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時(shí)間:2023-03-25 11:31:07
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇監(jiān)控技術(shù)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1引言
我國(guó)北方地區(qū)冬季供暖普遍采用集中供熱方式。通常一個(gè)城市有幾個(gè)區(qū)域供熱網(wǎng),一個(gè)區(qū)域供熱網(wǎng)包含有幾十個(gè)到上百個(gè)換熱站。為了使熱網(wǎng)盡可能地在最佳工況下穩(wěn)定運(yùn)行,熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)需要將各換熱站的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送給調(diào)度中心,以便調(diào)度人員隨時(shí)了解各換熱站的工作狀況和有關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的熱能統(tǒng)一調(diào)配。
熱網(wǎng)的特點(diǎn)是點(diǎn)多面廣,距離較遠(yuǎn),現(xiàn)場(chǎng)情況千差萬別。因此,我國(guó)多數(shù)城市的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)都沒有專門鋪設(shè)通信線路,而是采用數(shù)傳電臺(tái)或電話線撥號(hào)上網(wǎng)【1-3】。采用數(shù)傳電臺(tái)作通信設(shè)備,需要向無線電管委會(huì)申請(qǐng)專用頻點(diǎn),易受風(fēng)雨雷電的影響,需要人工巡查維護(hù),并且由于體積大和發(fā)射功率大,易對(duì)儀表運(yùn)行造成干擾。利用電話線撥號(hào)上網(wǎng)方式,雖然安裝費(fèi)用低,但運(yùn)行期間電話費(fèi)很高,速度不穩(wěn)定,也無法很好的滿足系統(tǒng)需要。
針對(duì)上述兩種通信方式存在的不足,本文采用GPRS無線通信方式予以解決。GPRS是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展的一種新的承載業(yè)務(wù),目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)【4】?,F(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)可以提供全面的GPRS覆蓋。GPRS網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)【5】:永遠(yuǎn)在線、按流量計(jì)費(fèi)、高速傳輸、組網(wǎng)簡(jiǎn)單靈活、維護(hù)便捷、使用安全。因此,使用GPRS構(gòu)建熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),可以充分彌補(bǔ)現(xiàn)有通信方式的不足。
2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與總體方案設(shè)計(jì)
熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)由換熱站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控設(shè)備、GPRS通訊終端和調(diào)度中心組成。系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程一般分為以下幾個(gè)步驟:
(1)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控設(shè)備實(shí)時(shí)采集熱網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析,根據(jù)分析結(jié)果對(duì)換熱站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié);
(2)響應(yīng)GPRS通訊終端的數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求,將采集處理后的數(shù)據(jù)上傳給通訊終端。通訊終端將數(shù)據(jù)打成IP包,通過GPRS網(wǎng)絡(luò),經(jīng)Internet發(fā)送至調(diào)度中心;
(3)調(diào)度中心軟件將IP包解包,還原數(shù)據(jù),并根據(jù)熱網(wǎng)總體運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
