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系統(tǒng)設計思路范文第1篇

關鍵詞：多路數(shù)據(jù)；采集系統(tǒng)；單片機

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

多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構建主要借助于單片機進行數(shù)據(jù)的收集和傳輸，整個設計包括數(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設備，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比其數(shù)據(jù)的準確率更高、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)中應用的范圍越來越大，對其設計的整體要求也就有增無減，所以相關的設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，通過完善設計的方式加以糾正，使其更加適應于現(xiàn)階段的行業(yè)應用中，滿足于市場的需要。

1系統(tǒng)硬件電路設計

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

1）以ATmega8單片機為基礎構建的控制電路；

2）LCDl2864顯示電路；

3）以MAX487為基礎構建的485通信電路；

4）以AT24C64為基礎構建的數(shù)據(jù)存儲電路和鍵盤電路；

5）A/D轉換電路。

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

由圖中電路圖顯示可知ATmega16單片機是多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的核心，其主要負責整個多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制，因此其本質上是一個八位的微處理器，且具有性能^高、功耗較低的特點，其結構是最為先進的RISC結構；因此整體的運算時間大大縮小了，且可以做到讀寫同步。ATmega16但騙子自身的驅動能力很高，在工作室5V時其I/O口的輸出電壓可達5V，每一個I/0口的輸出電流也可以達到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。但是當我們在多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計中加入ATmega16單片機之后，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度在4～20mA之間隨后變成1～5V的電壓信號輸送到單片機AD中，在轉變的過程中需要電阻的參與，所以在設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)進行采樣收集。一端的電壓輸入是以OV（GND）為基準。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)程度技術不高的人員來說中文顯示器的使用提高了工作效率。在設置多路數(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行一定的調節(jié)。單片機的PB5到B7連接鍵盤電路，從而可以確保所輸入信息的準確性，同時引腳逐一接到1K的上拉電阻上，在其程序上的設置上設定為沿觸發(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成，即產(chǎn)生串行的時鐘以及所有起始停止的信號相對應的主器件來實現(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器件構件連接在總線上而實現(xiàn)的，所以需要對于選擇器件上進行合理的配置考慮。在這一設計過程中僅僅運用了一個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)的準確信號的傳輸并確保主機中的數(shù)據(jù)的準確讀取，本次設計多路數(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，對于波特率下且距離過長的傳輸具有一定的優(yōu)勢。

2軟件設計

在對于多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計的思路中，整個系統(tǒng)控制都需要由ATmega16單片機來完成，在軟件設計的單片機中選擇ATmega16第一要完成實現(xiàn)初始化的設置，特別是對于引腳寄存器、LCD12864等進行的初始化操作。第二是依照相應的順序通過PA口對所有數(shù)據(jù)電路上的模擬電壓進行讀取，并把它轉換成相應的數(shù)字量，使其可以在LCD12864上進行中文和數(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中去。本文中所選擇的ATmega16單片機的AD轉換以及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行轉變的時候是借助逐次逼近的手段使其轉換成一個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。借助設置AD-CSRA寄存器的形式可以實現(xiàn)ADC的啟動。向ADC啟動轉換位ADSC位寫”1”運用這種方式可以進行單次的啟動轉換。對ADCS-RB寄存器的設置中要注意ADC的觸發(fā)選擇位于ADTS上因此可以依照其選擇相應的觸發(fā)源。在軟件系統(tǒng)的設置中所選擇的觸發(fā)信號產(chǎn)生一定的上跳沿的時候ADC預分頻器復位且可以進行一定的轉換，當轉換結束了之后觸發(fā)信號依舊還仍然，但是還不能自動的啟動下一次轉換。

圖2AD轉換時序圖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，驅動器D關閉，此時MAX487處于數(shù)據(jù)接收允許狀態(tài)；當TXD為低電平時，經(jīng)74HC04反向后，DE/RE為高電平，使接收器R關閉，驅動器D打開，此時MAX487處于數(shù)據(jù)發(fā)送允許狀態(tài)。具體設計如圖2：

