導(dǎo)語：如何才能寫好一篇智能灌溉，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：智能灌溉；園林；應(yīng)用

中圖分類號： S688；S275 文獻標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2017.08.048

經(jīng)濟發(fā)展給人們帶來便利的生活同時，也帶來了能源危機。若要避免能源危機對國家的不利影響，就要研究新能源，并加快新能源在日常中的用。目前，水資源短缺已成為困擾經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，特別是人們生活用水與園林灌溉之間的矛盾。因此，研究智能灌溉技術(shù)，并將此技術(shù)應(yīng)用于園林灌溉中，對節(jié)約水資源意義重大。

1智能灌溉發(fā)展概況

1.1國外發(fā)展概況

智能灌溉技術(shù)在國外已有50多年的發(fā)展歷史，技術(shù)已基本成熟。在發(fā)達國家，特別是機械化種植區(qū)域或缺水地區(qū)，自動灌溉技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。國外專業(yè)的園林灌溉系統(tǒng)非常先進，可以自動采集土壤濕度、測量風(fēng)速、雨量等數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)自動編程設(shè)計當(dāng)天灌溉標(biāo)準(zhǔn)；自動監(jiān)測電磁閥和管道泄漏情況并報警；自動記錄各地區(qū)灌溉運行時間。按照智能灌溉方式，分為滴灌、涌泉灌和地下滲灌等。一些先進國家采用節(jié)水灌溉技術(shù)，從傳統(tǒng)灌溉向現(xiàn)代非充分灌溉改革，從半自動灌溉向全自動灌溉改革。

1.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)的智能灌溉從90年代才開始研究，到現(xiàn)在為止還沒有形成專業(yè)化和系統(tǒng)化的軟件和硬件系統(tǒng)，與發(fā)達國家相比，存在相當(dāng)大差距，而且產(chǎn)品單一，沒有成熟的質(zhì)量檢測和控制體系。目前我國的智能灌溉系統(tǒng)基本以進口為主，國內(nèi)園林智能灌溉企業(yè)在學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，也在研發(fā)自主產(chǎn)品。

2幾種智能灌溉系統(tǒng)介紹

2.1太陽能灌溉系統(tǒng)

太陽能灌溉系統(tǒng)主要是依靠太陽啟動地下水來進行灌溉的系統(tǒng)。太陽能板可以提供電泵的動力，驅(qū)動其抽取附近的溪水等存到水缸中，之后再將溪水泵到灑水器里，最后進行植物灌溉。雨水探測器會在雨天時自動關(guān)閉灌溉系統(tǒng)，太陽能灌溉系統(tǒng)比較適合沒有自來水供應(yīng)的偏遠地區(qū)使用。

2.2總線路控制灌溉系統(tǒng)

總線路灌溉系統(tǒng)主要是通過總線的方式把所有測控終端接入。每一個自動終端可以自己進行簡單的灌溉和判斷，之后把數(shù)據(jù)匯總到中央計算機，由中央計算機進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)存取、調(diào)度等。專家可以根據(jù)匯總數(shù)據(jù)對灌溉進行指導(dǎo)，這種灌溉方式成本低，充分利用了現(xiàn)場總結(jié)技術(shù)，在無線網(wǎng)絡(luò)達不到的地方比較適用。

2.3無線遙控灌溉系統(tǒng)

無線遙控灌溉系統(tǒng)是用遠程終端來采集各地區(qū)水和肥的情況，然后通過全球移動系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳給中央控制器。這種灌溉系統(tǒng)充分利用了GMS網(wǎng)，結(jié)構(gòu)比較簡單，不用布置很多線，投資小，效果顯著。

3園林智能灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1一體化灌溉系統(tǒng)

為了美觀，園林綠色植物的品種比較多，每種植物都有自身的生長特點，生長規(guī)律也存在一定差異。采用一體化智能灌溉系統(tǒng)可以根據(jù)植物本身對水的需求情況進行準(zhǔn)確有針對性地灌溉，可以把滴灌、噴灌技術(shù)融合為一體，進行園林綠色植物多元化和個性化灌溉。園林土壤儲水情況和植被的根系吸水情況有所不同，應(yīng)用智能灌溉，可以將地表灌溉、地上灌溉和地下灌溉有效結(jié)合，合理調(diào)配地下水和自然雨水，實現(xiàn)園林綠色灌溉。

3.2自動化灌溉

自動化灌溉主要是利用信息化智能系統(tǒng)對風(fēng)速和土壤含水量的采集，收集植物生存的環(huán)境信息及降水量等相關(guān)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)在分析的基礎(chǔ)上進行的灌溉。通過對風(fēng)速、土壤含水量、雨水信息、環(huán)境因素的分析，編制程序，啟動自動灌溉或非自動灌溉設(shè)備進行園林灌溉，以解決園林植被對水的需求。對需水量大的闊葉型樹木可以采用噴灌溉、集中雨水進行灌溉等形式，灌溉頻率不宜過高，這樣既能節(jié)約水資源，又能提高灌溉效率，自動灌溉結(jié)束后系統(tǒng)會自動存儲灌溉時間和灌溉水用量等。在特殊情況下，管理人員可以進行人工數(shù)據(jù)采集，并通過手動啟動灌溉系統(tǒng)進行灌溉。

3.3節(jié)能化灌溉

節(jié)能化灌溉系統(tǒng)是由水泵、電磁閥和水源等組成，通過計算機對灌溉進行系統(tǒng)分析的精準(zhǔn)控制。這種灌溉系統(tǒng)能在第一時間知道植被是否缺水，并通過計算機數(shù)據(jù)分析來確定灌溉時間、灌溉方式和灌溉水用量。節(jié)能灌溉系統(tǒng)可以根據(jù)之前的灌溉歷史記錄來選擇灌溉類型、灌溉時間和灌溉水用量，自動灌溉系統(tǒng)在工作時也可自主監(jiān)測設(shè)施運行狀態(tài)，可以實現(xiàn)水資源的充分利用，降低了灌溉過量或不足的情況。

4智能灌溉系統(tǒng)在園林應(yīng)用中的優(yōu)勢

隨著園林建設(shè)的快速發(fā)展，園林建設(shè)中的問題也日益顯露出來。傳統(tǒng)的園林綠化是由水車?yán)浆F(xiàn)場然后實行灌溉，這種方式除了水在運輸過程中容易灑掉，還有多數(shù)水沒有及時深層滲透而蒸發(fā)損失掉。這種灌溉方式對水的利用率比較低，甚至不到40%。導(dǎo)致大量的水被浪費，而且也浪費人工，成本較高。近年來技術(shù)發(fā)展，管網(wǎng)供水廣泛應(yīng)用，但是管網(wǎng)供水的缺點是手動供水，隨意性比較大，存在需要水時沒有人開閥門，開了閥門又沒有供水，導(dǎo)致水資源浪費，馬路也變成水灘。

園林綠化要求綠地上同時有喬木、灌木和草等復(fù)合搭配，這涉及不同物種對水的需要量和時間的問題。傳統(tǒng)灌溉不能滿足這種現(xiàn)代化灌溉需求，使水的灌溉量不能滿足所有植物的生長需求，園林建設(shè)效果達不到最優(yōu)化。計算機控制的智能灌溉可以實現(xiàn)灌溉的精準(zhǔn)化，在節(jié)省水量的同時也節(jié)省人工。雖然智能灌溉系統(tǒng)已經(jīng)引進國內(nèi)許多年，但是應(yīng)用仍不普遍。智能灌溉可以根據(jù)設(shè)定進行灌溉，比人工灌溉節(jié)省水，智能灌溉可以針對不同氣候設(shè)置不同程序，避免了灌溉的隨意性。但是這種灌溉程序的設(shè)定需要人控制，所以管理人員要有豐富的經(jīng)驗，促進灌溉的精確和節(jié)約用水量。

智能灌溉系統(tǒng)可以根據(jù)土壤濕度、雨量等因素自動編制當(dāng)天的灌溉程序，同時可以監(jiān)控電磁閥、管道泄漏等故障并及時報警。智能灌溉系統(tǒng)可以手動控制，也可以用計算機進行啟動和關(guān)閉，單獨的電磁閥為管理提供了極大便利。計算機來進行控制水源、水泵到電磁閥、滴頭這樣一個復(fù)雜的系統(tǒng)，可以最大限度地節(jié)約用水量和保護系統(tǒng)運行，避免灌溉不足或過量。

為了精確對園林各種植物進行灌溉，以滿足綠化多元化要求，可以將滴灌、涌泉灌、樹根根部灌溉納入到同一個系統(tǒng)中。可以對喬木和灌木進行滴灌，對草坪進行噴灌，將不同根系不同吸水范圍的植物進行地面灌溉、地下灌溉、深層和淺層灌溉結(jié)合起來。同時⒔鄧、地下水灌溉統(tǒng)一進行調(diào)配，以形成綜合的灌溉體系。

5智能灌溉系統(tǒng)用于園林的價值

現(xiàn)如今，智能灌溉應(yīng)用于我國園林灌溉的價值已顯現(xiàn)出來。智能灌溉可以使灌水更均勻、土壤不容易結(jié)板、對保土保肥、調(diào)節(jié)地塊氣候和溫度都有很大作用。據(jù)美國微軟公司利用智能灌溉系統(tǒng)進行灌溉后的數(shù)據(jù)顯示，水的用量比之前少了34%，水費也降低了大概40%。我國的智能灌溉也越來越多地應(yīng)用到園林灌溉中。如2002年頤和園綠化建設(shè)中，結(jié)合萬壽山引水上山工程，建立了覆蓋全園的智能灌溉系統(tǒng)，在一些不適宜單層喬木生長的區(qū)域和野生不適宜植被生長的地段都通過利用資源，調(diào)整空間密度等措施，建立了穩(wěn)定性強、外觀優(yōu)美的喬木、灌木和草等多種植物群落，以達到最大限度發(fā)揮植被的生態(tài)效益。上海和深圳也都采用自動灌溉系統(tǒng)在夜間進行園林灌溉，既可以避開市區(qū)用水高峰期，同時可以減少水量蒸發(fā)，使園林灌溉效果良好。北京天安門草坪、植物園、工人體育場等多個地點都采用了智能灌溉系統(tǒng)，智能灌溉系統(tǒng)的使用，促進了我國園林綠化的建設(shè)進程，在節(jié)水節(jié)能方面都有比較大的作用。

園林綠化水量節(jié)約已成為我們關(guān)注的一個重要話題，利用智能灌溉系統(tǒng)進行灌溉，可以促進灌溉效果的同時節(jié)省大量水資源。園林綠化灌溉節(jié)水應(yīng)該成為水資源管理的先鋒，要在研究國外先進經(jīng)驗和設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際培育和建立一支專業(yè)化的綠地管理隊伍，同時將市場機制引導(dǎo)到綠地灌溉管理中。在加強園林綠地灌溉的研究上，加強園林綠地灌溉用水的法規(guī)建設(shè)，為園林綠地灌溉用水的管理打基礎(chǔ)，逐漸發(fā)揮智能灌溉在園林綠化中的作用，加強生態(tài)環(huán)境的保護。

6智能園林灌溉發(fā)展趨勢

隨著氣候環(huán)境的變化和人口增長，能源和水資源危機越來越嚴(yán)重，智能灌溉在園林綠化中的作用會越來越重要，因為在節(jié)省水量的同時降低了成本，改善了園林灌溉效果。國際上專業(yè)灌溉研發(fā)公司已經(jīng)在原有灌溉產(chǎn)品改善的同時利用高科技研發(fā)新的產(chǎn)品，使智能灌溉系統(tǒng)的硬件和軟件更完善、更環(huán)保，使灌溉更精準(zhǔn)，對水資源的利用更合理。隨著塑料模具加工精準(zhǔn)度的提高，智能灌溉系統(tǒng)的加工成本也在降低，可以促進智能灌溉系統(tǒng)中零件的更換與應(yīng)用。隨著科技發(fā)展，園林智能灌溉設(shè)備正在向環(huán)保方向邁進，今后，智能灌溉設(shè)備將會越來越多的應(yīng)用于園林建設(shè)和園林灌溉當(dāng)中。

參考文獻

[1]潘賽玲.自動控制技術(shù)在園林節(jié)水灌溉中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015，（24）.

