緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的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。
1.2從作用的領域來劃分。從作用的領域看,可以劃分為政治職能、經濟職能、文化職能、社會職能等。這些職能集中體現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、協調職能、控制職能等。這些行政職能不僅為不同類型的國家所必需,而且為不同領域的行政管理所必需。這是行政管理作為一個周而復始的循環過程,為維護自身良性運轉所必須具有的共同的職能。與行政管理的總體職能相對應,有的人將這些行政職能稱為分部職能或者運作職能。
1.4從作用性質來劃分。從作用的性質看,可以劃分為統治性職能、保衛性職能、管理性職能、服務性職能等。隨著社會經濟、教育、文化、科技等的發展,相應地,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治職能,它是指通過行政強制力機構(加公安機關、國家安全機關、軍事機關、情報機關等等),行使約束性、控制性、防御性、保衛性以及鎮壓性的功能。以維護有利于統治階級的社會秩序及內外環境,這是任何國家的行政管理都不可缺少的職能。
2.2經濟職能。這是行政管理員重要的一項基本職能。從國家產生開始,就以不同方式并在不同程度上實際存在著這一經濟職能。它鮮明地體現著上層建筑決定于并服務于經濟基礎的特性。國家的經濟職能是通過國家的經濟管理部門(如經濟計劃部門,農業、工業、商貿部門,交通部門等)對社會經濟的領導、組織和管理來實現的。
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容和管理方式。文化職能一般是通過文化督理機構(如教育部、文化部門、科技衛生部門、體育部門等)實施領導、指導以及管理實現的。
2.4社會職能。這是行政管理內容員為廣泛、豐富的一項基本職能。一般地說,凡致力于改善、保障人民物質文化生活的事業和措施,均可以包含在此概念之中。按照的觀點,凡是國家行政機關對“公共事務”的管理功能,即與階級統治職能或政治職能相對應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(如民政部門、環境保護部門、社會保障部門等)對社會福利、社會救濟、社會保險等事業實施管理來實現的。
1服務型政府的概念及特征
所謂服務型政府,是相對于管理型、權力型、命令型政府而言,它是在公民本位、社會本位理念指導下,在整個社會民主秩序的框架內,通過法定程序,按照公民意志組建起來的以為公民服務為宗旨并承擔著服務責任的政府。
服務型政府有兩個重要特征:一是政府只提供市場、企業和個人不能或不愿提供的公共物品和公共服務。眾所周知,現代經濟學普遍把產品分為公共物品和私人物品。公共物品(除政策、法規外)往往是投資規模大、投資周期長,對于企業而言,投資于公共物品無利可圖;對個人而言,則往往無力承擔。而公共物品所具有的非排他性特征,又使得人們容易產生搭便車的心理,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。經濟學上私人物品和公共物品的劃分方法很好地界定了服務行政的范圍:政府只應該向公眾提供公共物品,而不需要也不應該涉足私人物品的生產。私人物品完全可以由市場機制實現有效率的供給,政府沒有必要介入私人物品的生產。二是政府應當鼓勵公共服務市場化。雖然政府應當提供公共物品,但是政府決不可以壟斷公共物品的生產。即使事實上只有政府有能力提供的服務,也沒有理由因此而禁止私人企業去嘗試和尋求其他方法,也就是在不使用強制性權力的情況下提供這些商品和勞務的方法。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成為一種可供交易的服務,進而使市場方法能夠在它此前無法適用的領域中得到適用。政府不得壟斷公共物品的供給意味著私人和私人企業可以進入這些領域,這些公共服務行業是面向市場開放的。因此,公共物品的供給應該向私人開放,與私人不愿意提供公共物品并不存在矛盾。作為服務型政府,不僅不可以壟斷公共物品的供給,而且應當鼓勵公共服務市場化,因為在存在競爭的情況下,服務行政的弊端會降至最低程度,并能和市場經濟體制的基本要求相兼容。
2創建服務型政府的必要性
2.1建設服務型政府是建立和完善社會主義市場經濟體制的客觀需要
服務型政府的根本任務就是按照社會主義市場經濟體制和法治社會的要求,提供良好的市場經濟發展環境。經過20多年的改革開放,中國社會主義市場經濟體制初步建立,但是傳統計劃經濟的影響仍然較為嚴重,舊體制下最困難的問題被積淀下來,轉型時期的特殊問題也已凸現。政府直接管理經濟、地方保護主義、部門與行業壟斷、假冒偽劣等問題仍然存在,這些既不符合WTO規則,也嚴重影響了整個市場經濟體系的規范發展。服務型政府,正是改變過去政府管理中不規范、不完善的地方,進一步轉變政府職能,將政府主要精力放在加強與改善宏觀經濟調控,規范市場、創造良好市場環境,提高公共服務水平和能力等方面;使政府管理符合市場經濟體制要求,推進我國社會主義市場經濟體制的完善。
2.2建設服務型政府是由我們黨的宗旨和政府性質決定的
我們黨的宗旨是為最大多數人謀利益,這也是的一個基本觀點。貫徹“三個代表”的要求,本質在堅持執政為民。黨的一切工作,都以實現最廣大人民的根本利益為最高標準。我們黨致力于發展先進生產力和先進文化,正是為了不斷滿足人民群眾日益增長的物質文化生活的需要,實現和維護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、為人民謀利。
2.3建設服務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中,特別是自20世紀90年代以來,西方各國的政府均以重塑服務型政府為其主要目標。1994年,英國政府進行了“政府信息服務”的實驗,1996年11月公布“GovernmentDirect”計劃,提出新形態的公共服務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:服務美國公眾的標準”,主張建立顧客至上的政府。同年12月,美國政府信息技術服務小組提出的政府信息技術服務的遠景報告認為,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的力量徹底重塑政府對民眾的服務工作。還有新西蘭的“公共服務部門之改造”以及日本的“實現對國民提供高品質服務的行政”,都體現了政府改革的目標———構建服務型政府。改革開放以來,我國也在創建服務型政府方面做出了不懈努力,先后多次進行以轉變職能為重點的機構改革。
3創建服務型政府的路徑選擇
3.1建設高素質的公務員隊伍是建設服務型政府的關鍵
建設服務型政府,首先要建設一支高素質的公務員隊伍。所謂高素質的公務員隊伍,不僅是指公務員具有較高的業務素質,更是指公務員具有較高的政治素質和強烈的服務意識。培養公務員的服務意識,必須強化公務員的職業道德、責任意識、敬業精神,提高公務員的業務能力、服務本領。具體而言,要著重強調以下三點:一是主動性。國家公務員要有主動為公眾利益服務的熱情,善于發現問題、了解問題,會做調查研究,能夠以敏捷的反應能力去體察、了解社會客觀事物,并積極預防和解決問題。同時也意味著國家公務員能夠積極回應民眾的需求,為其提供高品質的服務。二是高效性。行政效率是達到行政目標的最重要手段。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、最經濟的途徑和方法。三是公正性。行政機關的活動以及相關的制度對任何人都不偏不倚,一視同仁。因而國家公務員在理念上,要承認社會公民具有平等的權利。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,維護社會公正與正義。
3.2深化行政審批制度改革是建設服務型政府的重要舉措
根據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。即設立和實施行政審批必須符合依法行政的要求,符合法定權限和法定程序,依據的有關法律、法規、規章必須公開。沒有規范性文件依據,而依部門內文件設立的審批事項一律取消。②合理原則。指設立和實施行政審批必須有利于社會主義市場經濟發展和社會全面進步,有利于政府實施有效管理。③效能原則。要求簡化程序,減少環節,方便群眾,強化服務,縮短時限,避免多頭、重復審批,提高效率,以較小的行政資源的投入,實現最佳的政府工作目標。④責任原則。按照“誰審批,誰負責”的原則,有行政審批權,就要對審批的事項負相應責任。行政審批機關不履行、不正確履行對許可對象的管理職責或者違法審批要追究責任,依照有關規定,給予有關責任人相應的紀律處分。⑤監督原則。即對行政審批機關行使審批權進行監督制約,保證合法、合理、公正地行使行政審批權,維護相對人的合法權益。相對人對審批提出異議,要做出書面答復,并告知有申請復議和提起行政訴訟的權利;審批機關要及時處理舉報、投訴,將處理結果通過適當方式回復舉報人、投訴人。“合法、合理、效能、責任、監督”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,則應通過相應的立法程序,制定規范性的法律文件予以確定。
3.3建立行政服務中心是實現服務型政府目標的重要方式
行政服務中心就是將原政府職能部門的各項職能集中到一個大廳,面向服務對象統一提供對口服務。建立行政服務中心可以使公民不再需要分別找各部門科室,就在大廳內一次性解決問題,由跑多門變為進一門。與行政服務中心相配套的制度還有首問責任制和公開承諾制。首問責任制要求第一個受到咨詢的公務人員負首要責任。如所詢問事務屬于本窗口職責范圍則必須負責接待并為之辦理所有事務,若不屬于本窗口服務內容,則負責指點或幫助聯系相關部門人員接待,不得推諉搪塞。公開承諾制度堅持“公開、公正、公平”的原則,實行政務公開。行政服務中心的一切服務項目、辦事程序、服務時限及管理規章一律公布于眾,對服務質量和提供速度進行公開承諾并接受群眾監督。“一站式服務”、首問責任制與公開承諾制構成了行政服務中心的核心運轉機制,是行政服務中心這一新生事物的新意所在。建立行政服務中心是對傳統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新。行政服務中心通過將審批、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”,通過“陽光下作業、規范化管理”的形式,公開所有辦事過程,使行政活動過程和行政權力的運用公開化、透明化,提高權力運行的透明度,為建立辦事高效、運轉協調、行為規范的服務型政府打下良好基礎。