系統(tǒng)設計思路范文第2篇

一、綜合監(jiān)測系統(tǒng)的設計思想

（1）鐵路道岔綜合監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)的功能。預設計的鐵路道岔綜合監(jiān)測系統(tǒng)將實現(xiàn)的功能為：對轉轍機表示桿的缺口狀態(tài)、機內(nèi)的溫度、濕度、轉轍機驅動的時間、液壓轉轍機的液壓以及液位等多種指標進行準確的測量和信息反饋。對道岔處轉換設備的工作狀態(tài)進行實時的監(jiān)測，是道岔轉換設備的故障能夠被及時的發(fā)現(xiàn)，在設備將要發(fā)生故障或者是故障還沒有對行車造成影響之前，及時的進行補救，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，可以采用遠程監(jiān)控的方式，對道岔出的故障進行監(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，降低維護共組人員的工作強度。

（2）采用成熟的C/S系統(tǒng)架構。所謂的C/S系統(tǒng)架構就是客戶機和服務器結構，它是一種軟件系統(tǒng)體系結構，這種結構能夠充分的利用兩端的系統(tǒng)的硬件環(huán)境優(yōu)勢，將任務合理的分配到客戶端和服務器端，降低整個系統(tǒng)的通訊開銷。這種結構的最主要優(yōu)勢特征就是：應用服務器的運行數(shù)據(jù)負荷較輕；數(shù)據(jù)的儲存和管理功能較為透明化。將該技術應用到鐵路道岔轉換設備的綜合監(jiān)測系統(tǒng)中，不僅能夠有效的降低花費在監(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。鐵路道岔綜合監(jiān)測系統(tǒng)在設計過程中采用的技術，都是發(fā)展比較成熟的技術，主要包括視頻采集技術、傳感器技術、圖像智能分析技術，這些技術不僅能夠實現(xiàn)鐵路道岔設備工作狀態(tài)的準確獲取，同時還能夠進行準確地分析，以及輸出最準確地監(jiān)測信息。采用成熟的通信技術，該技術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，有效的實現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)分機的組網(wǎng)工作。

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

二、綜合監(jiān)測系統(tǒng)架構設計

鐵路道岔綜合監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)架構設計按照“三級三層結構”進行劃分。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、電務段管理部門、車站管理部門。三層結構分別為：現(xiàn)場信息采集層、車轍數(shù)據(jù)分析層以及電務段管理層。不同層次系統(tǒng)的設計主要為：

（1）鐵路局層級系統(tǒng)設計。在該層次的系統(tǒng)中主要配置應用服務器、監(jiān)測終端以及維護工作站等多種設備。其中應用服務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)絡的形式對整個鐵路系統(tǒng)的電務段以及車站進行管理。監(jiān)控終端主要可以對各個車站的數(shù)據(jù)資料進行調看，并且能夠及時的顯示車站的預警信息和報警信息，反應鐵路現(xiàn)場的視頻和圖片信息。

（2）電務段級系統(tǒng)設計。電務段級系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫服務器、監(jiān)測終端、應用服務器以及維護工作站等多種設備，其實整個監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡中樞部分，也是整個電務段監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)資料和網(wǎng)絡通信信息的管理中心。電務段在整個系統(tǒng)中的功效相當于人的大腦，及時的對眼部獲得的信息資料進行收集、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)設計。車站級系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的基礎部分，其主要由現(xiàn)場設備、傳輸設備、管理層設備等組成，其主要功能就是轉轍機的相關工作信息進行獲取，這些信息包括：轉轍機桿的缺口狀態(tài)、其工作環(huán)境的溫度和濕度，振動的加速度、液壓、液位以及轉轍機的驅動時間等。

系統(tǒng)設計思路范文第3篇

【關鍵詞】風光互補 基站 蓄電池 節(jié)能減排

中圖分類號：TM614；TM615 文獻標識碼：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，引電距離遠且成本高。電力缺乏是開展通信網(wǎng)絡建設的巨大障礙，而且后期電力供應的穩(wěn)定性和維護的難易程度也關系到基站的正常運行和后期投入。