本文主要設(shè)計(jì)通訊終端和調(diào)度中心兩部分。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括終端硬件電路設(shè)計(jì)、TCP/IP協(xié)議處理、終端與調(diào)度中心的互聯(lián)、調(diào)度中心的網(wǎng)絡(luò)接入與功能實(shí)現(xiàn)等。
3GPRS通訊終端設(shè)計(jì)
3.1硬件電路設(shè)計(jì)
通訊終端的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示,其中最主要的是微處理器和GPRS模塊。本設(shè)計(jì)采用PhilipsLPC2106作為微處理器,它是一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤的ARM7TDMI-SCPU??紤]到其內(nèi)部已帶有一個(gè)64KB的SRAM和一個(gè)128KB的高速Flash,因此無需外擴(kuò)存儲(chǔ)器。
GPRS模塊選用SiemensMC39i,可工作于EGSM900和GSM1800兩種模式,支持語音、短消息、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和傳真等。模塊內(nèi)集成天線、RF和基帶處理器等,支持標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口,外接SIM卡。它支持AT指令集,與微處理器的接口比較簡(jiǎn)單。
圖2通訊終端硬件結(jié)構(gòu)圖
本系統(tǒng)擴(kuò)展了RS232和RS485通訊接口,采用LPC2106的UART0口來實(shí)現(xiàn)。RS232接口用于終端與PC機(jī)進(jìn)行通訊,主要用于系統(tǒng)調(diào)試;RS485接口用于終端與用戶設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊。整個(gè)系統(tǒng)的輸入電壓為高質(zhì)量的5V直流穩(wěn)壓電源,共需要4種電壓。CPU內(nèi)核電壓為1.8V,I/O口電壓為3.3V;MC39i電壓范圍是3.3~4.8V,取4.3V供電;其余部分5V供電。
3.2終端軟件設(shè)計(jì)
終端軟件設(shè)計(jì)采用在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)下編程的方法,軟件結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)功能模塊:終端初始化模塊、GPRS通信初始化模塊、TCP/IP協(xié)議處理模塊和應(yīng)用程序模塊等。
為了節(jié)省費(fèi)用,通信終端采用了動(dòng)態(tài)IP地址分配方式,即終端每次上電后GPRS網(wǎng)絡(luò)為其分配動(dòng)態(tài)IP地址和端口號(hào),終端將此動(dòng)態(tài)IP地址和端口號(hào)發(fā)給調(diào)度中心,以便于調(diào)度中心訪問。終端需要定時(shí)向調(diào)度中心注冊(cè),以維持先前動(dòng)態(tài)分配的IP地址和端口號(hào)。
終端上電或復(fù)位后,首先等待參數(shù)配置命令,如果收到配置命令,則進(jìn)入配置狀態(tài);否則,讀取片內(nèi)用戶Flash中保存的配置信息。接著通過串口向GPRS無線模塊發(fā)送相應(yīng)的AT指令,GPRS終端開始進(jìn)行撥號(hào)和PPP協(xié)商過程。當(dāng)PPP協(xié)商成功,無線模塊登錄網(wǎng)絡(luò)成功后,系統(tǒng)通過加載PPP/TCP/UDP/IP等協(xié)議,同中心建立起Socket連接,數(shù)據(jù)的雙向傳輸通道建立,系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)送接收用戶數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)上報(bào)故障和定時(shí)向中心注冊(cè)的循環(huán)狀態(tài)。
4調(diào)度中心設(shè)計(jì)
調(diào)度中心的主要功能是:接收各換熱站通訊終端發(fā)來的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理;保存各終端的動(dòng)態(tài)IP地址,監(jiān)視各終端的狀態(tài);維護(hù)熱網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù),提供用戶數(shù)據(jù)查詢、打印報(bào)表;實(shí)現(xiàn)調(diào)度與遠(yuǎn)程控制等。
