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1變電站聯(lián)絡(luò)線路的油斷路器控制回路改進
1.1典型合閘回路及缺陷
中小型變電站的聯(lián)絡(luò)線路兩側(cè)都裝設(shè)油斷路器。對于35KV、10KV油斷路器的控制,典型設(shè)計是在電站側(cè)裝設(shè)同期裝置,在變電站側(cè)只設(shè)普通合閘回路,普通合閘回路的原理如圖1所示:操作控制開
關(guān)SA,其②-④觸點接通,經(jīng)過防跳繼電器的常閉觸點KM2和斷路器的常閉觸點DL,接通合閘接觸器線圈HO,使斷路器合閘。這種設(shè)計簡潔,常為工程設(shè)計人員所采用。在具體操作中,按先合變電站側(cè)斷路器、再合對側(cè)斷路器的操作順序進行。但在小水電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,因受地形、容量等技術(shù)條件的限制,建設(shè)不甚規(guī)范,特別是有些聯(lián)絡(luò)線路上還接有負(fù)載,當(dāng)出現(xiàn)某種故障造成變電站側(cè)油斷路器跳閘,此時的對側(cè)斷路器可能還在合閘位置,如要對聯(lián)絡(luò)線路進行合閘,因不知對側(cè)是否有電,必須等到調(diào)度命令或接到匯報后才能進行操作,加至有些地段通訊不暢,經(jīng)常耽誤時間,影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電;由于典型回路本身不能檢測線路是否有電壓,又無防范不規(guī)范操作的技術(shù)措施,如果誤操作SA發(fā)出合閘命令,就會造成非同期合閘事故,給人們生命財產(chǎn)帶來重大損失。
1.2改正后的合閘回路
為了防止事故的發(fā)生,對原典型合閘回路進行了如下改進(見圖1中虛線所示):即在線路電壓互感器二次側(cè)增設(shè)一只電壓繼電器KV,用以檢測線路電壓,并將其常閉觸點KV1串入本站油開關(guān)合閘回路中。當(dāng)線路有電壓時,就是誤操作SA發(fā)出了合閘命令,因KV1觸點斷開了合閘操作回路,無法啟動合閘接觸器,達到了防止非同期合閘的目的。同時,考慮到聯(lián)絡(luò)線路的可靠性,在KV1觸點兩端設(shè)計并聯(lián)一連接片LP,以便該電壓繼電器檢修或需該線路供給變電站負(fù)荷時好操作。正常情況下,連接片LP處在斷開位置。
還將電壓繼電器的常開觸點KV2與合閘位置繼電器HWJ的常閉觸點(或跳閘位置繼電器TWJ的常開觸點)串聯(lián),以接通“線路有電壓”光字牌的信號回路,當(dāng)斷路器在斷開位置,線路有電壓,該光字牌亮,提醒運行人員不得進行合閘操作。在信號回路中,串聯(lián)跳(合)閘位置繼電器觸點的作用是為了在該線路運行時斷開光字牌,以免光字牌長期帶電。電壓繼電器KV可選DJ—121型,繼電器校驗方法與其他電壓繼電器相同。
2水電站壓力裝置的控制回路改進
2.1典型油壓裝置自動回路及缺陷
調(diào)速器、高低壓氣機等是水電站中常見的壓力設(shè)備,在油(氣)裝置的自動回路中,一般采用電接點壓力表(如YX—150型)來反映油(氣)罐中壓力的變化,進而控制油(氣)泵電機。壓力表上可設(shè)置上、下兩個值限,上限用紅針指示,下限用黃針指示,實際壓力值用黑針指示。油壓裝置自動投入的動作過程如圖2所示:
當(dāng)壓力罐油壓降到壓力下限時,壓力表黑針與黃針接觸,即觸點YLJ1
閉合,使中間繼電器1KA動作并自保持,因轉(zhuǎn)換開關(guān)SA在自動位置,其②-④觸點接通,啟動接觸器KM,使電機接通電源,帶動油泵向壓力罐打油,壓力逐漸上升,當(dāng)?shù)焦ぷ鲏毫χ瞪舷迺r,壓力表黑針與紅針接觸,即上限觸點YLJ2接通,使中間繼電器2KA動作,斷開1KA的自保持回路,油泵電機自動停止工作。對于這種典型設(shè)計,壓力表的上、下限觸點一直串在控制回路中,并帶有相應(yīng)負(fù)載,特別是在啟動和停止過程中,壓力變化呈波動狀態(tài),使觸頭抖動不已,無法可靠接觸,常常生火花,由于壓力罐補壓(氣)是通過自動回路完成的經(jīng)常性的工作,壓力變化頻繁,使壓力表的觸頭接觸也相應(yīng)頻繁,從開始的產(chǎn)生火花,到逐漸燒壞觸頭(或觸頭粘連),繼而造成壓力罐壓力消失,嚴(yán)重影響了機組的安全運行。
2.2改進后的控制回路
二、給水排水專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀調(diào)查與分析
1.選題。嚴(yán)格選題是提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的前提。給水排水專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的選題必須符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,盡量與生產(chǎn)實際等相結(jié)合,這樣既有利于幫助學(xué)生將理論與實際有效結(jié)合,同時還可以使學(xué)生在一定程度上接觸到專業(yè)發(fā)展的前沿動態(tài),開闊學(xué)生的視野。①選題方式,給水排水專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的類型包括:建筑給水排水和市政給水排水。學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師的專業(yè)方向來選擇導(dǎo)師,從而確定畢業(yè)設(shè)計的類型。設(shè)計題目一般有指導(dǎo)教師擬定、工程實踐和科研項目三種。此次調(diào)查結(jié)果顯示,學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計題目均來自指導(dǎo)教師擬定,一般是教師提出問題,然后學(xué)生在小范圍內(nèi)進行選定。筆者建議教師指導(dǎo)時能給學(xué)生講清題目的工程背景以及改問題是如何確定的,否則很容易使學(xué)生的設(shè)計脫離工程實際,演變?yōu)椤翱諏铡钡墓こ淘O(shè)計,從而有悖于工程類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的初衷。②選題的難度。畢業(yè)設(shè)計要求選題深度、廣度和難度適當(dāng),學(xué)生才能順利的完成畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。78%的學(xué)生認(rèn)為選題適當(dāng),可以按時完成;20%的學(xué)生認(rèn)為選題難,富有挑戰(zhàn)性,對于本科生來說難度太高,達不到預(yù)期的效果;也有2%的學(xué)生認(rèn)為選題簡單,過于陳舊,缺乏綜合性和新穎性,深度和廣度也不夠,這樣會在一定程度上使能力較強的學(xué)生產(chǎn)生輕視的態(tài)度,草草了事。
2.學(xué)生。①學(xué)生態(tài)度。畢業(yè)設(shè)計被安排在本科教學(xué)的最后一學(xué)期,而在這一學(xué)期有的學(xué)生為尋找一份如意的工作四處奔波,有的學(xué)生忙于研究生復(fù)試,畢業(yè)設(shè)計在很大程度上為這些事情讓步。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),70%的學(xué)生有比較端正的學(xué)習(xí)態(tài)度,不管考研還是就業(yè)都能認(rèn)真對待畢業(yè)設(shè)計;15%的學(xué)生認(rèn)為已經(jīng)簽了工作單位并不用重視畢業(yè)設(shè)計的成績;7.5%的學(xué)生認(rèn)為已經(jīng)考上了研究生,所以精力不用放在畢業(yè)設(shè)計上;5%的學(xué)生因為沒找到合適的工作,無法安心于畢業(yè)設(shè)計。面對調(diào)查結(jié)果中顯示在畢業(yè)設(shè)計中出現(xiàn)的這些態(tài)度不端正的現(xiàn)象,指導(dǎo)教師和學(xué)校應(yīng)給予高度重視,并采取相應(yīng)措施。②學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計時投入的精力。“畢業(yè)設(shè)計與其他課程不同,要求學(xué)生在老師指導(dǎo)下自主完成,在時間和空間上學(xué)生有更大的自主支配權(quán)利。但學(xué)生必須要有很強的自控能力,對時間要有一定的規(guī)劃”。超過60%的學(xué)生自我要求比較嚴(yán)格,時間抓的較緊,在設(shè)計室學(xué)習(xí)時間達6小時及以上;而近20%的學(xué)生自我要求一般,時間浪費嚴(yán)重;其他學(xué)生則對時間根本沒有特別的規(guī)劃。在畢業(yè)設(shè)計期間對學(xué)生加強管理監(jiān)督事在必行。③對所學(xué)知識的應(yīng)用,畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合分析解決實際問題和培養(yǎng)初步科學(xué)研究能力的重要階段,又是培養(yǎng)學(xué)生獨立工作、獨立思考和綜合運用已學(xué)知識解決實際問題的能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。調(diào)查結(jié)果顯示,高達95%的學(xué)生認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計不僅用到了書本知識,還學(xué)到了新知識并加以應(yīng)用。對于專業(yè)實習(xí)所得的知識在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用程度調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),23%的學(xué)生認(rèn)為可以完全應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計中,77%的學(xué)生認(rèn)為部分可以加以應(yīng)用。從中可以看出,專業(yè)實習(xí)對于畢業(yè)設(shè)計的作用還未充分發(fā)揮,應(yīng)引起高度重視。
