监控管理论文范文

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什么是“水资源实时监控管理系统”呢?这个系统是以信息技术为基础，运用各种高新科技手段，对流域或地区的水资源及相关的大量信息进行实时采集、传输及管理；以现代水资源管理理论为基础，以计算机技术为依托对流域或地区的水资源进行实时、优化配置和调度；以远程控制及自动化技术为依托对流域或地区的工程设施进行控制操作。

这种系统的主要特点是：①对水资源进行实时监测。监测的内容包括水量和水质。实时监测的意义在于：只有掌握瞬时变化的水量信息，才能科学、准确地进行资源配置及调度；只有掌握瞬时变化的水质信息，才能对环境质量进行动态评价和有效监督，也才有可能应对水污染突发事件，保证供水安全。②这种系统以地理信息系统(GIS)为框架，除了采集水资源信息外，还广泛采集流域或地区内的气象、墒情等自然信息，水利工程等基础设施信息，经济与社会发展的基本信息以及需水部门的需水信息。③它不同于以往的水资源监测系统，仅仅具有监测功能。这种系统更重要的功能是进行实时配置调度。它是在监测的基础上，以大量的综合信息为基础，采用现代水资源管理数学模型，为水资源的实时配置、调度提供决策支持。这种模型势必突破“就水论水”局限，体现经济与社会发展——资源——环境的协调统一，体现水资源的可持续利用原则，体现“依法治水”的原则。④这种系统应是高新技术的集成。系统的设置应充分吸收国际上最新技术，坚持高起点。它包括监测技术、通信、网络、数字化技术、遥感、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机辅助决策支持系统、人工智能、远程控制等先进技术。⑤它的设置应是因地制宜的。针对不同流域、不同地区不同的经济发展水平及基础设施状况，水资源管理中不同的重点问题，水资源实时监控管理系统的设置也应具有不同的特点。系统的设置还应与防洪调度指挥系统的建设相结合。

这种系统的技术要求是：①以现代电子、信息、网络技术为基础，实现监测数据的自动采集、实时传输和在线分析，有效地提高监测数据的实时性和准确率，确保监测信息的有效性。②充分掌握所在地区水资源供需状况，建立相应的资料库和水量、水质模型、供需水模型及生态环境分析模型。供水方面包括：地表水、地下水、土壤水，主水、客水、污水回用等等，需水方面包括：生活用水、工业用水、农业用水、生态环境用水等。③充分运用现代计算机和人工智能等技术进行高度技术集成，快速、高效、准确、客观地分析处理大量监测数据信息，并根据已建立的供需水模型和水环境分析模型等，动态生成水资源优化配置、调配计划等辅助决策方案。④以综合分析和辅助决策为基础，实现对水资源的优化配置、远程控制和科学管理等，即实现水资源调控的现代化。⑤系统应具有很强的实用性和动态可扩展性，以满足不同用户的需求。

二、水资源实时监控管理系统的基本结构

水资源实时监控管理系统应具备水资源实时测、水资源实时预报、水资源实时调度和水资源实时管理等功能。其功能概要详见图1。系统的总体结构又可分解为以下主要部分(参见图2)：①数据库(包含图形库、图像库和CIS系统)，②模型库(包括方法库)，③知识库，④在线数据采集子系统，⑤综合信息管理子系统，⑥综合分析与决策支持子系统，⑦实时控制管理子系统。其核心是综合分析与决策支持子系统以及数据库、模型库、知识库。其他各部分则为系统核心的补充、延展和支持。

系统总控目的是建立系统各部分之间的联系、控制各库和各子系统的协调运行。

在线数据采集子系统提供相关水资源与水环境监测数据的自动化采集和数据可靠性在线分析功能。其重点是对地表水和地下水(水量、水位、水质及水温等)的实时动态监测和监测数据的自动化采集、监测数据预处理，以及监测数据可靠性的实时在线分析处理等。该子系统还应提供与各类监测仪器衔接的数据采集接口，通过接口模块动态收集监测数据资料，确保存入数据库中的监测资料的有效性、完整性和可靠性。

综合信息管理子系统管理各种水资源水环境监控项目的数据资料，具有监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输等功能，对水资源监控数据资料进行综合管理和处理。该子系统还应提供对综合分析与决策支持子系统以及实时控制子系统的数据传输接口。

实时控制子系统主要完成两个功能：一是将系统综合分析与辅助决策的成果以实时报告(如水资源预报、水质分析公报、企业排污超标警报、水资源调配建议方案等)和多媒体报警信号(如大屏幕指示、声光警报等)的形式进行动态输出，以供决策部门进行水资源配置和管理参考；二是将输出指令直接作用于可控自动化水资源调配和控制设备(如给、排水闸门等)，通过有线/无线/远程控制技术对系统所涉区域内的重点给、排水设备及重点控制工程进行远距离的调节控制。

综合分析与决策支持子系统对实时监测获得的数据信息进行综合分析处理。其主要功能就是运用模型库中的相应模型对监测数据资料进行智能化的综合分析，参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范，形成水资源(包括水量、水质、水情和水环境等)动态状况的分析成果；并根据分析成果，产生辅助决策报告或直接控制指令。系统还应专门设计有多库协同器，进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。

综合分析与决策支持子系统是本系统的技术核心，它将以国内外近年在水源、水环境和农田水利等方面的科研成果为基础，结合现代高新技术进行综合开发，形成技术先进、功能完善、实用性强、又便于扩展和更新的具有决策支持能力的智能化综合分析系统。

数据库是整个系统运转的基础，准确高效地收集和及时处理大量复杂的监测数据资料是整个系统设计和开发的重点。数据库及综合信息管理子系统是面向数据信息存储和信息查询的计算机软件系统。本系统的数据库内容包括：①水利工程档案库，②监测仪器特征库，③原始监测数据库，④整编监测数据库，⑤监测网站资料库，⑥人工巡视检查资料库，⑦数据自动采集参数库，⑧模型输入输出数据库，⑨成果数据库，⑩实时控制日志数据库等。图形库和图像库是数据库的延展和补充。

模型库及其管理子系统提供相应分析处理使用的处理模型和计算方法的例程库。包括各种时态和空间模型、在线数据可靠性分析算法等。包括水情预报模型、水量评价模型、水量预测模型、水质评价模型、水质预测模型、水污染模型、需水模型、生态环境分析模型、洪水演进及仿真模型、决策支持模型等等。

知识库及其管理子系统是用于知识信息的存储及其使用管理的计算机软件系统。本系统的知识库内容包括：①各监控项目的监控指标，②日常巡视检查的评判标准，③监测数据误差限值，④专业规律指标，⑤专家知识经验，⑥水利法律、法规，行业规程、规范的有关条款等。

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通信传输及计算机网络系统

通过通信传输及计算机网络系统建设，形成以省水利厅为中心，沟通系统地域分中心、工情水情分中心及江水北调一线7市水利局，联系全系统199个测站，集中与分层、分布相结合的苏北水利信息传输网，实现全区域水资源数据的充分共享，实现苏北水利系统的网上办公自动化。

信息采集系统

工程建成后，将在苏北地区建立起高密度的水、雨、工情自动采集站网，实现天然河道断面过水流量的实量监测。系统选用先进、可靠的传感设备，由现场控制终端（RTU）自动实时采集运行数据，经多种通讯信道，向省中心、分中心定时、不定时上报相关水、雨、工情信息。各分中心收到数据后，进行分析、校验，统一录入水文实时和历史数据库，供用户校核、查询、统计、使用。

运行监控系统

系统建设闸站运行监测监控系统18处。在工程现场实时采集、存储运行电量、开关量、温度量等多种数据，部分数据通过网上传至工情分中心数据库和省中心数据库。水利信息网上的用户均可以通过Web方式查看工程实时运行状况，并可以设定任意时段，查询工程运行数据及相应的过程曲线。

综合数据库系统

系统建立调度运行系统综合数据库，将采集到的各类数据分层次、分类别进行筛选，及时整理后入库，供调度运行系统和决策支持系统使用。系统综合数据库与水利厅基础数据库相联，实现资源共享。

调度运行系统

调度运行系统包括：来水预报模型、需水预测模型、实现水量调配模型和在线水流仿真模型。

来水预报模型可根据综合数据，按年、月、日预测江水北调系统中各个区域的各种调度时段的来水量和短期内长江三江营潮位，为科学调度提供来水预报信息。需水预测模型可以按不同条件，模拟出各受水区的需水量和需水过程线，为科学调度提供需水预测。实时水量调配模型是在来水预报和需水预测的基础上，自动校核系统当前蓄水量和可调水量能否满足预测用水量的要求。在线水流仿真模型将直观形象地模拟出江水北调系统中各泵站、涵闸、湖泊等水利工程在不同水源配置方案下的运行状态，实现对水位、水量等动态要素的实时过程描述。

