观点和技能, 通过性能提出上诉追求, 介绍不同的视觉空间, 环境空间, 旨在把人民群众的某种程度的互动空间, 人类的生理需求, 建设模式的心理需求, 找出在空间环境中的真相, 艺术, 环境艺术空间应该是用户的主观因素的影响, 当地的客观因素在一定条件下, 空间的数学模型。

2、综合环境艺术。

环境设计是一个在欧洲和美国在二战中的一门新兴学科, 已增加, 这是20世纪, 工业, 和高的商品经济, 科学和艺术相结合的科技和经济发展水平, 一步步的实用功能和作为曼联的美学特征。环境设计是为了实现人类的生存环境比艺术, 艺术的服务模式, 技术最先进的互动的动力系统集成的生存技能。

3、艺术与设计的空间, 稳定的环境。

环境艺术和创意设计和实际地址必须在地面上采取坚定的立场, 不工作, 而不是移动的因素有很多, 这种约束的影响是不同于其他造型艺术的周围空间, 它是一个美丽的一个突出特点。

二、空间环境, 艺术和设计过程中的修辞

1、空间“虚拟”, “实”

(1) 修辞表达的实际空间。景观空间的形象和图像之间的虚拟空间是有限的, 和虚拟场景的空间是无限的。实际情况是, 景观空间物理, 空间, 艺术想象的审美想象。真正的空间, 展示一个真实的景观, 艺术, 艺术展览的想象, 虚拟艺术的美学范畴。现实的情况是相同的景观空间, 合理性, 不确定性和艺术想象力决定变化。“真正的”花园“虚拟场景”是另一种存在状态, 而不是图像之间的关系, 虚拟现实失去的光环是缺乏物质基础的虚拟场景。对比下面的“虚拟现实, 虚拟现实”的原则, 不同的不稳定变化, 在实际的空间。

(2) 虚拟场景模型的空间相关性。如果建筑景观, 植物和岩石, 然后轻, 和谐温暖的云成像的代表, 作为一个虚拟场景。光, 太阳和月亮的阴影投射, 和思想点。太阳是生命之源, 它是光明的象征。园拙政园, 苏州, 景区建设和所谓的影子反射园林楼阁塔, 该塔建于池亭, 反映水楼, 在奥兰治心脏的固定摊位的阴影。灿烂的阳光, 蓝天, 绿浪波, 公寓, 塔成一个美丽如画的风景红藻, 给人以美的享受。

(3) 细切, 智能实时空间的转换。家居装修设计应着眼于空间, 空间, 形状切割, 完整的空间划分, 总是混合。

2、环境设计的竞选演说

然而, 没有人打扰的空间, 返回到它们的存在, 现在经历。然而, 最需要平衡的空间, 仍然要移动的, 简单的空间, 更鲜艳的色彩呼应和性能, 热, 大胆, 非洲, 印度, 神秘的面纱, 原来的魅力, 延长混合培养内部状态的审美时尚的补充。环境意识, 激发了家居空间, 也被称为一个简单的音调, 但味道是不明确的沉淀, 丰富和多姿多彩的民俗风情, 现代空间的表达, 从而使生命的色彩。从普通的日常生活, 美丽的自然风光, 棉, 麻, 丝材料, 金银纱, 目前使用的彩色金属光泽的启发, 染色, 双层布或进程的状态, 呈现出融合各种颜色的窗帘, 明亮的空间毫无意义的装饰。

3、加强空间感

人类的经济活动, 物理空间, 这栋楼是, 它提供了室内空间的本质。是建筑内部空间的灵魂, 加强空间感。内部空间的视觉感知是“没事。”墙壁, 天花板, 地板, 家具, 照明, 显示和视觉感“, ”但整个设计元素, 这部分是从属的地位, 这是灵魂的核心, 在室内空间中的位置。

有的无论是建筑或花园中, 我们可以得出多种方式, 如墙壁, 走廊, 如铁路, 甚至树木, 在空间艺术创作的过程中, 换句话说, 空间的划分, 和马克, 后长期过于简单。因此, 在建筑空间的过程中, 是一门艺术, 从大的骆驼, 或一个小室内纱门关长城和分区。然而, 从教皇的变化, 所有的生活空间的艺术, 而不是作为一种生物的生存, 而且还因为人, 诗意的栖息地。

三、结论

浅析环境保护监测系统设计论文 第2篇

环境保护监测工作是一项具有针对性、长期性和时效性的工作，由于受到社会和环境因素的影响，使其出现了诸多问题，难以准确的监测环境问题。随着计算机相关技术的进步与发展，针对环境保护监测工作的实际情况，设计出适应于环保监测工作的管理系统，实现监测数据的查询、分析、存储以及统计功能，大大降低了数据监测管理的工作量，提高了监测数据传输过程中的安全性、及时性和完整性，确保监测数据处理工作朝着规划化、自动化方向发展，最大程度提高环境监测工作的效率与质量，推动环保事业健康发展。

引言

近年来，我国经济飞速发展的同时，出现了诸多的环境污染恶化问题，给人民的工作和生活造成了极大的困难，甚至危害到了人民的身心健康，抑制了我国经济建设的脚步。在这样的背景下，社会大众对环保的重视程度越来越高，环保信息化成为了全社会共同关注的课题。随着计算机相关技术的进步与发展，我国在环保信息化工作上取得了较大成效，但是与国际先进水平仍然存在较大的差距，需要进一步提高环境信息化保护工作的效率。

一、环保监测系统功能模块设计

1.1 系统管理子模块

系统管理员是环保监测系统唯一超级用户，拥有最高的系统管理和操作权限。在对本系统进行设计时，应该将用户新建、管理、删除以及初始化管理的权利划分为管理员的权限，同时也可以登录系统并进行必要的维护和设置，如数据输入和输出、备份、删除、恢复等。普通用户的.权限包括监测数据的录入、查询、修改、浏览、生成和打印各种报表等内容。为提高监测数据的安全性和完整性，普通监测人员对系统的使用权限应该受到时间的限制。

1.2 数据管理子模块

该模块主要包括设置监测点、浏览、录入和修改监测数据、生成日报等。除了设置监测点是超级管理员的权限外，其他子模块使用对象主要针对的是普通监测人员。由于社会某些因素的增加，环境保护监测点也会增加，需要专门设计监测点设置功能，由系统超级管理员完成相应设置。在实际监测工作中增加了新的监测点，系统管理员首先得到子模块下的功能中加入新监测点的名称，再进行功能的设置。功能设置完成后，数据浏览、录入和修改等功能界面中会自动加入新的监测点数据录入项。浏览的监测数据通常由自动统计后结果和监测数据两部分组成。生成日报实质就是完成日报模拟显示和打印。

1.3 查询统计子模块

查询统计子模块由月末、年报统计、数据查询以及监测通报等功能组成，该模块面向系统中所有的用户。不管是系统管理员还是普通监测人员都可以通过月末和年报统计功能生成月报表和年报表，并将其进行模拟显示和打印。数据查询功能主要设计了条件查询和时间查询，用户可以通过输入一段时间或者某个时间点进行监测数据的查询，也可以根据系统中所设计的条件选择进行数据的帅选。监测通报功能设计的主要目的是针对局部污染事故的应急处理。

1.4 数据打印子模块

数据打印子模块设计的目的是为用户提供专项报表的页面设置、模块显示和打印功能，该模块中所有功能是面向系统中全部用户的。

1.5 系统帮助子模块

系统帮助子模块是为用户提供指导性的帮助，如文档阅读可以帮助用户准确、快捷的对系统进行正确操作，该模块功能也是面向系统中所有用户。

二、试析环保监测系统实现自动统计方法

自动统计作为环保监测系统全自动化和半自动化操作的实现手段，对提高环境监测工作的效率具有十分重要的意义。环境保护监测系统自动统计功能主要由日统计、月统计以及年统计三部分内容组成，为实现该系统自动统计功能，降低监测人员工作强度，提高监测数据的安全性和完整性，可以结合以下两种方法进行分析：

