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系統(tǒng)設(shè)計思路范文第1篇

關(guān)鍵詞：多路數(shù)據(jù)；采集系統(tǒng)；單片機(jī)

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）14-0214-02

多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)建主要借助于單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和傳輸，整個設(shè)計包括數(shù)據(jù)顯示、報警、數(shù)據(jù)測量和系統(tǒng)的控制四大部分，可以說現(xiàn)階段智能化的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)更是成為了電氣生產(chǎn)中不可缺失的一項綜合技術(shù)設(shè)備，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率更高、數(shù)據(jù)的采集更快，且所出現(xiàn)的故障更少，因此備受現(xiàn)階段設(shè)電氣行業(yè)的追捧。隨著我國多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在行業(yè)中應(yīng)用的范圍越來越大，對其設(shè)計的整體要求也就有增無減，所以相關(guān)的設(shè)計人員需要不斷的完善自身的專業(yè)知識，在多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實際工作中找尋到其中存在的問題，通過完善設(shè)計的方式加以糾正，使其更加適應(yīng)于現(xiàn)階段的行業(yè)應(yīng)用中，滿足于市場的需要。

1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

整個多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)備可以分為以下幾部分：

1）以ATmega8單片機(jī)為基礎(chǔ)構(gòu)建的控制電路；

2）LCDl2864顯示電路；

3）以MAX487為基礎(chǔ)構(gòu)建的485通信電路；

4）以AT24C64為基礎(chǔ)構(gòu)建的數(shù)據(jù)存儲電路和鍵盤電路；

5）A/D轉(zhuǎn)換電路。

這五部分共同構(gòu)建成了多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件電路，其具體的設(shè)計如圖1。

由圖中電路圖顯示可知ATmega16單片機(jī)是多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的核心，其主要負(fù)責(zé)整個多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制，因此其本質(zhì)上是一個八位的微處理器，且具有性能^高、功耗較低的特點，其結(jié)構(gòu)是最為先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)；因此整體的運(yùn)算時間大大縮小了，且可以做到讀寫同步。ATmega16但騙子自身的驅(qū)動能力很高，在工作室5V時其I/O口的輸出電壓可達(dá)5V，每一個I/0口的輸出電流也可以達(dá)到40mA。

由于整個系統(tǒng)的主要作用就是采集數(shù)據(jù)，所以一般需要ADC芯片的參與。但是當(dāng)我們在多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計中加入ATmega16單片機(jī)之后，由于其本身就具有8路10位A/D，所以就不需要用單獨的芯片參與了，不僅節(jié)約了成本，還提高了速度。變送器和傳感器主要以電流信號為主要方式在輸出回路中強(qiáng)度在4～20mA之間隨后變成1～5V的電壓信號輸送到單片機(jī)AD中，在轉(zhuǎn)變的過程中需要電阻的參與，所以在設(shè)計上需要在回路上增加一個250歐的電阻以彎沉該工作。AT-mega16自身攜帶ADC，因此只要和8通道的模擬多路復(fù)用器連接在一起就可以對端口A的所輸入的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣收集。一端的電壓輸入是以O(shè)V（GND）為基準(zhǔn)。ADC由AVCC引腳單獨的提供電源，AVCC和與VCC之間產(chǎn)生的偏差不得大于±0.3V。為了更好的減少噪音可以在在AREF引腳上加一個電容進(jìn)行解耦。

現(xiàn)場顯示的實現(xiàn)主要是借助于LCD12864完成的，具體來講是4位和8位相并行的一種接口方式，且2線和3線的串行也具有多種形式，同時液晶顯示器模塊是點陣圖形且具有國標(biāo)簡體中文字庫，顯示為中文文字方便信息讀取。其顯示的為128×64的分辨率，其中包含8000多個16平方點的漢字以及128個16乘以8點ASCII字符集。這一顯示電路的接口方式更為的簡單，在其指令的過程中需要的指令和操作簡潔明了，所以可以實現(xiàn)人機(jī)之間的直接中文的交流，更加方便與理解其顯示的含義所在，對于專業(yè)程度技術(shù)不高的人員來說中文顯示器的使用提高了工作效率。在設(shè)置多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時候考慮到實用性其單片機(jī)的PD口連接LCD 12864的數(shù)據(jù)線，PC3到7口連接控制的總線，其可變電阻的RV1可以對顯示屏的亮度進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。單片機(jī)的PB5到B7連接鍵盤電路，從而可以確保所輸入信息的準(zhǔn)確性，同時引腳逐一接到1K的上拉電阻上，在其程序上的設(shè)置上設(shè)定為沿觸發(fā)。

多數(shù)據(jù)線路現(xiàn)場采集的信號的儲存是借助AT24C64來實現(xiàn)的，其由64K位串行的CMOS E2PROM構(gòu)成的，且內(nèi)部具有8k的8位字節(jié)，數(shù)據(jù)傳送的控制由兩部分構(gòu)成，即產(chǎn)生串行的時鐘以及所有起始停止的信號相對應(yīng)的主器件來實現(xiàn)的。主器件或者從器件都能作為接收器或者是發(fā)送器等等，但是因為主器件自身功能在于控制數(shù)據(jù)的傳輸，是通過A0、A1和A2等構(gòu)件的共有八種情況，換句話說就是要借助器件的地址輸入端與多個AT24C64器件構(gòu)件連接在總線上而實現(xiàn)的，所以需要對于選擇器件上進(jìn)行合理的配置考慮。在這一設(shè)計過程中僅僅運(yùn)用了一個AT24C64，所以A0、A1和A2的連接還要接地。