這些主要功能由軟件實(shí)現(xiàn),使用了VB6.0進(jìn)行開發(fā)。軟件設(shè)計(jì)主要包括6個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能模塊:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊、遠(yuǎn)程控制模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、換熱站自動(dòng)上傳報(bào)警信號(hào)處理模塊,如圖4所示。
調(diào)度中心有以下幾種組網(wǎng)方式:光纖專線方式;ADSL方式,中心需要申請(qǐng)一個(gè)固定的IP地址,或使用動(dòng)態(tài)IP地址+域名;GPRSMODEM方式,使用SIM卡綁定固定IP地址的方式。本系統(tǒng)采用ADSL+固定IP地址的接入方式。在對(duì)GPRS通訊終端進(jìn)行配置時(shí),寫入這個(gè)固定的IP地址,這樣終端一開機(jī)就能自動(dòng)與調(diào)度中心進(jìn)行通信。調(diào)度中心數(shù)據(jù)收發(fā)的流程如圖5所示。
圖4調(diào)度中心軟件功能
圖5調(diào)度中心數(shù)據(jù)收發(fā)流程圖
5結(jié)束語
城市集中供熱行業(yè)中,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)監(jiān)控?zé)峋W(wǎng)的運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)能源的充分利用,減小環(huán)境污染。同數(shù)傳電臺(tái)相比,利用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)可靠性高,在建設(shè)成本和維護(hù)成本上都有很大的優(yōu)勢(shì),對(duì)于供熱企業(yè)提高工作效率和生產(chǎn)管理水平、保證供熱質(zhì)量和熱網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。隨著GPRS網(wǎng)絡(luò)的完善和費(fèi)用的進(jìn)一步降低,基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的熱網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)將得到更廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]丁艷華.熱網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].城市公共事業(yè),2005,19卷2期:34~37
[2]林艷,楊建華等.集中供熱監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].控制工程,2003,10卷6刊:539~541
0引言
隨著智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystem,簡(jiǎn)稱ITS)在大中城市的推廣和電子監(jiān)控技術(shù)的飛速發(fā)展,公交管理部門不但需要了解車輛所在位置和車輛行駛狀況等信息,還希望能獲取現(xiàn)場(chǎng)的圖像,直觀地了解車輛運(yùn)營(yíng)情況,這要求公交車有一個(gè)完整的電子監(jiān)控系統(tǒng)。
公交車電子監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合了行駛記錄儀、GPS定位系統(tǒng)、車載數(shù)字視頻監(jiān)控等功能,采用下列先進(jìn)技術(shù):汽車電子技術(shù)、數(shù)字視音頻編碼技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、惡劣環(huán)境下大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)等,為城市公交集中調(diào)度管理和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控提供完整的解決方案。公交車電子監(jiān)控系統(tǒng)不但是城市智能交通系統(tǒng)的重要組成,也是城市治安監(jiān)控系統(tǒng)重要的補(bǔ)充。
1公交車電子監(jiān)控系統(tǒng)
公交車電子監(jiān)控系統(tǒng)由車載終端機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、中心調(diào)度管理平臺(tái)等幾部分組成。
系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如下圖所示:
1.1車載終端機(jī)
車載終端機(jī)對(duì)視頻信號(hào)、GPS衛(wèi)星定位信號(hào)、行駛記錄儀和報(bào)警信號(hào)進(jìn)行采集、分析、處理和保存,重要數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至管理中心。
公交車電子監(jiān)控終端機(jī)主體是車載硬盤錄像機(jī),硬盤錄像機(jī)將前端攝像機(jī)采集的模擬視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼壓縮、存儲(chǔ),并接入GPS接收機(jī)和車輛行駛記錄儀相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在硬盤中,重要數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)上傳,歷史數(shù)據(jù)可備事后調(diào)查使用。
1.2無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
無線網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),負(fù)責(zé)終端到中心的數(shù)據(jù)傳輸。車載終端對(duì)采集到的數(shù)據(jù)分析整理后,通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的平臺(tái)將車輛行駛信息、GPS定位信息、車內(nèi)視頻圖像等網(wǎng)傳至調(diào)度管理中心,供管理人員調(diào)度使用。
1.3中心調(diào)度管理平臺(tái)
中心調(diào)度管理平臺(tái)由管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、GIS電子地圖服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器等組成。對(duì)車載終端機(jī)和指揮中心主機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理,系統(tǒng)還可接入公安110指揮中心,在發(fā)生重大事件時(shí)可及時(shí)上傳相關(guān)數(shù)據(jù),供相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)做出判斷決策。
2公交車監(jiān)控相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
公交車監(jiān)控結(jié)合了多項(xiàng)先進(jìn)的電子技術(shù),包括衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字視頻編碼技術(shù)、惡劣環(huán)境下大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、無線網(wǎng)傳技術(shù)和娛樂節(jié)目廣播功能等。
2.1衛(wèi)星定位技術(shù)
車載終端機(jī)將接收到的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositionSystem)的定位信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)定時(shí)發(fā)送至公交調(diào)度管理中心,車輛調(diào)度管理人員在指揮中心可獲取公交車輛的行駛軌跡、速度和方向等信息,并做出調(diào)度決策。
2.2數(shù)字視頻編碼技術(shù)
數(shù)字視頻編碼算法從最早的MPEG-1發(fā)展到目前的MPEG-4和H.264。車載監(jiān)控對(duì)視頻數(shù)據(jù)編碼壓縮比要求高,采用最先進(jìn)的H.264編碼技術(shù)比MPEG-4
壓縮效率提高30%以上,是目前最優(yōu)秀的編碼方式,適用于低碼流下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和窄帶寬(如:無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境)下網(wǎng)絡(luò)傳輸。在CDMA無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用H.264編碼技術(shù),可實(shí)現(xiàn)CIF格式(352×288)的圖像每秒4~6幀的視頻圖像效果。
隨著硬盤容量的不斷增大,錄像時(shí)間和內(nèi)容也越來越長(zhǎng)、越來越多,三路視頻錄像CIF格式使用160GB的硬盤可使用15天左右,在硬盤錄滿后還能對(duì)錄像進(jìn)行覆蓋,循環(huán)使用硬盤空間。