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關(guān)鍵詞： ZigBee； 無線傳感器； .Net； 智能灌溉系統(tǒng)； 上位機

中圖分類號：TP315 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2012）12-61-04

Design and implementation of PC software for intelligent irrigation system

Zhao Zhenqi

（Wuxi Machinery and Electron Higher Professional and Technical School， Wuxi， Jiangsu 214028， China）

Abstract： According to the requirements of water， air and soil in farmland environment， an intelligent irrigation system is designed， based on wireless sensor network ZigBee. The system function is analyzed and overall structure is designed. The function demand， system architecture， concrete implementation scheme and key technology of intelligent irrigation system principal machine based on .Net are discussed.

Key words： ZigBee； wireless sensor； .Net； intelligent irrigation system； PC

0 引言

在水資源緊缺的條件下，要實現(xiàn)灌溉農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就需要灌溉更加精確智能。在不影響農(nóng)作物生長發(fā)育的前提下，按照農(nóng)作物需水要求準(zhǔn)確及時地預(yù)報，并實現(xiàn)水量的自動控制，精確施予。目前，主要采用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的辦法，通過研發(fā)先進的傳感器、灌溉控制設(shè)備、功能強大的計算機灌溉管理軟件等來實現(xiàn)科學(xué)灌溉，提高農(nóng)業(yè)效益[1]。

由于全球氣候的惡化和水污染等原因，水資源短缺已經(jīng)成為全球性的問題。在各大園林、農(nóng)業(yè)及高爾夫灌溉項目中，越來越多的人認(rèn)識到了節(jié)水灌溉的重要性。為了保證人工植被和農(nóng)作物的正常生長，節(jié)水灌溉系統(tǒng)起到了至關(guān)重要的作用。

1 系統(tǒng)主要功能

我們設(shè)計并制作出具有監(jiān)視、控制、環(huán)境數(shù)據(jù)的不間斷采集、整理、統(tǒng)計、繪圖功能的智能灌溉系統(tǒng)，以實現(xiàn)優(yōu)化科學(xué)灌溉。該系統(tǒng)適用于庭院、園林、農(nóng)田等灌溉場所。主要包括以下功能：

⑴ 根據(jù)CO2濃度自動控制電磁閥的開關(guān)，與CO2發(fā)生器配套使用；

⑵ 根據(jù)土壤的干濕度自動控制電磁閥的開關(guān)，與噴灌、微灌、滴灌等管道系統(tǒng)配套使用；

⑶ 根據(jù)空氣的干濕度自動控制電磁閥的開關(guān)，與加/降溫、加/除濕等設(shè)備配套使用。

2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。

無線網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了ZigBee、GPRS、以太網(wǎng)、串口的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和協(xié)議轉(zhuǎn)換，集成了符合ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的JN5121系列通訊模塊，GPRS模塊，以太網(wǎng)接口，RS232接口。并具有通訊距離遠、抗干擾能力強、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點和特性；可實現(xiàn)一點對多點、多點對多點的串口設(shè)備間的數(shù)據(jù)透明傳輸，也可以根據(jù)用戶的需要定制軟件；可按照星形網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)以及樹狀網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)。兼容FCC Part 15， ETSI ETS 300-328和日本的ARIB STD-T16標(biāo)準(zhǔn)。主要應(yīng)用領(lǐng)域：煤礦/油田設(shè)備遠程監(jiān)控、電力/水利設(shè)備遠程監(jiān)控、遠程智能抄表/線纜取代、工業(yè)、農(nóng)業(yè)自動化控制、樓宇、路燈智能控制[2]。

本系統(tǒng)設(shè)計由三個部分組成：監(jiān)控中心、無線網(wǎng)關(guān)、無線路由節(jié)點。其中，監(jiān)控中心主體是服務(wù)器和上位機；無線網(wǎng)關(guān)集成了符合ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的JN5121系列通訊模塊，GPRS模塊，以太網(wǎng)接口，RS232接口，負(fù)責(zé)將各節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機處理，或接收上位機發(fā)送的指令并傳送給各節(jié)點；無線路由節(jié)點可以有多個，集成了CO2濃度傳感模塊、土壤的干濕度傳感模塊、空氣的干濕度傳感模塊和ARM模塊。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

3 硬件原理

本系統(tǒng)的傳感節(jié)點硬件采用CC2530，如圖2所示。CC2530是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE應(yīng)用的一個真正的片上系統(tǒng)（SoC）解決方案。它能夠以非常低的總材料成本建立強大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。CC2530結(jié)合了領(lǐng)先的RF 收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強型8051 CPU，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，8-KB RAM和許多其他強大的功能。CC2530有四種不同的閃存版本：CC2530F32/64/128/256，分別具有32/64/128/256KB的閃存。CC2530具有不同的運行模式，使得它特別適應(yīng)超低功耗要求的系統(tǒng)。運行模式之間的轉(zhuǎn)換時間短，進一步確保了低能源消耗[3]。

4 上位機的設(shè)計

4.1 功能需求

以太網(wǎng)通信方式是物聯(lián)網(wǎng)智能灌溉系統(tǒng)與計算機最主要的通信方式，采用UDP通信協(xié)議層，多線程方式進行數(shù)據(jù)交互。

上位機需要單獨具備以太網(wǎng)通信界面，除了實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能灌溉系統(tǒng)以太網(wǎng)通信命令中列出的各項命令之外，還需要以下幾個重要功能。

⑴ 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌@示物聯(lián)網(wǎng)智能灌溉系統(tǒng)所有已經(jīng)注冊的設(shè)備節(jié)點物理區(qū)域視圖，主要用于直觀地反映設(shè)備節(jié)點的分布概況，用于設(shè)備故障定位。在視圖上，雙擊設(shè)備節(jié)點圖標(biāo)能夠自動顯示該節(jié)點的實時數(shù)據(jù)信息；如果設(shè)備有故障或告警，節(jié)點圖標(biāo)應(yīng)該改變自身顏色警示操作人員。

⑵ 數(shù)據(jù)查詢，實時記錄物聯(lián)網(wǎng)智能灌溉系統(tǒng)的當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)，提供用戶對數(shù)據(jù)按日期和設(shè)備標(biāo)識查詢的功能。根據(jù)數(shù)據(jù)容量和數(shù)據(jù)訪問并發(fā)性的要求，建議數(shù)據(jù)庫采用專用的數(shù)據(jù)庫管理軟件，例如SQL Server 2005。

⑶ 數(shù)據(jù)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)查詢的數(shù)據(jù)繪制圖表（折線圖或餅圖等），顯示數(shù)據(jù)的分布和趨勢，提供用戶環(huán)境參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)和做出灌溉決策的參考信息。

⑷ 分布式軟件，可以在多個計算機上同時打開上位機軟件，軟件之間相互協(xié)調(diào)，每個上位機作出的參數(shù)修改都能在其他上位機軟件上顯示出操作記錄，參數(shù)設(shè)置具有并發(fā)性，多個上位機軟件進行同一參數(shù)的設(shè)置不會沖突，參數(shù)設(shè)置完成后，其他上位機界面會同步更新。

4.2 上位機架構(gòu)

本系統(tǒng)采用.Net三層架構(gòu)。三層架構(gòu)（3-tier application） 通常意義上的三層架構(gòu)就是將整個業(yè)務(wù)應(yīng)用邏輯上劃分為：表示層（USL）、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）、數(shù)據(jù)訪問層（DAL）。三層架構(gòu)是一個支持可抽取、可替換的“抽屜”式架構(gòu)，符合“高內(nèi)聚，低耦合”的思想，所以這些層可以單獨開發(fā)，單獨測試[4]。具體的三層架構(gòu)的分層結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。

4.3 開發(fā)工具的選擇

.NET是一個開發(fā)平臺，它定義了一種公用語言子集（Common Language Subset， CLS）。.NET統(tǒng)一了編程類庫，提供了對下一代網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)，可擴展標(biāo)記語言（XML）的完全支持，使軟件的開發(fā)變得容易。.NET與Windows平臺緊密集成，是一種面向網(wǎng)絡(luò)、支持各種用戶終端的開發(fā)平臺環(huán)境。

SQL SERVER 2005對SQL Server 2000中已經(jīng)存在的特性進行了加強。加強了T-SQL（事務(wù)處理SQL），整合了符合.NET規(guī)范的語言（可以在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中執(zhí)行.NET代碼以充分利用.NET功能），使自身帶有支持對用戶自定義數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)進行加密的功能，生成多活動結(jié)果集（允許從單個的客戶端到數(shù)據(jù)庫保持一條持久的連接，以便在每個連接上擁有超過一個的活動請求）等。

基于上述原因，我們選擇.NET架構(gòu)C#語言開發(fā)，作為系統(tǒng)開發(fā)的工具。開發(fā)人員必須掌握的預(yù)備知識和工具有：①UDP通訊編程（UDP包測試工具的使用）；②多線程；③Chart控件的使用；④調(diào)試工具的使用。

5 數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫名稱：ZigDB。主要包括設(shè)備狀態(tài)信息表（如表1所示）、設(shè)備信息表（如表2所示）、設(shè)備類別表（如表3所示）、系統(tǒng)設(shè)置表、權(quán)限表、用戶表等。

6 系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)上位機模塊包括四個主要功能模塊：實時監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)查詢分析模塊、權(quán)限管理模塊和系統(tǒng)管理模塊。每一個模塊中設(shè)計了若干子模塊。系統(tǒng)上位機功能模塊圖，如圖4所示。

[系統(tǒng)上位機模塊][實時檢測模塊][數(shù)據(jù)查詢模塊][權(quán)限管理模塊][系統(tǒng)管理模塊][設(shè)備分布概況][節(jié)點實時信息][讀寫上下閾值][實時圖形顯示][歷史數(shù)據(jù)查詢][圖表報表分析][角色管理][權(quán)限管理][用戶管理][備份還原數(shù)據(jù)][設(shè)備注冊維護][設(shè)備采樣維護]

圖4 系統(tǒng)上位機功能模塊圖

7 上下位機通信的方式

本系統(tǒng)主要采用兩種與上位機通信的方式。

⑴ 本地調(diào)試端口，采用RS232串口通信方式，用于和計算機直連后進行數(shù)據(jù)通信，同時，對智能灌溉系統(tǒng)進行設(shè)備注冊和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置也使用該通信方式。