為了保證對現(xiàn)場現(xiàn)場數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確信號的傳輸并確保主機(jī)中的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確讀取，本次設(shè)計多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時候選擇了RS485總線，這種總線自身就具有平衡發(fā)送和差分接收的特點，所以其抗干擾的能力更強(qiáng)，對于波特率下且距離過長的傳輸具有一定的優(yōu)勢。

2軟件設(shè)計

在對于多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計的思路中，整個系統(tǒng)控制都需要由ATmega16單片機(jī)來完成，在軟件設(shè)計的單片機(jī)中選擇ATmega16第一要完成實現(xiàn)初始化的設(shè)置，特別是對于引腳寄存器、LCD12864等進(jìn)行的初始化操作。第二是依照相應(yīng)的順序通過PA口對所有數(shù)據(jù)電路上的模擬電壓進(jìn)行讀取，并把它轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，使其可以在LCD12864上進(jìn)行中文和數(shù)值的顯示，且通過AT24C64將所得到的數(shù)據(jù)存儲起來，這些數(shù)據(jù)在通過485總線將數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)街鳈C(jī)中去。本文中所選擇的ATmega16單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換以及MAX487之間的通信傳遞，其他的模塊不多贅述。

ADC在對輸入的模擬電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)變的時候是借助逐次逼近的手段使其轉(zhuǎn)換成一個10位的數(shù)字量。其中最小值用字母GND表示，最大值用字母AREF表示。借助設(shè)置AD-CSRA寄存器的形式可以實現(xiàn)ADC的啟動。向ADC啟動轉(zhuǎn)換位ADSC位寫”1”運(yùn)用這種方式可以進(jìn)行單次的啟動轉(zhuǎn)換。對ADCS-RB寄存器的設(shè)置中要注意ADC的觸發(fā)選擇位于ADTS上因此可以依照其選擇相應(yīng)的觸發(fā)源。在軟件系統(tǒng)的設(shè)置中所選擇的觸發(fā)信號產(chǎn)生一定的上跳沿的時候ADC預(yù)分頻器復(fù)位且可以進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束了之后觸發(fā)信號依舊還仍然，但是還不能自動的啟動下一次轉(zhuǎn)換。

圖2AD轉(zhuǎn)換時序圖MAX487有2個控制端RE和DE，1個TYL（CMOS）數(shù)據(jù)接收RO端和1個TTL（CMOS）數(shù)據(jù)發(fā)送端DI，以及1對RS485差分信號端A和B。當(dāng)TXD為高電平時，經(jīng)74HC04反向為低電平，使得RE=0且DE=0，接收器R打開，驅(qū)動器D關(guān)閉，此時MAX487處于數(shù)據(jù)接收允許狀態(tài)；當(dāng)TXD為低電平時，經(jīng)74HC04反向后，DE/RE為高電平，使接收器R關(guān)閉，驅(qū)動器D打開，此時MAX487處于數(shù)據(jù)發(fā)送允許狀態(tài)。具體設(shè)計如圖2：

系統(tǒng)設(shè)計思路范文第2篇

一、綜合監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計思想

（1）鐵路道岔綜合監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)的功能。預(yù)設(shè)計的鐵路道岔綜合監(jiān)測系統(tǒng)將實現(xiàn)的功能為：對轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿的缺口狀態(tài)、機(jī)內(nèi)的溫度、濕度、轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動的時間、液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)的液壓以及液位等多種指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量和信息反饋。對道岔處轉(zhuǎn)換設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實時的監(jiān)測，是道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的故障能夠被及時的發(fā)現(xiàn)，在設(shè)備將要發(fā)生故障或者是故障還沒有對行車造成影響之前，及時的進(jìn)行補(bǔ)救，排除故障問題。降低行車過程中的安全隱患，提高行車的安全性以及高效性。同時，可以采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，對道岔出的故障進(jìn)行監(jiān)測和分析，有效降低人工往返監(jiān)測的工作量，在需要的時候再采取措施，降低維護(hù)共組人員的工作強(qiáng)度。

（2）采用成熟的C/S系統(tǒng)架構(gòu)。所謂的C/S系統(tǒng)架構(gòu)就是客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，它是一種軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠充分的利用兩端的系統(tǒng)的硬件環(huán)境優(yōu)勢，將任務(wù)合理的分配到客戶端和服務(wù)器端，降低整個系統(tǒng)的通訊開銷。這種結(jié)構(gòu)的最主要優(yōu)勢特征就是：應(yīng)用服務(wù)器的運(yùn)行數(shù)據(jù)負(fù)荷較輕；數(shù)據(jù)的儲存和管理功能較為透明化。將該技術(shù)應(yīng)用到鐵路道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的綜合監(jiān)測系統(tǒng)中，不僅能夠有效的降低花費(fèi)在監(jiān)測過程中的開銷，同時由于數(shù)據(jù)管理具有極大的透明性，還能夠極大的滿足維護(hù)人員以及各個層級的管理人員的需要。