由于阿拉善地區(qū)具有豐富的風光資源，可采用風光互補供電系統(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，促進了循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。

2 技術原理分析

2.1 風光互補供電系統(tǒng)結構

太陽能風光互補供電系統(tǒng)主要由太陽能電池、風力發(fā)電機、蓄電池和控制器組成。其結構原理框圖如圖1所示。

2.2 風光互補電源供電系統(tǒng)的運行方式

（1）在陽光照射時，由太陽能電池發(fā)電供電；

（2）在無光照而有風時，由風力發(fā)電機發(fā)電供電；

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

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

3 風光互補供電系統(tǒng)設計思路及應用實例

3.1 風光互補供電系統(tǒng)設計思路

具體設計思路如下：

（1）根據(jù)當?shù)靥柲苜Y源和氣象條件；

（2）根據(jù)當?shù)仫L力資源條件；

（3）根據(jù)基站負荷功率；

（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/風能電站的功率。

3.2 內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)風光互補設計及應用實例

（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2 600～3 500h。由于氣象意義上的日照時數(shù)并不能完全對應太陽能電源設計時所應考慮的有效日照數(shù)，而是以日照能夠產(chǎn)生陰影為衡量標準，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)風力資源也較為豐富，加之地處高空西風環(huán)流區(qū)，全盟多大風天氣，年平均風速為3.7m/s，年平均風速變化幅度為2.9～5.0m/s，全年平均七級以上大風日數(shù)為16～58天。

（2）阿拉善盟（阿左旗）地區(qū)風光互補系統(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；

風能資源的季節(jié)性變化相對不穩(wěn)定，但風能晝夜穩(wěn)定性較好，只要有風全天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性，因此要充分利用它們的互補性，合理地優(yōu)化配置風力發(fā)電機與太陽能電池的子系統(tǒng)容量是風光互補電源供電系統(tǒng)設計的關鍵問題。

根據(jù)內(nèi)蒙古當?shù)氐臍庀笄闆r，太陽能資源豐富且相對穩(wěn)定，而風力資源較不穩(wěn)定且與風機本身的性能密切相關，可控性不高。因此，選太陽能作為主用能源，且風、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能電源，則對應的太陽能光伏板容量為：6614.35×70%≈4630Wp。

T選擇72h是為了保證當?shù)剡B續(xù)陰雨天數(shù)達不到3天時系統(tǒng)仍能可靠供電。要求補足蓄電池極限能耗的選取時間，則應結合工程投資額度進行調整。

風機提供電能為：6614.35×30%≈1984kW，配置風力發(fā)電機（含塔桿）：2套1kW，合計2kW。

2）蓄電池組配置：采用風光互補系統(tǒng)站的蓄電池組，與普通基站的蓄電池容量選擇不同。應重點考慮當?shù)剡B續(xù)無風陰雨天數(shù)，并結合通信設備的重要程度、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《通信電源設備安裝工程設計規(guī)范》中規(guī)定的計算方法，并結合蓄電池持續(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負載的配置情況如表2所示：

表2 48V/15A風光互補系統(tǒng)的配置情況

序號 設備名稱 配置參數(shù)

1 PV 4.6kWp

2 風機 1kW，2臺

3 太陽能控制器 300A系統(tǒng)1套

4 風能控制器 2臺

5 蓄電池組 48V/1 000Ah 2組

4 風光互補基站供電系統(tǒng)應用分析

4.1 經(jīng)濟性分析

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，平均每公里費用約3萬元，僅拉電費用就超過60萬元；變壓器費用、機房以及電源設備費用、空調費用超過13萬元。建設初期，投資總費用超過70萬元，且開通基站后平均每年電費1.5萬元，傳統(tǒng)農(nóng)電的費用存在前期投資大的問題。此外，拉電的建設周期長，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。

風光互補基站由于供電能量有限，盡量不使用空調。為了保證基站和蓄電池組的正常工作，一般采用風光互補供電系統(tǒng)基站的機房都建成了地下或半地下的機房，通過地熱輔助設備調節(jié)機房溫度，且風光互補基站盡量使用膠體電池。