3.指導(dǎo)教師。指導(dǎo)教師的科學(xué)引導(dǎo)和素質(zhì)是全面提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵。①指導(dǎo)教師的責(zé)任心。指導(dǎo)教師要加強對學(xué)生的指導(dǎo)工作,就要投入足夠的精力,保證足夠的時間與學(xué)生直接見面。在調(diào)查中,53%的學(xué)生回答其指導(dǎo)教師能每天來一次設(shè)計室,40%的學(xué)生回答其指導(dǎo)教師2天來一次,還有7%的學(xué)生回答其指導(dǎo)教師平均3天來一次。當(dāng)然,除教師直接到設(shè)計室以外,學(xué)生還可以通過電話、QQ等新型通訊工具與指導(dǎo)教師保持聯(lián)系,及時溝通設(shè)計中遇到的問題。在看到大多數(shù)教師比較負(fù)責(zé)的基礎(chǔ)上,我們還要看到一些教師沒有完全履行應(yīng)該履行的職責(zé)。13%的學(xué)生認(rèn)為指導(dǎo)教師缺乏責(zé)任心,27%的學(xué)生認(rèn)為指導(dǎo)教師的責(zé)任心一般。這就需要指導(dǎo)教師對自己的行為進行深刻反思了。②指導(dǎo)教師的指導(dǎo)方式。指導(dǎo)教師的責(zé)任心和素質(zhì)直接決定了其指導(dǎo)方式。47%的學(xué)生認(rèn)為是師生互動式,50%的學(xué)生認(rèn)為是啟發(fā)式指導(dǎo),可見大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為教師在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計時能做到師生互動和啟發(fā)式指導(dǎo),但也有小部分教師完全代勞的現(xiàn)象存在,使教師指導(dǎo)失去了原本的目的和意義。
4.管理。目前國內(nèi)高校都有針對畢業(yè)設(shè)計制定相應(yīng)的規(guī)章制度和條例,然而卻在執(zhí)行中缺乏相應(yīng)的力度,亦缺乏對教師有效地監(jiān)督機制和獎懲措施。同時,對一些不符合畢業(yè)設(shè)計要求的學(xué)生又采取遷就、寬容的態(tài)度。從學(xué)生對學(xué)校監(jiān)管的看法這一問題的調(diào)查發(fā)現(xiàn),只有20%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)校管理嚴(yán)格,70%的學(xué)生認(rèn)為監(jiān)管力度一般,10%的學(xué)生則認(rèn)為管理寬松;在學(xué)校監(jiān)管與畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的關(guān)系調(diào)查中,80%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)校監(jiān)管對畢業(yè)設(shè)計的最終質(zhì)量影響一般,剩余20%的學(xué)生則認(rèn)為沒有影響。
三、提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的建議
1.提高選題質(zhì)量。好的選題不僅可以發(fā)揮學(xué)生的專業(yè)特長,還可以調(diào)動教師的積極性。第一,畢業(yè)設(shè)計選題的范圍和深度都應(yīng)適應(yīng)學(xué)生在校所學(xué)理論知識和實踐技能的現(xiàn)狀,真正達到綜合訓(xùn)練的目的。第二,要結(jié)合產(chǎn)生實際選定題目,使學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計具有社會價值和實用性。第三,對工作量應(yīng)有明確的要求。設(shè)計過程應(yīng)完整,工作量應(yīng)適當(dāng),保證學(xué)生可以在規(guī)定的時間內(nèi)按期完成。
2.提高學(xué)生的重視度。第一,開展設(shè)計動員會,幫助學(xué)生認(rèn)識畢業(yè)設(shè)計的重要性,讓學(xué)生在思想上重視畢業(yè)設(shè)計這一環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生正確對待畢業(yè)設(shè)計。第二,增加畢業(yè)設(shè)計資格審核環(huán)節(jié),在確定做畢業(yè)設(shè)計人數(shù)之前,進行設(shè)計資格審查,避免一些清考沒過,不能按時畢業(yè)的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計做到最后,才發(fā)現(xiàn)自己沒有資格做畢業(yè)設(shè)計。第三,在畢業(yè)設(shè)計前,開設(shè)針對性的現(xiàn)場實習(xí),促使學(xué)生能將理論與實際有機結(jié)合,在設(shè)計中主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,提升獨立工作的能力。
3.提升指導(dǎo)教師素質(zhì)。第一,可以適當(dāng)聘請校外有經(jīng)驗的工程師擔(dān)任輔助指導(dǎo)教師,彌補校內(nèi)教師重理論缺工程經(jīng)驗的不足。第二,制定指導(dǎo)教師職責(zé),明確指導(dǎo)教師在畢業(yè)設(shè)計中的責(zé)任和義務(wù),學(xué)院學(xué)術(shù)委員會在設(shè)計指導(dǎo)階段抽查指導(dǎo)教師的指導(dǎo)記錄,嚴(yán)格監(jiān)督教師的職責(zé)履行情況。第三,建立指導(dǎo)教師激勵機制,將被指導(dǎo)學(xué)生的民主評議與學(xué)生最后畢業(yè)設(shè)計的優(yōu)良情況作為教師薪金發(fā)放的依據(jù),更可與教師獎金與職稱評定掛鉤。
根據(jù)柘溪發(fā)電站的4個并聯(lián)分支的基本情況,本文主要考慮的是12-34、13-24以及14-23這三種分支的組合形式。
1.2橫差保護分析
在仿真實驗的過程中,我們對各種分支情況下的零序橫差、裂相橫差以及這兩種橫差保護相互聯(lián)合作用時候的保護效果進行了統(tǒng)計整理,在實驗的過程中,將零序橫差的保護選擇為0.04IN,并將其作為動作門檻,裂相橫差的保護采用比率的制動特性,,差動的門檻選擇為0.2IN,斜率為0.3。根據(jù)我們對零序橫差以及裂相橫差的保護可動作的故障數(shù)統(tǒng)計結(jié)果分析,我們可以看出柘溪的橫差保護具有如下特點:
a.兩種橫差保護對同相異分支的故障動作的反映靈敏度均不高,個別的分支的動作數(shù)目可以達到18種,這主要是由于同相異分支短路的匝差太小,大部分不超過1匝所造成的。
b.同相異分支的短路故障的保護效果顯示相隔的分支組合要強于其他的組合情況,而這主要是因為同相異分支的短路現(xiàn)象只能夠發(fā)生在相鄰的分支之間,比如第二分支只能夠與第一或者是第三分支發(fā)生同相異分支形式的短路故障,所以采用分支相隔的組合方式具有比相鄰分支組合更強的保護效果。
c.無論是零序的橫差還是裂相的橫差對于異相的短路故障均具有較高的反映靈敏度,這也是因為同相同分支之間的短路匝差比較小的緣故。所以柘溪水力發(fā)電站在今后的發(fā)展過程中需要不斷的加強對同相同分支以及同相異分支的短路故障的保護力度。
d.同時,仿真的結(jié)果表明,零序橫差以及裂相橫差保護的故障動作效果之間具有較強的互補性,所以為了提高保護的效果,可以考慮將二者同時裝設(shè)在同一個系統(tǒng)中。
1.3縱差保護分析
我們對發(fā)電機組中的各種不同分支的組合方式條件下的縱差保護的動作效果進行了效果的統(tǒng)計與分析,差動的門檻以及斜率的數(shù)值均與以上仿真工作中的條件相同。仿真的結(jié)果表明,縱差保護具有如下特點:a.完全的縱差保護不能夠?qū)崿F(xiàn)對于同相同分支以及同相異分支的短路故障的保護作用,但是可以實現(xiàn)對于2832中異相短路故障的完全保護動作;b.不完全的縱差保護對于各種的短路故障形式均具有較高的反映靈敏度,但是對同相同分支或者是同相異分支的故障的動作不夠靈敏;c.對相間故障具有較高的靈敏度的保護是單套的不完全的縱差保護,但是能夠?qū)崿F(xiàn)對于異相短路故障100%動作率的只有雙不完全縱差保護。
1.4聯(lián)合保護方案分析
上述的各種保護方案在單獨作用的情況下均有著一定的局限性,不能夠收到令人滿意的效果,所以需要研究橫差保護與縱差保護協(xié)同作用的保護方案。通過對組合方案條件下可動作故障數(shù)的統(tǒng)計分析,我們得出了結(jié)論包括:
a.如果選用的是3種中性點側(cè)的分支組合方式,那么最好選擇12-34式的分支組合,以便達到最高的故障動作效率;
b.如果裂相橫差與零序橫差均不對這種匝間的短路進行反映,則不完全的縱差保護方案也不能夠起到很好的保護作用或者是具有較高的動作率;
c.這種聯(lián)合保護的方案對于異相的短路故障具有較高的動作率,幾乎可以實現(xiàn)全部類型故障的動作,但是提高零序橫差或者是裂相橫差的保護門檻的時候,組合的保護方案并不能夠顯著的提高動作的效率,所以在現(xiàn)場值不確定的條件下為了提高保護的動作率,可以增加一套縱差保護,進而為異相故障提供雙重化的保護效果。