2.1 全自动统计方法

对监测数据每日统计主要采用的是全自动统计方法，监测人员将数据录入保存后，系统会按照监测项目代码的顺序，自动进行统计汇总。对不同检测时间的数据而言，应对数据中的最大值、最小值、平均值以及超标值进行统计，并将统计结果自动存储在监测项目的数据库中。

2.2 半自动统计方法

半自动统计方法是针对月统计和年统计工作，监测人员进入月、年统计功能界面，输入统计时间段，选择想要统计的监测项目名称，系统可以根据用户设置的条件，对监测项目进行统计，并将统计结果在界面上显示出来。

三、概述环保监测系统设计原则

环保监测系统在设计过程中，需要从系统实现的功能以及后期使用性能进行考虑，提高系统的各项性能。

3.1先进性。环保监测系统主要有良好的人机交互界面，采用先进、成熟的硬件和软件进行平台的搭建，以确保操作流程的方便性。

3.2安全性。环保结构体系具有一定的分散性，各个现场端和不同级别的环保局分布较为广阔，整个系统需要通过互联网进行数据交互。因此就必须确保数据在互联网中通信的安全性，需要建立专用的数据通道，提高数据传输的及时性、安全性和完整性。对于保密性较强的环保监测数据，监测系统应该提供删除、恢复以及备份等功能，确保任何情况下数据的安全。

3.3易扩展性。扩展性主要体现在系统结构的扩展，数据处理能力的提高，应用管理软件功能的完善，扩展性往往具有一定的经济性和方便性，能有效的避免重复投资等问题。由于环境保护监测点较多，且分布较广阔，对系统数据处理能力的要求也越来越高。采用构件化平台能满足大型信息系统构架要求，因其具有高稳定性、可伸缩性、易扩展性等，能更好的适应于环保体系业务的扩展，同时可以根据环保监测需求配置功能模块，提高系统的扩展性和灵活性。

3.4容错、冗余设计体系。在环保监测系统运行过程中，可能会因为一些因素的影响，出现断电断网、数据中断等故障，无法确保信息数据传递的及时性和准确性。因此可以在监测现场加装UPS和自动判断数据上传体系，以确保断电后监测点能继续工作，无法及时上传的数据可以进行保存，故障解决后可将保存的数据自动补传到数据服务器，确保数据的完整性。

结语

环境系统设计法 第3篇

关键词：创新思维；环境设计；应用研究

一、问题的提出、课题界定、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值

（一）问题的提出

1.我国传统的设计基础课属于“目标式”，这样导致基础课和专业课长期脱节，无法真正发挥基础课的作用。怎样通过创新思维训练方法，有效培养学生的艺术理解力、领悟力及艺术个性和创造力。

2.研究基础课，以创新思维训练法贯穿整个课程内容，解决基础课“如何思考”的问题来达到培养和评价学生艺术素养的目的。

3.研究专业课，以创新思维训练法贯穿整个课程内容，解决“如何表现”的问题来达到培养和评价学生艺术素养的目的。

（二）国内外研究现状述评

无论是国内还是国外，极其强调“思维训练”。而设计基础课同样强调“思维”训练，在“艺术的表现”过程中去领悟，以达到培养和评价学生艺术素养的目的。

（三）选题意义与研究价值

本项目在建立合理的课程内容的基础上，研究创新思维训练法，建立基础课以及与后续设计课程之间的良好衔接关系。形成一套操作性强、清晰明确的课程体系，帮助启发和引导学生创造性理解艺术与设计的关系来达到培养和评价学生艺术素养的目的。

（四）研究目标

1.前期调研与资料收集阶段。本项目通过前期调研国内有名的艺术高校，收集相关课程设计资料，了解各高校的设计基础课以及其产生的成果。

2.实践阶段。系统研究国内外创意思维训练方法，制定系统的基础课与专业课课程设计，教研组成员应用统一的课程设计分别授课，在本校进行实践。

二、课题理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处

（一）课题理论依据

美国学者史密斯（R.Smith）认为：所谓创新型教师，就是那些善于吸收最新科研成果，并且有独特见解，能够发现行之有效的新方法的教师。教师的创新理论、个性特征、知识结构、管理艺术对培养学生的创新思维能力有很大的帮助。

（二）研究内容

创新思维训练法是指在环境艺术设计专业实践过程中，对学生艺术审美素质和表现能力的培养和评价，是通过启发视觉洞察力、开拓视觉思维想象力、体悟艺术表现语言这些阶段过程实现的。

两段式教学是指将环境艺术设计本科教学分为基础课和专业课两个教学体系，基础课是为专业课打基础，专业课的最终目的是为了培养应用型人才。

（三）研究假设

在环境艺术设计当中培养学生艺术素养，不是靠教师“教”出来的，而是靠学生掌握丰富的知识、熟练的表现技能、良好的创新思维能力以及优秀的思维品质综合互动而产生的。知识和表现技能是可以通过一定的积累和反复训练而获得的。与思维的能力可以通过一定的专项训练得以提高的道理一样，各种思维互动的辩证能力也是可以通过有意识的培养得以提高的，而思维品质作为素质因素也可以在日常的学习生活中逐渐形成。

（四）创新之处

本项目研究重点是通过在基础课和专业课中实践创新思维方法，真正有效发挥基础课的作用，帮助实现专业课培养应用型人才并培养学生艺术素养。

三、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤。

（一）研究思路

现在，学生的学习方式与学习思路基本上都以“传承”为主，以“复制”和“粘贴”作为基本的学习目标，把传统的设计概念当做了永恒不变的真理，没有对“自我理解”加以重视。这种学习的方式和学习的目的都存在这很大的问题，它不会带给学生创新思维能力，更不能培养和评价学生艺术素养的目的。要在环境艺术设计方面取得创新性突破，树立起自身独特的设计风格，引领时代环境艺术设计理念的走向，除了要拥有一定的天赋之外，后天的实践性操作与明确的创新思维训练才是最重要的。所以，在环境艺术设计的学习过程当中，尤其是设计实践的过程当中，学生要注重对自己创想能力、创新思维的培养与训练。

（二）研究方法

本项目组成员对国内艺术高校进行调查研究，针对拟解决问题，采用问卷调查的方式对高校学术进行随机问询。调研各高校环境艺术设计课程体系，以及成果展示，获取有效的课程设计方法。

（三）技术路线

技术路线：借鉴国外经验，“以学生为中心”、“讨论法”、“引导式”等手段，引导学生创造性地理解。

参考文献：

[1]田崇勤.关于思维方法的一点浅见[D].江淮论坛，1980.

[2]张国祺.论思维方法的现代化[D].四川大学学报：哲学社会科学版，1988.

环境系统设计法 第4篇

甲嘧磺隆原药为白色固体。m.p.203~205℃, 蒸气压7.39×10Pa, 相对密度1.48。25℃时, 溶解度为:丙酮2.4g/kg, 乙腈1.8g/kg, 甲醇550mg/kg, 乙酸乙酯650mg/kg, 乙醚32mg/kg, 二氯甲烷15g/kg, 水8mg/L (pH=5) 、70mg/L (pH=7) [6]。甲嘧磺隆在水中的溶解度较大, 在土壤中的移动性较强, 因此很容易通过淋溶或径流的方式对非靶标植物造成药害。为此, 对水体中甲嘧磺隆的残留进行研究具有一定的现实意义[7,8]。本研究对长残效除草剂甲嘧磺隆在环境毒理水生生物水体系统中的不同残留分析方法进行了初步研究, 建立了用高效液相色谱法检测环境毒理水生生物水体系统中甲嘧磺隆残留的简便易行的方法, 为该药剂在环境中的行为分析提供一定的参考价值。

1材料与方法

1.1仪器

Alliance e2695液相色谱仪 (美国沃特世公司) , 含自动进样器、恒温柱箱、二极管阵列检测器以及仪器色谱工作站;Multivapor TM-P6 平行蒸发仪 (瑞士BUCHI) ;AS5150A超声清洗仪 (天津奥特赛恩斯仪器有限公司) 。

1.2材料与试剂

超纯水;曝气自来水;藻类培养基 (使用去离子水配制, 配制好的贮备液经灭菌后, 4℃避光冷藏保存。98.1%甲嘧磺隆标样 (由国家农药质量监督检验中心生产) ;乙腈、甲醇 (色谱纯, 默克股份两合公司) ;微孔滤膜 (0.22 μ m) ;二氯甲烷 (色谱纯, CNW) 。