農(nóng)電基站與風光互補基站投資對比具體如表3所示。

而對于采用太陽能風光互補型的基站，建設周期短，產(chǎn)權歸局方所有。除去建設初期投入的太陽能風光互補以及機房等配套設施的費用，后期系統(tǒng)每年還可以節(jié)省1.5萬元的電費。如果一套風光互補系統(tǒng)在網(wǎng)20年，則可以節(jié)省30萬元的電費以及高額的引電費用。

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，國務院還印發(fā)了關于《節(jié)能減排綜合性工作方案》。電力消耗在通信運營企業(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)每個風光互補型的供電站功耗約為500W，每年的耗電量超過4 000kWh，加上不用空調省下的費用，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電相當于節(jié)省0.36kgce的能耗，即相當于節(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。采用太陽能風光互補技術，可為實現(xiàn)能源結構多元化、解決好節(jié)能降耗和生態(tài)環(huán)境保護問題作出貢獻。

4.3 注意事項

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

（2）由于風機的機械運動，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難度較大，因此使用時要慎重，應制定風光互補供電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)標準，確保能夠實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀況，并更加重視該站點的防盜技術手段；

（3）風光互補供電系統(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（風能和太陽能資源）要求較高。

5 結論

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

參考文獻：

[1] 馬勇. 基站風光互補供電系統(tǒng)——設計思路、推廣應用情況[A]. 通信電源新技術論壇——2008通信電源學術研討會論文集[C]. 2008.

[2] 朱振宇. 通信基站風光互補供電系統(tǒng)設計[J]. 浙江水利水電專科學校學報， 2009（4）： 38-41.

[3] 馬也騁. 風光互補發(fā)電在通信基站節(jié)能中的應用[J]. 通信電源技術， 2012（6）： 43-45.

系統(tǒng)設計思路范文第4篇

關鍵詞：節(jié)水;節(jié)能;整體設計;經(jīng)濟合理

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文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(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)的給水設計用水量，應根據(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、娛樂設施用水量；5）道路、廣場用水量；6）公用設施用水量；7）未預見用水量及管網(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)，其水量應滿足小區(qū)內(nèi)全部用水的要求，其水壓應滿足最不利配水點的水壓要求。小區(qū)的室外給水系統(tǒng)，應盡量利用市政給水管網(wǎng)的水壓直接供水；當市政給水管網(wǎng)的水壓、水量不足時，應設置儲水調節(jié)和加壓裝置。加壓給水系統(tǒng)應根據(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備的數(shù)量、規(guī)模和水壓；應優(yōu)先利用市政水壓供水，當市政水壓不能滿足高層建筑的水壓要求時，應根據(jù)衛(wèi)生安全、經(jīng)濟節(jié)能的原則選用儲水調節(jié)和加壓的供水方案；給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)應根據(jù)建筑物用途、層數(shù)、使用要求、材料設備性能、維護管理、節(jié)約供水、能耗等因素綜合確定。不同使用性質或計費的給水系統(tǒng)，應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計流量應根據(jù)管段服務人數(shù)、用水定額及衛(wèi)生器具設置標準等因素確定。小區(qū)的給水加壓設備，當給水管網(wǎng)無調節(jié)設施時，宜采用調速泵組或額定轉速泵編組運行供水，泵組的最大出水量不應少于建筑生活給水設計流量。當建筑物內(nèi)采用高位水箱調節(jié)的生活給水系統(tǒng)時，水泵的最大出水量不應小于最大小時用水量；當生活給水系統(tǒng)采用調速泵組供水時，應按系統(tǒng)最大設計流量選泵，調速泵在額定轉速時的工作點，應位于水泵高效區(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設置伸頂通氣管，污水管出戶后，匯入室外排水干管，室外排水干管應根據(jù)小區(qū)規(guī)劃、地形標高、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設置污水集水池和污水泵提升排至室外檢查井；地下室地坪排水應設集水坑和提升裝置。污水泵宜設置排水管單獨排至室外。當綜合樓內(nèi)包含餐飲功能時，排出的含油廢水應經(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)應迅速，及時地將屋面雨水排至室外雨水管渠或地面。設計暴雨強度應按當?shù)鼗蛳噜彽貐^(qū)的暴雨強度公式計算確定。屋面雨水排水管道的排水設計重現(xiàn)期應根據(jù)建筑物的重要程度、匯水區(qū)域性質、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單獨排放，高層建筑陽臺排水系統(tǒng)應單獨設置，陽臺雨水立管底部應間接排水。屋面排水系統(tǒng)應設置雨水斗。小區(qū)內(nèi)雨水口的布置應根據(jù)地形、建筑物位置、沿道路布置。

