緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇職能管理論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
1.2從作用的領(lǐng)域來劃分。從作用的領(lǐng)域看,可以劃分為政治職能、經(jīng)濟(jì)職能、文化職能、社會職能等。這些職能集中體現(xiàn)了國家在全部社會生活中所起的整體作用,因此,有人格這些職能稱為行政管理的總體職能,也可以稱為基本職能。1.3從管理過程和方式來劃分。從行政管理的過程和方式看,可以劃分為計劃職能、組織職能、協(xié)調(diào)職能、控制職能等。這些行政職能不僅為不同類型的國家所必需,而且為不同領(lǐng)域的行政管理所必需。這是行政管理作為一個周而復(fù)始的循環(huán)過程,為維護(hù)自身良性運轉(zhuǎn)所必須具有的共同的職能。與行政管理的總體職能相對應(yīng),有的人將這些行政職能稱為分部職能或者運作職能。
1.4從作用性質(zhì)來劃分。從作用的性質(zhì)看,可以劃分為統(tǒng)治性職能、保衛(wèi)性職能、管理性職能、服務(wù)性職能等。隨著社會經(jīng)濟(jì)、教育、文化、科技等的發(fā)展,相應(yīng)地,有些職能逐漸強化,有些職能逐漸弱化。
1.5從所控制的幅度來劃分。從所控制的幅度來看,可以劃分為高層次行政職能、中層次行政職能、低層次行政職能。
2基本職能
2.1政治職能。這是行政管理員主要的職能,從世界范圍來說,任何一種類型的國家,都無不以政治職能作為行政管理的基本職能。它最鮮明地反映國家的本質(zhì)以及一定時期政府活動的基本方向、方式和作用。政治職能也稱階級統(tǒng)治職能,它是指通過行政強制力機構(gòu)(加公安機關(guān)、國家安全機關(guān)、軍事機關(guān)、情報機關(guān)等等),行使約束性、控制性、防御性、保衛(wèi)性以及鎮(zhèn)壓性的功能。以維護(hù)有利于統(tǒng)治階級的社會秩序及內(nèi)外環(huán)境,這是任何國家的行政管理都不可缺少的職能。
2.2經(jīng)濟(jì)職能。這是行政管理員重要的一項基本職能。從國家產(chǎn)生開始,就以不同方式并在不同程度上實際存在著這一經(jīng)濟(jì)職能。它鮮明地體現(xiàn)著上層建筑決定于并服務(wù)于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的特性。國家的經(jīng)濟(jì)職能是通過國家的經(jīng)濟(jì)管理部門(如經(jīng)濟(jì)計劃部門,農(nóng)業(yè)、工業(yè)、商貿(mào)部門,交通部門等)對社會經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)導(dǎo)、組織和管理來實現(xiàn)的。
2.3文化職能。這也是行政管理最古老、最主要的職能之一,只是在不同的時代、不同的國家有著不同的內(nèi)容和管理方式。文化職能一般是通過文化督理機構(gòu)(如教育部、文化部門、科技衛(wèi)生部門、體育部門等)實施領(lǐng)導(dǎo)、指導(dǎo)以及管理實現(xiàn)的。
2.4社會職能。這是行政管理內(nèi)容員為廣泛、豐富的一項基本職能。一般地說,凡致力于改善、保障人民物質(zhì)文化生活的事業(yè)和措施,均可以包含在此概念之中。按照的觀點,凡是國家行政機關(guān)對“公共事務(wù)”的管理功能,即與階級統(tǒng)治職能或政治職能相對應(yīng)的管理職能都稱為社會職能。行政管理的社會職能一般是通過建立專門機構(gòu)(如民政部門、環(huán)境保護(hù)部門、社會保障部門等)對社會福利、社會救濟(jì)、社會保險等事業(yè)實施管理來實現(xiàn)的。
1服務(wù)型政府的概念及特征
所謂服務(wù)型政府,是相對于管理型、權(quán)力型、命令型政府而言,它是在公民本位、社會本位理念指導(dǎo)下,在整個社會民主秩序的框架內(nèi),通過法定程序,按照公民意志組建起來的以為公民服務(wù)為宗旨并承擔(dān)著服務(wù)責(zé)任的政府。
服務(wù)型政府有兩個重要特征:一是政府只提供市場、企業(yè)和個人不能或不愿提供的公共物品和公共服務(wù)。眾所周知,現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)普遍把產(chǎn)品分為公共物品和私人物品。公共物品(除政策、法規(guī)外)往往是投資規(guī)模大、投資周期長,對于企業(yè)而言,投資于公共物品無利可圖;對個人而言,則往往無力承擔(dān)。而公共物品所具有的非排他性特征,又使得人們?nèi)菀桩a(chǎn)生搭便車的心理,即某人參與了公共物品的消費,卻不愿意支付或充分支付生產(chǎn)成本而依賴他人支付。這種搭便車的心理(以及避免被搭便車的心理)導(dǎo)致了集體的不理性:大家都不愿提供公共物品。這就決定了公共物品不可能由市場提供。經(jīng)濟(jì)學(xué)上私人物品和公共物品的劃分方法很好地界定了服務(wù)行政的范圍:政府只應(yīng)該向公眾提供公共物品,而不需要也不應(yīng)該涉足私人物品的生產(chǎn)。私人物品完全可以由市場機制實現(xiàn)有效率的供給,政府沒有必要介入私人物品的生產(chǎn)。二是政府應(yīng)當(dāng)鼓勵公共服務(wù)市場化。雖然政府應(yīng)當(dāng)提供公共物品,但是政府決不可以壟斷公共物品的生產(chǎn)。即使事實上只有政府有能力提供的服務(wù),也沒有理由因此而禁止私人企業(yè)去嘗試和尋求其他方法,也就是在不使用強制性權(quán)力的情況下提供這些商品和勞務(wù)的方法。人們完全有可能找到一些新的方法,使一種在過去不可能由那些愿意為之支付費用的人排他性獨享的服務(wù)成為一種可供交易的服務(wù),進(jìn)而使市場方法能夠在它此前無法適用的領(lǐng)域中得到適用。政府不得壟斷公共物品的供給意味著私人和私人企業(yè)可以進(jìn)入這些領(lǐng)域,這些公共服務(wù)行業(yè)是面向市場開放的。因此,公共物品的供給應(yīng)該向私人開放,與私人不愿意提供公共物品并不存在矛盾。作為服務(wù)型政府,不僅不可以壟斷公共物品的供給,而且應(yīng)當(dāng)鼓勵公共服務(wù)市場化,因為在存在競爭的情況下,服務(wù)行政的弊端會降至最低程度,并能和市場經(jīng)濟(jì)體制的基本要求相兼容。
2創(chuàng)建服務(wù)型政府的必要性
2.1建設(shè)服務(wù)型政府是建立和完善社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的客觀需要
服務(wù)型政府的根本任務(wù)就是按照社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制和法治社會的要求,提供良好的市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境。經(jīng)過20多年的改革開放,中國社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制初步建立,但是傳統(tǒng)計劃經(jīng)濟(jì)的影響仍然較為嚴(yán)重,舊體制下最困難的問題被積淀下來,轉(zhuǎn)型時期的特殊問題也已凸現(xiàn)。政府直接管理經(jīng)濟(jì)、地方保護(hù)主義、部門與行業(yè)壟斷、假冒偽劣等問題仍然存在,這些既不符合WTO規(guī)則,也嚴(yán)重影響了整個市場經(jīng)濟(jì)體系的規(guī)范發(fā)展。服務(wù)型政府,正是改變過去政府管理中不規(guī)范、不完善的地方,進(jìn)一步轉(zhuǎn)變政府職能,將政府主要精力放在加強與改善宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控,規(guī)范市場、創(chuàng)造良好市場環(huán)境,提高公共服務(wù)水平和能力等方面;使政府管理符合市場經(jīng)濟(jì)體制要求,推進(jìn)我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的完善。
2.2建設(shè)服務(wù)型政府是由我們黨的宗旨和政府性質(zhì)決定的
我們黨的宗旨是為最大多數(shù)人謀利益,這也是的一個基本觀點。貫徹“三個代表”的要求,本質(zhì)在堅持執(zhí)政為民。黨的一切工作,都以實現(xiàn)最廣大人民的根本利益為最高標(biāo)準(zhǔn)。我們黨致力于發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力和先進(jìn)文化,正是為了不斷滿足人民群眾日益增長的物質(zhì)文化生活的需要,實現(xiàn)和維護(hù)最廣大人民的根本利益是堅持“三個代表”的最終落腳點。我們的政府是人民的政府,這就決定了政府所做的一切,必須是也只能是為人民服務(wù)、為人民謀利。
2.3建設(shè)服務(wù)型政府是各國政府改革的重要趨向
在席卷西方世界的政府再造之風(fēng)中,特別是自20世紀(jì)90年代以來,西方各國的政府均以重塑服務(wù)型政府為其主要目標(biāo)。1994年,英國政府進(jìn)行了“政府信息服務(wù)”的實驗,1996年11月公布“GovernmentDirect”計劃,提出新形態(tài)的公共服務(wù)以符合未來社會的需求。美國政府于1994年9月20日頒布了“顧客至上:服務(wù)美國公眾的標(biāo)準(zhǔn)”,主張建立顧客至上的政府。同年12月,美國政府信息技術(shù)服務(wù)小組提出的政府信息技術(shù)服務(wù)的遠(yuǎn)景報告認(rèn)為,改革政府不只是人事精簡、減少政府赤字的問題,更需要善于運用信息技術(shù)的力量徹底重塑政府對民眾的服務(wù)工作。還有新西蘭的“公共服務(wù)部門之改造”以及日本的“實現(xiàn)對國民提供高品質(zhì)服務(wù)的行政”,都體現(xiàn)了政府改革的目標(biāo)———構(gòu)建服務(wù)型政府。改革開放以來,我國也在創(chuàng)建服務(wù)型政府方面做出了不懈努力,先后多次進(jìn)行以轉(zhuǎn)變職能為重點的機構(gòu)改革。
3創(chuàng)建服務(wù)型政府的路徑選擇
3.1建設(shè)高素質(zhì)的公務(wù)員隊伍是建設(shè)服務(wù)型政府的關(guān)鍵
建設(shè)服務(wù)型政府,首先要建設(shè)一支高素質(zhì)的公務(wù)員隊伍。所謂高素質(zhì)的公務(wù)員隊伍,不僅是指公務(wù)員具有較高的業(yè)務(wù)素質(zhì),更是指公務(wù)員具有較高的政治素質(zhì)和強烈的服務(wù)意識。培養(yǎng)公務(wù)員的服務(wù)意識,必須強化公務(wù)員的職業(yè)道德、責(zé)任意識、敬業(yè)精神,提高公務(wù)員的業(yè)務(wù)能力、服務(wù)本領(lǐng)。具體而言,要著重強調(diào)以下三點:一是主動性。國家公務(wù)員要有主動為公眾利益服務(wù)的熱情,善于發(fā)現(xiàn)問題、了解問題,會做調(diào)查研究,能夠以敏捷的反應(yīng)能力去體察、了解社會客觀事物,并積極預(yù)防和解決問題。同時也意味著國家公務(wù)員能夠積極回應(yīng)民眾的需求,為其提供高品質(zhì)的服務(wù)。二是高效性。行政效率是達(dá)到行政目標(biāo)的最重要手段。人民需要高效率的政府,希望政府簡化辦事程序,提高辦事效率,尋找完成行政工作最迅捷、最經(jīng)濟(jì)的途徑和方法。三是公正性。行政機關(guān)的活動以及相關(guān)的制度對任何人都不偏不倚,一視同仁。因而國家公務(wù)員在理念上,要承認(rèn)社會公民具有平等的權(quán)利。政府所提供的機會和福利盡可能地在社會成員之間公平分配。在具體的施政行為中,要有一種“非人格化”的依法精神。即不因親而優(yōu)特,也不因疏而冷漠,既不因位高而特殊,也不因位低而歧視。消除個人的、非理性和感情的因素,維護(hù)社會公正與正義。
3.2深化行政審批制度改革是建設(shè)服務(wù)型政府的重要舉措
根據(jù)行政審批制度改革的總體要求,在行政審批制度改革工作中要遵循五個原則。①合法原則。即設(shè)立和實施行政審批必須符合依法行政的要求,符合法定權(quán)限和法定程序,依據(jù)的有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章必須公開。沒有規(guī)范性文件依據(jù),而依部門內(nèi)文件設(shè)立的審批事項一律取消。②合理原則。指設(shè)立和實施行政審批必須有利于社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會全面進(jìn)步,有利于政府實施有效管理。③效能原則。要求簡化程序,減少環(huán)節(jié),方便群眾,強化服務(wù),縮短時限,避免多頭、重復(fù)審批,提高效率,以較小的行政資源的投入,實現(xiàn)最佳的政府工作目標(biāo)。④責(zé)任原則。按照“誰審批,誰負(fù)責(zé)”的原則,有行政審批權(quán),就要對審批的事項負(fù)相應(yīng)責(zé)任。行政審批機關(guān)不履行、不正確履行對許可對象的管理職責(zé)或者違法審批要追究責(zé)任,依照有關(guān)規(guī)定,給予有關(guān)責(zé)任人相應(yīng)的紀(jì)律處分。⑤監(jiān)督原則。即對行政審批機關(guān)行使審批權(quán)進(jìn)行監(jiān)督制約,保證合法、合理、公正地行使行政審批權(quán),維護(hù)相對人的合法權(quán)益。相對人對審批提出異議,要做出書面答復(fù),并告知有申請復(fù)議和提起行政訴訟的權(quán)利;審批機關(guān)要及時處理舉報、投訴,將處理結(jié)果通過適當(dāng)方式回復(fù)舉報人、投訴人?!昂戏?、合理、效能、責(zé)任、監(jiān)督”五項原則是相互補充的有機整體,在實際運用中,不能割裂,片面強調(diào)其中一項或幾項。特別是要把握合法原則和合理原則的有機統(tǒng)一,即使是符合合法原則的審批事項,如果不符合合理原則,該項審批也應(yīng)通過立法程序予以取消;雖然符合合理原則,但不符合合法原則,則應(yīng)通過相應(yīng)的立法程序,制定規(guī)范性的法律文件予以確定。
3.3建立行政服務(wù)中心是實現(xiàn)服務(wù)型政府目標(biāo)的重要方式
行政服務(wù)中心就是將原政府職能部門的各項職能集中到一個大廳,面向服務(wù)對象統(tǒng)一提供對口服務(wù)。建立行政服務(wù)中心可以使公民不再需要分別找各部門科室,就在大廳內(nèi)一次性解決問題,由跑多門變?yōu)檫M(jìn)一門。與行政服務(wù)中心相配套的制度還有首問責(zé)任制和公開承諾制。首問責(zé)任制要求第一個受到咨詢的公務(wù)人員負(fù)首要責(zé)任。如所詢問事務(wù)屬于本窗口職責(zé)范圍則必須負(fù)責(zé)接待并為之辦理所有事務(wù),若不屬于本窗口服務(wù)內(nèi)容,則負(fù)責(zé)指點或幫助聯(lián)系相關(guān)部門人員接待,不得推諉搪塞。公開承諾制度堅持“公開、公正、公平”的原則,實行政務(wù)公開。行政服務(wù)中心的一切服務(wù)項目、辦事程序、服務(wù)時限及管理規(guī)章一律公布于眾,對服務(wù)質(zhì)量和提供速度進(jìn)行公開承諾并接受群眾監(jiān)督。“一站式服務(wù)”、首問責(zé)任制與公開承諾制構(gòu)成了行政服務(wù)中心的核心運轉(zhuǎn)機制,是行政服務(wù)中心這一新生事物的新意所在。建立行政服務(wù)中心是對傳統(tǒng)行政管理體制的變革和揚棄,是政府管理理念的一次改革和創(chuàng)新。行政服務(wù)中心通過將審批、審核事項集中辦理,實行“一個窗口對外”、“一站式辦公”、“一條龍服務(wù)”,通過“陽光下作業(yè)、規(guī)范化管理”的形式,公開所有辦事過程,使行政活動過程和行政權(quán)力的運用公開化、透明化,提高權(quán)力運行的透明度,為建立辦事高效、運轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)、行為規(guī)范的服務(wù)型政府打下良好基礎(chǔ)。
3.4發(fā)展電子政務(wù)是實現(xiàn)服務(wù)型政府的重要手段。
