系统论文范文

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随着人们对视频和音频信息的需求愈来愈强烈，追求远距离的视音频的同步交互成为新的时尚。近些年来，依托计算机技术、通信技术和网络条件的发展，集音频、视频、图像、文字、数据为一体的多媒体信息，使越来越多的人开始通过互联网进行各方面通讯，缩短了时区和地域的距离。

一、视频通信概述

视频通信实质上是多媒体技术、计算机网络技术与现代通信技术相结合的产物。它通过多媒体技术和网络通信技术的支持，为不同地域的人们提供了类似与面对面的交流方式，为身处异地的人们提供了一个相互讨论问题并可协同工作的环境，它集计算机的交互性、通信的分布性，以及电视的真实性为一体，具有明显的优越性。

二、视频通信的组成

（一）组成

一个视频通信系统包括节点机和通信网络两部分。典型的会议节点机主要由音/视频获取设备、回放设备、媒体编解码器、通信接口卡和会议功能模块构成。网络部分主要指支持实时多点传输的网关和信道。完整的视频会议系统的逻辑结构模型由六大模块构成：（1）人际交互模块，即视频会议系统的人机界面。（2）会议文档部件，包括会议文档的自动生成、管理和查询等功能模块以及与数据库的接口模块。（3）媒体处理部件，包括音、视频信息的获取、编码、回放等处理模块。（4）共享空间部件，包括共享空间管理模块、电子白板及应用过程共享功能模块。（5）会议管理部件，包括会议的发起、与会人员的管理（加入/退出）、会话建立以及会议结束等处理模块。

（二）软硬件与网络条件

要进行网络视频通信，需要一定的软件和硬件设备作为支撑。

1．所需硬件环境。

要使用网络视频会议，除了要有一台较高性能的多媒体计算机或显示屏外，还需要配备摄像头、麦克风、音箱或耳机等外部设备，其中最主要的设备为摄像头，它是用来进行视频获取的一个重要硬件，摄像头分为模拟摄像头和数字摄像头两大类，前者捕获的为模拟视频信号，需要将其输入到视频捕捉设备进行数字化后方可转换到计算机中使用。而数字摄像头可以直接捕捉影像，然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。

2．所需软件环境。

（1）操作系统软件：目前绝大多数的网络视频会议软件都支持Windows98/Me/2000/XP/2003系统，另外也可有一些视频会议软件支持在Linux等非Windows系统中运行。

（2）网络视频软件：要进行网络视频会议，必须借助于网络视频会议软件。网络视频会议软件支持点到多点的视频会议应用，即可以在用户之间，也可以实现多个用户进行联机视频会议。

（3）其他软件：音频连接模块、网络交换机、多媒体加速软件、多媒体编码/解码软件等。

3．承载网络。

要在网络视频通信系统中使用视频，用户必须具有可供视频流畅传输的网络链路，也就是说用户必须具有足够带宽的局域网环境和宽带接入Internet的网络环境。

三、视频通信系统的实现

NetMeeting作为一款免费网络电话与协作办公工具，它除了支持视频、音频的实时交流外，还提供了文档与应用程序共享、电子白板和远程桌面共享等多种功能，是一款用于网络视频通信的优秀软件，使用它我们可以轻松的进行网上视频通信。

（一）安装视频软件

首先，检查需要进行视频通信的系统中是否安装了视频软件，如果没有安装，可以通过填加组件的形式进行安装。

（二）连接信息设置

确认NetMeeting已经安装在系统后，单击“开始”>“程序”>“附件”>“通信”>“NetMeeting”命令，启动程序。首次运行NetMeeting，软件会出现一个向导，要求用户信息进行简单的设置，单击“下一步”按钮，输入个人信息。接下来，向导要求用户设置网络连接方式，可以根据具体的网络连接情况选择ADSL、局域网等。单击“下一步”按钮跳过NetMeeting服务器设置，此时向导会要求对计算机声卡和麦克风进行测试。单击“下一步”按钮完成向导之后，即可进入NetMeeting主界面。

（三）开始视频通信

1．新建视频通信。单击“呼叫”“主持会议”命令新建一个视频会议，在弹出的“主持会议”对话框中设置会议名称（不能使用中文名）和密码，然后，将“会议工具”中的“共享”、“聊天”、“白板”、“文件传送”四个复选框全选上，单击“确定”按钮。

2．呼叫主机。建立会议后，与会的计算机即可呼叫主持会议的主机，方法是单击“呼叫”“新呼叫”命令，或单击NetMeeting面板中的“呼叫”按钮，打开发出“呼叫”的对话框，输入IP地址，并单击“呼叫”按钮即可对主机进行呼叫。3．接入验证。此时，被呼叫方的计算机中会出现是否应接呼叫的对话框，单击“接受”按钮。然后，拨入方计算机即可登录会议，如果在“主持会议”对话框中设置了会议密码，此时还会弹出一个对话框要求用户提交验证密码。

4．进行视频通信。各个不同地方的参与视频通信的人员，只需要单击主界面中的“开始视频”按钮，即可发送视频流。将发言请求发送到中心站的服务器上，由主会场主持人来确定允许还是否定发言请求，一旦确定可以发言，即可实现通话。

（四）其他功能

NetMeeting界面下方有四个按钮，分别对应了“共享”、“聊天”、“白板”和“文件传送”四项主要功能（这四项功能需要在会议属性中启用，否则在非会议中处于不可用状态）：

1．“共享”功能。通过共享功能可以便于同其他会议参加者在获得授权后控制本地主机上的应用软件进行演示与操作。

2．“聊天”功能。单击“聊天”按钮，NetMeeting会弹出一个聊天对话框，可以对所有或某一与会者发送聊天信息。

3．电子白板。系统提供多块白板，与会人员都可通过白板进行绘制矢量图，可以进行文字输入、粘贴图片等。在主控模式，主持可以禁止其他人使用白板。

4．传送文件。“传送文件”功能用来在与会者之间传送与接收文件。使用方法比较简单，只需单击“文件传送”按钮并选择需要传送的文件即可。

四、结束语

随着网络的发展和视频通信技术的进一步完善，视频通信技术将越来越多地被人们利用到工作及生活中，甚至改变人们的生活和工作方式。人们根据自身对网络质量需求的不同，自由选择传输方式及终端设备，更多的行业、企业、个人都将享受到视频通信所带来的便利。

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2、煤矿管理地理信息系统

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①把控制系统移入DCS系统，神华某电厂#1机组主机DCS系统是艾默生公司的OVATION控制系统，从备品备件到技术支持始终提供很好的服务，把旁路系统兼容到DCS中会节省很大一笔开支。由于旁路系统实际不存在自动控制和保护功能，可以再保留基本功能的前提下简化控制回路，OVATION控制系统的编辑功能强大，以后如需要恢复其他功能仍然可以很方便的增加。

②将旁路上的人机操作界面完全做到DCS中，操作人员已经很熟悉这套系统，不再进行培训学习，节省了大部分时间。同时也不会再出现类似改造前系统的通讯故障的缺陷，便于机组的稳定运行。

③就地旁路控制系统取消PLC卡件，可以补充到其他系统应用中，以后的检修和维护方便。同时旁路控制系统和其他系统的联系取消，只作为单纯的阀门控制，不容易误发误动旁路控制，便于机组的安全稳定。

2旁路系统控制

回路改造方案的实施利用1号机组停机检修的机会，专业技术人员对上述方案进行了相应的实施，首先为了降低改造成本和改造工作量，将原有的阀门定位器保留，原阀门到旁路控制柜电缆保留。拆除设备与DCS之间的信号线接口在旁路控制柜内。同时为了降低造价，节省时间，在就地核实元件安装位置后用DCS中测点代替旁路系统的监视点。旁路改造后，主控制立盘旁路触摸屏不再使用，旁路系统所有阀门在DCS中做画面及操作端，高旁、低旁蒸汽阀，高低旁喷水阀由运行人员根据需要手动控制开度。压力、温度在画面上显示供运行人员参考。油站油压低报警信号送至画面显示，并在DCS中组态逻辑。