消火栓系統(tǒng)應根據(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，利用天然水源應確保枯水期最低水位時的消防用水量，并應設置可靠的取水設施。室內(nèi)消防給水應采用高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)。當室內(nèi)消防用水量達到最大時，其水壓應滿足室內(nèi)最不利點滅火設施的要求。室外低壓給水管道的水壓，當生活、生產(chǎn)和消防用水量達到最大時，不應小于0.1MPa(從室外地面算起)，生活、生產(chǎn)用水量應按最大小時流量計算，消防用水量應按最大秒流量計算。高層建筑的消防用水總量應按室內(nèi)外消防用水量之和計算。

室外消防給水管道應布置成環(huán)狀，其進水管不宜少于兩條，并宜從兩條市政給水管道引入。消防水池的有效容量應滿足在火災延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求；當室外給水管網(wǎng)不能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容量應滿足火災延續(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。高層綜合樓的火災延續(xù)時間應按3.00小時計算。室外消火栓的距離應不大于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)應與生活、生產(chǎn)給水系統(tǒng)分開獨立設置。室內(nèi)消防給水管道應布置成環(huán)狀。室內(nèi)消防給水環(huán)狀管網(wǎng)的進水管和高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)的引入管不應小于兩根。消防豎管的布置，應保證同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱同時達到被報保護范圍內(nèi)的任何部位。消火栓的水槍充實水柱應通過水力計算確定，且建筑高度不超過100米的高層建筑不應小于10米；建筑高度超過100米的高層建筑不應小于13米。消火栓的間距應由計算確定，高層建筑不應大于30米，群房不應大于50米。當采用高壓給水系統(tǒng)時，可不設高位消防水箱；當采用臨時高壓給水系統(tǒng)時，應設高位消防水箱。消防水泵房當設在首層時，其出口宜直通室外，當設在地下室或其它樓層時，其出口應直通安全門。消防水泵房應設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按10~15L/S 計算。

自動噴淋滅火系統(tǒng)的設計，應密切結合保護對象的功能和火災特點、設置場所的火災危險等級，應根據(jù)其用途、容納物品的火災荷載及室內(nèi)空間條件等因素，后確定。應按各場所的實際情況確定系統(tǒng)選型與火災危險等級。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，并應確保持續(xù)供水時間內(nèi)的用水量。當自動噴水滅火系統(tǒng)中設有2個及以上報警閥組時，報警閥組前宜設環(huán)狀供水管道。系統(tǒng)應設獨立的供水泵，并應按一運一備或二運一備比例設備用泵。系統(tǒng)的供水泵、穩(wěn)壓泵，應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)，應設高位消防水箱，消防水箱的供水，應滿足系統(tǒng)最不利點處噴頭的最低工作壓力和噴水強度。不設高位消防水箱的建筑，系統(tǒng)應設氣壓供水設備，氣壓供水設備的有效容積，應按系統(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)應設水泵接合器，其數(shù)量應按系統(tǒng)的設計流量確定，每個水泵接合器的流量宜按10-15L/S計算。

滅火器的配置，應標明配置滅火器的類型、規(guī)格、數(shù)量及其設置位置等。滅火器的選擇應考慮下列因素：1)滅火器配置場所的火災種類；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）滅火劑對保護物品的污損程度；5）滅火器設置點的環(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)設計思路范文第5篇