1.3高效液相色谱操作条件

色谱柱 (美国沃特世公司) :Xbridge C18 (4.6×150mm) , 粒径5 μ m;柱温:30℃;检测器:UV (紫外检测器) ;检测波长:234nm;流动相:A (超纯水) :B (甲醇) :C (0.1%磷酸溶液) =50.0%:49.0%:1.00%;流量:1.000m L/min;进样量:15μL;甲嘧磺隆保留时间:5.40min, 外标法定量, 见图1。

1.4样品处理

1.4.1标准贮备液的配制准确称取0.00495g受试物标准品 (纯度为98.1%) 于10m L容量瓶中, 加入少量甲醇溶解, 最后用甲醇将容量瓶定容至刻度, 配制成浓度为486mg a.i./L标准溶液1;准确吸取浓度为486mg a.i./L标准溶液0.206m L于10m L容量瓶中, 用甲醇将容量瓶定容至刻度, 配制成浓度为10mg a.i./L标准溶液2。

1.4.2 添加回收样品前处理和分组浓度

准确量取50.0m L试验培养基试验溶液于分液漏斗中, 加入少量氯化钠, 用15.0m L二氯甲烷和5.00m L乙腈液液萃取两次, 经无水硫酸钠过滤后, 平行蒸发仪旋蒸至干, 用1.00m L甲醇溶解, 经0.22 μ m滤膜过滤后上机待测, 并计算添加回收率。

准确量取1.00m L曝气自来水试验溶液, 用甲醇定容至20m L, 充分摇匀后, 经0.22 μ m滤膜过滤后上机待测, 并计算添加回收率。 (表1)

添加回收率/%=×100

1.5数据处理方法

本试验所有数据均通过DPS13.5软件进行分析。

2结果与分析

2.1标准曲线

取甲嘧磺隆的标准贮备液, 用甲醇进行系列稀释, 得到质量浓度分别为0.5、1、2、5、10mg a.i./L的标准溶液进行测定, 以质量浓度为横坐标、以相应峰面积为纵坐标, 制作标准曲线, 得到线性回归方程为Y=6.244×104X-9.314×102, R2=1.0000, r=1.0000 (图2) 。结果表明, 本次试验采用的甲嘧磺隆分析方法呈现良好的线性关系, 其检测方法可行。

2.2方法的准确度和精密度

分别采用二氯甲烷提取法和直接过微孔滤膜的方法, 得到不同水质的甲嘧磺隆不同浓度的各处理样品, 检测结果表明 (表2) :试验培养基和曝气自来水中甲嘧磺隆的平均添加回收率分别为90.4% ~111% 、87.6% ~109% , 变异系数分别为0.483%~1.51%、0.546%~0.773%, 均符合农药残留量分析方法的技术要求。

2.3方法的灵敏度

甲嘧磺隆2种处理方法的检测限 (LOD) 均为0.00309mg a.i./L, 在藻类培养基和曝气自来水中定量限 (LOQ) 均为0.0103mg a.i./L, 均符合农药残留量分析方法的技术要求。

3结语

根据化学农药环境安全评价试验准则第12、13、14 部分关于鱼、溞、藻类急性毒性试验要求, 试验水体系统需要检测相关受试物的实测溶液, 该分析方法能够更加准确的判断甲嘧磺隆的毒性, 而甲嘧磺隆残留量的分析方法, 该方法前处理操作简便、节约溶剂、快速、对环境污染小, 而且本方法在准确度、灵敏度和精密度方面均能满足残留测定要求, 同时也为该农药在其他环境介质中的残留检测方法和为其他环境毒理检测单位提供一定的参考。

参考文献

[1]张敏恒.磺酰脲类除草剂的发展现状、市场与未来趋势[J].农药, 2010, 49 (4) :235-240.

[2]梅丽娟, 任浩章, 柴守权, 等.75%甲嘧磺隆水分散粒剂防除非耕地杂草试验[J].农药科学与管理, 2007, 28 (10) :38-40.

[3]刘宝胜, 刘志俊.浅析磺酰脲类除草剂的发展及未来[J].农药科学与管理, 2006, 25 (10) :46-48.

[4]刘祥英, 柏连阳.磺酰脲类除草剂及其安全剂研究进展[J].杂草科学, 2005 (1) :1-4.

[5]陈国海.简介新一代林用除草剂甲嘧磺隆及其混剂津锄[J].林业实用技术, 2003 (4) :40-41.

[6]朱良天.精细化工产品手册:农药[M].北京:化学工业出版社, 2004:398-399.

[7]Powley CR, de Bernard PA.Screening Method for Nine Sulfony lurea Herbicides in Soil and Water by Liquid Chromatography with Ultraviolet Detection[J].J ournal of Agricultural and Food Chemistry, 1998, 46:514-519.

校园环境指示系统设计任务书 第5篇

现代社会发展，人们出行和社会交往的机会越来越多，从城市的街道到博物馆和机场以及大学园区等等，标识都起着辨别、告知和宣传的作用，有足够的证据表明，有效的户外标识能够增加人们的亲和力，明智的引路系统可以支持并加强人们对本单位的认识和体验。校园环境标识系统设计，首先要解决人们对校园的总体方位的认识，要求做到人们不管行进在什么方位，都能知晓自己当下所处的位置，能够找到自己想要去到的方位位置。

一、校园环境标识系统设计内容：

1、校园环境规划总平面布置图（详细标注每栋建筑，每条道路，并用不同符号标注建筑的内容、性质。）

2、校园环境路牌标识指示系统设计

3、楼宇标牌设计

4、楼宇办公室指示牌设计

5、校园各区域特色小品设计（每组方案不少于6个，分列设计）

二、具体设计内容、要求：

1、设计道路指示标牌的形式、尺度、造型、材质、色彩等等。

2、设计指示标牌的制作工艺，要求考虑其安装及变更方便。

3、设计指示标牌的日景效果和夜景照明及灯光效果。

4、设计指示标牌的特色要求，结合景德镇陶瓷学院现有建筑环境及色彩，设计具有陶瓷材质特色及现代校园特色的造型，形成陶院鲜明的风格特点。

5、可依现有道路名称，也可根据陶院特色，重新命名各条道路，突显陶院办校历史和精神。

三、出图要求：

1、校园环境规划总平面布置指示图一张（彩色）

2、道路指示牌，正视图、侧视图、俯视图

3、道路指示牌在各道路的空间效果图（透视图）

4、道路指示牌日景、夜景灯光效果图

5、楼宇指示牌，设计图，效果图

6、办公室指示牌设计、效果图

7、校园各区域景观小品设计，正视图、侧视图、效果图、俯视图

环境系统设计法 第6篇

[关键词]电量法;低压理论线损系统;设计;开发

就我国当前大部分电力企业针对低压线路所制定的电力线路线损指标多是以历史运行参数为依据，这种考核指标最大的特点在于其测定值基本为衡定状态，并且指标的确定发生在供电企业营销管理工作之前。然而大量的实践研究结构向我们证实了一点：电力线路线损值的高低与整个电力系统电量、电压负荷以及电压负荷曲线形状等指标参数是密切相关的。而这些指标参数又会在电力系统实际环境（包括自然环境以及经济环境）差异性的发展背景下有所改变。这也就是说，将历史指标参数作为现实线损值考核指标是基本合理的，在何种运算方式支持之下设计并开发出一种能够精确、有效计算低压理论线损参数的综合性系统，已成为当前相关工作人员最亟待解决的问题之一。笔者现结合实践工作经验，就这一问题谈谈自己的看法与体会。

一、“竹节法”低压理论线损计算系统概述

在我公司使用“竹节法”进行低压理论线损计算的过程中，相关工作人员发现这种理论线损计算方式在模型构建上所作出的诸多限制性假设条件都比较理想，在低压系统实际运作过程中的指导意义并不是特别大。具体而言，这种低压理论线损计算方式的实施有着如下四各方面的基本假设条件：其一，整个低压电力电网系统当中各个电气节点的电压是恒定的；其二，低压电力系统主干线路之上的全体支线均为有效分布；其三，各个型号的支线长度是完全一致的（也就是说，整个低压电网电力系统当中各个支线线路之上的电力线路负荷参数是抑制的、电力及其功率因素也是一致的、电力线路负荷形状系数同样是一致的）；其四，低压电力系统各个型号的下户线不仅线路长度相同、个数相同、电力线路负荷相同，其分布状态也与支线在主干线上的分布状态一致，趋向于均衡性分布。