二改造效果分析

1技术效果分析

通过此次#1机组旁路控制系统技术改造，解决了如下问题：

①用户自主设计并优化的旁路控制系统逻辑，较之原有逻辑，结构简单，功能强大，历史数据分析方便，为国内引进的同类型旁路改造提供成功的方案，具有重要的推广价值。

②旁路控制系统的操作画面设计界面友好，显示信息量较原有系统大大提高，方便运行操作，降低了运行员误操作的可能性。

③将旁路控制系统的功能全部由新增的冗余OVATION控制实现，与DCS系统在同一网络框架下，具备了历史数据收集、SOE功能、操作员时间记录功能等分析功能，解决了原控制系统集成度不高，技术相对落后、设计复杂、控制器无法实现冗余控制、无历史数据收集及SOE功能、安全系数不高、控制逻辑不透明等问题，增强了控制系统的安全稳定性、增加了系统的透明度和易用性、降低了维护成本。OVATION控制系统采用标准化的模块和轨道方式搭建系统，系统集成程度高，解决了原旁路控制柜内接线过于密集、柜内大量使用继电器、隔离开关等设备、继电器控制回路大量使用导致系统故障点曾都等问题。

2安全效果分析

OVATION系统与旁路优化整合后，系统故障率明显降低，机组安全性大大提高，改造前，控制系统每年发生故障次数十几次，从改造完后运行至今，尚未发生旁路系统问题导致的机组安全事故。

3经济效果分析

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12控制犗犘犆服务器中数据

1．2．1采集OPC项（OPCItem）中数据采集OPCItem中的数据，应该遵守OPC访问规范（OPCDA）．客户端程序应该具有服务器（Server）对象、组（Group）对象和项（Item）对象．软件实现过程如下：打开MicrosoftVisualStudio2010，创建一个Windows窗体项目，在窗体中添加标签、按钮．程序设计首先添加OPC端口引用文件RsiOPCAuto．dll，该文件目录一般为C：＼ProgramFiles＼CommonFiles＼Rockwell．

1．2．2数据写入OPCItem数据写入OPCItem与读取OPCItem中数据相似，客户端程序应该具有服务器（Server）对象、组（Group）对象和项（Item）对象，其流程与读取数据的流程相似，不同点是将读取数据改为写入数据．

13存储犗犘犆服务器中重要数据及存储数据的调用

对电梯的运行进行统计则需要大量的数据，这些数据来自平时电梯的运行，要得到这些数据，需要将OPC服务器中的重要数据导入到Access数据库中．为了便于观察，系统具有显示、查询数据功能．

1．3．1存储OPCServer中重要数据对派梯算法有影响的最直接的数据有呼梯信号所在电梯、轿箱外呼梯层、轿箱内呼梯层、呼梯时间．为了保证将所有的呼梯信号存储到Access数据库中，程序的扫描方式设置为实时扫描（不间断扫描）；为了保证不重复的存储数据，程序设置为当有信号改变时，则将数据导入到Access数据库中．首先建立Access数据库，其中包含用户表（user）和电梯运行信息表（message）；在原有的项目上添加窗体文件，编写C＃程序，实现客户端程序与Access数据库的连接、OPC中数据存入Access数据库中．

1．3．2分析、筛选数据为了便于数据统计、管理，开发有统计、管理数据界面，能够显示数据库中存储的电梯按键的全部信息，还可以查询在第犖层停车的所有电梯的名称及时间．首先添加Form窗体，并改名为Management；在窗体中添加相应的Label，Button，TextBox，DataGridView控件，在DataGridView控件中选择要显示的数据源；编写C＃程序，实现数据显示、查询等功能．

2电梯群控系统智能算法

派梯算法的优化原则有时间最短、能耗最低、时间与能耗相结合3种，核心是评价函数的设定．本文使用的时间与能耗相结合的最优原则，需计算以下几类信息，如楼层、呼叫、轿厢状态、曳引机状态等，从而完成评价函数或适合度的评估，计算量小于16犖＋犖（犖－1）／2，其中犖为电梯数量．相较于典型的单一时间最短或能耗最低原则，此算法性能更灵活，同时还应该具有在呼梯高峰期派遣相应电梯到相应层待命的功能．

21系统总流程图电梯运行时，上位机管理系统定时扫描PLC中的数据，针对群梯系统的实时性特点及考虑输入、输出电气元件的特性，设定0．25s扫描1次，流程图如图2所示．

22子系统及其流程图1）判断电梯运行最高、最低层．运行最高层是电梯上行转为下行时的转折层，最底层即电梯下行转为上行时的转折层，其实现过程是，在主程序中添加函数犿犪狓＿犿犻狀（），根据轿厢内有无按键将其分为2种情况：当无内部按键时，根据上下行呼梯信号及呼梯信号所在楼层判断电梯运行的最高最低层．当有内部按键时，比较上下行按键所在楼层、电梯所在当前层，得出电梯上下行最高最低层．2）判断上下行．电梯上下行是电梯运行规则的一个标志．电梯的运行规则是顺向呼梯时，电梯停车，反向呼梯，则需等电梯运行至最高层，反向后再响应反向呼梯信号．电梯的上下行判断，即当没有下行信号时，如果电梯上行最大层大于当前层，则电梯上行，即UP［犻］＝true，否则UP［犻］＝false；同理，可知判断DOWN［犻］的真假．3）计算电梯的适合度狊狌犻狋（犻）．适合度由计算得出，与数值大小成反比．流程图如图3所示．4）选择适合度最高的电梯．比较各电梯的狊狌犻狋（犻），狊狌犻狋（犻）取最小值，如图4所示．5）将最适合的电梯所对应的电梯号反馈到OPC服务器中，同时PLC得到相应数据，执行派梯．

3系统调试及实验结果

在管理系统的主界面上点击“启动”按钮，则在主界面的文本框中显示电梯运行的状态信息，如停车次数、电梯上下行状态、等待时间、适合度、最高层最低层等，调试时根据这些数据，检查派梯算法、电梯运行过程是否正确．

31根据电梯的运行过程直观分析电梯分别停在1层时，在3层、4层分别有一个上行按钮，结果是电梯1响应3层呼梯信号，电梯2响应4层呼梯信号，与真实要求一致；继续调试，分别按下5层上行按钮、2层下行按钮，结果为电梯2响应5层呼梯信号，电梯1响应2层呼梯信号，与真实要求一致；再次按顺序按下5层下行按钮、7层上行按钮、3层上行按钮，结果是电梯2开门，电梯1响应7层呼梯信号，电梯3响应5层呼梯信号，调试结果与真实情况一致．

32根据数据分析电梯1，2，3，5，6在3层，电梯44层，这时在最短的时间内按下如下按键：梯1，内部按键2，6，7，梯2，3，5，6分别按下内部按键7，外部按键按下5层上呼按钮，其运行数据如图5所示，数据分析如下．电梯1：下行，响应2层内部按键，之后应该响应5层上行按键，再响应图内部按键6，7，即响应外呼信号前停车1次，响应外呼信号后停车2次，由于时间差，当按下外呼按钮后，梯1当前层已经显示2层，所以其适合度计算为同理狑犪犻狋狋犻犿犲犉［1］＝（5－2）×2＋1×5＝11狑犪犻狋狋犻犿犲犔［1］＝2×5＝10，同理狊狌犻狋［1］＝狑犪犻狋狋犻犿犲犉×0．7＋狑犪犻狋狋犻犿犲犔×0．3＝10．7，同理，可计算梯2，3，4，5，6的适合度，但由于梯4处于检修状态，其适合度为自设值（目的是区别于其他电梯）．犉犻犵．5犕狅狀犻狋狅狉狑犻狀犱狅狑狊狅犳犲犾犲狏犪狋狅狉狅狆犲狉犪狋犻狅狀经联机调试，群梯管理系统通过OPCServer与现场设备之间通信，能够稳定读取现场设备运行时的数据，并将数据导入到Access数据库中；系统能够控制现场设备的运行，如电梯按键界面控制电梯的上下行，高频呼梯时间段设置界面控制电梯在某个时间段内有电梯在相应楼层等候．该系统的智能算法使电梯准确响应呼梯信号，满足候梯时间与能耗最低的综合优化原则．

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二控制系统

1系统组网考虑到生产系统的稳定性

以及中频退火干扰等因素，我们选择了市场上技术比较成熟应用较广的西门子系统。生产线CPU采用S7-317-2PN，地辊运输机和各个液压站采用S7-315-2PN，稀油站采用S7-312C+以太网模块，这样所有的设备均能通过以太网连接至中控室交换机，通过中控室工程师站调试设备更改程序，通过操作员站远程操作设备，查询各个设备的工作状态、故障内容等信息。在线测径仪采用天津兆瑞公司的最新产品，通过以太网通信，能够实时显示钢筋的基圆尺寸、纵肋高度等信息，为在线质量检测提供了可靠保证，也为在线质量自动调整提供了前提。所有设备通过工业以太网连接至主操作室交换机，实现实时监控与数据交换。

