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總的來說，當前基于產品自身進化思想的研究大多還都停留在理論探索階段，相應的計算機輔助創新（ComputerAidedInnovation，CAI）軟件也十分匱乏，更加限制了設計理論的應用與發展。因此，本文在Jacob、Ma.GL等的研究基礎上，通過引入系統功能分析的方法，并綜合考慮功能、結構兩方面因素的作用，提出了一種從多個角度進行激勵分析的功能需求內生式產品創新設計方法。并在課題組開發的原型系統中實現了該功能模塊，體系化、導向性地輔助設計者較好地進行產品概念設計。

內生功能驅動產品創新設計模式

1功能驅動產品創新機理

產品是基于一定物理及幾何結構，在相應技術條件支撐下，實現所需功能集合的有機體。其與生俱來就是市場信息的折射，且任何產品都在按照一定規律不斷的發展和進化。類似于“適者生存”的過程，在市場因素的作用下，產品也在不斷的優勝劣汰。隨著時間的推移，一些市場特性就逐漸被“映射”或“編碼”到存活產品中，內化為產品功能或結構的一部分。正是這些蘊含于產品自身的進化特性信息為需求信息提供了一個較為高效、可靠的獲取渠道。發現這些特性并使之向更優的方向轉變，就可以帶動產品進化，感知并滿足新的市場需求。

基于這一思想，本文從功能演化角度構建了一種基于內生功能驅動的產品創新設計模式。主要通過功能演化的形式拉動結構、市場等特性進化，進而實現產品全面進化，如圖1所示（功能、結構、市場等特性的進化，均是技術系統進步的反映）。其創新機理在于暫時擺脫現有技術和市場對產品設計的束縛，從產品自身出發，運用一定的功能激勵策略對其進行功能改進操作，以激勵產生更多新功能需求信息，實現功能進化；并針對這些功能需求進行概念求解，帶動產品結構也向更適于功能實現的方向演進，進而開拓出新的市場應用空間，實現產品全面進化。

2功能激勵分析策略

產品作為一個有機體，與生物體相類似，也是由功能及承載功能的結構載體組成的系統。借鑒系統功能分析的方法，結合已有產品對其加以功能結構分解，并根據其功能-組件間的鏈式關系及組件間的隸屬關系進行系統功能建模，構建相應的基礎功能模型——功能-組件鏈圖，如圖2所示。功能是產品存在的目的，功能的實現除了與產品自身結構有關外，還與超系統內其它關聯組件相關。為了較好地實現對產品自身蘊含的進化特性信息的挖掘，本文提出的方法正是在系統功能建?；A上，從超系統和技術系統兩個方面對已有產品進行較為全面的功能激勵分析。進行技術系統分析，是為了實現其自身功能結構特性優化，增進其理想化水平。而引入超系統分析，其目的在于實現技術系統特性向超系統特性進化，進而實現超系統進化反向促進技術系統進化的作用。技術系統分析是功能激勵的主要內容，超系統分析是其有益補充。

本文提出的方法是從功能演化角度，綜合考慮功能、結構二因素的設計模式。因此，技術系統分析包含單組件操作、多組件操作兩個方面，超系統分析則采取賦予新的功能關聯關系的激勵模式。對于單組件而言，功能激勵主要是針對其承載功能加以改變操作；對于多組件，則從功能組合角度對其加以激勵操作。基于以上考慮，本文提出從多個角度進行功能激勵的分析策略，如圖3所示。

基于功能需求內生的產品概念設計

1超系統組件功能關聯

一般情況下，每一個超系統功能都是為了輔助產品技術系統內某個/某些功能的順利實現，即一個超系統功能肯定與系統內某個/某些功能存在相關關系，但通常并不是與所有功能都存在相關關系（關系十分薄弱/暫未發現其相關性）。且超系統功能間通常也存在很多不相關的情況。因此，這就給產品系統提供了不小的創新思考空間。超系統組件功能關聯分析正是基于對這一創新空間信息進行系統挖掘的創新策略。它通過選擇某個超系統功能，在與其不相關的某個系統功能（超系統功能、系統內功能）間建立起良性關系，使其變為相關。如此，便能創造出新的產品功能需求，進而產生新的產品創意。

這種相關分析主要通過以產品超系統功能為行，所有系統功能為列，而構建的系統功能相關性分析矩陣加以分析，如表1所示。其中，“1”表示功能間存在相關關系，“0”則代表不存在，“X”表示兩個功能相同（在此不予討論）。針對筆記本電腦功能創新實例，通過在“敲擊鍵盤”與“存儲電能”間建立起關聯（由0變為1），便激發出在使用者敲擊鍵盤的同時可以產生電能，并有效地將其儲存利用的新型節能筆記本電腦的創意。

2系統內單組件功能改變

系統內單組件功能改變分析主要針對技術系統內某一功能組件及其所承載的功能加以改變性操作，以激勵設計者產生新的想法。

（1）功能擴展

功能擴展主要針對系統內某一功能組件，通過賦予其新的功能，從而帶動其結構也發生相應的改變，進而形成能適應未來市場需求的新產品，如圖4a所示。擴展的功能主要通過超系統組件功能關聯分析得到，也包括由新的超系統組件引入而衍生得到的新需求功能。如在輪椅創新設計中，通過在超系統中引入臺階，以產生攀爬臺階的新功能需求，進而激勵產生帶越障功能的行星輪式車輪的創新方案。

（2）功能裁剪

功能裁剪主要是基于產品簡化及專用化的思想，通過裁剪掉鏈內的冗余功能或對特定應用環境可有可無的功能，甚至一些看上去不可或缺的功能，進而帶動鏈內其它關聯功能改變，以實現產品功能、結構、工藝等方面的簡化，得到更具市場競爭力的產品創意，屬于破壞性創新（DisruptiveInnovation）范疇，如圖4b所示。如可通過去除電視機的顯示圖像功能，以降低其生產及使用成本，使盲人得到相對物美價廉的新產品。

（3）功能分割

功能分割主要是對系統內某組件所承載的功能進行分割，以形成新的結構及新市場的產品創新模式，包括功能作用分割、功能量值分割兩種形式。功能作用分割是將組件上承載的多個功能進行分割，進而形成多個新功能單元，以促使功能組件向更趨于專業化、標準化的方向改進，如圖4c所示；功能量值分割主要將組件上承載的功能從量值上加以分割，以形成多個量值相同或不同的新功能單元，以促使功能組件向精準化、微控化等方向演進，如圖4d所示。如在顯示器演進道路上，通過對顯示內容加以分割，激勵產生了多顯示器協同顯示的超大顯示屏。

（4）功能替代

功能替代主要建立在技術進步或技術優化基礎上，在不影響產品主要功能實現前提下，通過將某組件所承載的功能利用更優的功能，或將發出某功能的組件用更優的組件加以替換操作，以帶動鏈內其它相關功能組件改變，進而實現產品整體性能優化的目的，如圖4e所示。例如，將精密機械移動替換成磁致伸縮移動的，高精密度顯微鏡玻片載物臺移動裝置創新設計方案。

3系統內多組件功能組合

系統內多組件功能組合分析主要是針對技術系統內多個組件間所承載的功能加以組合優化，以激勵設計者產生創新想法，進而推動產品功能-結構改進向理想化方向逼近而引入的創新策略。

（1）功能合并

功能合并主要建立在對相同或不同功能鏈中具有相近或相關功能的不同組件進行系統分析的基礎上，通過對其進行功能并處理操作，以實現功能、組件的高效利用，去除多余功能結構，實現產品功能結構優化的目的，演進過程如圖5a所示。通過這一處理，可使產品功能結構得到優化，經濟性、易操作性增強，提升其市場競爭力。如在冰箱制冰機創新設計中，將儲冰裝置內為定向輸送冰塊而進行的螺旋攪動操作，與為防止冰塊粘結而加入的反向攪動操作合并，便形成了定時雙向螺旋攪動裝置的設計方案。

（2）功能整合

功能整合主要基于合理化配置的思想，對多組件間承載的多個功能進行優化整合處理，進而帶動結構上的優化整合，以增強其系統性、經濟性、適用性等綜合性能，形成新的競爭優勢，這一過程如圖5b所示。例如，在輪椅創新設計中，通過對各組件間所承載的功能進行整合處理，最終得到利用汽缸結構實現自動調節升降高度及靠背角度調節功能，利用行星輪結構實現越障、行進功能，利用套扣結構實現可變形（變身為擔架）功能等集多種實用功能于一體的新型多功能輪椅的改進方案。

（3）功能捆綁

功能捆綁主要是對功能-組件鏈圖中功能作用密集的組件加以分析，將作用于該組件的功能，以及鏈內其它相關功能進行打包組合；然后，采取反問“引入該功能目的”的思考形式，探求這些功能的本質（設計需求）；最后，對這些設計目的加以組合優化處理，并進行相應的功能性再設計，激勵產生新的功能配置方案，實現功能集成進化，如圖5c所示。這一過程通常會伴隨新功能的產生，可有效帶動產品結構產生較為全面的進化，進而得到更具市場競爭優勢的創新產品。例如，將冰箱制冰機儲冰裝置的儲冰功能與制冰裝置的儲水功能，以及輸冰裝置的定向輸送功能加以捆綁，激勵得到傳輸帶式制冰機的創新方案。