支持决策系统

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二、充分利用计算机绘图多功能的优越性，从多方位、多角度、多侧面描绘立体图形，解决平面立体图形与真实立体图形在视觉上的差异

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为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。文中传感器理论单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。

本设计应用性比较强，设计系统可以作为生物培养液温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等等。课题主要任务是完成环境温度检测，利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。设计后的系统具有操作方便，控制灵活等优点。

本设计系统包括温度传感器，A/D转换模块，输出控制模块，数据传输模块，温度显示模块和温度调节驱动电路六个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。

设计要求

控制要求

（1）生物繁殖培养液的温度要保证在适于细胞繁殖的温度内，这主要在控制程序设计中考虑。温度控制范围为15～25，升温、降温阶段的温度控制精度要求为0.5度，保温阶段温度控制精度为0.5度。

（2）微机自动调节正常情况下，系统投入自动。

（3）模拟手动操作当系统发生异常，投入手动操作。

（4）微机监控功能显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出。

受控对象的数学模型

生物繁殖的培养液主要用于生物的繁殖研究，而温度是影响生物繁殖的重要因素。本系统要求长时间监视培养液的温度，并对当前的温度进行控制。本控制对象为生物繁殖用培养液，采用继电器进行控制。

系统的硬件配置

单片机和系统总线

单片机：PIC16F877A（PIC16F877A为美国MICORCHIP公司生产的带A/D转换的8位单片机）。

显示系统：商用计算机。

用户内存：256MRAM。

系统总线：RS-232-C接口（又称EIARS-232-C）RS232C有25条线，，分为5个功能组，包括4条数据线，11条控制线，3条定时线，7条备用线和未定义线。

操作系统：Windows2000。

硬件电路板的制作

本设计中需要有2个继电器控制温度调节系统，2个LED用来提示串口数据指示，还有一个PIC16F877A单片机，一个Max232电平转换器，一个有源晶体振荡器及其电阻电容等。在确定电路的正确性，可行性之后，开始使用Protel对它进行布图。

Protel是一个很好用的电子制作工具，它还可以进行仿真。在画原理图的过程中，原理图中的元件库中可能找不到自己要找的元件，如PIC16F877A等，所以要自己画元件。在画原理图后，选择将元件自动编号，然后根据需要更改部分元件的编号。在定好元件编号后，使用TOOLS中的ERC进行检查，它会提示是否有编号相同的元件等错误。在ERC检查无误后，便可以开始封装了。同样，部分元件的封装在PCB库中找不到或者是有出入，如按键开关，2位拨码开关在PCB库中找不到，所以需要自己根据元件的实际大小和相应的原理图中引脚编号，做出正确的封装。

附录1

（1）本设计使用的部分单片机程序如下：

#include<pic.h>

//*************************

voidINIT()

{

ADCON1=0X07;

TRISC=0X80;

TRISB=0X00;

TRISD=0X00;

RD1=0;

RD0=0;

TRISA=0X0f;

TRISE=0X00;

}

//*************************

#include<pic.h>

#include"init.h"

#include"proc.h"

//*************************

unsignedchari;

unsignedintdelay;

externunsignedchara;

externunsignedchartemph;

externunsignedchartempl;

//***************************

voidmain()

{

//初始化

INIT();

for(delay=65536;delay>0;delay--)asm("clrwdt");

temph=0x35;

templ=0x30;

do

{

asm("clrwdt");

PROCDIANPIN();

RC0=0;

RC1=0;

}while(1);

}

#include<pic.h>

#include"tranpc.h"

//*********************

unionadres

{

inty1;

unsignedcharadre[2];

}adresult;

externunsignedintdelay;

unsignedinttemp;

unsignedinty;

unsignedcharreceive;

unsignedchara;

externunsignedcharrxbuf[];

unsignedchartemph;

unsignedchartempl;

externunsignedchari;

//******************************

voidPROCDIANPIN()

{

ADCON0=0X89;

ADCON1=0X84;

ADIF=0;

ADGO=1;

for(delay=0x8ff;delay>0;delay--)asm("nop");

while(ADIF==0)

{

asm("clrwdt");

}

asm("clrwdt");

ADIF=0;

adresult.adre[0]=ADRESL;

adresult.adre[1]=ADRESH;

if((adresult.y1<=0x204)&&(adresult.y1>=0xD9))

{

temp=0x10;

for(

y=0x204;adresult.y1<=y;adresult.y1=adresult.y1+0x07)

{

temp++;

if(temp==0x1a)temp=0x20;

if(temp==0x2a)temp=0x30;

if(temp==0x3a)temp=0x40;

if(temp==0x4a)temp=0x50;

if(temp==0x5a)temp=0x60;

if(temp==0x6a)temp=0x70;

if(temp==0x7a)temp=0x80;

if(temp==0x8a)temp=0x90;

if(temp==0x9a)temp=0x100;

}

}

TXPC(temp);

RC0=1;

RXDATAS();

if(rxbuf[0]!=0)

{

if((rxbuf[0]==0x10)&&(rxbuf[1]==0xff))receive=0xff;

elseif(rxbuf[0]==0x20)

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2对三大目标的控制

2.1投资控制

项目建设投资是指在工程建设的全过程中，各环节所使用费用的总和。这其中包括设计、施工、竣工验收等环节的费用。建筑项目投资控制的过程是指：通过专业财务人员对项目的总体预算，预估项目工程建设成本，并将这个值设定为项目建设总成本控制目标。此目标需要进一步按照组织架构及职责进行分解，分解到公司相关部门。在各部门领到任务目标后，要严格按照规定对各部门的目标完成情况进行考核，通过目标及考核管理来控制投资。另一方面，需要根据实际情况确定适宜的标价，再签订合同，以及确定合同条款内容。还有应注意资金的过程支出。需要控制好各子项工程造价、耗材的价格等支出费用。需要对付款的时机加以控制，付款前先核验是否满足付款要求，满足后再行付款。做好资金统计工作，在适当的时间间隔内，对所发生的费用情况进行统计，以便于财务统计分析。确保实现在预算内进行资金使用的终极目标，使项目利润最大化。在工程建设项目投资决策阶段，投资管理控制的重点包括：第一，在项目决策前需要进行充分的调研，做好前期的准备工作。第二，项目是否可行需要进行综合分析，并形成专业的分析报告。第三，做好工程项目资金预算工作，预算需要在实际情况的基础上，运用先进的方法进行测算得出。工程设计结算投资管理控制的主要内容有两点：（1）经过专业的市场分析，给项目做好定位，制定出合理的执行方案。（2）对设计方案进行优化管理。在建筑材料的选用上要既能满足使用要求，又能实现经济节约的目标。设计结算的投资控制是建设投资控制的最重要内容。工程实施阶段投资管理控制的要点如下：（1）对招投标的科学管理。招标前要有规范的招标文件，细化招标评判标准，分析市场行情，制定出最适宜的中标范围。（2）施工中的监控管理。建筑工程施工的环节众多，从资金管理控制角度说，诸如施工人员、技术、材料等的基本管控情况都是重点，大力度监督管理，可以使得相关环节无障碍进行，降低费用支出，创造经济效益。工程结算阶段投资管理控制的重点是需要竣工结算人员具备较强的专业知识及职业操守，同时需要做好资料收集和取证，保证其完整度及有效性。

2.2进度控制

工程项目进度控制是指使工程建设的实际进度符合项目进度计划的要求，使项目按照计划要求的时间节点，开展相应的监督管理活动。贯穿整个项目工程的过程控制。进度控制的影响因素：（1）相关人员的数量满足度，以及相关人员的素质能力匹配度。（2）施工设备和施工材料的供应情况。（3）施工技术水平。（4）各业务接口之间的沟通顺畅度。

2.3质量控制

工程项目质量的影响因素：工程项目质量的影响因素简单的可以分为人、机、料、法、环五方面，所以说工程项目质量控制应该从以上五方面分别着手进行系统管控。人的因素可以通过培训教育。促进其专业技能水平的提升来控制。对于施工用料的控制，需要注意从合格供应商处选购，不合格材料不使用，避免不合格材料进入施工现场等措施来管控。法是指施工采用的方法需要是适宜的，高效节能的。环是指环境，施工现场安全，环保过关是保证施工顺利进行的基础。对以上五方面进行逐项综合管控，则可确保建筑工程质量的提升。