1.環(huán)保在建筑給排水永恒的主題
環(huán)保問題已經(jīng)是全球性問題,環(huán)保理念已經(jīng)滲透進各行各業(yè),建筑行業(yè)也不例外,這是今后的發(fā)展方向。節(jié)能是我國經(jīng)濟發(fā)展中的一個重要措施,從某種意義上說,節(jié)能的就是環(huán)保的。節(jié)水、節(jié)能、防治水質(zhì)污染是實現(xiàn)環(huán)保的具體手段。節(jié)水的重點在于衛(wèi)生器具及其給水配件、屋頂水箱浮球閥、建筑中水等方面的設(shè)計。
1.1節(jié)水節(jié)能是建筑給排水現(xiàn)狀
資料顯示,目前中國人均水資源占有量約為2400多立方米,僅為世界人均水資源占有量的四分之一,屬于缺水國家。特別是近20年來隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展水污染日益加劇,水資源問題更加突出,節(jié)約用水成了重要而緊迫的任務(wù)。建筑給排水中節(jié)水的重點在于:衛(wèi)生器具及其給水配件;屋頂水箱浮球閥;建筑中排水等方面。
1.2節(jié)水節(jié)能在建筑給排水中的具體應(yīng)用
1)二次供水設(shè)備的選擇。由于傳統(tǒng)的水泵——水箱供水方式中水質(zhì)易受污染,所以二次供水已越來越多地被氣壓罐供水和變頻調(diào)速供水所取代。當(dāng)?shù)凸扔盟渴菙嗬m(xù)的小流量時,宜設(shè)置適合于斷續(xù)供水的壓力供水裝置。
2)中水回用。中水回用既節(jié)省水資源,又減少城市供排水管網(wǎng)和處理設(shè)施的負(fù)荷,是解決缺水的一條有效途徑。據(jù)資料表明,采用中水回用系統(tǒng)后,居住區(qū)用水量將節(jié)省30%~40%,同時排放量減少35%~50%;商住小區(qū)可節(jié)水70%;科研事業(yè)單位可節(jié)水40%左右;對一般居民住宅可節(jié)水30%左右。這對社會和環(huán)境效益的深遠(yuǎn)影響是無法估量的。
3)雨水系統(tǒng)。雨水作為一種自然資源,經(jīng)簡單的處理后可作生活雜用水;經(jīng)深度處理后可作為生活飲用水。將小區(qū)的地面、道路、屋面等雨水收集,經(jīng)處理后回用于沖廁、洗車、道路澆灑及綠化;建設(shè)綠地雨水回收利用措施,推廣綠地節(jié)水型灌溉方式,提高雨水利用率;將路面、廣場、停車場等用透水性材料鋪裝,提高雨水滲透能力,最大限度的補充地下水。
2.水質(zhì)工程是給排水工程未來的重點發(fā)展方向
2.1加強水質(zhì)處理工程技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新
通過開發(fā)或借鑒國外技術(shù),經(jīng)“八五”、“九五”的科技攻關(guān),我國也開發(fā)了一批具有較強實用性的污水處理與污水再生技術(shù),如厭氧好氧活性污泥法、一體氧化溝技術(shù)、各種形式的間歇式活性污泥法、市政景觀等。利用生態(tài)原理和高科技的污水生態(tài)處理設(shè)備,設(shè)計一個生物圈系統(tǒng),依靠微生物,植物,動物的生物鏈來凈化污水,以太陽能、生物能、重力能為主要能耗,實現(xiàn)污水零排放、零費用運行,是一種更節(jié)能、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的處理工藝。另外,地埋式污水處理設(shè)備代替化糞池,經(jīng)處理后達污水二級排放標(biāo)準(zhǔn),可減輕城市污水廠負(fù)荷而可降低能耗;這些都是目前研究的重點。綜上所述,解決我國水質(zhì)問題的關(guān)鍵在于提高污水處理利用率,而這一目標(biāo)的實現(xiàn)很大程度上在于我國水質(zhì)處理技術(shù)的進步、發(fā)展和創(chuàng)新,以形成我國自己的水處理技術(shù)體系。因此,水質(zhì)處理技術(shù)應(yīng)是給水排水工程學(xué)科的核心,水質(zhì)處理工程技術(shù)水平將是學(xué)科發(fā)展的重要標(biāo)志。
2.2加強水質(zhì)處理技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究非常迫切
任何一門學(xué)科的成熟與發(fā)展離不開學(xué)科基礎(chǔ)理論的支撐。給水排水工程學(xué)科雖有幾十年的發(fā)展歷程,但一直是技術(shù)開發(fā)與研究多于理論,基礎(chǔ)理論研究相當(dāng)薄弱,迄今沒有成熟、完整的學(xué)科理論體系。這其中與長期以來該學(xué)科研究內(nèi)容不清、定位模糊有重要關(guān)系。隨著各種水污染問題不斷出現(xiàn),水處理技術(shù)開發(fā)與研究所需的理論支撐越來越顯得不足。缺乏精確理論使水處理技術(shù)停留在經(jīng)驗技術(shù)階段。隨著以水質(zhì)為核心的學(xué)科定位的清晰,建立、完善和發(fā)展相關(guān)理論體系日顯迫切和必要。它對促進21世紀(jì)水質(zhì)處理技術(shù)的進步與發(fā)展和創(chuàng)新形成我國自己的水處理技術(shù)體系具有決定性的影響。這方面主要包括水質(zhì)處理過程的水力學(xué)、動力學(xué)、熱力學(xué)、微生物學(xué)及水質(zhì)對人體生物影響的理論等。
2.3水質(zhì)科學(xué)與工程、水科學(xué)與工程是學(xué)科延伸、發(fā)展的方向
目前,我國在水資源水質(zhì)理論和工程技術(shù)方面面臨許多亟待研究和解決的問題;水質(zhì)安全凈化新理論與新技術(shù)、飲用水安全保障技術(shù);污染水體修復(fù)理論與技術(shù)研究;城市污廢水的無害化處理與資源化研究;城市污水處理系統(tǒng)的自動化或智能化理論、方法與技術(shù);節(jié)水和重復(fù)利用技術(shù);西部缺水地區(qū)、城市水資源綜合開發(fā)與再生利用。
2.4加快給排水工程建設(shè)
面向21世紀(jì),中國的給排水工程建設(shè)將出現(xiàn)一個新的,相應(yīng)的設(shè)計也將以合理規(guī)劃、提高水質(zhì)、降低能耗和成本為目標(biāo)。1)要解決對水重要性的認(rèn)識問題,一如繼往地推動節(jié)約用水。現(xiàn)在珍惜每滴水的社會風(fēng)氣還沒有真正形成,一些單位和個人還在浪費用水。而如何才能真正使每個人都珍惜用水,就需要堅持不懈地進行宣傳和教育,使節(jié)約用水的政策真正深人人心,同時還要用行政的、經(jīng)濟的、法制的辦法來有效地推行節(jié)約用水,并減少污水的排放。2)提高供水系統(tǒng)和排水網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。城市給水在提倡節(jié)約用水和擴建新建水廠的同時,必須注意提高供水系統(tǒng)質(zhì)量。提高供水系統(tǒng)質(zhì)量的主要趨勢是:把水廠聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),分散水源,以實現(xiàn)優(yōu)化配水;對網(wǎng)絡(luò)用計算機管理;加強維護和改建,以及進行污染控制等。
3.結(jié)語
2基于AT89C51單片機的水溫控制系統(tǒng)設(shè)計
2.1系統(tǒng)設(shè)計
基于AT89C51單片機的水溫控制系統(tǒng)采用了當(dāng)前應(yīng)用廣泛的AT89C51單片機,以AT89C51單片機做為核心部件,以匯編語言對其進行編程控制其它輔助系統(tǒng),用PID算法來控制PWD波的產(chǎn)生,進而實現(xiàn)系統(tǒng)溫度的控制。
2.2硬件設(shè)計
基于單片機水溫控制系統(tǒng)硬件主要由單片機基本系統(tǒng)、溫度傳感器、電爐、繼電器、顯示電路、報警電路、鍵盤等組成。
(1)單片機基本系統(tǒng)。單片機基本系統(tǒng)采用了AT89C51芯片,它由基本供電電路、時鐘電路和復(fù)位電路組成。鍵盤、顯示電路、報警電路將信號輸入到單片機基本系統(tǒng)當(dāng)中,單片機基本系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)分析與處理,得到相應(yīng)的控制信號,由控制信號驅(qū)動繼電器工作,從而達到控制電爐工作的結(jié)果,最終達到控制溫度的目標(biāo)。
(2)溫度傳感器。溫度傳感器的作用是對水溫進行溫度的檢測,并實時將數(shù)據(jù)傳送至單片機基本系統(tǒng),以供其進行數(shù)據(jù)分析。
(3)繼電器。繼電器的作用是控制電爐工作,它通過接收單片機基本系統(tǒng)的控制信號,實現(xiàn)對于電爐的控制。
(4)電爐。電爐是用來實現(xiàn)對水加熱的功能,由繼電器根據(jù)控制信號對其進行控制。
(5)鍵盤。本設(shè)計采用61板自帶按鍵,不需要另外連接硬件即可使用。
(6)顯示電路。由六個八段數(shù)據(jù)管以及數(shù)碼管的驅(qū)動電路組成,前三段用于顯示控制溫度,后三段用于顯示實際測量溫度。
(7)報警電路。報警系統(tǒng)是出于電爐的安全考慮進行設(shè)計的。溫度傳感器獲得數(shù)據(jù)傳遞給單片機基本系統(tǒng),單片機基本系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)后,當(dāng)水溫過高或過低,即達到預(yù)設(shè)最大值與最小值時,單片機驅(qū)動報警電路,實現(xiàn)報警功能。以上各組件與單片機芯片引腳連接方式為:溫度傳感器輸入端連接到P3.1口,按鍵接在P3.1、P3.2、P3.3,分別控制設(shè)定溫度的十位、個位和小數(shù)位,單片機的輸出控制信號由P3.5輸出;實際水溫顯示的字型碼是由P0口送出,十位、個位和小數(shù)位分別由P1.0、P1.1、P1.2選通;設(shè)定溫度顯示的字型碼是由P2口送出,十位、個位和小數(shù)位分別由P1.3、P1.4、P1.5選通。