4功能需求內生式產品概念設計過程

本文提出的方法應用的關鍵在于合理利用上述激勵策略進行功能激勵分析。將這種方法與計算機輔助創新設計模式相結合，構建的產品概念設計過程模型如圖6所示。這一過程主要包含系統功能建模、功能激勵分析、概念方案生成、方案優化評價四大分析模塊。具體操作步驟描述如下：

步驟1產品組件、功能錄入。結合已有產品對其進行功能結構分解，提取并錄入產品功能組件及其所承載的功能。

步驟2功能-組件鏈圖構建。針對步驟1的錄入結果，構建相應的產品功能-組件鏈圖，并適時對錄入的功能、組件加以調整。

步驟3多角度激勵分析。結合功能-組件鏈圖及在此基礎上生成的功能相關矩陣，從三大分析角度出發，利用對應的分析策略進行遍歷式分析，以得到多個功能改進方向，形成相應的功能需求信息集。

步驟4概念方案求解。針對上一步分析得到的功能需求信息利用FBS方法進行知識資源檢索，以映射得到相應的原理解。

步驟5領域具體化分析。結合得到的原理解及已有產品進行具體化分析，使之轉化為相應的產品創新方案。這一步是結合獲取的知識資源進行創造性思維的階段，是新知識生成的過程。

步驟6方案優化評價。此步操作主要通過對生成的方案做進一步探討，借鑒功能跟隨形式（FunctionFollowForms）原理發現新產品的潛在應用市場，并結合已有信息及設計經驗對方案加以優化評價，進而得到創新性、實用性及可實現性相對較好的產品創新方案。

5功能模塊實現

產品創新是市場需求與技術實現對立統一的過程，是創新主體與現代設計技術有機協同的設計過程，是以知識為基礎，以獲取及創造新知識為核心的知識物化過程。本文基于提出的多角度功能激勵的設計思想，融合認知科學、信息技術及創新設計理論，實現了該功能模塊。其體系架構如圖7所示，包含交互層、推理層、資源層。

（1）交互層是實現人機交互的重要單元，主要給用戶提供一個友好的交互界面，提供信息輸入、輸出接口，并對整個設計過程加以可視化。其中，也包含管理員對系統及知識庫進行的日常維護操作。

（2）推理層主要根據設計過程中用戶輸入的設計信息，為其提供所需的設計原理及過程推理方法支持。該層除了系統功能建模、功能激勵分析等人機交互式信息操作單元外，還包括信息轉換、映射求解、評價計算等多個采用推理機形式，通過調用相應的知識資源，以實現創新信息映射轉換的智能操作單元。信息轉換單元主要采用自然語義與基于規則推理的形式，對功能激勵結果加以標準化轉換；映射求解單元利用FBS方法，對生成的標準化信息進行概念求解；評價計算單元則是根據輸入的評價信息，利用一定的評價規則對方案加以量化比較，以篩選得到相對較優的設計方案。

（3）資源層主要為概念設計過程提供知識支持，包括本體庫、效應庫、評價庫等多個知識單元。

系統內的效應庫、專利庫等知識庫主要采用功能基的形式加以組織，并提供基于自然語義的Internet3應用實例冰箱通常都在冷凍室內裝一制冰裝置，其制冰的工作原理與大型制冰機一樣。制冰裝置的上面部分放置有普通的柵格式盒子。往盒子里倒上水，冷凍一定時間后，再由一個特制的帶有蝸桿減速器的電機把盒子翻轉。當盒子幾乎朝下時，盒子的另外一邊就頂到了專門的凸出部位上。盒子傾斜后，冰塊就能實現與內壁相分離，往下脫落，并掉到收集器中。這一加工過程一直會持續到收集器裝滿冰塊為止，如圖8所示。但這種制冰裝置也存在很多問題，如占用空間較大，工作震動、噪聲大等問題，迫切需要對其加以改進。運用本文提出的方法進行創新分析，具體步驟如下：

步驟1通過選擇已有的制冰裝置作為基礎產品，對其進行功能結構分解，錄入電機1、連桿、制冷裝置、驅動減速器1、轉動冰盒等產品組件及功能信息。

步驟2結合已有產品，并針對錄入結果對制冰機進行系統建模，構建相應的產品功能-組件鏈圖（如圖9）。

步驟3根據超系統功能與所有功能間的關系，建立起相應的制冰機功能相關矩陣，如表2所示。并針對矩陣進行超系統組件功能關聯分析，如通過在“提供水”與“轉動冰層推桿”之間建立起關聯，提出在“轉動冰層推桿”時，根據其受到的阻力大小，實時控制是否“提供水”的創意；在“提供水”與“儲存2冰塊”間建立關聯，提出只有當開始“儲存2冰塊”操作時，機器才“提供水”的新需求。針對鏈圖，從系統內單組件功能改變、系統內多組件功能組合兩個角度進行激勵分析。如圖10所示，經功能裁剪分析，提出去除攪拌器“攪拌2冰塊”操作的創意，以減小裝置的控制復雜程度；經功能合并分析，并根據經其它激勵操作得到的設計過程信息，提出將驅動撥冰裝置葉輪轉動的“轉動連桿”功能與驅動傳輸帶轉動的“轉動轉軸”功能加以合并的新需求，以在一定程度上實現結構簡化；經功能捆綁分析，將冰盒的“儲存水”功能、儲冰器的“儲存冰塊”功能和攪拌器“輸送冰塊”等多個功能加以捆綁，激勵產生要設計一個既能“儲存水及冰塊”，又能“按需定向輸送冰塊”的集成化裝置的想法。

步驟4通過以上遍歷式創新分析，生成“輸送冰塊”、“轉動轉軸”等多個功能需求。對其進行相應的知識檢索，得到“一種提高冰淇淋抗融性的乳化劑以及用其制備的冰淇淋”、“超薄潛水數顯磁力攪拌器”、“物料輸送螺旋機構”等知識。

步驟5結合已有產品，對步驟4得到的原理解進行具體化思考，進而產生“在儲冰盒內增加可溶且可食用的抗融泡沫添加劑”、“用磁力攪拌器代替機械攪拌”、“采用多柵格式制冰、儲冰裝置，且伴隨傳送帶輸送，出冰口處受扭曲力和重力作用而自動脫落”等多個概念方案，如圖11所示。

步驟6結合已有設計經驗及企業實際情況，對以上分析得到的多個概念方案進行初步評價篩選，并進行合理的市場定位，去除可實現性低、經濟性差、創新性不高的噪聲方案。然后，再對剩余的創新想法做進一步組合優化分析，以得到最終制冰機改進方案。即采用一種柵格式的傳輸帶式結構，將其直接放在冷凍室的頂部沿著圓周運動，并采用一個帶葉輪的旋轉裝置，以頂出柵格內的冰塊，供用戶食用；且儲水罐的“提供水”功能也與傳輸帶的運行建立起相應的控制關系，使滴水速度與柵格制冰、儲冰速度保持同步。改進后的制冰機系統工作過程如圖12所示。其去除了原有的冷藏室，縮減了工作空間，部分消除了收集、儲存冰塊所帶來的各種不便，并通過合理調節傳輸帶的運行速度，可實現按用戶需求持續提供冰塊等優勢。

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電子式多功能電能表主要針對國內市場三相用電的工業用戶。隨著電力行業改革深入,工業三相用電對多功能電能表的需求大量增加。目前國內多功能表種類少、價格較高、功能不完善,往往僅是針對某些地區的特定要求開發,缺乏通用性,某些產品未能完全達到國標的要求。本文介紹的電子式多功能電能表正是為了適應這種市場需求而設計的。

這是一款智能型高科技電能計量產品,該表可以同時計量正/反向有功電能、正/反向無功電能、四象限無功電能,還具有多費率控制,負荷曲線記錄,各相失壓、過壓、頻率超限記錄,數據LCD顯示等多種功能。主站可以通過RS-485總線或手持紅外抄表器對該電表進行查表、設表、抄表等操作。

軟件代碼全部采用C/C++語言編寫,編碼效率高,可維護性好,便于實現模塊化設計,可根據用戶的需求方便地對功能模塊進行裁剪。而且代碼經過優化,其生成的目標代碼大小和執行效率已與匯編代碼相差無幾。該產品的技術指標全面符合GB/T17215-1998《1級和2級靜止式交流有功電度表》、DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645—1997《多功能電能表通信規約》的要求。

多功能電能表的總體結構和硬件設計

多功能表總體結構

電子式多功能電能表硬件的核心MCU主控制器,它負責按鍵輸入掃描、工作狀態檢測,計量數據的讀入、計算和存儲、電表參數的現場配置以及與外界的通信控制等。其主要功能單元包括MCU主控制器單元、電量計量模塊、紅外和RS—485通信模塊、校表模塊、EEPROM存儲陣列等;其他輔助模塊主要有:時鐘日歷電路、工作異常報警電路、按鍵輸入電路、復位和看門狗電路、開關電源模塊和后備電池電路、大屏幕液晶顯示模塊和LED顯示模塊。多功能表總體結構框圖如圖1所示。

高性能主控制器單元

主控制器采用NEC公司8位單片機中的高檔產品uPD78P0338。該款單片機為120腳QFP封裝,單片集成有60KBFlash、一個異步通信串行口、40x4段LCD驅動器、高達10MHz的總線時鐘和10路10位精度的ADC,并可通過簡單的接口進行在系統編程,極大地方便在線調試和軟件升級。并且支持高級語言,較好地滿足了多功能表任務繁多、數據量龐大、算法較復雜的功能要求。