2.3惡劣環(huán)境下大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)
公交運(yùn)行在顛簸、振動(dòng)的環(huán)境下,對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)非常不利。目前,國(guó)內(nèi)外硬盤錄像機(jī)廠家針對(duì)硬盤減振問題主要使用橡膠、彈簧等原料做成的避振器械對(duì)硬盤或整機(jī)進(jìn)行減振;也有的廠家在機(jī)械減振的同時(shí)加入電子減振功能,即在機(jī)械減振的基礎(chǔ)上,使用電子振動(dòng)感應(yīng)器獲取外部沖擊信號(hào),收到?jīng)_擊信號(hào)后驅(qū)動(dòng)硬盤磁頭部分復(fù)位到安全區(qū)域,避免振動(dòng)對(duì)硬盤的損壞。采用對(duì)硬盤進(jìn)行減振處理或使用抗振效果好的FLASH閃存,可達(dá)到數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)的效果。
2.4無線網(wǎng)傳技術(shù)
由于公交車移動(dòng)范圍大,需要車載終端具備無線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能,將實(shí)時(shí)定位信息和視頻圖像傳輸至指揮中心,同時(shí)駕駛員和中心可通過無線傳輸模塊的語音功能進(jìn)行交互。目前,可提供的無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有中國(guó)移動(dòng)的GPRS/EDGE網(wǎng)絡(luò)和中國(guó)聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)。下表對(duì)運(yùn)營(yíng)商的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸理論速度進(jìn)行比較:
無線網(wǎng)絡(luò)傳輸理論速度比較表
傳輸方式理論上行速率實(shí)際測(cè)試速率
GPRS85.6Kbps≥20Kbps
CDMA153.6Kbps≥60Kbps
EDGE118Kbps≥50Kbps
從上表來看,目前運(yùn)營(yíng)商的無線網(wǎng)絡(luò)速度不是很高,只能傳輸單幀或低幀率(2~6幀)的視頻流信號(hào),視頻圖像流暢性不好,管理中心只能從低幀率的圖像獲取車輛基本運(yùn)營(yíng)情況,并做出相應(yīng)的判斷。在未來3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成后,隨著網(wǎng)絡(luò)速率提高,視頻圖像效果將會(huì)得到成倍的改善。
2.5娛樂節(jié)目廣播功能
車載終端可以使用剩余的硬盤空間進(jìn)行娛樂節(jié)目廣播,5GB的硬盤空間可記錄20小時(shí)以上的視頻節(jié)目。不少車載硬盤錄像機(jī)廠家在產(chǎn)品中加入了娛樂播放功能,利用多余的硬盤空間存儲(chǔ)錄像節(jié)目,為公交公司提供公交車內(nèi)廣告和娛樂節(jié)目播放,做到一機(jī)多用,以提高設(shè)備利用率。
3小結(jié)
公交車電子監(jiān)控系統(tǒng)將分散的多個(gè)子模塊集中到一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行統(tǒng)一管理,全方位地監(jiān)控公交車運(yùn)營(yíng)情況;公交調(diào)度管理人員利用該系統(tǒng)可直觀的了解車輛上運(yùn)行狀況,并可調(diào)用視頻圖像和語音對(duì)講功能和司機(jī)進(jìn)行交流。該技術(shù)既節(jié)約了公交公司電子附加設(shè)備的支出,又減少維護(hù)管理人員,還可利用車載機(jī)的娛樂節(jié)目播放功能播放廣告以提高公司收入。
公交電子監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的社會(huì)效益,安裝電子監(jiān)控系統(tǒng)的公交車發(fā)生搶劫、盜竊等事件時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警,將視頻圖像直接上傳至110指揮中心,公安部門可以盡快部署警力以應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。公交電子監(jiān)控系統(tǒng)可增強(qiáng)乘客的安全感,對(duì)公交車輛上的犯罪行為起到威懾作用。
1概述