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1前言

众所周知，能源问题是当前世界各国普遍重视的问题。在全世界总的能源消耗中，建筑能耗约占25%~40%。近年来，我国的建筑节能工作已进入全面实施阶段，随着一系列关于建筑节能的国家法规及地方标准的颁布和实施，整个建筑行业从业人员不仅从观念上对建筑节能有了一定的重视，而且在具体工作中取得了一定成果。使建筑节能在理论研究和实践操作上均获得了一定效果。但是，与世界发达国家相比，还有相当大的差距。关于建筑节能，我们尚有许多工作要做。

同时，随着我国的社会和城市建设到了一个飞速发展的时期，人们开始对影响我们工作、生活的一个重要问题——噪声问题投入更大的关注，噪声问题已经成为可持续发展战略中的一个重要环节。从我国目前的整体状况来看，我国的建筑声环境长期以来未能得到应有的重视。而建筑噪声控制工作在整个建筑行业中也处于起步阶段，往往是建筑噪声出现后，进行噪声治理，而对于建筑噪声的防护和控制，虽有一定的理论研究成果和方法。但在实践操作上并不普及。

本文试浅谈在夏热冬冷地区（以湖南地区为例）建筑设计中综合考虑建筑节能与建筑噪声的一些技术手段，借此对建筑节能与建筑噪声控制的实践操作产生积极的现实意义和实用价值。

2从理论上谈谈建筑节能与建筑噪声控制的原理和措施

节能方面，湖南省属于夏热冬冷地区，不论从冬季保温还是夏季隔热方面，建筑能耗构成主要是通过围

护结构（墙、屋顶、楼板、门和窗）的传热及空气渗透。关于围护结构的传热，与围护结构的传热系数（K[W/m2·K]）紧密相关，而解决空气渗透在于增强建筑的密闭性，密闭主要是在门窗这一块，门窗要有很好的气密性。噪声控制方面，主要考虑建筑围护结构的隔声，为使所设计建筑达到允许的噪声标准，必须使围护结构具有足够的隔声性能，以防止来自外界的噪声干扰。同时，建筑的密闭性对建筑隔声也有明显的影响，墙体等围护结构上的孔洞（例如门窗缝隙等）会使其隔声性能明显下降。

因此，在建筑围护结构中采用传热系数较低而又可提高围护结构隔声量的材料（例如离心玻璃棉等）或构造，可取得节能和隔声两方面的效果。另一方面，虽然增强窗的气密性与减少围护结构的孔洞、缝隙面积是不同的概念，但是，对建筑密闭性的要求使其在构造上具有某些相近的措施。

其他某些建筑设计相关方面，例如建筑绿化也同样在节能和隔声两方面有着积极的含义和作用。建筑绿化可起改善局部热气候；调节空气湿度；降低城市噪声污染；防止灰尘侵袭等作用。

由此可见，在建筑设计中采取某些综合考虑建筑节能与建筑噪声控制的技术手段从理论上说具有可行性及现实意义。本文综合考虑的途径主要从围护结构的材料和构造方式上着手，并思考建筑绿化的作用。下面从具体细节上讨论。

3可综合考虑节能和隔声的围护结构

可综合考虑节能和隔声的围护结构主要有外墙，外门、窗等，下面谈谈在这些围护结构的构造和材料的选取上具体如何兼顾节能和隔声。

3.1外墙。现阶段湖南地区建筑外墙以240厚粘土空心砖为主，分层增加约20~60厚膨胀聚苯板或聚苯颗粒保温砂浆等材料形成外墙保温构造以满足整个建筑节能设计要求。而砖墙本身面密度大，隔声较好，240厚砖墙双面抹灰的计权隔声量达到54.5dB，完全能满足建筑隔声要求。但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势，这种材料虽导热系数较低，约0.2~0.3，可很大程度上降低墙体传热系数。但其隔声性能不如砖墙，200厚加气混凝土墙双面抹灰的计权隔声量为44.5dB，这与其面密度有关（质量定律）。此时，若只采用200或240厚加气混凝土砌块外墙自保温则可能在某些情况下难以达到隔声要求，须采取增加其他材料或设空气层等构造措施来提高隔声量。在设计中应注意此类情况。

3.2门窗

3.2.1外窗

a.窗墙比：不同朝向的窗墙比的大小对能耗有很大影响（由于外窗的传热系数一般来说比外墙小很多，影响护结构的综合传热）。随着窗墙面积比的增大，外窗的传热系数要求更小，以达到相近的节能效果。不同朝向、不同平均窗墙面积比的外窗传热系数见表1。

同样，窗墙比对护结构的综合隔声能力也是有很大影响的。窗户的隔声性能不好，如果窗户的面积不大，隔声性能与窗面积大、隔声性能非常好的窗几乎差不多（见表2）。

由此可见，在适当范围内减小窗墙比可使节能和隔声均更易满足要求。

b.窗体材料：节能方面，湖南地区窗框材料木、塑料、断热铝合金优于钢、铝合金（见表3）。但木、塑料非现代建筑所青睐，断热铝合金由于造价较高，使得铝合金成为应用最为广泛的窗框材料，同时采用复合层玻璃（如中空玻璃窗）等方法提高窗的节能效果。

隔声方面，同济大学声学研究所对于不同的窗框材料的隔声性能做了测试，可从其实测结果得出结论：铝合金窗框与塑钢窗框在1KHz以下，两者隔声量基本接近，但铝合金窗框在中高频隔声性能优于塑钢窗。而关于玻璃，我们知道可以单纯增加玻璃厚度来提高隔声量。但在实际应用中，往往使用复合层玻璃来替代，可以取得窗扇重量大为减轻的优点。在随复合层玻璃的变化，隔声性能的数据对比中，可以得出一个很有实用意义的结果，即在玻璃+空气层+玻璃的复合层中，单层玻璃的厚度宜控制在4~6mm，空气层厚度约在10mm左右。经过对比，若节能设计时的采取相近的中空玻璃参数，可以取得节能和隔声两方面的效果。

c.双层窗：双层窗对节能和隔声都有利，双窗的间距受到建筑物外墙厚度的限制，可供采用的间距一般为10cm左右。实验测量表明，双窗间隔10cm的计权隔声量为33dB。在双窗间隔作吸声处理后，其隔声量达36dB。隔声效果较好，而双层普通玻璃窗的节能效果可见表3，而从造价来说，双层窗的工程造价约为复合玻璃窗的50%。

3.2.2住宅外门及阳台门

湖南地区住宅外门及阳台门在节能设计中可采用多功能户门（具有保温、隔声、防盗等功能）及夹板门等。夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料，而玻璃棉或矿棉等同时也是吸声材料，节能设计中应用较多的如：双层金属门板，中间填充15mm厚玻璃棉板，可考虑适当增加填充厚度来提高隔声量。而门的密缝处理对于门的隔声也有很大影响，在防止空气渗透上也能起一定作用。

4建筑绿化

建筑绿化在节能上的含义及作用已是众所周知的，而利用绿化减弱噪声，也是常用的噪声控制方法。

4.1节能方面，绿化可以调节温度，尤其是降低夏季温度，树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。经过测试，夏季林地及草坪的气温与普通场地气温比较，平均降温值约为2.5~3℃。而西墙外有绿化的房间的室温低于无绿化的房间约3℃，同时在11~16时段内的升温速率有绿化房间也明显优于无绿化房间。不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。如：临街绿化，楼间绿化，楼旁绿化，建筑本体绿化等。

4.2减噪方面，在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大常绿乔木与灌木组成的足够宽度且浓密的绿化带，是减弱噪声干扰的措施之一。值得注意的是，运用绿化来防止和减少噪声对建筑的干扰时，应考虑到噪声的衰减量随植物配置方式、树种及噪声的频率范围的变化而变化。一般来说，绿化对于低频噪声的隔声能力优于高频；混植林带的隔声能力优于纯植林带；而植物本身的吸声能力，一般以叶面粗糙、面积大、树冠浓密的为强。在建筑绿化布置方法上，临街绿化对减噪的作用较大。在道路边设置1.8~2.4m宽的灌木绿带+6m宽的大乔木绿带，其隔声量可达8~10dB。

湖南地区的植物基本属于常绿植物，以香樟最为常见，香樟属于常绿乔木，一般来说，可形成浓密的树冠及浓荫，在建筑绿化中以香樟与灌木绿带的结合布置较为普遍，设计得当，在节能与减噪方面均能产生效果和作用。

参考文献：

[1]柳孝图.建筑物理.中国建筑工业出版社，2000.

[2]项端祈.实用建筑声学.中国建筑工业出版社，1992.