⑵ 遠程通信端口，采用以太網(wǎng)通信方式，用于和遠端計算機進行數(shù)據(jù)通信，主要功能是上報智能灌溉系統(tǒng)各傳感器的數(shù)據(jù)，以及獲取修改相關(guān)參數(shù)的上下限閾值。

8 主要窗口與關(guān)鍵技術(shù)

8.1 主要窗口

上位機軟件主要包括以下幾個窗口。

⑴ 主窗口（FormMain）：主要包括監(jiān)聽線程Run（）方法，用于實現(xiàn)輪詢，先采樣放入緩沖區(qū)然后入庫。

⑵ 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯翱冢‵ormNetworkTop）：顯示AP結(jié)點拓?fù)湮恢茫饕ˋP結(jié)點圖標(biāo)的類型和位置，鼠標(biāo)MouseDown（）、MouseUp（）、MouseMove（）事件處理等。

⑶ 設(shè)備狀態(tài)窗口（FormOneEq）：主要包括發(fā)送信息給傳感器sendThreshold（）、跨線程訪問控件UpdateUI（）、設(shè)置最大閾值和最小閾值。

⑷ 設(shè)備序列號的設(shè)置窗口（FormEqpSN）：主要包括一些按鈕事件處理btnSave_Click（）、btnDel_Click（）、btnUpdate_Click（），實現(xiàn)對設(shè)備序列號的增刪改查的操作。

⑸ 數(shù)據(jù)查詢窗口（FormBrowseHisData）：主要包括根據(jù)查詢條件顯示查詢結(jié)果和CHART圖表。涉及btnBrow_Click（）、dgvBrowResult_DataBindingComplete（）等事件處理。

8.2 關(guān)鍵技術(shù)

8.2.1 輪詢監(jiān)聽

主程序（FormMain）中監(jiān)聽線程Run（）方法代碼，主要根據(jù)通訊協(xié)議的要求，通過輪詢方式，主要采用基于，.Sockets空間的UdpClient類實現(xiàn)UDP通信，向設(shè)備發(fā)送命令，從而獲取傳感器數(shù)據(jù)信息，然后解析數(shù)據(jù)（包括進制轉(zhuǎn)換），并記錄到數(shù)據(jù)庫表中。

部分代碼如下：

private void Run（）

{ byte [] buffer=new byte[9]；

while （true）

{ Try

{ strEqSn=StaticCommon.EqSn[ii]；

buffer[0]=buffer[1]=0xef； //發(fā)送標(biāo)識符

buffer[2]=0x06； //發(fā)送長度

//序列號組的規(guī)則為拆封設(shè)備序列號為3個字節(jié)

buffer[3]=Convert.ToByte（strEqSn.Substring（0，2））；

buffer[4]=Convert.ToByte（strEqSn.Substring（2，2））；

buffer[5]=Convert.ToByte（strEqSn.Substring（4，2））；

buffer[6]=0x10； //命令字為單字節(jié)表示

//命令選項為命令字的輔助標(biāo)記部分，區(qū)分同一類型命令的不同功能

//命令參數(shù)的長度不定，在設(shè)置類命令中為需要設(shè)置的具體參數(shù)數(shù)值

buffer[7]=0x00；

//校驗和為從應(yīng)答標(biāo)識符到應(yīng)答參數(shù)包含的字節(jié)內(nèi)數(shù)值累加和

byte x=0；

for （int i=0； i

buffer[8]=x；

StaticCommon.lstbuffer[ii]=buffer； //送到臨時緩沖區(qū)

udp.Send（buffer， buffer.Length， ipp）； //UDP方式發(fā)送

Thread.Sleep（200）；

StaticCommon.lstrev[ii]=udp.Receive（ref ipp）； //間隔0.2秒接受數(shù)據(jù)

AddData（StaticCommon.lstrev[ii]）； //記錄到數(shù)據(jù)庫表

Thread.Sleep（（int）StaticCommon.ssi.SpanTime）；

//間隔用戶指定時間

ii++；

if （ii>=StaticCommon.EqSn.Count） ii=0；

//在指定的設(shè)備數(shù)中循環(huán)

}

catch （Exception ex） //異常處理

{……}

}

}

以上各傳感器數(shù)據(jù)信息參數(shù)的計算公式如下：

二氧化碳濃度：CO2數(shù)據(jù)=CO2數(shù)據(jù)1×256+CO2數(shù)據(jù)2

土壤濕度：SOIL數(shù)據(jù)=SOIL數(shù)據(jù)

日照度：SUN數(shù)據(jù)=SUN數(shù)據(jù)1×256×256×256+SUN數(shù)據(jù)2×256×256+SUN數(shù)據(jù)3×256+SUN數(shù)據(jù)4

空氣溫度：TEMP數(shù)據(jù)=TEMP數(shù)據(jù)-40

空氣濕度：HUMI數(shù)據(jù)=HUMI數(shù)據(jù)

8.2.2 跨線程訪問控件

在多線程編程中，經(jīng)常要在工作線程中去更新界面顯示，而在多線程中直接調(diào)用界面控件的方法是錯誤的做法，一般采用Invoke和BeginInvoke解決這個問題。它們的共同之處是參數(shù)為delegate（委托），委托的方法是在Control的線程上執(zhí)行的，也就是UI線程，這樣確保在多線程中安全地更新界面顯示。Invoke在擁有此控件的基礎(chǔ)窗口句柄的線程上執(zhí)行指定的委托；而BeginInvoke則在創(chuàng)建控件的基礎(chǔ)句柄所在線程上異步執(zhí)行指定委托。本系統(tǒng)主要采用Invoke方法。

實現(xiàn)輪詢式訪問多節(jié)點設(shè)備，調(diào)用UpdateUI方法多線程實時更新采樣數(shù)據(jù)，圖形化各設(shè)備各傳感器的參數(shù)狀態(tài)，如果當(dāng)前某參數(shù)值超出上下限閾值范圍，及時顯示警告信息，并記錄在庫表中，供操作者進行分析。

while （true）

{ Try

{ this.Invoke（new System.EventHandler（UpdateUI），

StaticCommon.lstrev[StaticCommon.num]）；

Thread.Sleep（（int）StaticCommon.ssi.SpanTime）；

}

catch （Exception ex） //異常處理

{…… } }

9 調(diào)試效果

在歷史數(shù)據(jù)查詢界面操作中，用戶根據(jù)條件查詢，圖形化顯示不同時間段及不同設(shè)備的CO2濃度、空氣溫濕度、土壤濕度和日照強度等歷史信息。數(shù)據(jù)查詢顯示結(jié)果圖，如圖5所示。

10 結(jié)束語

經(jīng)過學(xué)校、企業(yè)、農(nóng)業(yè)部門的共同努力，智能灌溉系統(tǒng)順利通過了驗收，在省農(nóng)業(yè)廳進行了應(yīng)用推廣，效果良好。在系統(tǒng)地、不間斷地采集環(huán)境數(shù)據(jù)后，上體機軟件對這些數(shù)據(jù)進行整理、統(tǒng)計、繪圖。使用者不但能實時掌握田間農(nóng)作物的信息，而且能根據(jù)設(shè)置的參數(shù)自動控制設(shè)備，達到了農(nóng)業(yè)的智能化和高效化。隨著我國移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們將進一步研發(fā)本系統(tǒng)的智能移動客戶端應(yīng)用軟件，使用戶更方便地掌控作物環(huán)境，更好地為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化服務(wù)。

參考文獻：

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[3] 倪瑛，傅大梅.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[J].南京

工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010.4：39-41

篇3

關(guān)鍵詞：灌溉；物聯(lián)網(wǎng)；ZigBee；監(jiān)控

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）08-0169-02

1 背景

目前農(nóng)植的非自動機械式的灌溉需要消耗大量的水資源和人力，尤其是在溫室生長環(huán)境中，植物處于一個半封閉的非自然體系，溫室的環(huán)境復(fù)雜，濕度相對變化緩慢，風(fēng)速較低，各個環(huán)境因素呈現(xiàn)一種獨特的復(fù)雜性。同時，針對不同的植物種類、生長期、生長需水量等存在較大的差異，如何綜合考慮各類因素，進行智能灌概，是當(dāng)前農(nóng)業(yè)信息化的重要內(nèi)容之一。尤其是溫室內(nèi)植物灌灌不能按照自然大田灌概要求，需要充分利用有限的水資源進行智能化灌溉，一般的解決方案是在構(gòu)建植物生長環(huán)境參數(shù)模型的基礎(chǔ)上，采用科學(xué)管理、智能決策；根據(jù)溫室內(nèi)的生長條件，進行自動控制調(diào)節(jié)，在保持植物正常生長所需的用水量情況下，實現(xiàn)智能灌概，以最小的用水量獲得最大的收益。

目前國內(nèi)在開發(fā)灌溉自動控制系統(tǒng)方面還僅處于研制試用階段，能實際投入應(yīng)用且應(yīng)用較廣的灌溉控制器還不多見；主要是從理論上解決了灌溉的時間問題，而關(guān)于適宜的灌溉量問題，依舊缺乏比較中肯的解決策略。這其中的大部分因素是目前的智能灌溉體系僅僅憑借自動控制完成，一是并沒有考慮到農(nóng)植物生長過程中的復(fù)雜因素，終端采集數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)；二是當(dāng)前的灌溉系統(tǒng)的基本應(yīng)用的有線規(guī)劃策略，對于整個系統(tǒng)的安裝和維護成本比較高。本文應(yīng)用遠程通信技術(shù)WIFI，基于ZigBee通信技術(shù)，實現(xiàn)智能灌溉控制系統(tǒng)，移動終端可以利用網(wǎng)絡(luò)進行遠程監(jiān)控灌溉操作；同時，在網(wǎng)絡(luò)受限的換進下，也可以通過GSM方式來進行控制。實現(xiàn)了當(dāng)前大鵬澆灌的全面智能化，精準(zhǔn)進行大鵬環(huán)境信息的采集，將信息通過有線或無線方式傳輸給控制終端，實現(xiàn)無人監(jiān)控下的自動灌溉。

2 灌溉系統(tǒng)基本工作原理

農(nóng)植傳統(tǒng)的灌溉方式主要采用半自動的機械操作方式，這主要源于對整個農(nóng)植環(huán)境信息如溫濕度、的采集主要通過人工肉眼的觀察方式，信息的收集不夠全面和精準(zhǔn)，也無法實現(xiàn)遠程控制。目前，人們開始研究農(nóng)業(yè)設(shè)施遠程測控系統(tǒng)，遠程智能灌溉系統(tǒng)應(yīng)運而生，在一定程度上實現(xiàn)了無人作業(yè)的智能灌溉模式。當(dāng)前智能灌溉的模式一般采取三層架構(gòu)的方式，如圖1所示：

在本系統(tǒng)中采用CC2530芯片作為數(shù)據(jù)采集端，與 Internet 數(shù)據(jù)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)通信即移動/聯(lián)通基站進行連接，實現(xiàn)一對一的數(shù)據(jù)交互，這樣就可以避免遠程有線網(wǎng)絡(luò)布線及維護成本高。同時，采集端的傳感器端可以適應(yīng)多重采集環(huán)境，不僅可以采集土壤等的常規(guī)信息，也可以采集復(fù)雜種植環(huán)境如樹皮、植被腐蝕等種植環(huán)境的信息，具有較大的適應(yīng)范圍。客戶端可以利用遠程通信技術(shù)WIFI，進行遠程監(jiān)控操作；同時，在網(wǎng)絡(luò)受限的換進下，也可以通過收發(fā)短信的方式來進行控制。