2生产线主站与远程

IO组态生产线CPU采用S7-317-2PN，按照距离远近将设备分成7个从站，采用ET200S和ET200M的远程IO，所有站通过工业以太网与主站CPU连接，7个从站分别是上料机站、轧机站、飞剪吐丝辊道站、集卷站、中频1站、中频2站和中频3站。在需要操作和监控的地方设置了触摸屏，采用西门子的MP277触摸屏，通过以太网与主站PLC通信。

3主站PLC与变频器

DP通信现场变频器均采用伟肯NXP系列，通过调取伟肯提供的GSD文件，对各个变频器组态。根据工艺及机械要求，包括上料机的送料小车、旋转小车和升降台共3台变频器；轧机部分1台变频器；废钢剪切装置1台变频器；夹送装置1台变频器；吐丝机1台变频器；输送辊道8台变频器；集卷站的升降台、托盘、小车3台变频器。共计18台变频器，通过DP总线实时传递启停信号和速度指令。

4控制要点

4.1生产线自动化控制

生产线的自动化主要体现在全自动上料机、全自动集卷站、全自动地辊运输线上。全自动上料机从上料到送料再到换料，基本实现一键式操作，每次只需在原料接头后按按钮确认即可，整机包括二十余个接近开关和五个光电开关，为自动化提供条件。全自动集卷站与全自动地辊运输线互相配合，实现自动落料，自动剪切，自动换料架，整机也有十余个接近开关和数个光电开关。全自动地辊运输线由百余节轨道组成，料架在运输线上自动运行，完成卸料。

4.2生产线速度匹配

由于整条生产线从上料到集卷为一整条长丝，因此对生产线的速度匹配提出了较高要求，特别是轧机与夹送电机之间，夹送电机太快容易将钢筋拉细，太慢又容易堆钢，在电机的控制模式上选择了速度控制与转矩控制相结合的方式，满足了控制要求。吐丝机的速度决定了产品的圈形大小，而且速度的快慢与圈形的大小并不是线性的关系。最终，通过生产实践，吐丝机的速度采用自动调整加手动微调的方式进行控制，满足了产品质量要求。

4.3轧机闭环控制与中频退火

无论是生产线速度匹配还是中频退火都要求轧机速度稳定，对轧机变频器采取带编码器的闭环矢量控制方式，基本满足要求。中频退火作为整条生产线的工艺核心，基本满足了输出稳定、响应迅速、高效节能的要求，为生产高性能产品提供了依据。而轧机与中频的工艺配方也为全线的自动化与高速生产提供了保证。该工艺配方是合力公司几年来生产实践的结晶，具有很高的实用性和适应性，能够保证产品质量。

4.4飞剪碎断生产线启动时

中频退火的启动过程中产生质量不能达标的废钢，为满足生产质量要求，需要将之从成品中去除，于是便有了飞剪碎断装置。该装置是在原来的定尺剪切的基础上改装得来，用变频器替换了伺服控制器，这就对变频器的启动加速和制动减速性能提出了很高要求。如果加速时间过长，在切到半圈内不能达到生产线速度，就会产生堆钢。如果中频退火达到规定温度，在停切时不能及时停车，就会造成飞车，影响生产线连续运行。最终采用凸轮控制模式，满足了生产工艺要求，既不会使变频器加速报警，又保证了及时制动。

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1.2现场实测法现场调查法一般是指设立典型的样地，通过收获植被生物量、枯落物和土壤等碳库的碳储量，在连续测定的基础上可以分析生态系统各部分碳库之间的流通量，输入系统的NPP和离开系统的枯落物与土壤的碳排放速率。然而对于大面积的森林植被采用收获法测定碳汇量比较困难，一般伐倒少许树木，确定生物量与胸径或树高的回归关系，然后利用回归关系和所有树木的实测胸径或树高推算样地的生物量，而区域性的森林资源清查数据主要是木材材积量，还需要借助生物量换算因子(BEF)等方法才能将其转换为森林植被生物量，再根据生物量与碳量的转换系数求林地的固碳量。对于园林植被，一般根据不同植物个体的叶面与胸径、冠高或冠幅的相关关系，通过实测建立不同植株个体绿量的回归模型，应用回归模型计算绿地或地区绿量的总和，从而在实测单株植物固定CO2碳量基础上，根据绿量即可计算出植被的固碳量。

1.3遥感估算法遥感估算法是指通过遥感手段从遥感数据中获取归一化植被指数(NDVI)，在GIS技术的支持下，建立NDVI与叶面积指数及植被覆盖度等的关系，结合地面调查，推断出植被指数与生物量之间的关系进而求得生物量，然后计算碳汇储量。随着遥感技术的发展，遥感估测植被碳汇成为较为便捷的方法，适用于大尺度范围内的植被碳库的变化研究。近年来的研究逐渐将遥感与模型相结合，通过遥感反演获取地面物理参数，如地面反照率、叶面积指数、土壤湿度等，可直接作为陆地生态系统碳循环模型的驱动变量或参量，以充分发挥模型的过程机理定量化和遥感信息的宏观、动态的长处。

1.4通量观测法通量观测法是指建立在气象学基础上，通过测量近地面层的湍流状况和被测气体的浓度变化来计算被测气体的通量的方法，是最为直接的可连续测定CO2和水热通量的方法，也是目前测算碳汇最为准确的方法。目前，基于涡度相关技术的通量观测已经成为研究陆地生态系统碳循环与全球变化科学的重要手段，其特点在于采用较为精密的仪器包括三维声速风速仪、闭路红外线CO2/H2O分析仪等，直接对植被与大气之间的通量进行计算，直接长期对陆地生态系统进行CO2通量测定，同时又能为其他模型的建立和校准提供基础数据。这一方法在区域和国家通量观测研究网络(AmeriFLUX，CarboEurope，OzFlux，Fluxnet－Canada，AsiaFlux，KoFlux等)中得到广泛使用。

2植被碳汇计算方法应用可行性分析

2.1路域生态系统的特征分析公路具有其独特的大尺度线性特征，绝大部分的公路都横跨多个生态系统，所以一条公路的路域生态系统通常包括多个生态系统的综合特性，是多种生态系统的复合体。公路工程的建设造成公路周边的土壤条件、光照状况、水分等环境因子发生改变，形成路域小环境。同时持续的人为干扰，引发路域植物群落内部对养分水分空间的竞争以及和外来人工绿化种的竞争，导致路域植被群落稳定性差，易退化。与稳定的自然生态系统相比，路域生态系统内部分化出许多由一种或若干种植物所构成的小群落，物种组成和群落结构具有自身特点。正是由于公路线性以及路域生态系统的复杂性，植被碳汇的估算较为复杂，现有的计算方法在交通行业的应用也受到很多的限制。因此，在方法的选择上，也应当根据不同的目的、不同的研究范围进行适当的选择与调整。

2.2模型模拟法众多的模型一般应用于区域或全球尺度的自然生态系统植被碳汇估算。模型参数获取需要长期的定位观测等方式获得，而对于具有小环境特点且呈带状分布的路域生态系统而言，模型参数的获取受到了很多限制，如若参考自然生态系统的参数值，可能会带来更大误差。此外，模型的构建是基于对现实过程的简化，在此过程中众多的假设和主观判断给模型带来了很多隐藏的误差。而且，模型参数和输入数据的不确定性同样影响着模型模拟结果的精度。因此，就目前交通行业的现状来看，模型模拟法不宜作为路域植被碳汇估算方法。但是，在交通行业逐步建立起完善的交通环境监测网络基础上，可获取路域生态系统小气候的参数时，再对部分模型参数进行校正，对模型进行改良，将模型模拟法用于验证与校核其他计算方法，提高碳汇计算精度。

2.3现场实测法目前，通过现场实测法对陆地生态系统植被固碳量的计算相对成熟，很多学者认为，以实测的方法来计算植被碳汇是误差最小的测算方法。但是该方法耗时耗力，如若采用该方法对现有路网路域生态系统中的植被进行碳汇估算，由于公路里程的原因工作量将异常巨大，在短时间内很难完成。对此，在路域生态系统植被碳汇的估算中，可选择典型的路段或区域采用该方法进行计算，并与遥感估算等方法相对比和结合，进行数据的校正，提高计算精度。