串口復用通信單元

通信電路模塊主要包括TSOPl838紅外接收頭、紅外發射二極管、載波電路、MAX487專用485收發電路、驅動/開關二極管和其他元件。

本電能表為便于用戶抄表,設計有紅外本地抄表和RS-485集中抄表兩種串行抄表方式,因為uPD78F0338僅有一個串口,故通信電路設計時采用串口復用技術。由9012、9014和若干電阻等器件組成互補開關,由MCU的一個I/O口來控制紅外和RS-485通信方式的切換,如圖2所示。

高精度電量計量模塊

計量模塊由高精度專用電能計量芯片SA9904,電流互感器和其他電路元件組成。SA9904是Sames公司生產的一款三相雙向功率/電能計量芯片,可以計量有功/無功功率、電壓、頻率、相序異常等,可以單獨計量每一相的用電信息,符合IEC521/1036標準,可達到1級交流電能表的精度要求,各數據寄存器具有24位精度,可通過三線SPI接口與CPU交換數據。從而可以較好地適應多功能表需要計量多種電量數據的要求。SA9904引腳及其電路圖如圖3所示。

其中,CLK、DO、DI構成與MCU控制器的接口,用于傳輸控制命令和測得的電量數據,IIps、IIPt、IIPr用來對電流取樣,IVPl、IVP2、IVP3用來對電壓取樣。

時鐘日歷模塊

時鐘電路采用EPSON生產的RTC-4553實時時鐘芯片。內部集成了32.768kHz的石英晶體振蕩器,簡化電路,并可以根據需要進行自由設置以得到較高的頻率;同時集成有時鐘和日歷計數器,可選擇24或12小時顯示模式,時鐘可通過軟件方式進行間隔30秒的調整,并提供0.1Hz或1024Hz的定時脈沖輸出,以便于在電能表的外部對時鐘精度進行定期檢查。RTC-4553引腳及其電路圖如圖4所示。

其中,SCK、Sin、Sout與主處理器接口,用于發送控制指令或者傳輸日期時間數據,本系統日歷時鐘模塊采用電池作后備電源,以確保在停電狀態下,日期時間的準確無誤。

多功能電能表的軟件設計

數據結構設計

多功能電能表涉及的數據類型種類繁多。按字節分包括單字節、雙字節、三字節、四字節和六字節等,按表征的意義分有時間、時刻、電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、次數、功率因數、門限、狀態字、系數、表號等。復雜的數據類型對數據結構的設計提出了較高的要求,本實現方案通過采用多種數據尋址方式和多種類型存儲器較好地解決了這一問題。

數據結構設計要點

系統的數據存放方式有:內部ROM、RAM和外掛EEPROM。

內部ROM用來存放大量的常數表格,RAM用于存放臨時變量和堆棧,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM則存儲各種用戶電量數據和設表參數,通過12C總線與CPU交換數據,電能表按設計需求的最大要求大約需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通過級聯來實現。

數據尋址方式

EEPROM數據訪問采用兩種方式;直接地址訪問,通過數據的EEPROM地址直接讀寫數據;數據ID尋址,通過數據的編碼讀寫數據。

通信口復用功能設計

紅外通信和RS-485共用一個串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信開始都有一低電平位(0),因此將紅外接收端(與485接收端用一三極管隔開)引到一中斷引腳INTP1,通過其引發的中斷可判斷串行口數據是否來自紅外。發送時按時應方式發送,使其不互相干擾。由于紅外通信和遙控接收用同一接收管,因此在判斷紅外來源的中斷中啟動定時器INTTM4檢測紅外接收端,如果檢測到脈沖寬度為9ms或0.56ms,則判斷為紅外遙控,并根據定時檢測遙控編碼;否則判斷為紅外產生的串行口接收中斷,并將定時檢測關閉。

紅外38.4kHz調制信號由CPU內部分頻輸出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

因紅外發送字節之間可選有15～20ms的延時,而485通信則不需要延時。數據發送在發送中斷中進行,紅外通信在發送操作后立即關閉發送中斷允許,待延時時間到后再允許發送中斷。

多功能表程序流程圖

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計費器組成方框圖如圖1所示。

1.1主控模塊

主控模塊如圖2所示。

CPU選89C51RC2，它的主要特點是：ROM為32KFLASH，RAM為512byte；具有雙DPTR寄存器、一個硬件看門狗定時器、3個16位定時/計數器、7個中斷源，其它與MCS51基本相同。雙DPTR寄存器給軟件編程帶來了很大的方便。

復位、看門狗及電源監控由MAX813芯片來完成。計費器在營運過程中，由于干擾等各種因素的影響。有可能出現死機現象導致出租車無法正常營運。為了克服這一現象，除了充分利用CPU本身的看門狗定時器外，還需外加看門狗電路。MAX813的主要特點如下：

（1）系統上電、掉電以及供電電壓降低時，第7腳產生復位輸出，復位脈沖寬度的典型值為200ms，高電平有效，復位門限為4.65V。

（2）如果在1.6s內沒有觸發該電路（即第6路無脈沖輸入），則第8腳輸出一個低電平信號，即看門狗電路輸出信號。

（3）手動復位輸入，低電平有效，即第1腳輸入一個低電平，則第7腳產生復位輸出。

（4）具有1.25V門限值檢測器，第4腳為輸入，第5腳為輸出。

實際應用時，將第1腳與第8腳相連，第7腳接CPU的復位腳（89C51RC2的第9腳），第6腳與CPU的P1.0相連。在營運過程中，P1.0不斷輸出脈沖信號。如果因某種原因CPU進入死循環，則P1.0無脈沖輸出。于是1.6秒后在MAX813的第8腳輸出低電平，該低電平加到第1腳，使MAX813產生復位輸出，使CPU有效復位，擺脫死循環的困境。另外，當電源電壓低于門限值4.65V時，MAX813也產生復位輸出，CPU處于復位狀態，不執行任何指令，直到電源電壓恢復正常，因此可有效防止因電源電壓較低時CPU產生錯誤的動作。

時鐘及存儲器由芯片DS1244Y來完成，該芯片是一具有幽靈式（Phantom）時鐘的32K×8NVSRAM，第1腳為復位腳，其余和一般SRAM兼容。它提供嵌入式RTC和全靜態非揮發性RAM，含有內芷式鋰電池和控制電路。此控制電路不斷監視Vcc，當Vcc>4.5V時，DS1244Y提供全部功能；當Vcc<4.0V時，寫保護有效，所有的輸入變成“Don''''tCare”，所有的輸出處于高阻態；當Vcc≤3.0V時，電源自動切到內部的鋰電池。NVSRAM的操作和原來的SRAM一模一樣，但時鐘操作有區別。一次完整的時鐘操作由D0腳串行輸入預定的8個字節（即64個bit）給DS1244Y，DS1244Y收到8個字節后，再通過D0腳串行寫入或讀出8個字節（即時鐘數據）。編程時間將NVSRAM的最后一個字節地址（7FFFH）定義為時鐘地址。因此，NVSRAM的最后一個字節空間不能作RAM用。實際設計電路時，將DS1244Y的第1腳（RST）與CPU的P1.1相連。CPU復位后，由軟件通過P1.1給出一個低電平使DS1244Y復位。須特別注意的是DS1244Y的第1腳不要與Vcc相連。假如與Vcc相連，當CPU產生復位時（此復位可由看門狗或手動產生），如果此時CPU正在對時鐘進行讀寫，則CPU復位后，會對RAM或時鐘進行讀寫操作，導致意料不到的錯誤。有關DS1244Y的具體用法請見參考文獻[1]。

打印功能，可通過選項設定，也可選擇稅控打印。各種打印命令及資料均由電腦通過RS-232或手持式資料傳輸器傳給計費器，存儲在DS1244Y中。以何種格式打印何種數據完全由用戶自動選擇，因此可適用不同地區、不同客戶之需要。

計費器可使用司機卡、采集卡、收費卡及稅控卡等四種IC卡，究竟使用哪種卡可由選項控制。司機卡表示每次開機均要插入對應卡（一臺出租車對應兩張司機卡），計費器才能正常工作；采集卡可采集計費器中存儲的各種營運資料；收費卡表示乘客可使用該卡支持車資；稅控卡由稅務部門發行，只有稅控計費器才需要此卡。

計費器通過一條I/O線控制語言接口電路。乘客上車時，CPU給出50ms的低脈沖使語音接口電路說一段話。乘客下車時，CPU給出20ms的低脈沖使語音接口電路說另一段話。

計費器可通過RS-232與電腦進行

串行通信，通過電腦設置計費器的各種參數及采集計費器里存儲的各種數據。

1.2稅控模塊

該模塊由稅部門專門提供，稅控計費器需要此模塊，非稅控計費器則不需要此模塊。主控模塊與稅控模塊實行串行通信。計費器正常工作時，主控模塊按要求將各種數據串行傳送到稅控模塊，稅控模塊將收到的數據存儲或顯示。

1.3電源模塊

該模塊為一開關電源，將輸入的12V直流電源變為穩定的5V電源。由于12V電源由出租車上的電瓶提供，其電壓有一定的離散性，當電瓶質量不好時12V電源較低。而開關電源的適用范圍較廣，且驅動能力較強，使用開關電源可有效防止因輸入電壓過低而產生的各種故障現象。設計電源模塊應注意電源的抗干擾能力。