（3）采用各種成熟的技術(shù)。鐵路道岔綜合監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)計過程中采用的技術(shù)，都是發(fā)展比較成熟的技術(shù)，主要包括視頻采集技術(shù)、傳感器技術(shù)、圖像智能分析技術(shù)，這些技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)鐵路道岔設(shè)備工作狀態(tài)的準(zhǔn)確獲取，同時還能夠進(jìn)行準(zhǔn)確地分析，以及輸出最準(zhǔn)確地監(jiān)測信息。采用成熟的通信技術(shù)，該技術(shù)主要用于顯示距離大于3千米的車站之間，咽喉區(qū)大量數(shù)據(jù)信息的傳輸。采用成熟的物聯(lián)組網(wǎng)技術(shù)，有效的實現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)分機(jī)的組網(wǎng)工作。

（4）系統(tǒng)能夠滿足道岔嚴(yán)酷環(huán)境的需要。設(shè)計的新的綜合監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該能夠滿足道岔工作的自然條件，即風(fēng)沙、雨雪、高低溫等，同時還應(yīng)該滿足電磁兼容性、雷擊電涌、行車引起的振動和沖擊等。

二、綜合監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

鐵路道岔綜合監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計按照“三級三層結(jié)構(gòu)”進(jìn)行劃分。所謂的三級就是三個級別的管理部門，其分別為鐵路局管理部門、電務(wù)段管理部門、車站管理部門。三層結(jié)構(gòu)分別為：現(xiàn)場信息采集層、車轍數(shù)據(jù)分析層以及電務(wù)段管理層。不同層次系統(tǒng)的設(shè)計主要為：

（1）鐵路局層級系統(tǒng)設(shè)計。在該層次的系統(tǒng)中主要配置應(yīng)用服務(wù)器、監(jiān)測終端以及維護(hù)工作站等多種設(shè)備。其中應(yīng)用服務(wù)器是整個鐵路道岔綜合監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測中心，其通過星型網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的形式對整個鐵路系統(tǒng)的電務(wù)段以及車站進(jìn)行管理。監(jiān)控終端主要可以對各個車站的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行調(diào)看，并且能夠及時的顯示車站的預(yù)警信息和報警信息，反應(yīng)鐵路現(xiàn)場的視頻和圖片信息。

（2）電務(wù)段級系統(tǒng)設(shè)計。電務(wù)段級系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、監(jiān)測終端、應(yīng)用服務(wù)器以及維護(hù)工作站等多種設(shè)備，其實整個監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中樞部分，也是整個電務(wù)段監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)資料和網(wǎng)絡(luò)通信信息的管理中心。電務(wù)段在整個系統(tǒng)中的功效相當(dāng)于人的大腦，及時的對眼部獲得的信息資料進(jìn)行收集、分析和處理，然后將如何操作的信號及時的傳輸?shù)礁鱾€工作執(zhí)行部門，對鐵路系統(tǒng)的故障進(jìn)行及時的處理，降低其對行車的安全帶來的影響。

（3）車站級系統(tǒng)設(shè)計。車站級系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，其主要由現(xiàn)場設(shè)備、傳輸設(shè)備、管理層設(shè)備等組成，其主要功能就是轉(zhuǎn)轍機(jī)的相關(guān)工作信息進(jìn)行獲取，這些信息包括：轉(zhuǎn)轍機(jī)桿的缺口狀態(tài)、其工作環(huán)境的溫度和濕度，振動的加速度、液壓、液位以及轉(zhuǎn)轍機(jī)的驅(qū)動時間等。

系統(tǒng)設(shè)計思路范文第3篇

【關(guān)鍵詞】風(fēng)光互補(bǔ) 基站 蓄電池 節(jié)能減排

中圖分類號：TM614；TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1010（2014）-03-0149-04

1 引言

內(nèi)蒙古地處我國北部，幅員遼闊，各地環(huán)境復(fù)雜多樣，阿拉善郊區(qū)和農(nóng)村基站供電以農(nóng)電為主，引電距離遠(yuǎn)且成本高。電力缺乏是開展通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的巨大障礙，而且后期電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和維護(hù)的難易程度也關(guān)系到基站的正常運(yùn)行和后期投入。

由于阿拉善地區(qū)具有豐富的風(fēng)光資源，可采用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)來解決傳統(tǒng)供電線損大、成本高的難題。這樣不但緩解了電力緊張局面，同時也實現(xiàn)了綠色能源的利用，開發(fā)了再生能源，促進(jìn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 技術(shù)原理分析

2.1 風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

太陽能風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)主要由太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池和控制器組成。其結(jié)構(gòu)原理框圖如圖1所示。

2.2 風(fēng)光互補(bǔ)電源供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式

（1）在陽光照射時，由太陽能電池發(fā)電供電；

（2）在無光照而有風(fēng)時，由風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電供電；

（3）在既有陽光照射又有風(fēng)時，被確定為優(yōu)先供電的太陽能優(yōu)先供電，在必要時投入風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以便加強(qiáng)或接替先供電的能源，維持供電；

（4）在既無陽光照射又無風(fēng)時，則由蓄電池放電供電，直到光照或風(fēng)力出現(xiàn)，蓄電池放電損失的能量得到補(bǔ)充。

3 風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)設(shè)計思路及應(yīng)用實例

3.1 風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)設(shè)計思路

具體設(shè)計思路如下：

（1）根據(jù)當(dāng)?shù)靥柲苜Y源和氣象條件；

（2）根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)力資源條件；

（3）根據(jù)基站負(fù)荷功率；

（4）根據(jù)基站目前電源配置情況；

（5）綜合以上條件合理配置太陽能/風(fēng)能電站的功率。

3.2 內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)風(fēng)光互補(bǔ)設(shè)計及應(yīng)用實例