3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

本系統(tǒng)的服務(wù)器端主要采用以FriendlyARM H43為 可移植Linux平臺，開發(fā)智能灌概網(wǎng)關(guān)與Web服務(wù)。FriendlyARM開發(fā)板是一款高性能，低功耗的一體化平臺，Linux內(nèi)核是一個開源的、采用虛擬技術(shù)，可跨平臺移植的嵌入式操作系統(tǒng)，具有完善的圖形用戶界面。服務(wù)器端系統(tǒng)環(huán)境創(chuàng)建的主要任務(wù)為編譯UBOOT和Linux內(nèi)核，將編譯完成后的內(nèi)核燒寫到開發(fā)板。

客戶端系統(tǒng)在AndroidEclipse環(huán)境下開發(fā)，采用開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)Eclipse平臺，這里需要安裝Android專屬的軟件開發(fā)工具包 SDK ，包含Java Development Kit和Java Development Kit。

數(shù)據(jù)采集端主要使用ZigBee實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信，遵循IEEE 802.0.4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，低功耗的 ZigBee 技術(shù)適合作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種標(biāo)準(zhǔn)，適合承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)，特別適合采集農(nóng)植生長環(huán)境的基礎(chǔ)信息以及快速傳輸工作，配合路由器，可以方便擴充采集面積的范圍。

4 系統(tǒng)功能模塊實現(xiàn)

智能灌溉系統(tǒng)使用范圍廣泛，自動控制系統(tǒng)的規(guī)模大且集成度高，逐步實現(xiàn)了比較健全的澆水灌溉機制。因此，本系統(tǒng)提出利用傳感器采集濕度、溫度和光照強度，從多種環(huán)境因素考慮農(nóng)植的生長情況，進而通過遠程終端即手持終端控制來達到智能灌溉的目的。系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能如下：

（1）實時的檢測土壤的濕度值、空氣的溫度值和大氣的光照強度，利用 ZigBee 的無線通信技術(shù)上傳給服務(wù)器。

（2）終端傳感器采集端點模塊依據(jù)服務(wù)器端反饋的信息，實時控制繼電器的開啟和關(guān)閉，進行智能灌溉。

（3）協(xié)調(diào)器節(jié)點與 服務(wù)器機相連，將采集到的信息轉(zhuǎn)化成可以顯示的數(shù)據(jù)界面，便于客戶端及時觀察農(nóng)植的生長環(huán)境信息。

（4）整個系統(tǒng)都采用無線控制技術(shù)，徹底解決了過多布線帶來的不便，降低安裝和維護成本。系統(tǒng)功能的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

系統(tǒng)主要分為三個功能模塊：數(shù)據(jù)采集端、客戶端和服務(wù)器端，在具體實現(xiàn)過程中，服務(wù)器與數(shù)據(jù)采集端通過串口連接，而客戶端與服務(wù)器同過Socket進行數(shù)據(jù)傳輸，服務(wù)器端分別對據(jù)采集端和客戶進行交互控制。在同一局域網(wǎng)的情況下，客戶可以在登錄客戶端連接服務(wù)器的情況下執(zhí)行操作，服務(wù)器接收客戶端發(fā)送過來的命令并解析再進一步控制底層。如果在較遠的地方或者外地，客戶無法連接服務(wù)器，則可以通過發(fā)送短信的方式來進行控制，服務(wù)器連接的GSM MODEM模塊接收客戶端發(fā)送過來的短信，服務(wù)器進行解析并發(fā)送命令達到控制目標(biāo)。

5 實驗與結(jié)果分析

個系統(tǒng)的實驗基地是無錫錫山區(qū)生態(tài)實驗基地調(diào)試完成，分別對整個系統(tǒng)的ZigBee子節(jié)點、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、客戶端和服務(wù)器的數(shù)據(jù)通信、客戶端與服務(wù)端通信以及系統(tǒng)整體穩(wěn)定性進行測試，通過不斷的調(diào)試與完善，實驗證明整個系統(tǒng)運行正常，通信及時，可在多種環(huán)境下使用，尤其是當(dāng)前封閉環(huán)境下的大鵬農(nóng)作物種植、長期無人看管的花園，草坪等灌溉頻率比較高的環(huán)境下，需要耗費大量的人力進行的管理，這在當(dāng)前信息技術(shù)日益發(fā)達的情況下，已經(jīng)無法滿足區(qū)域化的灌溉需求，本新型的前端采集可以精準(zhǔn)采集各類復(fù)雜種植環(huán)境的信息。將信息上傳到客戶端，靈敏控制碰頭的開閉時間。同時，采用Zigbee技術(shù)，支持的節(jié)點數(shù)量多，擴展性強，低功耗，安全可靠。其次，具備移動端遠程控制設(shè)備（無網(wǎng)絡(luò)可支持GSM），可實時通過攝像頭傳回的視頻觀看當(dāng)前植物狀態(tài)，整個裝置具有方便易用，自動遠程控制，安裝維護成本低廉的特點。

參考文獻：

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篇4

這說的，是活潑新生的力量，如何摧枯拉朽，蕩漾起萬千春光，猶如一幅山水的點睛之筆，好比一片叢林中的姹紫嫣紅。

來看看近兩年可圈可點的文化事件，是如何以創(chuàng)新之刃，不僅賺到銀子，贏得口碑，還在人們的信仰和心靈之墻上，刻上重痕。

《鋼鐵俠3》——這是2013年上半年全球最賣座的電影，單集票房4.06億美元，全球總票房成績則達到12.1億美元。云集了眾多超級英雄的《復(fù)仇者聯(lián)盟》，也得甘拜下風(fēng)。中國一度熱映的文藝愛情片《致青春》《小時代》，在全球影響力上只能望洋興嘆。

《鋼鐵俠3》賣點在哪？酷斃了的高科技武器，不斷創(chuàng)新的生命態(tài)度。豆瓣客曾評道：“托尼是一個創(chuàng)造者，革新者，技術(shù)邊界的探索者。面對強大的敵手，托尼一貫的態(tài)度：我不怕被你的技術(shù)打敗，因為我總能用創(chuàng)新來超越你！”《鋼鐵俠》系列電影里，托尼多次身臨絕境，也從未停止過科技上的探索和求新。第三部主題從對科技的炫酷，回歸到人對肉身孱弱的焦灼，托尼開始新的探索革命——鋼鐵俠的迷人和流行，正來自他永不枯竭的創(chuàng)新能力。

早前，美國電影借由中國元素豐富的《功夫熊貓》和替父從軍的《花木蘭》，竟打響“美國夢”的文化品牌，已經(jīng)在全球印證自己的軟實力尤其是創(chuàng)新能力，也讓不少中國人遺憾：頭戴斗笠、愛吃面條的阿寶，為何沒有誕生于故土？！

這個時代，電影已經(jīng)成為國家文化的標(biāo)簽之一。電影文化不能灌輸，只能灌溉。編劇、制作者、導(dǎo)演等等在思考什么，吸收什么，制作什么，全世界影院的觀眾一目了然。一度輝煌的《阿凡達》向全球輸出了一顆前所未有的瑰麗變幻的潘多拉星球，不僅傳達了對和平、公正誓死捍衛(wèi)的理念，無與倫比的技術(shù)創(chuàng)新也讓人嘆為觀止。

中國還沒有這樣一部世人皆知的科幻電影，也沒有一部老少咸宜全球熱賣的動畫片，比如《瘋狂原始人》，缺的，就是“IDEA”（想法）。

每一年，我們向世界可以展現(xiàn)的，不僅是高速增長的GDP和孔子學(xué)院，還應(yīng)該有一兩部電影，或者，一兩部話劇和音樂會，讓世界看到中國的另一張與眾不同的面孔。

幸好，我們還有莫言——2012年諾貝爾文學(xué)獎獲得者，以《蛙》《四十一炮》等作品聞名世界，以磅礴大氣、恣肆的想象力和創(chuàng)新意識折服世人。

這個山東男人崇拜兩個作家，美國的威廉·福克納和哥倫比亞的加西亞·馬爾克斯，“我對他們的閱讀并不認(rèn)真，但他們開天辟地的豪邁精神激勵了我，使我明白了一個作家必須要有一塊屬于自己的地方。”

在《蛙》中，作者用人物器官給人物命名，以書信、敘述和戲劇多文本的敘述方式來豐富結(jié)構(gòu)，題材獨特表達荒誕，讓人耳目一新。《蛙》的敘述人蝌蚪，地處卑微，正如作者視角，緊貼中國大地，卻能將歷史風(fēng)云囊括其中——這種膽略來自于創(chuàng)新精神。

創(chuàng)造力往往是民族活力的象征。瑞典著名漢學(xué)家林西麗教授很感慨中國造紙、印刷、水轉(zhuǎn)翻車、渾天儀與地震儀、獨輪車等中國古明為歐洲農(nóng)業(yè)、工業(yè)革命提供了靈感。

篇5

在我國深化改革進入新時期的大背景下，正確處理好市場和政府的關(guān)系和更好地發(fā)揮市場和政府各自的作用，無疑是一個十分重要的命題。當(dāng)前，在十八屆三中全會的決定中，已經(jīng)明確提出了要讓市場在資源配置中起決定性作用，并且更好地發(fā)揮政府的作用。從全面來看，處理好市場和政府關(guān)系的內(nèi)涵很豐富、領(lǐng)域很寬闊、環(huán)節(jié)也很多，因此，應(yīng)該抓住社會方方面面意見比較大，但是切入準(zhǔn)、見效快、影響大、可持續(xù)的關(guān)鍵點進行有效的突破和推進。

當(dāng)然，要處理好市場和政府的關(guān)系，必須從市場和政府兩個方面入手，市場經(jīng)濟體制需要進一步完善，但目前的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，首先還是在于政府職能的轉(zhuǎn)變。從這個角度出發(fā)，在當(dāng)前或者近一個發(fā)展時期，應(yīng)該以加快政府審批制度改革為抓手，進一步加快政府職能轉(zhuǎn)變，最終形成市場和政府之間的良性互動。這是因為：如果要處理好市場和政府的關(guān)系，關(guān)鍵是要加快政府職能轉(zhuǎn)變；如果要加快轉(zhuǎn)變政府職能，核心是要加快改革政府的審批制度。

這個道理清楚了，政府審批制度改革才會富有巨大的動力，才會取得明顯的效果。因此，面對當(dāng)前復(fù)雜多變的國際經(jīng)濟形勢，面臨國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期，唯有深化改革才能推進我國經(jīng)濟社會各項事業(yè)持續(xù)發(fā)展。結(jié)合這個大背景，應(yīng)該緊密結(jié)合十八屆三中全會精神的貫徹落實，緊密結(jié)合政府職能轉(zhuǎn)變的總體要求，抓住幾個方面的關(guān)鍵環(huán)節(jié)來加快政府審批制度的改革。