圖像監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)、郵電、銀行等部門應(yīng)用較多,在電力系統(tǒng)的應(yīng)用尚處于初期和推廣階段。該系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)攝得的圖像通過一定的通訊通道傳到監(jiān)視中心,即可以清晰地看到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。圖像監(jiān)控在電力系統(tǒng)中有以下功能和特點(diǎn):
(1)適用于無人值班變電所,監(jiān)視變電所的設(shè)備運(yùn)行和操作狀況、發(fā)熱情況,解決防火、防盜問題,并逐漸與操作人員現(xiàn)場(chǎng)操作的遠(yuǎn)方監(jiān)視相結(jié)合,必要時(shí)各監(jiān)控中心的圖像信息數(shù)據(jù)要上局計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),供網(wǎng)絡(luò)用戶察看。
(2)由于變電所之間距離較遠(yuǎn),通常幾十公里,甚至上百公里,通訊是用光纖、微波或電話線等方式進(jìn)行連接,圖像信號(hào)傳到監(jiān)控中心必須經(jīng)過壓縮和解壓縮,因此圖像質(zhì)量較之現(xiàn)場(chǎng)的模擬信號(hào)稍有損失,必須選擇好的壓縮和解壓縮的方式以盡量減少圖像的損失。
(3)變電所設(shè)備的圖像監(jiān)視以靜態(tài)物體為主,
動(dòng)態(tài)物體為輔(如操作、防盜等);監(jiān)視平時(shí)需登高或帶電位置的設(shè)備情況,如滲油、發(fā)熱、冒煙等狀況;電力大樓的各管理、監(jiān)視用戶通過MIS網(wǎng)的終端進(jìn)行監(jiān)控。
(4)要有撤防和布防功能。當(dāng)變電所有人工作時(shí),要撤防,以免誤報(bào)警。當(dāng)變電所位于無人狀態(tài)時(shí),要布防。
(5)控制功能的主要對(duì)象是云臺(tái)和鏡頭,包括云臺(tái)的左右旋轉(zhuǎn)、上下俯仰、鏡頭聚焦、光圈調(diào)整和變焦變倍功能。對(duì)于多個(gè)云臺(tái)和鏡頭的控制,一般采用諸如89C51,8031等單片機(jī)加以選擇和控制。
2電力系統(tǒng)圖像監(jiān)控的組成
無人值班變電所的圖像監(jiān)控主要由攝像機(jī)、云臺(tái)、編碼器、解碼器、畫面分割器、視頻監(jiān)視器等部分組成。另外,還需與照明系統(tǒng)和防火、防盜系統(tǒng)相結(jié)合,成為一個(gè)完整的監(jiān)控系統(tǒng)。
2.1攝像機(jī)(包括云臺(tái))
攝像機(jī)可分為:黑白、彩色、廣角、調(diào)焦、一體化等多種,適用于不同情況,技術(shù)參數(shù)也各不相同,黑白攝像機(jī)適用于光線不充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū),可選的分辨率通常高于彩色攝像機(jī)。彩色攝像機(jī)可以觀察設(shè)備的紅綠燈等情況。一般在變電所采用彩色攝像機(jī),經(jīng)費(fèi)緊張或攝像機(jī)數(shù)目較多時(shí),在電容器室、電纜層等地可采用黑白攝像機(jī);門廳可采用廣角鏡頭的攝像機(jī);控制室、開關(guān)室宜采用連帶鏡頭、自動(dòng)光圈的攝像機(jī),對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)后能迅速自動(dòng)調(diào)整,不會(huì)因支架的抖動(dòng)或人工因素造成調(diào)整困難;球型一體化攝像機(jī)是將攝像機(jī)、光學(xué)鏡頭、全方位云臺(tái)、解碼驅(qū)動(dòng)器以及附屬的底座和防護(hù)罩,集成在一個(gè)單元中,可以嵌入天花板、吸頂安裝或支架安裝,適用于室外和主控室墻壁距監(jiān)控屏較遠(yuǎn)的地區(qū)。室外攝像機(jī)還可內(nèi)置自動(dòng)溫感排風(fēng)和自動(dòng)防霜裝置,可進(jìn)行64點(diǎn)全方位預(yù)置,隨時(shí)對(duì)2~3臺(tái)主變油位、中性點(diǎn)閘刀、電容器以及圍墻外場(chǎng)景進(jìn)行監(jiān)視,總體上降低成本。
此外由于壓縮方式對(duì)圖像的限制,如果圖像傳遞后清晰度最高只能做到640×480,則攝像機(jī)的只要選擇480線水平清晰度即可,不必選擇太高清晰度,以免增加造價(jià)。
2.2視頻監(jiān)視器
監(jiān)視器可分多種:工業(yè)監(jiān)視器、電腦屏幕、電視機(jī)、數(shù)十臺(tái)監(jiān)視器組成的電視墻等,可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。一般采用計(jì)算機(jī)作為監(jiān)視器的,易于操作和控制,由于要顯示多畫面圖像,宜采用17英寸以上的屏幕。采用電視機(jī)作為監(jiān)視器,價(jià)格便宜,但圖像線數(shù)較低,對(duì)圖像要求較低的場(chǎng)合比較適用;工業(yè)監(jiān)視器清晰度較好,但控制和調(diào)節(jié)參數(shù)的靈活度不如計(jì)算機(jī),條件允許的情況下可以采用計(jì)算機(jī)和工業(yè)監(jiān)視器并用的方式。