2.3軟件設(shè)計
(1)主程序設(shè)計:系統(tǒng)采用匯編語言進行編程,由主程序進行控制。即由主程序調(diào)用子程序。其功能主要對傳感器采集的數(shù)據(jù)送入單片機定單元,然后一方面進行在LED顯示,另一部分與設(shè)定值進行比較,通過PID算法得到控制量并經(jīng)由單片機輸出去控制電動調(diào)節(jié)閥進行水溫調(diào)節(jié)。
(2)子程序設(shè)計:主要由顯示子程序、鍵盤中斷子程序、進制轉(zhuǎn)換子程序、溫控子程序、報警子程序等組成。顯示子程序用于顯示實際溫度和設(shè)定溫度;鍵盤中斷子程序用于對系統(tǒng)進行設(shè)定控制;進制轉(zhuǎn)換子程序用于把采集的溫度信號換算為對應(yīng)的溫度值;溫控子程序把采集的實際溫度與設(shè)定溫度值比較,調(diào)用PID算法,輸出控制信號;報警子程序用于控制非法輸入溫度值。3.4溫度控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型溫度控制系統(tǒng)可采用采用比例積分調(diào)節(jié)器來校正,按照一定采樣周期采集r(k)和F(k),其偏差值為e(k)=r(k)-F(k)(1)根據(jù)偏差值來計算輸出u(k),其對應(yīng)差分方程為:u(k)=u(k-1)+a0e(k)-a1e(k-1)(2)其中:a0=Kp(1+T/T1)a1=Kpe(k)=(rk)-F(k)
一、問題的由來
水廠建筑的特點:一是工業(yè)建筑范疇,但不能忽略其美觀;二是建筑物匍伏于地,尺度不大,并且形式單調(diào)均一分散、變化不大;三是構(gòu)筑物所占比重特大,表現(xiàn)在體量悶沉、笨重,而且一般布置在廠區(qū)平面顯眼的中心位置;四是污水處理廠氣味重而難聞;五是為使水廠的環(huán)境更加接近自然,需有大面積的綠化。因此,水廠的建筑設(shè)計的意義倒并不完全在于如何做好工藝(這是很重要的),如何畫出一張美麗的圖畫,而在于其理想的目標(biāo)能得以實現(xiàn),完美的構(gòu)思能得以表達,合理的功能能得以兌現(xiàn),以及優(yōu)雅的環(huán)境能得以體現(xiàn)。為了達到這個目的,水廠的建筑設(shè)計首先應(yīng)該在確實掌握豐富的信息、詳實的資料的條件下,在加強內(nèi)部工種聯(lián)系的前提下,在正確的設(shè)計原則指導(dǎo)下和正確的方式組織下,有步驟、有計劃地應(yīng)用現(xiàn)代化的科學(xué)方法和先進的技術(shù)手段去加以制訂(其中還要特別重視國外的各種先進經(jīng)驗)。我們不能把設(shè)計的全過程看成是一個封閉一― 自立門戶的模式;單一― 就事論事的模式,穩(wěn)定一― 成不變的模式;而應(yīng)該看成是一個持續(xù)發(fā)展的、不斷開放的、經(jīng)常變化的動態(tài)體系,才能確保設(shè)計出一個完美的優(yōu)秀工程。
二、要注意的幾個因素
1、工藝流程的要求
給水處理廠即一般常稱的自來水廠。由于原水水質(zhì)不同,工藝流程有各種組合,但它的基本工藝為混合、絮凝、沉淀、過濾和消毒。在城市水廠中,基本流程為原水一級泵房加藥絮凝池沉淀或澄清池濾池消毒清水池二級泵房用戶。水廠內(nèi)的主體處理構(gòu)筑物中沉淀池、濾池基本上都高出地面,只有清水池可以埋入地下,而當(dāng)沉淀采用平流式沉淀時,其池長達100余m,在水廠中會形成單調(diào)冗長的池體,都需加以仔細(xì)設(shè)計。
大多數(shù)的城市污水處理廠的流程一般為提升后的污水重力經(jīng)格柵沉砂初沉曝氣二沉消毒出流。如果排入的水體是感潮水體,有時亦會在處理水排入前有提升泵站,以解決時污水廠的出水問題。
對于地下水位高的地區(qū)興建的污水廠,為了解決構(gòu)筑物的空池抗浮,往往以出水末端構(gòu)筑物的高度為控制,而將進水泵站以后的構(gòu)筑物以高出地面3~4m布置,這樣就必須對這種沉悶不堪的大體量砼面作建筑處理,同時也必須對池間聯(lián)系的狹小的通道走廊作恰當(dāng)?shù)慕ㄖ幚?否則作為一個整體環(huán)境來講是極不理想的,往往也不易被人們所接受。
2、總體規(guī)劃的要求
總體規(guī)劃非常重要,它是設(shè)計的靈魂。在規(guī)劃時首先要有一個總體布局的構(gòu)思,其中應(yīng)包括:工藝布局的合理、道路走向的清晰、廣場的適宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房(即生活區(qū),其中包括辦公、科研、試驗、管理、會議室、食堂、廚房等內(nèi)容)的最佳布置,然后按照①功能分區(qū)合理、簡捷、便利、經(jīng)濟的原則;②風(fēng)向、日照、地形有利的原則;③構(gòu)圖優(yōu)美、對比均衡、空間流通的原則等,根據(jù)工藝流程的要求,結(jié)合廠址的自然條件及環(huán)境條件(包括地形以至地質(zhì)條件、廠外道路系統(tǒng)、綠化條件、朝向、原有建筑物等)來進行總體規(guī)劃。在總體規(guī)劃中必須注意要創(chuàng)造良好的日照、空氣和通風(fēng)條件,還要盡量避免噪聲的干擾,合理安排和大量利用綠化,把生態(tài)環(huán)境放在首位統(tǒng)一規(guī)劃(特別是廠前區(qū)),然后將建筑物(或構(gòu)筑物)布置在經(jīng)過深思熟慮的綠化等環(huán)境中。在綠化設(shè)施中須充分考慮到生態(tài)綠化和景觀綠化的有機結(jié)合,并多種植些可以釋放有益氣體和減少塵埃的樹種,以改善廠區(qū)環(huán)境,減少空氣污染,提高廠區(qū)的明潔度。
同時,建筑物(構(gòu)筑物)的設(shè)計原則還必須在立足于“環(huán)境、空間、形式”三者統(tǒng)一的原則基礎(chǔ)上,使群體形象和個體形象都能表現(xiàn)出一種內(nèi)在的含蓄和諧調(diào),并通過曲直、高低、虛實、明暗、黑白、凹凸、方圓、上下等造型元素和設(shè)計手法的運用充分體現(xiàn)出工藝工程設(shè)計的新境界。
3、傳統(tǒng)觀念的改革
傳統(tǒng)是指技術(shù)上、文化上歷史的凝聚、沉淀和積累,它是人們長期經(jīng)驗和教訓(xùn)的總結(jié),是固有的客觀存在。它之所以能長期繼承,經(jīng)久不衰,并在某些方面形成一種固有的心理態(tài)勢,就是因為它具有一定的吸引力和耐人尋味的余韻,因此它往往極易被人們長久地、習(xí)慣地循套,自然地襲用,即使有時會出現(xiàn)一些問題和不足,但對成功來說總往往可加以原諒,或者最后說總的還是成功的。我們?nèi)绻q證地看,則可以這樣說,在繼承傳統(tǒng)之余必須要有充分的創(chuàng)新,即從“現(xiàn)實的需要出發(fā)對傳統(tǒng)作轉(zhuǎn)變的工作”。如果工藝總是老一套形式,形式總是老面孔,色彩總是陳調(diào)重彈,即使在功能上還可以過得去,能滿足業(yè)主的一般要求,但從社會發(fā)展來看,從兩個文明來看,無論如何在組織形式上、在事先指導(dǎo)上、在各專業(yè)的協(xié)調(diào)、在通氣上都應(yīng)該重新思考,不能一味循舊。在工藝上必須要創(chuàng)新、要提高、要有些新東西。在選型、色彩上必須要美觀、要有所升華,否則就不能使業(yè)主感到非常滿意,不能心情舒暢。為此可以說挑戰(zhàn)創(chuàng)新是必須的,是絕對的,沒有創(chuàng)新就會暮氣沉沉沒有生氣,就不能前進。
4、防止專業(yè)之間的各行其是
長期以來,給排水工程的習(xí)慣做法是工藝一馬當(dāng)先,先提出設(shè)想,后再遞交給其它各工種,盡管各工種可以回提條件給工藝,但由于已成習(xí)慣,且因為各專業(yè)對工程總的概念認(rèn)識不足而未能充分進行必要的商榷了解,互相質(zhì)疑,因此就提不出內(nèi)在的、關(guān)鍵的問題,致使矛盾隱蔽得不到圓滿的解決,有時還會引起返工,最后造成木已成舟的尷尬局面,導(dǎo)致項目得不到最佳的方案,達不到最理想的質(zhì)量。
管理人員及職工沒有意識到其控制作用,缺乏控制意識。工程的建設(shè)和決策由單位和管理者決定,管理者意識同樣決定工程的管理。會計職工財務(wù)知識欠缺、不夠嚴(yán)謹(jǐn)、缺乏責(zé)任感、對工程項目整體認(rèn)識不足,會計人員缺乏控制意識,內(nèi)部會計控制的可行性和可操作性較弱,都會給工程帶來極大的影響。
1.2內(nèi)部會計控制執(zhí)行力欠缺
執(zhí)行力欠缺,尤其是缺乏預(yù)算管理的嚴(yán)謹(jǐn)性,水利工程是一項龐大的建設(shè)項目,預(yù)算往往存在很多弊端,不夠精算,預(yù)算往往超出合理預(yù)算范疇,這都是對資源的嚴(yán)重浪費。預(yù)算體制的不完善,導(dǎo)致執(zhí)行力度的欠缺,內(nèi)部會計控制過于形式化。
1.3會計監(jiān)督機制不夠健全
監(jiān)督機制陳舊滯后,無法與現(xiàn)代工程管理手段相銜接,許多專項經(jīng)費等缺乏標(biāo)準(zhǔn)的開支規(guī)范,財政監(jiān)督和監(jiān)督管理機制不健全,部分內(nèi)部控制缺乏合理性和實際性,照搬照抄,往往產(chǎn)生不良后果,有些內(nèi)部控制在組織管理、人員安排和科學(xué)技術(shù)方面,容易出現(xiàn)經(jīng)濟損失,需要不斷的完善會計監(jiān)督機制。
2加強水利工程財務(wù)管理內(nèi)部會計控制的主要途徑
2.1內(nèi)部會計控制的企業(yè)內(nèi)部條件