目前來看，加快政府審批制度改革的主要關(guān)鍵：一是抓緊對原來的政府審批事項進行全面的、系統(tǒng)的梳理，然后進行必要的取舍。取舍的主要標(biāo)準(zhǔn)：凡是市場在資源配置中能夠起決定性作用的經(jīng)濟活動，政府相關(guān)的審批事項應(yīng)該取消；凡是企業(yè)投資項目，除了涉及國家安全、生態(tài)安全等之外，政府要加快取消審批制，改為備案制。應(yīng)該看到，近年來從中央到各級地方政府已經(jīng)取消了相當(dāng)數(shù)量的審批事項，這說明審批制度改革已經(jīng)有了良好的開端，但是，需要進一步取消審批事項的內(nèi)容還不少，下一步是要下大決心取消那些“含金量”比較高的審批事項。二是要進一步下放審批權(quán)限，按照各級政府各負(fù)其責(zé)的原則，應(yīng)該下放的審批事項，都必須下決心下放審批權(quán)。例如，凡是不涉及全國性的經(jīng)濟活動以及基礎(chǔ)設(shè)施、社會發(fā)展等項目，都應(yīng)該在符合各地發(fā)展規(guī)劃的前提下，把審批權(quán)力下放地方政府；各級地方政府也應(yīng)該根據(jù)事權(quán)劃分，層層下放審批權(quán)限。三是對一些確實還需要政府審批的事項，應(yīng)該要進一步提高工作效率，尤其是要通過減少審批環(huán)節(jié)和審批流程，進一步加快各項審批的速度。例如，可以進一步明確審批的時間，建立審批責(zé)任制。四是與政府審批制度改革相適應(yīng)，還要加快梳理和清理政府的各類規(guī)章，應(yīng)該取消的，要抓緊取消；應(yīng)該修訂的，要抓緊修訂；應(yīng)該新設(shè)的，要抓緊出臺。五是要探索制定政府的權(quán)力清單和責(zé)任清單，正確界定政府的權(quán)力邊界，把更多的政府職能交給市場、交給社會組織，當(dāng)然，也要進一步杜絕政府在職能行使中出現(xiàn)的越位、移位、缺位等現(xiàn)象。

（作者系民建上海市委副主委，《上海經(jīng)濟年鑒》主編，研究員）

篇6

【關(guān)鍵詞】變電站；智能化；關(guān)鍵技術(shù)

1、前言

智能變電站作為堅強智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)和保障是至關(guān)重要的建設(shè)內(nèi)容，堅強智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)從發(fā)電到用戶用電各環(huán)節(jié)的雙向信息交流。目前，數(shù)據(jù)采集、自動化控制等技術(shù)已趨于成熟并已進行實際應(yīng)用，變電站智能化建設(shè)的應(yīng)用逐步擴大，這為未來電網(wǎng)的智能化建設(shè)提供了技術(shù)支持和保障。為了不斷適應(yīng)社會發(fā)展的需要，將變電站進行智能化升級改造勢在必行，改造后的變電站能夠?qū)崿F(xiàn)提升運行效率、優(yōu)化資源配置、降低運維成本的目的。

我國電網(wǎng)公司已于2010年明確提出在智能電網(wǎng)技術(shù)改造的基礎(chǔ)上，加大對500KV變電站的智能化改造技術(shù)方案的研究力度，不斷加強對改造過程中的關(guān)鍵技術(shù)進行模擬討論，爭取在未來五年內(nèi)實現(xiàn)2003年以前投運的500KV變電站設(shè)備進行智能化改造并以此為基礎(chǔ)廣泛投入應(yīng)用。本文正是以我國電網(wǎng)公司的相關(guān)原則和技術(shù)規(guī)范為理論基礎(chǔ)對500KV變電站智能化建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)進行探索和詮釋，并在此基礎(chǔ)上形成了具有實用價值的變電站智能化建設(shè)技術(shù)方案體系，具有一定的理論和現(xiàn)實意義。

2、500KV變電站現(xiàn)狀分析

我國500KV變電站基本上是具有樞紐作用的變電站，這些變電站大部分采用PLC監(jiān)控系統(tǒng)，它的繼電保護裝置是通過微機來實現(xiàn)的，存在重復(fù)采集資源、程序調(diào)試復(fù)雜、設(shè)備兼容性差、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化有待提高等問題，這些問題的存在嚴(yán)重影響了變電站的生產(chǎn)運行效率，安全性指標(biāo)有待進一步提高。

隨著社會的不斷發(fā)展，計算機通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、新型傳感器等技術(shù)也有了日新月異的發(fā)展，500KV變電站的自動化系統(tǒng)在應(yīng)用上也得到了進一步升級，衍生的新技術(shù)和新功能應(yīng)用于變電站的越來越多。但是，這些新的技術(shù)和應(yīng)用多是依據(jù)各自的需求產(chǎn)生的，系統(tǒng)間的兼容性很差，信息共享度差。此外，由于用戶對廠家的私有協(xié)議依賴性較大給變電站系統(tǒng)的后期維護帶來了巨大的挑戰(zhàn)。所以，變電站在智能化建設(shè)方面必須要充分發(fā)揮國際標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢，靈活、便捷的適應(yīng)社會新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)的發(fā)展需要，有效融合異構(gòu)信息，高效實現(xiàn)系統(tǒng)的兼容。

3、變電站智能化改造的基本原則

依據(jù)國家電網(wǎng)公司的《變電站智能化技術(shù)原則》和智能電網(wǎng)項目建設(shè)意見，全面貫徹變電站全壽命周期的管理理念對現(xiàn)有變電站進行設(shè)備更新的改建工程，避免出現(xiàn)為智能化改造而造成的破壞性改造。為了節(jié)約整體改造項目的投資，技術(shù)人員必須要堅持向典型設(shè)計靠攏的原則，不斷優(yōu)化主接線和設(shè)備的配置，遵循科技進步和社會發(fā)展的需要，改造技術(shù)一定要具有前瞻性，能夠適應(yīng)設(shè)備長期運行的需要，要充分考慮技術(shù)設(shè)備的長期兼容性，不能僅停留在簡單的配件更換上。

要全面貫徹國家電網(wǎng)公司提出設(shè)備全壽命周期管理理念，在此基礎(chǔ)上提高技術(shù)改造工程的效益。運用全壽命周期成本管理方法進行技術(shù)經(jīng)濟的綜合分析評價，全面考慮系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、制造、配置、安裝、運行、維護、改進、更新、報廢的全過程，綜合追求效益最大化，供電質(zhì)量最優(yōu)化，全壽命周期費用最小化。本著系統(tǒng)可靠性、先進性、經(jīng)濟性的原則考慮現(xiàn)階段廠家的制造能力進行設(shè)備選型。

4、500KV變電站智能化改造關(guān)鍵技術(shù)及方案

4.1變壓器智能組件技術(shù)

一次設(shè)備智能化改造的重要特征是智能組件作為變電站設(shè)備層的關(guān)鍵設(shè)備，主要有變壓器冷卻系統(tǒng)匯控柜、有載調(diào)壓開關(guān)控制器、短路控制箱等。智能組件就是可以實現(xiàn)集成、分散、內(nèi)置、外置等任意組合的靈活設(shè)備。

變壓器進行設(shè)備狀態(tài)信息的采集和處理，主要是采用主、子智能電子設(shè)備（LED）方式。主LED的主要任務(wù)是對一次設(shè)備進行綜合故障的診斷和狀態(tài)評估，根據(jù)各智能檢測組件的檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果來判斷，主LED的功能相當(dāng)于前置服務(wù)器，被安置在智能匯控柜中。變壓器智能組件關(guān)鍵技術(shù)如下：

1）同步監(jiān)測技術(shù)：可以實現(xiàn)多種狀態(tài)量實時同步監(jiān)測，如微水監(jiān)測、鐵芯電流監(jiān)測、油溫監(jiān)測、有載開關(guān)監(jiān)測、工況信息等。2）過載能力評判：主LED結(jié)合環(huán)境溫度、油溫、負(fù)荷等情況完成對變壓器過載能力的估算，建立變壓器負(fù)荷動態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)。3）設(shè)備余壽評估：主要是通過對頂層油溫、環(huán)境溫度、負(fù)荷等情況進行設(shè)備的絕緣老化與剩余壽命評估。通過智能組件對熱點溫度的監(jiān)測計算絕緣老化率，絕緣老化率主要取決于繞組熱點溫度和油中的水分以及超負(fù)荷情況。

4.2開關(guān)設(shè)備智能組件技術(shù)

開關(guān)設(shè)備智能組件可以實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的間隔內(nèi)保護、監(jiān)控、傳輸?shù)裙δ埽遣捎帽Ｗo、測控、狀態(tài)監(jiān)測、計量、合并單元、智能終端一體化技術(shù)。智能組件通過專用光、電纜與開關(guān)設(shè)備二次機構(gòu)或傳感器連接，被安裝在開關(guān)設(shè)備附近或本體機構(gòu)箱內(nèi)。當(dāng)下，計量和狀態(tài)監(jiān)測還難以有效結(jié)合集成于一體，智能組件未來應(yīng)高度集成化，高效兼容化，使其具有更高的可靠性，進而與一次設(shè)備融為一體，使之真正成為智能變電站的重要設(shè)備。

4.3自動化系統(tǒng)改造方案

基于500KV變電站的重要性，自動化系統(tǒng)改造需要兩套系統(tǒng)并存交替運行的形式，改造過程中需要考慮新、舊系統(tǒng)間有清晰的分界線，盡可能減少停電的范圍和次數(shù)。系統(tǒng)改造前期要嚴(yán)格按照新監(jiān)控系統(tǒng)配置要求布置，在系統(tǒng)調(diào)試時要盡可能完成全站系統(tǒng)的試運行和性能測試。改造過程中，要保持新老系統(tǒng)的聯(lián)閉鎖完整再進行跨間隔設(shè)備的改造，待全站改造完成后，舊系統(tǒng)需要推出運行后再拆除相關(guān)電纜，改造期間新、舊監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)平滑過渡。

4.4遠動系統(tǒng)改造方案

遠動系統(tǒng)在改造過程中不能中斷，該系統(tǒng)承擔(dān)著向遠方調(diào)度傳送實時信號、接受遠方控制命令的功能。在改造過程中可以采用以下幾種遠動系統(tǒng)過渡。

1）在組織改造過程中，新遠動與原遠動通信保持獨立，互不通信，已改造過的設(shè)備通過新遠動系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)，未改造過的設(shè)備還是由原遠動上傳數(shù)據(jù)，隨著改造的進行，最終所有信息都是通過新的遠動系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)至調(diào)度端。2）將改造后的設(shè)備信息都匯集到新的遠動系統(tǒng)，將新遠動數(shù)據(jù)經(jīng)接口轉(zhuǎn)換裝置接入原遠動系統(tǒng)，再向調(diào)度傳送信息。隨著改造的進行，逐漸由新的遠動通信裝置向遠方調(diào)度傳送信息。3）先建立新的遠動系統(tǒng)，將原遠動系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接入到新遠動系統(tǒng)通信系統(tǒng)通信裝置中，隨著改造的進行，整合轉(zhuǎn)發(fā)參數(shù)，新系統(tǒng)直接采集數(shù)據(jù)，原遠動數(shù)據(jù)逐漸減少。

5、結(jié)束語

變電站的智能化建設(shè)是國家電網(wǎng)的基礎(chǔ)和重要組成，傳統(tǒng)變電站通過智能化改建能夠提升其運行效率，優(yōu)化資源配置，降低運營成本。建設(shè)堅強的智能化電網(wǎng)是一個循序漸進的過程，當(dāng)下，需要我們有步驟、有計劃的深入探索系統(tǒng)的兼容性、穩(wěn)定性及可靠性的技術(shù)改造方案，從而實現(xiàn)電網(wǎng)智能化的穩(wěn)步推進。相信在不久的將來，研究總結(jié)出一套符合社會發(fā)展需要的、資源利用效率高、改造成本低的技術(shù)改造方案必將在500KV變電站智能化改造項目中得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