（1）阿拉善盟（阿左旗）地區(qū)簡介

阿拉善盟地處最西端，地理坐標(biāo)為東經(jīng)97°10'～106°52'，北緯37°21'～42°47'。該區(qū)域的太陽能資源較為豐富，年日照時數(shù)達(dá)2 600～3 500h。由于氣象意義上的日照時數(shù)并不能完全對應(yīng)太陽能電源設(shè)計時所應(yīng)考慮的有效日照數(shù)，而是以日照能夠產(chǎn)生陰影為衡量標(biāo)準(zhǔn)，其計時起始時間為日出、終止時間為日落，因此計算實際日照時數(shù)應(yīng)以氣象日照時數(shù)減去3～4h為宜，即本案太陽有效日照按每天5.5h計算。阿拉善盟地區(qū)風(fēng)力資源也較為豐富，加之地處高空西風(fēng)環(huán)流區(qū)，全盟多大風(fēng)天氣，年平均風(fēng)速為3.7m/s，年平均風(fēng)速變化幅度為2.9～5.0m/s，全年平均七級以上大風(fēng)日數(shù)為16～58天。

（2）阿拉善盟（阿左旗）地區(qū)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)配置情況

兩種能源的特點如下：

太陽能資源的季節(jié)性變化相對較穩(wěn)定，但太陽能晝夜穩(wěn)定性較差，只能在白天發(fā)電，發(fā)電時間相對較短；

風(fēng)能資源的季節(jié)性變化相對不穩(wěn)定，但風(fēng)能晝夜穩(wěn)定性較好，只要有風(fēng)全天24h都可以發(fā)電。

以上兩種能源各自有其優(yōu)缺點，要想百分百的依靠太陽能或者風(fēng)能發(fā)電，其系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性都是不太理想的。其實這兩種能源存在著非常好的互補(bǔ)性，因此要充分利用它們的互補(bǔ)性，合理地優(yōu)化配置風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽能電池的子系統(tǒng)容量是風(fēng)光互補(bǔ)電源供電系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵問題。

根據(jù)內(nèi)蒙古當(dāng)?shù)氐臍庀笄闆r，太陽能資源豐富且相對穩(wěn)定，而風(fēng)力資源較不穩(wěn)定且與風(fēng)機(jī)本身的性能密切相關(guān)，可控性不高。因此，選太陽能作為主用能源，且風(fēng)、光按3：7的比例配置。

1）太陽能電源配置

太陽能電源配置可按以下公式計算：

S=JU（IT+24NI）/NHρ （1）

其配置情況具體如表1所示：

若按7：3的比例配置太陽能和風(fēng)能電源，則對應(yīng)的太陽能光伏板容量為：6614.35×70%≈4630Wp。

T選擇72h是為了保證當(dāng)?shù)剡B續(xù)陰雨天數(shù)達(dá)不到3天時系統(tǒng)仍能可靠供電。要求補(bǔ)足蓄電池極限能耗的選取時間，則應(yīng)結(jié)合工程投資額度進(jìn)行調(diào)整。

風(fēng)機(jī)提供電能為：6614.35×30%≈1984kW，配置風(fēng)力發(fā)電機(jī)（含塔桿）：2套1kW，合計2kW。

2）蓄電池組配置：采用風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)站的蓄電池組，與普通基站的蓄電池容量選擇不同。應(yīng)重點考慮當(dāng)?shù)剡B續(xù)無風(fēng)陰雨天數(shù)，并結(jié)合通信設(shè)備的重要程度、工程投資確定蓄電池持續(xù)供電時間。

蓄電池組容量的配置可按照YD/T5040-2005《通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的計算方法，并結(jié)合蓄電池持續(xù)供電時間。阿拉善盟地區(qū)考慮蓄電池持續(xù)供電時間為72h，經(jīng)計算選擇48V/1 000Ah蓄電池2組。

至此，48V/15A負(fù)載的配置情況如表2所示：

表2 48V/15A風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的配置情況

序號 設(shè)備名稱 配置參數(shù)

1 PV 4.6kWp

2 風(fēng)機(jī) 1kW，2臺

3 太陽能控制器 300A系統(tǒng)1套

4 風(fēng)能控制器 2臺

5 蓄電池組 48V/1 000Ah 2組

4 風(fēng)光互補(bǔ)基站供電系統(tǒng)應(yīng)用分析

4.1 經(jīng)濟(jì)性分析

在內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)，對于一個功率500W的基站，市電引入距離超過20公里，前期引電投資較大，平均每公里費(fèi)用約3萬元，僅拉電費(fèi)用就超過60萬元；變壓器費(fèi)用、機(jī)房以及電源設(shè)備費(fèi)用、空調(diào)費(fèi)用超過13萬元。建設(shè)初期，投資總費(fèi)用超過70萬元，且開通基站后平均每年電費(fèi)1.5萬元，傳統(tǒng)農(nóng)電的費(fèi)用存在前期投資大的問題。此外，拉電的建設(shè)周期長，一般從申請到開通需要1～2個月的時間，而且還經(jīng)常受到停電的制約。

風(fēng)光互補(bǔ)基站由于供電能量有限，盡量不使用空調(diào)。為了保證基站和蓄電池組的正常工作，一般采用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)基站的機(jī)房都建成了地下或半地下的機(jī)房，通過地?zé)彷o助設(shè)備調(diào)節(jié)機(jī)房溫度，且風(fēng)光互補(bǔ)基站盡量使用膠體電池。