1.4按鍵顯示模塊

按鍵顯示模塊如圖3所示，共需4片4511、1片4028、1片2003、20個數碼管及一些發光二極管（作為指示燈，如計程、計時收費指示燈）。計費器提供6個按鍵功能，但稅控計費器不需要6個按鍵，只需要3個按鍵，因而無需4028譯碼器，利用CPU的三條I/O線即可實現三個按鍵的功能。

1.5防作弊及脈沖輸入模塊

防作弊及脈沖輸入模塊如圖4所示。為了提高計費器的防作弊功能，采用了兩片PIC508，傳感器中裝一片PIC508，計費器中裝一片PIC508。其工作原理如下：每次計費器復位后，計費器中的PIC508送一隨機數（1個字節）作為密碼給傳感器中的PIC508，車輛每產生一個脈沖，傳感器中的PIC508均要將此密碼送回到計費器的PIC508。只有密碼正確，計費器中的PCI508才發正確信息給CPU，表示輸入了一脈沖，否則發錯誤信息給CPU。當CPU收到三次錯誤信息（次數可任意設置）時，CPU報警表示有作弊現象。由于不同時刻，即使同一個計費器的密碼也不相同且是隨機，因此采用該方法能效地防止司機作弊。

2軟件設計應注意的問題

由于計數器的選項多達64個，功能齊全，能適應不同地區的需要，軟件編程及調試比較復雜，需要特別小心。為了使計費器穩定、可靠地工作，軟件設計主要考慮了以下幾個方面：

（1）為了防止計費器死機，軟件編程時采用了指令冗余技術、軟件陷阱技術以及軟件看門狗技術。請參見參考文獻[2]。

（2）為了防止程序“亂飛”而非法修改計費器所設置好的各種參數，從軟件的角度對計費器的各種參數進行了多重保護。必須通過“合法”的途徑才能修改參數，而程序“亂飛”也不能修改計費器所設置好的參數。

（3）司機卡、采集卡、收費卡、稅控卡共用一個IC卡接口，稅控模塊優先訪問插入的IC卡并進行判斷，直接與稅控初始化卡稅務信息卡和稅務稽查卡交換信息。如果不是稅控卡，則將控制權交給主控模塊，主控模塊要注意區分卡的類型，按照IC卡的有關控制命令正確編程。

（4）對DS1244Y時鐘操作時，串行輸入數據的第5字節的第5位（RST）須置0，以便DS1244Y能接收復位信號。每次上電后，由軟件對其復位。

（5）任何時候均要注意保存好計費器所處的狀態及各種數據，復位后計費器能夠回到原來的狀態。如計費器處于載客狀態，復位后計費器仍然回到載客狀態，且車資、收費里程、收費時間及單價同復位前一樣。

篇4

1、忽視行業企業競賽近年來，隨著社會對技能型人才的大量需求，為此產生了各種各樣的職業技能競賽，并出現白熱化現象。眾多高職院校對國家級或省級、市級舉辦的，具有官方性質職業技能比賽給與過多關注，并投入大量資金、人力物力及實驗設施，認為官方等級的榮譽稱號分量重，有利于提升院校知名度，便于院校的招生宣傳工作等一系列目的，這種帶有功利性競賽心態，嚴重違背了職業技能競賽的比賽意義。因此降低行業企業競賽的參與積極性，不利于校企合作的深化發展。即使參與了業競賽，認為獲獎的榮譽分量輕，對院校沒有實質性幫助，因此會在競賽經費、實驗設施等方面降低支持力度，這種重視官方級競賽，忽視行業企業競賽的態度違背了高職教育理念，不利于學生市場就業競爭能力的培養，這種缺乏企業行業競賽技能型競賽，會對校企合作產生諸多影響。

2、工業設計參賽的積極性低院校學生在職業院校所有的學習科目、實訓項目等都是為以后職業發展道路奠定基礎。積極參與、踴躍報名各項職業技能競賽，在比賽中總結經驗、提高技術能力，發現自身不足，在以后的學習、培訓中采用具有針對性的強化訓練，提高就業競爭力。近年來，職業技能競賽的參賽人員并無明顯增加，甚至導致有些競賽項目因參賽人員少等緣故，無法組隊。另一方面，學生缺乏對企業工業設計技能競賽的深刻認識，不了解競賽對于自身的意義，導致大部分學生并不熱衷于各個項目，缺少參賽積極性。這種狀況的出現不利于選拔職業技能強、職業技能扎實的優秀人員；除此之外，一些學生對工業設計競賽不重視，抱著不端正的態度，不遵守比賽紀律，怕吃苦的態度，對自身的主觀能動性嚴重缺乏。

二、參與工業設計職業技能競賽的意義

1、健全技能競賽制度所有的工業設計教學項目均是圍繞以人才培養為中心，在這也競賽中打造以人才培養的理念，把學生從對榮譽的關注度轉移到對工業設計職業技能的重視。對于國家舉辦或省級舉辦的官方性競賽以及行業企業舉辦的職業技能競賽給與相應充足的支持，結合學校工業設計教育理念、學院特色有選擇性的參與職業技能經常賽。以學生以后的職業發展道路來說，其行業企業競賽更有利于職業道路拓展，通過這種形式，提前接觸工作崗位，了解實際工作流程，有利于學生零距離就業。目前，隨著社會對高技能人才的大量需求，許多企業加快了與高職院校的合作步伐，許多官方性質的職業技能競賽項目，不僅僅局限在了國家、省市單位，現如今逐漸由行業企業和高職院校承辦。因此，進一步促進了參與高職院校行業企業競賽的積極性。

2、營造了學院學習氛圍各種工業設計職業技能競賽，促使學生掌握的大部分技能提供了一展才華的機會，通過競賽培養學生團隊合作精神、提升眼界、鍛煉抗壓能力、增長技能知識，發現并在以后的學習中積極彌補自身技能的缺陷。行業企業技能競賽有利于對專業技能的實際運用，對提升他們的綜合素質具有重要作用。提前接觸工作環境，拓展了職業發展空間，提高了職業競爭能力，通過對自身能力的針對性訓練，為以后在崗位的適應能力奠定了良好基礎。從這一層面來說，對調動學生參與積極性、技能學習的全面性具有重要意義，不僅營造了良好的學習氛圍，更有利于教學理念的實現。

3、深化指導工業設計教師的專業性學院教師對學生技能水平的高低具有重要作用。因此在教育工作中，直接推動了指導教師的專業技能的發展，自由教師自身熟練掌握各項技能以及教學方式，才能高效的發揮教學工作，易于學生對專業性質高的學科理解、掌握。許多企業崗位要求的技術能力，在職業技能競賽中都有體現，這需要指導老師幫助學生分析當下就業形勢及要求所具備的崗位職業能力。全面了解競賽項目、規則、注意事項等做好賽前準備，這既是對指導教師的考驗，也是對學院學生應變能力、適應能力的考驗，促進“教學相長”的良好面貌的形成。促進社會對教育的支持與關注，為高職院校的技能人才給與高度認可和接納。

4、促進了高職院校的改革各種高要求、高標準的工業設計技能競賽，對職業院校的教育管理制度提出了更高的要求。例如對于以往的教學理念已不能滿足當代教學水準，讓學生僅僅掌握書本知識是不夠的，因此注重實踐教學，重點培養學生理論知識與動手能力相融合的教學特色；在工業設計課程專業的選擇方面，逐漸重視學科的應用型、崗位實用性；結合行業企業的人才需求，采取針對性的教學內容，及時調整教學策略，規范教師隊伍，提升教學能力等方面具有重要價值。

三、結束語

篇5

1.1群眾文化的社會娛樂功能對于群眾文化而言，社會娛樂功能在其所具有的所有社會功能之中是最為基礎的，當前時期，人們之間的關系越發淡漠，在每個人的內心深處，都懷有同他人的溝通欲望。［2］群眾文化的開展在對人們的溝通欲望進行滿足的同時，也使其感受到了充實與快樂。通常情況下，群眾文化對藝術性沒有過多要求，一般是具有共同興趣愛好的人們聚集在一起，它是一個主動參與而非被動接受的過程，所以，在這樣的群眾文化中，人們的心情能真正地得到愉悅?？偠灾?，無論處于怎樣的時代，群體性的娛樂活動對于人們而言都是必不可少的。娛樂以及交流活動無論是對個人素質的綜合提升還是社會的安定團結都具有積極的推動作用。群眾文化活動對于人們的娛樂、溝通需求進行了某種程度的滿足。

1.2群眾文化的團結功能群眾文化活動能起到凝聚社會成員、增強社會團結的作用。在進行群體活動時，每一位參與者的熱情都能被激發出來，使其具備更強的主觀能動性以及團結協作精神。作為一個由多民族所組成的大集體，只有實現了社會成員的共同團結，我們的國家方能獲得更大的進步。當前時期，和諧社會理念在我國被大力提倡，團結是實現和諧社會的前提條件。人們在對群眾文化活動進行參與的時候，自然而然就會產生顧及他人的心理，這樣的顧及心理就是團結意識的一種表現，隨著時間的不斷推移，在人們的內心之中這種團結心理會越發深化，團結他人的美德會就此形成。這就是群眾文化的團結功能。

1.3群眾文化的文化遺產保護功能物質遺產、非物質遺產是文化遺產的兩種主要類別，當前時期，人們對非物質文化遺產的保護問題投以極大的關注。通過口口相傳的形式來進行繼承發揚而不借助實物形式表現是非物質文化遺產的主要特征。群眾文化活動的順利開展使得相當數量的非物質文化遺產被加以繼承發揚，對非物質文化遺產起到了一定的保護作用。