从“竹节法”低压理论线损计算系统的应用角度来说，在该系统实际运行过程中相关工作人员发现：要想在该系统当中计算理论线损参数，就必须要在该系统所提供的图形输入平台当中对整个电力电网系统当中的各个配变电台区进行低压线路图的绘制工作。这一繁琐的绘图工作不仅极大的增加了理论线损参数的测定值误差，同时系统图形输入平台中所反映的电网结构与实际电网结构之间的差异性也比较明显，整个低压理论线损系统所得出的线损数据既不精确也不可靠，这一问题需要我们及时改进。

二、电量法概述

就我公司低压电网系统中的理论线损构成情况来说，整个电力系统线损的最主要来源为线路损耗、二级漏电保护器损耗以及电度表损耗这三大方面（就我公司现有低压电网系统来说，二级漏电保护器损耗在整个电网系统理论总损耗中所占比例非常小，并非我们的重点关注对象，在此不做过多阐述）。

相关工作人员需要对整个低压电网系统线路进行分段，并按分支线路与表箱为依据依次编号，绘制相应的低压电网分段图。在此基础之上读取整个低压电网系统当中的台区运行参数以及无功电量（无功电量的参数可以根据电压系统月末抄表数值进行推算，或是以整个电网系统的用电性质为依据进行估算）。根据以上计算与分析，我们可以得到包括有功功率、无功功率、视在功率以及功率因素在内的四大指标，进而确定整个低压线路在单位时间内的输电量指标参数，最终获取整个低压线路中的理论线损参数值。

三、基于电量法计算低压理论线损的系统分析

笔者认真分析了电量法计算低压理论线损参数所需要的各种指标，结合我公司现有的电网地理信息系统与低压电网配电自动化系统应用现状，并在用电MIS系统以及低压电网调度自动化系统的辅助之下，提出了一种关于构建基于电量法计算低压理论线损的应用系统，其基本结构示意图如下图所示（見图1）。笔者现结合该结构示意图对整个低压理论线损计算系统当中的各个关键功能进行详细分析与说明，希望能够有助于相关研究与实践工作的开展。

首先，相关工作人员可以在配电网网络拓扑结构中选取需要计算台区的所在线路，双击线路名即可提取到存在与该条线路当中的所有台区系统，进而确定计算台区。其次，电压法计算低压理论线损的各个关键参数均能够在系统支持下及时获取（MIS接口能够为电量法计算低压理论线损提供无功电量与有功电量参数；配网自动化系统能够为电量法计算低压理论线损提供变配电二次侧相电压参与电力线路负荷形状系数）。系统操作人员在人工输入电量参数之后系统即开始运算：现以图表的方式对整个低压电网系统的线路损耗进行分析，并自动生产相应的降损意见），最终完成整个低压理论线损的计算工作。

参考文献

[1]陈亚宁.基于MapX的配电网低压设备管理系统的开发[D].华北电力大学（保定）.2004.

[2]张斌.电力地理信息系统平台研究——低压配电网管理系统[D].西安工业学院.2004.

[3]韩晓鹏.基于MIS的电网理论线损计算与线损诊断系统的研究[D].西安工业学院.2005.

[4]李一红.伍国萍.赵维兴等.0.4kV低压网理论线损计算方法的比较与探讨[J].广东输电与变电技术.2006.（04）.

[5]倪峰.农村低压配电网理论线损计算方法研究[D].西安理工大学.2008.

用对角矩阵法设计解耦控制系统 第7篇

一、配置预补偿器进行系统解耦的基本原理

对于有关联的过程:

如果能设计预补偿器 , 使前向系统成为对角传递矩阵

则相应的闭环反馈控制系统各回路之间实现完全无关联。

对于非奇异的过程传递函数矩阵G (S) |, 可以通过计算得到预补偿器的结构形式

再取补偿器

进而构造控制器

此时各子系统的传递函数分别是

将此控制器用于上述有关联过程构成闭环控制系统, 则系统闭环传递矩阵为

于是整个系统可看作m个互不相关的子系统, 各个输入输出之间的耦合作用不复存在。

只要分析, 就可以大致估计所设计系统的时间域响应特性。

二、配置预补偿器设计解耦控制系统

已知一个2输入2输出的有关联液面过程, 其传递函数矩阵为

要求设计控制器构成闭环控制系统, 使其工作稳定, 无关联, 允许有不大于1 0%的稳态误差。

设计过程如下

1. 设计预补偿器

算得

考虑到工程实现的简易性和系统造价的节约要求, 在设计预补偿器时要尽可能使预补偿器矩阵为实常数矩阵。经过分析, 取

采用上述预补偿器, 可以使经过补偿后的前向传递函数矩阵成为对角矩阵, 于是就实现了对关联过程的解耦。解耦后的系统要能满足工程上的性能要求, 则还需要配置补偿装置。

2. 设计补偿器构造控制器

设计补偿器时既需要考虑到对系统的性能要求, 还要考虑到工业系统结构的简易性。比如说, 液面系统中不允许有大的振荡, 所以一般不采用微分控制规律;对于允许有稳态误差的系统, 也不一定要采用积分作用, 采用比例控制器矩阵即可, 但是比例控制器中比例作用的大小却要仔细斟酌, 以满足对系统的静态性能要求。

3. 对设计效果的评估

由控制器和关联过程构成的闭环控制系统, 相当于2个互不相关的独立子系统, 其闭环传递函数分别是:

由此不难看出, 2个子系统的极点都具有负实部, 因而2个子系统稳定, 从而整个闭环系统稳定;采用对角矩阵方法实现了完全解耦, 因而闭环系统各个输出与输入之间无关联;同时还不难看出, 对于1端输入的阶跃给定, 1端输出在稳态时将是无静差的;对于2端输入的阶跃给定, 2端输出在稳态时静差小于10%。

为了对配置控制器后闭环系统性能作进一步全面了解, 进行数字仿真研究。闭环系统数字仿真的结构框图如下:

闭环系统输入阶跃信号 时系统的响应如图2所示;输入阶跃信号 时系统的响应如图3所示;

从仿真所得系统闭环阶跃响应曲线可知, 采用对角矩阵方法配置的控制器, 能使原来各个变量间存在的耦合得到解除, 从而将一个多输入多输出系统化作多个互不相关的单回路系统;对这些单回路系统分别配置比例控制器矩阵, 能使系统稳定工作, 静态误差小于1 0%, 符合性能要求, 而且控制器结构简单, 系统造价低廉。研究表明, 这种设计方法可以用来实施诸如多液位过程、多流量过程等一些复杂系统的简洁而有效的控制。

摘要：介绍采用配置预补偿器进行系统解耦的基本原理, 采用该原理设计一个解耦控制系统。采用对角矩阵方法配置的控制器, 使原来各个变量间存在的耦合得到解除, 从而将一个多输入多输出系统化作多个互不相关的单回路系统;对这些单回路系统分别配置控制器, 能使系统稳定工作, 符合性能要求, 而且控制器结构简单, 系统造价低廉。这种设计方法可以实施诸如液位系统、流量系统等一些复杂系统的简洁而有效的控制。

关键词：预补偿,解耦,系统设计

参考文献

[1]潘永湘等:过程控制与自动化仪表.北京:机械工业出版社, 2007, 7

非球面系统的波差法光学设计 第8篇

1968年, Johanon Kepler把非球面面型在透镜上进行实验, 使在近、远距离获得无球差像面, 从而逐渐奠定了非球面光学基础, 此面型也被命名为笛卡儿面。随着光学制造技术和零件检测水平的逐步提高, 光学系统设计中非球面技术的应用光学得到广泛的拓展。非球面技术在工业、国防和民用等领域的光学系统应用中具有十分重要的意义。相较于球面光学系统, 非球面技术有很大的优势, 其可以提高系统的入射光线高度, 增大视场角, 还对几种初级像差有很好的校正作用, 比如轴上点球差, 轴外点彗差、象散、场曲等, 并能减少光能损失, 使成像质量达到标准.