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岩棉空间吸声体是一种组合成型材料，形状为扁平的矩形板，其基本结构由包裹在外部的防火饰面布和包裹在内部的支撑骨架、岩棉毡两个部分组成。岩棉就是一种很好的吸声材料，具有质轻、不燃、防蛀、热导率低、耐温达300-400℃、耐腐蚀、化学稳定性强、吸声性能好等特点。

我公司有许多高噪声车间和动力站房，室内噪声严重超标。为改善工人的工作条件，从1995年开始，在水箱厂、车厢厂、总装厂、车桥厂、底盘零件厂等单位的空压站、制冷站广泛采用了岩棉空间吸声体作吸声材料，成功地治理了这些场所的室内噪声，取得了很好的效果。

一、高噪声站房室内噪声的产生及危害分析

制冷机、空压机在运行中，有主机的转子高速回转时产生的气流性噪声（亦即空气动力噪声）、电机噪声、节流阀噪声以及其他辅助设备噪声；配套水泵及电机噪声。

这些噪声在一个相对封闭的站房内，而站房内墙为反射性能很强的水泥墙面、顶棚和水泥地面。设备发出的噪声在这些物体表面多次反射的结果，使室内的噪声级提高了。

下面是某厂空压站站房内的实测噪声数据和实测频谱图。空压站的噪声危害主要集中在中高频上，因此对人的听觉和现场的作业环境有较大的影响。

表1：某厂空压站站房内的实测噪声数据和实测频谱图

频率（HZ）631252505001000200040008000A声级dB(A)

dB(A)899194969592948995.5

噪声可以引起耳聋。在强噪声下暴露一段时间后，会引起一定的听觉疲劳，听力变迟钝，经休息后可以恢复。但是如果长期在强噪声下工作，听觉疲劳就不能复原，内耳听觉器官发生病变，导致噪声性耳聋，也叫职业性听力损失。

噪声使人烦恼、精神不易集中，影响工作效率，妨碍休息和睡眠等。在强噪声下，还容易掩盖交谈和危险警报信号，分散人们注意力，发生工伤事故。在强噪声的影响下可能诱发一些疾病。已经发现，长期强噪声下工作的工人，除了耳聋外，还有头晕、头痛、神经衰弱、消化不良等症状，从而引发高血压和心血管病。更强的噪声刺激内耳腔前庭，使人头晕目眩、恶心、呕吐、还引起眼球振动，视觉模糊，呼吸、脉搏、血压等发生波动。

二、岩棉空间吸声体应用技术分析

2.1岩棉空间吸声体应用原理

对于一个需要吸声的建筑物内部，它的声学状况不仅仅取决于所有的材料吸声系数大小，而且还与吸声材料的面积直接有关，因此，人们引出了吸声量的概念，它是吸声系数a与材料面积s的乘积，用A来表示，由此可见，采用吸声系数高的材料，就可以用尽量少的材料来达到预定的声学要求，节约造价。

岩棉空间吸声体是一种悬挂式的吸声结构，如图2所示。

由于两面吸声作用，空间吸声体的系数往往大于1，尤其以中高频吸声效率提高更为显著，因此，常能以数量不多的空间吸声体达到通常整片满铺吸声材料的声学效果。当然，由于声学现象很复杂，因此空间吸声体的吸声系数并不是简单的单面吸声系数的二倍。

空间吸声体的制作和安装都很方便，特别适合于已建成而存在声学缺陷的建筑物，如厅堂音质混浊不清或工厂车间中噪声过高而又无法隔绝时。空间吸声体的重要作用之一是降低室内的混响噪声，室内安装空间吸声体后降噪量的计算公式是：

dB(A)

--降噪量dB(A)

A2—安装空间吸声体后室内吸声量(M2)

A1--安装空间吸声体前室内吸声量(M2)

上式中L是降噪量（分贝），A1、A2分别是加空间吸声体前后的室内总吸声量（M2）。

2.2岩棉空间吸声体设计原则

岩棉空间吸声体采用不同的布置方法和组合方式，其吸声性能有较大差异，我们在多年的治理实践中反复摸索，并经过大量实验，筛选出平板型和竖板型两类标准组合方式。下面就这两种吸声体在设计和选用中应注意的几个问题谈谈体会：

①吸声特性的选择

在噪声控制中，要对噪声突出的频带首先降低，因此，选择岩棉空间吸声体时首先要仔细考虑其各频带的吸声特性。

岩棉空间吸声体的特点是中高频吸声系很高的一般均在0.8左右，而低频声系数较低，一般在0.2左右。因此我们把提高岩棉空间吸声体低频吸声性能作为一个重点进行反复试验。最终试验发现，吊高在室内净高1/7至1/5时吸声体的中低频吸声性能比较好，符合宽频带吸声体的设计要求。

②悬挂率

对于一定材料的空间吸声体，吸声材料面积与室内平面面积之比称为悬挂率。试验发现此值为40-50%就可以达到吸声材料满铺平顶的声学效果，工程设计中悬挂率最好在此范围内，若悬挂率超出此值很多，则失去了空间吸声体节约材料的优点。

③面层的使用

在不同场合，岩棉空间吸声体应采用不同的面层，实验表明：钢板网、铝板网、农用透气薄膜、玻璃纤维薄毡、装饰布等饰面都对岩棉板本身的吸声性能影响不大。但是，油漆，较厚的塑料薄膜、密实的装饰布都对吸声体的声性能有显著的影响，应避免采用。

需要指出的是，各种金属穿孔板的穿孔率大于10%时，基本上只起装饰作用，对吸声体的吸声性能影响不大；而小于10%时，就对吸声性能有影响，主要表现在使吸声体的高频吸声性能下降。因此，应当尽量避免使用低穿孔率面板。

下图是某厂空压站安装“平板型和竖板型”岩棉空间吸声体后的降噪效果。

表2：某厂空压站站房内安装岩棉空间吸声体后的降噪效果（倍频程）

频率（HZ）631252505001000200040008000A声级dB(A)

治理前899194969592948995.5

治理后879087888689868089.0

从以上数据的测试和分析可以看出，平板型和竖板型结合的岩棉空间吸声体对250HZ、500HZ、1000HZ段的吸声效果非常显著。250（HZ）段降噪7.0dB(A)；500（HZ）段降噪8.0dB(A)；1000（HZ）段降噪9.0dB(A)；2000（HZ）段降噪3.0dB(A)。对这类噪声的峰值进行了有效削减。实测后，站房内A声级噪声降低到89.0dB(A)。降噪量达到6.5dB(A)。

根据实验室中实验和其他单位工程实践，利用空间吸声体大致可使室内声级降低6-10分贝。从以上数据可以看出，我公司岩棉空间吸声体的实际使用效果，达到了这一预期指标。

由声学原理可知，若噪声降低了解情况了3分贝，相当于声能减少一半，若噪声降低10分贝，则相当于声能减少90%，而噪声响度降低50%。所以虽然从降噪量上看，只有6个分贝，但是，噪声的能量削减了70％以上，在这一声环境内的人体感观质量得到了大幅度改善。

三、岩棉吸声体在我公司应用实例

岩棉空间吸声体在我公司的动力站房室内噪声治理上得到了广泛应用，实际使用效果显著，平均降噪量在6.0dB（A）左右。大幅度改善了站房内的声学质量，改善了现场运行操作人员的工作环境。

3.1泵业公司空压站站房内噪声治理

该站房由东西两个连在一起的站房组成，站房内涉及到噪声设备的面积分别为120平方米和180平方米，噪声高达95.5dB（A），职工在站房内累计工作时间不超过2小时，职工反映强烈。

在治理实践中，考虑到该站房层高较低（6米），所以在顶部采用平板式岩棉空间吸声体，板后间隙0.8米。墙面采用竖板型岩棉空间吸声体，4.5度倾斜安装。其中顶部岩棉空间吸声体面积约为140平方米，顶部满铺率为46.0％；墙面倾斜安装岩棉空间吸声体总面积约80平方米，墙面满铺率不足30.0％。

实测的降噪量达到6.5dB（A），取得预计的效果，室内人体感观质量得到了大幅度改善，室内噪声达到了国家《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002）中“工作地点噪声声级的卫生限值”，该标准规定累计工作时间不超过2小时的工作地点，噪声不得超过91dB（A）。

3.2散热器公司空压站站房内噪声治理

该站房站房内涉及到噪声设备的面积分别为160平方米，噪声高达97.0dB（A），职工反映强烈。职工在站房内累计工作时间不超过2小时。

在该站房顶部采用平板式岩棉空间吸声体，板后间隙0.8米。墙面采用竖板型岩棉空间吸声体，4.5度倾斜安装。其中顶部岩棉空间吸声体面积约为80平方米，顶部满铺率为50.0％；墙面倾斜安装岩棉空间吸声体总面积约50平方米，墙面满铺率不足25.0％。