2.4遥感估算法利用遥感估算植被NPP就是基于地面上不同植被类型对不同波长太阳光的反射率来区分地表的植被覆盖。公路是线性工程，长数十至数百公里，同时植被类型多样，因而遥感技术的应用大大节约了路域植被现场调查的人力和时间成本。但同时路域范围宽约为几十米，在利用遥感技术时，对遥感图像的分辨率要求较高，而高分辨率遥感影像价格也非常可观，这样就增加了遥感影像的购买成本。因而在实际应用过程中，也需要考虑与现场实测法的结合，在满足计算要求的前提下，节约成本。

2.5通量观测法通量观测法是基于微气象学原理实现对监测样地的连续、长期观测，可应用于不同的生态系统碳通量的监测中，形成监测体系。但该法仪器设备价格较高，配套设施建设要求高，同时测量难度大，需要专业技术人员操作和定期维护。这些都限制了该方法在路域生态系统中的应用。因此，在现有条件下即使在路域小范围内开展监测也具有一定的难度。然而，为保证路域生态系统植被碳汇估测的准确性，在今后的科学研究中可以借鉴现有通量观测研究网络的建设经验，逐步选择典型的路域环境建立观测站点进行长期观测实验，积累相关基础数据，实现路域生态系统长期碳通量观测。

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2009年1月－2014年6月在本院进行常规产前检查的孕妇人数为12556例，共筛查到55例胎儿泌尿系畸形（其中13例合并有其他畸形），孕妇年龄17～44岁，孕龄19～38周，均为健康孕妇。

1．2方法

使用美国GE－730，GE－VV7彩色超声诊断仪，探头频率3．5～5．5MHz，仪器调节至胎儿条件最佳状态。被检查孕妇采取仰卧位或侧卧位，对胎儿进行系统筛查及常规测量。扫查胎儿纵、横及脊柱冠状切面，于脊柱两侧观察双侧肾脏形状、大小及内部回声情况，测量肾盂分离值，看输尿管有无扩张以及胎儿膀胱大小、充盈状况。

2结果

所检出的55例胎儿泌尿系畸形中于26周前诊断32例，26周后诊断23例。其中病理性肾积水34例（61．82％），多囊性发育不良肾10例（18．18％），盆腔异位肾2例（3．64％），婴儿型多囊肾2例（3．64％），成人型多囊肾1例（1．82％），重复肾伴巨输尿管3例（5．45％），单侧肾缺如2例（3．64％），后尿道瓣膜1例（1．82％）。均经分娩后超声随访、手术或引产后尸检证实。

3讨论

3．1肾积水

胎儿肾积水既是胎儿染色体畸形的软指标，也是最常见的泌尿畸形。绝大多数学者认为在孕24周之前诊断肾积水应慎重，因为此时肾功能不全或有暂时失调现象，即使发现少量肾积水或输尿管轻度扩张也可以是生理现象。因此，胎儿肾盂扩张4～10mm属正常范围，这时可诊断胎儿肾盂轻度扩张，而不是积水；在11～14mm之间可以密切观察；如果＞15mm且肾盂持续增宽，则尿路梗阻的可能性明显增加。李胜利提出肾盂扩张前后径＞15mm或伴有肾实质改变高度提示梗阻性疾病可能，是诊断肾积水的指征。一般于产后5～7d内随访，如果肾盂扩张仍严重不消失，手术几率明显增加，需做进一步检查。病理性胎儿肾积水最常见的原因是肾盂输尿管连接处梗阻、膀胱输尿管连接处梗阻、后尿道瓣膜以及重复肾的梗阻、膀胱输尿管反流等。另外，资料证明泌尿系统畸形与生殖系统畸形密切相关，因此当发现泌尿系统畸形时，一定要注意是否同时伴有生殖系统畸形存在。

3．2肾囊肿

可为单发性肾囊肿及多发性肾囊肿，单发性肾囊肿多位于肾皮质内，呈孤立性，囊壁薄且光滑，与肾盂肾盏不相通。图像特点：囊肿呈圆形或椭圆形无回声位于肾实质内，囊肿较大时可向肾的表面突出，可见明显后方增强。多发肾脏囊肿和多囊肾的形态较为类似，需要进行鉴别诊断。肾脏囊肿时，肾的形态正常，有周边小囊扩张的肾盏，且与肾盂相通，肾皮质正常。而多囊肾的形态不正常，囊之间不相通，且周边无正常的肾实质。

3．3多囊肾

多囊肾分为婴儿型多囊肾及成人型多囊肾。是一种常见的遗传性先天性畸形，多为双侧性。其形成可能与下列因素有关：

（1）小囊肿的形成是由于肾单位按正常方式发育，未与集合管相通，肾小球产生尿液排不出去而积聚使肾小管扩张形成。

（2）小囊肿由于早期肾单位应消失而未消失扩大形成。（3）另一说法认为囊肿是由于系统小管发育异常所致。

3．3．1婴儿型多囊肾。声像图特点为双侧肾脏对称性增大几乎充满腹腔，皮髓质结构消失，伴实质回声增强，是由于肾内大量极小囊肿产生多界面反射的效果，多合并羊水少或无羊水。本病多伴有肝脏损害，两者病变程度成反比。所以要常规探查肝内胆管有无扩张，有无肝纤维化改变。

3．3．2成人型多囊肾。图像特点为一侧或双侧肾形态失常，代之为多房性囊性包块，肾内可见数个大小不等的囊泡状回声，囊与囊之间不相通。可有肾盂积水、扩张羊水量正常或略少。多囊肾预后极差，早期明确诊断可做选择性流产。

3．4重复肾

重复肾为肾盂被肾实质完全分隔，可积水也可不积水。分为分支肾盂及肾外型肾盂两型。前者肾体积稍大胎儿病变侧有上、下两个肾盂，多伴有上盏肾积水，偏心性积水为其特征，且其侧输尿管多扩张明显、迂曲，呈巨输尿管。肾外型肾盂肾盂位于肾外，积水清晰显示，但对于肾实质压迫较轻，肾功能无明显受损。

3．5肾发育不良、不全

肾发育不全者多为异位肾，位置低，体积小，甚至只有数毫米。其肾脏超声特征为大于2cm的小肾脏表面粗糙，形态存在明显异常，皮髓质不存在清晰的分界，回声明显增强。小于2mm的小肾呈均匀的中低回声，不显示肾脏结构，部分小肾呈小囊状。肾发育不良常表现为胎儿脊柱两侧或一侧肾窝未探及正常胎儿肾脏回声，声像图示患侧末见正常形态的肾脏，代之以大小不等、形态各异的囊性暗区，囊与囊之间互不相通，无正常肾组织及集合系统回声。有时会与肾盂积水相混淆，而肾积水的肾盏大小相似，相互连通，排列规则。本病无遗传性，男性多见，大多数为单侧发病，如果为单侧肾发育不良，膀胱和羊水多为正常，但对侧肾脏可呈代偿性增大。

3．6肾缺如及异位肾

肾缺如包括单肾缺如和双肾缺如。如果为单肾缺如时，对侧肾脏发育正常或代偿性增大则不出现羊水异常减少，胎儿膀胱亦可正常显示。图像特点：肾缺如侧肾上腺可表现为扁平增大，倒卧。双侧肾缺如时，无肾脏、肾动脉显示，这时胎儿脊柱冠状切面彩色多普勒显示肾动脉则尤为重要。笔者利用二维超声在胎儿肾区、腹腔、盆腔以及胸腔内仔细检查，并可通过胎儿脊柱冠状切彩色多普勒显示该侧肾动脉的有无和所在位置来协助诊断。双侧肾缺如，羊水极少，羊膜囊紧紧包裹胎儿，多伴有多发畸形。异位肾位置不固定其侧肾动脉也随肾脏的位置而发生相应移位，但肾动脉均发自腹主动脉且能完整显示。但盆腔异位肾和交叉异位肾在出生后泌尿系感染发生几率明显增加。

3．7巨大膀胱

因尿道梗阻尿液潴留于膀胱，使膀胱异常扩大称为巨膀胱。一般膀胱充盈直径大于5cm需密切观察。动态观察十分重要，一般胎儿1～1．5h排尿1次。不完全梗阻时还可以观察到液暗区周期性大小改变，完全梗阻液暗区大小无明显变化，即可考虑巨膀胱可能，另需要探查是否有扩张的输尿管及肾盂与之相连。此病绝大多数病例为男孩。多为后尿道瓣膜，亦有前尿道瓣膜者。声像图特征为膀胱及尿道扩张，双肾积水，双输尿管扩张，羊水量正常。诊断是否为膀胱流出道梗阻重点在于识别胎儿盆腹腔内大片液暗区是否为扩张的膀胱，需与盆腔内囊肿鉴别，盆腔中也可同时显示囊肿及膀胱两个无回声区，可通过血流观察脐根处脐动脉的走向鉴别，有脐动脉环绕的为膀胱。在超声检查中，要注意以下几点可减少漏诊及误诊：