關鍵詞：人工智能；高職；技能培訓

一、人工智能概述

人工智能（Anificail Intelligence）是指利用計算機軟件技術與自動化處理的技術，讓計算機能夠模擬與擴展某些人類特定智能的學科，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。智能接口技術是研究如何實現(xiàn)人類與機器的便利溝通，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)中自動生成可應用的知識的技術，在大數(shù)據(jù)時代里將會有非常廣泛的應用；主體系統(tǒng)則是指的讓計算機具備愿望，能力，選擇等心智狀態(tài)的實體，實現(xiàn)計算機的自主性。從當前的應用發(fā)展趨勢來看，在未來的5～10年內(nèi)，人工智能將會應用在教育，醫(yī)療，管理，生產(chǎn)等絕大多數(shù)的社會領域中，將推動社會的全面發(fā)展與進步。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域內(nèi)應用的前景，并提出建立一套基于人工智能的高等職業(yè)技術輔助教學系統(tǒng)的思路，方便進行人工智能應用的相關人士研究與借鑒。

二、人工智能在高職教育教學領域的典型應用及其不足

將人工智能應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用來看，主要有三種應用的層面：一是智能計算機輔助教學（ICAI），它是將人工智能的技術引入至CAI系統(tǒng)中來，實現(xiàn)更加智能化的教學支持，減輕教師的工作量。二是智能，即讓某些特定的課程與教學的內(nèi)容，由人工智能來取代教師進行授課，即時答疑，提高教學的效率；三是智能數(shù)據(jù)庫，對于課程相關的網(wǎng)絡教學資源數(shù)據(jù)庫，應用人工智能的方法進行數(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)技能教學來說，上述的三大應用領域還有些不夠契合，主要體現(xiàn)在如下的方面：

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

（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行交互。這樣在教學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)能夠實現(xiàn)教學數(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、高職技能輔助教學系統(tǒng)的設計思路

針對上述教學人工智能應用的不足，結合高等職業(yè)技術學校的教學情況，特地提出一套人工智能輔助系統(tǒng)的設計思路：

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

智能接口是為建立和諧的人機交互環(huán)境，使得人與機器之間的交流像人與人之間的交流一樣自然和方便。學習者在進行練習的過程中，無法像傳統(tǒng)的人機交互方式一樣將數(shù)據(jù)錄入至計算機中，而是需要智能系統(tǒng)通過攝像頭，運動傳感器等等高級的智能接口技術來感知學習者的活動，對活動進行分析與統(tǒng)計，并轉化為大數(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，需要根據(jù)具體的學習內(nèi)容而定。

（2）應用專家系統(tǒng)對于學習者在技能操作中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進行分析。專家系統(tǒng)是目前人工智能領域最有實效的一個領域，它是利用人工智能的技術讓計算機能夠實現(xiàn)特定領域內(nèi)的大量知識與經(jīng)驗的系統(tǒng)。利用它來對技能學習過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進行分析和挖掘，從中提煉出具有個性化的知識體系，發(fā)現(xiàn)學生與老師都沒有發(fā)覺到的某些特殊的學習狀態(tài)，能夠為進一步的學習反饋做好充分的準備。這樣可以使得學習的針對性更強，效率更高。

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

四、輔助教學系統(tǒng)的應用展望

通過應用了上述的基于人工智能的輔助教學系統(tǒng)，將對于高職院校的教學產(chǎn)生非常強大與積極的影響。首先，該系統(tǒng)可以將教師從重復機械的日常教學環(huán)境中解放出來，不再通過傳統(tǒng)的測驗，考試，交流等方式獲知學生的學習狀態(tài)，由系統(tǒng)監(jiān)控學習者在技能培訓過程中的一舉一動，自動進行學習效果的定性與定量的分析，積極地反饋給教師，從而使得教學更具備了明確的方向。其次，該系統(tǒng)也會增加技能教學的趣味性，將培訓的活動轉化為類似于電子競技的效果，學生在學習的過程中隨時可以觀察到自己的學習狀態(tài)，以及與其他同學的差異，更能夠培養(yǎng)自學的能力。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，也可以方便地擴展成為完備的高校智能管理系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]邱月，人工智能技術在計算機輔助教學中的應用[J].福建電腦，2007（08）.