1.4群眾文化的人才發掘功能有很多人才存在于群眾基層當中，這些人才可能會因為種種原因而被埋沒，但是在參與群眾文化活動時，他們所具有的才藝就有了一個展現舞臺，借助這個舞臺，他們的才藝便會被更多的人所知。目前有很多實例對群眾文化所具有的這一人才發掘功能進行了證明，如今各種選秀節目在電視熒屏上大行其道，使普通人有了一個可以展現自身才藝的舞臺，并且那些具有出色才藝的人才也會借此被發掘出來。

2群眾文化所具有的文化價值

2.1群眾文化以及主導文化主導文化對社會的發展進步意義重大，身為基礎文化的群眾文化與主導文化有著千絲萬縷的聯系。對主導文化以及群眾文化進行有機結合，對社會主義核心價值體系的中心地位進行鞏固，最終實現社會的健康穩定發展是當前工作的重中之重。參與人數眾多、形式內容多樣是群眾文化的一個顯著特征，在輕松愉悅的環境之中，人們的壓力能夠得到釋放，身心能夠得以舒緩。因此，應該重視對群眾文化所具有的特點進行運用來搭建主導文化的交流平臺，對群眾思想以主導文化的價值觀念進行武裝，使主導文化所具有的引導作用得以發揮出來。

2.2群眾文化以及精英文化在進行文化建設工作時，要對群眾文化以及精英文化加以明確的區分，群眾文化以及精英文化的建設分別具有普及性及提高性。作為所有文化的根源，群眾文化既是精英文化的基礎也是對精英文化進行提升的源頭動力。具備較強的層次感以及較高的文化程度是精英文化的主要特征?；ハ啻龠M是精英文化與群眾文化所具有的內在聯系。群眾文化、精英文化針對的對象分別為普通大眾以及少數知識分子。它們二者具有不同的主體以及內容。對待這兩種文化的心態應該有所差異，群眾文化是精英文化得以發展的前提條件。因此，在對精英文化開展指導工作時應該注重對群眾文化的精華內容進行吸納，把群眾文化、精英文化二者之間的關系處理好，對群眾文化所具有的優勢要加以充分展現。

2.3群眾文化以及文化產業文化事業以及文化產業共同構成了文化建設的內容。通常情況下，國家對文化事業實行擁有，另外對公益事業進行發展是文化事業的主要內容。相比較而言，文化產業對于經濟利益比較重視，它對文化市場所具有的主導作用有所強調。文化產業市場同其他市場相比較，一個最為明顯的區別就是它對于人民群眾所擁有的文化藝術消費水平有所依憑。經濟的高速發展，生活質量的不斷改善使得人們具備更強的審美、鑒賞能力，對于文化藝術也投入越來越多的關注，對于文化活動也有了更高要求。身為基礎產業的群眾文化是所有文化的起點，對群眾文化進行優化是擴展文化市場的有效手段。為實現文化產業的全面發展應該重視對基礎產業的大力發展。

3結束語

篇6

傳統的廚房家具，較多的是用多層隔板設計制作的櫥柜，每個櫥柜空間都是統一的高度和統一的大小，內部儲放功能沒有細分.完全沒有考慮到使用者和不同人群的需求，而且很少考慮整體的空間利用和協調性.而多功能廚房家具能夠充分利用和更好的調節使用空間，依據科學的尺寸和用戶的需求提供更人性化的設計來滿足使用者的需求.多功能廚房家具有事就像變形金剛，小小的身軀里面包含著各種你意想不到的工具，合理的布局和設計，能在小空間里容納各種烹飪工具和烹飪空間，當使用時，能給你許多便利和驚喜.多功能廚房家具一般整體感強，功能分區布置合理，家具造型美觀實用，高效便利又節省空間，很少時尚人士及中青年用戶的喜愛.

2多功能廚房家具設計的影響因素

2.1家庭生命周期對廚房家具設計的影響

大多數家庭都會經歷結婚成家、生兒育女、兒女獨立、夫妻離職退休、喪偶等變化，家庭發展過程中所經歷的不同階段被人們稱為家庭生命周期.在不同的階段，由于家庭成員人數、生理狀況、心理需求的不同，對廚房的操作與需求有著不同的要求.單身人士對廚房家具的要求是：時尚、個性、創新、智能，他們追求時尚、高效，快節奏的生活方式；新婚階段的消費者，新婚燕爾，沉浸在甜蜜幸福的新生活中，享受著浪漫、溫馨的家庭生活，他們注重商品的寓意、情感、色彩和藝術美感，他們需求情感強烈、具有內涵的廚房家具產品，為他們的生活添加甜蜜、喜慶、浪漫的色彩.而當家中有了孩子和到了老年階段的時候，更多需要考慮的是保護措施和安全措施.不能讓寶寶受到傷害、廚房家具要讓老人使用起來方便自如等.例如：廚房家具中很多邊角都是直角的感覺很好看，但是很容易傷到寶寶這就需要設計成圓弧型的,還有燃氣灶的明火保護措施也是出于安全考慮的設計.隨著年齡的增長，老年人的各項生理機能不斷衰減，漸漸出現了視力模糊、聽力下降、行動緩慢甚至需要輪椅等一些輔助行動的工具，這就需要根據老年人的特征進行構思，設計出適合老年人使用的廚房家具.總之一個家庭中會有各個年齡段的人，一個家庭中的成員從一個階段走向另一個階段對廚具的需求也會發生變化，這要求在設計的過程中盡量的考慮到這些變化，滿足不同成員的需求.

2.2材料對廚房家具設計的影響

在廚房家具的材料的選擇上盡量選擇保養容易、清洗簡單、抗高溫、加工制作簡單、美觀實用的材料.如在制作廚房工作臺面的時候常用的幾種材料：瓷磚：具有抗高溫、表面光滑等優點.由于一塊面積較小可以通過不同顏色的瓷磚拼出各樣花紋，起到裝飾效果.缺點是拼接在一起有縫隙，污垢不易清洗.石材：耐高溫、酸堿不易腐蝕、天然紋理自然美觀.因天然大理石較貴，市場上使用較多的是人造大理石，經濟實惠，有著和天然大理石一樣的裝飾效果.不銹鋼：耐高溫、耐用.這種材料大多數使用在面積較大的廚房，比如飯店后廚、學校食堂等，家庭使用不多.除了上面的面材，廚房家具還有一個重要的材料———五金配件，由于普通的五金配件大多是模塊化設計，不能滿足個性化多功能廚房的要求.設計巧妙，人性化的五金配件能充分合理的利用空間，還能起到美化點綴空間的作用，可以成為多功能廚房的一大亮點.

3廚房家具多功能設計的原則

3.1技術與藝術的統一

功能性是對廚房設計的最基本要求，人們在廚房中進行每日三餐的烹飪活動，只有滿足其烹飪功能，才能稱之為真正的廚房.功能和技術是分不開的，功能的實現需要技術的支持，沒有技術含量的設計不會是好的設計，多功能廚房家具必須具有一定的技術含量，才能滿足人們的需求.科學的尺寸設計、合理的操作分區布置、廚房家具的多功能轉換、廚房空間的有效利用這些都是在進行多功能廚房家具設計時技術性的體現.多功能廚房家具在具有技術性以外，還必須具有藝術性，我們的生活需要技術與藝術的統一，缺一不可.沒有藝術性的多功能廚房家具，冷冰冰的就像個機器人，雖然神通廣大無所不能，但缺少親切感和人情味，是不會受到人們喜愛的.廚房不僅僅是烹飪場所，他還可以表達主人的精神意愿，也是人們在工作一天后在家里享受天倫之樂、交流感情的地方，所以它應該具有藝術美感，增進家人的感情.具體的可以通過其整體布局、廚具、擺設、材料、色彩等來表現.例如，廚房整體設計成淺色（如白色或米色），局部用濃烈的色彩進行點綴，搭配簡潔線條的家具（但要注重家具細節的設計），這樣的設計廚房整體感覺時尚而高雅，彰顯出主人神秘、獨特的氣質.另外，設計造型優美的廚具餐具、個性化的廚房裝飾擺件、可愛漂亮的植物花卉，也可以很好的點綴廚房空間，增加烹飪的樂趣和生活情趣.

3.2人性化設計

多功能廚房家具在滿足技術與藝術統一的基礎上，還應該注重人性化設計，人性化的多功能廚房家具使工作更高效，更省力，更舒適.這就要求設計師對人機工程學、行為慣性、心理機能等學科的研究，其中科學的尺寸是多功能廚房家具設計中最基本要求.針對我國人口身高，900mm高度的廚房工作臺是絕大多數人群的最佳選擇，一些身材相對矮小的人可以選擇690mm-740mm的高度.現在在定制家具比較流行的時代，應該根據用戶的具體身高，設計相應的高度，讓用戶使用時是最舒適的狀態.還有就是要根據烹飪的流程合理來安排工作區域，通常我們先取出食材進行擇撿，然后水池清洗，再在準備區切菜，再到烹飪區進行加工，最終是成品區.根據廚房的空間格局，合理布置各個分區是很有必要的.合理的工作區域設計，能縮短操作距離和時間，高效、便捷.