（1）孕周在16周以后，羊水量多来自胎儿的尿量，因此胎儿的羊水量也决定了胎儿的肾功能情况，如发现羊水量少首先想到胎儿是否有泌尿系畸形。

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2商业生态系统的研究方向

综上所述，所谓的商业生态系统，其实就是一个基于自然生态系统思想精心创建起来的企业网络组织。和自然生态系统一样的是，商业生态系统也是复杂巨系统，在条件满足的时候，同样能实现自组织的进化。与自然生态系统不同的是，参与系统的成员是被精心选择发展的；与普通企业网络组织不同的是，它具备生态系统的特点，通过企业生态位的分离，创造协同进化的条件。同时，它又符合复杂巨系统的特征。根据对国内外学者研究的成果看，目前针对商业生态系统的研究可以分为两个方向，即自然生态系统的方向和复杂系统研究的方向。

2.1引用自然生态系统知识方向从这个方向开展研究的学者认为商业世界中的企业组织就像自然生态系统中的生物一样，企业与企业之间既存在着竞争，也有合作的关系，它们之间在竞合过程中形成了类似于自然界中食物网的价值网络。每个企业是这个价值网络中的一个成员(结点)，承担了这个价值网络中的一个功能，比如苹果移动生态系统中的富士康科技公司，其主要功能就是为苹果公司生产iphone手机，一旦富士康科技公司的生产出现大面积的问题，将严重影响苹果公司iphone手机品牌的声誉。因此，商业生态系统关键企业(结点)的缺失将对商业生态系统的稳定和发展造成重大的破坏。从自然生态系统方向开展研究的学者，特别重视对生物学和生态学中关键知识的延伸理解和使用。比如在商业生态系统的创建形成方面，JamesF.Moore认为，如同自然生态系统的形成主要是“集合定律”的作用一样，商业生态系统的形成同样适用这个规律；EricSchmid相信“企业组织与自然界的生物体一样具有DNA”，这种组织DNA(即企业文化、企业行为和企业精神等方面)主要来自于组织最初的创立者或组织强有力的领导者；DanielZ.Sui研究发现，自然界中，生物间的竞争导致其生态位的分离，并最终形成自然界中生物的多样性现象，也才有了今天我们见到的如此缤纷绚丽的世界。商业世界也有相似的情况，同一条食街的酒家选择了“回避性定位”的策略，减少了彼此间的竞争，而且群集效应为他们带来了更多的消费者，实现了“协同进化”。

2.2复杂系统研究方向从复杂系统方向开展研究的学者认为，基于线性思维的理论并不适用于现实的商业世界，现实的商业世界运行错综复杂，不可预测。李志坚等认为商业生态系统是一个典型的复杂适应系统,具有适应性、协同进化、自组织、涌现、反馈和有意识选择的复杂适应性特征；刘健辉认为商业生态系统通过自我组织、突发性和协同进化而得到发展，并以此获得适应性。吴建材运用基于耗散结构理论、协同学理论和超循环理论分析了商业生态系统的演化发展及其动力问题，指出商业生态系统的演化发展的方式是协同进化，具体来说，是通过内部各子系统的竞争实现协同，形成系统发展的序参量，并支配着商业生态系统的进化发展。Biggiero和Lucio强调自组织过程在创建商业生态系统的重要性。

2.3存在的问题商业生态系统是一种崭新的研究领域，在体系上还没有完善，需要更多的学者和专家来补充和发展，任何一个有益的方向都是值得探索的。总的来说，自然生态系统方向的研究更注重商业生态系统在实践上的运用，尤其是达尔文的自然选择学说等生态学理论早已深入人心，故这个方向的研究更容易让人理解。不过，该方向的研究未能很深入到商业生态系统的基础问题。复杂系统研究方向则不同，它从系统演化发展的角度，引入包括序参量、熵等概念，深入理解商业生态系统的自组织进化的条件、动力和方式，有助于整体把握商业生态系统的本质和内在机制。随着信息通信技术(尤其是互联网技术)的发展，企业组织将摆脱空间和时间的限制，迎来企业组织结构的大变革时代，管理和任务可以通过网络通信技术进行集成，自组织管理模式将会是未来组织管理的一个研究方向。

3商业生态系统的主要研究领域

对国内外学者的研究进行归纳总结，我们发现，目前商业生态系统的研究领域主要集中在以下几方面。

3.1基于商业生态系统视角研究企业的竞争战略像美国苹果公司一样，组建以自己为中心的商业生态系统是所有渴望成功的企业梦寐以求的追求。因此，研究商业生态的开拓、领导和创新就成了学术界和企业界研究的热点。JamesF.Moore在《竞争的衰亡》一书中写道，商业生态系统的演化发展经历四个阶段，依次是生态系统的开拓、生态系统的扩展、对生态系统的领导和自我更新或死亡。关键企业必须做到能开发比现有系统更有效的、新的首尾相接的价值创造系统、吸引更多的参与者并保持系统成员的多样性、处理各种内外部冲突、持续地为系统注入新的思想和创造新的机会等。

3.2商业生态系统的演化机制和评价体系吴建材提出商业生态系统的本质是协同进化，其演化机制是系统内成员通过功能耦合实现自组织进化，竞争和协同在进化过程中扮演着动力的关键作用。杜国柱、王娜、李爱玉等构建了自然生态系统的健康模型，并提出了商业生态系统的健壮性评价体系，认为所谓商业生态系统健康是指能高效将原材料转变为有生命的有机体，面对环境的干扰与冲击，能持久地生存下去，并随着时间的推移能创造出新的有价值的功能。

3.3基于商业生态系统理论视角研究地区经济和产业集群黄昕和潘军从商业生态系统物种多样性和关键物种等角度，提出我国汽车工业缺少成熟和有力的关键企业的观点，而且汽车工作处于长期封闭和孤立的状态，导致了汽车企业竞争力不强、配套不完善、产业链断裂等一系列问题；吴建材基于商业生态系统理论视角研究广州服装专业批发市场，提出专业批发市场已进入协同进化的时代，应从商业生态系统角度构建专业市场的核心竞争力。HaraldMahrer和RomanBrandtweiner运用商业生态系统理论分析奥地利国家电子商务产业现状，认为奥地利电子商务发展正处于商业生态系统的第二阶段。

3.4商业生态系统理论在多领域中的应用胡岗岚等从商业生态系统理论的视角研究我国电子商务产业的集群化现象，并给出了电子商务生态系统的定义，同时认为我国电子商务生态系统的演化发展过程包括开拓、扩展、协调、进化等四个阶段。张蓓运用商业生态系统理论研究我国零售业，提出建立健康零售业商业生态系统的思路，建议走协同进化的道路，建立共赢的商业社会。郭哲从商业生态系统理论的角度，提出构建无线城市的商业生态系统模型，并给出了三种发展战略，即网络核心型战略、支配主宰性战略和缝隙型战略。

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1979年以来，我国的会计电算化事业得到了很好的发展，其中总帐、工资固定资产、报表管理等模块已经非常成熟，唯独没有一个象样的、通用化的成本核算及管理软件。98年底，金蝶公司成功推出了《金蝶成本管理系统V1.0》。这一运用电子计算机现代化手段进行自动化的成本核算、分析及管理的先进工具为企业的成本管理提供了轻松的解决方案。

二、适用范围

目前，《金蝶成本管理系统V1.0》适用于采用品种法或类品种法的工业、加工、制造企业。

三、模块结构

四、系统特点

（一）界面清晰、思路流畅、操作简单、易学易用

金蝶成本管理系统V1.0完整地保持了WINDOWS的操作风格，并继承了金蝶财务软件的一贯风格，使得系统在界面上看起来清晰流畅。操作起来简单易懂、易学易用，快速上手。

（二）与金蝶软件其他模块无缝联接，自动获取费用发生数?