3.4發展電子政務是實現服務型政府的重要手段。
電子政務的主要目標就是建立起以為公眾服務為導向的政府。發展電子政務屬于政治體制改革范疇,電子政務的實施過程,就是政府打破公共服務領域的壟斷,提高服務效率,更快捷、更直接和更廣泛地為社會服務、為公眾服務的過程。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。電子政務的公開性決定了上網的政府必須實行政務公開。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行,接受人民的監督。再就是要求政務信息公開,凡是法律規定需要向公眾公布的政務信息都必須上網,向公眾公開。
3.5推進公共服務社會化是實現服務型政府目標的有效途徑。
公共服務社會化主要是指將原來由政府承擔的一些公共服務職能,大量地轉移給非政府組織和私人部門,即從公共服務和公共產品完全由政府部門或國有企業提供轉變為政府利用社會的力量由社會自治或半自治組織以及私營企業向公眾提供公共服務和產品,一些私營部門、獨立機構,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的提供者,為提供相同的公共物品和服務展開競爭。政府通過對社會力量的組織、利用和管理,實現公共管理和服務的社會化,以便在不增加政府規模和開支的情況下改善公共服務,提高行政效率。公共服務社會化可以使許多非政府機構加入到公共服務和產品的提供隊伍中來,這樣原先由政府承擔的很大一部分公共管理職能轉移出去,政府可以部分地甚至完全地從日常事務中解脫出來,專心于政策的制定和執行、市場經濟秩序的維護、基礎設施的建設,真正做到“掌舵,而不是劃槳”,為公眾提供更多,更優質的服務。這也是實現“小政府、大社會”的前提。
要實現公共服務社會化,政府必須廣泛采用授權或分權的方式,將社會服務與管理的權限通過參與或民主的方式下放給社會中的一些組織,授權并運用政策鼓勵社會中介組織、社區或私營機構承擔一些公共服務事業和產品。隨著社會結構的變遷,社會多元利益格局的形成,市民社會的成長,大力培育、發展和規范社會中介組織,推進公共服務社會化,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,亦是建設服務型政府的重要環節。
二、公共管理視角下的城市規劃職能存在的問題及對策
1.城市規劃職能存在的問題。目前,城市規劃職能存在的主要問題就是城市功能分區不清晰,造成這種問題的主要原因主要有,第一,由于我國城市在發展過程中過于快速,導致城市在進行功能分區時會出現不同功能區相互參雜的情況,這在一定長度上來說,也不應該出現太大的問題,但是,這方面主要體現的問題就是在城市建設過程中,城市功能的定位于規劃沒有做到位,導致現代城市不同更能分區相互影響,這不僅制約了城市規劃功能的進一步完善,也導致城市規劃職能不能進行有力的展開,從而造成城市規劃功能的下降。第二,由于我國城市在發展過程中城市規劃不具體,或者說是城市發展速度超過了當初城市規劃的目標,導致在發揮城市規劃職能時,始終伴隨著新老城區問題、新舊功能分區問題以及功能分區不合理等問題,這必然會導致城市規劃職能在進行湘桂規劃時,不容易解決,也成為了城市規劃的老大難問題。第三,由于我國城市在規劃中所注重的問題,在不同歷史發展的階段所呈現出來的特點不同,因此,在進行城市功能規劃時,伴隨著的問題就是城市規劃不統一、政策法令貫徹不到底等問題,這就使得城市在發揮規劃職能時,會產生相互矛盾的局面。可見,我國城市規劃職能存在的問題,是隨著市場經濟的發展而逐漸暴露出來的問題,也是在城市實際發展中所出現的主要問題。
2.優化城市規劃職能的對策。優化城市規劃職能的對策,注重點應該立足于完善和優化城市規劃職能,也就是說立足于現在城市發展的水平,通過現有的城市分區,對城市規劃職能進行完善,加強城市規劃只能發揮作用的能力。具體包括下面兩個方面,第一,統籌城市功能分區的發展,立足于現有城市功能分區的作用,加強該功能分區的影響力。城市規劃職能,究其本質來說,是服務職能,而就目前不少城市的發展水平而言,由于不同發展階段所規劃的目標不同,因此,在接受歷史發展現狀的同時,綜合加強城市功能分析的發展,加強功能分區的基礎設施建設,包括道路、交通、園區等,甚至應該建立直接管轄的部門,通過專門專管來實現功能分析的更好發展,第二,加強城市規劃職能發揮作用的能力。這一方面是出于城市居民的考慮,目前,城市規劃職能發揮的主要方向是以城市經濟發展為首要目標,而以城市居民生活質量為目標的城市規劃職能建設少之又少,因此,必須加強城市規劃職能發揮作用的其他能力。另一方面主要是以城市整體發展為首要目標,這是因為,城市規劃職能的最終目標是通過把城市建設的更好來滿足城市居民、城市經濟的發展,不應該只以一種目標為城市規劃功能發展的目標,必須立足于整體,從整體上來保證城市規劃職能的實現。
1.2報表管理在Acrel-2000智能電力監控系統中,具備了報告管理功能,可以根據用戶需求進行再次設計,設計出類型多樣的報表,這可以實現自動化設計。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,還實現自動化時間累計報表記錄,想要進一步了解電力系統運行情況,就可以調出這些報表,便一目了然。系統還可以根據用戶需求進行設置出新報表符合。
2自動化防誤系統功能的實現
2.1圖形模擬語言操作以及模擬語言操作控制方式預演操作的過程中,工作人員主要是通過圖形界面來對設備進行有效模擬。在判斷是否存在誤操作的過程中則主要是根據設備運行狀態、電網結線方式以及設備類型來進行科學判斷。當設備存在誤操作的行為時就會被禁止,并且系統也將會通過文字的形式來進行警示,這一種形式非常方便設備工作人員進行查看。在預演過程中如果是要模擬操作滿足防誤規則,則是需要通過圖形模擬來產生操作結果。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預演操作步驟的結果來進行模擬預演控制。當出現嚴重錯誤的時候就需要實現停止模擬語言操作的繼續進行,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誤操作的。
2.2設備對位和用戶權限管理功能在實際工作過程中,在配網自動化調度的時候需要通過物理隔離的方式來進行數據交換,通過這樣一種措施將能夠實現系統得到現場的一次設備狀態的功能,通過該措施將能夠確保設備狀態同現場的實時對位。數據交換的主要內容是接地開關、斷路器、接地線以及隔離開關等一次設備的狀態信息。在實際工作過程中會出現系統設備無法自動采集信息的情況,此時就需要通過手工來進行采集狀態設置。系統本身是具有自動記憶設備狀態功能的。這是我們需要注意的一點。
2.3調度系統在智能操作票系統中,審核預令和正令監護執行是兩大功能模塊,通過這兩大功能模塊就能夠實現調度操作票“擬票、審核、預令、監護以及執行”全過程。將能夠實現全過程計算機的規范化管理。該調度系統本身是具有以下功能的:一是防止調度誤操作功能。系統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上。工作人員能夠直觀地看到操作結果。此時如果存在誤操作,系統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是具有完備的操作票全過程管理功能的,其中的正令監護執行功能能夠有效防止誤操作。通過該系統基本上實現了全過程防誤。二是系統采用了操作仿真、網絡拓撲以及潮流計算等技術,這些技術的應用將會使得系統維護起來更加方便,簡單。通過這些技術將能夠有效實現王孫計算分析、操作仿真以及調度員潮流等功能,最終能夠實現適合地區電網的DTS功能。三是能夠減輕工作強度。該系統的應用,在一定程度上還能夠減輕工作強度,調度員可以根據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,系統內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,進而規范調度操作命令。
2.實現智能網業務的網間互通的前提條件
智能網是一種可迅速、經濟、靈活地提供新業務的網絡體系,在智能網上開放補充業務,其優勢不僅在于業務、用戶數據的管理及業務邏輯的控制比較集中,而且還在于用戶可在較大范圍內使用業務,用戶可在任何通過No.7信令網與用于開放智能網業務的業務控制點SCP相連的地方,使用智能網業務,正是這后一點優勢為實現智能網業務的網間互通提供了技術基礎。要實現智能網業務的網間互通,前提條件之一就是要實現網間信令功能的互通。此外,在網間互通的智能網業務中,業務呼叫的主叫與被叫分別位于兩個不同的網絡的情況將占較大比例,如果兩個進行業務互通的網絡彼此無話路相通,實現智能網的業務互通是不可能的,所以前提條件之二就是實現網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,有關兩網實現話路及信令網互通應遵循的原則,這里不做討論,但假設它們是符合有關規定的,本文將只從技術的角度,對實現智能網業務網間互通的幾種可能性進行探討。
3.實現智能網業務的網間互通的方式
網間互通是指由幾個網絡合作提供一項業務的處理過程,其中包括智能網與智能網的互通,智能網與非智能網的互通。國際電聯曾在建議Q.1201中,將業務處理層次上的網間互通概括為兩種情況:
(1)兩個IN結構的網絡合作提供一項智能網業務,如圖1所示:
IN-SLIN業務邏輯
BCP基本呼叫處理
GW網關
圖1業務處理層次上的網間互通(IN與IN)
在圖1中,GW1用于在兩網間進行呼叫的接續,GW2用于接入其它網絡中的業務邏輯,GW3用于在各不同網絡保有的業務邏輯間進行通信。
(2)IN結構的網絡與非IN結構的網絡合作提供一項智能網業務,如圖2所示:
IN-SLIN業務邏輯
BCP基本呼叫處理
GW網關
圖2業務處理層次上的網間互通(IN與非IN)
在圖2中,GW4的功能是在IN結構的網絡和非IN結構的網絡之間接續呼叫,在兩個網絡的BCP之間提供互通.