实测的降噪量达到6.0dB（A），取得预计的效果，室内人体感观质量得到了大幅度改善，室内噪声达到了国家《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002）中“工作地点噪声声级的卫生限值”，该标准规定累计工作时间不超过2小时的工作地点，噪声不得超过91dB（A）。

四、结束语

岩棉吸声体经过几年来的研究和应用，已发展成一种多样化、系列化的高效吸声结构，特别是大面积、多声源、高噪声车间可以得到良好的降噪声效果，具有一定的实际意义。目前国外空间吸声体的应用已较为普遍，且已发展有定型悬挂式吸声板，随着我公司环保事业和噪声控制技术的不断发展，系列岩棉空间吸声体必将得到日益广泛应用。

参考资料

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保护环境、关注生态是每一个有学识的设计师责无旁贷的责任和义务。很难想象一个设计师不关注生态环境及不断地有意识学习生态环境等相关方面的专业知识并加以推广应用，甚至破坏生态的平衡发展,那么他设计出来的将是什么？时下对于都市大多数设计者来说，室内环境装饰的营建已成为一种无法逃避的烦恼，大量的时间消耗，物质资金的投入，个人、家庭的环境问题以及各种建筑装饰材料的污染等等方面，一时间使得居者在心理上首先感到不安和慌恐。所以我们有必要探求一下现代装饰的室内空间环境设计所面临的气氛营造的诸多问题以及更好的把握室内空间色彩的运用，真正做到艺术性和人性化。一般来讲，我认为营造一个舒适的室内环境离不开以下几大方面：

一、空间色调

人们接受形态、材质、色彩等室内构成要素时，第一感观就是颜色。在给人带来的居室中的颜色作为人与环境的协调手段，与绘画及广告的颜色有着明显的差别，居室的颜色是作为人的生存空间的背景存在，因此处理好颜色关系是营造空间气氛的关键所在。在室内颜色的选用上，最重要的是稳定感，尽量避免刺激性色块的呈现，明度过重的灰色不要大面积使用，这样会影响室内照明。家具陈设、灯光运用也应与之相协调。

从事多年的室内设计专业，我对室内色彩搭配感触较深，对于颜色的相互运用有一点个人体会和见解。与此同时，罗列了系列色彩搭配运用给人心理上的不同感受，与同仁一并分享：

长期以来，人类从实践经验中积累了对色彩的各种感受。如色彩的温度感，红、橙、黄色，如火似阳，给人以温暖的感觉；绿、青、紫、白，如水似冰。使人产生寒冷感。亮色具有凉爽感，暗色具有温暖感；重量感，彩度及明度均高的色彩，使人觉得轻，反之，则感到重；体积感，暖色和亮度高的色彩具有扩散作用，因此显得体积扩大。而冷色和暗色具有内聚作用，因此显得体积缩小。在生理上人对色彩有一种色适应现象。例如，在阳光下先看红纸，然后再看红纸上的黑字，会发觉字体呈现绿色。为了消除视觉干扰、减少视觉疲劳，室内色彩设计可以利用色适应原理，将背景色取为相应的补色，使视觉器官能从背景色中得到休息。比如，医院手术室采用淡绿色墙壁，可使手术中过久注视血液的医生，能从红绿的颜色互中获得视觉适应，即在手术中抬头注视墙壁，由于互补色作用而使视觉器官得到休息，有利于提高手术效率及质量。不同的色彩还会另人产生联想，影响着人的精神及心理。不同的人，或者同一个人，随着时间、地点、背景环境的变异，对色彩的观感或色彩美的认识常常是大相径庭的。同时这也和人的年龄、职业、性格、素养、民族、籍贯相关。例如，有的人偏爱黑色，认为黑色显示着坚定及庄重，而有的人则不然，以为黑色为不祥之兆，或有恐怖感觉，故而用黑纱表示哀悼。现今所谓的流行色，每年都有很大的变化，充分说明人们对色彩的观感是不断变化的。各种颜色都能激发起一定的联想比如，红色容易使人想到热情、热烈、美丽、吉祥、活跃、忠诚，也可以使人想起危险的信号，浮华的品质；绿色乃草木本色，容易使人想起青春、生机、健康和永恒，也是和平、安详的象征；蓝色与暗空及大海相联系，容易使人想起深远、宁静；黄色有冬日的光辉，容易使人想起温暖、明媚、光明；白如玉，明净、高洁；灰如石，朴素；紫色，古朴；黑色使人感到坚实、庄严、肃穆，也使人联想到黑暗和罪恶。

环境决定着室内空间的主体以及主体的色彩。室内环境具有多种背景与物体色的组合，如墙面、地面、天花与家具、纺织品、等形成多层次的色彩环境。在这种多重组合的色彩关系中，应恰当地确定室内环境中色彩的整体关系，与各部分物体色彩互相配合所形成的总的色彩倾向。它如同音乐中的主旋律，既体现室内空间的功能和性格，又具有强烈的感染力，在特定的环境中起主导作用，并与其它因素共同营造环境的气氛和意境。

二、家具色彩：

在放置家具时，要有合理的安排。可按贮藏、休息、娱乐及简单的工作学习区分风格，可根据室内空间的大小、形态做合理的安排。由于人们在家中多以休息为主，所以有关休息方面的家具最为关键。另外，很多居室或多或少都会有梁柱，尤其是与地面垂直的柱子，常因无意中留白而影响空间的整体视觉，所以如果房间的角落有突出的柱子或管道，可以做一个高脚家具，如角柜，用它盖住暴露出的管道，同时角柜上可放置一些日用品、装饰物或绿色植物，一举两得。

传统居室装修的设计思路，是仅考虑地面，墙面和屋顶的三位一体的和谐，是一种三维设计，而没有把家具的配置作为通盘考虑的内容。如能通盘考虑将家具的色调，品牌，款式作为居室装修的内容、人的整体感受，寻求居室空间的整体效果，则整个设计的效果必定会更加和谐，这就是装潢新思路——四维设计。

具体来说，它有以下几种：

1、一体式：(1)如果采用暖色调的墙体涂料配合木质地板和现代欧式家具，再辅之以璀璨的灯光，就使居室的温馨感得以充分体现。各种现代装饰画的镜框在墙面装饰中广泛使用，雍容华贵的欧式平顶，给人以兴奋向上的热情，而新颖别致的顶棚，令人遐思翩翩。为增加空间的深度，也可以设计渐次递进向上的顶棚。这样的四维设计，如能配置名牌家具，将会是十分理想的选择。(2)在选用浅色现代家具的同时，将室内装潢通盘考虑，使之装潢的特点在于质朴，自然，富有原创的意味，具有独到之处。吊顶和墙面采用乳胶漆，色彩靠近沙面的颜色，有浑然一体之感。吊顶和家具搭配讲究造型简洁，色彩明快，线条流畅，并与整个居室格调相呼应，那也是不错的选择。家具造型高低起伏，富有艺术性，更使室内充满和谐的气氛。

2、照式：(1)室内选用浅色的家具(如胡桃木色，乳白色家具)，乳白色的墙壁与深红色的地面，形成了强烈的色彩对比，会产生较好的空间艺术效果。(2)与一般卧室的色彩色调相反。不同往常的设计是家具与墙面均采用深色，而地面为浅色木地板，顶棚则采用浅色涂料涂饰，也会使室内空间充满艺术情趣，给人以耳目一新的感觉。或采用深色的实木家具，配上白色的顶棚，湖蓝色的墙纸，浅色的地板，将使居室洋溢古典风格，展现宫廷式的雍容华贵。

3、温馨和谐式：居室装修的总体效果要体现出温馨协调的家庭气息。主卧室，次卧室，客厅，儿童房，厨房，卫生间等，各空间互相分隔又融为一体，互不干扰但又联系方便，每个房间都体现出特定的内容和方式，一切都恰如其分，井井有条。室内色调注意柔和协调。流行款式的儿童家具采用镶拼亮丽的色调，要和居室的墙面，天顶等协调。特别要注意墙面颜色的选定，因为它是室内动和静的背景，是衬托室内空间景象的屏幕。而现代厨房家具，与地面，顶棚的和谐配套，则会创造出温馨可人的厨房环境。