內(nèi)部會計控制對內(nèi)部控制覆蓋較廣,整個工期過程始終存在控制管理,要合理設(shè)置相關(guān)崗位和部門,提高工作效率。對監(jiān)查的項目對象,要明確劃分各部門職責(zé),各司其職,關(guān)系明確,保證信息通暢,推進內(nèi)部的核算與監(jiān)督。減少信息失真的現(xiàn)象,充分保證信息質(zhì)量和數(shù)量,促進各級部門溝通,提高財務(wù)管理內(nèi)部控制效率。完善內(nèi)部控制還要加強對會計人員素質(zhì)的提升,加強會計人員控制意識,提高思想水平,進行適當(dāng)?shù)膶I(yè)知識培訓(xùn),掌握專業(yè)知識技能,不斷提高專業(yè)素養(yǎng),通過相互競爭和監(jiān)督實現(xiàn)全員素質(zhì)提升。
2.2建立崗位責(zé)任制
水利工程的建設(shè)過程越來越復(fù)雜,投資額度巨大,而且具有系統(tǒng)性和長期性特點,在水利工程建設(shè)全過程,實施高效合理的內(nèi)部會計控制,不僅僅提高了會計控制的效率,還對內(nèi)部會計控制體系進行一定的簡化,全面調(diào)動員工的積極性,加強部門及崗位間的監(jiān)督和制約,實行獨立的不相容職務(wù)的分離,實施崗位責(zé)任制。例如分離決策和項目可行性分析的崗位、資金預(yù)算和預(yù)算審核崗位、付款和項目實施的具體操作崗位以及對審計和決算崗位等。根據(jù)相應(yīng)的崗位設(shè)置安排和調(diào)整,考慮員工工作經(jīng)驗和工作能力,防止出現(xiàn)的行為,實現(xiàn)崗位分配方式的公平、合理和透明,加強授權(quán)和審批工作,明確授權(quán)的程序和具體審批內(nèi)容、參考范圍等。
2.3健全內(nèi)部會計控制的監(jiān)察機制
明確相關(guān)監(jiān)察人員,定期或隨機進行檢驗,根據(jù)建設(shè)規(guī)模設(shè)置相應(yīng)的審計機構(gòu)和小組,進行嚴(yán)格的內(nèi)部審計,直接向相關(guān)負(fù)責(zé)人匯報。內(nèi)部會計控制的檢查工作應(yīng)完善決策責(zé)任制度,重點監(jiān)控獎勵和懲罰機制,明確成本費用控制工作,必須嚴(yán)格按照合同的相關(guān)規(guī)定,對專項資金的使用進行重點監(jiān)察,調(diào)查客戶執(zhí)行情況,配備專門檢驗人員,嚴(yán)格預(yù)防職務(wù)職責(zé)混亂的局面,防止越權(quán)行為,及時糾正。
2系統(tǒng)設(shè)計
2.1網(wǎng)關(guān)控制芯片的設(shè)計
STC12C5A60S2/AD/PWM系列單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期(1T)的單片機,是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8~12倍;內(nèi)部集成了MAX810專用復(fù)位電路、2路PWM、8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/s),針對電機控制,適用于強干擾場合。
2.2節(jié)點驅(qū)動電路的設(shè)計
采用驅(qū)動繼電器控制電磁閥的方式。為了提高系統(tǒng)的可靠性,采用5V繼電器。繼電器使用ULN2803驅(qū)動,ULN2803使用5V供電,STV12C5A60S2的輸出信號經(jīng)74HC14傳輸?shù)経LN2803。
2.3傳感器的選擇
傳感器測量部分包括土壤水分、池塊溫度和池塊水位。各部分的選型如下:1)測量池塊溫度。選用DSl8B20溫度傳感器,與傳統(tǒng)的熱敏電阻不同,其可直接將被測溫度轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號,供單片機處理。測量溫度范圍為-55~+125°C,在-10~+85°C范圍內(nèi)精度為±0.5°C,適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量。2)測量池塊水位。選用GB2100A液位傳感器,供電范圍5~12V,具有信號隔離放大、截頻干擾設(shè)計及抗干擾能力強等特點。根據(jù)寒地水稻控制灌溉技術(shù)規(guī)范,水稻生育轉(zhuǎn)換期要提前曬田,并在生育期轉(zhuǎn)換問題上提出“時到不等苗苗到不等時”的調(diào)控方法。“時到不等苗”,即不管水稻處于哪個生育期(分蘗末期除外),土壤水分到了土壤控制下限則灌水至上限,土壤水分未達到控制下限,不需要灌水;“苗到不等時”即水稻生長發(fā)育到分蘗末期,不管土壤水分是否控制到下限,都要及時排水曬田。過了分蘗末期,到了拔節(jié)孕穗期,(需水敏感期)則必須灌水至土壤水分上限。因此,采用HS-102STR土壤水分傳感器,它是一款基于頻域反射原理,利用高頻電子技術(shù)制造的高精度、高靈敏度的測量土壤水分的傳感器,通過測量土壤的介電常數(shù),能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實水分含量。
2.4ZigBee網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
ZigBee網(wǎng)絡(luò)采用TI公司最新一代ZigBeeSOC芯片,芯片供電電壓為3.3V,內(nèi)部已集成了一個8051微處理器與高性能的RF收發(fā)器。該芯片在無外加功放情況下通信距離可以達到1600m。采用TI公司的ZigBee2007/PRO協(xié)議棧作為開發(fā)背景,在IAREmbeddedWorkbench環(huán)境下開發(fā)。啟動網(wǎng)關(guān)后允許采集節(jié)點與其連接,接收節(jié)點的數(shù)據(jù)信息;然后,數(shù)據(jù)通過ZigBee傳送至網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)將其打包成規(guī)定的數(shù)據(jù)幀格式,經(jīng)由GPRS傳送至上位機。
2.5通訊協(xié)議
在網(wǎng)關(guān)與上位機之間通過GPRS通訊,設(shè)計的數(shù)據(jù)格式參考了常見的Modbus-RTU協(xié)議的格式,由設(shè)備地址、功能碼、數(shù)據(jù)、結(jié)束符組成。采用求和校驗方式,即將功能碼和數(shù)據(jù)位的5個字節(jié)數(shù)據(jù)(BIT2-BIT6)相加求和,取低16位寫入校驗位。設(shè)備地址為設(shè)定的網(wǎng)關(guān)地址,在本設(shè)計中定義為4A01,功能碼用于區(qū)分實現(xiàn)不同的功能,包括繼電器控制、讀取采集節(jié)點數(shù)值、讀取電池電量等。其中,功能碼4B1x用于實現(xiàn)繼電器控制,數(shù)據(jù)位000000表示繼電器閉合,F(xiàn)FFFFF表示繼電器斷開;讀取電池電量檢測功能碼531x,即數(shù)據(jù)位000000表示電量低,F(xiàn)FFFFF表示電量高;采集傳感器數(shù)據(jù)功能碼73xx,即功能碼7311代表1號節(jié)點的1號溫度傳感器。例如,上位機發(fā)送:4A014B110000005C0D0A,即表示發(fā)送繼電器1閉合命令。
2.6節(jié)點供電電路的設(shè)計
對于分散在池塊的采集節(jié)點,由于距離控制室較遠(yuǎn),因此供電采用太陽能電池板與鉛蓄電池相結(jié)合的方式。在陽光良好、太陽能電池板輸出充足的時候,采用太陽能電池板供電,同時對鉛蓄電池進行浮充;當(dāng)太陽能電池板輸出不足或者出現(xiàn)故障時,切換到鉛蓄電池端,利用電池進行供電。在系統(tǒng)的設(shè)計上,采用一只1N5819二極管作為太陽能電池板與鉛蓄電池的切換開關(guān):當(dāng)太陽能電池板輸出充足時,則太陽能電池板具有優(yōu)先權(quán);當(dāng)太陽能電池板輸出不足不能為系統(tǒng)正常供電時,則二極管導(dǎo)通,采用鉛蓄電池供電,以保證系統(tǒng)能夠連續(xù)工作。
2.7系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件主要是靠對單片機編程實現(xiàn)。其中,對上位機無線通信時,響應(yīng)幀在上位機鏈接單元中自動生成,在單片機中無需用戶再編寫通信程序。因此,單片機編程主要解決的是現(xiàn)場電磁閥的開啟和關(guān)閉控制、模擬量的數(shù)據(jù)的采集和處理,同時也可接收上位機發(fā)送的控制指令完成相應(yīng)的控制操作。系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)可以讓操作員位于監(jiān)控中心的計算機終端,進行遠(yuǎn)程手動、半自動和全自動控制,各項操作無需人進行,節(jié)省了人力資源,操作的準(zhǔn)確性、連貫性比以往得到顯著提高,從而大幅度提高了生產(chǎn)效率。
2.8上位機組態(tài)程序設(shè)計
MCGS是北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司研發(fā)的一套基于Windows平臺的、用于快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺為目標(biāo),可以為企業(yè)提供一個對整個生產(chǎn)流程進行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺,使企業(yè)能夠及時有效地獲取信息,及時地做出反應(yīng),以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。MCGS軟件具有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和處理、趨勢曲線、報表輸出、動畫顯示等功能,同時支持多種GPRS模塊,能夠在灌溉遠(yuǎn)程控制中發(fā)揮其優(yōu)越性。