電子政務(wù)的主要目標(biāo)就是建立起以為公眾服務(wù)為導(dǎo)向的政府。發(fā)展電子政務(wù)屬于政治體制改革范疇,電子政務(wù)的實施過程,就是政府打破公共服務(wù)領(lǐng)域的壟斷,提高服務(wù)效率,更快捷、更直接和更廣泛地為社會服務(wù)、為公眾服務(wù)的過程。公眾由此可以獲得更多的公共信息資源,可以享受政府更具體、更個性化的服務(wù)。電子政務(wù)的公開性決定了上網(wǎng)的政府必須實行政務(wù)公開。首先是要求政府行為公開,無論是政府決策還是政府審批都不能實行暗箱操作,必須按照法定的程序進(jìn)行,接受人民的監(jiān)督。再就是要求政務(wù)信息公開,凡是法律規(guī)定需要向公眾公布的政務(wù)信息都必須上網(wǎng),向公眾公開。
3.5推進(jìn)公共服務(wù)社會化是實現(xiàn)服務(wù)型政府目標(biāo)的有效途徑。
公共服務(wù)社會化主要是指將原來由政府承擔(dān)的一些公共服務(wù)職能,大量地轉(zhuǎn)移給非政府組織和私人部門,即從公共服務(wù)和公共產(chǎn)品完全由政府部門或國有企業(yè)提供轉(zhuǎn)變?yōu)檎蒙鐣牧α坑缮鐣灾位虬胱灾谓M織以及私營企業(yè)向公眾提供公共服務(wù)和產(chǎn)品,一些私營部門、獨立機構(gòu),社會自治、半自治組織等社會組織都將成為公共物品及服務(wù)的提供者,為提供相同的公共物品和服務(wù)展開競爭。政府通過對社會力量的組織、利用和管理,實現(xiàn)公共管理和服務(wù)的社會化,以便在不增加政府規(guī)模和開支的情況下改善公共服務(wù),提高行政效率。公共服務(wù)社會化可以使許多非政府機構(gòu)加入到公共服務(wù)和產(chǎn)品的提供隊伍中來,這樣原先由政府承擔(dān)的很大一部分公共管理職能轉(zhuǎn)移出去,政府可以部分地甚至完全地從日常事務(wù)中解脫出來,專心于政策的制定和執(zhí)行、市場經(jīng)濟(jì)秩序的維護(hù)、基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),真正做到“掌舵,而不是劃槳”,為公眾提供更多,更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。這也是實現(xiàn)“小政府、大社會”的前提。
要實現(xiàn)公共服務(wù)社會化,政府必須廣泛采用授權(quán)或分權(quán)的方式,將社會服務(wù)與管理的權(quán)限通過參與或民主的方式下放給社會中的一些組織,授權(quán)并運用政策鼓勵社會中介組織、社區(qū)或私營機構(gòu)承擔(dān)一些公共服務(wù)事業(yè)和產(chǎn)品。隨著社會結(jié)構(gòu)的變遷,社會多元利益格局的形成,市民社會的成長,大力培育、發(fā)展和規(guī)范社會中介組織,推進(jìn)公共服務(wù)社會化,建立社會自我管理機制,將成為政府社會管理模式改革的實踐取向之一,亦是建設(shè)服務(wù)型政府的重要環(huán)節(jié)。
二、公共管理視角下的城市規(guī)劃職能存在的問題及對策
1.城市規(guī)劃職能存在的問題。目前,城市規(guī)劃職能存在的主要問題就是城市功能分區(qū)不清晰,造成這種問題的主要原因主要有,第一,由于我國城市在發(fā)展過程中過于快速,導(dǎo)致城市在進(jìn)行功能分區(qū)時會出現(xiàn)不同功能區(qū)相互參雜的情況,這在一定長度上來說,也不應(yīng)該出現(xiàn)太大的問題,但是,這方面主要體現(xiàn)的問題就是在城市建設(shè)過程中,城市功能的定位于規(guī)劃沒有做到位,導(dǎo)致現(xiàn)代城市不同更能分區(qū)相互影響,這不僅制約了城市規(guī)劃功能的進(jìn)一步完善,也導(dǎo)致城市規(guī)劃職能不能進(jìn)行有力的展開,從而造成城市規(guī)劃功能的下降。第二,由于我國城市在發(fā)展過程中城市規(guī)劃不具體,或者說是城市發(fā)展速度超過了當(dāng)初城市規(guī)劃的目標(biāo),導(dǎo)致在發(fā)揮城市規(guī)劃職能時,始終伴隨著新老城區(qū)問題、新舊功能分區(qū)問題以及功能分區(qū)不合理等問題,這必然會導(dǎo)致城市規(guī)劃職能在進(jìn)行湘桂規(guī)劃時,不容易解決,也成為了城市規(guī)劃的老大難問題。第三,由于我國城市在規(guī)劃中所注重的問題,在不同歷史發(fā)展的階段所呈現(xiàn)出來的特點不同,因此,在進(jìn)行城市功能規(guī)劃時,伴隨著的問題就是城市規(guī)劃不統(tǒng)一、政策法令貫徹不到底等問題,這就使得城市在發(fā)揮規(guī)劃職能時,會產(chǎn)生相互矛盾的局面??梢?,我國城市規(guī)劃職能存在的問題,是隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而逐漸暴露出來的問題,也是在城市實際發(fā)展中所出現(xiàn)的主要問題。
2.優(yōu)化城市規(guī)劃職能的對策。優(yōu)化城市規(guī)劃職能的對策,注重點應(yīng)該立足于完善和優(yōu)化城市規(guī)劃職能,也就是說立足于現(xiàn)在城市發(fā)展的水平,通過現(xiàn)有的城市分區(qū),對城市規(guī)劃職能進(jìn)行完善,加強城市規(guī)劃只能發(fā)揮作用的能力。具體包括下面兩個方面,第一,統(tǒng)籌城市功能分區(qū)的發(fā)展,立足于現(xiàn)有城市功能分區(qū)的作用,加強該功能分區(qū)的影響力。城市規(guī)劃職能,究其本質(zhì)來說,是服務(wù)職能,而就目前不少城市的發(fā)展水平而言,由于不同發(fā)展階段所規(guī)劃的目標(biāo)不同,因此,在接受歷史發(fā)展現(xiàn)狀的同時,綜合加強城市功能分析的發(fā)展,加強功能分區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),包括道路、交通、園區(qū)等,甚至應(yīng)該建立直接管轄的部門,通過專門專管來實現(xiàn)功能分析的更好發(fā)展,第二,加強城市規(guī)劃職能發(fā)揮作用的能力。這一方面是出于城市居民的考慮,目前,城市規(guī)劃職能發(fā)揮的主要方向是以城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展為首要目標(biāo),而以城市居民生活質(zhì)量為目標(biāo)的城市規(guī)劃職能建設(shè)少之又少,因此,必須加強城市規(guī)劃職能發(fā)揮作用的其他能力。另一方面主要是以城市整體發(fā)展為首要目標(biāo),這是因為,城市規(guī)劃職能的最終目標(biāo)是通過把城市建設(shè)的更好來滿足城市居民、城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不應(yīng)該只以一種目標(biāo)為城市規(guī)劃功能發(fā)展的目標(biāo),必須立足于整體,從整體上來保證城市規(guī)劃職能的實現(xiàn)。
1.2報表管理在Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)中,具備了報告管理功能,可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行再次設(shè)計,設(shè)計出類型多樣的報表,這可以實現(xiàn)自動化設(shè)計。自動生成的各類型的報表,有操作記錄報表、歷史報表、運行報表等等。這些報表可以被查詢和打印出來。而且,還實現(xiàn)自動化時間累計報表記錄,想要進(jìn)一步了解電力系統(tǒng)運行情況,就可以調(diào)出這些報表,便一目了然。系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行設(shè)置出新報表符合。
2自動化防誤系統(tǒng)功能的實現(xiàn)
2.1圖形模擬語言操作以及模擬語言操作控制方式預(yù)演操作的過程中,工作人員主要是通過圖形界面來對設(shè)備進(jìn)行有效模擬。在判斷是否存在誤操作的過程中則主要是根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)、電網(wǎng)結(jié)線方式以及設(shè)備類型來進(jìn)行科學(xué)判斷。當(dāng)設(shè)備存在誤操作的行為時就會被禁止,并且系統(tǒng)也將會通過文字的形式來進(jìn)行警示,這一種形式非常方便設(shè)備工作人員進(jìn)行查看。在預(yù)演過程中如果是要模擬操作滿足防誤規(guī)則,則是需要通過圖形模擬來產(chǎn)生操作結(jié)果。這是我們在實際工作中需要高度重視的一點。在實際工作過程中工作人員需要根據(jù)預(yù)演操作步驟的結(jié)果來進(jìn)行模擬預(yù)演控制。當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤的時候就需要實現(xiàn)停止模擬語言操作的繼續(xù)進(jìn)行,可以由用戶來自行選擇處理方式。采用這樣一種方式是有助于實現(xiàn)誤操作的。
2.2設(shè)備對位和用戶權(quán)限管理功能在實際工作過程中,在配網(wǎng)自動化調(diào)度的時候需要通過物理隔離的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,通過這樣一種措施將能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)得到現(xiàn)場的一次設(shè)備狀態(tài)的功能,通過該措施將能夠確保設(shè)備狀態(tài)同現(xiàn)場的實時對位。數(shù)據(jù)交換的主要內(nèi)容是接地開關(guān)、斷路器、接地線以及隔離開關(guān)等一次設(shè)備的狀態(tài)信息。在實際工作過程中會出現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備無法自動采集信息的情況,此時就需要通過手工來進(jìn)行采集狀態(tài)設(shè)置。系統(tǒng)本身是具有自動記憶設(shè)備狀態(tài)功能的。這是我們需要注意的一點。
2.3調(diào)度系統(tǒng)在智能操作票系統(tǒng)中,審核預(yù)令和正令監(jiān)護(hù)執(zhí)行是兩大功能模塊,通過這兩大功能模塊就能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度操作票“擬票、審核、預(yù)令、監(jiān)護(hù)以及執(zhí)行”全過程。將能夠?qū)崿F(xiàn)全過程計算機的規(guī)范化管理。該調(diào)度系統(tǒng)本身是具有以下功能的:一是防止調(diào)度誤操作功能。系統(tǒng)中智能辨識操作票中每條指令都能夠顯示在防誤模擬系統(tǒng)上。工作人員能夠直觀地看到操作結(jié)果。此時如果存在誤操作,系統(tǒng)就會立即給出文字以及語音報警。從以上分析中我們就可以看出該系統(tǒng)是具有完備的操作票全過程管理功能的,其中的正令監(jiān)護(hù)執(zhí)行功能能夠有效防止誤操作。通過該系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了全過程防誤。二是系統(tǒng)采用了操作仿真、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约俺绷饔嬎愕燃夹g(shù),這些技術(shù)的應(yīng)用將會使得系統(tǒng)維護(hù)起來更加方便,簡單。通過這些技術(shù)將能夠有效實現(xiàn)王孫計算分析、操作仿真以及調(diào)度員潮流等功能,最終能夠?qū)崿F(xiàn)適合地區(qū)電網(wǎng)的DTS功能。三是能夠減輕工作強度。該系統(tǒng)的應(yīng)用,在一定程度上還能夠減輕工作強度,調(diào)度員可以根據(jù)實際情況來選擇典型操作、模擬操作和智能成票方式來作為操作命令,系統(tǒng)內(nèi)部是不需要用鍵盤來輸入字符的,不通過鍵盤輸入就能夠有效生成操作命令,進(jìn)而規(guī)范調(diào)度操作命令。
2.實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通的前提條件
智能網(wǎng)是一種可迅速、經(jīng)濟(jì)、靈活地提供新業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系,在智能網(wǎng)上開放補充業(yè)務(wù),其優(yōu)勢不僅在于業(yè)務(wù)、用戶數(shù)據(jù)的管理及業(yè)務(wù)邏輯的控制比較集中,而且還在于用戶可在較大范圍內(nèi)使用業(yè)務(wù),用戶可在任何通過No.7信令網(wǎng)與用于開放智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)控制點SCP相連的地方,使用智能網(wǎng)業(yè)務(wù),正是這后一點優(yōu)勢為實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通提供了技術(shù)基礎(chǔ)。要實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通,前提條件之一就是要實現(xiàn)網(wǎng)間信令功能的互通。此外,在網(wǎng)間互通的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)中,業(yè)務(wù)呼叫的主叫與被叫分別位于兩個不同的網(wǎng)絡(luò)的情況將占較大比例,如果兩個進(jìn)行業(yè)務(wù)互通的網(wǎng)絡(luò)彼此無話路相通,實現(xiàn)智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)互通是不可能的,所以前提條件之二就是實現(xiàn)網(wǎng)間基本呼叫控制功能的互通。以下所有對于互通方式的討論將建立在這兩個前提之下,有關(guān)兩網(wǎng)實現(xiàn)話路及信令網(wǎng)互通應(yīng)遵循的原則,這里不做討論,但假設(shè)它們是符合有關(guān)規(guī)定的,本文將只從技術(shù)的角度,對實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)間互通的幾種可能性進(jìn)行探討。
3.實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通的方式
網(wǎng)間互通是指由幾個網(wǎng)絡(luò)合作提供一項業(yè)務(wù)的處理過程,其中包括智能網(wǎng)與智能網(wǎng)的互通,智能網(wǎng)與非智能網(wǎng)的互通。國際電聯(lián)曾在建議Q.1201中,將業(yè)務(wù)處理層次上的網(wǎng)間互通概括為兩種情況:
(1)兩個IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)合作提供一項智能網(wǎng)業(yè)務(wù),如圖1所示:
IN-SLIN業(yè)務(wù)邏輯
BCP基本呼叫處理
GW網(wǎng)關(guān)
圖1業(yè)務(wù)處理層次上的網(wǎng)間互通(IN與IN)
在圖1中,GW1用于在兩網(wǎng)間進(jìn)行呼叫的接續(xù),GW2用于接入其它網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)邏輯,GW3用于在各不同網(wǎng)絡(luò)保有的業(yè)務(wù)邏輯間進(jìn)行通信。
(2)IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)與非IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)合作提供一項智能網(wǎng)業(yè)務(wù),如圖2所示:
IN-SLIN業(yè)務(wù)邏輯
BCP基本呼叫處理
GW網(wǎng)關(guān)
圖2業(yè)務(wù)處理層次上的網(wǎng)間互通(IN與非IN)
在圖2中,GW4的功能是在IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)和非IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)之間接續(xù)呼叫,在兩個網(wǎng)絡(luò)的BCP之間提供互通.