三、“灯光”构成在室内设计中的运用：

与办公室内环境相比，居室中灯光多为暖调，一般以白炽为主，居室给光应注意均匀柔和，然后再根据居室的不同功能具体布置光源，尽量减少荧光灯的使用，荧光灯光线偏冷，易破坏室内温馨气氛。

1、光表现情感、性格

在室内设计中，可以运用“光”表现情感，性格的特点。表现室内的气氛。如光照度强表现了明快热烈，激情、公平等性格。而光照度弱时，则表现出沉闷阴暗，神秘感等。在室内设计中，光的构成效果首先应确定表现何种气氛，然后选择相对应“光”。另外在室内设计中的其他因素，如色彩、材质、造型都受光的条件的制约。必须先运用光的条件而后表现它的个性。

2、光的照射方式艺术构成

采用不同的光的照射方式，形成不同的室内艺术效果。例如，按照设计构图规律，形成前景与衬景，直射照明与间接光晕的构成图像。利用光照方式的不同，得到不同的造型光影的艺术效果，比例与尺度、光影．黑白灰的层次等，都应符合视觉美的规律法则。例如，尺度、比例、主次统一变化，渐变以及特异的手法等，在作“光环境”设计时，与其他视觉艺术同样应符合光的艺术构成规律。

3、光色与色温

一般在室内作照明设计之前，对光色会有一个决定。即采用冷光源或暖光源。冷光源，如日光灯管、节能灯等。光色偏冷，照度显亮，但色温过高时，则人脸在厅内显得过冷，看了很不舒服。在公共建筑的厅室中选用光源时，应同时对色温加以限制。一般色温选3000以下，可以不会有色光大冷的感觉，而且在选用不同色温的光源同时，配合更须十分慎重。如使用不当会影响整个光环境的效果，使得色温低的暖光，最得十分暗淡无光。

4、透镜的运用

在室内设计中，选用镜面反射室内的物象，或是借以虚拟空间，扩大空间感，或是利用经营后的反射面，达到预期的艺术画面美化空间。

光与水珠在自然界中，光照射水珠可以折射出现彩虹。而在室内设计中，有时也利用喷水与照明的配合处理，取得光与水珠的装饰效果。在一些宾馆或游乐场所中，这种处理方式更能活跃大厅的动感和产生清新的感受。

四、装饰陈设与室内绿化：

装饰是个人色彩最浓的部分，好的装饰不但可以烘托气氛，而且可以展现自我。陈设可以很随意，一幅画、一个造型丰满的陶罐、一组怀旧的照片、一小株自己栽培的植物，自己精心加工的小工艺品，只要有利于怡心养智，便可以随心所欲，但不能破坏家居的整体风格。植物不仅可以当作陈设，还可以用来填补室内空间的死角。只要构思巧妙，一丛绿叶就可以营造出一个轻松的虚拟空间，为室内增添生机。

总之，把握好以上四点，再融入主人的自身个性，文化修养、民族信仰、特殊爱好等外在因素。结合一些形式美法则，一个舒适的室内气氛便营造出来了。

参考文献

1.张绮曼、郑曙旸.室内设计资料集[M].北京：中国建筑工业出版社，1991.

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2系统架构与功能

2.1系统架构

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统包括拌和站生产数据采集模块与数据分析处理平台两个部分。前端数据采集完成拌和机生产数据的采集，可在有线或无线网络环境下完成采集数据的实时上传，保证数据的实时性和准确性。数据分析处理平台采用先进的软件架构、工作流开发和数据库技术，完成对拌和站生产数据整合、挖掘、分析和处理，有良好的系统兼容性，可与铁路工程建设应用平台无缝对接，完成上传数据的分类、查询、管理、统计、报警提醒和图表展示，实现生产管理和质量监督功能，系统软件界面友好、操作简便、有效实用、安全可靠。

2.2系统组成

2.2.1前端数据采集模块

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的前端数据釆集模块实现拌和机生产数据的实时采集，并根据拌和站现场情况利用有线或无线网络完成数据上传，将采集到的数据进行数据整合和挖掘，提取关键数据，将实时拌和的盘信息等原材料用量等信息关联起来，形成拌和站生产图表完成数据输出，同时在数据分析处理平台上进行图形化展示。前端数据采集终端软件现可支持多种拌和站设备厂家的数据库，具有很强的兼容性，可运行在Windows操作系统的拌和站生产控制主机上，无需启动，自动完成数据匹配、釆集和上传功能，并与既有的拌和站生产系统不产生软件冲突。

2.2.2数据上传模块

根据现场实际应用情况，大多数拌和站地处偏远，连接有线网络成本过高，因此多釆用无线GPRS网络完成数据的实时上传，为此，我们采用无线透传技术来保证数据的安全性和不可篡改性，利用无线透传设备DTU�研发出拌和站生产数据采集终端软件，通过无线透传技术完成数据传输。由生产数据釆集模块釆集到的数据通过GPRS无线网络上传至后端数据分析处理平台。在数据传输过程中采用数据加密方法，保证原始数据的安全性和严肃性。同时，现场检测数据也将上传至铁路总公司的铁路工程建设信息化平台

2.2.3数据分析与处理平台

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统通过后端的数据分析处理模块实现对拌和站生产数据的整合、挖掘，从而完成拌和时间和原材料用量的动态监测、生产情况和超标情况的查询统计、拌和站产能分析[3]、原材料误差分析、数据图表展示和安全预警等基本功能。该模块为整个系统的关键组成部分，起到将拌和站生产数据充分利用转换为可视化、信息化的输出结果的重要任务。通过将数据与拌和站生产管理业务需求相结合，还可实现原材料进场管理、成本核算、人员管理、拌和车辆管理等扩展功能，全方位的铁路工地拌和站的业务流程信息化、标准化，发挥信息化技术优势，保证混凝土拌和质量。

2.3系统功能

铁路工程对混凝土质量要求严格，其质量关系到工程建设的各个方面，是工程建设质量保证的基础。因此，对拌和站生产过程的监测尤为重要，是保证施工质量和安全重要手段。铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的应用满足业务需求，系统利用无线传输和数据釆集、分析处理等信息化手段，为混凝土拌和生产过程的监测提供数据依据和支持。该系统具有如下功能：

2.3.1数据采集

系统前端数据采集模块利用安装在拌和机管理主机上的釆集终端软件，对不同厂家拌和机数据库进行读取，实现对拌和机生产数据的采集。采集终端软件可实现拌和机厂家、数据源、釆集时间间隔、目标主机和拌和站所在线路（包括：线路、标段、工区、站名和拌和机编号）的选择。该终端软件支持开机自动启动、自动保存和断点续传等功能，可兼容30多家拌和机生产厂家的拌和机数据库，软件运行与拌和机生产环节无冲突，应用效果良好。

2.3.2数据上传

前端数据釆集终端软件获得的数据通过无线透传模块DTU上传至后端数据分析处理平台。DTU模块内置无线上网卡，通过无线网络对釆集到的数据进行实时传输，并实现数据的断网续传，整个传输过程通过密钥进行加密，确保数据的严肃性、安全性和实时性。

2.3.3动态监测

实现对拌和时间、拌和材料用量的监测，通过柱状图和折线图更直观、更形象的展示拌和时间和材料用量的走势，当监测麵纖规定阈值时启动短信报警功能，独碰雜差信息，便于统计分析和比较。

2.3.4统计查询分析

统计分析包括产能分析、拌和时间查询、拌和材料查询、材料误差分析功能，分别通过产能分析图、拌和时间走势图、材料用量走势图、材料误差走势图与相关记录结合展示。

2.3.5权限管理

支持对铁路总公司、建设单位、监理单位、施工单位等参建单位的不同职责进行权限的分配；支持功能权限和数据权限的赋权管理，实现不同资源控制的组和式访问控制与授权管理。

2.3.6数据图表展示

依照国家、行业等标准规范，对动态监测的拌和时间、拌和材料用量、产能分析和材料误差分析等进行图表的输出展示，包括柱状图、饼状图和数据曲线图等形式。

2.3.7原材料进场管理

系统可实现原材料进场管理扩展功能，对混凝土拌和所需原材料如水泥、粗骨料、细骨料、粉煤灰、外加剂的产地、生产厂家、重量、规格、级别、进场时间、质量情况、抽检复试情况等进行管理,从混凝土生产源头严抓质量，保证安全。

2.3.8成本核算

系统通过对铁路工地拌和站生产环节的过程控制，结合原材料的进场和使用情况，实现拌和站成本核算功能，作为拌和站信息化管理的扩展功能，具有非常现实的意义[4]。成本核算包括拌和站生产过程基本信息的管理；各种原材料和辅助材料（如动力能源材料）的统计和明细；生产设备、生产用车、设备配件、低值易耗品和设备外修的统计和明细，结合拌和站生产业务相关标准，实现对拌和站生产成本的核算功能。