2.3畫面分割器
使用畫面分割器能同時(shí)顯現(xiàn)前端多個(gè)攝像機(jī)輸出的畫面。它分為固定式的四畫面分割器和4個(gè)以上的多畫面分割器。在監(jiān)控室用計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)視時(shí),易采用4畫面分割設(shè)備,既使每個(gè)畫面比較清晰,容易觀察,又可以觀看多個(gè)圖像;4個(gè)以上的畫面比較小,且設(shè)備的價(jià)格比較高。
2.4編解碼設(shè)備及相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)
遠(yuǎn)程的圖像傳輸涉及到圖像的壓縮和解壓縮,一般編碼器放置在變電所的控制室內(nèi),將現(xiàn)場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)壓縮為數(shù)字信號(hào),傳送到監(jiān)控中心,解碼器放置在監(jiān)控中心,解開壓縮的數(shù)據(jù)。編碼器和解碼器是互相對(duì)應(yīng)的。有一對(duì)一的配置方式,也有一對(duì)多的配置方式?;谥鳈C(jī)的視頻圖像壓縮技術(shù)有面向硬件的和面向軟件的(如Intel的In-deo)兩大類。面向硬件的是基于DCT變換(離散余弦變換)等,有如下三種不同的算法:
(1)視頻圖像壓縮算法DVI(數(shù)字視頻交互),壓縮后圖像數(shù)據(jù)率為1.5Mbps。
(2)用于綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)通信中的H.261算法。
(3)用于動(dòng)態(tài)圖像壓縮的MPEG標(biāo)準(zhǔn),目前有MPEG1,MPEG2,MPEG4三種算法。其中MPEG1的圖像質(zhì)量與家用電視系統(tǒng)相近,壓縮后的數(shù)據(jù)率為1Mbps~2Mbps,亮度信號(hào)的分辨率為360×240,色度信號(hào)的分辨率為180×120,每秒30幀。MPEG2算法的原始目標(biāo)是對(duì)每秒30幀的720×572分辨率的視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮,壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸速率為5Mbps~10Mbps。
目前應(yīng)用較多的為H.261,MPEG1和MPEG2三種方式,由于變電所的圖像是靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相結(jié)合,以靜態(tài)為主,因此三種方式都適合,當(dāng)然,高倍率的數(shù)據(jù)壓縮是以損失原始數(shù)據(jù)信息量為代價(jià)的,會(huì)影響到傳輸圖像的質(zhì)量。
3圖像監(jiān)控系統(tǒng)方案的比較
3.1監(jiān)控與通訊
(1)監(jiān)控方式
1)由調(diào)度或監(jiān)控中心(在局大樓內(nèi))統(tǒng)一監(jiān)視、控制,適用于變電所數(shù)量不多,分布較集中的電力局。
2)由若干監(jiān)控中心分別監(jiān)控變電所,再將圖像上傳到局大樓的方式,三級(jí)結(jié)構(gòu),適用于變電所數(shù)量較多,分布較廣的地區(qū)。
3)監(jiān)控中心與MIS網(wǎng)終端應(yīng)有一定的優(yōu)先級(jí),一般來說,監(jiān)控中心優(yōu)先控制和操作,MIS終端只能監(jiān)視和切換畫面,兩者不能有沖突.(2)通訊與傳輸方式
圖像視頻信號(hào)的傳輸途徑有多種:一點(diǎn)多址小微波、音頻電纜擴(kuò)頻通訊傳輸、光纖2M數(shù)據(jù)口傳輸、電話電纜傳輸?shù)确绞?。從?shí)際應(yīng)用效果來看,光纖傳輸效果最好。用電話線傳輸圖像容易產(chǎn)生斷續(xù)現(xiàn)象,不利于觀察防火、防盜現(xiàn)象,但觀察靜態(tài)事物,尚可應(yīng)用。
圖像監(jiān)控系統(tǒng)的分布與通訊通道的布置有關(guān),有以下幾種方式:變電所與監(jiān)控中心有直接的通訊連接;變電所與局大樓有直接的光纖連接,監(jiān)控中心再與局大樓有通訊連接,兩種情況考慮的方案應(yīng)有所不同。
信息傳輸通常采用TCP/IP和網(wǎng)絡(luò)組波(Multicast)的技術(shù),最大限度利用了網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬,避免網(wǎng)絡(luò)的擁塞.