3安裝調(diào)試
本研究選用方正研究院的試驗地塊,地勢較平坦,選取8個下位機基站對水稻內(nèi)環(huán)境進行監(jiān)測,檢驗系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)。節(jié)點無線通訊模塊的天線高度為1.5m,與上位機間距分別為45~55m,每個工作節(jié)點下設(shè)1個溫度傳感器、1個液位傳感器和1個土壤水分傳感器,分別監(jiān)測池塊的溫度、水位和土壤水分。
4結(jié)果與分析
對系統(tǒng)進行連續(xù)7天試驗,運行狀況良好,當(dāng)時為水稻分蘗前期。
近年來隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城市現(xiàn)代化進程的加快,對城市的水利工程建設(shè)提出了新要求和內(nèi)容,除滿足防洪安全的要求外,還要提出改善和美化環(huán)境的要求。使城市環(huán)境得到保護、保持生態(tài)平衡、市民生活更趨舒適。城市水利工程建設(shè)應(yīng)該主動適應(yīng)這種需求,逐步實現(xiàn)從傳統(tǒng)工程水利向資源水利、生態(tài)水利的轉(zhuǎn)變,注重水利工程的景觀和美學(xué)要求,要用新理念進行規(guī)劃設(shè)計。
一、水利工程景觀設(shè)計的發(fā)展與需求
20世紀(jì)90年代,隨著社會經(jīng)濟的不斷進步和發(fā)展,在城市現(xiàn)代化建設(shè)中對于改善水域環(huán)境的要求不斷提高。以改善水域環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)為主要目標(biāo)的“城市環(huán)境水利工程”建設(shè),成為水利現(xiàn)代化建設(shè)的重要內(nèi)容。按照現(xiàn)代城市的功能,對流經(jīng)市區(qū)的河流歸納起來有兩類要求:①對河中水流的要求是:水質(zhì)清潔、生物多樣性、生機盎然和優(yōu)美的水面景觀。②對濱河帶的要求是:能反映本地獨特歷史、文化、風(fēng)俗的濱河景觀;能提供一充滿鮮花、有人工景點、公園化的休閑、娛樂、體育活動空間;能營造一充滿文化、藝術(shù)、科學(xué)氣氛,具有現(xiàn)代氣息、人水關(guān)系協(xié)調(diào)、引人勝、便于人水親近的濱河帶。
人們提出這些要求是社會進步的體現(xiàn),也是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然。水利建設(shè)者應(yīng)當(dāng)適應(yīng)這種趨勢,滿足社會的要求。在水利工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工等方面進行調(diào)整和完善,注入更多的人文、藝術(shù)、科學(xué)和現(xiàn)代氣息,注重工程的環(huán)境效益和美學(xué)效益。從這個角度來說,現(xiàn)代水利可以稱之為“大水利”,即“通過流域的綜合整治與管理,使水系的資源功能、環(huán)境功能、生態(tài)功能都得到完全地發(fā)揮,使全流域的安全性、舒適性(包括對生物而言的舒適性)都不斷改善,并支持流域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。”
水利工程,改造山河、興利除害、綜合開發(fā)、合理利用、積極保護、科學(xué)管理水資源,使之更好的服從人們的意志,更好地為人類造福,這不僅改變了自然界中天然水流的形態(tài),也改變了周圍的自然環(huán)境和社會環(huán)境.國內(nèi)外的大量實踐都表明,許多水利工程不僅發(fā)揮了它們正常的工程效益,而且也越來越顯示它們的環(huán)境效益,成為一種新穎的,十分引人注目的旅游資源,在發(fā)展旅游業(yè)方面發(fā)揮了重要的作用,作出了重要的貢獻。開發(fā)水利工程旅游,已經(jīng)成為水資源利用的一個重要方面。在生態(tài)經(jīng)濟環(huán)境水利階段,人們普遍關(guān)注環(huán)境與生態(tài)問題,普遍重視資源開發(fā)與環(huán)境保護、生態(tài)保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。在這樣的前提下,強調(diào)水利工程建筑物的環(huán)境功能和美學(xué)價值,己成為國際、國內(nèi)在水利工程設(shè)計方面的新趨勢。
二、水利工程景觀設(shè)計的原則
2.1技術(shù)與美學(xué)相結(jié)合的原則
水利工程建筑物和樞紐布局不能單純追求美學(xué)效果,它首先要實現(xiàn)工程的基本功能,并滿足技術(shù)優(yōu)化的要求.即使是城市環(huán)境美化水利工程,其基本要求是保證工程的安全、穩(wěn)定、技術(shù)可行和經(jīng)濟合理等。因此,水利工程的美學(xué)設(shè)計必須首先滿足工程的技術(shù)、經(jīng)濟要求,并在此基礎(chǔ)上對景觀構(gòu)成元素進行美學(xué)調(diào)整。技術(shù)美是水利工程的美學(xué)基礎(chǔ)。
2.2生態(tài)環(huán)境(改善)保護原則
從生態(tài)學(xué)角度來說,河流是生態(tài)環(huán)境中能量轉(zhuǎn)換和生物活動的廊道,為生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域。在河道上修建水利工程,一方面在一定程度上會破壞河流生態(tài)環(huán)境、打破生態(tài)系統(tǒng)的平衡;另一方面,水利工程能改善河流的水質(zhì),提高河流的自凈能力。盡管河流生態(tài)系統(tǒng)有自我恢復(fù)的能力,恢復(fù)期與河流生態(tài)生命力有關(guān),但不能百分百的恢復(fù),有些河流的生態(tài)甚至完全不能恢復(fù)。因此,水利工程建設(shè)應(yīng)注意對周邊環(huán)境以及流域的生態(tài)進行保護,不應(yīng)以生態(tài)的破壞、環(huán)境的退化為代價。注重環(huán)境和生態(tài)的保護是水利工程景觀(美學(xué))設(shè)計應(yīng)遵循的原則之一。
2.3強調(diào)個性和創(chuàng)新的原則
水利工程常常因其獨特性和大空間的跨越帶來景觀特質(zhì)和震撼的效果,給人留下深刻的映象,具有地標(biāo)的意義。要發(fā)揮水利工程景觀特點,必須在設(shè)計中注重水工建筑物的個性發(fā)揮,注重建筑物的布局和色彩方面的創(chuàng)新。同時,也要注重與周圍環(huán)境(如:城市建筑)的和諧,綜合考慮工程所在地區(qū)的地域性、文化性、整體性等方面的因素。
三、水利工程景觀規(guī)劃策略
3.1沿河綠地
濱水環(huán)境的總體構(gòu)思應(yīng)盡可能擴大沿河綠地,形成較為連續(xù)性綠化帶,用綠色來勾畫古城的輪廓,延續(xù)城市文脈。同時,以良好的綠色空間,優(yōu)化環(huán)境景觀質(zhì)量,體現(xiàn)現(xiàn)代化城市的新形象。
3.2閘壩結(jié)合,擴展沿河水面。
規(guī)劃河道可修建彩色橡膠壩,泵房外觀可按風(fēng)景區(qū)房屋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,橡膠壩的主要功能是增加蓄水面積,以形成水面,形成人工湖美景。水邊設(shè)置親水步道、平臺、橋梁、濱水建筑物等,供游人欣賞水面景色。
通過新建濕地連通閘向人工濕地定期供水,以增加水面及綠地面積,改善和美化生態(tài)環(huán)境、給市民和游人提供良好的視覺效果。同時可為生態(tài)化污水凈化技術(shù)的引進提供良好的試驗場所。
3.3生態(tài)護堤
可規(guī)劃采取自然土質(zhì)岸坡、自然緩坡、植樹、植草等生態(tài)工程護堤,既防止水土流失,又為水生植物的生長、水生動物的繁育、兩棲動物的棲息繁衍活動創(chuàng)造條件。對于河岸邊坡較陡的地方,采用木樁、木框加毛塊石等工程措施,這種護工程既能穩(wěn)定河床,又能改善生態(tài)和美化環(huán)境,避免了混凝土工程帶來的負(fù)面作用。在應(yīng)用草皮、木樁護坡時也可以運用土工編織物,袋內(nèi)灌泥土、粗沙及草籽的混合物,既抗沖刷,又能長出綠草。有利于堤防保護和生態(tài)環(huán)境的改善。
3.4綠化樹種及花草
沿河綠化樹種,以合歡、國槐、銀杏、楊樹、柳樹等喬木為骨干樹種,以桂花、雪松、紫薇、黃楊球、桃樹等灌木和牡丹、月季、三葉草、金邊書帶草、馬尼拉草坪等花草為主要植被,形成多種類、多層次生態(tài)群落。
參考文獻
1.1.1傳統(tǒng)縊蟶池塘蓄水養(yǎng)殖模式傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式由進水渠、養(yǎng)蟶池和排水渠組成。由于直接在養(yǎng)蟶池內(nèi)施用肥料進行培養(yǎng)縊蟶的生物餌料或直接向養(yǎng)蟶池補充豆?jié){等人工餌料,因而不設(shè)專用池塘用于其餌料培養(yǎng)。受到人工施肥等因素限制,需留用較大比例的中央溝、蟶畦間溝,蟶埕面積實際占到養(yǎng)蟶池面積的1/4。