綜合上述兩種情況,不考慮進(jìn)行互通的兩個網(wǎng)絡(luò)的接入類型(PSTN、ISDN)及智能結(jié)構(gòu)的等級(部分智能網(wǎng)、完全智能網(wǎng)、非智能網(wǎng)),并結(jié)合我國的智能網(wǎng)建設(shè)的實際情況,智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通方式可歸結(jié)為三種方式。
為了便于討論,首先假定有如下一個需要進(jìn)行IN業(yè)務(wù)互通的例子:
網(wǎng)絡(luò)1由運營者甲管理,它利用業(yè)務(wù)控制點SCP1開放被叫集中付費業(yè)務(wù),網(wǎng)絡(luò)2由運營者乙管理,用戶A和用戶B是網(wǎng)絡(luò)1的用戶,用戶C和用戶D是網(wǎng)絡(luò)2的用戶。
下面將就此例,探討網(wǎng)絡(luò)2的用戶使用運營者甲在SCP1上開放的被叫集中付費業(yè)務(wù)--即實現(xiàn)被叫集中付費業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)1與網(wǎng)絡(luò)2之間互通的三種方式。
方式一:通過對方網(wǎng)絡(luò)的SSP訪問對方的SCP
圖3通過對方網(wǎng)絡(luò)的SSP訪問對方的SCP
如圖3所示,在這種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)互通方式下,網(wǎng)絡(luò)2的用戶C撥叫在網(wǎng)絡(luò)1登記的被叫集中付費業(yè)務(wù)用戶號碼時,由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號碼(800KN1N2...)及主叫號碼傳送給網(wǎng)絡(luò)2的網(wǎng)關(guān)GW2,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1的網(wǎng)關(guān)GW1傳送給網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)交換點SSP1,由網(wǎng)絡(luò)1的SSP1與網(wǎng)絡(luò)1的SCP1交互作用后,SSP1得到SCP1送來的真正的被叫號碼,并將呼叫接續(xù)至被叫用戶B。如果在業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中需要給用戶送語音提示或系統(tǒng)需要收集用戶輸入的密碼信息等,則需網(wǎng)絡(luò)1中的智能外設(shè)IP1進(jìn)行輔助。
方式一的特點是,在整個IN呼叫的處理過程中,與智能網(wǎng)業(yè)務(wù)有關(guān)的處理完全由網(wǎng)絡(luò)1完成,對于網(wǎng)絡(luò)2來說,就如同處理一個到網(wǎng)絡(luò)1的普通呼叫一樣。業(yè)務(wù)特性的變動對網(wǎng)絡(luò)2沒有任何影響。即便網(wǎng)絡(luò)2是一個非IN網(wǎng)絡(luò),也可用此方式實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的互通。但網(wǎng)絡(luò)1中負(fù)責(zé)匯接本網(wǎng)及外網(wǎng)IN呼叫的業(yè)務(wù)交換點需具有較大的處理能力。在呼叫處理中,由于必須經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)1的SSP1接通主、被叫,有可能造成路由組織上的不合理。
方式二:通過本網(wǎng)的SSP直接訪問對方的SCP
網(wǎng)絡(luò)1用于開放智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)控制點SCP1可被與其進(jìn)行業(yè)務(wù)互通的網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點SSP2接入,如圖4所示:
圖4通過本網(wǎng)的SSP直接訪問對方的SCP
網(wǎng)絡(luò)2的用戶C撥叫在網(wǎng)絡(luò)1登記的被叫集中付費業(yè)務(wù)用戶號碼時,由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號碼(800KN1N2...)及主叫號碼傳送給網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點SSP2,SSP2通過No.7信令網(wǎng)直接與網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點SCP1進(jìn)行交互作用后,SSP2得到SCP1送來的真正的被叫號碼,由于被叫用戶B位于網(wǎng)絡(luò)1,SSP2需按照網(wǎng)絡(luò)1與網(wǎng)絡(luò)2互聯(lián)互通的有關(guān)路由組織原則將用戶C與用B接通。如果在業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中需要給用戶送語音提示或系統(tǒng)需要收集用戶輸入的密碼信息等,則需網(wǎng)絡(luò)2中的智能外設(shè)IP2進(jìn)行輔助。
方式二的特點是,由網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點SSP2直接與網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點SCP1進(jìn)行交互作用,SSP2獲得真正的被叫號碼后可直接選擇最佳路徑,將主、被叫接通。只要在網(wǎng)絡(luò)2中合理設(shè)置業(yè)務(wù)交換點,且兩網(wǎng)絡(luò)話路互通的路由組織方案合理,就不會出現(xiàn)在呼叫接續(xù)中路由組織不合理的現(xiàn)象。由網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點及智能外設(shè)直接處理IN呼叫,減輕了對網(wǎng)絡(luò)1中的相應(yīng)設(shè)備的壓力。此方式的缺點在于需要統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點與網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點的接口規(guī)程;一部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需在網(wǎng)絡(luò)2中設(shè)置,如:業(yè)務(wù)的觸發(fā)數(shù)據(jù)需在網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點中設(shè)置,業(yè)務(wù)的錄音通知數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)2的智能外設(shè)中配置,而且一旦數(shù)據(jù)有變更,如:錄音通知更改,則網(wǎng)絡(luò)1需通知網(wǎng)絡(luò)2,并將更改的數(shù)據(jù)提供給網(wǎng)絡(luò)2,協(xié)助它重新加載。在這種互通方式下,網(wǎng)絡(luò)1與網(wǎng)絡(luò)2的運營者需要互相配合,兩者在業(yè)務(wù)開放過程中較緊密地耦合在一起。由于網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點可直接接入網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點,而在INAP規(guī)程中沒有相應(yīng)的機制來保證SCP與SSP之間通信的安全性,這樣可能會對業(yè)務(wù)用戶數(shù)據(jù)的安全性構(gòu)成威脅。由于網(wǎng)絡(luò)2中的多個業(yè)務(wù)交換點都可直接接入網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點,使得網(wǎng)絡(luò)1業(yè)務(wù)控制點的邏輯信令關(guān)系變得十分復(fù)雜。
方式三:通過不同運營者SCP間訪問的方式
為了實現(xiàn)這種業(yè)務(wù)互通方式,需要在SCP1及SCP2分別配置不同的業(yè)務(wù)邏輯。在SCP1中配置的業(yè)務(wù)邏輯包括兩個部分:a.用于處理來自本網(wǎng)的業(yè)務(wù)呼叫;b.用于處理與本網(wǎng)互通的其它網(wǎng)絡(luò)的用戶對本網(wǎng)開放的業(yè)務(wù)的呼叫。在SCP2中配置業(yè)務(wù)邏輯c.用于處理本網(wǎng)用戶對與本網(wǎng)互通的其它網(wǎng)絡(luò)開放的業(yè)務(wù)的呼叫,這部分業(yè)務(wù)邏輯不涉及業(yè)務(wù)的具體特性。在網(wǎng)絡(luò)2中,當(dāng)SCP2收到對在SCP1中登記的被叫集中付費業(yè)務(wù)用戶的業(yè)務(wù)請求時,SCP2中的邏輯c啟動,控制SCP2與SCP1交互作用,SCP1在邏輯b的控制下對呼叫進(jìn)行處理。SCP2接收來自SCP1的指令,并與本網(wǎng)中的SSP2一起完成相應(yīng)的指令,以向用戶提供網(wǎng)間互通被叫集中付費業(yè)務(wù)。圖5為一個網(wǎng)間互通被叫集中付費業(yè)務(wù)中,各部分業(yè)務(wù)邏輯間交互作用的示意圖。此種互通方式的中繼方式如圖6所示。
圖5網(wǎng)間互通被叫集中付費業(yè)務(wù)中各部分業(yè)務(wù)邏輯間的交互作用
圖6通過不同運營者SCP間訪問的方式
網(wǎng)絡(luò)2的用戶C撥叫在網(wǎng)絡(luò)1登記的被叫集中付費業(yè)務(wù)用戶號碼時,由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號碼(800KN1N2...)及主叫號碼傳送給網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點SSP2,SSP2通過No.7信令網(wǎng)與SCP2交互作用,在SCP2中有一個支持與其它業(yè)務(wù)控制點交互作用、接受來自其它業(yè)務(wù)控制點的指令的簡單業(yè)務(wù)邏輯,該業(yè)務(wù)邏輯與被叫集中付費業(yè)務(wù)的具體特性無關(guān),在該業(yè)務(wù)邏輯的控制之下,通過智能網(wǎng)應(yīng)用規(guī)程中SCP與SCP之間的接口規(guī)程(智能網(wǎng)功能集2支持),SCP2將被叫號碼(800KN1N2...)及主叫號碼傳送給SCP1,收到SCP2傳來的信息,SCP1找到相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯,該業(yè)務(wù)邏輯包含被叫集中付費業(yè)務(wù)的全部業(yè)務(wù)特性,并支持對外網(wǎng)來的業(yè)務(wù)呼叫的處理,執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯,將翻譯得到的真正的被叫號碼返送給SCP2。SCP2收到真正的被叫號碼后,將其傳給SSP2,并命令SSP2完成到被叫的接續(xù)。SSP2收到被叫號碼后,由于被叫用戶B位于網(wǎng)絡(luò)1,SSP2需按照網(wǎng)絡(luò)1與網(wǎng)絡(luò)2互聯(lián)互通的有關(guān)路由組織原則將用戶C與用戶B連通。如果在業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中需要給用戶送語音提示或系統(tǒng)需要收集用戶輸入的密碼信息等,由SCP1指示SCP2,在網(wǎng)絡(luò)2中的智能外設(shè)IP2的輔助下完成。在SCP1執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯的過程中,如需要監(jiān)視接續(xù)狀況或需要結(jié)束本次呼叫,均要用指令通知SCP2,由SCP2輔助完成,且在正常接續(xù)時,呼叫結(jié)束的指示由SCP2發(fā)送給SCP1。
根據(jù)生態(tài)工程學(xué)原理,充分利用生物適應(yīng)性原理,發(fā)展耐鹽植物就可以直接利用海洋空間獲取生物資源。20世紀(jì)90年代,美國國家研究委員會國際事務(wù)辦國際科技開發(fā)部(BOSTID)曾組織多國專家小組正式提出鹽土農(nóng)業(yè)發(fā)展計劃,就是根據(jù)這一原理。鹽土農(nóng)業(yè)以獲取食物為目標(biāo),目前的研究證明并不太理想,因為鹽土作物含鹽量和毒素,很難直接用于食品。但是,作為生物質(zhì)資源開發(fā)就不存在這一問題。因此,我們提出發(fā)展海洋種植業(yè)提供生物質(zhì)能源和材料。在短期內(nèi)利用海涂資源發(fā)展高產(chǎn)鹽生植物,應(yīng)當(dāng)是生物質(zhì)資源獲取的非??尚型緩?。在更遠(yuǎn)的未來,建設(shè)海平面漂浮平臺,開拓海洋水面空間,發(fā)展高產(chǎn)鹽土植物應(yīng)當(dāng)是最有潛力的生物質(zhì)資源獲取途徑。該途徑非常符合國家關(guān)于生物質(zhì)資源開發(fā),不與糧爭地,不與林爭山的戰(zhàn)略原則,確保了生物質(zhì)資源開發(fā)與糧食安全和生態(tài)安全相協(xié)調(diào)。本文擬通過互花米草利用及其產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建論述該途徑的可行性。
2.材料和方法
2.1互花米草
互花米草(Spartinaalterniflora)屬禾本科、虎尾草族、米草屬(Spartina)的多年生海岸鹽沼植物?;セ撞菰a(chǎn)美國東海岸,于20世紀(jì)80年代初引入中國,最初在江蘇射陽和浙江溫嶺等沿海地區(qū)試種,是為防止海岸受侵蝕和加速陸地形成而引種的,促進(jìn)了其在沿海地區(qū)的大面積引種。目前,北起遼寧盤山、南至廣東電白的淤泥質(zhì)海岸,都有互花米草間斷分布,面積約80~100萬畝(1畝=1/15hm2)?;セ撞菽望}、耐淹,是僅有的少數(shù)能夠直接生活在海水環(huán)境下的植物之一。本課題組的研究表明:互花米草不僅在海岸帶和河口等廣闊的潮間帶淤泥質(zhì)灘涂具有高度的適應(yīng)性,甚至可以利用全海水灌溉在潮上帶高鹽土壤獲得高產(chǎn)。
互花米草屬于C4植物,具有高效的光合作用,因此具有高效的生產(chǎn)力。根據(jù)課題組在蘇北和上海兩地的多年研究,互花米草單位面積地上部分收獲產(chǎn)量在蘇北可以達(dá)到2.5~3.0kg/m2,即1600~2000kg/畝;上海地區(qū)可以達(dá)到3~5kg/m2,即2000~3333kg/畝。目前在良好田間管理的條件下,三大傳統(tǒng)糧食作物及其單產(chǎn)(含秸稈產(chǎn)量)分別為:小麥500~600kg/畝,水稻600~1000kg/畝,玉米800~1200kg/畝。在沒有任何人為管理投入的條件下,互花米草幾乎達(dá)到傳統(tǒng)作物良好田間管理產(chǎn)量的2~3倍。如果輔以人工肥水管理,互花米草可以獲得更高的單位產(chǎn)量。
基于此,我們提出通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)行互花米草生物質(zhì)資源的轉(zhuǎn)化,使互花米草如此高效的生產(chǎn)力服務(wù)和造福于人民,促進(jìn)沿海居民的經(jīng)濟(jì)、生活水平的提升。
2.2利用方法及其產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建
本文介紹一套互花米草利用方法及其產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建途徑。其核心技術(shù)是利用現(xiàn)種互花米草為原料,進(jìn)行沼氣發(fā)酵預(yù)處理轉(zhuǎn)化后,制造紙漿,并獲取副產(chǎn)品:高純度木質(zhì)素和高效有機肥。該工藝體系涵蓋了從原料收割、儲存、預(yù)處理產(chǎn)能、紙漿制造到紙漿黑液資源化等紙漿制造的全部工藝環(huán)節(jié)。具體工藝系統(tǒng)見圖1。
3.結(jié)果
3.1原料成分
互花米草生物質(zhì)是一類成分非常復(fù)雜的有機質(zhì)。根據(jù)課題組多年的研究,互花米草的化學(xué)構(gòu)成指標(biāo)大致為:灰分10%~13%,鹽量(按NaCl計)3%~5%,纖維素30%~35%,木質(zhì)素18%~20%,半纖維素35%~40%,蛋白質(zhì)5%~8%,粗脂肪2%~3%。但是,互花米草熱水直接提出物僅為原料的15%~20%,含40%灰分和60%有機質(zhì)。
3.2直接造紙和產(chǎn)沼氣效果
實驗室小試研究表明:(1)互花米草直接造紙只能獲取35%~40%的纖維素,60%~65%的其他成分都進(jìn)入造紙黑液。由于黑液中雜質(zhì)大,黑液的堿回收或木質(zhì)素的提取效益都比較差,同時互花米草生物質(zhì)內(nèi)在的N、P元素也溶進(jìn)黑液,污染負(fù)荷非常大,處理費用高。(2)互花米草單獨用于沼氣發(fā)酵,由于厭氧微生物的自身特性,僅能夠利用互花米草中的熱抽提有機質(zhì)、半纖維素的70%~80%,纖維素的10%,木質(zhì)素基本不被利用。
3.3沼氣發(fā)酵和造紙?zhí)菁夀D(zhuǎn)化
實驗室小試表明:(1)沼氣發(fā)酵過程中,灰分的70%~80%,N、P的80%~90%基本溶解,殘渣中纖維素含量提高到50%以上,木質(zhì)素含量提高到30%以上,材料的結(jié)構(gòu)也得到改善。(2)用這種材料造紙,NaOH用量由原來的16%降到12%,化學(xué)試劑消耗大幅降低。同時,按原料計算得漿率仍能夠達(dá)到35%~38%,與原料直接造紙得漿率相近,但是紙漿透水性、白度和撕裂指數(shù)等特性明顯得到改善。此外,由于灰分、半纖維素等在沼氣發(fā)酵中被消耗,造紙黑液的木質(zhì)素比例和純度顯著提高,商品特性得到顯現(xiàn)。