4多功能廚房家具設計

多功能廚房家具設計特別要注重不同功能的創新，可以運用折疊、拉伸、變形、組合、懸掛等方式對廚房家具進行創新組合，進而達到多功能的轉換.

4.1操作區

常用的廚房操作區又可以分為清洗區、準備區、烹飪區.準備區主要是由水池、切菜區組成.傳統的切菜區就是一塊砧板，它通常是獨立存在的，需要一塊櫥柜臺面空間擺放，為了節省空間可以設計成活頁式砧板，像抽屜一樣可以隱藏在櫥柜中，高度也比較自由不再受櫥柜高度的限制，不用的時候像關起的小抽屜，不影響廚房的美觀(如圖1).水池的設計需要合適的深度，通常用戶站立時手指觸摸到的位置是最適宜的深度，過高會令人肩膀疲勞，過低則會腰酸背痛.水池區由于常有水濺出這就要求我們在選擇和設計的時候考慮到水池與臺面的的接縫，不然可能導致水濺到地面和滲入櫥柜，所以可以把水池和整個工作臺面設計成一體的，防止接縫的出現.還有的水池自帶和水池大小長度配套的瀝水籃(如圖2)，洗好的蔬菜和水果就可以放置在一邊瀝水（減少多余的水分進入油鍋），非常方便和節省時間.廚房的烹飪區主要由燃氣灶和油煙機組成，油煙機的擺放常會影響廚房整體的美觀，那么可以通過隱藏或者融合的方式來解決這一問題.可以設計油煙機和吊柜融合在一起，把油煙機隱藏在吊柜中，這樣可以使廚房整體更加協調完整.

4.2儲物區

儲物區是廚房占用面積最大的也是最重要的，它主要有吊柜，地柜兩種櫥柜組成.是廚房中主要起到收納和儲藏的功能，廚房中烹飪用品、食物等物品很多，櫥柜可以很有條理的收納這些物品，讓廚房保持整潔美觀.地柜的柜門把手以及抽屜的高度應該在用戶手垂直可控制的高度，使其減少彎腰的次數，方便取放物品.地柜中受人們關注的主要就是除污柜、角柜的設計，除污柜作為廚房處理垃圾的地方應該保證它不會影響人們的食欲和飲食安全，那么獨立的除污柜就是較好的設計.把除污柜設計成較深的抽屜樣式，垃圾桶放在抽屜中，抽屜式的開啟方式，更好的方便垃圾桶的放取，不用時關閉抽屜，整潔衛生.角柜是廚房轉角處的櫥柜空間，普通的設計常常不能充分利用空間，因為在拐角處，不方便物品的取放，空間經常被閑置浪費.所以在轉角處做成抽屜的樣式，或者使用一些可以360度旋轉的轉角五金拉籃（如圖3-5），這些設計簡單而巧妙解決轉角空間利用的問題，同時也使存放物品時更加簡單方便，物品擺放也更加有條理，能充分利用轉角空間.吊柜設計時要考慮人的手臂向上夠到的高度，可以把柜門設計成向上開啟的方式，這樣可以防止柜門打開有碰頭的不便和危險，為了美觀可以把吊柜的柜門設計成玻璃的或磨砂玻璃的，這樣吊柜看起來更輕盈美觀，為了取放物品的方便，甚至可以把一小部分的吊柜設計成敞開式的，存放一些頻繁用到的和有裝飾作用的物品.在使用櫥柜的過程中經常會聽到“砰砰砰”的關門的聲音，如果把櫥柜的柜門設計成緩沖的，每次關門時有一兩厘米的緩沖區，就可以防止噪音污染.櫥柜里的儲藏空間一般用隔板隔開，通常的隔板是固定的，放置物品時要受其高度寬度的限制，如果把隔板設計成可調節式的，人們可以根據放置物品的大小方便自由的劃分櫥柜的空間，就能達到充分利用空間的目的.

4.3新型整體廚房

隨著生活水平的不斷提高一些生產商甚至推出了隱形廚房的概念來滿足一些特殊人群的需要.如ResourceFurniture公司推出的一款隱形廚房，在不用的情況下他只是一面墻，如需使用打開會發現里面應有盡有，甚至把冰箱、油煙機、洗滌池、微波爐等等常用的廚房用品都融合在了一起，還可以根據不同時間的需要打開不同的位置，更能適用現代人的生活方式.另外，還有組裝合并式的設計，通過多層使用空間和可折疊式組合方式把多種不同功能的產品組合到一起來實現相同的用途.例如由德國設計師克里斯汀和諾曼共同設計的整體櫥柜（如圖6），它是一件可折疊的家具，雖然它占地面積不大，在不完全展開的情況下占地僅為1平米，但它包含了整個廚房所需要的各種功能設置.打開后你會發現它包括了一個電磁爐、烤箱和廚房用品的存儲空間，在料理臺的下方，設計師制作了一個拉籃用來存儲各種廚房設備.其中包括兩層擱架、吊桿以及S型掛鉤等收納配件，讓整個空間看起來有條不紊.當今社會人均居住空間越來越小，而針對這問題出現了包括折疊床、折疊辦公桌、折疊茶幾甚至還有折疊廚房.它們都是通過折疊的組合方式把各種不同的功能的家具組合在一起來實現空間的節約.而使用者也能通過這些設計來實現自己的需求，從而更好的提高工作效率，增加生活情趣.

5結語

篇7

數字信息時代的建筑設計以BIM技術的應用為主要特征，其主要原理是通過數字技術在計算機中建立起虛擬的建筑工程模型，并以其為載體整合建筑工程項目各種相關信息，形成一個完整的、與實際情況一致的數據信息庫。建筑工程各環節的人員都可以在BIM模型中快速地添加、編輯數據，并提取他們所需要的信息。數字信息時代下的新技術顛覆了基于圖紙和二維空間的設計思維模式，變革了傳統設計業務流程和生產組織方式，使建筑設計具有如下特點。

（一）設計方式從二維到多維

傳統的建筑設計采用的是基于圖紙為信息表達方式的二維設計技術，設計成果通常由點、線、標注等符號化信息組成，信息之間是離散且非關聯的。在設計時，設計師往往采用CAD或手繪方式進行大的空間布置，然后通過3DMAX等成像軟件進行立面設計和效果圖渲染，在方案確定后，再回到CAD中進行后期的大批量施工圖繪制，這就導致了大量的“無用功”的產生。數字信息時代下，BIM技術以三維模型為載體將一系列設計工作整合起來。前期設計發生在模型當中，設計師可以動態地觀察三維模型，在身臨其境的建筑空間中完成設計。同時，因為BIM模型內設計數據之間具有實時的、一致性的關聯，因此模型在建立過程中，設計師可實時獲得建筑模型的各個方面的信息，包括從任意方向切分的施工圖紙、效果圖、材料表、造價表等。對模型中數據的任何更改，都馬上可以在其他關聯的地方反映出來，無須二次繪制與統計，實現了設計方式的多維化。

（二）業務流程從串行到并行

在傳統CAD時代，設計行為以圖紙為基礎，各個設計階段的設計內容分布在不同的圖紙上。設計人員無法及時參照他人的中間設計成果，因而通常采用分時、有序的串行業務模式，信息交換只能通過定期、節點性的方式實現。數字信息技術提供了統一的數字化模型表達方法，BIM支持多專業團隊協同共享的并行業務模式，使原有業務流程和協同方式發生了改變。主要體現在：各參與方介入時間提前，工作內容前置；專業內部和各專業間可在同一個數據模型基礎上完成各自的工作，并能相互參照；工作的協調方式由依靠二維圖紙與效果圖相結合的串行方式轉變為基于直觀信息模型平臺的并行方式。

（三）注重對信息的分析與處理

在建筑信息時代，新技術除了對傳統的設計方式、業務流程和協同方式進行優化和升級外，還衍生出更多新的應用領域，以使得建筑設計更為合理、有效。建筑信息的有效傳遞，使設計數據能通過各種形式導出并進行瀏覽、分析和模擬，如碰撞檢測、光聲熱的分析等，這些分析數據反過來又支持設計的可行性，為建筑施工提供依據。有效利用和分析數字信息成為現代建筑設計的新特色。

二、建筑設計課程改革的思路與措施

（一）建筑設計課程改革的思路

從新形勢下建筑設計出現的變化可見，數字信息技術對建筑設計的沖擊并不僅限于工具的換代，更多地體現在對傳統設計方式和業務流程的再造。而對應于建筑設計的教學，要培養適應新時代需要的人才，也不應僅停留在“工具升級”的層面，而是要整體規劃，創建與之相適應的教學體系。幫助學生培養新的設計思維模式和知識體系，使他們能夠正確運用建筑數字技術來創作建筑作品，而不是僅僅利用計算機和軟件工具來輔助建筑設計。

（二）建筑設計課程改革的具體措施

當前建筑行業的數字信息技術正處于普及階段，傳統二維設計技術并未退出市場且仍是設計行業的主流應用技術，基于傳統技術的建筑設計專業課程體系也較為穩定。

1.優化課程設置

要適應設計方式從二維到多維的轉變，就應該改變傳統課程體系中課程開設相對獨立的串行狀態，優化課程設置。以“數字建筑平臺”為核心整合課程體系，加強課程之間的聯系，這主要體現在：課程設計成果可以在各個課程之間雙向流動，能被不同課程有效利用，提高學習效率；同時，設計成果也能在不同課程中得到進一步的深化和完善。通過這種流動，課程之間相互的影響力將更實時和有效，課程關系也將更為整體和合理，如圖2所示。在新課程體系中，處于核心的“數字建筑平臺”，作為技術創新源，一方面要緊跟時代不斷推陳出新，確保設計課程教學的時代性；另一方面又要及時獲取學校相關專業的技術需求，為他們提供技術支持，進而將設計課程與技術教學緊密聯系在一體。