農(nóng)電基站與風(fēng)光互補(bǔ)基站投資對比具體如表3所示。

而對于采用太陽能風(fēng)光互補(bǔ)型的基站，建設(shè)周期短，產(chǎn)權(quán)歸局方所有。除去建設(shè)初期投入的太陽能風(fēng)光互補(bǔ)以及機(jī)房等配套設(shè)施的費(fèi)用，后期系統(tǒng)每年還可以節(jié)省1.5萬元的電費(fèi)。如果一套風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)在網(wǎng)20年，則可以節(jié)省30萬元的電費(fèi)以及高額的引電費(fèi)用。

4.2 節(jié)能分析

目前各行業(yè)都在貫徹國家節(jié)能減排計劃，國務(wù)院還印發(fā)了關(guān)于《節(jié)能減排綜合性工作方案》。電力消耗在通信運(yùn)營企業(yè)能源消耗成本中占據(jù)很大比例。中國聯(lián)通內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)每個風(fēng)光互補(bǔ)型的供電站功耗約為500W，每年的耗電量超過4 000kWh，加上不用空調(diào)省下的費(fèi)用，比常規(guī)基站節(jié)約將近一萬多度電。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，按照每節(jié)約1kWh電相當(dāng)于節(jié)省0.36kgce的能耗，即相當(dāng)于節(jié)省了1kg廢水的排放量，同時節(jié)省了0.959kg二氧化碳和6.5g二氧化硫的排放量。一個基站每天可以節(jié)約9.86kgce，一年就是3.6tce，可減少二氧化碳排放量9.59t。具體如表4所示。

我國是能源消耗大國，也是二氧化碳等溫室氣體的排放大國，大幅削減二氧化硫等污染物排放的壓力很大。采用太陽能風(fēng)光互補(bǔ)技術(shù)，可為實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)多元化、解決好節(jié)能降耗和生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題作出貢獻(xiàn)。

4.3 注意事項

（1）適用在市電無法引入、市電不穩(wěn)或市電引入建設(shè)成本高的站點建設(shè)風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)；

（2）由于風(fēng)機(jī)的機(jī)械運(yùn)動，系統(tǒng)不可避免地會有一定的磨損，其使用壽命將較低且維護(hù)難度較大，因此使用時要慎重，應(yīng)制定風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，確保能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并更加重視該站點的防盜技術(shù)手段；

（3）風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)比普通站點所配置的電池容量要大，且通常使用膠體電池，成本較普通鉛酸電池高；

（4）受地域和氣候限制，選址時對自然環(huán)境（風(fēng)能和太陽能資源）要求較高。

5 結(jié)論

在太陽能、風(fēng)能資源比較豐富且互補(bǔ)性好的地區(qū)，太陽能風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)要比引接傳統(tǒng)市電體現(xiàn)出更好的經(jīng)濟(jì)性，且節(jié)能效果較好，可為節(jié)能減排工程作出一定的貢獻(xiàn)。選擇風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)性和可靠性方面做出評估，做好系統(tǒng)配置。

參考文獻(xiàn)：

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系統(tǒng)設(shè)計思路范文第4篇

關(guān)鍵詞：節(jié)水;節(jié)能;整體設(shè)計;經(jīng)濟(jì)合理

Abstract: To analyze the quality problems of cement in concrete construction, the key points of quality control of cement concrete construction.

Key words: cement concrete; raw material; quality control

中圖分類號：TL353+.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模發(fā)展越來越大，土地資源日益緊張，國內(nèi)出現(xiàn)了大量高層綜合樓，給排水設(shè)計不僅要滿足高層綜合樓給排水及消防用水的要求，還要做到節(jié)水、節(jié)能又要經(jīng)濟(jì)合理。

從系統(tǒng)上分，高層綜合樓的給排水系統(tǒng)主要包括：生活給水系統(tǒng)、生活污水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng)、滅火器的配置及氣體滅火系統(tǒng)。

生活給水系統(tǒng)的給水設(shè)計用水量，應(yīng)根據(jù)下列用水量確定：1）居民生活用水量；2）公共建筑用水量；3）綠化用水量；4）水景、娛樂設(shè)施用水量；5）道路、廣場用水量；6）公用設(shè)施用水量；7）未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量；8）消防用水量。其中消防用水量僅用于校核管網(wǎng)計算，不計入正常用水量。室外給水系統(tǒng)，其水量應(yīng)滿足小區(qū)內(nèi)全部用水的要求，其水壓應(yīng)滿足最不利配水點的水壓要求。小區(qū)的室外給水系統(tǒng)，應(yīng)盡量利用市政給水管網(wǎng)的水壓直接供水；當(dāng)市政給水管網(wǎng)的水壓、水量不足時，應(yīng)設(shè)置儲水調(diào)節(jié)和加壓裝置。加壓給水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑規(guī)模、建筑高度和建筑物的分布等因素確定加壓設(shè)備的數(shù)量、規(guī)模和水壓；應(yīng)優(yōu)先利用市政水壓供水，當(dāng)市政水壓不能滿足高層建筑的水壓要求時，應(yīng)根據(jù)衛(wèi)生安全、經(jīng)濟(jì)節(jié)能的原則選用儲水調(diào)節(jié)和加壓的供水方案；給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)應(yīng)根據(jù)建筑物用途、層數(shù)、使用要求、材料設(shè)備性能、維護(hù)管理、節(jié)約供水、能耗等因素綜合確定。不同使用性質(zhì)或計費(fèi)的給水系統(tǒng)，應(yīng)在引入管后分成各自對立的給水管網(wǎng)。建筑高度不超過100米的建筑的生活給水系統(tǒng)，宜采用垂直分區(qū)并聯(lián)供水或分區(qū)減壓的供水方式；建筑高度超過100米的建筑，宜采用垂直串聯(lián)供水方式。