4.討論
4.1海涂資源直接利用潛力巨大
我國有豐富的海岸帶鹽土資源,總面積約217.04萬公傾。目前海岸帶鹽土開發(fā)存在兩個非常普遍的問題:一是只有圍墾才能開發(fā)利用,這帶來非常大的生態(tài)風(fēng)險。另一方面,由于淡水資源短缺,已經(jīng)圍墾的土地不能及時開發(fā)利用,綜合效益低下。以上海為例,2001~2004年上海市灘涂造地公司在南匯海灘通過三期工程總計圍墾灘涂11萬畝,但是由于鹽度過高,目前基本處于拋荒狀態(tài)。這些土地未來除部分規(guī)劃為建設(shè)用地使用外,大部分將會因為自然脫鹽較慢短期內(nèi)不能直接農(nóng)耕,繼續(xù)處于拋荒狀態(tài)。
直接進(jìn)行海水灌溉種植互花米草,不僅能夠利用現(xiàn)有80~100萬畝的互花米草自然植被生物資源,同時也可以加速灘涂鹽土資源的開發(fā),獲取生物質(zhì)資源。如果通過海水直接澆灌開發(fā)利用目前灘涂資源的50%種植互花米草,每年可以新增紙漿原料資源3255.60萬噸,可以年生產(chǎn)紙漿1500~1600萬噸。
此外,利用互花米草作為造紙原料進(jìn)行紙漿生產(chǎn),還具有原料供給穩(wěn)定,成本易于控制的優(yōu)勢。通過農(nóng)作物秸稈和速生林的種植獲取造紙原料需要與農(nóng)民打交道,而中國目前的農(nóng)業(yè)是聯(lián)產(chǎn)承包,土地都在農(nóng)民手中,與千千萬萬個農(nóng)民談判原料的價格,風(fēng)險非常大,而且穩(wěn)定性差。而目前海涂資源基本由國家土地管理部門管理,完全可以通過國家立項實現(xiàn)海涂資源的連片開發(fā),資源量穩(wěn)定,只存在生產(chǎn)成本,不存在原料購買的議價。
4.2技術(shù)創(chuàng)新使該工藝途徑成為可能
本工藝所運用的生物酸化濕式儲存和轉(zhuǎn)化、厭氧發(fā)酵聯(lián)合化學(xué)蒸煮紙漿制造工藝、造紙黑液木質(zhì)素生物酸化提取等技術(shù),同濟(jì)大學(xué)生物質(zhì)能源研究中心自2004年開始進(jìn)行研究目前以上研究都已經(jīng)完成了實驗研究,工藝技術(shù)路線完全成熟,并申報了相關(guān)專利。小規(guī)模試驗的參數(shù)可能與生產(chǎn)過程之間存在差異,僅需進(jìn)一步擴(kuò)大中試生產(chǎn)、校正工藝生產(chǎn)參數(shù)即可進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)。
生物酸化濕式儲存既不同于傳統(tǒng)的干燥保存,也不同于青貯濕式儲存。其無火災(zāi)風(fēng)險,且基本不耗能;儲存設(shè)施簡單,容易控制,可以在海灘進(jìn)行簡單施工,就地儲存。因此,生物酸化濕式儲存既安全,又經(jīng)濟(jì)。
生物酸化轉(zhuǎn)化不同于傳統(tǒng)的固體有機物沼氣轉(zhuǎn)化,也不同于固體有機物兩相沼氣發(fā)酵。傳統(tǒng)固體有機質(zhì)沼氣發(fā)酵是把生物質(zhì)在一個反應(yīng)器中直接生成沼氣,進(jìn)出料難,效率低,管理不便;固體有機物兩相沼氣發(fā)酵把原料管理和微生物管理分置于兩個反應(yīng)器欲達(dá)到產(chǎn)酸與產(chǎn)氣的分離,但是目前的研究表明產(chǎn)酸與產(chǎn)氣的兩相分離是很難實現(xiàn)的。因此,這種技術(shù)只是提高發(fā)酵效率,并沒有降低管理難度,相反可能增加管理成本。
生物酸化轉(zhuǎn)化技術(shù)通過發(fā)酵環(huán)境的調(diào)控,控制微生物群系,實現(xiàn)開放式產(chǎn)酸,不僅提高效率,而且降低基礎(chǔ)設(shè)施投入和管理費用。此外,生物酸化轉(zhuǎn)化的抽出物不僅可以用于沼氣發(fā)酵,同時也可以用于其他生物發(fā)酵工程,拓展了生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的途徑。
利用厭氧生物酸化轉(zhuǎn)化后的生物質(zhì)進(jìn)行紙漿制造,我們提出了厭氧生物轉(zhuǎn)化與化學(xué)蒸煮聯(lián)合紙漿制造新工藝,這一工藝特點是生物處理與化學(xué)物理處理相結(jié)合,利用生物方法消耗了原料中非纖維有機質(zhì),提高造紙原料的纖維含量,改善了原料的結(jié)構(gòu),不僅可以降低生產(chǎn)單位紙漿的污染負(fù)荷,而且可以降低生產(chǎn)單位紙漿的能源和化學(xué)試劑消耗量。
5.結(jié)論
互花米草是一種優(yōu)良的耐鹽植物,其生物量大,纖維質(zhì)量高?;セ撞莸哪望}、耐淹,是僅有的少數(shù)能夠直接生活在海水環(huán)境下的植物之一。不僅在海岸帶和河口等廣闊的潮間帶淤泥質(zhì)灘涂具有高度的適應(yīng)性,而且可以利用全海水灌溉在潮上帶高鹽土壤獲取高產(chǎn)。因此,在短期內(nèi)利用海涂,在長遠(yuǎn)的未來,建設(shè)海平面漂浮平臺,開拓海洋水面空間,直接種植互花米草。收獲后的互花米草通過梯級轉(zhuǎn)化,獲取能源和纖維質(zhì)生物材料,是最有潛力的生物質(zhì)資源獲取途徑。該思想符合國家關(guān)于生物質(zhì)資源開發(fā),“不與糧爭地,不與林爭山”的戰(zhàn)略原則;確保造紙原料開發(fā)與糧食安全和生態(tài)安全的相互協(xié)調(diào)。
一.華東地區(qū)智能建筑的發(fā)展概況
華東地區(qū)具有廣闊的巨大的智能建筑市場,是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)地區(qū)之一,智能建筑市場(包括大廈及小區(qū))啟動早,市場大,今后將有更大的發(fā)展,是WTO以后國外企業(yè)必爭之地,也是國內(nèi)企業(yè)必爭之地。由于華東地區(qū)資金雄厚,據(jù)不完全統(tǒng)計,迄今為止,上海已新建智能大廈四百多幢,智能小區(qū)二百多個。其中已建成的優(yōu)質(zhì)工程有上海博物館、金貿(mào)大廈、上海期貨大廈、久事復(fù)興大廈等號稱上海智能建筑“四大天王”,新建浦東國際機場,上海大劇院,上??萍汲且捕悸劽煜?。江蘇省迄今為止已建成智能建筑二百余幢,小區(qū)一百五十多個;南京中信大廈,總醫(yī)院新病房大廈及江蘇省政協(xié)大廈都為優(yōu)質(zhì)工程。聚福園、天地小區(qū)是建設(shè)部小區(qū)示范工程。
浙江人杰地靈,是我國東南沿海技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),也是一個建設(shè)大省。1997年建成使用的浙江日報社大樓,在浙江省首次開通了樓宇自控系統(tǒng),堪稱是浙江省第一座達(dá)到3A配置的智能化大樓,從而揭開了浙江省智能建筑建設(shè)的序幕;1998年建成的浙江省外經(jīng)貿(mào)聯(lián)建大廈和華浙廣場都是代表當(dāng)時浙江省先進(jìn)水平的智能建筑,其中華浙廣場還代表浙江省參加了建設(shè)部組織的優(yōu)秀智能建筑評選活動。目前浙江省已建成的智能化大樓主要有浙江世界貿(mào)易中心、杭州電力調(diào)度大樓、浙江省建行大樓、杭州鐵路新客站、浙金廣場、杭州五洲大酒店、浙江省商檢大樓等約90余座,主要集中在杭、寧、溫地區(qū)。
二、入世對中國智能建筑業(yè)的要求
我國已加入WTO,進(jìn)入WTO意味著我國經(jīng)濟(jì)完全融入國際化市場,必須遵守WTO的原則和規(guī)定。根據(jù)WTO協(xié)議市場準(zhǔn)入原則和國民待遇原則,將使我國智能建筑技術(shù)面臨更加廣闊的發(fā)展空間、更加劇烈的市場競爭。而我國現(xiàn)行的建設(shè)事業(yè)政策法規(guī)和行業(yè)管理體制與WTO的規(guī)則和國際通行模式存在較大差異,調(diào)整改革完善現(xiàn)行體系和體制的任務(wù)相當(dāng)艱巨,形勢緊迫。
我國加入WTO后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國際化,必將對各種建筑,尤其是辦公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不僅對新建的辦公樓,而且對量大面廣的已有的辦公建筑的改造也帶來了智能化需求。
WTO對我國智能建筑要求具體表現(xiàn)在:
1.根據(jù)《建筑領(lǐng)域加入WTO后的對外承諾》,我國加入WTO后五年,允許外商成立獨資企業(yè),取代外商在我國現(xiàn)有的辦事處機構(gòu),他們可以直接在我國簽定內(nèi)貿(mào)合同,從而使產(chǎn)品和工程質(zhì)量有了進(jìn)一步的保障。
2.按WTO取消數(shù)量限制和關(guān)稅減讓原則,我國將降低對外市場準(zhǔn)入程度,屆時會有更多智能建筑產(chǎn)品和系統(tǒng)進(jìn)入中國市場參與競爭,為我們提供更大的選擇余地,并得到更多的實惠。
3.隨著國外企業(yè)參與我國智能建筑行業(yè)的競爭,他們會把國外成熟的管理體制、規(guī)范的運行程序和操作技巧帶入中國,有助于提高中國智能建筑行業(yè)的整體水平。
三.華東地區(qū)優(yōu)勢
1.學(xué)會健全,學(xué)術(shù)活動活躍。
以上海華東建筑設(shè)計研究院溫伯銀總工為首的上海專家,在全國率先于1994年成立上海智能建筑工程研究會。這是全國第一個智能建筑學(xué)會組織,成員有高校、設(shè)計院及企業(yè)技術(shù)人員幾百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在組織報告會、展覽會(上海歷屆智能建筑大型展覽會)、驗收評估上海甲級智能化大廈(如上海久事復(fù)興大廈等)起了巨大作用。溫總和上海同濟(jì)大學(xué)程大章教授(正副會長)的貢獻(xiàn)已載入中國智能建筑歷史,功不可沒。以陳眾勵、瞿二瀾、趙濟(jì)安、王東偉高工及上海大學(xué)趙哲身教授等為代表的中青年骨干專家已經(jīng)成長,在國內(nèi)也有較大影響。
1996年,以南京建筑工程學(xué)院(現(xiàn)改為南京工業(yè)大學(xué))建筑智能研究所、江蘇省建筑設(shè)計院及東南大學(xué)建筑設(shè)計院為主體成立的江蘇省土木建筑學(xué)會智能建筑學(xué)術(shù)委員會,在國內(nèi)也是較早成立的智能建筑學(xué)術(shù)組織,成員有二百多人,每年舉辦學(xué)術(shù)年會,奉行“技術(shù)開放,市場開放”方針。常年舉辦學(xué)術(shù)報告會及國內(nèi)外廠商新產(chǎn)品報告會。自辦了省內(nèi)雜志《智能建筑信息》。
2001年以浙江省建筑設(shè)計院為主體成立的浙江省土木建筑學(xué)會智能建筑學(xué)術(shù)委員會。雖成立時間不長,但青年一代學(xué)會領(lǐng)導(dǎo)骨干力量成長很快,成員已發(fā)展到幾百人。在組織浙江省智能建筑報告會、展覽會方面,做了大量的工作。
2.編寫出臺智能建筑標(biāo)準(zhǔn)。
1995年上海市出臺智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(DBJ08—47—95),它是以上海華東建筑設(shè)計院內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)修改而成,是中國歷史上第一個智能建筑標(biāo)準(zhǔn),為全國規(guī)范智能建筑設(shè)計市場起了示范與指導(dǎo)作用。2000年在建設(shè)部領(lǐng)導(dǎo)下,以溫伯銀總工為首的編制組率領(lǐng)團(tuán)結(jié)全國專家編制出臺了我國(乃至世界上)第一個智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50314—2000)開創(chuàng)了中國智能建筑新紀(jì)元,填補了空白。評審專家認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的水平。
1998年,在江蘇省建委領(lǐng)導(dǎo)下,在溫總關(guān)心指導(dǎo)下,江蘇出臺了江蘇省建筑智能化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(DB32/181—1998),1999年獲得建設(shè)部科技進(jìn)步獎三等獎。1999年又出臺了三個標(biāo)準(zhǔn):
(1)江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程檢測規(guī)程DB32/365—1999
(2)江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程實施及驗收標(biāo)準(zhǔn)DB32/366—1999
(3)江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程評估標(biāo)準(zhǔn)DB32/T367—1999
構(gòu)成了整套標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)了省內(nèi)IB的發(fā)展;2001年中信實業(yè)銀行南京分行大樓(28層4.2萬平方米)通過檢測驗收與評估獲得江蘇省首幢甲級智能化辦公大樓稱號。
3.撰寫論文、編寫著作,成果豐厚。
1995年上海華東建筑設(shè)計院首先匯編出智能化建筑論文選,其中溫總、瞿二瀾、趙濟(jì)安高工等論文在國內(nèi)影響很大,開創(chuàng)了全國建筑建筑論文的先河。1996年上海華東設(shè)計院溫總為首的編寫組又出版了大型經(jīng)典著作—《智能建筑設(shè)計技術(shù)》。目前正在修訂將出第二版。上海舉辦了歷屆高水平智能建筑報告會,如中國超高層建筑技術(shù)研討會具有國際影響。
上海同濟(jì)大學(xué)程大章教授等編寫出版了《住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)設(shè)計與工程施工》(同濟(jì)大學(xué)出版社2001.6)以及《智能化大樓的建筑設(shè)備》(中國建工出版社1997.11)。
上海九海金獅物業(yè)公司諸建華總經(jīng)理在總結(jié)上海久事復(fù)興大廈興建及物管經(jīng)驗與陸偉良教授合作于2002年8月編寫出《智能建筑物業(yè)管理》一書(電子工業(yè)出版社出版)。
浙江省建筑設(shè)計院楊紹胤教授級高工先后編寫出二本著作:《智能建筑—原理、規(guī)劃和設(shè)計》(1999.2)以及《智能建筑實用技術(shù)》(2001年)。
4.華東地區(qū)具有廣闊的巨大的智能建筑市場
目前上海正申辦2010年上海國際世博會。預(yù)計2008年上海高層建筑將達(dá)2000幢,據(jù)國外某公司稱,世界最先進(jìn)的智能建筑新技術(shù)可去中國上海參觀。江蘇目前正興建南京地鐵工程(8個站,投入72億),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江蘇省申辦成功2005年全國第十屆運動會,日前正在南京新建奧體中心。相應(yīng)的體育場館新建22個,將在江蘇省無錫、蘇州、常州等地新建。南京市在河西新城開工投入120億,打造十大標(biāo)志性建筑。南京國際經(jīng)貿(mào)廣場,維多利亞國際商務(wù)中心,夏華國際廣場、南京中大科技大廈、聯(lián)強大廈、紫鑫中華廣場、歐洲城、東成大廈、浙江國際貿(mào)易中心、東渡大廈等。南京市將興建十大體育工程:全民健身中心、皮劃艇激流回旋場地、馬術(shù)賽場、中山門競技中心、擊劍比賽訓(xùn)練館、龍江體育中心二期網(wǎng)球工程、南京中山國際公園、環(huán)湖體育帶及南京足球訓(xùn)練基地。
目前浙江在建的智能化大樓約有上百座,市場紅火,其中有杭州凱悅大酒店、杭州國際金融大廈、杭州國稅局大樓、浙江省高級人民法院、杭州日報大樓、杭州海關(guān)大樓、杭州第二長途電信樞紐大樓、浙江省人民大會堂、杭州濱江區(qū)行政中心、元華廣場、湖州市中心醫(yī)院、義烏中心醫(yī)院、湖州市能源調(diào)度中心、湖州市行政中心、嘉興市行政中心、東陽市行政中心、安吉縣行政中心、永康市行政中心、溫州晚報社大樓等。杭州地鐵工程也已啟動。浙江省智能建筑近兩年后來居上,已興建上百棟智能大廈,數(shù)百個智能小區(qū),近期還在杭州興建杭州大劇院、杭州市民中心、浙江電力大廈等均以大量巨額資金投入,近期新建智能工程發(fā)展之快、數(shù)量之多已名列全國前茅。
5.華東地區(qū)擁有大量外資企業(yè)生產(chǎn)基地及實力雄厚的智能建筑工程承包商
在建設(shè)部已獲得系統(tǒng)集成和單項資質(zhì)的有近百家,其中上海市27家,杭州地區(qū)20家,南京地區(qū)28家。他們都承擔(dān)過上海金茂大廈、上海浦東機場等上百項智能工程,取得了營建大中型智能工程的經(jīng)驗,有著較好的聲譽。大量外資企業(yè)生產(chǎn)基地及辦事處均落戶上海。
四.做好工作、迎接WTO挑戰(zhàn)
1.認(rèn)清國際智能建筑發(fā)展趨勢,推動智能建筑健康發(fā)展。
2l世紀(jì)是信息社會知識經(jīng)濟(jì)時代,同時又是生態(tài)文明時代。從總的方向,國際先進(jìn)生產(chǎn)力水平正在運用已掌握的建筑智能化高新技術(shù),探尋人類生存、生產(chǎn)和生活聚居環(huán)境空間的可持續(xù)發(fā)展模式。