非球面元件与传统光学元件混合构成成像系统, 不仅可以提高光束质量, 同时透镜数比球面系统小, 结构简单, 减轻重量, 增加光学设计和选择材料的自由度等显著优点。

1. 波差法基础理论

由某点光源发出的一束同心光束, 与此同心光束上各个点的法线垂直的曲面称为波面, 当所有的光线经过光学系统后都在像面上聚焦于一点时, 那么相对应的波面就可以看作是一个球面, 那么这个球面是以此聚焦点为中心的, 我们可以将球面看作是理想波面。那么如果经过光学系统的系统折射光线有变形, 显示不交于一点, 这时所对应的波面就不再是球面, 即为实际波面。我们将实际波面与理想波面的偏离程度称为波差或波像差。单色波面的同心光束由物点发出经光学系统后, 由于产生像差而成为非球面波, 比较某个参考球面的偏离可看作波像差, 波像差由细想波面算起, 理想波面可以使理想像点为中心的一个波面。因此, 光程差就是波像差.在非球面系统中, 可以利用波差法来进行光学设计。例如同轴非球面系统, 具有同轴球面系统像差的一般性质, 只是具体的像差分布值不同。用非球面可以校正球差, 可以使波面最终成为准确的球面。对于象散非球面也有一定的校正作用, 但要均匀分配主光线的偏角, 避免高介场曲的产生, 合理选择非球面的位置, 并不断完善非球面系统。这样重复多次, 便可得到较好的结果。

波差法基于球差与波差的联系, 并进行波差与结构参数之间的推导得出方程式, 用它来计算满足初级像差平衡得光学系统得初始结构, 由此可以充分地发挥计算机的优势, 具有求解快速准确等优点。下列公式为空气中透镜组的孔径光线和近轴光线到达理想像面的波差:

2. 波像差在光学系统中的实现

在实际的光学系统设计中波差法的应用也是很广泛的, 它可以在许多光学系统中应用, 比如它可以适用于折射系统、适用于反射系统, 适用于球面光学系统、非球面光学系统等多种光学系统中。针对波差法理论应用于傅立叶变换物镜中, 对其进行初始结构参数求解, 利用这个系统来实现波差法理论的在实际系统设计中的作用。

2.1 加入非球面的傅立叶变换透镜设计

多用于光信息处理中傅立叶变换透镜系统, 它要求对两对物像共轭面的像差进行控制, 相当于设计一个正、反位置上都成完善像的系统, 可以看作物象双方可互为远心光路。

傅立叶变换透镜满足消球差的条件为:

由波差法可知傅立叶变换系统

此光学系统的视场较小, 所以可以满足正弦条件:则有sinu=u。将u的级数展开表示有:

由于使用激光准直入射, 则u1=0, 所以:

设系统第五面为抛物面, 则有e12=1, 主镜曲线方程为:y12=2R°1X1, 所以tanu′1=h1/f2

由于h1-dtanu1′=h2而tanu1′=h1/f2

令W=0, 即可以得出h2与x2的关系, 这样便可以确定此系统的初始结构参数。

2.2 设计实例

设计一个D为50mm, 主要相对孔径为1∶4的非球面系统, 激光光源 (0.6328) 。

经过Zemax优化后的系统轴上点球差如图1可控制0.02以内, 轴上视场点列图如图2可控制在0.974, 调制传递函数如图3在频率为50lp/mm处可达到0.8, 优化后的系统结构如图4结构简单, 性能优良。

以上是针对轴对称非球面进行讨论, 然而非轴对称由于失去对称性, 其像差性质要比轴对称系统复杂很多。而且激光光源光学系统多数属于非成像系统, 具有较小的视场, 且无色差。球差和彗差是首要要求校正的像差, 我们可以引入一面非球面参与设计。

结论

综上所述波差法的在光学设计中的作用都是显而易见的, 它的特点快速且有效, 它不仅可用于球面系统, 也可在非球面中应用, 波差法异于其他的光学设计方法, 它在像差校正的时候, 都会再一次综合考量各种像差的影响并使其平衡, 这便使各种像差都能完好地达到光学系统的要求, 因此最终的结果一定同时满足已考虑的各种像差容限, 而这种新的设计方法也成为已有的光学设计方法中的一种新的尝试。

摘要：采用波差法进行非球面系统的光学设计, 非球面用于常规光学系统可以提供附加设计参数和选择光学材料的自由度。本文主要研究了用波像差推导了非球面元件的初级象差, 分析了产生差别的物理实质。给出一、三级成像特性与色差公式, 波差法基于球差与波差的联系, 并进行波差与结构参数之间的推导得出方程式, 可解析求解满足初级象差平衡的光学系统的初始结构参数, 用ZEMAX校正可以得到满意的结果, 采用波差法进行非球面光学系统的光学设计简单易行, 且设计的物镜质量高, 成本低。

关键词：非球面,波差法,光学设计

参考文献

[1]F.Heynacher.Aspherie oplies[J].Phy.Technlo, 1979 (10) :20.

[2]勾志勇, 王江, 王建.非球面光学系统设计总数[J].激光杂质, 2006, 27 (3) :1-2.

环境系统设计法 第9篇

一、层次设计法框架体系

建环专业是一门实践性极强的专业, 本科生除了继续攻读研究生外, 就业单位主要集中在设计院和安装施工企业。根据作者的第二课堂问卷调研结果, 70%的学生期望有更多机会进行专业实践活动, 其中82%的学生希望能够自己动手实验, 而非组织参观与工厂实习;在实验形式上, 80%的学生希望以自由搭配的小组合作方式开展实验。此外, 58%的学生愿意参加专业知识讲座来扩展知识面, 而非查阅图书馆、 浏览网站等方式。由此可知, 除少部分学生外, 大多数本科生对内容丰富的第二课堂活动还是充满渴望的, 这实际上就是激发他们学习兴趣、释放潜在创造力的途径和源泉之一。因此, 我们应当积极创造条件、机会和平台, 引导学生摆脱当前学习兴趣的“中间不定”状态, 最终走向一种正面的积极主动状态。这也正如美国教育学家威廉·沃德所言:“一般老师擅于讲述, 中等老师擅于解释, 高等老师擅于展示, 一流老师擅于激励”。基于此, 我们确定了建环专业第二课堂的实施目标, 即建立第二课堂软硬件平台, 强调学生团队合作与实践活动, 以此激发其学习兴趣, 培养自信心, 全面提高综合素质与创新潜能。

前人实践经验表明, 第二课堂在实施形式上往往不拘一格, 从而体现多样化的特点, 以便更加贴近学生的接受心理。但是, 上述做法也存在一定的前提条件。例如, 如果不能因地制宜、科学合理地设计与引导第二课堂的实践活动, 很可能容易陷入形式主义, 实际效果大打折扣。因此, 首先需要对第二课堂活动的组织、管理、评价、反馈等一系列环节进行规范化与制度化。具体而言, 我们在借鉴兄弟院校开展第二课堂的实践创新经验基础上, 编制了适合自己专业的第二课堂的实施管理办法、流程图、申请表、学生实验守则等制度文件。其中管理办法包括总则、组织与领导、工作程序、学生参与、成果应用、激励与表彰等内容。

在上述基础上, 进一步按照层次设计法原则, 建立了第二课堂的具体实施框架体系。层次设计法的核心在于根据适应的学生对象差异, 将第二课堂分解为两大实践环节, 即基础环节和提高环节。其中, 基础环节面向大多数以社会就业为主的学生 (面) , 而提高环节主要面向于意愿考研、出国以及其他感兴趣的学生 (点) 。这样, 通过不同实践环节与形式的反复锻炼, 点面结合, 最终让学生实现“三敢”, 即敢于自己设计实验 (敢想) 、敢于自己动手实验 (敢干) 、敢于表达自己想法 (敢说) ”。在此第二课堂框架体系下, 学生不再是被动接受教师的知识灌输, 而是他们自己带着问题去寻找原来不知道的已有知识, 并通过自己的构思、实施与思考, 将它们重构成一个新的真正属于自己的知识集合, 从中获得新知识体验感与成就感, 以此激发其内在的学习兴趣与创新潜力。在整个过程中, 教师扮演的角色只是引导者和评价者, 建立一种老师和学生之间“亦师亦友”的互动型关系。