建筑的室外給水管網(wǎng)，宜布置成環(huán)狀，或與市政供水管網(wǎng)連接成環(huán)狀網(wǎng)。環(huán)狀給水管網(wǎng)與市政給水管的連接管不宜小于兩條。室內(nèi)生活給水管道宜布置成支狀管網(wǎng)，單向供水。建筑的室外給水管道的設(shè)計流量應(yīng)根據(jù)管段服務(wù)人數(shù)、用水定額及衛(wèi)生器具設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)等因素確定。小區(qū)的給水加壓設(shè)備，當(dāng)給水管網(wǎng)無調(diào)節(jié)設(shè)施時，宜采用調(diào)速泵組或額定轉(zhuǎn)速泵編組運(yùn)行供水，泵組的最大出水量不應(yīng)少于建筑生活給水設(shè)計流量。當(dāng)建筑物內(nèi)采用高位水箱調(diào)節(jié)的生活給水系統(tǒng)時，水泵的最大出水量不應(yīng)小于最大小時用水量；當(dāng)生活給水系統(tǒng)采用調(diào)速泵組供水時，應(yīng)按系統(tǒng)最大設(shè)計流量選泵，調(diào)速泵在額定轉(zhuǎn)速時的工作點，應(yīng)位于水泵高效區(qū)的末端。

生活污水、廢水采用合流制，室內(nèi)污廢水靠重力自流排入室外污水管，衛(wèi)生間污水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管內(nèi)。污水管自上而下計，生活排水管道的立管頂端應(yīng)設(shè)置伸頂通氣管，污水管出戶后，匯入室外排水干管，室外排水干管應(yīng)根據(jù)小區(qū)規(guī)劃、地形標(biāo)高、排水流向、接管線短、埋深小，盡可能自流排出的原則確定。建筑物地下室生活排水應(yīng)設(shè)置污水集水池和污水泵提升排至室外檢查井；地下室地坪排水應(yīng)設(shè)集水坑和提升裝置。污水泵宜設(shè)置排水管單獨排至室外。當(dāng)綜合樓內(nèi)包含餐飲功能時，排出的含油廢水應(yīng)經(jīng)除油裝置處理后方可排入室外污水管網(wǎng)。

雨水排水系統(tǒng)應(yīng)迅速，及時地將屋面雨水排至室外雨水管渠或地面。設(shè)計暴雨強(qiáng)度應(yīng)按當(dāng)?shù)鼗蛳噜彽貐^(qū)的暴雨強(qiáng)度公式計算確定。屋面雨水排水管道的排水設(shè)計重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)建筑物的重要程度、匯水區(qū)域性質(zhì)、地形特點、氣象特征等因素確定。高層建筑群房屋面的雨水應(yīng)單獨排放，高層建筑陽臺排水系統(tǒng)應(yīng)單獨設(shè)置，陽臺雨水立管底部應(yīng)間接排水。屋面排水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置雨水斗。小區(qū)內(nèi)雨水口的布置應(yīng)根據(jù)地形、建筑物位置、沿道路布置。

消火栓系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑分類、耐火等級、建筑類型、層數(shù)或建筑高度等綜合確定其消火栓給水系統(tǒng)的室內(nèi)外消防用水量及水壓。消防水源可由給水管網(wǎng)、消防水池或天然水源供給，利用天然水源應(yīng)確?？菟谧畹退粫r的消防用水量，并應(yīng)設(shè)置可靠的取水設(shè)施。室內(nèi)消防給水應(yīng)采用高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)。當(dāng)室內(nèi)消防用水量達(dá)到最大時，其水壓應(yīng)滿足室內(nèi)最不利點滅火設(shè)施的要求。室外低壓給水管道的水壓，當(dāng)生活、生產(chǎn)和消防用水量達(dá)到最大時，不應(yīng)小于0.1MPa(從室外地面算起)，生活、生產(chǎn)用水量應(yīng)按最大小時流量計算，消防用水量應(yīng)按最大秒流量計算。高層建筑的消防用水總量應(yīng)按室內(nèi)外消防用水量之和計算。

室外消防給水管道應(yīng)布置成環(huán)狀，其進(jìn)水管不宜少于兩條，并宜從兩條市政給水管道引入。消防水池的有效容量應(yīng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求；當(dāng)室外給水管網(wǎng)不能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容量應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。高層綜合樓的火災(zāi)延續(xù)時間應(yīng)按3.00小時計算。室外消火栓的距離應(yīng)不大于120米，每個室外消火栓的用水量按10~15L/S計。