當(dāng)前智能化建筑直接利用的技術(shù)是建筑技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動化技術(shù)。在21世紀(jì)的智能建筑領(lǐng)域里,信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能卡技術(shù)、可視化技術(shù)、流動辦公技術(shù)、家庭智能化技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)(含Bluetooth技術(shù))、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通訊技術(shù)、雙向電視傳輸技術(shù)等等,都將會有更加深入廣泛地具體發(fā)展應(yīng)用。特別是開放性控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在向標(biāo)準(zhǔn)化、廣域化、可移植性、可擴(kuò)展性和互可操作性方向發(fā)展。
但是,智能化技術(shù)只是手段,智能建筑作為一個整體建筑物業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展來說,“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)”才是2l世紀(jì)智能建筑技術(shù)發(fā)展的長遠(yuǎn)大方向。因而,除繼續(xù)利用上述現(xiàn)有智能化高技術(shù)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)外,新興的環(huán)保生態(tài)學(xué)、生物工程學(xué)、生物電子學(xué)、仿生學(xué)、生物氣候?qū)W、新材料學(xué)等等技術(shù)發(fā)展,正在滲入滲透到建筑智能化多學(xué)科多技術(shù)領(lǐng)域中,實現(xiàn)人類聚居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。從而在國際上也形成所謂“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)產(chǎn)業(yè)”。目前,歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家也正在開發(fā)利用這些高新技術(shù)去處理垃圾、污水、廢氣、公害,節(jié)能、節(jié)水,消除電磁污染,資源可持續(xù)利用,建筑人工生態(tài)環(huán)境等等:也正在嘗試運用高新技術(shù)有規(guī)模建設(shè)智能型綠色建筑、智能型生態(tài)建筑,“既滿足當(dāng)代人的需要不損害后代人滿足需求的能力”。
2.認(rèn)清與國際先進(jìn)技術(shù)的差距,努力向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。
2l世紀(jì)的可持續(xù)發(fā)展智能建筑技術(shù)必須將工作、居住、休息、交通、通訊、管理、公共服務(wù)、文化等各種復(fù)雜的要求,在時間空間中結(jié)合起來。
由于智能化建筑系統(tǒng)是多學(xué)科、多技術(shù)的系統(tǒng)集成整體,因而開放式可互操作性系統(tǒng)技術(shù)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,就成為實現(xiàn)智能化建筑及其產(chǎn)品設(shè)備與系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平的核心關(guān)鍵。目前國際樓宇業(yè)界公認(rèn)認(rèn)同較先進(jìn)的開放式系統(tǒng)行業(yè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)有兩個:一個是美國Echelon公司的LonWorks技術(shù)的LonTa1k標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議;另一個是美國采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(ASHRAE)制定的《樓宇自動控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議(BACnet)》BACnet同時還成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)及歐共體標(biāo)準(zhǔn)草案。兩者都是基于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的“開放系統(tǒng)互連模型”(OSI)的。因此兩者在開放系統(tǒng)技術(shù)上是可以互相補充互為依存的,前者著重現(xiàn)場控制域,后者著眼于信息應(yīng)用域。而且BACnet的協(xié)議層次里數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的五種選擇中就包含有LonTalk協(xié)議。況且兩者技術(shù)都正在不斷地完善發(fā)展,至于我國智能化建筑在開放式互操作性系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展研究上嚴(yán)格講尚未真正起步,差距頗大,亟待投入。南京工業(yè)大學(xué)智能建筑研究所正在開發(fā)國產(chǎn)化樓宇自控新系統(tǒng)。
3.努力搞好學(xué)(協(xié))會工作
按照WTO的原則和規(guī)定,加快行業(yè)協(xié)會自身適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制規(guī)則,調(diào)整優(yōu)化行業(yè)的組織機構(gòu),成為增強行業(yè)自律的自治組織,協(xié)助政府建立一個有序和公平的競爭市場。建設(shè)部已批準(zhǔn)即將成立中國勘察設(shè)計協(xié)會工程智能分會。這是我國加強管理智能建筑業(yè)的大事,華東地區(qū)作為地方學(xué)(協(xié))會要在上級學(xué)(協(xié))會的領(lǐng)導(dǎo)下努力做好貫徹執(zhí)行工作,加強市場管理,防止低價惡性競爭,保證工程健康實施。有條件時爭取成立地方行業(yè)協(xié)會。
5.華東地區(qū)擁有大量外資企業(yè)生產(chǎn)基地及實力雄厚的智能建筑工程承包商
在建設(shè)部已獲得系統(tǒng)集成和單項資質(zhì)的有近百家,其中上海市27家,杭州地區(qū)20家,南京地區(qū)28家。他們都承擔(dān)過上海金茂大廈、上海浦東機場等上百項智能工程,取得了營建大中型智能工程的經(jīng)驗,有著較好的聲譽。大量外資企業(yè)生產(chǎn)基地及辦事處均落戶上海。
四.做好工作、迎接WTO挑戰(zhàn)
1.認(rèn)清國際智能建筑發(fā)展趨勢,推動智能建筑健康發(fā)展。
2l世紀(jì)是信息社會知識經(jīng)濟(jì)時代,同時又是生態(tài)文明時代。從總的方向,國際先進(jìn)生產(chǎn)力水平正在運用已掌握的建筑智能化高新技術(shù),探尋人類生存、生產(chǎn)和生活聚居環(huán)境空間的可持續(xù)發(fā)展模式。
當(dāng)前智能化建筑直接利用的技術(shù)是建筑技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動化技術(shù)。在21世紀(jì)的智能建筑領(lǐng)域里,信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能卡技術(shù)、可視化技術(shù)、流動辦公技術(shù)、家庭智能化技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)(含Bluetooth技術(shù))、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通訊技術(shù)、雙向電視傳輸技術(shù)等等,都將會有更加深入廣泛地具體發(fā)展應(yīng)用。特別是開放性控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在向標(biāo)準(zhǔn)化、廣域化、可移植性、可擴(kuò)展性和互可操作性方向發(fā)展。
但是,智能化技術(shù)只是手段,智能建筑作為一個整體建筑物業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展來說,“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)”才是2l世紀(jì)智能建筑技術(shù)發(fā)展的長遠(yuǎn)大方向。因而,除繼續(xù)利用上述現(xiàn)有智能化高技術(shù)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)外,新興的環(huán)保生態(tài)學(xué)、生物工程學(xué)、生物電子學(xué)、仿生學(xué)、生物氣候?qū)W、新材料學(xué)等等技術(shù)發(fā)展,正在滲入滲透到建筑智能化多學(xué)科多技術(shù)領(lǐng)域中,實現(xiàn)人類聚居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。從而在國際上也形成所謂“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)產(chǎn)業(yè)”。目前,歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家也正在開發(fā)利用這些高新技術(shù)去處理垃圾、污水、廢氣、公害,節(jié)能、節(jié)水,消除電磁污染,資源可持續(xù)利用,建筑人工生態(tài)環(huán)境等等:也正在嘗試運用高新技術(shù)有規(guī)模建設(shè)智能型綠色建筑、智能型生態(tài)建筑,“既滿足當(dāng)代人的需要不損害后代人滿足需求的能力”。
2.認(rèn)清與國際先進(jìn)技術(shù)的差距,努力向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。
2l世紀(jì)的可持續(xù)發(fā)展智能建筑技術(shù)必須將工作、居住、休息、交通、通訊、管理、公共服務(wù)、文化等各種復(fù)雜的要求,在時間空間中結(jié)合起來。
2智能管理系統(tǒng)。
智能管理系統(tǒng)分為庫位管理、物資劃分、貨物入庫管理、貨物出庫管理、貨物移動管理、貨物盤點管理、數(shù)據(jù)預(yù)測分析等部分。物資劃分即采取對物資逐一標(biāo)識或?qū)}儲貨位標(biāo)識的方式進(jìn)行智能化管理,實現(xiàn)物資入庫準(zhǔn)確定位、倉儲物資可視化管理、自動選擇出庫物資所在貨位。貨物入庫管理即ERP生成入庫單后由倉儲管理系統(tǒng)自動接收。使用手持終端顯示ERP入庫單數(shù)據(jù),用于核對到貨物資信息,在ERP系統(tǒng)中獲取詳細(xì)所到物資編碼,對到貨物資所存貨位進(jìn)行準(zhǔn)確定位,完成到貨登記。對需要逐一粘貼標(biāo)簽進(jìn)行管理的物資則由倉儲管理人員在完成到貨登記后對電子標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入并進(jìn)行粘貼。通過RFID閱讀器對貨物上RFID標(biāo)簽信息讀取,對貨物進(jìn)行自動識別,由系統(tǒng)自動分配貨物的貨位。貨物出庫管理即常規(guī)用料出庫時,由ERP系統(tǒng)生成領(lǐng)料單后,倉儲管理系統(tǒng)自動獲取物料編碼、單位、數(shù)量、領(lǐng)料人等信息。無采購訂單物資出庫時,由專業(yè)公司業(yè)務(wù)員在智能物資管理系統(tǒng)中錄入電子出庫單,同樣包含物料編碼、單位、數(shù)量、領(lǐng)料人等信息。貨物移動管理即貨物移入、移出貨位跟蹤校驗。在系統(tǒng)中即時反映物資移庫狀態(tài)。啟動移庫流程后通過物資編碼確定需移出物資的貨位,至指定貨位后對貨位標(biāo)簽進(jìn)行掃描,核實所移物資的型號、單位、數(shù)量等信息后進(jìn)行裝載。到目標(biāo)貨位后對目標(biāo)貨位標(biāo)簽進(jìn)行掃描確認(rèn)貨位,卸貨完畢后確認(rèn)新增物資、型號、單位、數(shù)量等信息。智能倉儲系統(tǒng)自動生成物資調(diào)整單據(jù),并對相應(yīng)貨位所存物資信息進(jìn)行更改。貨物盤點管理有即時盤點與詳細(xì)盤點兩種方式。數(shù)據(jù)預(yù)測分析即智能倉儲管理系統(tǒng)需要對物資入庫、倉儲、出庫的數(shù)量進(jìn)行集中管理。同時建立接口與集團(tuán)公司ERP、系統(tǒng)無縫連接,實現(xiàn)物流、信息流、資金流,三流融合。
3防入侵系統(tǒng)。
防入侵系統(tǒng)分多種形式,例如:紅外對射報警系統(tǒng)、激光對射報警系統(tǒng)、振動光纜報警系統(tǒng)等。本工程采用電子脈沖圍欄系統(tǒng),在庫區(qū)的四周圍墻上安裝電子圍欄:其具有阻擋,報警功能;安全性好、誤報率低、威懾性強、可靠性高、適應(yīng)范圍廣;無盲區(qū)、無死角、無漏洞。
4門禁管理系統(tǒng)。
門禁管理分為人員管理和車輛出入庫管理。庫區(qū)工作人員配發(fā)有RFID標(biāo)簽的入門證,同時對其二代身份證射頻信息進(jìn)行采集并在門禁管理系統(tǒng)中保存。出入庫區(qū)時通過獲取員工的入門證或身份證中的射頻信號,與門禁管理系統(tǒng)內(nèi)信息進(jìn)行核對,核對通過后自動放行。并對其出入庫時間、頻率等信息進(jìn)行統(tǒng)計。本單位配送、倒料、公務(wù)車輛均使用RFID標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識,同時對經(jīng)常進(jìn)入庫區(qū)的領(lǐng)料、送料等外來車輛經(jīng)行標(biāo)簽粘貼。標(biāo)簽標(biāo)識信息包括車輛牌照、型號、噸位、所屬單位等;同時門崗設(shè)置攝像頭進(jìn)行拍照,服務(wù)器中保存車輛照片與駕駛員照片用于出庫和再次入庫時核對。
5自動計量管理系統(tǒng)。
場區(qū)內(nèi)設(shè)置地秤,車輛在地秤上的顯示信息可隨時傳送到運行中心。
6車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)。
結(jié)合油田公司現(xiàn)有的車輛監(jiān)控系統(tǒng),在每輛運輸車輛上安裝1臺GPS視頻車輛行駛記錄儀,對車輛運輸過程中進(jìn)行全程監(jiān)控及定位管理。使用GPRS定位系統(tǒng)與GIS技術(shù),結(jié)合智能倉儲管理系統(tǒng)出庫單信息對配送車輛所裝載物資進(jìn)行全程跟蹤,顯示配送車輛裝載物資的詳細(xì)信息與目標(biāo)單位信息。待物資到達(dá)指定用戶后由用戶在智能倉儲管理系統(tǒng)中確認(rèn)貨物到達(dá),完成物資配送流程。
前言
幾年來,我們在承接的智能大廈系統(tǒng)的過程中,往往會聽到業(yè)主說:我要建的智能大廈五年(或十年)內(nèi)先進(jìn),二十年不落后等,我要建一流的智能大廈等等。究竟在什么方面先進(jìn)?什么方面不落后?就全靠去想象了;另外,在投標(biāo)過程中,又經(jīng)常遇到這種情況:往往一些招標(biāo)書沒有把系統(tǒng)目標(biāo)要求寫清楚,而很粗的具體地給出了控制的點數(shù),布線點數(shù)等等,又感到這些要求和大樓的具體作用不相符;有的招標(biāo)書又非常粗,要靠投標(biāo)單位去發(fā)揮,有的標(biāo)書只是獨立地提出幾個子系統(tǒng),如布線、計算機網(wǎng)絡(luò)、樓宇自控、保安、消防等,沒有任何關(guān)系,只是一個個子系統(tǒng)的孤島等等,這樣招標(biāo)往往會受投標(biāo)商的誤導(dǎo)和上級主管領(lǐng)導(dǎo)的干予,就不能真正發(fā)揮招標(biāo)的作用,例如南京有座大樓,弱電系統(tǒng)投資兩千多萬元,其中花了一千多萬元設(shè)計了一個電視監(jiān)控報警系統(tǒng)(也不是一級風(fēng)險單位),其它系統(tǒng)只是一個點綴,根本就不是一個智能大廈系統(tǒng),如果業(yè)主能很好地進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃和分析,完全可以設(shè)計成一個具有一定規(guī)模智能大廈系統(tǒng),為了避免上述種種現(xiàn)象的發(fā)生,在整個智能大廈系統(tǒng)工程的建設(shè)過程中,根據(jù)客觀需求,為了作好一個個智能大廈系統(tǒng)工程,系統(tǒng)規(guī)劃就顯得非常必要了。
1、概述(系統(tǒng)規(guī)劃在系統(tǒng)工程中所處的位置)