篇7

【片段一：理解 】

1.師：下面請同學(xué)們仔細(xì)觀察大屏幕，（課件出示：一個圓平均分成4份）我們已經(jīng)知道把一圓看作一個整體平均分成4份，其中涂黃色的一份用 表示，想一想涂藍色的3份可用哪個分?jǐn)?shù)表示呢？。

師：（指名學(xué)生）你是怎么想的？真聰明。（課件出示）

2.師小結(jié)：把一個圓看作一個整體平均分成4份，其中涂黃色的一份可用 表示，涂藍色的3份可用 表示。

3.師：（課件出示8個草莓圖的平均分）我們再來看看這8個草莓，誰能找出這個整體的 ？

生：其中的3份就是這個整體的 。（學(xué)生回答）。

4.師小結(jié)：無論是把一個圖形還是把一些物體看作一個整體，平均分成4份，表示這樣的3份就是這個整體的 。

【評析】通過一個具體分?jǐn)?shù)，喚醒學(xué)生已有認(rèn)知，為后面表示 作好鋪墊。

【片段二：理解 】

1、探討分?jǐn)?shù)的意義

師：看來同學(xué)們都理解了 所表示的含義了，下面就請同學(xué)們以小組為單位任意寫一個分?jǐn)?shù)（課件出示： ）

師：先請大家看清楚要求。（課件出示如下要求）

（1）先小組同學(xué)共同確定一個你們喜歡的分?jǐn)?shù)寫下來；（寫在老師給你們準(zhǔn)備的這張紙上）

（2）再用小棒擺一擺或用長方形，正方形，圓形紙片折一折，涂一涂來表示你們喜歡的這個分?jǐn)?shù)；

（3）最后小組內(nèi)同學(xué)互相說一說這個分?jǐn)?shù)表示什么。

（學(xué)生自己開展活動，分一分、畫一畫、說一說分?jǐn)?shù)的意義。教師巡視，然后集體交流）

師：誰愿意上來把你們組研究的結(jié)果給大家展示一下？

生1（投影展示）：我們組寫的分?jǐn)?shù)是 （教師板書），把一張紙平均分成10份，其中的7份是這張紙的 ；

生2（投影展示）：我們組寫的是 （師板書），把8根小棒平均分成4份，拿走3份是這個整體的 ，剩下的兩根是這個整體的 ；

生3（投影展示）：我們組寫的是 （師板書），把10根小棒平均分成5份，拿走3份是這些小棒的 ，其余的是這些小棒的 。

2、討論概括分?jǐn)?shù)的意義

（1）師：同學(xué)們介紹的都很好，（課件出示圖形）像這樣的一個物體，一個平面圖形，一種計量單位，一些物體等等都可以把它看作一個整體，這個整體我們可以用自然數(shù)1來表示，通常把它叫做單位“1”。師板書：單位“1”

師：齊讀一遍。

（2）師：（課件出示圖形）誰來說說這幅圖的單位“1”是什么？（指名匯報）

師小結(jié)：通過上面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對單位“1”已經(jīng)有了一個全新的認(rèn)識，單位“1”可以表示一個物體，也可以表示一些物體，當(dāng)它表示一些物體的時候，這個整體可以很小，也可以很大。比如可以把我們班同學(xué)看作一個整體，還可以把全校學(xué)生看作一個整體，等等。

（3）師：（課件出示糖果圖）下面請看大屏幕，這里把什么看作單位“1”了？

生：把一堆糖看成單位“1”。

師：把一堆糖果也就是把單位“1”平均分成2份，每份是這堆糖的幾分之幾？（指名回答）如果把單位“1”平均分成3份，4份，6份呢？

師：真聰明。

（4）師：（師手指黑板和大屏幕分?jǐn)?shù)）通過剛才的學(xué)習(xí)，同學(xué)們舉了很多分?jǐn)?shù)的例子，誰能用一句話概括一下，什么樣的數(shù)叫分?jǐn)?shù)？

（5）師引導(dǎo)：把誰平均分？它表示的是一個什么數(shù)呢？

生：把單位“1”平均分成若干份，表示這樣一份或幾份的數(shù)，叫分?jǐn)?shù)。

師：真會概括。師完成板書，學(xué)生齊讀一遍。

【評析】在上述操作、反思、交流活動中，教師逐步引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度觀察，抓住與分?jǐn)?shù)有關(guān)數(shù)學(xué)要素（“單位1”、“平均分”、“若干份”、“這樣的一份或幾份”），幫助學(xué)生從本質(zhì)上把握分?jǐn)?shù)的特征。在分?jǐn)?shù)意義的建構(gòu)過程中，積累了學(xué)生抽象的活動經(jīng)驗，促進了學(xué)生數(shù)學(xué)抽象能力的發(fā)展。

【n堂反思】

篇8

論文摘要：文章闡述了目前鉗工實習(xí)教學(xué)與技能考核存在的問題，并據(jù)此提出了考試改革的具體設(shè)想。

目前，鉗工技能操作考試一直以銼配工件作為主要考核內(nèi)容，這與實習(xí)教學(xué)內(nèi)容以及《職業(yè)技能鑒定規(guī)范》有一定的脫節(jié)。為了培養(yǎng)學(xué)生具有更好的動手能力和適應(yīng)能力，鉗工技能考試改革勢在必行。

考試存在的問題

所考內(nèi)容與計劃安排脫節(jié)一般職業(yè)學(xué)校鉗工實習(xí)計劃安排如下：一年級上學(xué)期是學(xué)習(xí)基本操作，如劃線、鏨削、鋸削、銼削等；一年級下學(xué)期主要學(xué)習(xí)簡單裝配技能，如銼配、刮削等；二年級上學(xué)期主要學(xué)習(xí)鉆床裝配、主軸和導(dǎo)軌的精度測量等；二年級下學(xué)期主要學(xué)習(xí)車床裝配等；三年級是到工廠進行生產(chǎn)實習(xí)及考級。在各階段的考試中，應(yīng)知考試內(nèi)容主要是按學(xué)期的工藝內(nèi)容出題的，而操作考試內(nèi)容是以考銼配零件為主。

所考內(nèi)容與現(xiàn)實需要脫節(jié)（1）鉗工職業(yè)資格考試的應(yīng)會考試或有關(guān)鉗工技能比賽等僅僅局限在銼、鋸、鉆、鉸及平面劃線上，鉗工的其他基礎(chǔ)知識和基本技能沒有體現(xiàn)出來。現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)中銼配技術(shù)應(yīng)用較少，相反維修、裝配技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用非常廣泛。（2）目前衡量教學(xué)質(zhì)量往往是通過考試來進行，因此容易出現(xiàn)學(xué)校為考而教，學(xué)生為考而學(xué)的現(xiàn)象。有的學(xué)校竭盡全力刻苦訓(xùn)練的只是考試范圍內(nèi)的操作技能，而對于非考內(nèi)容的操作課題則輕描淡寫，一略而過，有的甚至把非考內(nèi)容刪除。

考試改革的條件

對鉗工技能考試進行改革，目的是提高學(xué)生實際操作能力，為將來就業(yè)服務(wù)。鉗工技能考試改革需要具備以下條件：

要組建一支專業(yè)理論水平及操作技能較高的教師隊伍要培養(yǎng)技術(shù)高、適應(yīng)力強的學(xué)生，教師是關(guān)鍵。進行鉗工考試改革，首先要編出或選出合適的考試試題，然后按照要求正確評分，這就要教師既要熟悉專業(yè)理論知識，又要掌握一定的操作技能，這樣才能將理論知識貫穿在實際操作中。筆者認(rèn)為實習(xí)指導(dǎo)教師應(yīng)具有如下能力：（1）扎實的基本功，正確標(biāo)準(zhǔn)的操作姿勢和動作，每一個演示動作都要規(guī)范到位。（2）具有豐富的實際操作經(jīng)驗并且具備高級工操作水平。（3）具有較高分析工藝的能力。工藝方法、步驟的正確與否直接影響著工件的質(zhì)量。所以要求實習(xí)教師不僅要具有較高的分析工藝的能力，還要能夠培養(yǎng)學(xué)生分析工藝的能力。（4）實習(xí)指導(dǎo)教師還應(yīng)具備解決實習(xí)難題的能力。實習(xí)指導(dǎo)教師還要注意言傳身教，以嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，一絲不茍的教學(xué)作風(fēng)，自身的科學(xué)文化素養(yǎng)，潛移默化地感染學(xué)生、影響學(xué)生。

要完善實習(xí)基地的建設(shè)，實現(xiàn)產(chǎn)教結(jié)合學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)要充分認(rèn)識到實習(xí)教育的地位和作用，舍得花錢和力氣進行投入，要做到人無我有、人有我強、人強我特。有些職業(yè)學(xué)校設(shè)備簡陋，鉗工專業(yè)僅有幾張鉗臺、幾臺鉆床，學(xué)生三年的實習(xí)都是靠幾塊鐵板來訓(xùn)練銼削、鋸削、鉆孔等基本操作技能，根本沒有機會接觸實際產(chǎn)品，這樣的條件要想使學(xué)生具有較強的操作能力是不可能的。為了完善實習(xí)基地的建設(shè)，我校采用產(chǎn)教研相結(jié)合的方式，與實習(xí)基地相聯(lián)系，實習(xí)產(chǎn)品種類及操作形式多樣化，提高了學(xué)生的實習(xí)操作技能。

考試改革的策略

將鉗工專業(yè)單一的應(yīng)會考試形式變?yōu)殪`活多樣的方式，除了在內(nèi)容上改變外，還在時間和方法作靈活變動。近年來我校在學(xué)生的應(yīng)會考試中已打破了舊的模式，改革了考試方式及內(nèi)容。我校的具體做法是將每學(xué)期所學(xué)的內(nèi)容與實習(xí)產(chǎn)品掛鉤，將某個產(chǎn)品的某個加工工序作為考試內(nèi)容，由教師按技術(shù)要求定出考試要求、評分標(biāo)準(zhǔn)和考試所需的時間，讓學(xué)生考試。

考試范圍突出廣泛性現(xiàn)在的鉗工應(yīng)會考試試題，多數(shù)以銼配件的考核內(nèi)容為主，極少有刮削、裝配等內(nèi)容。要將單一的銼配考試形式變?yōu)殪`活多樣的形式，如裝配、刮削、機床調(diào)試與修理等，除了實習(xí)設(shè)備要完善外，還需要有一套較為合理的符合本校生產(chǎn)實際及社會要求的試題。近年來，我校已經(jīng)逐漸進行考試改革，并根據(jù)各年級各學(xué)期的實習(xí)教學(xué)大綱要求，結(jié)合本校實習(xí)基地的產(chǎn)品，編制了一套包括零件加工、刮削和裝配等多項內(nèi)容的各年級考試試題集。從考試情況來看，學(xué)生反應(yīng)良好。