二、具体实践过程

在基础实践环节中, 主要包括以下三大类活动: 自主开放实验、学术报告与讨论、校企联合实践。自主开放实验主要基于学院的公共实验室以及部分教师的专业实验室为平台, 按照第二课堂的实施管理办法, 为学生开辟一个相对宽松的实验空间。考虑到学生积极性与实践能力的差异, 自主开放实验设置了普及型和兴趣型两大类实验。具体成果的展示形式为统一格式的实验报告书和展示汇报PPT文件。普及型实验设计与课堂内容结合较紧密, 以加强基本知识理解, 夯实专业基础为主要出发点。典型实验题目包括液体蒸发量测定、樟脑球挥发测定、干湿球温度测定、 室内空气品质测试、热电偶制作等。兴趣型实验没有固定的题目, 允许学生自由命题, 随性发挥, 大多题目源自生活实践与观察, 主要培养学生的创新能力与质疑能力。典型实验题目包括:白开水能养金鱼吗?新闻上的节能数据可靠吗?入冬季节给树浇水有科学道理吗?零度水一定会结冰吗?实践表明, 学生在自主开放实验室熟悉了各类设备, 增进了专业认识, 加深了师生联系, 使课堂教学质量效果明显得到改善。

学术报告与讨论环节是从学生的实际需求出发, 定期聘请校内外专家进行专业方面的知识讲座, 扩大学生视野, 了解学术动态和前沿进展, 其中大部分报告为全英文报告。同时, 还选取了一些科学史报告, 集中展现前辈科学家勇于质疑、创新、探索以及献身精神, 如“The age of the Earth”、“Franklin’s adventure” 等。自由讨论环节由教师主持引导, 学生自由发言, 以交流为主, 旨在培养逻辑思维能力和表达沟通能力。 典型论题包括:节能建筑一定节能吗?被动房适合我国目前国情吗?绿色建筑一定绿色吗?哪些人适合读研究生?建环学生一定要进设计院吗?实践表明, 该环节有助于缓解学生课堂的我行我素、低头不语、不敢表达的不良风气。

校企联合实践的初衷在于将企业总工或老总请进第二课堂让学生扩大视野, 了解专业知识与社会需求之间的联系, 让学生“能够找到北”, 从而端正学习态度, 激发自主学习潜力。但在实际操作过程中, 学生对此举反响并不强烈。后来, 调整为让往届优秀毕业生返校与学生进行互动, 较受学生欢迎, 这种做法可以推广, 但需要进一步深化与规范化。

在提高实践环节中, 主要采用两种方式。其一, 组织吸纳一些意愿考研、出国以及其他感兴趣的学生, 积极投入到正规的科研项目锻炼中。这些项目大部分来自学院教师的各类纵向与横向科研项目, 具备实战性和挑战性, 旨在全面提高学生的综合素质。其二, 采取自由自合方式, 组建一些兴趣团队, 充分发挥各组员优势, 积极参加各类竞赛活动, 例如全国节能减排大赛、大学生创新创业大赛、挑战杯大赛、同方人环奖大赛、天津市制冷空调大赛、北京市大学生暖通空调工程设计实践大赛、CAR空调设计大赛等竞赛类活动。实践结果表明, 通过上述锻炼, 一些学生的综合实践能力明显得到提升, 大大增进了对专业的热爱程度, 不仅自身获得了各类奖项, 同时也给学校带来的荣誉。

三、结语

第二课堂对于培养大学生学习兴趣, 提高创新能力与综合素质的作用是毋庸置疑的, 但真正能够将第二课堂做到根深蒂固与可持续发展并不容易, 前面的路还很长。尽管我们在顶层设计上进行了综合考虑, 并明确了第二课堂的内容定位与实践过程, 但是作为学校本科教育体系的重要组成部分, 它还需要在管理制度、经费保证、效果评价等方面进一步完善。例如, 目前建环专业的第二课堂尚未实现学分值, 这在一定程度上抵消了一部分学生的参与积极性。实际上, 一些兄弟院校已经开始实行第二课堂学分制。另外, 第二课堂的实施需要有经验丰富的专任教师来承担, 单单依靠现有的公共实验室管理人员无法满足学生创新实践能力的培养要求。“路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索”。我们相信, 经过不断的摸索实践与经验积累, 最终能够找到一条适合自己建环专业特点的第二课堂发展模式。

摘要：第二课堂是培养大学生学习兴趣、创新能力与综合素质的重要途径与手段之一。本文以建筑环境与能源应用工程专业为例, 提出了基于层次设计法的本科生第二课堂建设框架体系, 采取“点面结合”实践模式, 有利于填补课堂教学环节的局限, 激发学习兴趣和主动性, 提高综合实践与创新能力。

关键词：第二课堂,层次设计法,建筑环境与能源应用工程专业

参考文献

[1]魏培徵, 马化祥, 马莉萍.高校第二课堂与大学生创新素质培养的关系研究[J].思想教育研究, 2011, (199) :99-102.

[2]李航.高校第二课堂教育探究与设计[J].教育教学论坛, 2015, (33) :145-146.

简析医院环境标识系统设计 第10篇

一、设计依据

在进行医院环境标识系统设计之前，应当从以下几点考虑：明确医院定位以及医院文化理念的表达要求;遵循以人为本，为人服务的原则;深入了解医院内外环境条件、交通流线;对门诊、住院、医技、后勤服务、对外交流场所等内部空间结构、人流分析;医院标识导向分级原则;与医院整体形象设计相协调原则。

二、遵循原则

1. 简明性：

标识信息应醒目、清晰，信息完整易懂，方位表示准确明显。

2. 连续性：

在到达目标位置之前，应在每个交叉口或患者容易迷失的位置连续作出标识，加强消费者的知觉认知和记忆。

3. 规律性：

按标识分级要求。先指示大目标 (门诊、医技、住院部等) ，再指示中目标 (内科门诊等) ，最后由科室门牌标识来指示小目标 (具体诊室) 。

4. 统一性：

同区域的引导标识，在其颜色、字体、规格、位置、表现形式等方面，进行统一规划。这样将有助于患者按系统线索寻找目标。

5. 兼容性：

标识应符合国家或国际标准的规定，并尽量与人们已有的概念、一般认识、习惯一致。

6. 可变性：

因为医院的房间功能及医生调整，标识方便变换。设计时，就考虑到更换标识的工艺要尽量简单。

三、系统分级

国家规范中将医院标识等级分四级。第一级用于建筑外部，主要说明建筑物的属性以及引导人流物流的走向;第二级用于建筑内部，主要建筑的垂直、平面分布区域;第三级用于各楼层，主要标明平面的医疗单元及独立区域;第四级用于各类房间及公共区域，主要标明房间的属性及功能。

四、设置内容及特征

1. 标识系统的内容

医院环境标识系统从使用范围上可分为室外环境标识、公共区域引导标识和室内环境标识。室外环境标识主要包括总平面图、各楼宇名称、楼宇出入口、公共服务设施标识等。公共区域引导标识主要包括停车场、交通道路指引标识及其它公共设施相对位置标识。室内环境标识则包括各门急诊、住院部、医技等医疗空间的室内环境标识。