智能大廈是一項系統(tǒng)工程,而且是一個復(fù)雜的大系統(tǒng),因此,它的建設(shè)就應(yīng)該遵循系統(tǒng)工程的基本程序。錢學(xué)森同志提出:“系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法,是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法”。根據(jù)智能大廈技術(shù)目前發(fā)展的狀況,我們利用系統(tǒng)工程的方法,用圖1表示智能大廈系統(tǒng)工程系統(tǒng)建立的過程。本圖概括了智能大廈系統(tǒng)工程建立的五大步驟,它包括:系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和產(chǎn)品選型、工程施工和運行維護(hù)管理。它把智能大廈這個研究的對象看作一個系統(tǒng)整體,智能大廈系統(tǒng)由若干分系統(tǒng)組成,對每個分系統(tǒng)都首先從實現(xiàn)整個系統(tǒng)技術(shù)協(xié)調(diào)的觀點來考慮,對研究過程中分系統(tǒng)與分系統(tǒng)之間的矛盾或者分系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間的矛盾都要從總體協(xié)調(diào)的需要來解決。同時,把系統(tǒng)作為它從屬的更大系統(tǒng)(如,把智能大廈看作是“信息高速公路”這個更大系統(tǒng)的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)的組成部分來研究,對它的所有技術(shù)要求都盡可能從實現(xiàn)這個更大系統(tǒng)技術(shù)協(xié)調(diào)的觀點來考慮。這種實踐體現(xiàn)了一種科學(xué)方法,它是組織管理“系統(tǒng)”的規(guī)劃、設(shè)計、產(chǎn)品制造、工程施工和系統(tǒng)運行維護(hù)管理一種科學(xué)方法,也體現(xiàn)了系統(tǒng)工程研究過程的方法論。總之,由于智能大廈技術(shù)的復(fù)雜性,發(fā)展性和外部條件的可變性,用直觀的傳統(tǒng)方法和單憑個人的經(jīng)驗來組織管理一個大規(guī)模復(fù)雜的智能大廈系統(tǒng)工程已經(jīng)不行了,為了保證系統(tǒng)的整體性就需要用現(xiàn)代信息系統(tǒng)和系統(tǒng)工程的方法來統(tǒng)盤地考慮這一問題,從而編制出系統(tǒng)研制全過程的模型,把智能大廈建設(shè)的全過程,嚴(yán)密地聯(lián)結(jié)成一個整體全面地考慮和改善整個過程,以便實現(xiàn)綜合最優(yōu)化?,F(xiàn)在已經(jīng)有不少的文章和論著對智能大廈系統(tǒng)工程的設(shè)計,產(chǎn)品、工程、管理、過程有了許多論述,我這篇文章主要就智能大廈系統(tǒng)工程的系統(tǒng)規(guī)劃有關(guān)問題談一下自己的看法。
2、智能大廈系統(tǒng)工程系統(tǒng)規(guī)劃的作用和意義
我們研究的對象是復(fù)雜的智能大廈系統(tǒng),智能大廈系統(tǒng)工程特征之一是:在系統(tǒng)中存在著目標(biāo)與技術(shù)、技術(shù)與產(chǎn)品、產(chǎn)品與價格、價格與系統(tǒng)規(guī)模等許多矛盾的因素和不確定的因素。因此,對於這樣的大系統(tǒng),如果不采取相應(yīng)的措施就對其有關(guān)重大問題進(jìn)行決策,其后果是很難想像的。實踐證明,要最優(yōu)的進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,對系統(tǒng)有關(guān)的重大問題進(jìn)行正確的決策,其關(guān)鍵的一步首先要作好系統(tǒng)規(guī)劃,很難設(shè)想,如果沒有可行的系統(tǒng)規(guī)劃要想作出切合實踐的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計是不可想象的,所以說,系統(tǒng)規(guī)劃在整個智能大廈建設(shè)過程中起著極其重要的作用。
2.1系統(tǒng)規(guī)劃的概念和內(nèi)容
智能大廈的系統(tǒng)規(guī)劃不同於一般工程的系統(tǒng)規(guī)劃,它必需從智能大廈的需求目標(biāo)出發(fā),研究分析:技術(shù)設(shè)計、產(chǎn)品、信息、環(huán)境、政策等方面的可行性,制定出一個智能大廈智能化系統(tǒng)總體構(gòu)想。
所謂系統(tǒng)規(guī)劃就是這樣一個有目標(biāo)的有步驟的探索分析和制定智能化系統(tǒng)總體構(gòu)想的整個過程和結(jié)果。
為了給決策者提供直接判斷和決定系統(tǒng)方案所需的信息和資料,系統(tǒng)規(guī)劃人員使用科學(xué)的工具和方法,對系統(tǒng)的目的、功能、環(huán)境、費用效益等進(jìn)行充分的調(diào)查研究,分析和處理有關(guān)的資料和數(shù)據(jù),作出幾個規(guī)劃模型,并對他們作出定性、定量比較,最后整理成完整、正確與可行的綜合資料,作為決策者選擇可行規(guī)劃的主要依據(jù)。
在系統(tǒng)規(guī)劃階段,主要的任務(wù)是定義系統(tǒng)的概念,明確建立系統(tǒng)的必要性,在此基礎(chǔ)上,明確系統(tǒng)的目的和確定系統(tǒng)的目標(biāo)。同時提出智能大廈系統(tǒng)工程應(yīng)具備的環(huán)境條件及估計系統(tǒng)所有的各種制約條件,最后制定出系統(tǒng)建設(shè)計劃書,計劃書除包含上述內(nèi)容外,還有系統(tǒng)建成的期限,系統(tǒng)投資限額等內(nèi)容。
2.2系統(tǒng)規(guī)劃的基本特性
綜觀上述系統(tǒng)規(guī)劃的概念,系統(tǒng)規(guī)劃有四個基本特性:整體性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性。
2.2.1整體性:智能大廈是由四個基本要素,即建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理四個基本要素,以及通過它們之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)進(jìn)行最優(yōu)組合(系統(tǒng)集成)來提供一個投資合理的、具有高效、舒適、方便環(huán)境的建筑物。構(gòu)成系統(tǒng)的各要素顯然都具有不同的要求,但它們是根據(jù)邏輯統(tǒng)一性的要求而構(gòu)成的整體,智能大廈不是各要素簡單地集合,否則它就不會具有整體的特定功能。因此,即使每個要素亦不都很完善,但它們也可以綜合、統(tǒng)一為具有良好功能的系統(tǒng)。反之,即使每個要素都是很完善的,但作為整體不能集成為某種良好的功能,也就不能稱之為完善的系統(tǒng)。
2.2.2相關(guān)性:系統(tǒng)內(nèi)各要素之間是有機聯(lián)系的,相互作用的,在四個要素之間具有相互依賴的特定關(guān)系。它們之間通過特定的系統(tǒng)集成關(guān)系,有機的結(jié)合在一起,就形成一個具有智能化特定功能的智能大廈系統(tǒng)工程。
2.2.3目的性:為了達(dá)到投資合理,具有高效、舒適、方便環(huán)境的建筑物,這樣總的目的,系統(tǒng)應(yīng)具有一定的目標(biāo)。
2.2.4環(huán)境適應(yīng)性:某一座智能大廈都是存在于社會某一時期的一定物質(zhì)環(huán)境中,它必須能適應(yīng)外部的環(huán)境變化,在研究智能大廈時,環(huán)境往往起著重要作用,必須予以重視。
2.3系統(tǒng)規(guī)劃的作用和意義
系統(tǒng)規(guī)劃是整個智能大廈系統(tǒng)工程建設(shè)的蘭圖,它定義了系統(tǒng)的概念,系統(tǒng)包括的分系統(tǒng)、子系統(tǒng)以及這些系統(tǒng)的規(guī)模,系統(tǒng)集成的要求等,在此基礎(chǔ)上它明確了系統(tǒng)設(shè)定的目的和確定了系統(tǒng)、分系統(tǒng),子系統(tǒng)的目標(biāo),同時提出了制約條件,也提出了系統(tǒng)與分系統(tǒng)建設(shè)計劃、時間進(jìn)度和投資規(guī)模,在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策、環(huán)境上的可行性,以及投資回收的期限和建議等等。所以系統(tǒng)規(guī)劃計劃書是今后智能大廈系統(tǒng)工程設(shè)計、產(chǎn)品選型、招標(biāo)的依據(jù);是工程施工和系統(tǒng)驗收的重要文件;是防止系統(tǒng)盲目建設(shè)隨意擴(kuò)展的約束性文件,因為有了系統(tǒng)規(guī)劃書就能抵制產(chǎn)品推銷商的誤導(dǎo)。它指導(dǎo)也約束了整個智能大廈建設(shè)的全過程。它是系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的根據(jù),合理使用資金的依據(jù)。所以系統(tǒng)規(guī)劃書是建設(shè)智能大廈的關(guān)鍵文件之一。
房地產(chǎn)的開發(fā)商、業(yè)主要十分重視系統(tǒng)規(guī)劃書的制定。智能大廈設(shè)計者、產(chǎn)品供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、工程施工單位和物業(yè)管理公司都在不同階段受規(guī)劃書的約束和使用條件制約,這樣才能把智能大廈系統(tǒng)工程的建設(shè)納入計劃范疇進(jìn)行。
2.4系統(tǒng)規(guī)劃書制定的流程
3.系統(tǒng)規(guī)劃的核心是系統(tǒng)目標(biāo)的確定和分析
3.1系統(tǒng)目標(biāo)的重要性
智能大廈是一項系統(tǒng)工程,智能大廈的建設(shè)目標(biāo)是智能大廈系統(tǒng)工程建設(shè)的依據(jù),它是系統(tǒng)工程活動的出發(fā)點,又是系統(tǒng)活動所指向的終點,因而智能大廈的目標(biāo)也就貫穿于整個工程管理的活動之中,決定著智能大廈系統(tǒng)工程活動的方向和性質(zhì)。
系統(tǒng)目標(biāo)也是考核智能大廈系統(tǒng)的效率和成果的標(biāo)準(zhǔn)。由于目標(biāo)是人們行動預(yù)期達(dá)到的結(jié)果,因而目標(biāo)本身就含著效果的因素,系統(tǒng)目標(biāo)制定的正確與否,以及是否能達(dá)到目標(biāo),意味著智能大廈智能化系統(tǒng)工程的成敗與效率高低。智能大廈系統(tǒng)工程目標(biāo)的確定和實現(xiàn)是智能化建設(shè)的重大決策。在觀察任何智能大廈系統(tǒng)工程問題時,必須經(jīng)常以系統(tǒng)目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn),不允許任何管理活動脫離智能大廈系統(tǒng)目標(biāo)的現(xiàn)象出現(xiàn)。智能大廈的建設(shè)目標(biāo),它不僅是智能大廈的業(yè)主。也是智能大廈的設(shè)計者、承包商和施工單位都十分關(guān)心的問題。也就是說,圍繞著智能大廈系統(tǒng)工程的目標(biāo),把他們緊緊的結(jié)合在一起,只有幾方共同努力,團(tuán)結(jié)協(xié)作,才能把智能大廈系統(tǒng)工程推向前進(jìn)。下邊試圖從宏觀結(jié)構(gòu)談智能大廈的目標(biāo)樹,業(yè)主可以根據(jù)目標(biāo)樹結(jié)合自己的智能大廈的用途和予期的投資強度,設(shè)計出自己建筑的智能化系統(tǒng)工程的具體目標(biāo)來規(guī)劃智能化建設(shè),統(tǒng)一建設(shè)項目設(shè)計、施工的步驟,作到目標(biāo)定性定量管理建設(shè)好智能大廈系統(tǒng)工程。
3.2智能大廈的基本需求
智能大廈是將樓宇自動化管理系統(tǒng)(BMS)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(CNS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)三者通過總體規(guī)劃的方法和策略。進(jìn)行綜合和分解。運用系統(tǒng)工程的觀點,集成在建筑環(huán)境這個支持平臺上,將建筑物的結(jié)構(gòu)(建筑環(huán)境結(jié)構(gòu))、系統(tǒng)(智能化系統(tǒng))、服務(wù)(住、用戶需求服務(wù))和管理(物業(yè)運行管理)四個基本要素進(jìn)行優(yōu)化組合。提供一個投資合理、具有高效、舒適、安全、方便環(huán)境的建筑物,它主要滿足兩項基本要求,六個目標(biāo),四項服務(wù)功能。
3.2.1兩項基本要求
*對管理者來說,智能大廈應(yīng)當(dāng)有一套便于管理、控制、運行、維護(hù)的通信設(shè)施,能以較低的費用及時與外界取得聯(lián)系(例如消防隊、醫(yī)院、安全保衛(wèi)機關(guān)、新聞單位以及各種信息庫等)。
*對使用者來說,智能大廈應(yīng)當(dāng)有一個有利于提高工作效率、激發(fā)人的創(chuàng)造性的環(huán)境。
3.2.2六個目標(biāo)
*能夠提供高度共享的信息資源
*確保提高工作效率和舒適的工作環(huán)境。
(1)高效節(jié)能,節(jié)約管理費用,減少物業(yè)管理人員
(2)適應(yīng)管理工作的發(fā)展需要,具有可擴(kuò)展性、可變性、能適應(yīng)環(huán)境的變化的工作性質(zhì)的多樣化。
(3)各種系統(tǒng)設(shè)備使用管理方便、安全可靠。
(4)投資合理,達(dá)到短期投資長期受益的目的。
3.2.3四項服務(wù)功能
(1)安全性:包括防盜報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、保安巡視管理系統(tǒng)、電梯安全與運行控制系統(tǒng)、周邊防衛(wèi)系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)、應(yīng)急呼叫系統(tǒng)等。
(2)舒適性:包括空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電力供應(yīng)系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、多媒體音響系統(tǒng)、智能卡系統(tǒng)、停車場管理與娛樂管理系統(tǒng)等。
(3)便捷性:包括辦公自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)、商業(yè)服務(wù)系統(tǒng)、飲食服務(wù)系統(tǒng)、酒店管理系統(tǒng)等。
(4)可用性:包括共享設(shè)備、信息、系統(tǒng)和服務(wù)設(shè)施方便用戶的使用。
原則上,上述四項服務(wù)功能可根據(jù)建筑物擁有者的需求,投資力度因素進(jìn)行適當(dāng)裁剪,構(gòu)成一個實用、高效、先進(jìn)的智能大廈。
3.3智能大廈基本目標(biāo)樹和目標(biāo)樹說明
智能大廈系統(tǒng)工程的目標(biāo)是一個層次型的樹狀結(jié)構(gòu),因為系統(tǒng)工程每個階段都有它的具體目標(biāo),因為系統(tǒng)規(guī)劃是系統(tǒng)工程的開始階段,它的目標(biāo)應(yīng)該是系統(tǒng)的總目標(biāo),也就是樹根和主干,其它階段目標(biāo)都源於它。
智能大廈系統(tǒng)工程目標(biāo)樹如圖3示:
3.4系統(tǒng)目標(biāo)分析和確定
系統(tǒng)目標(biāo)分析和確定作用在于為今后的分析工作打下良好的基礎(chǔ),為了系統(tǒng)模型的建立取得必要的信息,分析和確定智能大廈智能化系統(tǒng)的目的和目標(biāo),分析和定義系統(tǒng)需要的功能,進(jìn)而以這些數(shù)據(jù)作出智能化系統(tǒng)概略模型,進(jìn)行系統(tǒng)可行性分析,借以得到概要設(shè)計技術(shù)條件。
系統(tǒng)目標(biāo)分析和確定詳細(xì)步驟和內(nèi)容如下:
3.4.1系統(tǒng)需求定義,了解和掌握智能大廈智能化系統(tǒng)的需求定義,分析這些需求定義是否確切、完整、合理。
3.4.2系統(tǒng)目的和目標(biāo)的分析和確定
(1)分析和明確建立系統(tǒng)的目的,進(jìn)而確定系統(tǒng)的目標(biāo)
在確定系統(tǒng)目標(biāo)時,必須要有總體觀點和長遠(yuǎn)觀點,也就是說不僅要求系統(tǒng)在技術(shù)上是先進(jìn)的,在經(jīng)濟(jì)上是合理的,而且要考慮到智能化系統(tǒng)與建筑兼容性,以及隨著客觀環(huán)境條件變更時的適應(yīng)性。智能大廈智能化系統(tǒng)是多目標(biāo)系統(tǒng),要把目標(biāo)分為主要目標(biāo)和次要目標(biāo),并用目標(biāo)樹形式來表示之。
(2)在達(dá)到目標(biāo)的前題下,分析圍繞系統(tǒng)的環(huán)境等約束條件。如環(huán)境、資金、材料、信息、期限等對系統(tǒng)的制約,據(jù)此,提出相應(yīng)的要求和措施。
(3)技術(shù)條件的分析與定義,分析和討論為了達(dá)到目的與目標(biāo)時,系統(tǒng)所必須具備的技術(shù)條件,在分析討論的基礎(chǔ)上對它們進(jìn)行整理,歸納成文件并作出明確定義。
(4)系統(tǒng)功能的分析與定義,首先分析為滿足系統(tǒng)技術(shù)條件所應(yīng)具備的條件的各種功能建立系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖,定義系統(tǒng)的功能技術(shù)條件,其次,分析和簡明規(guī)定這些功能的約束條件;最后,對在一定環(huán)境條件下所能達(dá)到的功能,必須用定量指標(biāo)來表明其達(dá)到的程度。
(5)根據(jù)概要設(shè)計分析成功的可能性,首先建立系統(tǒng)概要模型,在此基礎(chǔ)上分析目的和目標(biāo)成功的可能性。
(6)若不能取得可以成功的技術(shù)條件時,則采取下述措施之一進(jìn)行調(diào)整。
1)修改概要模型
2)對功能要求進(jìn)行分析
3)對技術(shù)條件進(jìn)行分析
4)對目的,目標(biāo)進(jìn)行分析
以上簡要地概括了我們在作智能大廈系統(tǒng)規(guī)劃一般常規(guī)的目標(biāo)分析與確定的步驟和內(nèi)容,在具體實施時可以根據(jù)所建智能大廈的規(guī)模,所包括項目的內(nèi)容和等級進(jìn)行擴(kuò)充或刪節(jié)。
4.智能大廈系統(tǒng)規(guī)劃方法論
智能大廈智能化系統(tǒng)規(guī)劃方法論基本特點歸納分述如下:
4.1制定系統(tǒng)規(guī)劃方法上整體化