金蝶成本管理系统V1.0自动和金蝶软件的工资管理、固定资产管理、工业进销存、总帐等模块挂接，挂接时能自动获取工资、物料耗费和固定资产折旧数及其他任何要素费用的发生数，在成本计算过程中能自动生成记帐凭证（含费用发生的凭证、辅助生产、制造费用分配的凭证和完工入库的凭证三大类）。生成的凭证可传至总帐系统。成本系统和其他模块之间形成一个有机联系的科学的整体。这样不仅减少了重复输入，而且最大限度地保证了数据的一致性，保证了成本计算的科学性与正确性。

（三）高度自动化

成本管理被称为工业会计的一大难题，难就难在数字繁琐、计算复杂。因此，成本管理系统首先要解决的当然是自动化问题，金蝶成本管理系统目前在以下几个方面体现了高度的自动化。

1.自动从金蝶总帐、工资、固定资产、进销存等模块获取各项要素费用的发生数。

2.自动完成辅助生产费用的归集和分配。

3.自动完成制造费用的归集和分配。

4.自动完成生产费用在完工产品和在产品之间的分配。

5.成本计算过程中自动产生记帐凭证并传至总帐系统。

6.自动生成成本计算过程中的一系列帐表。

7.自动对成本数据进行分析。

（四）规范而清晰的成本核算流程

第一步：进行要素费用（如：原材料费用、工资费用等）的归集和分配

第二步：进行辅助生产费用的归集和分配

第三步：进行制造费用的归集和分配

第四步：进行生产费用在完工产品和在产品之间的分配

这样的流程不仅保证了成本计算的科学性和正确性，而且对用户起到了良好的引导作用。即使是对成本会计原理不太熟悉的用户通过系统的操作也能快速领略成本计算的奥妙，在短时间内学会成本核算的庞大体系和原理。

（五）丰富的报表体系

软件的最终结果是输出一系列报表，用户通过这些报表达到对业务的控制和分析。金蝶成本管理系统不仅全自动完成成本计算，而且还能输出成本会计所需的一系列成本核算帐表。这些帐表包括以下四大类：

1.要素费用归集和分配表类：原材料费用分配表、工资费用分配表、固定资产折旧费用分配表；

2.成本计算的过程表：辅助生产明细帐、制造费用明细帐、辅助生产费用分配表、制造费用分配表；

3.成本计算的结果表：生产成本明细帐、产品成本计算单等；

4.成本分析报表：要素费用分配分析表、产品成本结构分析表、产品成本比较分析表、产品成本趋势分析表。

（六）灵活的处理

金蝶成本管理系统可以说既有规范性又有灵活性，系统除了提供一系列自动输出的报表和规范的成本核算流程之外，还提供了用户灵活处理的余地，表现在：

1.可以自由定义成本科目体系，可有选择地修改系统产生的凭证。

2.可以设置自己需要的费用分配部门、费用要素、成本项目等。自由选择成本会计政策。

3.既可与金蝶软件的总帐、工资、固定资产、工业进销存几个模块无缝联结，又可独立运行，独立运行时须由用户输入费用发生数。

（七）系统提供了多达七种的完工产品和在产品之间分配生产费用的方法

（八）强大的自定义成本报表功能

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一般样品通过前处理后，同位素质谱联用装置可以完成后续的气体转化和测定。通常，稳定同位素质谱仪在计算机辅助下直接给出同位素比值，更先进的仪器已可以进行自动化分析，如美国热电公司的Thermosci－entificMAT253，德国元素公司的Isoprime100稳定同位素质谱仪等。植物和土壤等固体样品，在进行同位素质谱分析之前必须进行干燥、粉碎、称量等处理。如果采集的土壤样品中含有无机碳，在干燥前应该进行酸处理。制备好的样品称量后通过固体自动进样器送入到元素分析仪－同位素质谱（EA－IRMS）进行碳氮同位素测定。测定土壤样品中碳酸盐δ13C的样品称量后放入样品管，置于GasBenchII仪的恒温样品盘中通过酸泵滴加100％磷酸，生成的CO2气体通过气体自动进样器送到同位素质谱进行碳同位素测定。

液体样品包括土壤DOC和微生物生物量碳（MBC）等浸提液在进行同位素质谱分析之前要进行分离转化、冷冻干燥等前处理。其中土壤DOC和微生物MBC按照参考文献方法用0．05mol／LK2SO4溶液提取，浸提液经冷冻离心浓缩或者冻干机干燥获得的粉末称量后通过固体自动进样器送入到元素分析仪－同位素质谱（EA－IRMS）进行碳氮同位素测定。气体样品包括空气和培养富集气体，用已抽真空的顶空样品瓶采集，其中CO2气样需采集20～30mL，样品中的碳同位素比值可直接通过多用途气体制备及导入装置－同位素质谱联用仪（GasbenchII－MS）测定。对于空气中的CH4需采集100～150mL，样品中的C同位素比值可通过带有全自动气体预浓缩装置－同位素质谱联用仪（如，美国热电公司的PreCon－IRMS）测定。

二、稳定同位素技术应用

土壤是地球表层最为重要的碳库也是温室气体的源或汇，但对关键过程及其源或汇的研究却十分有限。随着全球变化趋势的日趋明显，农田生态系统在碳素的吸收、转移、贮存和释放过程中所起的作用越来越受到人们的关注。农田土壤碳的动态变化和循环特征及其微生物驱动机理研究，成为当今生态学、生物地球化学和环境科学研究的共同热点。

1.稳定同位素技术与Keeling曲线法

土壤呼吸是农田土壤碳循环的重要组成部分，也是其排放CO2到大气中的主要途径。土壤呼吸以根系呼吸和土壤微生物呼吸为主。利用微气象法能够测定生态系统CO2通量，但是不能精确量化和区分根系呼吸和土壤微生物呼吸作用。应用稳定碳同位素技术，通过脉冲标记法（13C－CO2标记示踪）和持续标记法（自然丰度或FACE），造成根呼吸和土壤微生物呼吸CO2碳同位素组成的差异，然后分别测定土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和根呼吸的δ13C值，追踪土壤呼吸的来源，并根据碳同位素质量守恒原理即可区分根系呼吸和土壤微生物呼吸，定量土壤呼吸中根系呼吸和土壤微生物呼吸的比例。目前用于测定土壤呼吸CO2碳同位素组成的取样方法包括静态箱（KeelingPlot）法、静态箱平衡状态法和动态箱连接红外分析仪法等，其中静态箱法相对比较成熟，而且成本低廉。Buchmann和Ehleringer采用静态箱研究了冠层尺度C3（紫花苜蓿）和C4（玉米）作物光合作用和土壤呼吸通量及其δ13C同位素组成变化规律，通过土壤有机碳及土壤呼吸的δ13C同位素组成差异，区分了轮作系统土壤呼吸及作物光合作用对净通量的贡献。随着静态箱方法经过不断的修改和完善，通过Keeling曲线法测得的农田生态系统呼吸释放CO2的碳同位素组成（δ13C）能够反映作物土壤根系和微生物呼吸释放CO2的δ13C同位素组成，以较好地理解生态系统的同位素鉴别。

2.土壤有机碳来源及其周转规律研究

2.1C3／C4植物变迁自然丰度法

碳、氮、氧、氢这些轻元素在自然环境中的循环和周转过程中，其同位素比值间的差异较大，同位素分馏效应比较明显，利用13C／12C、15N／14N、18O／16O和D／H同位素丰度比的变异携带有环境因素的信息，具有原位标记特性。通过测定土壤或者植物中δ13C，可以研究植物－土壤生态系统碳来源及其周转规律。稳定碳同位素比值（δ13C）分析方法在土壤有机质分解程度评估、土壤有机质来源探讨、C3／C4植被变化历史研究等领域中得到日益广泛的应用。由于不同植物类型具有不同的δ13C值，C3植物δ13C的变化范围为－9‰～－17‰。；C4植物δ13C的变化范围为－10‰～－22‰，当C3植物被C4植物所取代时就会导致土壤有机质δ13C值的改变。因此，可以通过土壤有机碳δ13C值相对于参考土壤（未改变种植作物的土壤）的变化来探讨土壤有机碳的周转速度，及不同C3和C4植物来源碳占土壤碳库各组分及气体CO2中的比例。Balesdent和Mariotti最早通过C3和C4植物类型的变迁来研究土壤碳库各组分的稳定性及周转规律，研究发现，长期耕种小麦（C3作物）的农田土壤在连续13年种植玉米（C4作物）后，22％的土壤有机碳获得了更新，而且不同粒径土壤有机碳的周转速率不同，其中＞50μm和＜2μm团聚体中含有更多的新碳，而粘粒中土壤有机碳的更新速度最慢。