2.3.9安全预譬

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的后端数据处理平台还具有安全预警功能，釆用分级报警模式，针对原材料用量的超标，将线路名称、标段名称、拌和站名称、盘信息和预警日期等内容以手机短信的形式通知相关人员[5]。采集到的拌和站生产数据经过系统的分析统计，对于拌和时间、原材料用量、产能分析和原材料用料误差等内容，会同相关技术人员进行专业技术分析，对于超标值特别大的异常数据，还将进行远程专家会审，通过专家鉴定得出结论，釆取进一步的现场控制和施工安全问题的处理。

2.4系统创新点

(1)釆用先进的软件架构和工作流开发技术

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统基于SOA服务模式，采用插件组件开发、云计算、大数据分析等先进技术，符合铁路工程建设信息化整体框架要求，能与铁路工程建设数据和应用平台无缝对接和上传数据；采用监控组态开发技术，面向对象的动态图形开发技术，实时和历史数据的记录和趋势图形化展现技术，高性能的I/O设备驱动接口开发技术。各功能模块子系统可灵活组合，满足不同铁路工程建设的各种应用需求。

(2)实现质量监控和生产管理集成一体化

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统实现针对铁路总公司、建设单位、监理单位等质量监控功能以外，还开发针对施工单位拌和站混凝土生产的管理功能,包括原材料进场管理、生产调度管理、成本核算、施工日志管理、人员管理以及搅拌车的车辆管理等功能，实现拌和站质量监控和生产管理集成一体化。

(3)实现拌和站数据管理手段多样化

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的质量监控数据采集釆用拌和机数据库读取和原材料仪表传感器釆集等信息釆集方式’方式灵活、真实可靠[6]。

(4)建立拌和站数据信息处理和交互统一平台

建立拌和站统一信息处理与交互平台，实现数据信息统一管理、生产情况实时把控、质量监督全面推广，并可完成拌和站及试验室的信息共享和数据交互，平台兼容性和可靠性强，可与铁路工程建设数据和应用平台无缝对接和上传数据。

3质量监控系统应用

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统由铁科院电子所于2010年研发，分为前端监测数据釆集终端模块和后端拌和站生产数据分析处理与预警模块。系统釆用无线透传、数据加密、数据挖掘等信息化技术手段，实现拌和站生产数据的自动釆集和实时上传；釆集数据的整合、挖掘、分析与处理；海量数据的统计查询、报表展示、安全预警等功能，同时可接入铁路工程建设信息平台，通过试点应用得到用户大量反馈信息，经过多次改版升级。本系统已在东北、华北、华东片区大量投入使用。其中，前端用于釆集拌和站生产数据的终端软件采用无线透传技术和数据库技术，可兼容主流品牌的30多种拌和机，并不与拌和机生产过程冲突。

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一、我国现行空中交通管理体制的弊病

1.政令不统一

上级空管局对下级部门业务性管理指令，民航地区管理局向地区空管局行政性管理命令，因此总局空管局需要以行政手段推行一项行业管理标准时，必须通过民航地区管理局。

2.设施建设管理不统一

空管部门根据业务需求所作的建设规划，项目安排在向上申报逐级审批的过程中，下级空管部门的信息分别通过行政和业务两条渠道上报，使各个渠道所获得的信息事实上不精确、不完整。空管部门所获取的仅仅是一些业务统计信息，而某些对空管非常有价值的管理信息都不能直接地、及时地获取。在管理体制不顺，信息渠道不畅的情况下，各级空管部门既要对空管系统的安全运行负责，又要开展行业管理，这实在是有违科学决策、政令统一、责权利统一的管理原则。

3.投资管理不合理

国家对空管的投资，在实际操作过程中是通过行政管理主线实施的。对于民航建设基金的投资，空管部门只提出需求规划和投资建议，并对已明确的投资项目的建设过程实施管理，而没有投资决策权，也不承担投资的风险责任。使得有些地方和部门领导没有投资风险意识，对投资额很高的进口空管设备只重视购买，而不设法提高其利用率，造成投资效率十分低下。对己购置的空管设备，不注重管理和维护，致使许多空管设备的可靠性和使用寿命大为降低，造成国有资产的不必要浪费。

4.空管设施资源配置不合理

民航总局统收统配国际航班的航路收益，各个空中交通管制中心独立统计结算国内航班的航路收益，因此各空中交通管制中心与负责管理维护航路设施的民航部门之间，存在着航路费收益的分配问题。并且，航路设施的产权采用自然归属的方式划归原来负责管理维护的部门。维护管理部门对于航路设施未能投入足够的人力、物力、财力去保证维护质量和运行可靠性，严重影响了精密设备的使用寿命和运行状况。

5.空域划分不合理，航路设置未体现经济性原则，空域利用率低

由于大量公布及未公布的危险区、限制区，不仅现有民航航路多曲折设置，不符合“尽可能减少飞行里程”的航路设置规范，而且新辟航路困难，造成少数航路容纳不合理的高飞行流量。

6.军、民航飞行隔离方法原始

当军航特殊任务飞行时，军航指定的协商方案多为空域隔离，由于军事飞行的突发性，民航避让的初期必然产生混乱，后期由于空域使用限制往往必须进行流量控制。并且，目前我国军、民航飞行间隔标准不同，造成空域大面积的浪费。

二、中国特色空管理论体系框架

1.中国特色空管体系的定位

空中交通管理是建设我国现代化综合交通运输体系的重要环节，是民用航空安全、高效和公平运行的基础。在我国的综合交通运输体系中，空中交通运输方式是国家交通运输体系的重要组成部分，随着经济社会的持续发展，民航在国家交通运输体系中的比重将持续增大，成为长途旅客和高端货物运输的主要方式。“民航发展的瓶颈在空管”，我国民航在空管领域投资、建设和行业管理水平的落后是制约我国民用航空可持续、快速发展的主要障碍，中国特色空管系统开发建设是提升民航基础性运行体系的关键举措，可以成为我国交通运输现代化的核心工程之一。:

2.中国特色空管体系的框架

(1)改变以往的“两条主线，三级管理”的管理体制为直线制管理体制。直线制空管体制改变了业务部门必须通过上级行政主管局对下级业务部门实施管理的现状，形成了政事分开、运行一体化。民航局空管局、地区空管局的空管行业管理职能与运行职能实行分离，行业职能交由总局和地区管理局行使;民航局空管局和地区空管局行使业务管理与运行职能，实行垂直管理，实现一体化运行。实现行政管理和业务管理的统一。

(2)在空中交通管理的责任区域设置管理机构。这种管理体制突破了以往计划经济模式下以行政管理为纽带的条块分割的管理格局，有利于各级空管部门根据总局的统一部署，结合自身空管辖区的实际业务需求制定发展目标，有效地改变过去那种只注重机场飞行区设施建设，忽视航路设施建设的状况，有利于航路设施的合理配置和完善。

(3)以国家重大技术专项和列入国家中长期规划等形式确立中国特色空管体系技术平台建设的目标与方向，寻求国家支持、国民关注，集中国家各方面资源获得技术突破。

(4)从机制上建立跨行业的协作平台以及行业间的战略合作关系，从建立系统性能需求(目标)、完善技术政策、调动行业外可用科技资源等方面开创民航技术开发的新模式，开创民航宽阔的发展格局。

三、构建中国特色空管理论体系的政策建议

1.军民空管制区域应尽可能一致

从国家空域资源的整体考虑，科学、统一地划分管制区，达到军民空管制区尽可能的一致，这是提高空域利用率，利于军民航相互协调的有效办法。

2.合理改造航路(航线)结构

我国航路(航线)结构，是随着民用航空运输的需要逐步发展形成的，其走向受到军用机场训练空域的限制，转弯较多，航班飞行不够经济。近些年，对北京、广州、上海等繁忙地区的进离场航线进行了调整优化，收到了良好的安全效益和经济效益。规划、修改航路(航线)要着眼于国家的经济效益，实行整体规划，使城市间的航程尽可能缩短。

3.建立统一的全国流量管理系统

实行总局和地区两级流量管理体制，在民航总局建立全国流量管理中心，统一实施全国的飞行流量管理工作;在各地区建立流量管理机构或席位，根据全国流量管理中心的要求实施对区内的飞行流量管理工作。各类飞行计划的审批、飞行流量的安排、航路空域的灵活使用以及飞行冲突的临时调整，都将通过统一的流量管理系统来实现。统一的全国流量管理系统，将为实现集中统一、安全高效的空管运行目标发挥巨大的作用。