智能大廈智能化系統(tǒng)包括了許多分系統(tǒng)和子系統(tǒng),在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃時應(yīng)把它們看作為一個有機整體,因此,在研究規(guī)劃方法上要整體化。
基于智能大廈整體化的概念建立起一系列衡量系統(tǒng)效果的綜合指標(biāo),如成本、壽命、效能/成本比、系統(tǒng)成本/效益費用比等。在實踐中,某些技術(shù)措施從局部來看效果是好的,但從全局來看就不一定好,另外有些技術(shù)措施從局部來看不太理想,但從全局來看卻有應(yīng)用價值。因此,只有根據(jù)整個系統(tǒng)的總體目標(biāo)來分析,才能作出科學(xué)的判斷。
在設(shè)計智能大廈智能化系統(tǒng)時,誠然要盡量采用一些新技術(shù)、新產(chǎn)品,以提高系統(tǒng)的效能,但同時還必須考慮到,為此付出的代價(成本)。因而必須在滿足所要求的技術(shù)性能范圍內(nèi),通過效能/成本比這一指標(biāo)來全面衡量。
另外在設(shè)計、規(guī)劃智能大廈系統(tǒng)時,不但要考慮智能大廈建造的費用,而且還要考慮今后長期運行維護(hù)費用。以保證它的整體經(jīng)濟(jì)性。一般采用造價/維護(hù)費用比這個指標(biāo)來衡量。
隨著科學(xué)技術(shù)日益發(fā)達(dá),技術(shù)更新淘汰快,如果一項智能大廈智能化系統(tǒng)工程周期長,當(dāng)它進(jìn)入鑒定時,某些技術(shù)已經(jīng)陳舊落后,失去了它的使用價值,這時所化費的人力、物力和資金就失去了原有的意義。于是應(yīng)該用時間價值這一綜合性指標(biāo)來衡量系統(tǒng)的效果。
總之,為了保證系統(tǒng)的整體性,就需要運用現(xiàn)代信息系統(tǒng)和系統(tǒng)工程的方法來統(tǒng)盤地考慮這個問題,把全部過程嚴(yán)密地聯(lián)結(jié)成一個整體,全面地考慮和調(diào)整整個規(guī)劃過程,以便實現(xiàn)綜合最優(yōu)化。
4.2技術(shù)應(yīng)用的綜合化
一般大規(guī)模的復(fù)雜系統(tǒng)幾乎都是一個技術(shù)的綜合體。智能大廈系統(tǒng)工程也不例外,它是4C技術(shù)與建筑技術(shù)巧妙的結(jié)合。所謂技術(shù)的綜合運用,并不是將各種技術(shù)進(jìn)行簡單的堆砌,而是從系統(tǒng)的總目標(biāo)出發(fā),將各有關(guān)技術(shù)協(xié)調(diào)配合,綜合運用。
人們常??梢钥吹?,具有同樣效能,同樣規(guī)模智能大廈所采用的技術(shù)方案迥然不同,所花費的代價相差很大,這表明,研究各種技術(shù)的綜合應(yīng)用是一門很重要的學(xué)問。
綜合運用各項技術(shù)的另一個重要方面是創(chuàng)造新型的技術(shù)綜合體。例如,智能大廈集成系統(tǒng)是計算機控制和管理的當(dāng)代先進(jìn)的技術(shù)綜合體,但這里并沒有什么重大基礎(chǔ)理論的突破,而只是綜合運用,計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、多媒體技術(shù)和管理科學(xué)的成果所獲得的成就。對智能大廈的各組成部分之間的關(guān)系,越是揭示的清晰、深刻、準(zhǔn)確就越能最佳的綜合應(yīng)用。
一個大規(guī)模的智能大廈系統(tǒng)往往不是單純的技術(shù)系統(tǒng),而是涉及到許多社會的、經(jīng)濟(jì)的因素,構(gòu)成一個復(fù)雜的社會經(jīng)濟(jì)-技術(shù)系統(tǒng),促使自然科學(xué)和社會科學(xué)建筑科學(xué)日益緊密地結(jié)合在一起,這是智能大廈發(fā)展的一個特點,所以在作規(guī)劃時必須重視技術(shù)應(yīng)用上的綜合化。
4.3管理科學(xué)化
一個復(fù)雜的大規(guī)模的智能大廈系統(tǒng)工程,往往有兩個并行的過程,一個是工程技術(shù)過程,一個是工程技術(shù)的控制過程。工程技術(shù)的控制過程包括:系統(tǒng)規(guī)劃、組織、控制工程進(jìn)度,對各種方案進(jìn)行分析,比較和決策,評價技術(shù)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果等,統(tǒng)稱之管理。管理工作對促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,提高效率和合理利用資源等有著十分重要意義。只有科學(xué)管理,才能充分發(fā)揮技術(shù)的效能。由于一大規(guī)模的智能大廈系統(tǒng)工程,往往需要很多單位和各行各業(yè)人員參加,并使用多種技術(shù),投入巨額資金,材料和設(shè)備,這就使得僅憑經(jīng)驗、直觀的、生產(chǎn)方式的管理方法是根本不適應(yīng)的,管理不善將會大大拖延工程周期,使工程質(zhì)量得不到保證,甚至由于管理失誤,而使工程任務(wù)受到重大損失。因此,管理科學(xué)化成為智能大廈系統(tǒng)工程極為重要的問題之一。
管理工作涉及到組織機構(gòu),物業(yè)管理體制到人員,設(shè)備和工作效率的分析,工作環(huán)境布局,工作步驟的組織,以及工作進(jìn)程的計劃、檢查與控制等問題的研究。所以在作規(guī)劃時,對智能大廈工程建設(shè)管理,使用運行管理都要有所考慮。
5.加強智能大廈系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計提高智能大廈建設(shè)的整體水平。
近幾年我國一些單位投入了大量資金,修建了許多智能大廈,這些智能大廈工程對于我國智能大廈建設(shè)的發(fā)展起到積極推進(jìn)的作用。但是在智能大廈建設(shè)中沒有系統(tǒng)規(guī)劃,不知道他建的大廈智能化作到什么程度,怎么樣的建筑才能算是智能大廈等等,所以這是經(jīng)常遇到的問題。往往會受一些產(chǎn)品推銷商的誤導(dǎo),有的說有綜合布線系統(tǒng)就是智能大廈,就作綜合布線系統(tǒng),有的說有設(shè)備控制系統(tǒng)就是智能大廈,就上設(shè)備控制系統(tǒng)等等。造成了資金的浪費和功能的低下。我們有體會,我們給一個單位作了系統(tǒng)規(guī)劃工作、利用有限的資金,保證智能大廈主要功能的實現(xiàn)。而另一些單位沒有規(guī)劃,一個一個系統(tǒng)獨立的建設(shè)資金投入大,效果卻不好。因此,在我國智能大廈系統(tǒng)工程建設(shè)過程中,迫切需要從智能大廈整體出發(fā),全面規(guī)劃,統(tǒng)籌安排,力爭用有限的資金和先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)我國智能大廈產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展的歷史任務(wù)。這方面國家建設(shè)部及工程勘察司、智能大廈推廣中心作了許多指導(dǎo)性工作,推動了我國智能大廈的發(fā)展,還應(yīng)該對建設(shè)業(yè)主的某項具體智能大廈系統(tǒng)規(guī)劃,作指導(dǎo)性的要求,我認(rèn)為這對開展智能大廈系統(tǒng)工程的研究和推廣應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。
結(jié)束語
幾年來,由于工作需要,作了幾個大廈的智能化系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計工作,我們感到:業(yè)主有系統(tǒng)規(guī)劃,或要我們首先給他們作規(guī)劃的單位智能大廈系統(tǒng)功能實現(xiàn)都比較合理,并且可以進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計為業(yè)主節(jié)約了一定的資金投入。另外,在承擔(dān)沒有規(guī)劃的智能大廈建設(shè)中,感到有些分系統(tǒng)或子系統(tǒng)不是配置不合理,就是與整體不協(xié)調(diào),資金投入也大,總感到只是為作工程而工程,而不是在建造“智能大廈”這個人們想象中的藝術(shù)品。所以本文從智能大廈系統(tǒng)工程過程完整性出發(fā),簡要敘述了系統(tǒng)規(guī)劃的必要性,如有不對的地方請建筑業(yè)主、有關(guān)專家批評指正。
參考文獻(xiàn)
一、智能小區(qū)的現(xiàn)狀與發(fā)展前途
1.智能小區(qū)的概念
智能建筑是計算機、通訊、建筑藝術(shù)以及圖象信息等多種技術(shù)集成后經(jīng)先進(jìn)設(shè)計和嚴(yán)格施工而得到的具有安全、高級、舒適、健康、溫馨等特征的建筑。它涵蓋智能自動化、信息化、生態(tài)化等多方面的內(nèi)容。
把智能建筑技術(shù)擴(kuò)展到一個區(qū)域的幾座智能建筑進(jìn)行綜合管理,再分層次地連接起來進(jìn)行統(tǒng)一管理,這樣的區(qū)域被稱為智能小區(qū)。即采取集中控制、模塊化結(jié)構(gòu)的設(shè)計方式,所有子系統(tǒng)的管理都集中在綜合控制中心。綜合控制中心的管理人員可以查詢和確認(rèn)小區(qū)內(nèi)住戶家庭中的安全狀況及三表狀況等。智能小區(qū)是繼智能建筑之后的又一個熱點趨勢。
2.智能小區(qū)的現(xiàn)狀
當(dāng)前智能住宅小區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)的基本配置主要包括以下幾個方面:
信息通訊系統(tǒng):提供用戶話音通信,視頻廣播,寬帶信息服務(wù)。
安全防范系統(tǒng):
a)小區(qū)周界報警,設(shè)置紅外、微波等裝置,中心能夠顯示各報警路段和報警時間。
b)攝像監(jiān)視,小區(qū)重點部位設(shè)置相應(yīng)的探測器或攝像機,監(jiān)視有關(guān)信息和傳輸圖象并進(jìn)行記錄和存儲。可視對講。
c)小區(qū)居民室內(nèi)具有燃?xì)庑孤秷缶㈤T磁、紅外、玻璃破碎、漏水檢測、緊急求助等功能。
d)小區(qū)室外公共場所設(shè)置有線廣播系統(tǒng)。
e)通過智能卡或其他形式對進(jìn)出車輛進(jìn)行管理和計費。
建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng):
a)通過給排水監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視,顯示有關(guān)的運行狀態(tài)。
b)電梯工作狀態(tài)的故障狀態(tài)及所在樓層位置受到監(jiān)視。
c)照明設(shè)備的監(jiān)控。
物業(yè)管理系統(tǒng):
a)配置實用的計算機物業(yè)管理軟件,實現(xiàn)小區(qū)物業(yè)管理計算機化,建立小區(qū)管理信息系統(tǒng)。
b)實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能。
c)各系統(tǒng)實現(xiàn)信息連通,統(tǒng)一管理。
當(dāng)然,在實際建設(shè)過程中,還可根據(jù)市場需要,進(jìn)行其他功能的添配。
但是,目前智能小區(qū)建設(shè)中也還存在著不少問題。一般小區(qū)為了實現(xiàn)集中監(jiān)控的目的,在中央控制室設(shè)置以計算機為核心的中央站,分站則以微處理機為核心,形成集散型的分布式計算機系統(tǒng)。而其分站的微處理機有以單片機為主的486、586等,有進(jìn)口的DCS模塊。要么產(chǎn)品先進(jìn)性不強,要么成本較高。使得智能小區(qū)管理系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性和先進(jìn)性不高。同時由于智能小區(qū)工程建設(shè)是分期進(jìn)行的,這也使得系統(tǒng)增容的可擴(kuò)充性也不強。
也有一些智能小區(qū)控制系統(tǒng)按功能劃分,各子系統(tǒng)之間垂直分割,不能共享信息,設(shè)備重復(fù)投資。
這些問題的解決可以從以下幾個角度來考慮:
考慮到設(shè)備和技術(shù)的先進(jìn)性,智能小區(qū)系統(tǒng)采用LonWorks總線技術(shù),使整個小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)達(dá)到先進(jìn)性。
LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)包括由一個或多個通信通道連接起來的智能模塊即智能節(jié)點,節(jié)點間通過LonTalk協(xié)議進(jìn)行通信。智能模塊可以編程實現(xiàn)信息的發(fā)送和對外來指令的響應(yīng)。因為智能模塊具有成本低,兼容性好的特點,考慮到智能小區(qū)工程建設(shè)分期進(jìn)行的實際情況,非常有利于系統(tǒng)增容的可擴(kuò)充性。
目前推出的LNS構(gòu)架的智能小區(qū)控制系統(tǒng),完全是因為LNS多客戶多服務(wù)器技術(shù)可以給網(wǎng)絡(luò)使用者帶來很多好處:大大減少開發(fā)時間和費用;簡單的系統(tǒng)集成;訪問數(shù)據(jù)不受限制等等。這也是本文所述演示系統(tǒng)采用LNS構(gòu)架的原因。
3.智能小區(qū)的發(fā)展前途
智能小區(qū)在未來的發(fā)展主要有兩個方面:
一是“以人為本”的思想。小區(qū)建設(shè)在未來將逐漸深入到建設(shè)智能化家庭的建設(shè)。比如使小區(qū)居民可以在家實現(xiàn)“電子貨幣”交易或網(wǎng)上購物、網(wǎng)上醫(yī)療診斷、參觀虛擬博物館和圖書館、點播VOD家庭影院;甚至在外的小區(qū)居民或者智能小區(qū)管理控制中心都可以對小區(qū)居民家里的空調(diào)設(shè)備和家庭電器進(jìn)行遙控,能夠隨時隨地查詢和確認(rèn)家庭中的安全狀況等??傊?,未來智能小區(qū)的設(shè)計將堅持人性化的系統(tǒng)設(shè)計思想,最大限度地向居民提供溫馨舒適、方便周到和經(jīng)濟(jì)的服務(wù),處處為居民著想。
其次,“節(jié)能”的思想。環(huán)保是21世紀(jì)的重要主題,所以未來的小區(qū)建設(shè)將更多的考慮到環(huán)保問題。主要體現(xiàn)在小區(qū)住宅能源的供應(yīng)上,要本著節(jié)能的原則,讓小區(qū)設(shè)施在成為服務(wù)環(huán)節(jié)中的一員的同時,使小區(qū)居民、小區(qū)設(shè)施、小區(qū)環(huán)境高度統(tǒng)一、和諧,融為一體。二、LNS技術(shù)
LNS(LonWorksNetworkService)是Echelon公司最新開發(fā)出來的LON總線的開發(fā)工具,它提供用戶一個強大的客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,是未來LON總線的可互操作性基礎(chǔ)。使用LNS提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以保證從不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上提供的網(wǎng)絡(luò)管理工具可以一起執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安裝、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測;而眾多的客戶則可以同時申請這些服務(wù)器所提供的網(wǎng)絡(luò)功能。
LNS提供壓縮的、面向?qū)ο蟮木幊棠J剑蟠鬁p少了用戶開發(fā)時間和對系統(tǒng)的要求。它將網(wǎng)絡(luò)變成一個層次化的對象,通過對象的屬性、事件和方法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。且訪問數(shù)據(jù)不受限制,允許用戶同時使用多臺人機接口(HMI)、SCADA站、數(shù)據(jù)站,同時訪問網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。且為使用戶的系統(tǒng)設(shè)計簡單,LNS盡可能的提供了自動化的功能。
LNS構(gòu)架和主機是無關(guān)的,它支持任何平臺的用戶,這些平臺可以是嵌入式的微處理器,也可以是WindowsPC機、UNIX工作站。主機是通過LNS的API(ApplicationProgrammIterface)來操作LNS的。LNS主機API是一個代碼層,對不同的開發(fā)平臺提供各種不同的編程工具,從而大大簡化了系統(tǒng)集成。
LNS構(gòu)架主要包括四個主要的組件:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)服務(wù)器(NSS)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接口(NSI)、LCA對象服務(wù)器和LCA數(shù)據(jù)服務(wù)器。
三、LNS構(gòu)架的智能小區(qū)安防及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究
LNS構(gòu)架的智能小區(qū)演示系統(tǒng)具有多種功能,如三表的遠(yuǎn)程抄表、安防技術(shù)、聯(lián)動控制、家電控制等,現(xiàn)就遠(yuǎn)程抄表和安防技術(shù)對其管理進(jìn)行較詳細(xì)說明。
1.下位機硬件結(jié)構(gòu)
下位機硬件主要包括智能節(jié)點、路由器、時鐘模塊和接口卡。