2. 标识系统的设计特征

2.1文字设计：

医院所有标识都是中英文对照。吊挂标识的悬挂高度设定在2100mm。

2.2符号设计：

应规范使用国际惯用或标准符号，例如停车、男女卫生间等。

2.3色彩设计：

应照顾医院形象标准色和患者的心理来设计，注意色彩的搭配。既要有可识别性，又能营造出医院清新、温馨的氛围。

2.4版式设计：

根据标识的形状大小和人们的阅读习惯，采用横式或上下式编排。

2.5材料设计：

常用材料有金属、石材、塑料、玻璃等，为了便于阅读底板，表面一般做亚光处理，解决反光(眩光)问题。标牌上的内容信息可更替，便于维护。

2.6造型设计：

以简洁大方为主要特征，进行人性化、有文化内涵的设计。

2.7设置方式：

有附着式、悬挂式、立柱式、摆放式。无论采用何种设置，都应牢固、可靠、安全、方便使用和管理。

3. 辅助部分的运用

3.1多媒体导医系统

3.1.1

在人流集中的部位(如大厅)，设置电子触摸屏进行人机互动，使就医者能方便地查询医院概况、特色专科介绍、病种分科、科室位置及注意事项等。

3.1.2

在大厅设置大中型电子显示屏，除了可以发布医院介绍、医疗信息、疾病防治、保健常识及患者服务，还可以介绍楼内的专科特色、专家情况，引导患者就医。

3.1.3

在患者候诊区和每一个门诊单元的护士站等部位，设置一个电子显示屏，引导患者就医。

3.2导医地图

在门诊大厅挂号或问讯处，初诊病人可领取到一张全院楼宇楼层设置、电梯分布、卫生间和科室分布的导医地图。病人通过地图能准确到达目的地。

五、医院环境标识系统人性化的考虑

环境系统设计法 第11篇

关键词:水稻育秧;环境控制;系统设计

中图分类号:S477+1文献标识码:C文章编号:1674-0432(2010)-06-0137-2

随着农业产业结构的调整,各地区农业生产都具有区域性和种类的特殊性。如一些粮食主产区都以水稻为主要作物,成为全国有名的水稻种植基地;尤其以农垦总局系统更为明显。为了提高水稻的种植品质和产量,对水稻育秧技术的要求也越来高。在这种趋势下,很多水稻种植地区都在逐步的改变原有的以农户为单位的育秧模式;取而代之的是大规模集中育秧模式,这种方式的优点是可以控制秧苗的品质,从而更好的提高水稻品质和产量。这种集中育秧模式,都是采用标准化温室大棚模式,有些育秧基地一次建设育秧大棚几百栋;这就给育秧的生产和管理带来一个问题,原有的个人或小规模育秧,一个或几个人就可以完成管理工作,而这种大规模集中模式,如果还采用原有的人工管理,即使增加人员,也很难保证秧苗的生产安全。根据这种情况,我们设计了一套计算机网络型环境控制系统,可以实现对整个水稻育秧生产基地大棚进行全面自动化管理,即能节约人工管理成本,也可以保证水稻秧苗生产安全,对提高水稻品质和产量都起到极大的促进作用。

1 水稻秧苗生长环境数据分析

水稻秧苗生长与发育受许多环境因素的影响,这些因素有些是起主要作用,有些是起次要作用的;对那些起主要作用的,可以测量的,并且是可以人工调控的因素进行重点分析和研究,主要包括以下几个参数。

1.1 温度

温度对各种作物来讲也许是最重要的一个参数,包括土壤温度和环境温度,但土壤温度可以通过大棚内的环境温度来调整,所以在实际应用中我们一般只对环境进行监测和控制;目前各种温度测量技术已经很成熟,控制手段也最多。调控温度的方法包括开关侧窗、排风扇、内外遮阳、管道加热等。

1.2 土壤水分

农作物没有足够的水分就不能生长,而水分过大也不利于秧苗生长;所以水稻秧苗的土壤水分必须控制在一个适当值内。对土壤水分的测量技术,国内外都有比较成熟的测量技术;控制上可以通过打开喷灌或滴灌设备,为水稻秧苗补充水分。

1.3 光照

光照度是水稻秧苗生长的重要环境参数之一;测量技术简易,控制方便。白天光照过于强烈时,可以展开内外遮阳幕来降低光照度,夜晚或阴天光线不足时可以人工补光。

1.4 CO2

CO2是水稻秧苗光合作用的重要条件之一。测量传感器采用红外光谱CO2传感器,可以通过打开CO2气瓶或发生器来增加育秧棚内CO2的浓度。

2 水稻育秧温室环境控制原理

2.1 温度控制原理

当室内温度高于控制系统设定温度上限时,系统进入降温过程,即开启天窗→开启侧窗→开排风机等降温过程。这个过程可以是依次自动执行,只有当一个动作完成后才可进入下一个动作,也可以设定为人工操作,在听到某个大棚报警信号后,由管理人员进行人工操作;同理,当室内温度低于系统设定温度下限时,系统进入升温过程,即停止人工降温→关排风机→关侧窗→关天窗的顺序依次执行。当夜间室外温度过低时,启动加热装置。

2.2 土壤水分控制原理

土壤水分对水稻秧苗的生长起着重要的作用。当检测到土壤水分含量低于系统设定值下限时,可自动打开喷雾或滴灌系统进行灌溉。在水分含量达到合格值后,灌溉系统停止工作。

2.3 光照控制原理

光照度对水稻秧苗的生长极为重要;我们通过控制遮阳网来实现光照度的调整。当光照度大于系统设定的上限时,此时应展开外遮阳网,使光照度下降到3万Lx左右,这一光照度对蔬菜作物是合适的。光照不足时可收拢内外遮阳网或打开补光灯进行人工补光。

2.4 CO2控制原理

可用CO2传感器探测室内CO2浓度。如果浓度过低,则打开CO2发生器或直接使用气瓶增加室内CO2浓度,当室内CO2浓度达到800-1200μl/L时,其光合作用会有很大的提高。另外,加强通风,用室外大气中CO2补充室内的CO2浓度也是提高CO2浓度的一个有效方法。

3 水稻育秧温室环境控制系统结构

水稻育秧温室环境控制系统由大棚单元控制器、传感器、无线数传模块、控制中心上位机等四大部分组成。如图1所示。

图1 环境控制系统结构图

4 系统设计

4.1 单元控制器

该控制器是为本系统专门设计的一种控制设备,是本系统中最核心的设备;实现数据采集、数据计算、显示、设备控制等功能;数据采集接口有4个,分别为土壤湿度、叶面(室内)温度、光照度、二氧化碳浓度传感器接口;均为485总线方式,每个接口上可连接1-255个传感器。对应每路接口,都有两个2位数码显示管,一个动态流动显示每一个传感器数据,另一个显示所有传感器的平均值。控制器内置一个与无线数传模块的接口,将采集的数据传送给无线数传模块,发送到上位机。本控制器的有4路开关量输出接口,可对应不同的传感器同时控制4种设备,来控制大棚的环境参数。

4.2 传感器

本系统中采用的传感器是通过对国内外多个厂家的数百种产品进行比较、测试并最终挑选出来的,具有可靠性高、稳定性好、性能价格比高等特点。温度传感器具有测温范围宽、精度高、全密封、长期稳定并已完全数字化,不需要校准。湿度测量采用新型高分子湿敏电容,具有较高的灵敏度、线性度及响应速度,可以在高湿环境中长期稳定地工作,特别适合在温室内以及室外等高湿环境中工作。CO2传感器采用红外双光束光谱测量原理,测量精度和稳定性好,几年之内不用校准。在本系统中所采用的变送器均为485总线型,组网方便

4.3 无线数传模块

在本系统中采用的是KYL-1020L低功率无线数传模块,是一种远距离无线数据传输产品,它体积小,功耗低,稳定性及可靠性极高,能方便的提供双向的数据信号传输、检测和控制。载频频率433,基于FSK/GFSK的调制方式,采用高效通信协议,提供透明的数据接口,能适应任何标准或非标准的用户协议。自动过滤掉空中产生的噪音信号及假数据,传输距离达3km,可完全正确覆盖整个大棚生产区域。

4.4 主控室上位机系统

上位机主控系统作为系统的管理控制核心,几乎可以完成本系统的所有功能,通过连在串口上的RS232/RS485通讯适配器与大棚单元控制器以及室外气象站组成微机网络系统。微机采用P4以上微机即可,Windows XP或Windows 2003操作系统,监控软件采用昆仑MCGS组态软件,能够形象、准确地反映控制状态,管理工能强大。配合SQL数据库,可以存储任意时间段的数据;在屏幕上可以以多种形式显示实时数据或曲线;同时也可以以多种方式查询和打印任何历史数据,做为生产管理依据。在数据采集的同时,如果发现任何一栋大棚的数据超出所设定的数值范围,会立刻发出声音和灯光报警信号,并在屏幕上显示出报警大棚号码,提醒管理人员及时处理故障。