綜合上述兩種情況,不考慮進行互通的兩個網絡的接入類型(PSTN、ISDN)及智能結構的等級(部分智能網、完全智能網、非智能網),并結合我國的智能網建設的實際情況,智能網業務的網間互通方式可歸結為三種方式。
為了便于討論,首先假定有如下一個需要進行IN業務互通的例子:
網絡1由運營者甲管理,它利用業務控制點SCP1開放被叫集中付費業務,網絡2由運營者乙管理,用戶A和用戶B是網絡1的用戶,用戶C和用戶D是網絡2的用戶。
下面將就此例,探討網絡2的用戶使用運營者甲在SCP1上開放的被叫集中付費業務--即實現被叫集中付費業務在網絡1與網絡2之間互通的三種方式。
方式一:通過對方網絡的SSP訪問對方的SCP
圖3通過對方網絡的SSP訪問對方的SCP
如圖3所示,在這種智能網業務互通方式下,網絡2的用戶C撥叫在網絡1登記的被叫集中付費業務用戶號碼時,由網絡2的端局將被叫號碼(800KN1N2...)及主叫號碼傳送給網絡2的網關GW2,經網絡1的網關GW1傳送給網絡1的業務交換點SSP1,由網絡1的SSP1與網絡1的SCP1交互作用后,SSP1得到SCP1送來的真正的被叫號碼,并將呼叫接續至被叫用戶B。如果在業務執行過程中需要給用戶送語音提示或系統需要收集用戶輸入的密碼信息等,則需網絡1中的智能外設IP1進行輔助。
方式一的特點是,在整個IN呼叫的處理過程中,與智能網業務有關的處理完全由網絡1完成,對于網絡2來說,就如同處理一個到網絡1的普通呼叫一樣。業務特性的變動對網絡2沒有任何影響。即便網絡2是一個非IN網絡,也可用此方式實現智能網業務的互通。但網絡1中負責匯接本網及外網IN呼叫的業務交換點需具有較大的處理能力。在呼叫處理中,由于必須經過網絡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:通過本網的SSP直接訪問對方的SCP
網絡1用于開放智能網業務的業務控制點SCP1可被與其進行業務互通的網絡2的業務交換點SSP2接入,如圖4所示:
圖4通過本網的SSP直接訪問對方的SCP
網絡2的用戶C撥叫在網絡1登記的被叫集中付費業務用戶號碼時,由網絡2的端局將被叫號碼(800KN1N2...)及主叫號碼傳送給網絡2的業務交換點SSP2,SSP2通過No.7信令網直接與網絡1的業務控制點SCP1進行交互作用后,SSP2得到SCP1送來的真正的被叫號碼,由于被叫用戶B位于網絡1,SSP2需按照網絡1與網絡2互聯互通的有關路由組織原則將用戶C與用B接通。如果在業務執行過程中需要給用戶送語音提示或系統需要收集用戶輸入的密碼信息等,則需網絡2中的智能外設IP2進行輔助。
方式二的特點是,由網絡2的業務交換點SSP2直接與網絡1的業務控制點SCP1進行交互作用,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。只要在網絡2中合理設置業務交換點,且兩網絡話路互通的路由組織方案合理,就不會出現在呼叫接續中路由組織不合理的現象。由網絡2的業務交換點及智能外設直接處理IN呼叫,減輕了對網絡1中的相應設備的壓力。此方式的缺點在于需要統一網絡1的業務控制點與網絡2的業務交換點的接口規程;一部分業務數據需在網絡2中設置,如:業務的觸發數據需在網絡2的業務交換點中設置,業務的錄音通知數據需要在網絡2的智能外設中配置,而且一旦數據有變更,如:錄音通知更改,則網絡1需通知網絡2,并將更改的數據提供給網絡2,協助它重新加載。在這種互通方式下,網絡1與網絡2的運營者需要互相配合,兩者在業務開放過程中較緊密地耦合在一起。由于網絡2的業務交換點可直接接入網絡1的業務控制點,而在INAP規程中沒有相應的機制來保證SCP與SSP之間通信的安全性,這樣可能會對業務用戶數據的安全性構成威脅。由于網絡2中的多個業務交換點都可直接接入網絡1的業務控制點,使得網絡1業務控制點的邏輯信令關系變得十分復雜。
方式三:通過不同運營者SCP間訪問的方式
為了實現這種業務互通方式,需要在SCP1及SCP2分別配置不同的業務邏輯。在SCP1中配置的業務邏輯包括兩個部分:a.用于處理來自本網的業務呼叫;b.用于處理與本網互通的其它網絡的用戶對本網開放的業務的呼叫。在SCP2中配置業務邏輯c.用于處理本網用戶對與本網互通的其它網絡開放的業務的呼叫,這部分業務邏輯不涉及業務的具體特性。在網絡2中,當SCP2收到對在SCP1中登記的被叫集中付費業務用戶的業務請求時,SCP2中的邏輯c啟動,控制SCP2與SCP1交互作用,SCP1在邏輯b的控制下對呼叫進行處理。SCP2接收來自SCP1的指令,并與本網中的SSP2一起完成相應的指令,以向用戶提供網間互通被叫集中付費業務。圖5為一個網間互通被叫集中付費業務中,各部分業務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網間互通被叫集中付費業務中各部分業務邏輯間的交互作用
圖6通過不同運營者SCP間訪問的方式
網絡2的用戶C撥叫在網絡1登記的被叫集中付費業務用戶號碼時,由網絡2的端局將被叫號碼(800KN1N2...)及主叫號碼傳送給網絡2的業務交換點SSP2,SSP2通過No.7信令網與SCP2交互作用,在SCP2中有一個支持與其它業務控制點交互作用、接受來自其它業務控制點的指令的簡單業務邏輯,該業務邏輯與被叫集中付費業務的具體特性無關,在該業務邏輯的控制之下,通過智能網應用規程中SCP與SCP之間的接口規程(智能網功能集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找到相應的業務邏輯,該業務邏輯包含被叫集中付費業務的全部業務特性,并支持對外網來的業務呼叫的處理,執行業務邏輯,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。SSP2收到被叫號碼后,由于被叫用戶B位于網絡1,SSP2需按照網絡1與網絡2互聯互通的有關路由組織原則將用戶C與用戶B連通。如果在業務執行過程中需要給用戶送語音提示或系統需要收集用戶輸入的密碼信息等,由SCP1指示SCP2,在網絡2中的智能外設IP2的輔助下完成。在SCP1執行業務邏輯的過程中,如需要監視接續狀況或需要結束本次呼叫,均要用指令通知SCP2,由SCP2輔助完成,且在正常接續時,呼叫結束的指示由SCP2發送給SCP1。
根據生態工程學原理,充分利用生物適應性原理,發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90年代,美國國家研究委員會國際事務辦國際科技開發部(BOSTID)曾組織多國專家小組正式提出鹽土農業發展計劃,就是根據這一原理。鹽土農業以獲取食物為目標,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,作為生物質資源開發就不存在這一問題。因此,我們提出發展海洋種植業提供生物質能源和材料。在短期內利用海涂資源發展高產鹽生植物,應當是生物質資源獲取的非常可行途徑。在更遠的未來,建設海平面漂浮平臺,開拓海洋水面空間,發展高產鹽土植物應當是最有潛力的生物質資源獲取途徑。該途徑非常符合國家關于生物質資源開發,不與糧爭地,不與林爭山的戰略原則,確保了生物質資源開發與糧食安全和生態安全相協調。本文擬通過互花米草利用及其產業鏈構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。互花米草原產美國東海岸,于20世紀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試種,是為防止海岸受侵蝕和加速陸地形成而引種的,促進了其在沿海地區的大面積引種。目前,北起遼寧盤山、南至廣東電白的淤泥質海岸,都有互花米草間斷分布,面積約80~100萬畝(1畝=1/15hm2)。互花米草耐鹽、耐淹,是僅有的少數能夠直接生活在海水環境下的植物之一。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灘涂具有高度的適應性,甚至可以利用全海水灌溉在潮上帶高鹽土壤獲得高產。
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力。根據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量在蘇北可以達到2.5~3.0kg/m2,即1600~2000kg/畝;上海地區可以達到3~5kg/m2,即2000~3333kg/畝。目前在良好田間管理的條件下,三大傳統糧食作物及其單產(含秸稈產量)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,互花米草幾乎達到傳統作物良好田間管理產量的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量。
基于此,我們提出通過現代科學技術進行互花米草生物質資源的轉化,使互花米草如此高效的生產力服務和造福于人民,促進沿海居民的經濟、生活水平的提升。