4.改进管制方式

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1概述

常规中频电源是由AC/DC可控整流器与单相DC/AC电流型并联谐振逆变器组成的，它在感应加热熔炼过程中的正常工作如图1所示，是以负载电路中的电流iH超前其电压uH为前提条件的。逆变电路中晶闸管的超前触发时间应大于晶闸管关断时间，即

t>（γ＋δ）/ω（1）

式中：γ为晶闸管换流重叠角；

δ为恢复角；

ω为中频电源角频率。

设β为超前触发角，为保证安全换流，应考虑安全裕量角θ，则

β=γ＋δ＋θ（2）

负载电流iH的基波超前其电压uH的角度称为负载超前功率因数角，从图1（b）可见

φ=γ/2＋δ＋θ（3）

当中频电源用于熔炼金属时，其被熔炼材料大多为铁磁材料，负载电路的谐振角频率ω随炉温升高而增大。从式（2）可知，这会导致超前触发时间

t=β/ω=(γ＋δ＋θ)/ω

减少，也会使超前功率因数角φ变小，若换流重叠角γ及θ不变，这意味着晶闸管的关断恢复角δ减小，因而有可能导致逆变失败。可见，当实际恢复关断时间减小时，为确保电源的安全运行，要及时调节触发角β或超前功率因数角φ。

2中频电源实现高效控制原理

中频电源用于熔炼时，其理想运行状况应是保持熔炼期尽可能有较大的功率输出或恒功率输出，以迅速提高炉温，减少热损，缩短熔炼时间，提高单产和效率。但在实际熔炼金属过程中，由于被熔炼材料的磁导率和电导率都随温度的变化而变化，将引起负载等效电阻RH改变，使熔炼过程大部分时间达不到设计的最大输出功率（即Pdmax=UdmaxIdmax）。

事实上，从图1（a）主电路组成框图可看出，要实现恒功率输出，只要让等效直流电阻Rd(Rd=Ud/Id)与中频负载电路阻抗匹配就行，即当RH变化时，采用某种方法使Rd不变，这样中频输出功率便不会随RH变化而变化。

根据并联谐振中频电源Rd，RH及φ的相互关系式

Rd≈0.81cos2φRH（4）

可知当负载电路等效电阻RH变化时，只要调节功率角φ，就可以使Rd保持不变，从而实现高效节能。

3晶闸管关断时间（TOT）控制电路的引用

以德国AEG公司，英国RADYNE公司为代表的中频电源产品，都采用了TOT（turnofftime）定时控制法。其特点是按标准给定的TOT和实际TOT之间的差值及时对触发角进行调整，以便准确控制逆变晶闸管的关断恢复时间。前已述及，无论从安全运行要求，还是确保恒功率输出的要求，都希望调节触发角（即超前功率因数角φ）。为此，我们从参考文献[2]引用了“TOT”定时控制法的“超前触发脉冲形成电路”，以满足高效中频熔炼电源输出恒功率对φ角调节的要求。

图2是TOT控制法“超前触发脉冲形成电路”框图及波形图。该电路由中频负载电路电压uH和电容支路电流信号及其转换电路，异或非门U1A，比较器B，JK触发器U3A和斜波生成电路组成。其核心部分是保证在uH过零之前的TOT时间内，比较器B产生下降沿，使JK触发器翻转，由Q及Q端输出超前触发脉冲。比较器B反相输入端接斜坡电压信号uc2；而同相输入端接角调节信号uc1。通过uc1与uc2比较（交点）确定触发脉冲位置。

图3

4φ角的控制思想和策略

常规并联谐振电流型中频电源一般按下列思想设计控制电路，即在升温初期，让触发角固定在某一min下，依靠调节整流桥的控制角α来提升中频电压uH；而在升温后期，则靠保持最大直流输出功率Pdmax=UdmaxIdmax完成熔炼。但由于RH的变化，使熔炼大部分时间达不到Pdmax，因而熔炼周期长，热损大，效率低。为此，可以保留升温初期的控制过程不变，而在升温后期，采用调节的控制方法，使Rd保持不变，维持最大功率输出，使中频电源由低效变成高效。

调节φ角的控制电路如图3所示。图中①是用于控制场效应管Q1“通－断”的比较器；②是φ角调节器；③是加法器；④是限幅电路；⑤是超前触发脉冲形成电路。图4给出了φ角调节过程中uHf（中频炉线圈电压反馈值），ud及uc1的变化曲线。系统在投入工作前uH＊为最大值（可根据中频负载电路中电容器和逆变晶闸管的耐压确定），uc1的最大值uc1max和最小值uc1min对应于φmin和φmax。在阶段Ⅰ，直流电压ud还没有达到最大值，uH的大小完全由原有整流桥控制角α调节，此时ud小于比较器①整定值ub1，比较器①输出高电平，场效应管Q1导通，φ角调节器②不起作用，③输出为最大值，④输出为uc1的最大限幅值uc1max（φmin）；在阶段Ⅱ，直流电压ud已达到最大值，比较器①翻转，使场效应管Q1截止，φ角调节器开始工作，并自动进行调节。若调节过程中φ角大于φmax。则由④输出进行限幅。

5结语

本文所设计的高效中频熔炼电源控制电路有以下几个特点：

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（1）利用传感器信息装置将检测到的物理量转化为电信号，电信号可以依据运行情况对其进行诊断，当出现问题时会及时的对其进行预报且显示问题所在原因。

（2）电信号必须通过显示设备将其作业状况完整的显示出来，然后转化为可控的传输信号，对其实时掌握。

（3）通过预先设置好的接收方式对信号进行接收，通常情况下，采取分站接收然后复用信息将其传输在主站上加以显示。对于分站来讲，它必须将接收到的信息加以整合、分类，对简单数据进行校验，防止不准确信息被利用，这样不仅仅会造成一定损失，且会增加发生事故的概率，所以在进行传输主站前，必须对信息进行准确的掌握。

（4）电源箱是确保煤矿安全监控系统正常运行的主要交流电源，它能确保在临时停电的基础上让煤矿安全监控系统可以有效的运行，维持正常的基本用电量且供电量大于二小时的蓄电量。

（5）主站在接收信号的同时，要对其信号进行及时的处理。传输接口在确保接收信号后，要再次将主站整理好的信息传输至相应分站。从某种角度上而言，传输接收器具备了分站与总站相互传输信号及自动检验、调节等功能，所以使用过程中不容忽视。

（6）主体正常运行的前提下，要利用计算机对其进行掌控，主机的主要作用是联网、控制输出打印、控制输出、人机的对话、声光的报警、显示、磁盘的存储、统计数据、判别报警、校正、接收检测的信号等。

1.2煤矿安全监控系统的作用

第一，通风及瓦斯监控，也就是监测局部的通风机停开（特别重要）、风筒的状态、风门的状态、馈电的状态、风压、风速以及甲烷的浓度等。一旦局部的通风机掘进巷道出现停风状况或出现停止运行现象时或瓦斯出现超限时，相应的煤矿其安全监控的系统就会自动切断各自区域电源，同时闭锁与报警，这一措施可以达到以下目的：

（1）规避与降低了因电气设备违章作业或失爆、或电气设备出现故障的危险温度或电火花导致瓦斯爆炸的发生率；

（2）规避与降低了运、掘、采等设备在运行状态下因危险温度或摩擦碰撞出火花而导致的瓦斯爆炸的发生率；

（3）可以起到提醒作用，督促生产的调度员、领导及时把工作人员安置到安全位置；

（4）督促生产的调度员、领导及时处理好事故的安全隐患，提前预防瓦斯爆炸事故的发生。

第二，瓦斯抽放系统的监控。

（1）监测抽放管路里阀门开度、温度、压力、流量、甲烷的浓度以及一氧化碳浓度等各管道的参数；

（2）对瓦斯抽放泵站室里甲烷的浓度以及井下临时的抽放瓦斯泵站其下风侧的栅栏外的甲烷浓度环境参数进行监测；

（3）对抽放泵轴温、抽放泵的真空度以及电机温度等进行监测；

（4）监测冷却水池的水位、水温以及水压与水量等供水的参数；

（5）监测功率因素、电压、电流等供电的参数；

（6）对供气管道其供气阀的开度、流量、甲烷的浓度、温度、正压等供气的参数进行监测；

（7）监测密封的水温、密封的水位、罐内其甲烷的浓度、罐压和罐高等储气罐的参数；

（8）对瓦斯抽放供水、阀门、泵等状态进行监测；

（9）对瓦斯抽放纯瓦斯量和混合量进行监测；