上位机在管理的同时,还具有强大的控制功能。大棚单元控制器所连接的设备,在上位机中都可以任意控制,如喷灌系统、光照系统、加温系统、排风系统等;控制方式有两种:手动和自动;在软件的主界面上,左侧始终显示室外气象站的实时数据,为管理人员提供管理依据。

5 结束语

本系统不只用于育秧大棚的管理和控制,也可应用于蔬菜、花卉温室、瓜果、植物组培等农业设施的环境监控,适当的传感器和控制设备可组装成畜禽舍、猪舍、牛棚的工厂化生产,具有广阔的应用前景。将对实现工厂化高效农业,提高农业的现代化技术及管理水平起到推动作用。同时由于系统是参数动态监控系统与专家系统的有机结合,为生态学的研究提供了先进的手段,将在现代农业科研方面发挥很好的作用,其推广应用必将进一步提高中国农业现代化水平。

器材封存环境无线监测系统设计 第12篇

随着武器装备的更新换代,大量高新技术装备不断列装部队。因此,精度高、技术复杂、价格昂贵的装备维修器材在存储和运输过程中,由于不当操作或处置,受到过度冲击、振动以及存储环境不达标等情况影响,有可能造成部分装备器材的非预期失效,造成较大经济损失,影响装备保障能力。

针对贵重易损装备器材存储环境监测的需求,利用无线传感技术,搭建装备器材存储环境实施监测系统,实时监测环境和器材状态,提供监测装备器材的温度、湿度和振动等重要存储环境参数,并对这些参数超限进行实时报警,为部队实施装备器材存储环境实时监测提供重要技术手段和数据论据支撑。

器材封存环境无线监测系统总体结构

器材封存环境无线监测系统由无线数据采集节点、数据网关、监控软件构成。数据采集前端具有不同的功能和参数。数据通讯网关是中心监测平台计算机与无线数据网络通讯的桥梁,具有标准串行通讯口与计算机通讯,同时具有无线网络接入功能,充当无线网络的管理者角色,实现平台计算机与无线数据采集终端的双向数据传输和无线网络管理功能。中心监测平台为安装有应用软件的微机,用以对整个系统构成和参数配置,并能够实时显示采集数据及其趋势图,具有对数据进行存储、报警等功能。

器材封存环境无线监测系统运行在监测中心平台PC终端上,通过网络与数据通讯网关连接,实现对无线传感器节点的参数配置,并接收无线传感器节点上传的实时监测数据。系统配置实时监测中心平台计算机,安装实时监测系统应用软件,用于显示和记录前端无线采集节点所采样的数据;系统支持通过该中心平台下发指令,让采集前端发出声、光提示;系统配置数据通讯网关设备实现中心平台与无线数据采集网络之间连接;系统配置集成温度、湿度、气压、振动等传感器为一体的采集节点若干,模拟实现存储环境参数的采集任务。

器材封存环境无线监测系统的主要功能

器材封存环境无线监测系统主要实现以下功能:配置无线传感器节点的数据采集周期和各项数据的报警上下限;远程定位无线传感器节点;显示无线传感器节点的实时数据及报警信息,当数据发生变化达到报警阈值时,需要立刻在节点发出声光报警;提供对历史数据及历史报警信息的查询;根据之前一段时间的历史数据,预测设备是否可能出现故障。

系统配置模块主要完成对网关、传感器节点等相关硬件运行参数的配置和检验功能。系统通过局域网与网关进行通信,发送网关和节点参数到网关寄存器,或从网关寄存器获取参数;网关与节点之间通过无线网络基于Zigbee协议进行通信,节点按照预设周期到网关寄存器中获取用户设置的节点参数。系统可同时与若干个网关进行通信,接收监测数据,选择某个网关,即以表格形式显示与其通信的所有监测节点的信息。

实时监测模块主要完成对节点监测数据和报警状态的实时获取、存储、显示。采集节点按照采集周期实时向网关发送最新监测数据和报警状态。系统按照设置的网关上传周期实时到网关查询各采集节点的监测数据和报警状态。系统接收到节点监测数据后,在显示的同时,将数据存入数据库;系统接收到节点报警状态后,进行判断,如果报警状态与上一个状态相比发生变化,记录各节点的报警状态的变化,将报警记录显示并存入数据库,并由系统向用户发出报警提示音及某种形式的可视化提示。系统根据监测数据的监测时间判断节点离线时,同样进行报警提示、记录、存储。

查询统计模块主要完成设定条件下历史监测数据和报警记录进行查询和统计,以及可视化形式显示功能。系统根据用户输入的条件查询历史监测数据,将查询结果以曲线图的形式可视化显示,并以表格形式提供详细数据,可显示温度、湿度、振动、气压中的某一种或所有数据的曲线图。选择某个网关和节点,可以查询该节点在某段时间的报警记录,系统提供报警记录的网关ID、节点ID、节点位置描述、报警时间、报警类型、报警值等信息。

数据管理模块主要完成数据备份、年度设置和年度转换的功能。数据备份、还原是保证数据安全性的重要方式。系统应提供对实时监测数据和历史监测数据的备份功能,并能在需要时对备份的数据进行查询和统计。因为监测数据量较大,长期存储占据空间大,系统只存储当前监测年度及上一年度的监测数据及报警记录,以进行查询和统计。年度转换时,清空上一年历史数据表,将当年数据保存至历史数据表,并清空实时数据表。

器材封存环境无线监测系统的技术方案

器材封存环境无线监测系统的主要设备包括无线传感器节点、数据收集器、数据网关和传感器接入设备。传感器节点是监测系统的核心部件,主要由可扩展传感器模块、处理器模块、无线通信模块、预警模块和电源组成。传感器节点将采集信息实时传输到基站,并且在所处环境超过所设限值可自主发出报警信息。传感器节点设计应尽可能小、便于布设、能耗低、具有一定的抗干扰能力和安全性,且根据实际需求方便接入不同的传感器,用于不同的监测需求。将传感器节点预置于器材的内包装,通过监测包装内的温湿度数据预测器材发生霉变的可能,对于一些气相封存的器材可通过监测封存包装内气体含量监测封存质量。同时,传感器节点还能实时监测器材收到的冲击振动情况,在遭遇过大冲击振动时及时发出警报。

系统网络结构由无线传感节点、数据收集器、数据网关组成。无线传感节点采集环境信息,并将信息数据汇聚到数据收集器,然后通过网络至数据网关,用户终端通过数据网关获取传感器信息。该结构的特点是各种无线传感器独立,使用灵活方便;增加数据收集器设备,方便声光电报警的位置部署;多种网络拓扑,可适应复杂应用环境,如包装密封、监测位置不固定、环境监测周期短、采集周期要求不高。系统网络结构也可以由传感器接入设备、数据网关组成,传感器接入设备采集传感器信息,并将信息汇聚至数据网关,用户终端通过数据网关获取传感器采集的信息。该结构的特点是传感器节点的集成度更高;无线网络拓扑简单,更稳定;传感器扩展灵活度高。该结构适用于监测环境固定的场景。

系统软件结构包括实体层、数据访问层、通信协议层和用户界面层。用户界面有参数配置界面、节点控制界面、实时信息界面、历史信息界面和设备故障预测界面。软件系统通过无线传感器实时采集设备的环境信息,并对根据部分信息进行分析处理,预测设备在一段时期后的状态。根据使用需求的不同,传感器数据可分为两类:用于分析温湿度、封存气体含量的预测数据和用于实时报警的振动、压力数据。当分析预测的数据发生变化时,不需要立刻在节点显示声光报警,而是由管理人员或专家系统根据经验公式对节点数据的变化趋势进行分析,推测设备是否会出现发霉等情况,再对可能发霉的设备进行处理。当实时报警数据发生变化时,需要立刻在节点显示声光报警,并在用户终端上显示报警信息,提示管理人员设备在运输搬运过程中出现严重的物理冲击,可能受到致命损害。