2.2利用方法及其產業鏈構建
本文介紹一套互花米草利用方法及其產業鏈構建途徑。其核心技術是利用現種互花米草為原料,進行沼氣發酵預處理轉化后,制造紙漿,并獲取副產品:高純度木質素和高效有機肥。該工藝體系涵蓋了從原料收割、儲存、預處理產能、紙漿制造到紙漿黑液資源化等紙漿制造的全部工藝環節。具體工藝系統見圖1。
3.結果
3.1原料成分
互花米草生物質是一類成分非常復雜的有機質。根據課題組多年的研究,互花米草的化學構成指標大致為:灰分10%~13%,鹽量(按NaCl計)3%~5%,纖維素30%~35%,木質素18%~20%,半纖維素35%~40%,蛋白質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。
3.2直接造紙和產沼氣效果
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%的其他成分都進入造紙黑液。由于黑液中雜質大,黑液的堿回收或木質素的提取效益都比較差,同時互花米草生物質內在的N、P元素也溶進黑液,污染負荷非常大,處理費用高。(2)互花米草單獨用于沼氣發酵,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、半纖維素的70%~80%,纖維素的10%,木質素基本不被利用。
3.3沼氣發酵和造紙梯級轉化
實驗室小試表明:(1)沼氣發酵過程中,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,木質素含量提高到30%以上,材料的結構也得到改善。(2)用這種材料造紙,NaOH用量由原來的16%降到12%,化學試劑消耗大幅降低。同時,按原料計算得漿率仍能夠達到35%~38%,與原料直接造紙得漿率相近,但是紙漿透水性、白度和撕裂指數等特性明顯得到改善。此外,由于灰分、半纖維素等在沼氣發酵中被消耗,造紙黑液的木質素比例和純度顯著提高,商品特性得到顯現。
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存在兩個非常普遍的問題:一是只有圍墾才能開發利用,這帶來非常大的生態風險。另一方面,由于淡水資源短缺,已經圍墾的土地不能及時開發利用,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。這些土地未來除部分規劃為建設用地使用外,大部分將會因為自然脫鹽較慢短期內不能直接農耕,繼續處于拋荒狀態。
直接進行海水灌溉種植互花米草,不僅能夠利用現有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,獲取生物質資源。如果通過海水直接澆灌開發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,可以年生產紙漿1500~1600萬噸。
此外,利用互花米草作為造紙原料進行紙漿生產,還具有原料供給穩定,成本易于控制的優勢。通過農作物秸稈和速生林的種植獲取造紙原料需要與農民打交道,而中國目前的農業是聯產承包,土地都在農民手中,與千千萬萬個農民談判原料的價格,風險非常大,而且穩定性差。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海涂資源的連片開發,資源量穩定,只存在生產成本,不存在原料購買的議價。
4.2技術創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化、厭氧發酵聯合化學蒸煮紙漿制造工藝、造紙黑液木質素生物酸化提取等技術,同濟大學生物質能源研究中心自2004年開始進行研究目前以上研究都已經完成了實驗研究,工藝技術路線完全成熟,并申報了相關專利。小規模試驗的參數可能與生產過程之間存在差異,僅需進一步擴大中試生產、校正工藝生產參數即可進行規模化生產。
生物酸化濕式儲存既不同于傳統的干燥保存,也不同于青貯濕式儲存。其無火災風險,且基本不耗能;儲存設施簡單,容易控制,可以在海灘進行簡單施工,就地儲存。因此,生物酸化濕式儲存既安全,又經濟。
生物酸化轉化不同于傳統的固體有機物沼氣轉化,也不同于固體有機物兩相沼氣發酵。傳統固體有機質沼氣發酵是把生物質在一個反應器中直接生成沼氣,進出料難,效率低,管理不便;固體有機物兩相沼氣發酵把原料管理和微生物管理分置于兩個反應器欲達到產酸與產氣的分離,但是目前的研究表明產酸與產氣的兩相分離是很難實現的。因此,這種技術只是提高發酵效率,并沒有降低管理難度,相反可能增加管理成本。
生物酸化轉化技術通過發酵環境的調控,控制微生物群系,實現開放式產酸,不僅提高效率,而且降低基礎設施投入和管理費用。此外,生物酸化轉化的抽出物不僅可以用于沼氣發酵,同時也可以用于其他生物發酵工程,拓展了生物質轉化的途徑。
利用厭氧生物酸化轉化后的生物質進行紙漿制造,我們提出了厭氧生物轉化與化學蒸煮聯合紙漿制造新工藝,這一工藝特點是生物處理與化學物理處理相結合,利用生物方法消耗了原料中非纖維有機質,提高造紙原料的纖維含量,改善了原料的結構,不僅可以降低生產單位紙漿的污染負荷,而且可以降低生產單位紙漿的能源和化學試劑消耗量。
5.結論
互花米草是一種優良的耐鹽植物,其生物量大,纖維質量高。互花米草的耐鹽、耐淹,是僅有的少數能夠直接生活在海水環境下的植物之一。不僅在海岸帶和河口等廣闊的潮間帶淤泥質灘涂具有高度的適應性,而且可以利用全海水灌溉在潮上帶高鹽土壤獲取高產。因此,在短期內利用海涂,在長遠的未來,建設海平面漂浮平臺,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化,獲取能源和纖維質生物材料,是最有潛力的生物質資源獲取途徑。該思想符合國家關于生物質資源開發,“不與糧爭地,不與林爭山”的戰略原則;確保造紙原料開發與糧食安全和生態安全的相互協調。
一.華東地區智能建筑的發展概況
華東地區具有廣闊的巨大的智能建筑市場,是中國經濟最發達地區之一,智能建筑市場(包括大廈及小區)啟動早,市場大,今后將有更大的發展,是WTO以后國外企業必爭之地,也是國內企業必爭之地。由于華東地區資金雄厚,據不完全統計,迄今為止,上海已新建智能大廈四百多幢,智能小區二百多個。其中已建成的優質工程有上海博物館、金貿大廈、上海期貨大廈、久事復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,上海科技城也都聞名天下。江蘇省迄今為止已建成智能建筑二百余幢,小區一百五十多個;南京中信大廈,總醫院新病房大廈及江蘇省政協大廈都為優質工程。聚福園、天地小區是建設部小區示范工程。
浙江人杰地靈,是我國東南沿海技術和經濟發達地區,也是一個建設大省。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,堪稱是浙江省第一座達到3A配置的智能化大樓,從而揭開了浙江省智能建筑建設的序幕;1998年建成的浙江省外經貿聯建大廈和華浙廣場都是代表當時浙江省先進水平的智能建筑,其中華浙廣場還代表浙江省參加了建設部組織的優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易中心、杭州電力調度大樓、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。
二、入世對中國智能建筑業的要求
我國已加入WTO,進入WTO意味著我國經濟完全融入國際化市場,必須遵守WTO的原則和規定。根據WTO協議市場準入原則和國民待遇原則,將使我國智能建筑技術面臨更加廣闊的發展空間、更加劇烈的市場競爭。而我國現行的建設事業政策法規和行業管理體制與WTO的規則和國際通行模式存在較大差異,調整改革完善現行體系和體制的任務相當艱巨,形勢緊迫。
我國加入WTO后經濟發展的國際化,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在:
1.根據《建筑領域加入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,取代外商在我國現有的辦事處機構,他們可以直接在我國簽定內貿合同,從而使產品和工程質量有了進一步的保障。
2.按WTO取消數量限制和關稅減讓原則,我國將降低對外市場準入程度,屆時會有更多智能建筑產品和系統進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.隨著國外企業參與我國智能建筑行業的競爭,他們會把國外成熟的管理體制、規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的整體水平。
三.華東地區優勢
1.學會健全,學術活動活躍。