室內(nèi)消防給水系統(tǒng)應(yīng)與生活、生產(chǎn)給水系統(tǒng)分開獨立設(shè)置。室內(nèi)消防給水管道應(yīng)布置成環(huán)狀。室內(nèi)消防給水環(huán)狀管網(wǎng)的進(jìn)水管和高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)的引入管不應(yīng)小于兩根。消防豎管的布置，應(yīng)保證同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱同時達(dá)到被報保護(hù)范圍內(nèi)的任何部位。消火栓的水槍充實水柱應(yīng)通過水力計算確定，且建筑高度不超過100米的高層建筑不應(yīng)小于10米；建筑高度超過100米的高層建筑不應(yīng)小于13米。消火栓的間距應(yīng)由計算確定，高層建筑不應(yīng)大于30米，群房不應(yīng)大于50米。當(dāng)采用高壓給水系統(tǒng)時，可不設(shè)高位消防水箱；當(dāng)采用臨時高壓給水系統(tǒng)時，應(yīng)設(shè)高位消防水箱。消防水泵房當(dāng)設(shè)在首層時，其出口宜直通室外，當(dāng)設(shè)在地下室或其它樓層時，其出口應(yīng)直通安全門。消防水泵房應(yīng)設(shè)不少于兩條的供水管與環(huán)狀管網(wǎng)連接。水泵接合器的數(shù)量應(yīng)按室內(nèi)消防用水量經(jīng)計算確定，每個水泵接合器的流量應(yīng)按10~15L/S 計算。

自動噴淋滅火系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)密切結(jié)合保護(hù)對象的功能和火災(zāi)特點、設(shè)置場所的火災(zāi)危險等級，應(yīng)根據(jù)其用途、容納物品的火災(zāi)荷載及室內(nèi)空間條件等因素，后確定。應(yīng)按各場所的實際情況確定系統(tǒng)選型與火災(zāi)危險等級。水源可由市政消防給水管道供給，也可由消防水池或天然水源供給，并應(yīng)確保持續(xù)供水時間內(nèi)的用水量。當(dāng)自動噴水滅火系統(tǒng)中設(shè)有2個及以上報警閥組時，報警閥組前宜設(shè)環(huán)狀供水管道。系統(tǒng)應(yīng)設(shè)獨立的供水泵，并應(yīng)按一運(yùn)一備或二運(yùn)一備比例設(shè)備用泵。系統(tǒng)的供水泵、穩(wěn)壓泵，應(yīng)采用自灌式吸水方式。每組供水泵的吸水管不少于兩根。

采用臨時高壓給水系統(tǒng)的自動噴水系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)高位消防水箱，消防水箱的供水，應(yīng)滿足系統(tǒng)最不利點處噴頭的最低工作壓力和噴水強(qiáng)度。不設(shè)高位消防水箱的建筑，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)氣壓供水設(shè)備，氣壓供水設(shè)備的有效容積，應(yīng)按系統(tǒng)最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10min用水量確定。系統(tǒng)應(yīng)設(shè)水泵接合器，其數(shù)量應(yīng)按系統(tǒng)的設(shè)計流量確定，每個水泵接合器的流量宜按10-15L/S計算。

滅火器的配置，應(yīng)標(biāo)明配置滅火器的類型、規(guī)格、數(shù)量及其設(shè)置位置等。滅火器的選擇應(yīng)考慮下列因素：1)滅火器配置場所的火災(zāi)種類；2）滅火器配置場所的危險等級；3）滅火器的滅火效能和通用性；4）滅火劑對保護(hù)物品的污損程度；5）滅火器設(shè)置點的環(huán)境溫度；6）使用滅火器人員的體能。在同一滅火器配置場所，宜選用相同類型和操作方法的滅火器。

系統(tǒng)設(shè)計思路范文第5篇

關(guān)鍵詞：人工智能；高職；技能培訓(xùn)

一、人工智能概述

人工智能（Anificail Intelligence）是指利用計算機(jī)軟件技術(shù)與自動化處理的技術(shù)，讓計算機(jī)能夠模擬與擴(kuò)展某些人類特定智能的學(xué)科，最近幾年來發(fā)展非常迅猛，在智能接口，數(shù)據(jù)挖掘，主體系統(tǒng)等方面取得了豐碩的成果。智能接口技術(shù)是研究如何實現(xiàn)人類與機(jī)器的便利溝通，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了文字，語音，自然語言理解等方面實用化的功能。數(shù)據(jù)挖掘則是如何從大量不完備的數(shù)據(jù)中自動生成可應(yīng)用的知識的技術(shù)，在大數(shù)據(jù)時代里將會有非常廣泛的應(yīng)用；主體系統(tǒng)則是指的讓計算機(jī)具備愿望，能力，選擇等心智狀態(tài)的實體，實現(xiàn)計算機(jī)的自主性。從當(dāng)前的應(yīng)用發(fā)展趨勢來看，在未來的5～10年內(nèi)，人工智能將會應(yīng)用在教育，醫(yī)療，管理，生產(chǎn)等絕大多數(shù)的社會領(lǐng)域中，將推動社會的全面發(fā)展與進(jìn)步。在本文中，作者將以高職技能教育為切面，分析人工智能在該領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的前景，并提出建立一套基于人工智能的高等職業(yè)技術(shù)輔助教學(xué)系統(tǒng)的思路，方便進(jìn)行人工智能應(yīng)用的相關(guān)人士研究與借鑒。