考試內(nèi)容突出層次性一年級上學(xué)期主要考銼、鋸、鏨操作姿勢和加工精度；一年級下學(xué)期主要考銼配；二年級上學(xué)期主要學(xué)習(xí)裝配，把鉆床主軸的裝配及精度調(diào)試或鉆床拖板刮削作為考核內(nèi)容，并將學(xué)生分為兩部分，一部分考裝配，一部分考刮削；二年級下學(xué)期，將車床的主軸校正或車床中拖板楔條刮削等作為考核內(nèi)容。

考試時間突出靈活性不一定將考試安排在實習(xí)的最后幾天，可根據(jù)生產(chǎn)實際提前安排，分批考試。

考試方式突出多樣性（1）將考核分為應(yīng)知和應(yīng)會兩部分，既考核基本理論知識，又考核實際操作部分。（2）每進行一次課題考核就評定一次成績。（3）采取教師評與學(xué)生評相結(jié)合的方式，除了教師根據(jù)學(xué)生規(guī)范操作以及技術(shù)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確等情況進行評定成績外，還將學(xué)生分為若干個考核小組，各小組自行考核。（4）還可以一位學(xué)生操作，其余同學(xué)觀看。（5）結(jié)合裝配工件，讓學(xué)生口述部件的裝配工藝過程及裝配注意事項等。

通過把產(chǎn)品生產(chǎn)作為考試內(nèi)容，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，取得了良好的效果。

考試改革的好處

篇9

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)故障智能化事件知識庫

一個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)有五大功能域：故障管理、配置管理、性能管理、計費管理和安全管理其中，故障管理是最基本，也是最重要的功能。目的是保證網(wǎng)絡(luò)能夠連續(xù)可靠地運行。如果網(wǎng)絡(luò)服務(wù)意外中止，將會對生產(chǎn)、生活造成很大影響，這就需要一套科學(xué)的故障管理策略，及時發(fā)現(xiàn)故障、排除故障。

現(xiàn)在一些網(wǎng)管軟件趨向于將專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)引入到網(wǎng)絡(luò)故障診斷和排除中。提高網(wǎng)絡(luò)故障的智能水平有助于網(wǎng)絡(luò)高效、可靠地運行。網(wǎng)絡(luò)管理的智能化也是發(fā)展的必然趨勢。為此本文針對網(wǎng)絡(luò)故障智能化管理進行研究，并提出了建立事件知識庫提高故障管理的智能水平的方法，為網(wǎng)絡(luò)故障智能化的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1.計算機網(wǎng)絡(luò)故障管理技術(shù)研究

（1）故障管理概述

故障是指軟、硬件的缺陷；錯誤則是軟硬件的不正確輸出；失效是指所有和某故障有關(guān)的錯誤造成的網(wǎng)絡(luò)的非正常運行。網(wǎng)絡(luò)故障按生命周期可分為永久故障、暫時故障和瞬間故障三類；按故障對網(wǎng)絡(luò)造成的空間失效范圍的大小，可將失效分為四類：任務(wù)失效、基本網(wǎng)絡(luò)部件失效、結(jié)點失效和子網(wǎng)失效。故障管理的主要任務(wù)是及時發(fā)現(xiàn)并排除網(wǎng)絡(luò)故障。一般說來，故障管理包括以下幾個內(nèi)容：故障監(jiān)測和捕獲故障產(chǎn)生相關(guān)的事件和報警；定位分析故障、記錄故障日志；如有可能排除故障等。

（2）故障管理的類型

故障類型指的是具有某種特征的故障的分類。通常我們可以根據(jù)故障發(fā)生來源的不同，將它們劃分為兩大類，即硬故障(harderrors)和軟故障(softerrors)。

硬故障是指網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備在工作過程中產(chǎn)生的各種錯誤。這些錯誤與該設(shè)備的作用有密切關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性也正是由于設(shè)備的多樣性而體現(xiàn)出來的。根據(jù)這網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用，我們也可以將故障簡單分為以下三類:

①連接設(shè)備故障

這種故障的現(xiàn)象主要是網(wǎng)絡(luò)的物理連接出現(xiàn)問題，也可以稱為通路故障。造成故障的原因可能是電纜線斷開、收發(fā)器斷開或不能正常工作以及其它連接設(shè)備間的接口出問題等等。根據(jù)這類故障的來源不同，我們又可以將該類型的故障細(xì)分為線路故障、網(wǎng)絡(luò)接口故障、收發(fā)器故障、路由器故障等等，該類故障是故障管理的最主要對象。

②共享設(shè)備故障

這種故障的表現(xiàn)是用于資源共享的設(shè)備出現(xiàn)問題，不能提供或享受所需的服務(wù)。同樣，該類型的故障也可以細(xì)分為服務(wù)器故障(打印機故障、文件服務(wù)器故障等)、工作站故障等等。

③其它設(shè)備故障。包括電源故障、監(jiān)控器故障、測試儀故障、分析儀故障等等。

軟故障是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件運行出錯。軟故障的發(fā)現(xiàn)和處理是在管理過程中逐漸被人們所認(rèn)識的，因為軟件屬于一種無形的東西，問題的表現(xiàn)不如硬件那么直觀。從這個意義上看，軟故障的識別和診斷更加困難。故障管理中所處理的軟故障主要針對與網(wǎng)絡(luò)通訊和服務(wù)有關(guān)的系統(tǒng)軟件，它可以直接根據(jù)網(wǎng)絡(luò)軟件來劃分，包括通訊協(xié)議軟件故障、網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(FNS)故障、文件傳輸軟件故障、域名服務(wù)系統(tǒng)(DNS)等等，其中通訊協(xié)議軟件故障是系統(tǒng)研究的重點。這種錯誤通常是在協(xié)議軟件運行時遇到某個異常條件(如緩沖隊列滿)或協(xié)議軟件本身未提供可靠機制而導(dǎo)致傳輸失敗，報文丟失。

故障類型并不是一成不變的，隨著網(wǎng)絡(luò)在復(fù)雜性和規(guī)模上提高，網(wǎng)絡(luò)故障管理的要求也在不斷增加。新的技術(shù)、設(shè)備的應(yīng)用使故障的類型、故障原因、故障源等各方面都發(fā)生了變化，這就要求故障管理系統(tǒng)必須增加新的內(nèi)容。

（3）故障管理的功能

故障管理的根本目標(biāo)在于排除網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的各種故障，達到這一目標(biāo)要求系統(tǒng)至少必須具備檢測、隔離和糾正故障的能力。

故障檢測(detection)是指對系統(tǒng)的性能和狀態(tài)進行檢查和測試，根據(jù)結(jié)果和一定的識別規(guī)則判斷系統(tǒng)是否故障。故障檢測要求管理系統(tǒng)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的工作，考查網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)及其變化，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障馬上進行報警。

故障隔離(isolation)是指確定故障發(fā)生的位置，通俗地說就是指出誰發(fā)生了故障，如哪個子網(wǎng)、哪個設(shè)備或者設(shè)備的哪個部件，對于軟故障則指明哪個系統(tǒng)出了問題。由于網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，故障類型、原因、故障源多種多樣，而且不同故障的表現(xiàn)可能完全相同，這就導(dǎo)致了故障隔離的復(fù)雜性。隔離系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)盡可能地縮小故障源的范圍。

故障糾正(correction)是指糾正所發(fā)生的錯誤，恢復(fù)系統(tǒng)的正常工作。故障糾正建立在前兩者的基礎(chǔ)之上，目前所采取的手段除了進行硬件維修、系統(tǒng)重啟、一定程度的恢復(fù)外，還包括一些非技術(shù)性的活動，如人員的使用和技術(shù)培訓(xùn)以及設(shè)備生產(chǎn)廠商的支持等。

（4）影響故障管理的因素

與網(wǎng)絡(luò)管理一樣，故障管理也必須考慮三方面的因素:過程、設(shè)備和工具、人員。成功的故障管理策略是這三者的完整結(jié)合，而不僅僅是其中的某一個方面。

過程主要指為實現(xiàn)故障管理功能而進行的操作，下一節(jié)介紹的內(nèi)容就屬于故障管理的過程。了解管理的一般過程是開發(fā)一個實用的故障管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

設(shè)備和工具指的是進行故障管理的軟硬件工具，包括故障檢測設(shè)備、維修設(shè)備、實用的故障管理系統(tǒng)等。設(shè)備和工具在故障管理中起著非常重要的作用，它可以幫助管理員和工程師實施管理功能，排除故障，保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。下面介紹的就是幾種專用的物理設(shè)備:

①時間域反射測量儀(TDR)。通過顯示物理介質(zhì)傳輸信號的波形表明設(shè)備或鏈路是否故障。

②網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器。監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)上各結(jié)點的狀態(tài)，得到網(wǎng)絡(luò)的各種統(tǒng)計數(shù)字，以確定是否故障。

③網(wǎng)絡(luò)分析儀。實時分析結(jié)點的收發(fā)報文，幫助管理者跟蹤和隔離故障。管理人員在故障管理中的任務(wù)主要是維護管理系統(tǒng)和工具的運行，并在它們的幫助下完成故障排除和系統(tǒng)恢復(fù)工作。

2.智能化網(wǎng)絡(luò)管理的概述

為了能夠更有效地對各種大型復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)進行管理，許多研究人員將人工智能技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域。雖然全面的智能化的網(wǎng)絡(luò)管理距離實際應(yīng)用還有相當(dāng)長的一段路要走，但是在網(wǎng)絡(luò)管理的特定領(lǐng)域?qū)嵤┲悄芑绕涫腔趯＜蚁到y(tǒng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理是可行的。

用于故障管理的專家系統(tǒng)由知識庫、推理機、知識獲取模塊和解釋接口四大主要部分組成。專家系統(tǒng)以其實時性、協(xié)作管理、層次性等特點，特別適合用在網(wǎng)絡(luò)的故障管理領(lǐng)域。但同時專家系統(tǒng)也面臨一些難題:

(1)動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)變化可能需要經(jīng)常更新知識庫。

(2)由于網(wǎng)絡(luò)故障可能會相關(guān)到其它許多事件，很難確定與某一癥狀相關(guān)的時間的開始和結(jié)束，解釋和綜合消息復(fù)雜。

(3)可能需要大量的指令用以標(biāo)識實際的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并且專家系統(tǒng)需要和它們接口。

(4)專家系統(tǒng)的知識獲取一直以來是瓶頸所在，要想成功地獲取網(wǎng)絡(luò)故障知識，需要經(jīng)驗豐富的網(wǎng)絡(luò)專家。

在實現(xiàn)智能化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)時，還必須把握系統(tǒng)復(fù)雜性與系統(tǒng)性能的關(guān)系。不僅要利用將較為成熟的人工智能技術(shù)，而且要考慮實現(xiàn)上的復(fù)雜度和引入人工智能技術(shù)對系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的影響。

3.事件知識庫的研究

在專家系統(tǒng)中，知識的表示有邏輯表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、規(guī)則表示法、特性表示法、框架表示法和過程表示法。產(chǎn)生式表示法，即規(guī)則表示法，是最常見的一種表示法。其特點是模塊性、一致性和自然。知識庫是知識的集合，嚴(yán)格意義上的知識庫包括概念、事實和規(guī)則只部分，缺一不可。