以上海華東建筑設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會組織,成員有高校、設計院及企業技術人員幾百人,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(如上海久事復興大廈等)起了巨大作用。溫總和上海同濟大學程大章教授(正副會長)的貢獻已載入中國智能建筑歷史,功不可沒。以陳眾勵、瞿二瀾、趙濟安、王東偉高工及上海大學趙哲身教授等為代表的中青年骨干專家已經成長,在國內也有較大影響。
1996年,以南京建筑工程學院(現改為南京工業大學)建筑智能研究所、江蘇省建筑設計院及東南大學建筑設計院為主體成立的江蘇省土木建筑學會智能建筑學術委員會,在國內也是較早成立的智能建筑學術組織,成員有二百多人,每年舉辦學術年會,奉行“技術開放,市場開放”方針。常年舉辦學術報告會及國內外廠商新產品報告會。自辦了省內雜志《智能建筑信息》。
2001年以浙江省建筑設計院為主體成立的浙江省土木建筑學會智能建筑學術委員會。雖成立時間不長,但青年一代學會領導骨干力量成長很快,成員已發展到幾百人。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準。
1995年上海市出臺智能建筑設計標準(DBJ08—47—95),它是以上海華東建筑設計院內部標準修改而成,是中國歷史上第一個智能建筑標準,為全國規范智能建筑設計市場起了示范與指導作用。2000年在建設部領導下,以溫伯銀總工為首的編制組率領團結全國專家編制出臺了我國(乃至世界上)第一個智能建筑設計標準(GB/T50314—2000)開創了中國智能建筑新紀元,填補了空白。評審專家認為該標準已達到國內領先、國際一流的水平。
1998年,在江蘇省建委領導下,在溫總關心指導下,江蘇出臺了江蘇省建筑智能化設計標準(DB32/181—1998),1999年獲得建設部科技進步獎三等獎。1999年又出臺了三個標準:
(1)江蘇省建筑智能化系統工程檢測規程DB32/365—1999
(2)江蘇省建筑智能化系統工程實施及驗收標準DB32/366—1999
(3)江蘇省建筑智能化系統工程評估標準DB32/T367—1999
構成了整套標準,促進了省內IB的發展;2001年中信實業銀行南京分行大樓(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年上海華東建筑設計院首先匯編出智能化建筑論文選,其中溫總、瞿二瀾、趙濟安高工等論文在國內影響很大,開創了全國建筑建筑論文的先河。1996年上海華東設計院溫總為首的編寫組又出版了大型經典著作—《智能建筑設計技術》。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研討會具有國際影響。
上海同濟大學程大章教授等編寫出版了《住宅小區智能化系統設計與工程施工》(同濟大學出版社2001.6)以及《智能化大樓的建筑設備》(中國建工出版社1997.11)。
上海九海金獅物業公司諸建華總經理在總結上海久事復興大廈興建及物管經驗與陸偉良教授合作于2002年8月編寫出《智能建筑物業管理》一書(電子工業出版社出版)。
浙江省建筑設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、規劃和設計》(1999.2)以及《智能建筑實用技術》(2001年)。
4.華東地區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。預計2008年上海高層建筑將達2000幢,據國外某公司稱,世界最先進的智能建筑新技術可去中國上海參觀。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,打造十大標志性建筑。南京國際經貿廣場,維多利亞國際商務中心,夏華國際廣場、南京中大科技大廈、聯強大廈、紫鑫中華廣場、歐洲城、東成大廈、浙江國際貿易中心、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、馬術賽場、中山門競技中心、擊劍比賽訓練館、龍江體育中心二期網球工程、南京中山國際公園、環湖體育帶及南京足球訓練基地。
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、杭州濱江區行政中心、元華廣場、湖州市中心醫院、義烏中心醫院、湖州市能源調度中心、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,數百個智能小區,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展之快、數量之多已名列全國前茅。
5.華東地區擁有大量外資企業生產基地及實力雄厚的智能建筑工程承包商
在建設部已獲得系統集成和單項資質的有近百家,其中上海市27家,杭州地區20家,南京地區28家。他們都承擔過上海金茂大廈、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驗,有著較好的聲譽。大量外資企業生產基地及辦事處均落戶上海。
四.做好工作、迎接WTO挑戰
1.認清國際智能建筑發展趨勢,推動智能建筑健康發展。
2l世紀是信息社會知識經濟時代,同時又是生態文明時代。從總的方向,國際先進生產力水平正在運用已掌握的建筑智能化高新技術,探尋人類生存、生產和生活聚居環境空間的可持續發展模式。
當前智能化建筑直接利用的技術是建筑技術、計算機技術、網絡通信技術、自動化技術。在21世紀的智能建筑領域里,信息網絡技術、控制網絡技術、智能卡技術、可視化技術、流動辦公技術、家庭智能化技術、無線局域網技術(含Bluetooth技術)、數據衛星通訊技術、雙向電視傳輸技術等等,都將會有更加深入廣泛地具體發展應用。特別是開放性控制網絡技術正在向標準化、廣域化、可移植性、可擴展性和互可操作性方向發展。
但是,智能化技術只是手段,智能建筑作為一個整體建筑物業產品的技術發展來說,“可持續發展技術”才是2l世紀智能建筑技術發展的長遠大方向。因而,除繼續利用上述現有智能化高技術實現可持續發展目標外,新興的環保生態學、生物工程學、生物電子學、仿生學、生物氣候學、新材料學等等技術發展,正在滲入滲透到建筑智能化多學科多技術領域中,實現人類聚居環境的可持續發展目標。從而在國際上也形成所謂“可持續發展技術產業”。目前,歐洲、美國、日本等發達國家也正在開發利用這些高新技術去處理垃圾、污水、廢氣、公害,節能、節水,消除電磁污染,資源可持續利用,建筑人工生態環境等等:也正在嘗試運用高新技術有規模建設智能型綠色建筑、智能型生態建筑,“既滿足當代人的需要不損害后代人滿足需求的能力”。
2.認清與國際先進技術的差距,努力向國際標準靠攏。
2l世紀的可持續發展智能建筑技術必須將工作、居住、休息、交通、通訊、管理、公共服務、文化等各種復雜的要求,在時間空間中結合起來。
由于智能化建筑系統是多學科、多技術的系統集成整體,因而開放式可互操作性系統技術的規范化、標準化,就成為實現智能化建筑及其產品設備與系統的產業化技術水平的核心關鍵。目前國際樓宇業界公認認同較先進的開放式系統行業協議標準技術有兩個:一個是美國Echelon公司的LonWorks技術的LonTa1k標準協議;另一個是美國采暖、制冷與空調工程師協會(ASHRAE)制定的《樓宇自動控制網絡數據通信協議(BACnet)》BACnet同時還成為美國國家標準及歐共體標準草案。兩者都是基于國際標準化組織(ISO)的“開放系統互連模型”(OSI)的。因此兩者在開放系統技術上是可以互相補充互為依存的,前者著重現場控制域,后者著眼于信息應用域。而且BACnet的協議層次里數據鏈路層和物理層的五種選擇中就包含有LonTalk協議。況且兩者技術都正在不斷地完善發展,至于我國智能化建筑在開放式互操作性系統技術發展研究上嚴格講尚未真正起步,差距頗大,亟待投入。南京工業大學智能建筑研究所正在開發國產化樓宇自控新系統。
3.努力搞好學(協)會工作
按照WTO的原則和規定,加快行業協會自身適應市場經濟體制規則,調整優化行業的組織機構,成為增強行業自律的自治組織,協助政府建立一個有序和公平的競爭市場。建設部已批準即將成立中國勘察設計協會工程智能分會。這是我國加強管理智能建筑業的大事,華東地區作為地方學(協)會要在上級學(協)會的領導下努力做好貫徹執行工作,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協會。
5.華東地區擁有大量外資企業生產基地及實力雄厚的智能建筑工程承包商
在建設部已獲得系統集成和單項資質的有近百家,其中上海市27家,杭州地區20家,南京地區28家。他們都承擔過上海金茂大廈、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驗,有著較好的聲譽。大量外資企業生產基地及辦事處均落戶上海。
四.做好工作、迎接WTO挑戰
1.認清國際智能建筑發展趨勢,推動智能建筑健康發展。
2l世紀是信息社會知識經濟時代,同時又是生態文明時代。從總的方向,國際先進生產力水平正在運用已掌握的建筑智能化高新技術,探尋人類生存、生產和生活聚居環境空間的可持續發展模式。