1.1.2獨立供餌式縊蟶蓄水養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)由進水渠、生物餌料培養(yǎng)池、養(yǎng)蟶池和排水渠組成,主要可分為生物餌料培養(yǎng)和縊蟶養(yǎng)殖兩個功能區(qū)。由于不受人工施肥的限制,中央溝和蟶畦間溝的寬度較傳統(tǒng)養(yǎng)蟶池小,所建蟶埕的面積達到養(yǎng)蟶池面積的1/3。生物餌料培養(yǎng)池設(shè)計水位高于養(yǎng)蟶池。養(yǎng)蟶池與生物餌料培養(yǎng)池按面積1∶2和按數(shù)量1∶2配比。生物餌料培養(yǎng)池引入經(jīng)過篩絹過濾的海水,經(jīng)過施肥培養(yǎng)浮游生物餌料,當(dāng)生物餌料達到較大培養(yǎng)濃度和位于指數(shù)生長期時,不安裝濾網(wǎng),直接交替向養(yǎng)蟶池不間斷供應(yīng)餌料,經(jīng)縊蟶攝食后外排。設(shè)計播種密度為傳統(tǒng)播種密度除以該系統(tǒng)中養(yǎng)蟶池面積占養(yǎng)殖總面積的比例。
1.2養(yǎng)殖試驗
1.2.1池塘整修2013年,選擇位于福建省福安市溪尾圍墾區(qū)的1口平均池深1.0m、面積6.0ha的海水池塘(#1池塘),通過分割改造成3口面積各為2.0ha的池塘開展試驗。其中2口作為縊蟶生物餌培養(yǎng)池,1口作為養(yǎng)蟶池。池塘底質(zhì)為泥質(zhì),進水以納潮為主,每月進水時間大于20d;水源附近無生活和工業(yè)污染,水溫8~32℃,鹽度12.6~20.3,pH7.6~8.5,溶氧5mg/L以上。養(yǎng)蟶池通過整埕、耙埕、平畦等工序建好蟶埕。養(yǎng)蟶池畦寬4~5m、長10~20m,畦高于原灘面0.7m左右,各畦間溝寬4~6m、深0.6m。蟶埕面積占養(yǎng)蟶池面積的35%。納水淹沒蟶埕10cm,再用30g/m2的生石灰全池潑灑消毒,消毒7d。
1.2.2生物餌料培養(yǎng)蟶苗播種前5~7d,生物餌料培養(yǎng)池用80目篩絹濾網(wǎng)進水60~80cm培養(yǎng)生物餌料。第1次按碳酸氫銨30g/m3、過磷酸鈣15g/m3施肥,以后根據(jù)池水水溫、藻類生長繁殖及向養(yǎng)蟶池供餌情況,按首次施肥量的1∶4~1∶2比例追肥,一般每3~4d追肥1次。
1.2.3蟶苗播種播種的蟶苗平均規(guī)格4000粒/kg。養(yǎng)蟶池排干池水后,播種蟶苗45.0kg,計180×104粒。按養(yǎng)蟶池和生物餌料培養(yǎng)池的總面積計算,平均播種密度為30×104粒/ha。播種時間為2013年2月10日。
1.2.4日常管理蟶苗播種后3d,生物餌料培養(yǎng)池向養(yǎng)蟶池排放池水20~40cm以供給餌料。養(yǎng)蟶池排放池水后,即從生物餌料培養(yǎng)池補充餌料。養(yǎng)蟶池根據(jù)縊蟶攝食情況每2~4d排放池水1次,每次排水10~30cm。剛放養(yǎng)期間,養(yǎng)蟶池水位控制在20~30cm,隨著水溫上升,水位控制在30~40cm。每月測定縊蟶體質(zhì)量。養(yǎng)殖前2個月每次取100粒測定總質(zhì)量,計算個體質(zhì)量,以后每次取20粒逐個進行體質(zhì)量測定。1.2.5試驗對照選擇試驗組周邊2口傳統(tǒng)縊蟶蓄水養(yǎng)殖的池塘為對照,池塘編號為#2、#3,分記為對照組1和對照組2。分別比較兩種養(yǎng)殖模式在縊蟶養(yǎng)殖生長速度、池塘單產(chǎn)與經(jīng)濟效益方面的差異。對照組的播苗時間、投放苗種來源和規(guī)格、日常施追肥與管理,與試驗組相同。
2結(jié)果
2.1養(yǎng)殖單產(chǎn)
試驗組(#1池塘)縊蟶收獲時間為2013年6月10—6月27日。對照組1(#2池塘)縊蟶收獲時間為2013年6月13—6月25日,對照組2(#3池塘)為2013年7月15—7月28日。試驗組共收獲縊蟶19360.8kg,按養(yǎng)蟶池面積計算,平均單產(chǎn)為9680.4kg/ha,分別是對照組1和對照組2的412.11%和402.60%;按養(yǎng)蟶池和生物餌料培養(yǎng)池總面積計算,平均單產(chǎn)為3226.8kg/ha,分別比對照組1和對照組2提高37.37%和34.20%(表1)。
2.2縊蟶生長情況
經(jīng)過5個月左右的養(yǎng)殖,至2013年6月20日,試驗組縊蟶平均規(guī)格達到16.13±1.49g/粒,比對照組1、2分別提高3.93g/粒和4.50g/粒,生長速度分別快32.3%和38.7%,規(guī)格較對照組整齊;養(yǎng)殖存活率與對照組差異不大(表1)。試驗組與對照組在養(yǎng)殖前期的2個月生長速度差異不大,之后兩者的差距明顯增大。在同等商品規(guī)格條件下,試驗組比對照組至少縮短了1個多月的養(yǎng)殖時間。《漁業(yè)現(xiàn)代化》2014年第41卷第6期192.3養(yǎng)殖經(jīng)濟效益試驗組單位產(chǎn)值9.36萬元/ha,分別是對照組1的5.64萬元/ha的166.0%和對照組2的6.25萬元/ha的149.7%;經(jīng)濟效益為5.48萬元/ha,分別是對照組1的2.03萬元/ha的270.26%和對照組2的2.42萬元/ha的226.73%;試驗組與對照組的單位成本差異不大。
3討論
3.1傳統(tǒng)縊蟶池塘蓄水養(yǎng)殖模式的局限性
縊蟶屬濾食性底棲貝類,食物以浮游性弱而易于下沉的硅藻和底棲硅藻為主,兼食有機碎屑。傳統(tǒng)的縊蟶池塘蓄水養(yǎng)殖,在養(yǎng)蟶池內(nèi)直接施肥,容易產(chǎn)生諸如應(yīng)激反應(yīng)、生長停滯、藻類繁殖過快、池水過肥、底質(zhì)惡化等問題。傳統(tǒng)縊蟶池塘蓄水養(yǎng)殖由于生長速度較慢,一般養(yǎng)殖周期為7~8。近幾年,高溫期池塘蓄水養(yǎng)蟶大規(guī)模死亡現(xiàn)象時有發(fā)生,其主要原因有池塘底質(zhì)老化有機物積累、施肥盲目與控制不當(dāng)、養(yǎng)殖密度過大與餌料不足等。
3.2其他幾種常見縊蟶池塘養(yǎng)殖模式的特點
傳統(tǒng)的縊蟶養(yǎng)殖模式經(jīng)濟效益不高。近年來為提高養(yǎng)殖質(zhì)量和養(yǎng)殖效益,開展了縊蟶與其他生物混養(yǎng)、輪養(yǎng)等基于縊蟶養(yǎng)殖的池塘綜合養(yǎng)殖生產(chǎn)性試驗,取得一定的效果。縊蟶混養(yǎng)等模式,相對傳統(tǒng)模式,有效地提高了池塘綜合養(yǎng)殖密度、養(yǎng)殖產(chǎn)量。但在養(yǎng)殖過程中縊蟶的餌料直接或間接來自投餌,給生態(tài)與環(huán)境的穩(wěn)定性帶來風(fēng)險。而且,兩種或多種生物混養(yǎng)在同一水體之中,養(yǎng)殖生物在生存空間和溶氧上會產(chǎn)生直接競爭,以及自身產(chǎn)生代謝廢物會造成的相互危害,因此必須進行科學(xué)操作。
2數(shù)字化管理系統(tǒng)的功能模塊及整體設(shè)計與開發(fā)
水質(zhì)預(yù)警管理系統(tǒng)采用B/S與C/S結(jié)合的系統(tǒng)架構(gòu)進行系統(tǒng)設(shè)計,以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫作為服務(wù)端,利用PowerBuilder9.0開發(fā)客戶端程序,包括監(jiān)測、分析、預(yù)警、綜合管理等功能模塊。
2.1功能模塊
2.1.1短信應(yīng)用平臺數(shù)據(jù)模塊(可擴展)
系統(tǒng)采用當(dāng)前主流的短信應(yīng)用平臺技術(shù),使系統(tǒng)交互性更強,脫離傳統(tǒng)的系統(tǒng)運行模式,擺脫沒有計算機或網(wǎng)絡(luò)無法使用系統(tǒng)的情況。該模塊允許用戶通過短信方式與數(shù)據(jù)中心交互提交指標(biāo)數(shù)據(jù),使中心監(jiān)控站的管理人員無需長時間查看系統(tǒng)是否有預(yù)警。一旦數(shù)據(jù)分析有預(yù)警情況發(fā)生,可直接以短信形式將預(yù)警內(nèi)容發(fā)送到管理人員的手機上,即使管理人員外出不在計算機旁也可第一時間了解預(yù)警的詳細(xì)信息。
2.1.2數(shù)據(jù)中心模塊(可擴展)
該模塊是系統(tǒng)中的主要模塊之一,負(fù)責(zé)實時監(jiān)控分析監(jiān)測子站上傳的水質(zhì)檢測數(shù)據(jù),實時發(fā)出預(yù)警,并能提供數(shù)據(jù)緩存服務(wù)(指標(biāo)數(shù)據(jù)與MapInfo地圖數(shù)據(jù)),提高Web窗體模塊的響應(yīng)速度。
2.1.3Web窗體模塊
Web窗體模塊即UI展示模塊,該模塊承載所有用戶所要操作的子模塊。
2.1.3.1用戶模塊
(1)用戶登錄。提供用戶登錄與退出操作。(2)密碼管理。提供用戶修改賬戶密碼操作。
2.1.3.2查詢模塊
(1)重點指標(biāo)快速查詢。系統(tǒng)可對用戶關(guān)心的重點指標(biāo)進行提前設(shè)置,使用該功能可快速查詢系統(tǒng)設(shè)置中標(biāo)記的重點指標(biāo)數(shù)據(jù)。(2)自定義查詢。提供自定義指標(biāo)查詢功能。(3)報表生成與導(dǎo)出。可根據(jù)日期、地區(qū)等條件對檢測結(jié)果生成各種圖表,例如柱狀圖、曲線圖、餅狀圖等,并提供導(dǎo)出功能。(4)指標(biāo)預(yù)警地圖展示。根據(jù)系統(tǒng)中預(yù)定的國家規(guī)定飲用水指標(biāo)閾值對各個水源傳來的水源檢測結(jié)果進行指標(biāo)檢測,檢測到不合格水質(zhì)時,將通過MapInfo地圖直觀地展示水源位置、超標(biāo)項等預(yù)警信息。
2.1.3.3錄入模塊
(1)指標(biāo)錄入。各個監(jiān)測子站將采樣時間、采樣地點、水質(zhì)各項指標(biāo)的檢測結(jié)果通過該功能上傳給系統(tǒng)。(2)設(shè)備文件批量導(dǎo)入。可使用系統(tǒng)指定的模板對水源水質(zhì)檢測結(jié)果進行批量導(dǎo)入。
2.1.3.4設(shè)置模塊