Dignac等通过C3和C4植物类型变迁长期定位试验，采用铜氧化法结合稳定同位素质谱分析技术进一步研究了植物根系残留物（木质素）的稳定性及其对土壤有机碳库的贡献，结果发现，连续9年种植玉米（C4作物）对土壤有机碳含量、木质素及其生物降解程度（分解和周转）虽未产生显著影响，但其碳同位素组成发生了显著变化，其中有机碳中9％而木质素有47％来源于玉米（C4作物），木质素大分子的周转速率较土壤有机碳库更快。作为土壤碳库中的活性组分，MBC的稳定性和周转速率也可以通过土壤碳自然丰度δ13C值的变化进行研究。Blagodatskaya等通过54d室内培养实验研究了C3和C4植物类型的变迁后各碳组分的周转速率、新老碳对土壤有机碳（SOC）、微生物碳（MBC）和CO2气体的贡献以及微生物在碳分馏过程中的作用。研究结果发现，土壤SOC及MBC的周转时间分别为16．8年和29～30d，而且随着种植年限的增加，周转时间将会延长。新老碳库对SOC、MBC和CO2气体的贡献不同，其中MBC中20％碳来源于老碳（C3），CO2气体中60％来源于老碳（C3），由于微生物对土壤老碳的偏好利用，土壤中SOC中新碳贡献将逐年增加。13C自然丰度法灵敏度和分辨率较低，而且C3／C4植物更替，限制了应用。

2.2稳定碳同位素示踪法

碳的稳定同位素（13C）示踪技术能有效地阐明地下碳动态变化和土壤碳储量的微小迁移与转换，以及定量化评价新老土壤有机碳对碳储量的相对贡献。利用13C标记秸秆研究作物秸秆、残茬或作物根系在土壤中的分解动态或对土壤有机质的贡献，可为阐明土壤碳转化过程及土壤肥力演变过程提供新的技术支撑。以植物残体形式输入的作物光合碳对土壤有机碳库的贡献及转化规律已有大量的研究。窦森等在室内培养条件下，研究了添加13C玉米秸秆后，土壤有机碳库中胡敏酸和富里酸含量随时间的动态变化，发现在培养期间内，原有土壤有机碳较新形成的有机质的分解速度慢；同时也证明该方法用于研究短期培养条件下新加入有机质在土壤中的分解动力学是可行的。

随着同位素技术的发展和应用，研究者开始了对生育期内植物—土壤体系中碳分配的量化研究，定量化评价根际沉积对土壤碳储量的相对贡献。比如，Li－ang等通过13C稳定同位素培养试验研究了玉米根际沉积碳在土壤碳库中的分配，认为水溶性有机碳（DOC）和MBC是“新碳”的主要去向。而Yevdokimov等的研究表明燕麦根际沉积碳的主要去向为MBC、呼吸碳和SOC，而土壤DOC并不主要来源于“新碳”。何敏毅等应用13C示踪技术研究表明，玉米在其生育期内输入到地下的总碳量为4．6t•hm－2，其中42％存在于根系中，7％转化为土壤有机碳，剩下的41％通过根际呼吸进入大气。不同研究结果的差异可能由于不同学者采用的研究方法、作物及土壤类型不同造成。

3.稳定同位素探针技术（SIP）

农田系统是半开放的人工系统，进入土壤的新鲜有机物质包括自然归还的植物残体和根系分泌物、人为归还的有机肥等，而系统碳输入是影响土壤有机碳动态的最主要因素之一。土壤微生物是土壤有机质、土壤养分转化和循环的动力，是土壤有机质转化的执行者。外源有机质（“新碳”）进入矿质土壤基质后，发生由微生物介导的物理–化学–微生物的转化过程。“新碳”输入土壤，经土壤微生物作用转化为有机质，影响土壤有机碳含量及其组分的变化，或转化为CO2和CH4等气体返回大气。应用同位素示踪技术结合微生物分子生物学技术（PLFA／DNA／RNA－SIP）能够定量化“新碳”在土壤碳库中的转化动态及其对土壤碳储量的相对贡献，阐明微生物种群结构与“新碳”转化及稳定性之间的关系。Lu等用13CO2对水稻进行脉冲标记，通过13C－PLFA图谱分析发现，不同根际微生物对植物光合作用产物有不同的吸收特征，证明了水稻根际微生物种群与植物光合作用密切相关。进一步对土壤13C－DNA进行分析，发现水稻ClusterIArchaea类群的核糖体RNA中含有13C，表明此类细菌可能在由植物碳源产生甲烷的过程中起重要作用，对全球气候变化具有重要影响。

Bastian等定量研究了土壤外源添加小麦秸秆后，参与秸秆分解过程的（共168d，8个时间点）微生物种群结构动态变化，结果发现在秸秆降解的前期（14～28d）和后期（28～168d）细菌和真菌群落结构差异明显，这主要是秸秆降解过程中养分由丰富向贫瘠转化诱导的微生物r选择和k选择的结果。另外，农田土壤除作物光合碳根际输入外，还存在大量的光合自养微生物，通过卡尔文循环固定大气CO2合成有机物，并转化为土壤有机碳，对农田土壤有机碳累积的贡献不可忽视。而农田土壤中参与了“新碳”的输入、分配与转化的主要微生物种群，及其与“新碳”转化的相互关系如何，有待进一步研究。SIP能够将功能和种群分类联系起来，在微生物生态学研究中有着巨大的应用潜力，随着可用底物种类的增加（N、H），SIP技术将有可能鉴定出更多在碳、氮及其他元素循环中发挥重要作用的微生物。

三、展望

稳定碳同位素技术已在土壤有机质的转化、土壤中碳素的来源及其影响因素等方面得到了较广泛的应用。然而，我国农田土壤碳同位素研究大多集中于对C3和C4植物碳同位素、土壤CO2和土壤有机碳的同位素组成的测定与分析，对于农田土壤管理方式以及土壤质地、温度等环境条件对土壤碳周转过程的影响机理研究还很少。另外，土壤微生物是土壤有机质和土壤养分转化和循环的动力，是土壤有机质转化的执行者，但有关微生物种群结构和数量与农田土壤碳转化及稳定性之间的关系尚知之甚少。因此，有以下几方面的问题有待进一步的研究：

（1）利用13C自然丰度法和示踪技术相结合，定量土壤有机碳的周转速度，确定土壤有机碳的来源，深入研究不同农田管理方式对农田土壤碳素累积和转化的影响；

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PCB压合系统由压合机系统、工艺底板输送系统、工艺钢板清洗输送系统、工艺盖板输送系统、铜箔叠配输送系统等子系统组成。其中压合机系统由于是德国制造，无法集中考虑，因而是单独DCS控制系统，本系统分为四个子系统，即工艺底板输送系统，工艺钢板清洗输送系统，工艺盖板输送系统，铜箔、钢板叠配输送系统等。37台变频器、触摸屏和二层的PLC通过PROFIBUS总线有机连在一起。省去了大量的I/O点和布线费用，可靠性也得到了极大的提升。具体主要有以下六部分：

1.1主站S7-300，主要负责铜箔、钢板叠配输送系统按“三明治”规律

全自动的运动控制及收集各个子系统EM277通信模块发送来的工位工作状态信息（包括工位忙与不忙、操作中等）及工位采集数据的信息（包括铜箔规格、镜板规格、内层代码、成品代码），再通过总控工控机的PQ20桥接模块发送给总控进行处理。

1.2从站（工艺底板输送系统）的S7-200负责工艺底板

在拆板和排板之间按规定的路线高效传送和精确定位，从站内采集的数据信息和运动状态信息（工艺底板传送的路线各工位的状态信息，例如“正在输送”、“允许输送”、“禁止进入”）通过PROFIBUS总线送至主站进行处理。主站随时掌握各子系统的运动状态。从站内，大量的I/O信号不进入主站，由从站的S7-200处理。如传感器等运动控制，由从站的S7-200按设定的程序执行。由于其间设备距离比较近，从站的S7-200和主站S7-300之间的数据通过PROFIBUS总线进行交换，因而大大节省了相关的电缆敷设费用。

1.3从站（工艺镜板清洗输送系统）的S7-200负责成品分解、钢板的磨刷清洗、储存及高效输送

通过PROFIBUS总线送至主站进行处理。主站随时掌握本站的运动状态。本从站内，大量的I/O信号不进入主站，由从站的S7-200处理。传感器等运动控制，由从站的S7-200按设定的程序执行。从站的S7-200和主站S7-300之间距离较进，其数据通过PROFIBUS总线进行交换，因而大大节省了相关的电缆敷设费用。