當前智能化建筑直接利用的技術是建筑技術、計算機技術、網絡通信技術、自動化技術。在21世紀的智能建筑領域里,信息網絡技術、控制網絡技術、智能卡技術、可視化技術、流動辦公技術、家庭智能化技術、無線局域網技術(含Bluetooth技術)、數據衛星通訊技術、雙向電視傳輸技術等等,都將會有更加深入廣泛地具體發展應用。特別是開放性控制網絡技術正在向標準化、廣域化、可移植性、可擴展性和互可操作性方向發展。
但是,智能化技術只是手段,智能建筑作為一個整體建筑物業產品的技術發展來說,“可持續發展技術”才是2l世紀智能建筑技術發展的長遠大方向。因而,除繼續利用上述現有智能化高技術實現可持續發展目標外,新興的環保生態學、生物工程學、生物電子學、仿生學、生物氣候學、新材料學等等技術發展,正在滲入滲透到建筑智能化多學科多技術領域中,實現人類聚居環境的可持續發展目標。從而在國際上也形成所謂“可持續發展技術產業”。目前,歐洲、美國、日本等發達國家也正在開發利用這些高新技術去處理垃圾、污水、廢氣、公害,節能、節水,消除電磁污染,資源可持續利用,建筑人工生態環境等等:也正在嘗試運用高新技術有規模建設智能型綠色建筑、智能型生態建筑,“既滿足當代人的需要不損害后代人滿足需求的能力”。
2.認清與國際先進技術的差距,努力向國際標準靠攏。
2l世紀的可持續發展智能建筑技術必須將工作、居住、休息、交通、通訊、管理、公共服務、文化等各種復雜的要求,在時間空間中結合起來。
2智能管理系統。
智能管理系統分為庫位管理、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、數據預測分析等部分。物資劃分即采取對物資逐一標識或對倉儲貨位標識的方式進行智能化管理,實現物資入庫準確定位、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自動接收。使用手持終端顯示ERP入庫單數據,用于核對到貨物資信息,在ERP系統中獲取詳細所到物資編碼,對到貨物資所存貨位進行準確定位,完成到貨登記。對需要逐一粘貼標簽進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簽進行數據寫入并進行粘貼。通過RFID閱讀器對貨物上RFID標簽信息讀取,對貨物進行自動識別,由系統自動分配貨物的貨位。貨物出庫管理即常規用料出庫時,由ERP系統生成領料單后,倉儲管理系統自動獲取物料編碼、單位、數量、領料人等信息。無采購訂單物資出庫時,由專業公司業務員在智能物資管理系統中錄入電子出庫單,同樣包含物料編碼、單位、數量、領料人等信息。貨物移動管理即貨物移入、移出貨位跟蹤校驗。在系統中即時反映物資移庫狀態。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簽進行掃描,核實所移物資的型號、單位、數量等信息后進行裝載。到目標貨位后對目標貨位標簽進行掃描確認貨位,卸貨完畢后確認新增物資、型號、單位、數量等信息。智能倉儲系統自動生成物資調整單據,并對相應貨位所存物資信息進行更改。貨物盤點管理有即時盤點與詳細盤點兩種方式。數據預測分析即智能倉儲管理系統需要對物資入庫、倉儲、出庫的數量進行集中管理。同時建立接口與集團公司ERP、系統無縫連接,實現物流、信息流、資金流,三流融合。
3防入侵系統。
防入侵系統分多種形式,例如:紅外對射報警系統、激光對射報警系統、振動光纜報警系統等。本工程采用電子脈沖圍欄系統,在庫區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、適應范圍廣;無盲區、無死角、無漏洞。
4門禁管理系統。
門禁管理分為人員管理和車輛出入庫管理。庫區工作人員配發有RFID標簽的入門證,同時對其二代身份證射頻信息進行采集并在門禁管理系統中保存。出入庫區時通過獲取員工的入門證或身份證中的射頻信號,與門禁管理系統內信息進行核對,核對通過后自動放行。并對其出入庫時間、頻率等信息進行統計。本單位配送、倒料、公務車輛均使用RFID標簽進行標識,同時對經常進入庫區的領料、送料等外來車輛經行標簽粘貼。標簽標識信息包括車輛牌照、型號、噸位、所屬單位等;同時門崗設置攝像頭進行拍照,服務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。
場區內設置地秤,車輛在地秤上的顯示信息可隨時傳送到運行中心。
6車輛監控管理系統。
結合油田公司現有的車輛監控系統,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行全程監控及定位管理。使用GPRS定位系統與GIS技術,結合智能倉儲管理系統出庫單信息對配送車輛所裝載物資進行全程跟蹤,顯示配送車輛裝載物資的詳細信息與目標單位信息。待物資到達指定用戶后由用戶在智能倉儲管理系統中確認貨物到達,完成物資配送流程。
1引言
智能建筑的基本問題實質上是信息、資源和任務的綜合共享與全局一體化的綜合管理。它實現的核心是系統集成,也就是說通過系統集成實現綜合共享,提高服務質量和工作效率,達到多快、好省和高效的目的[1]。然而,隨著社會信息化進程的日益發展和受人們對經濟日益國際化趨勢的認同,智能建筑必將呈現出新的態勢,這種態勢體現在進行系統集成的同時,考慮建筑物的異構性、分布性、動態性和碎片性等因素的影響下[2],應充分體現系統的分布化、綜合化、動態化和智能化[3],這是建筑智能化進程中一個必須重視的戰略性問題。另外,任何工程對方案的考核是至關重要的,就智能大廈而言,對方案的考核是一個不容忽視的問題,所以對設計方案的前期仿真很有必要。
2一體集成的分布化
智能大廈的系統一體化集成實質上是建立在系統集成、功能集成、網絡集成和軟件界面集成的多種集成的基礎上的一門高新技術。智能一體化集成化的本質是計算機網絡的管理。傳統的集成式網絡管理系統難以適應網絡規模日益擴大、網絡元素日益復雜的樓宇智能化要求,需要引入分布式管理方法。
分布式管理就是將管理的功能合理地分布于多個管理實體,以便有效、及時地對網絡資源進行監視、約束和控制,提高響應效率和擴展功能,更好地實現網絡管理目標。一個實際的網絡系統,可以根據管理的需要,按照地域、功能子系統、網絡等定義相對獨立的管理域并選定其管理者;各管理域通過管理者的交互實現全局管理目標。管理者之間的交互有兩種結構:層次的和全分布的。層次結構是通過上層管理者與下層管理者的交互來完成各管理域的管理者之間的協調。全分布式結構是一種對等結構,采用該方式的管理者之間能直接對等通信。一個實際的應用系統,管理的分布化的過程就是將管理應用功能由集中式客戶機/服務器(Client/Server)模式轉移到分布式計算平臺的過程[4]。分布式計算平臺的目標是實現跨平臺資源的透明互操作和協同計算。
當前支持分布式計算主要有兩類環境:基于過程的分布式計算和面向對象的分布式計算。目前的主流是后一類。如基于CORBA(CommonObjectRequestBrokerArchitecture,公共對象請求體系結構)和Java的計算,它們采用面向對象的技術,提供對象式的應用編程接口,主要是針對重用和異構環境下的操作問題,這對相對龐大和復雜的智能大廈系統是非常適用的,目前CORBA技術已引起業界的關注和重視[5]。CORBA是一個開放式跨平臺的、語言獨立的分布式標準,它引入的概念屏蔽了下層的網絡傳輸,利用面向對象概念,實現分布式應用軟件的可重用性和可擴展性,既大大簡化了分布式應用系統的開發和維護,又便于異構環境下的集成,具有更高的可用性和可靠性的優點。目前遵從CORBA規范的產品主要有Inprise公司的VisiBroker,IONA公司的Orbix,Digital公司的ObjectBroker,IBM公司的ComponentBroker等,將基于面向對象的分布式計算技術引入智能建筑是順應技術潮流的,同時它應是甲乙類智能建筑的技術要求[1]。
另外,分布式管理系統更容易實現大廈的智能化,不僅能實現管理的并行性和分布性,而且具有對管理活動的全過程進行多目標、多因素、多階段、多層次的協調,實現管理系統的整體協調和全局優化。
3一體集成的綜合化
網絡是建筑物智能化的基礎,系統一體化是以網絡為支撐的,網絡信息來源于不同實體,隨著智能建筑的不斷深化,被管理的對象趨于復雜化,復雜化的因素主要有:被管理的對象趨于復雜化,復雜化的因素主要有:被管理的數量、對象的種類、組織的異構性、物理分布、參與組織的單元的數量、服務綜合的程度等,這時,由傳統的相對單一的網絡管理擴展為基于分布化的網絡綜合管理是環境的必然要求。
環境是系統存在、變化、發展的外部條件;系統與環境相互作用、相互影響,進行信息、能量或物質的交換。
綜合管理是指確保系統的所有資源根據其目的而有效運營的所有手段,它是系統與環境相統一的產物。有關綜合管理的平臺也在不斷涌現和改進,如基于事件(event)的驅動輪詢方案,基于CORBA平臺的方案。
4一體集成的動態性