2.改變課堂教學形式

原有設計課程的組織形式參照傳統設計流程，多采用分時、串行的教學工作流程。數字信息時代下，為利用和發揮數字建筑的優勢，就必然參照企業新的項目實施方式，對傳統的工作流程和課堂組織方式進行改造。新的流程不僅僅意味著學生完成一件作品要從平立剖的繪制變成模型的推敲和表達；同時也意味著學生相互間、學生與教師間協同方式將發生改變。學生團隊基于一個作品工作，個人的行為將被約束，以避免信息滯后和重復操作。而教師對學生作品的成果形式和考核方式也應發生相應變化，以適應國內及國際對建筑設計交付形式和深度的新要求。

3.調整教學內容

傳統建筑設計課程的成果主要由圖紙和幾何模型組成，信息含量較為缺乏，課程教學內容主要集中在對建筑的功能與視覺設計上，難于精細與理性地對建筑進行人性化、綠色節能等方面的深化。數字時代下的數字建筑模型包含有建筑的屬性、造價、材料性能、位置等多方面信息，以此為基礎就可以為設計提供更多更精確的前期模擬分析或運算，這也為教學內容重心的擴展提供了前提。對應于這些變化，課堂教學內容可以增大對建筑進行推敲和評估的比重，例如光分析、熱分析、人流分析等，以使設計方案更為完善和成熟。在課后，還可以充分利用各種教育教學平臺，為學生提供“資源共享化、教材多媒體化、教學個別化、學習自主化”的課程教學資源，滿足學生多樣化發展需要，提高學生利用BIM解決問題的能力。這些知識擴展盡可能地利用了數字信息時代帶來的技術優勢，既能拓寬學生視野，激發學習興趣，也為今后不同方向的就業提供預留知識，方便學生就業。

三、結語

篇8

1.1提高機械操作人員的職業道德

提高機械操作人員的職業道德對提高水利工程機械的使用性能影響重大。提高機械操作人員的職業道德，首先施工企業要做到以人為本，關心職工，想職工所想，急職工所急，獎罰分明，才能提高機械操作人員主人翁意識，變被動工作為主動、積極工作。通過對機械操作人員職業道德方面的培訓，使操作人員具備高度的責任意識和職業榮譽意識，愛崗敬業，遵守并認真執行各項機械操作制度和安全操作規范，使機械操作人員在使用機械過程中自覺做到對機械保管好，使用好，保養好，只有這樣才能提高水利工程施工機械的使用性能，降低施工企業的總體成本，提高企業的施工效率，進而提高企業的整體利益。

1.2提高機械操作人員的技術水平

隨著科學技術的不斷發展和四新技術（新技術、新材料、新工藝、新設備）的廣泛應用，要求工程機械的專業化水平更高，機械結構組成更加嚴密，對機械操作人員的技術水平就提出了更高的要求，一是要求機械操作人員既要精確操作，又要熟悉施工機械的內在結構、施工性能、工作原理，認真學習和掌握施工機械的操作規程。二是要求機械操作人員認真學習維護保養制度并按規定對施工機械進行清掃、擦洗，使施工機械及其周圍環境經常保持清潔。三是要求機械操作人員對施工機械的結構、性能了熟于心，能夠對施工機械各部位技術狀況進行檢查判斷，對施工機械的異常現象及發生部位能夠快速鑒別并找出原因。四是要求機械操作人員在施工機械出現故障時，能夠及時采取措施對簡單的故障進行排除或減輕。為了提高機械操作人員的操作水平，施工企業就要采取多種形式對機械操作人員進行技術培訓，如新員工施工機械操作培訓、機械操作安全培訓、養護機械設備操作人員培訓等。對機械設備操作人員進行資格認定，未參加培訓或資格不符合要求的，嚴禁上崗，機械設備使用要嚴格執行“三定”制度（定機、定人、定崗位責任）。

2.加強機械設備的維護保養

水利施工機械在使用過程中，隨著使用時間的增長，機械的零部件會不同程度地受到磨損，造成機械設備的各項使用性能降低，甚至造成機械設備報廢，為了維持機械設備的使用性能，降低機械設備的總成本，必須加強機械設備的維修保養。加強機械設備的維修保養，應具體從以下幾個方面做起。

2.1建立嚴格的施工機械保養制度

為確保水利施工機械在施工過程中的合理使用，促進水利施工機械維修保養的正常開展，維持水利施工機械良好的使用性能，提高水利施工機械的完好率和利用率，必須建立嚴格的施工機械保養制度，針對不同的施工機械制定維修保養計劃，指定專人對計劃實施情況進行檢查。

2.2采取強有力的措施執行施工機械保養制度

為了將保養制度落到實處，必須采取一系列的措施，建立獎罰機制，提升保養人員的責任感和使命感，調動保養人員的積極性和工作熱情，使保養工作真正做好，保證施工機械良好的機械性能。同時指定專人對保養情況進行不定期檢查、抽查，保養記錄應齊全、準確，消除故障隱患措施要及時。采取措施對機械設備統計數據進行完善，對所有故障建檔備查，對維修保養人員嚴格管理，對零配件數量質量加大管理力度。

3.加強對環境的管理和維護

一些規模較大的施工機械如攪拌站、塔吊等由于體積相對較小，重量大多在幾噸到幾十噸，對工作場所要求較高，使用性能受場地平整度、河流流向、風向、工作環境的溫度和濕度、周圍建筑物的影響較大。因此在機械設備安裝和使用前，要充分考慮以上因素的影響，采取一些必要措施如場地平整、夯實、遮擋、溫控等對周圍環境進行管理和維護，避免水利機械在使用過程中由于重量、振動、風力等原因引起設備傾斜、基礎不均勻沉降等，造成重大經濟損失。

4.結語

篇9

在鹽化工企業當中，由于對電氣供電的可靠性要求并不是特別高，如果突然發生供電中斷或者其它突發狀況時不會給人員造成極大的危害，也不會造成嚴重的損失，但是，如果要達到節能的效果就必須要做到以下幾點。

（1）必須要優化配電系統的合理配置，并且在供配電系統當中要應用單回進線。

（2）在鹽化工企業當中，必須要符合生產裝置的工藝特點，同時也要達到電氣設備的主要特點，滿足它的負荷容量要求，分布好供電距離，更需要完善的規劃企業未來的發展要求，選擇合理的設計方案以及確定供電電壓等。

（3）在鹽化工企業當中，作為變電所必須要接近負荷中心的要求，達到方便進出線，同時也要接近電源側。此外，在設備的吊裝以及在運輸上也應注意該問題。通常在一般情況下，變配電室所應用的形式是車間附屬，所采用的方式一般也是放射式，產生的負荷一般是從低壓配電室直供的，但是也有一部分是轉供的。一旦出現較大面積的供電區時，必須要根據實際情況進行操作，如果是在較為集中的負荷工段時，必須要設置一個變配電室并且是獨立的，可以直接供電，從而減小電纜的線徑，也減小了供電距離，防止出現電壓損耗，也防止出現成本的浪費。

2節能的主要原則

（1）在節能設計過程當中必須要考慮到最實際的效益問題，并且選用合理的材料以及設備。

（2）最為重要的一點就是必須要達到化工企業運行所需要的動力能源，再根據電力設備所運用的電能質量，可靠性以及它的負荷容量等方面要求，從而優化節能設計，達到合理應用要求。

（3）必須要充分的考慮到一些無關的消耗，例如有關電氣設備當中的電能消耗以及傳輸線路上的消耗等方面都需要重點關注，也是作為節能設計的一個重點要求，滿足電氣節能的功能性要求，使之達到先進的技術，合理的經濟要求。

3選擇合理的效能

在配電系統當中，電力變壓器是作為最主要的一種電源設備，也是最消耗電源的一種設備，它的損耗也是非常驚人的，對此，就必須要選擇合理的變壓器型號以及它的額定容量，所以，只有應用合理的變壓器運行方式才是最有效的一種措施。由于節能技術在不斷更新，所以在鹽化工企業當中所應用的中干式變壓器是最小常見的，但在購買價格方面油浸式變壓器也是相對較低的，它具有一定的可燃性，會給人體造成一定的傷害，是需要定期進行維護的，對此，這在無形中也提高了運行成本，也增加了一定的土建費用。在選擇變壓器的數量以及它的容量時，必須要全面考察，通常情況下，在一個項目當中，我們在選擇變壓器時，必須要根據它的負荷特點以及運行狀況來應用，如果變壓器的負載率達到標準時，也就是最好的條件是在75%左右，如果不再進行擴建的話，變壓器不會滿負荷來運行在一般條件下，投資兩臺以及兩臺以上的變壓器所占的面積都會比一臺變壓器要多，然而它的靈活性會非常好，如果在較小的運行負荷條件下則可以減少一臺，同時也可以提高另一臺變壓器的負荷，減小功率和損耗，可以提高效率。