為了提高故障管理的智能水平，可以建立事件知識庫(EKB,EventKnowledgeBase，用于存儲所有己知事件的類型、產(chǎn)生事件的原因和所造成的影響，以及應(yīng)該采取什么樣的措施等一些細(xì)節(jié)的靜態(tài)描述。這個EKB并不是真正意義上的知識庫，它的數(shù)據(jù)僅僅包含了屬性值與元組，而屬性值表示概念，元組表示事實。但研究EKB可以為今后建立完善的知識庫奠定基礎(chǔ)。

在EKB中存儲了己經(jīng)確定事件。最初，被確定的事件僅限于一些標(biāo)準(zhǔn)事件和措施。隨著網(wǎng)絡(luò)的運行和系統(tǒng)的反饋，EKB的內(nèi)容將不斷增加。

理想狀態(tài)是能夠確定所有的事件。

下面是EKB涉及到的只種基本的數(shù)據(jù)庫表:

(1)事件類型表:該表中主要存儲了事件的靜態(tài)定義。

EKB中保存了己確定的事件可能涉及的相關(guān)知識，如事件類別(如:性能、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用事件或其它)、嚴(yán)重程度（如：嚴(yán)重、主要、次要、警告等）、產(chǎn)生事件的設(shè)備標(biāo)識、指明設(shè)備的類型、事件造成什么影響（如：影響網(wǎng)速、單個用戶不能訪問等）、故障排除參考策略、上次更新的時期/時間、關(guān)于這個事件的備注信息、事件的詳細(xì)描述等。

(2)實時事件表:描述了正在運行的網(wǎng)絡(luò)中的實時事件。

實時事件表中提供可能用的一些字段，用于記錄網(wǎng)絡(luò)運行中發(fā)生的事件，如：設(shè)備的ID（從IP地址或查詢設(shè)備表可以獲得）、實時事件的狀態(tài)（如：新增、確認(rèn)、清除等）、根據(jù)故障票ID獲得的相應(yīng)的故障票信息等。

(3)設(shè)備信息表:存儲了網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的實際參數(shù)。

設(shè)備信息表主要記錄了每個設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。例如，設(shè)備ID號、IP地址、設(shè)備名稱、廠商、類型、重要性級別等。

EKB中存儲的相關(guān)事件的知識主要來源于專家。開發(fā)人員將獲得的知識應(yīng)用到與故障管理相關(guān)的系統(tǒng)中，根據(jù)不同系統(tǒng)的需要分配相應(yīng)的知識，以提高系統(tǒng)性能。雖然EKB并不是嚴(yán)格意義上的知識庫，但在開發(fā)過程中，可以通過不斷地增加和修正EKB的內(nèi)容，在一定程度上提高系統(tǒng)的智能水平。

篇10

關(guān)鍵詞：智能變電站；改擴建工作；信息系統(tǒng)

智能變電站是基于電力系統(tǒng)和電力技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的，智能變電站是利用先進的計算機技術(shù)、集成電路、可靠度高的應(yīng)用設(shè)備，將全站內(nèi)的電力信息匯總到一個系統(tǒng)中，可以對全站進行自動的信息采集、監(jiān)測、測量和保護等，同時可以做到線上處理應(yīng)急問題和線上調(diào)節(jié)電力分配問題。這些都是智能變電站的優(yōu)勢，但是隨著電力網(wǎng)用電負(fù)荷的增加，智能變電站也要做出相應(yīng)的改變對策，因此對智能變電站進行改擴建工作十分有必要。

1.智能變電站的基本情況

1.1智能變電站的定義

智能變電站是通過先進、可靠的智能設(shè)備，將變電站內(nèi)的電力信息匯集到一個信息系統(tǒng)中實現(xiàn)的，可以對全站的電力信息進行實時監(jiān)控和統(tǒng)計，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為平臺，實現(xiàn)線上解決電力問題和調(diào)整電力分配問題。智能高壓設(shè)備和變電站信息系統(tǒng)是智能變電站的兩大主要組成部分，智能高壓設(shè)備可以對站內(nèi)的電力狀態(tài)參數(shù)進行控制，出現(xiàn)參數(shù)大范圍的變動時，可以及時作出做出預(yù)警。這樣就節(jié)省了人力去對電力參數(shù)進行檢測，并提高了電力監(jiān)控的可靠度。變電站信息系統(tǒng)通過電力信息的橫向和縱向交流，實現(xiàn)電力管理系統(tǒng)各層次之間的信息傳輸，并且數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后有助于各層次間的數(shù)據(jù)接收。

1.2智能變電站的特點

1.2.1可靠度高的特點

智能變電站通過信息系統(tǒng)對電力信息進行實時監(jiān)控，避免了由于人員的失誤而造成的危害，實現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的高效運行。智能變電站具有監(jiān)控、預(yù)警、應(yīng)急的功能，在危險隱患出現(xiàn)的時候能對系統(tǒng)做出預(yù)警，顯示出現(xiàn)問題的地方，如果系統(tǒng)可以自己解決，就會做出相應(yīng)的應(yīng)急措施，如果不能的話，就會上報給工作人員，然后工作人員再對統(tǒng)計的電力信息及參數(shù)進行分析，做出正確的決策。

1.2.2智能變電站各應(yīng)用軟件間有良好的交流

智能變電站的應(yīng)用軟件對監(jiān)控統(tǒng)計的數(shù)據(jù)會進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并傳輸給站內(nèi)各個應(yīng)用軟件，做到電力信息的及時交流，還可以將數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一的方式傳輸給更加復(fù)雜的電力系統(tǒng)，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)從下到上的信息傳輸和交流，使電力系統(tǒng)工作高度的一致，得到的信息都可靠無誤。智能變電站還建有信息反饋機制，上一層軟件對下層軟件傳輸?shù)男畔⑷缬幸蓡枺梢宰龀龇答來憫?yīng)，然后下層的應(yīng)用軟件可以對數(shù)據(jù)進行檢驗。工作人員可以在計算機上對各個系統(tǒng)進行信息調(diào)取和信息分析，維持站內(nèi)電力網(wǎng)的正常運行。

1.2.3節(jié)省能耗并且環(huán)保

智能變電站用光纖取代了以前用的電纜作為信息傳輸渠道，節(jié)省了大量的成本，站內(nèi)使用的應(yīng)用軟件都是集成電路形成的電子元件，節(jié)省能耗并且對環(huán)境也沒有危害，傳統(tǒng)的充油式互感器被電子互感器替代。站內(nèi)所使用的應(yīng)用軟件產(chǎn)生的電磁干擾也大大減少，對人和環(huán)境的危害也隨之減少，不僅節(jié)省了成本、對環(huán)境無害，還提升了變電站的使用性能，因此智能變電站越來越受到大家的青睞。

2.智能變電站改擴建工作的主要環(huán)節(jié)

智能變電站的改擴建工作與傳統(tǒng)變電站的改擴建工作流程大不一樣，工作的重心、難點和危險情況也不一樣，智能變電站的改擴建工作要結(jié)合其特殊性，制定特殊的工作流程。智能變電站的改擴建工作主要包括：前期的規(guī)劃、施工過程的監(jiān)管和送電前的檢查三個方面。

2.1前期的規(guī)劃

在施工前期要對工期有準(zhǔn)確的預(yù)測，相關(guān)技術(shù)人員對電網(wǎng)中的各個影響因素進行分析，全面考慮影響工期的因素，然后做出正確的工期估計。智能變電站的改擴建不一定要求全站都要停電，可以停一部分的電，然后進行施工，這一部分改擴建完成后再進行下一部分，這就要求電力技術(shù)人員正確地對停電的順序和部位做出判斷，項目負(fù)責(zé)人要做好這方面的監(jiān)管工作和協(xié)調(diào)工作，對于那些二次保護設(shè)備需要全部停電。對已經(jīng)組建好的軟件系統(tǒng)要做好日常維護工作，調(diào)試所需的設(shè)備要提前通知運維方的工作人員，現(xiàn)場監(jiān)督運維方的安裝情況，智能變電站有些電路的搭接與傳統(tǒng)變電站的搭接不一樣，項目部的技術(shù)人員要與運維方一起完成這些工作。智能變電站改擴建項目圖紙的設(shè)計工作要提前做好，對照圖紙與改擴建之前的項目完成情況進行對照，檢查是否存在一些問題，對二次回路圖紙設(shè)計的檢查要放在重要的位置。改擴建所需購買的設(shè)備要有質(zhì)量保證，廠家要到現(xiàn)場進行安裝工作，結(jié)合變電站實際情況，選擇正確的安裝位置。

2.2施工過程的監(jiān)管工作

智能變電站改擴建的設(shè)備調(diào)試工作是一個難點和重點，要做好組網(wǎng)所用零件的到貨情況和組裝過程的工作。對購買電纜和光纖進行質(zhì)量和型號審核，確保其符合組裝的要求，電纜線和光纖同步進行鋪設(shè)，光纖的熔接工作要盡早進行，項目部最好要有光纖熔接方面的技術(shù)人員，省的還要臨時尋找熔接人員。組網(wǎng)完成后要檢查連接點是否出現(xiàn)斷開現(xiàn)象，智能變電站系統(tǒng)的軟件文件的擴充要做到全面和準(zhǔn)確，在智能變電站的調(diào)試技術(shù)中，分系統(tǒng)調(diào)試是一個重要的環(huán)節(jié)，分為光纖線路的熔接檢查、保護系統(tǒng)調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)記錄監(jiān)測三部分。檢查光纖線路是否通暢、耗損是否過大、光纖之間的連接是否正確等情況，保護系統(tǒng)的調(diào)試包括正常的線路保護設(shè)備是否正常，預(yù)警裝置是否能做出正確的反饋，檢查系統(tǒng)是否具有自我診斷和處理應(yīng)急事件的能力。在進行組網(wǎng)的監(jiān)測實驗時注意對更改的回路進行檢查，特別是主變保護回路和電路失靈的跳閘響應(yīng)是否正常。

2.3送電前的檢查

在送電之前還要注意一些地方，主要是檢查電流和電壓是否顯示正常，對電流和電壓的二次回路進行檢查，所有光纖的連接是否正常，系統(tǒng)內(nèi)的軟件顯示是否正常。項目負(fù)責(zé)人要與運維方人員一起對各項改擴建項目進行驗收工作，發(fā)現(xiàn)有遺漏的地方要馬上解決，因為為了改擴建已經(jīng)停電，不能延長已經(jīng)確定的停電期。

2.4智能變電站全系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試

智能變電站改擴建的工作是在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行的，改擴建完成后要對站內(nèi)全系統(tǒng)進行調(diào)試工作，系統(tǒng)試運行后，監(jiān)測各系統(tǒng)之間是否有數(shù)據(jù)的傳輸，根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分析系統(tǒng)是否正常，確保傳輸?shù)男畔?zhǔn)確無誤，對二次回路要特別注意，系統(tǒng)內(nèi)的反饋機制能否做出正確的響應(yīng)。

結(jié)束語：

智能變電站的改擴建工作在變電站的建設(shè)工作中占有重要的地位，隨著智能應(yīng)用軟件的出現(xiàn)和發(fā)展，智能變電站的改擴建工作越來越繁重，系統(tǒng)的更新和擴充面臨著巨大的考驗，智能變電站改擴建工作的正常實施對我國電力系統(tǒng)的發(fā)展有很好的促進作用。要想做好智能變電站的改擴建工作，就要做好改擴建的統(tǒng)籌安排工作，還要綜合考慮在改擴建過程中需要注意的問題，這樣才能保證智能變電站改擴建工作的順利進行。

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