事物的發展是m相對穩定的,在相對穩定的情況下,隨著環境的需要仍在不斷的發展和完善。智能建筑系統一體化集成的動態性是基于分布式的管理系統,也只有分布式的管理系統才能更好地實現其動態化。
動態化有兩個含義:其一是故障的檢測與動態重組恢復;其二是系統具有可擴展性。分布式系統具有故障診斷軟件包,采用互查技術來檢測系統發生故障的部位,并進行處理,動態地分配或重組系統,使系統工作于可靠狀態。分布式系統采用并行處理技術,可滿足智能大廈分階段建筑使用的要求,邊組織,邊開通,從而減少了一次性開通的難度和避免了一次性投資的方式。另外分布式系統的硬件和軟件都是模塊化的,模塊的連接嵌入比較方便,能夠很好地配合日益擴大的系統需求,便于提高和完善系統的性能,保障了系統的動態先進性。系統的動態化要求使用動態的管理策略,由于Java和CORBA的迅速發展,動態管理技術也在日趨成熟。
5前期仿真
智能大廈的建設除了要達到預期的目標,即提供安全、舒適、快捷的優質服務,建立先進、科學的綜合管理機制,節省能源和降低成本,還要達到系統的優化配置以減少投資。這就需要在工程實施前對系統設計的基本要求和功能進行考核,以便查漏補缺和修正。另外,因為智能大廈的網絡集成不同于研究試驗網,網絡系統可靠性、開放性等要素對大廈的智能化管理和提高運行效率具有十分重要的意義,所以,對智能大廈的前期仿真就顯得不僅十分必要而且十分重要。
一、智能小區的現狀與發展前途
1.智能小區的概念
智能建筑是計算機、通訊、建筑藝術以及圖象信息等多種技術集成后經先進設計和嚴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、生態化等多方面的內容。
把智能建筑技術擴展到一個區域的幾座智能建筑進行綜合管理,再分層次地連接起來進行統一管理,這樣的區域被稱為智能小區。即采取集中控制、模塊化結構的設計方式,所有子系統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小區內住戶家庭中的安全狀況及三表狀況等。智能小區是繼智能建筑之后的又一個熱點趨勢。
2.智能小區的現狀
當前智能住宅小區應用系統的基本配置主要包括以下幾個方面:
信息通訊系統:提供用戶話音通信,視頻廣播,寬帶信息服務。
安全防范系統:
a)小區周界報警,設置紅外、微波等裝置,中心能夠顯示各報警路段和報警時間。
b)攝像監視,小區重點部位設置相應的探測器或攝像機,監視有關信息和傳輸圖象并進行記錄和存儲。可視對講。
c)小區居民室內具有燃氣泄露報警、門磁、紅外、玻璃破碎、漏水檢測、緊急求助等功能。
d)小區室外公共場所設置有線廣播系統。
e)通過智能卡或其他形式對進出車輛進行管理和計費。
建筑設備監控系統:
a)通過給排水監控系統的監視,顯示有關的運行狀態。
b)電梯工作狀態的故障狀態及所在樓層位置受到監視。
c)照明設備的監控。
物業管理系統:
a)配置實用的計算機物業管理軟件,實現小區物業管理計算機化,建立小區管理信息系統。
b)實現遠程抄表功能。
c)各系統實現信息連通,統一管理。
當然,在實際建設過程中,還可根據市場需要,進行其他功能的添配。
但是,目前智能小區建設中也還存在著不少問題。一般小區為了實現集中監控的目的,在中央控制室設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。而其分站的微處理機有以單片機為主的486、586等,有進口的DCS模塊。要么產品先進性不強,要么成本較高。使得智能小區管理系統的穩定可靠性和先進性不高。同時由于智能小區工程建設是分期進行的,這也使得系統增容的可擴充性也不強。
也有一些智能小區控制系統按功能劃分,各子系統之間垂直分割,不能共享信息,設備重復投資。
這些問題的解決可以從以下幾個角度來考慮:
考慮到設備和技術的先進性,智能小區系統采用LonWorks總線技術,使整個小區的網絡達到先進性。
LonWorks控制網絡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點,節點間通過LonTalk協議進行通信。智能模塊可以編程實現信息的發送和對外來指令的響應。因為智能模塊具有成本低,兼容性好的特點,考慮到智能小區工程建設分期進行的實際情況,非常有利于系統增容的可擴充性。
目前推出的LNS構架的智能小區控制系統,完全是因為LNS多客戶多服務器技術可以給網絡使用者帶來很多好處:大大減少開發時間和費用;簡單的系統集成;訪問數據不受限制等等。這也是本文所述演示系統采用LNS構架的原因。
3.智能小區的發展前途
智能小區在未來的發展主要有兩個方面:
一是“以人為本”的思想。小區建設在未來將逐漸深入到建設智能化家庭的建設。比如使小區居民可以在家實現“電子貨幣”交易或網上購物、網上醫療診斷、參觀虛擬博物館和圖書館、點播VOD家庭影院;甚至在外的小區居民或者智能小區管理控制中心都可以對小區居民家里的空調設備和家庭電器進行遙控,能夠隨時隨地查詢和確認家庭中的安全狀況等。總之,未來智能小區的設計將堅持人性化的系統設計思想,最大限度地向居民提供溫馨舒適、方便周到和經濟的服務,處處為居民著想。
其次,“節能”的思想。環保是21世紀的重要主題,所以未來的小區建設將更多的考慮到環保問題。主要體現在小區住宅能源的供應上,要本著節能的原則,讓小區設施在成為服務環節中的一員的同時,使小區居民、小區設施、小區環境高度統一、和諧,融為一體。二、LNS技術
LNS(LonWorksNetworkService)是Echelon公司最新開發出來的LON總線的開發工具,它提供用戶一個強大的客戶/服務器網絡構架,是未來LON總線的可互操作性基礎。使用LNS提供的網絡服務,可以保證從不同網絡服務器上提供的網絡管理工具可以一起執行網絡安裝、網絡維護、網絡監測;而眾多的客戶則可以同時申請這些服務器所提供的網絡功能。
LNS提供壓縮的、面向對象的編程模式,大大減少了用戶開發時間和對系統的要求。它將網絡變成一個層次化的對象,通過對象的屬性、事件和方法對網絡進行訪問。且訪問數據不受限制,允許用戶同時使用多臺人機接口(HMI)、SCADA站、數據站,同時訪問網絡上的數據。且為使用戶的系統設計簡單,LNS盡可能的提供了自動化的功能。
LNS構架和主機是無關的,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,對不同的開發平臺提供各種不同的編程工具,從而大大簡化了系統集成。
LNS構架主要包括四個主要的組件:網絡服務服務器(NSS)、網絡服務器接口(NSI)、LCA對象服務器和LCA數據服務器。
三、LNS構架的智能小區安防及關鍵技術應用研究
LNS構架的智能小區演示系統具有多種功能,如三表的遠程抄表、安防技術、聯動控制、家電控制等,現就遠程抄表和安防技術對其管理進行較詳細說明。
1.下位機硬件結構
下位機硬件主要包括智能節點、路由器、時鐘模塊和接口卡。
現場信號有三表讀數、各報警傳感器和執行器的狀態等,將這些信號與神經元芯片相連,加上一個收發器即可構成一個現場智能節點。由于神經元芯片有11個I/O口和2K的RAM,加少量調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元芯片相連。最后將所有的節點都掛接在LON總線上,網絡拓撲可為總線型或星型或自由拓撲型。節點間可通過LonTalk協議相互通訊。
由于智能小區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總線的局限——不受通信距離、通信介質和通信速率的限制。使得在一個小區內可兼顧技術與經濟的不同要求,采用不同的通信介質,在不同的段內兼容不同的通信速率。
2.上位機監控與管理
上位機可以采用多種技術和LON總線進行通訊,LonmanagerDDE、LNSDDE和LNSAPI,已自主完成了多種驅動軟件的開發。實現了與FIX、INTOUCH、KingView等多種工業組態軟件與LON網絡的連接,方便了用戶界面的迅速開發。同時也支持Delphi、VB、VC、EXCEL等語言的開發。
基于智能小區控制對大量的控制設備和過程監控裝置之間的通訊的需要,上位機一般采用具有“監控和數據采集”功能的組態軟件,如FIX、INTOUCH、組態王(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場部件進行控制和監視,且能隨時對各種事件作出反應,并且不丟失任何重要數據和報警信息。
我們在演示系統的上位機采用組態王(KingView)來監控和采集數據。
組態王有著易于使用的圖形界面,方便智能小區管理員的操作。組態王的網絡功能使小區監控現場與各個部門建立起聯系,在任何需要的時候把現場的信息實時的傳送到控制室,保證信息的暢通。
組態王能連接PLC、智能儀表、板卡、遠程數據采集裝置(RTU)等數百種外部設備,組態王通過驅動程序和這些工控設備相通訊。組態王軟件系統與最終用戶使用的具體的PLC或現場部件無關。對于不同的硬件設施,只需為組態王配置相應的通信驅動程序即可。