1.4从站（工艺盖板输送系统）的S7-200负责工艺盖板

在上料和卸料之间的高效传送和精确定位，从站内采集的数据信息和运动状态信息（工艺盖板存放工位高度、工艺盖板卸载工位、工艺盖板放置工位的状态信息，例如“正在输送”、“允许放置”、“禁止进入”、“正在校正”）通过PROFIBUS总线送至主站进行处理。本从站内，大量的I/O信号不进入主站，由从站的S7-200处理。传感器等运动控制，由从站的S7-200按设定的程序执行。由于从站的控制系统和相关设备距离比较近，从站的S7-200和主站S7-300之间的数据通过PROFIBUS总线进行交换，因而大大节省了相关的电缆敷设费用。

1.5从站彩色触摸屏，负责本系统内的手动操作、数据设定及运动控制的动态显示。

1.6总控工控机

由于信息采集的关系，也属于PROFIBUS的从站，总控可以通过组态软件显示系统的运行与产品信息，总控组态软件也可以将信息传入到SQL数据库中以保存信息。基于PROFIBUS-DP的PCB压合控制系统的平面布置图中显示：控制系统分为总控室（工控机）、系统主站：“三明治”叠配系统、系统从站1：工艺底板输送；系统从站2：工艺镜板清洗输送；系统从站3：工艺盖板输送。

2系统软件设计控制系统的软件设计包含主站软件、3个从站软件、总控工控机软件。

2.1主站软件

主站软件包括S7-300硬件组态，分配DP地址，从站的输入输出字节地址、与3个从站（S7-200）内采集的数据信息和运动状态信息通信、与总控工控机的数据收集转发程序、“三明治”叠配系统的控制程序。第一，S7-300硬件组态：由于采用PROFIBUS-DP现场总线，主站和各从站的通讯无需编写专门通讯程序，只要在S7-300硬件组态中，配置PROFIBUS总线DP地址与输入输出字节地址及字节数即可。第二，与3个从站（S7-200）内采集的数据信息和运动状态信息通信：主站S7-300与从站S7-200通讯，其数据通过EM277模块从主站传输给从站，达到数据交换。在S7-200的程序中，V0.0～V3.7是作为S7-300主机向S7-200主机传送数据的输入点使用的，V4.0～V7.7是作为S7-200主机向S7-300主机传送数据的输出点使用的，在S7-200中作为输出给S7-300的数据，可以是Q*.*，也可以是I*.*，而作为S7-300输出给S7-200的数据，可以是Q*.*，或者是I*.*，例如S7-200站的I0.0，可以通过V4.0～V7.7间任一点传送到S7-300主站上去，也可以让S7-300主站通过V0.0～V3.7间任一点传送到S7-200站来。第三，总控工控机软件，可将采集到的所有数据，经过PROFIBUS-DP存入总控工控机的SQL2000数据库存储。

2.2从站（工艺底板输送系统）软件

工艺底板高效输送和精确定位的控制程序、向主站发送工艺底板传送的路线各工位的状态信息（例如“正在输送”、“允许输送”、“禁止进入”）和接受主站指令信息。

2.3从站（工艺镜板清洗输送系统）软件

成品分解、镜板磨刷清洗、储存及高效输送的控制程序、向主站发送工艺镜板传送的路线各工位的状态信息（例如“正在输送”、“允许输送”、“禁止进入”、“正在清洗”）和接受主站指令信息。

2.4从站（工艺盖板输送系统）软件

工艺盖板在上料和卸料之间的高效传送和精确定位的控制程序、向主站发送从站内采集的数据信息和运动状态信息（工艺盖板存放工位高度、工艺盖板卸载工位、工艺盖板放置工位的状态信息，例如“正在输送”、“允许放置”、“禁止进入”、“正在校正”）和接受主站指令信息。

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2.计算机监控组件逻辑程序控制系统在电子控制系统中具有独立性，两者是彼此自主运行、具有不同特征的控制单元。但是，因为两者均在总线网络和通讯协议额后应用，所以这两大控制单元具有整体性特征。通讯中介主要是工业以太网，一方面能够为控制站和控制站通讯服务，另一方面还可当作控制站和操作站的稳定介质，对站点数据传输极为有利。该系统在控制现场模块与站点间，通过分布式IO满足通讯之需，通过安全、稳定通讯总线，可以向控制单元及时发送现场信号。对PLC型DCS控制核大脑，具体包括网络通讯系统、计算机监控组件、逻辑程序控制系统三大组成环节，也就是说，现场应该配备完善的计算机监控设备，由此DCS控制系统就能够精确、高效、及时的完成电子控制任务。

3.软件功能设计电子控制系统软件的核心是实时监测和控制，此系统的软件控制功能具有操作简单、功能齐全以及较好的可视性等特点。系统的软件功能的主要包括电站运行状态的检测，故障检测、报警与处理，信息的显示、储存与打印，电站功能控制以及安全功能。电站运行状态的检测与显示主要是在电子控制系统中显示生产线的基本参数与运行状态，把这些信息集中显示在系统监控界面上，以便于工作人员对电站工作状态和参数的查询。系统故障的检测与处理主要通过实时监测自动化生产线的故障处理系统判断故障发生的具置和类型，如果系统由异常，相关功能会自动进行声光报警。系统的报警类型一般有多种，比如开关阻塞故障报警、发电机启动失败报警等等，根据不同的故障原因，有不同的故障报警信号，故障报警系统界面的设置一般有消声、消闪按钮。故障信号心事设置，一般有显示故障信息和历史故障信号，比如故障发生的时间、故障持续时间以及故障的类型等，系统把这些信息全部储存在触摸屏的紧凑式储存卡内，以便于工作人员随时、随地的查询和处理，同时有利于工作人员分析当前船舶电站情况。功能控制方式一般由遥控、自动和手动3种，一般情况下遥控模式下，操作人员通过界面显示的信息，利用按键控制电站设备；而在自动控制模式下，工作状态由PLC自动控制管理，它能够针对不同设备不同的的运行状态实进行影响的自动控制。安全控制功能的设置主要是为了防止系统在运行过程中存在的操作无序性、任意性，而导致的系统损坏和瘫痪。系统的安全功能一般通过用户权限设置和优先级设置进行实现，一般情况下，系统内为了降低人为故障率，软件系统会设置有操作权限，操作权限一般有两种形式：级别权限和优先级权限，其中优先级安全设置主要是对于遥控模式和手动模式下进行优先级设置，避免操作系统的混合实用导致的系统故障的出现。

4.通信软件设计通信协议和格式设计此系统的通信协议一般采用Modbus协议和RTU通信模式实现信息的收集与储存。在使用Modbus协议之前要对数据进行实时校验，再此通信模式下采用16位CRC进行系统校验，以便提高系统的可靠性和稳定性。控制系统的数据量比较多，在RTU通信模式下，利用上位机进行数据的读取与查询，数据的发送采用中断方式。根据PLC单元数据接收系统命令，然后由报警子程序把各个数字信息分离出来对每一位数字信息进行逐一显示。同时也包含报警信号数据。另外，此系统还能进行模拟量的查询，通过PLC读取21个单元数据，在RTU通信模式中每个字节半酣几个6进制数据，以此获得模拟量数据。PLC接收导致以上命令，将单元数据传输给控制软件，经过子程序等额处理，把这些数据转化为相应的模拟量。PLC端设计此模块编程语言和兼容功能采用FBD语言实现，此语言形式具有较好的直观性，同时可读性也比较高。上位机和PLC通信采用查询方式，通信端口采用Com2，拥有1个停止位，没有奇偶校验位。PC端设计分析PC端设计编程主要采用VC++，下位机的设置一般采用查询方式实施，而其参数则和通信参数相同。上位机的主要功能是读取下位机PLC，读取间隔比较短，周期一般为300ms,取得的下位机命令需要放在固定的缓冲区内。通信软件设计分析控制系统通信软件的设计要考虑较多问题，比如通信的可靠性、稳定性等，一般情况下通信系统的分析与设计要在光镜线完成，利用系统调试功能进行设置，控制系统通信情况的稳定、可靠程度可视性高低、界面是否有好以及监控功能的完善，均要通过通信系统来完成，所有通信系统的设计在控制系统中具有广泛的应用价值。