現(xiàn)場信號有三表讀數(shù)、各報警傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)等,將這些信號與神經(jīng)元芯片相連,加上一個收發(fā)器即可構(gòu)成一個現(xiàn)場智能節(jié)點。由于神經(jīng)元芯片有11個I/O口和2K的RAM,加少量調(diào)理電路即可直接與三表信號量相連,而報警信號則可直接與神經(jīng)元芯片相連。最后將所有的節(jié)點都掛接在LON總線上,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蔀榭偩€型或星型或自由拓?fù)湫?。?jié)點間可通過LonTalk協(xié)議相互通訊。
由于智能小區(qū)建筑的分散性和各棟樓施工要求可能不同,使用路由器將大大突破傳統(tǒng)總線的局限——不受通信距離、通信介質(zhì)和通信速率的限制。使得在一個小區(qū)內(nèi)可兼顧技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的不同要求,采用不同的通信介質(zhì),在不同的段內(nèi)兼容不同的通信速率。
2.上位機監(jiān)控與管理
上位機可以采用多種技術(shù)和LON總線進(jìn)行通訊,LonmanagerDDE、LNSDDE和LNSAPI,已自主完成了多種驅(qū)動軟件的開發(fā)。實現(xiàn)了與FIX、INTOUCH、KingView等多種工業(yè)組態(tài)軟件與LON網(wǎng)絡(luò)的連接,方便了用戶界面的迅速開發(fā)。同時也支持Delphi、VB、VC、EXCEL等語言的開發(fā)。
基于智能小區(qū)控制對大量的控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置之間的通訊的需要,上位機一般采用具有“監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集”功能的組態(tài)軟件,如FIX、INTOUCH、組態(tài)王(KingView)等,以便能以高性能和高可靠性對眾多的控制器和其他現(xiàn)場部件進(jìn)行控制和監(jiān)視,且能隨時對各種事件作出反應(yīng),并且不丟失任何重要數(shù)據(jù)和報警信息。
我們在演示系統(tǒng)的上位機采用組態(tài)王(KingView)來監(jiān)控和采集數(shù)據(jù)。
組態(tài)王有著易于使用的圖形界面,方便智能小區(qū)管理員的操作。組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò)功能使小區(qū)監(jiān)控現(xiàn)場與各個部門建立起聯(lián)系,在任何需要的時候把現(xiàn)場的信息實時的傳送到控制室,保證信息的暢通。
組態(tài)王能連接PLC、智能儀表、板卡、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集裝置(RTU)等數(shù)百種外部設(shè)備,組態(tài)王通過驅(qū)動程序和這些工控設(shè)備相通訊。組態(tài)王軟件系統(tǒng)與最終用戶使用的具體的PLC或現(xiàn)場部件無關(guān)。對于不同的硬件設(shè)施,只需為組態(tài)王配置相應(yīng)的通信驅(qū)動程序即可。
組態(tài)王同時保留了DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)交換)通訊方式。組態(tài)王通過DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)交換)和其他的應(yīng)用程序之間交換數(shù)據(jù)。通過DDE,開發(fā)者可利用PC機豐富的軟件資源來擴(kuò)充“組態(tài)王”的功能,比如用Excel從“組態(tài)王”的數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù),對生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行優(yōu)化計算,然后組態(tài)王再從Excel中讀出結(jié)果來控制各個生產(chǎn)參數(shù);可以利用VISUALBASIC開發(fā)服務(wù)程序,完成數(shù)據(jù)采集、報表打印、多媒體聲光報警等功能,從而很容易的組成一個完備的上位機管理系統(tǒng);還可以和數(shù)據(jù)庫程序、人工智能程序、專家系統(tǒng)等進(jìn)行通訊。
在智能小區(qū)的控制中,驅(qū)動軟件我們選用LNSDDEServer。
LNSDDEServer能完成LonWorks智能模塊和Windows應(yīng)用程序間的數(shù)據(jù)交換,使得Windows應(yīng)用程序可以作為一個DDE客戶程序來監(jiān)控LonWorks網(wǎng)絡(luò),即采集Lonworks網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并發(fā)送一定的指令來改變LonWorks網(wǎng)絡(luò)的某些操作。在智能小區(qū)的控制中,下位機設(shè)備就是由基于LonWorks網(wǎng)絡(luò)的智能模塊構(gòu)成,因此在上位機組態(tài)王就可以通過LNSDDEServer與下位機智能節(jié)點和其他Windows應(yīng)用程序進(jìn)行通訊。其具體配置步驟如下:
先在組態(tài)王的設(shè)備庫中選擇DDE,然后按“設(shè)備配置向?qū)А钡奶崾疽徊讲酵瓿杉纯?。第一步選擇“DDE”;第二,“給安裝的DDE設(shè)備指定連接對象名”對話框中,輸入連接設(shè)備的邏輯名;第三步,“服務(wù)程序名”則是與“組態(tài)王50”交換數(shù)據(jù)的程序名,一般是I/O服務(wù)程序,或者是Windows應(yīng)用程序:“話題名”則是指本程序和服務(wù)程序進(jìn)行DDE連接的話題名(Topic)?!皵?shù)據(jù)交換方式”一般選擇“標(biāo)準(zhǔn)的Windows數(shù)據(jù)交換”;最后單擊“完成”即可。組態(tài)王50將自動完成驅(qū)動程序的啟動和通信,不再需要用戶人工進(jìn)行。
然后,在定義I/O變量時,在變量屬性的“連接設(shè)備”項中選擇使用上面定義的邏輯連接設(shè)備名,在“項目名”中輸入DDE會話的項目名即可。注意,只有I/O類型的變量才有這兩項。
這樣,定義好的變量就可以自動啟動LNSDDE與下位機的智能節(jié)點進(jìn)行通訊。
上位機還可以利用VISUALBASIC開發(fā)服務(wù)程序,完成數(shù)據(jù)采集、報表打印、多媒體聲光報警等功能。在VISUALBASIC可視化編程工具中,DDE連接是通過控件的屬性和方法來實現(xiàn)的。對于作為“顧客”的文本框、標(biāo)簽或圖片框,要設(shè)置LinkTopic、LinkItem、LinkMode三個屬性。如果組態(tài)王作為“顧客”想VB請求數(shù)據(jù),需要定義變量時說明服務(wù)器程序的三個標(biāo)識名,即:應(yīng)用程序名設(shè)為VB可執(zhí)行程序的名字,把話題名設(shè)為VB中窗體的LinkTopic屬性值,項目名設(shè)為VB控件的名字。
總之,兩種方式的數(shù)據(jù)采集都是通過驅(qū)動程序和下位機交換數(shù)據(jù)的。從而很容易的組成一個完備的上位機管理系統(tǒng)。
3.網(wǎng)絡(luò)功能
組態(tài)王5.0可運行在基于EtherNET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)上,使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機以及更高層次的廠級連網(wǎng)。
TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供了在不同硬件體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的計算機組成的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信的能力。一臺PC機通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以和多個遠(yuǎn)程計算機(即遠(yuǎn)程節(jié)點)進(jìn)行通訊。在“組態(tài)王”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,直接參與現(xiàn)場控制的PC機作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,其他站點作為網(wǎng)絡(luò)客戶機共享服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。
用戶要實現(xiàn)“組態(tài)王”的網(wǎng)絡(luò)功能,必須滿足以下條件:(1)將“組態(tài)王”50安裝在網(wǎng)絡(luò)版Windows3x、Windows95或WindowsNT上,并啟動TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,即利用“組態(tài)王”網(wǎng)絡(luò)功能的PC機必須首先是某個局域網(wǎng)上的站點并啟動該網(wǎng)。(2)客戶機和服務(wù)器必須安裝并同時運行“組態(tài)王”。
四、總結(jié)
利用LNS構(gòu)架的智能小區(qū)演示系統(tǒng),在上位機通過組態(tài)軟件如組態(tài)王以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集與監(jiān)控,便于智能小區(qū)的集中管理,且界面友好簡單,控制快捷可靠。下位機采用LON控制網(wǎng)絡(luò),成本低,可擴(kuò)充性。整個系統(tǒng)開發(fā)時間和費用小,集成簡單,且安全可靠,是智能小區(qū)控制可選的最佳控制方案之一。
參考文獻(xiàn)
1.1家庭用電數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)中心的核心任務(wù)是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用,要區(qū)分不同的數(shù)據(jù)來源,采用不同的采集方式和應(yīng)用方式。對于用戶初始注冊,系統(tǒng)采用門戶網(wǎng)站的方法,由單個家庭發(fā)起,系統(tǒng)實時注冊。對于用電信息的管理,由于用戶數(shù)量龐大分散,應(yīng)采用數(shù)據(jù)中心發(fā)起,在每日凌晨用批處理的方式,分批向集中器或家庭網(wǎng)關(guān)下達(dá)傳輸信息的指令,將上日家庭合計分時用電信息及單電器分時用電信息上傳至數(shù)據(jù)中心。
1.2設(shè)備信息管理家庭網(wǎng)關(guān)、集中器、智能插座、家用電器等設(shè)備信息,要分成設(shè)備內(nèi)容信息管理和設(shè)備狀態(tài)信息管理兩類,采用不同的信息采集方式。內(nèi)容信息一般要求在用戶注冊時一次性填寫上傳,保留在家庭數(shù)據(jù)檔案內(nèi)。內(nèi)容信息的修改和增添由終端直接對家庭網(wǎng)關(guān)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新,數(shù)據(jù)中心的內(nèi)容數(shù)據(jù)更新采用日終批處理的方式,抓取家庭網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行對比,有變更的再進(jìn)行數(shù)據(jù)中心檔案更新。對于設(shè)備狀態(tài)的信息,采用用戶發(fā)起的方式,當(dāng)用戶要利用管理系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作時,數(shù)據(jù)中心實時向家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)出查詢信息,家庭網(wǎng)關(guān)將設(shè)備的實時狀態(tài)上報給數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心再執(zhí)行用戶發(fā)出的遠(yuǎn)程操作的指令。這樣設(shè)計的目的是數(shù)據(jù)中心平時并不要關(guān)心每個系統(tǒng)終端的在線狀態(tài),只有在用戶發(fā)起操作請求時,再即時檢測終端的在線狀態(tài),這樣也可以大大減輕系統(tǒng)的負(fù)荷和通信量。
1.3地理信息管理數(shù)據(jù)中心通過集中器尋址家庭網(wǎng)關(guān),數(shù)據(jù)中心要建立用戶地理信息的專用數(shù)據(jù)庫,分區(qū)域、分城市、分省份對家庭用電信息進(jìn)行統(tǒng)計分析,今后要在數(shù)據(jù)中心內(nèi)建立用電管理信息的數(shù)學(xué)模型,通過對海量用電信息的分類、分時、分地的梳理分析,建立用電管理和調(diào)度的輔助決策系統(tǒng),為地方政府、電力公司、相關(guān)企業(yè)提供有價值的電力及能源管理信息。
1.4終端管理智能手機、PAD、個人電腦等都作為系統(tǒng)的終端,利用移動互聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)中心,各類終端不同于家庭網(wǎng)關(guān)、集中器的專用終端,各種終端均可以進(jìn)行同一類應(yīng)用的操作,因此,各種設(shè)備之間的關(guān)系,需要通盤考慮用戶的注冊管理,考慮到系統(tǒng)用戶修改情況。
2數(shù)據(jù)中心的信息采集
數(shù)據(jù)中心的信息采集包含對家用電器基本信息的采集、智能插座信息的采集、家庭用電信息的采集、城市電網(wǎng)信息的采集,小區(qū)微電網(wǎng)信息的采集等家用電器的相關(guān)信息是家庭用電信息分析和管理的基礎(chǔ),家用電器信息采集采用外部錄入的方式,并隨時可修改。智能插座是連接家用電器和家庭網(wǎng)關(guān)的主要節(jié)點,對智能插座采集的信息主要有:插座編號、對應(yīng)的電器名稱、編號、通斷狀態(tài)、溫控、光控等傳感器的設(shè)置數(shù)值、電器預(yù)約信息、電器目前工作狀態(tài)等。數(shù)據(jù)中心每日對家庭用電的信息采集一次,內(nèi)容包括當(dāng)日或每小時的家庭家用電器總用電量,當(dāng)日峰電使用量,谷電使用量等。家庭用電信息采集一般在日終由數(shù)據(jù)中心發(fā)起,特殊情況時也可以對家庭當(dāng)日的實時用電信息進(jìn)行采集。城市電網(wǎng)是家庭用電的主要供電方,家庭網(wǎng)關(guān)從城市電網(wǎng)獲取的信息主要有峰電信息、谷電信息、限電信息、維修信息、電價信息、家庭每月的用電信息、收取客戶電費信息、電網(wǎng)公司的服務(wù)信息、電網(wǎng)公司發(fā)送的廣告信息等。居民小區(qū)或社區(qū)進(jìn)行微電網(wǎng)建設(shè)是未來新能源應(yīng)用的趨勢,隨著智能電網(wǎng)的整體推進(jìn),輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的體制分離,家庭供電的渠道將日趨多樣化,居民用電的選擇性也會逐步增加,家庭網(wǎng)關(guān)從小區(qū)微電網(wǎng)獲取的信息主要有峰電信息、谷電信息、無電信息、維修信息、電價信息、家庭每月的用電信息、收取客戶電費信息、小區(qū)和社區(qū)的服務(wù)信息、小區(qū)和社區(qū)發(fā)送的廣告信息等。
3信息中心的數(shù)據(jù)存儲
3.1對家用電器基本信息的存儲對家用電器基本信息的存儲以數(shù)據(jù)庫的方式存儲,存儲的內(nèi)容包括家用電器的類型、品牌、生產(chǎn)廠家、型號、額定功耗、生產(chǎn)日期、安裝日期等。存儲以每一件已錄入的家用電器信息為一個單元,用戶可自行修改或增減存儲的內(nèi)容。存儲時給每一件家用電器一個編號,編號除滿足家庭網(wǎng)關(guān)對本戶家用電器管理的需要外,還應(yīng)兼顧日后社會對這些信息分類匯總的需要。家用電器基本信息的存儲時間為永久存儲。
3.2家庭用電信息的存儲單個家庭用電信息每24小時采集一次,數(shù)據(jù)中心從家庭網(wǎng)關(guān)或集中器直接讀取當(dāng)日分小時的耗電信息,將該信息分別存放在家庭耗電信息和電器耗電信息兩個數(shù)據(jù)庫內(nèi)。用電信息每日進(jìn)行累計,每月最后一天將當(dāng)月的用電信息累計結(jié)果存儲,年終時再將本年度的累計信息存儲,數(shù)據(jù)中心可隨時查詢到單個家庭及電器本月已使用的電量、歷史上每個月使用的電量、歷史上每年使用的電量。家庭用電信息為永久保存,單個家用電器的用電信息保存年限暫定為20年。
3.3對家庭使用峰電、谷電信息的存儲峰電和谷電是電網(wǎng)公司調(diào)配用電運行的重要手段,是用價格調(diào)峰錯谷的應(yīng)用工具,數(shù)據(jù)中心應(yīng)分別記錄單個家庭使用峰電和谷電的數(shù)量,按日進(jìn)行累計,按月保留累計結(jié)果。并根據(jù)峰電和谷電的月度價格計算除各自的電費并予以存儲。隨著智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的深入,現(xiàn)行的按大時段計費的峰谷電模式會為更小的分時單元,數(shù)據(jù)中心應(yīng)記錄每一個時段的信息指令。
3.4對家庭使用網(wǎng)電和區(qū)電信息的存儲隨著新能源應(yīng)用的逐步推廣,一些新建小區(qū)將會使用新能源組成的微電網(wǎng),形成家庭多種用電的選擇。數(shù)據(jù)中心對網(wǎng)電和區(qū)電的信息要分別記錄、分別計量、分別存儲。