組態王同時保留了DDE(動態數據交換)通訊方式。組態王通過DDE(動態數據交換)和其他的應用程序之間交換數據。通過DDE,開發者可利用PC機豐富的軟件資源來擴充“組態王”的功能,比如用Excel從“組態王”的數據庫中讀取數據,對生產作業進行優化計算,然后組態王再從Excel中讀出結果來控制各個生產參數;可以利用VISUALBASIC開發服務程序,完成數據采集、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;還可以和數據庫程序、人工智能程序、專家系統等進行通訊。
在智能小區的控制中,驅動軟件我們選用LNSDDEServer。
LNSDDEServer能完成LonWorks智能模塊和Windows應用程序間的數據交換,使得Windows應用程序可以作為一個DDE客戶程序來監控LonWorks網絡,即采集Lonworks網絡數據并發送一定的指令來改變LonWorks網絡的某些操作。在智能小區的控制中,下位機設備就是由基于LonWorks網絡的智能模塊構成,因此在上位機組態王就可以通過LNSDDEServer與下位機智能節點和其他Windows應用程序進行通訊。其具體配置步驟如下:
先在組態王的設備庫中選擇DDE,然后按“設備配置向導”的提示一步步完成即可。第一步選擇“DDE”;第二,“給安裝的DDE設備指定連接對象名”對話框中,輸入連接設備的邏輯名;第三步,“服務程序名”則是與“組態王50”交換數據的程序名,一般是I/O服務程序,或者是Windows應用程序:“話題名”則是指本程序和服務程序進行DDE連接的話題名(Topic)。“數據交換方式”一般選擇“標準的Windows數據交換”;最后單擊“完成”即可。組態王50將自動完成驅動程序的啟動和通信,不再需要用戶人工進行。
然后,在定義I/O變量時,在變量屬性的“連接設備”項中選擇使用上面定義的邏輯連接設備名,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與下位機的智能節點進行通訊。
上位機還可以利用VISUALBASIC開發服務程序,完成數據采集、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的。對于作為“顧客”的文本框、標簽或圖片框,要設置LinkTopic、LinkItem、LinkMode三個屬性。如果組態王作為“顧客”想VB請求數據,需要定義變量時說明服務器程序的三個標識名,即:應用程序名設為VB可執行程序的名字,把話題名設為VB中窗體的LinkTopic屬性值,項目名設為VB控件的名字。
總之,兩種方式的數據采集都是通過驅動程序和下位機交換數據的。從而很容易的組成一個完備的上位機管理系統。
3.網絡功能
組態王5.0可運行在基于EtherNET網絡結構和TCP/IP網絡協議的網上,使用戶能夠實現上、下位機以及更高層次的廠級連網。
TCP/IP網絡協議提供了在不同硬件體系結構和操作系統的計算機組成的網絡上進行通信的能力。一臺PC機通過TCP/IP網絡協議可以和多個遠程計算機(即遠程節點)進行通訊。在“組態王”的網絡結構中,直接參與現場控制的PC機作為網絡服務器,其他站點作為網絡客戶機共享服務器中的數據。
用戶要實現“組態王”的網絡功能,必須滿足以下條件:(1)將“組態王”50安裝在網絡版Windows3x、Windows95或WindowsNT上,并啟動TCP/IP網絡協議,即利用“組態王”網絡功能的PC機必須首先是某個局域網上的站點并啟動該網。(2)客戶機和服務器必須安裝并同時運行“組態王”。
四、總結
利用LNS構架的智能小區演示系統,在上位機通過組態軟件如組態王以實現數據的實時采集與監控,便于智能小區的集中管理,且界面友好簡單,控制快捷可靠。下位機采用LON控制網絡,成本低,可擴充性。整個系統開發時間和費用小,集成簡單,且安全可靠,是智能小區控制可選的最佳控制方案之一。
參考文獻
1.1家庭用電數據管理數據中心的核心任務是數據采集、數據存儲、數據分析和數據應用,要區分不同的數據來源,采用不同的采集方式和應用方式。對于用戶初始注冊,系統采用門戶網站的方法,由單個家庭發起,系統實時注冊。對于用電信息的管理,由于用戶數量龐大分散,應采用數據中心發起,在每日凌晨用批處理的方式,分批向集中器或家庭網關下達傳輸信息的指令,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據中心。
1.2設備信息管理家庭網關、集中器、智能插座、家用電器等設備信息,要分成設備內容信息管理和設備狀態信息管理兩類,采用不同的信息采集方式。內容信息一般要求在用戶注冊時一次性填寫上傳,保留在家庭數據檔案內。內容信息的修改和增添由終端直接對家庭網關內的數據進行實時更新,數據中心的內容數據更新采用日終批處理的方式,抓取家庭網關的數據庫信息進行對比,有變更的再進行數據中心檔案更新。對于設備狀態的信息,采用用戶發起的方式,當用戶要利用管理系統進行遠程操作時,數據中心實時向家庭網關發出查詢信息,家庭網關將設備的實時狀態上報給數據中心,數據中心再執行用戶發出的遠程操作的指令。這樣設計的目的是數據中心平時并不要關心每個系統終端的在線狀態,只有在用戶發起操作請求時,再即時檢測終端的在線狀態,這樣也可以大大減輕系統的負荷和通信量。
1.3地理信息管理數據中心通過集中器尋址家庭網關,數據中心要建立用戶地理信息的專用數據庫,分區域、分城市、分省份對家庭用電信息進行統計分析,今后要在數據中心內建立用電管理信息的數學模型,通過對海量用電信息的分類、分時、分地的梳理分析,建立用電管理和調度的輔助決策系統,為地方政府、電力公司、相關企業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的終端,利用移動互聯網或互聯網訪問數據中心,各類終端不同于家庭網關、集中器的專用終端,各種終端均可以進行同一類應用的操作,因此,各種設備之間的關系,需要通盤考慮用戶的注冊管理,考慮到系統用戶修改情況。
2數據中心的信息采集
數據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、城市電網信息的采集,小區微電網信息的采集等家用電器的相關信息是家庭用電信息分析和管理的基礎,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關的主要節點,對智能插座采集的信息主要有:插座編號、對應的電器名稱、編號、通斷狀態、溫控、光控等傳感器的設置數值、電器預約信息、電器目前工作狀態等。數據中心每日對家庭用電的信息采集一次,內容包括當日或每小時的家庭家用電器總用電量,當日峰電使用量,谷電使用量等。家庭用電信息采集一般在日終由數據中心發起,特殊情況時也可以對家庭當日的實時用電信息進行采集。城市電網是家庭用電的主要供電方,家庭網關從城市電網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、電網公司的服務信息、電網公司發送的廣告信息等。居民小區或社區進行微電網建設是未來新能源應用的趨勢,隨著智能電網的整體推進,輸電網和配電網的體制分離,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,家庭網關從小區微電網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、小區和社區的服務信息、小區和社區發送的廣告信息等。
3信息中心的數據存儲
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據庫的方式存儲,存儲的內容包括家用電器的類型、品牌、生產廠家、型號、額定功耗、生產日期、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容。存儲時給每一件家用電器一個編號,編號除滿足家庭網關對本戶家用電器管理的需要外,還應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,數據中心從家庭網關或集中器直接讀取當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據庫內。用電信息每日進行累計,每月最后一天將當月的用電信息累計結果存儲,年終時再將本年度的累計信息存儲,數據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公司調配用電運行的重要手段,是用價格調峰錯谷的應用工具,數據中心應分別記錄單個家庭使用峰電和谷電的數量,按日進行累計,按月保留累計結果。并根據峰電和谷電的月度價格計算除各自的電費并予以存儲。隨著智能電網系統建設的深入,現行的按大時段計費的峰谷電模式會為更小的分時單元,數據中心應記錄每一個時段的信息指令。
3.4對家庭使用網電和區電信息的存儲隨著新能源應用的逐步推廣,一些新建小區將會使用新能源組成的微電網,形成家庭多種用電的選擇。數據中心對網電和區電的信息要分別記錄、分別計量、分別存儲。