4節能設計

在鹽化工企業當中，最不可缺少的應用就是電氣設備了，由于在企業當中電動機應用的數量是非常驚人的，它的消耗量已經達到了80%左右，所以，提高電動機的節能設計是非常重要的條件了，對此，我們為了更好的應用高效節能的電動機，應選用較為合理的型號，達到電機的標準容量。如果是從節能的角度進行觀察時，達到80%左右的負載電動機其效果才是最好的，而且它的利用率也是最大的。在鹽化工企業當中，一般會控制排量會應用出口閥門，達到平穩運行的生產要求。然而，在一定情況下也會出現泵管的壓差過大問題，從而導致較大的能量消耗，再生產時也只能靠打回流，降低泵的使用率，但是電量也被浪費了。在安裝好變頻器以后，必須要科學的進行管理，從而達到節能的效果。

（1）在鹽化工企業當中，選用節能電氣也是非常重要的一項工作任務，在企業的應用當中，電負荷的應用通常是為水泵類的引風機或者是電機當中所利用的，而這種電機負載是按照負荷工作量進行選擇的，但從實際應用中我們可以看出，多數時間并不是用于滿負荷狀態，而是空載，這也就導致了電能出現一定的損耗，但是在實際的運行當中，如果應用合理的變頻器就會控制好風機的負載狀況，這種方法也是較為科學的，所以在這其中便可以利用變頻器的內置裝備進行調節，從而來保持它的恒定的風壓和水壓，達到工藝系統的要求。

（2）在設計節能電氣時，只有不斷的提高其自然功率也才有效的降低能源的損耗，所以，通過良好的補償措施也是非常重要的一種節能手段，此外，無功補償方法有兩種形式，一種是集中的，一種是分散的。所以應用無功功率進行補償，便可以提高系統的功率，也可以減少線路的損耗，同時電能質量也會有所提升。進行節能設計時，在配電室必須要設置自動的無功補償裝置，其原理也是通過負載需要進行的，應較為靈活。從而也就達到了無功不對稱時的補救措施，防止出現不足補償。

（3）在鹽化企業當中，由于照明節能也是作為非常重要的一項工程，所以在設計時通常是較為簡單的，但是因為照明設備有著非常多的數量，所以在進行設計時必須要做好準備規劃，如果是在設計工程設計，必須要選用新型的照明光源，從而來提高它的照明效果，也降低了它的損耗。從照明的使用特點來看，我們可以進行分區控制來提高它的照明開關點以及它的燈光，所以可以應用不同的節能開關裝置。

5結論

篇10

合理選擇供電和配電設施

（1）合理設計供配電系統

合理地設計供電和配電系統，考慮到用電負荷的容量、分布、電氣設備具體情況和供電距離等要素，從而實現節能的目的。

（2）減少線路損耗

在建筑工程的供配電系統干線和支線的線路有功損耗非常巨大。應該從以下幾個方面著手減少線路上的損耗：

首先，導線要盡可能地選擇銅芯，因為它是電導率較小的材料，應當說是最佳的選擇，但在用銅芯的過程中又要根據節約的原則來區別對待?？梢栽谟秒娯摵奢^大的一類和二類建筑工程中采用銅芯導線為主，在負荷較小的三類或其它建筑工程中采用鋁芯導線為主，統籌安排，在保證安全的前提下，減少線路有功損耗，達到節能的目的。

其次，導線的長度必須根據實際需要和節能要求做相應的減少。具體的合理方法有：高層建筑的低壓配電室應該為每個豎井提供量身定做的干線，防止產生支線沿著干線倒送電能的惡劣現象，減少可能產生倒送電能的支線；變配電所應靠近電力負荷中心，有效縮短供電線路的實際距離，降低線路損失；線路應盡可能地采用直線，從而縮短導線長度，此外，低壓線路應當減少回頭線，從而降低線路來回的電能損耗。

最后，加大輸送電纜的橫截面積。具體方法包括：通過滿足動態穩定、線路載流、繼電保護以及電壓損失，可以視具體情況增大一級電纜的橫截面積；針對不同的季節特點，春秋兩季一般不使用空調，電力損耗的壓力不是特別大，那么以同樣橫截面積的干線傳輸相對較小的負荷電流，可進一步降低線路損耗。

選擇節能的輸電控制系統

（1）合理降低用電和供電設備的無功消耗，提高輸電控制系統的功率因數可以采用硅或者晶閘管整流裝置，設計和選擇適當的變流裝置。在設計過程中，對于那些在核定時間內空載率大于50％的效率低下的電動機，應該及時安裝空載斷電裝置，需要的時候就可以停止發動機一部分機組的運轉，在不影響正常輸電的情況下，合理發揮輸電控制系統的作用；采用空載自停控制裝置有效控制大中型連續運轉的膠帶運輸系統；采用自動調節電動流量的控制方式有效控制大型非連續運轉的泵類籠型異步電動機，以三相異步電動機為例，通過與同功率、同轉速、同損耗的直流電動機相比，異步電動機只相當于直流電動機重量的二分之一，成本僅相當于三分之一。異步電動機還容易按不同環境條件的要求，派生出各種符合實際情況的系列產品。它具有接近恒速的電力負載特性，能充分滿足大部分工農業生產機械和電力輸送系統的要求。從而達到節能的目的。

（2）采用靜電模式電容器進行無功補償根據國用電供電電網高峰負荷時功率因數應不低于0.9的要求時，應當有效采用靜電模式電容器補償的方式，從而達到規定的功率因數。根據以往經驗，每年一千乏補償電容可以最少節約電能1500kWh，最多時可達2000kWh，能夠充分地補償輸送過程中的電力損耗，這項技術非常值得應用推廣。對于那些無功容量較大的用電設備，采用就地單獨補償的方式，而負荷平穩以及和供電點距離相隔較遠的用電設備，也可以考慮單獨補償的方式；對于較為集中的用電設備，一般采用成組補償的補償方式，并在變電所內進行無功功率補償的補償方式。

合理設計節能照明系統

（1）按照不同場所對照明條件的要求，盡可能地選擇消耗電能少的鈉燈或者熒光燈，一般情況不再考慮使用白熾燈。此外，還應根據相關規定安裝電容器；由于室外環境對照明條件有著較高的要求，因此，對于室外的路燈，可以選用高效光能氣體放電燈，并安裝能耗較低的鎮流器；在選擇燈具方面，應盡量選擇高效燈具。因為高效燈具對光線的控制以及直射光通比例等各個方面都較為合理，性能也較為穩定。

（2）采用科學管理照明系統，合理設計建筑工程的照明方案。當建筑場所的照明容量較大，而且有集中空調，應采用照明燈具和空調回風口相結合的方式。當建筑場所有較高的照度要求或者要求改善光色，應采用混光照明的方式。應該采用淺色飾面材料，采用反射率較高的室內表面的涂料和壁紙，從而實現對光能的充分利用。在管理照明電路時，應當優先考慮光控和聲控開關。對于廣場或者路燈等照明系統，采用光控開關；而在一時需要，可以隨時熄滅的前提下，則可以采用聲控開關，達到節能的目的。

合理選擇節能電動機和熔斷器

（1）合理選擇節能電機及熔斷器

①選擇高功率和高效率電動機電動機的主要性能指標就是其功率和效率，如果選擇了功率和效率較高的電動機，就能在日常運行過程中降低電能損耗。如果將普通電動機和高效電動機對比，會發現在同樣的條件下，高效電動機會更好地實現節能的目的。因此，在工程設計中應用電氣節能技術時，應當優先選擇高效電動機。對高效電動機進行選擇時，還應當考慮電機負載率、年持續運行時間以及單機容量等等。

②選擇具有交流變頻調速的電動機我國采取的主要節能措施之一就是選擇具有交流變頻調速的電動機，有效使用交流變頻調速節電技術。合理選擇相應的變頻調速裝置就可以在電動機負載下降時，可以通過自動調節電動機的轉速，適應電動機負載的變化，進一步提高電動機輕載時的效率?？梢愿鶕妱訖C變頻的種類和電動機調速設備的具體情況，將電氣節能技術應用于建筑工程設計中，從而實現利用電動機節能的目的。

③選擇節能的軟起動器軟起動器是一種新穎的電機控制裝置，它的主要功能是電機軟起動、軟停車、輕載節能和電機保護，它的主要構成機制是使用三相反并聯閘管串接于電源與被控電機之間，以及與此相關的電子控制電路。隨著我國快速增長的經濟現狀，日新月異的科學技術的影響，智能控制系統越來越得到更廣泛的研究和應用，同時對有助于提高智能控制系統的軟起動器也提出了更高的要求。廣大技術人員高度重視起到重要驅動執行控制作用的電動機，根據它的控制方式做了改進，既能夠為智能控制打下良好基礎，又能夠充分降低電動機起動時對電網的瞬間沖擊。軟起動器必須有較好的散熱條件和完善的通風措施。軟起動器能夠連續調節電壓，因此電機驅動時起動平穩，起動結束后能夠及時投入全壓運行。軟起動器也可以通過利用反饋信息控制電機，通過改變負載的變化來及時調整電機轉速的變化。

（2）合理選擇熔斷器

電器選擇節能型低壓相對而言更具有合理性和科學性，電器性能也更為穩定。為了節能型電器的正常運轉，可以選擇更加先進的熔斷器以及熱繼電器等，對于較大容量的電動機和照明干線，應該著重考慮短路保護能力和分斷能力。通常選用RM10和RL1系列的熔斷器，它們具有較高的分斷能力；當短路電流很大時，應該采用RT0和RTl2系列的熔斷器，它們具有限流的作用。