二、人工智能在高職教育教學(xué)領(lǐng)域的典型應(yīng)用及其不足

將人工智能應(yīng)用到教育方面是很久以來的教育現(xiàn)代化的熱點，從最近幾年來的人工智能在教育方面的應(yīng)用來看，主要有三種應(yīng)用的層面：一是智能計算機(jī)輔助教學(xué)（ICAI），它是將人工智能的技術(shù)引入至CAI系統(tǒng)中來，實現(xiàn)更加智能化的教學(xué)支持，減輕教師的工作量。二是智能，即讓某些特定的課程與教學(xué)的內(nèi)容，由人工智能來取代教師進(jìn)行授課，即時答疑，提高教學(xué)的效率；三是智能數(shù)據(jù)庫，對于課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用人工智能的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提高數(shù)據(jù)庫的訪問速度與交互功能，便于快速搜索與整理數(shù)據(jù)。但是對于高等職業(yè)技能教學(xué)來說，上述的三大應(yīng)用領(lǐng)域還有些不夠契合，主要體現(xiàn)在如下的方面：

（1）對于學(xué)習(xí)者的活動流程的監(jiān)控與記錄能力不夠。傳統(tǒng)的CAI系統(tǒng)，側(cè)重于對理論思維知識的輔助教學(xué)，而對于學(xué)習(xí)者的身體活動的記錄能力不佳，這樣無法即時準(zhǔn)確地保存技能學(xué)習(xí)過程中與身體活動相關(guān)的數(shù)據(jù)。眾所周知，技能的教學(xué)是與學(xué)習(xí)者身體的活動相關(guān)聯(lián)的，行動數(shù)據(jù)的獲取量不足就會導(dǎo)致無法對學(xué)習(xí)者的技能及其效果進(jìn)行評估與糾偏。

（2）與使用者的交互功能不佳。傳統(tǒng)的人工智能交互是文本與圖像，雖然簡單直觀但形式單一，還無法通過生動的語音和動作與使用者進(jìn)行交互。這樣在教學(xué)輔助方面的效果不盡如人意。

（3）智能水平有待于提升。現(xiàn)代的人工智能輔助系統(tǒng)，雖然已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)的排序、統(tǒng)計、匯總等簡單的操作，但是離真正智能化的工作還有一定的差距。系統(tǒng)無法根據(jù)學(xué)生操作的具體情況做出個性化的情況統(tǒng)計分析，提出個性化的建議。在即時交互方面也還有很大的提升空間。

三、高職技能輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計思路

針對上述教學(xué)人工智能應(yīng)用的不足，結(jié)合高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教學(xué)情況，特地提出一套人工智能輔助系統(tǒng)的設(shè)計思路：

（1）使用高級的智能接口技術(shù)實現(xiàn)行動數(shù)據(jù)的采集。

智能接口是為建立和諧的人機(jī)交互環(huán)境，使得人與機(jī)器之間的交流像人與人之間的交流一樣自然和方便。學(xué)習(xí)者在進(jìn)行練習(xí)的過程中，無法像傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式一樣將數(shù)據(jù)錄入至計算機(jī)中，而是需要智能系統(tǒng)通過攝像頭，運(yùn)動傳感器等等高級的智能接口技術(shù)來感知學(xué)習(xí)者的活動，對活動進(jìn)行分析與統(tǒng)計，并轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)存放至海量數(shù)據(jù)庫中。至于具體采用哪種智能接口技術(shù)，需要根據(jù)具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容而定。

（2）應(yīng)用專家系統(tǒng)對于學(xué)習(xí)者在技能操作中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。專家系統(tǒng)是目前人工智能領(lǐng)域最有實效的一個領(lǐng)域，它是利用人工智能的技術(shù)讓計算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)特定領(lǐng)域內(nèi)的大量知識與經(jīng)驗的系統(tǒng)。利用它來對技能學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，從中提煉出具有個性化的知識體系，發(fā)現(xiàn)學(xué)生與老師都沒有發(fā)覺到的某些特殊的學(xué)習(xí)狀態(tài)，能夠為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)反饋做好充分的準(zhǔn)備。這樣可以使得學(xué)習(xí)的針對性更強(qiáng)，效率更高。

（3）使用智能檢索與生成技術(shù)對于分析結(jié)果進(jìn)行輸出與展示。通過使用人工智能的檢索系統(tǒng)，可以快速地對分析的結(jié)果進(jìn)行展示，可以利用網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，用生動形象的方式將結(jié)果展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者或教師面前，方便掌握學(xué)習(xí)的過程。

四、輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用展望

通過應(yīng)用了上述的基于人工智能的輔助教學(xué)系統(tǒng)，將對于高職院校的教學(xué)產(chǎn)生非常強(qiáng)大與積極的影響。首先，該系統(tǒng)可以將教師從重復(fù)機(jī)械的日常教學(xué)環(huán)境中解放出來，不再通過傳統(tǒng)的測驗，考試，交流等方式獲知學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，由系統(tǒng)監(jiān)控學(xué)習(xí)者在技能培訓(xùn)過程中的一舉一動，自動進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的定性與定量的分析，積極地反饋給教師，從而使得教學(xué)更具備了明確的方向。其次，該系統(tǒng)也會增加技能教學(xué)的趣味性，將培訓(xùn)的活動轉(zhuǎn)化為類似于電子競技的效果，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中隨時可以觀察到自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以及與其他同學(xué)的差異，更能夠培養(yǎng)自學(xué)的能力。第三，該系統(tǒng)可以與現(xiàn)有的高職院校校園網(wǎng)實現(xiàn)無縫的對接，將全院校的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的智能加工與挖掘，可以更加方便高職院校的管理工作，也可以方便地擴(kuò)展成為完備的高校智能管理系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱月，人工智能技術(shù)在計算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用[J].福建電腦，2007（08）.