(1)用戶管理。提供用戶新增、維護、權(quán)限分配等設(shè)置功能。(2)權(quán)限管理。提供權(quán)限的新增、修改、刪除功能。(3)指標(biāo)管理。主要針對國家規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的各個指標(biāo)的管理,可對指標(biāo)進行新增、刪除、修改等功能。(4)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)。提供數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)功能。
2.2系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)
2.2.1系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)采用3層架構(gòu)形式,層與層之間的調(diào)用由特定功能模塊調(diào)用實現(xiàn),各類信息由各個特定的接口實現(xiàn)。(1)表現(xiàn)層。即Web端,基于客戶端Flash表現(xiàn)形式實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),以圖一體化形式為用戶提供豐富化的可視化操作界面。為了保證表現(xiàn)層的簡易性、靈活性、可擴展性等特點,系統(tǒng)借助ArcGISAPIforFlex和Framework框架來設(shè)計實現(xiàn),以此來創(chuàng)建比傳統(tǒng)WebGIS更智能、更具交互性的客戶端。(2)服務(wù)層。作為整個框架的核心,提供GIS地圖服務(wù)和各種數(shù)據(jù)服務(wù)。主要負(fù)責(zé)處理用戶從客戶端發(fā)來的各種請求,并根據(jù)類型作出相應(yīng)的響應(yīng)。ArcGISServer作為GIS應(yīng)用服務(wù)器的核心組件,為客戶端提供在線地圖服務(wù),并通過空間數(shù)據(jù)引擎連接空間數(shù)據(jù)庫。基于.NET的Web應(yīng)用服務(wù)器提供系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)服務(wù),用于客戶端與后臺進行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互,包括水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)模塊和預(yù)警模塊的數(shù)據(jù)傳輸都是由Web服務(wù)器實現(xiàn)的。服務(wù)層可對短信應(yīng)用平臺支持?jǐn)U展接口。(3)數(shù)據(jù)層。主要包括空間數(shù)據(jù)引擎ArcCatalog以及數(shù)據(jù)庫Oracle,主要功能是為水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)庫模塊包括實時監(jiān)測水質(zhì)、水源點空間分布及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)檢測指標(biāo)包括色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見物、pH值、總硬度、鐵、錳、銅、鋅、揮發(fā)酚、陰離子合成洗滌劑、硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物、氟化物、氰化物、砷、汞、鎘、鉻、鉛、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群等常用指標(biāo)。
2.2.2公共類設(shè)計
公共類及接口主要是對應(yīng)用系統(tǒng)的通用方法進行抽象,實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)功能,為各子系統(tǒng)提供部分可供調(diào)用的基本方法和接口,有效地實現(xiàn)代碼的重用,保證整體的一致性。同時,各子系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上,可以依據(jù)各模塊內(nèi)部的業(yè)務(wù)邏輯對基本方法和接口進行組合和擴展,以實現(xiàn)各模塊特有的業(yè)務(wù)功能。公共類主要有數(shù)據(jù)訪問類、統(tǒng)計圖表類、圖層控制類、目錄管理類、數(shù)據(jù)處理類等。各類的設(shè)計如下:(1)數(shù)據(jù)訪問類。此類主要實現(xiàn)與Oracle數(shù)據(jù)庫的交互,實現(xiàn)的功能包括屬性數(shù)據(jù)庫的查詢、添加、刪除以及更新,空間數(shù)據(jù)庫的查詢、添加、刪除、數(shù)據(jù)檢測等操作,并通過函數(shù)的重載來實現(xiàn)不同輸入?yún)?shù)情況下功能的實現(xiàn),以增加系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的靈活性。通過此類的封裝可為其他模塊提供更加方便的實現(xiàn)函數(shù)。(2)統(tǒng)計圖表類。此類主要是對由屬性或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生各類統(tǒng)計圖表的功能進行封裝,實現(xiàn)各類統(tǒng)計圖表的繪制功能,包括柱狀圖、折線圖、餅狀圖等種類。通過此類的封裝可為其他相關(guān)模塊提供各類統(tǒng)計圖表的實現(xiàn)方法。(3)圖層控制類。此類主要是對矢量圖層的相關(guān)操作進行封裝,實現(xiàn)圖層加載、圖層卸載、圖層可見與否等的控制以及圖層控制樹的動態(tài)加載及實現(xiàn)。此類的封裝可為其他模塊實現(xiàn)圖層控制子模塊的實現(xiàn)方法以及對圖層的基本操作方法。(4)目錄管理類。此類主要是對應(yīng)用系統(tǒng)中可能涉及到的各類對象的管理方法進行封裝,包括組的創(chuàng)建、刪除,圖層狀態(tài)的獲取、設(shè)置以及初始化需要涉及到的相關(guān)操作。通過此類的封裝可為其他模塊提供更加簡便的操作。(5)數(shù)據(jù)處理類。此類主要是對數(shù)據(jù)的處理進行封裝,包括原始數(shù)據(jù)的讀取與解析、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換等主要功能。針對各種指標(biāo)采集或動態(tài)地對數(shù)據(jù)進行分析和轉(zhuǎn)換,為相關(guān)模塊提供統(tǒng)一的方法。
3核心預(yù)警模塊
水質(zhì)預(yù)警模塊是整個系統(tǒng)的核心部分。水源點傳感器采集后的數(shù)據(jù)通過上傳至服務(wù)中心,中心對接收的數(shù)據(jù)進行提取、分類與處理,將數(shù)據(jù)存儲到指標(biāo)記錄庫中,并從指標(biāo)閾值庫中讀取閾值與數(shù)據(jù)進行對比,如超出閾值,則預(yù)警信息。
4系統(tǒng)實現(xiàn)
傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)的計算管理模式是集中式的,信息的流動范圍有限。系統(tǒng)處于相對封閉和孤立的狀態(tài),普遍存在嚴(yán)重的“信息孤島”問題,即每個子系統(tǒng)之間是獨立的,不能有效地進行信息交換和共享,很難隨著業(yè)務(wù)范圍的增加而線性擴充,不能適應(yīng)空間數(shù)據(jù)的爆炸性增長及其分布、動態(tài)更新的要求。WebGIS是一項應(yīng)用Internet技術(shù)來擴展和完善傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的新技術(shù),是在GIS中嵌入HTTP和TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)的綜合應(yīng)用技術(shù)體系。利用Internet在Web上空間數(shù)據(jù),為用戶提供空間數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢、分析等功能,已成為GIS發(fā)展的必然趨勢。GIS的圖形處理功能能夠?qū)⒊鞘泄芫W(wǎng)和監(jiān)測點的信息圖文并茂、準(zhǔn)確、快速地顯示在屏幕中,使人清楚直觀地了解水源水質(zhì)的現(xiàn)狀,并可根據(jù)需要定制輸出各種專題圖。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的運用,使得存儲和管理海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)十分便捷安全。管網(wǎng)的水力水質(zhì)模擬基于良好的水力水質(zhì)模型,是預(yù)警系統(tǒng)關(guān)鍵的部分,利用其模擬分析可全面了解管網(wǎng)的運行狀況。該系統(tǒng)基于C/S架構(gòu),通過遍布全區(qū)基層連隊的全軍政工網(wǎng)或綜合信息網(wǎng)對水質(zhì)監(jiān)測實時信息進行集中監(jiān)控管理,實時上傳并分析水源檢測結(jié)果。對超標(biāo)結(jié)果通過基于MapInfo地圖的WebGIS實時預(yù)警,直觀顯示超標(biāo)情況和地理位置,并且可采用當(dāng)前主流的短信應(yīng)用平臺技術(shù),擺脫沒有計算機或網(wǎng)絡(luò)無法使用系統(tǒng)的情況。強大的數(shù)據(jù)緩存服務(wù)可對繁多的水源檢測指標(biāo)數(shù)據(jù)和MapInfo地圖數(shù)據(jù)實時緩存,使系統(tǒng)響應(yīng)速度更快、使用更流暢。