3.2信息壓縮形式
(1)硬件壓縮、軟件解壓的方式
用一個(gè)軟件就能解決所有的解壓縮問題,且升級(jí)換代容易,降低了成本,MIS網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)只要安裝相應(yīng)的軟件并授權(quán),就可以成為一臺(tái)功能齊全的監(jiān)控主機(jī),但穩(wěn)定性較硬件為差,同一監(jiān)控中心的變電所之間兼容性差。
(2)硬件壓縮、硬件解壓的方式
穩(wěn)定性好,若采用一對(duì)多解碼器,成本較低,但兼容性差;若采用一對(duì)一編解碼器,只要總體設(shè)計(jì)原理相同,不受產(chǎn)品限制,但主站的控制軟件也不具備兼容性,且監(jiān)控中心的解碼設(shè)備數(shù)量繁多,若監(jiān)控中心的通訊通過調(diào)度中心轉(zhuǎn)發(fā),則電力大樓的硬件設(shè)備也很多,且需要兩套編解碼設(shè)備,上網(wǎng)需要兩次壓縮解壓縮。
3.3控制界面操作
主站軟件在控制云臺(tái)方面的操作有兩種方式:
(1)界面提供專業(yè)控制面板,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)的方向進(jìn)行控制。
(2)直接在圖形界面上引導(dǎo)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,鼠標(biāo)指針向哪個(gè)方向滑動(dòng)云臺(tái)就朝相應(yīng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
后種方式對(duì)于監(jiān)控人員來說,非常方便,易于操作。
可以在電子地圖上直接用鼠標(biāo)雙擊獲得遠(yuǎn)程終端的圖像和對(duì)應(yīng)攝像機(jī)切換和控制權(quán)。地圖可完全模擬相應(yīng)變電所環(huán)境,方便操作人員尋找攝像機(jī)和快速切換。
3.4發(fā)熱報(bào)警裝置
變電所設(shè)備發(fā)熱也是比較常見的問題,時(shí)間一長(zhǎng),容易造成事故。可以采用兩種方法監(jiān)視無人值班變電所的發(fā)熱狀況:
(1)用紅外攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警,成本較高。
(2)用金屬片發(fā)熱變色,攝像機(jī)自動(dòng)巡回檢測(cè)后自動(dòng)報(bào)警,比常規(guī)的紅外測(cè)溫儀要方便很多。金屬片一般裝設(shè)在開關(guān)或變壓器的端頭位置。
3.5無線攝像機(jī)和無線對(duì)講設(shè)備
采用無線攝像機(jī)和無線對(duì)講設(shè)備,當(dāng)變電所有人巡視或操作時(shí),隨身攜帶以便于遠(yuǎn)方監(jiān)視,防止走錯(cuò)間隔或誤操作。為今后變電所單人操作監(jiān)視的運(yùn)行方式做好技術(shù)準(zhǔn)備。
無線攝像機(jī)體積小,且通常鏡頭和發(fā)射天線均包含在其中,發(fā)射功率小,傳送距離較近,大多在100m之內(nèi)能接收。因此無線接收接口必須配置在適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄒ话阍谥骺厥遥员WC信號(hào)的暢通。
無線攝像機(jī)可以做成帽式或手提式。由實(shí)踐得知,帽式在頭上運(yùn)行人員走動(dòng)時(shí)經(jīng)常發(fā)生抖動(dòng),難以迅速聚焦,而手提式結(jié)構(gòu)可視角度大,輕巧便利,比較切合單人操作攝像。
3.6其他設(shè)備
(1)升降車。室外一體化攝像機(jī)由于架設(shè)位置比較高,天長(zhǎng)日久玻璃面罩積灰,攝像質(zhì)量嚴(yán)重下降,定期安排清掃又受到安全距離影響,因此可設(shè)計(jì)為升降機(jī)結(jié)構(gòu),只在第一次安裝調(diào)試時(shí)需要停電,以后的維護(hù)極為方便。
(2)滑軌。開關(guān)室的結(jié)構(gòu)一般成行排列,只設(shè)一個(gè)或少量的攝像頭無法看清每個(gè)開關(guān)柜的狀況,無法對(duì)運(yùn)行提供依據(jù)。設(shè)多個(gè)攝像機(jī)既增加成本,也存在死角。因此設(shè)計(jì)和開發(fā)步進(jìn)馬達(dá)式的電動(dòng)滑軌裝置,操作人員在遠(yuǎn)方就能控制攝像機(jī)前后左右移動(dòng),靈活方便,又降低造價(jià)。
(3)組合電纜。電力系統(tǒng)對(duì)電纜有特殊要求:阻燃、防火、防小動(dòng)物,目前市場(chǎng)上還無鎧裝的視頻電纜,因此可以設(shè)計(jì)將控制電纜、視頻電纜、電源電纜三合一,制成鎧裝阻燃電纜,既對(duì)高壓電磁場(chǎng)起到良好的屏蔽作用,又方便安裝和施工。
4其他輔助系統(tǒng)的接入
4.1防火、防盜裝置
在沒有考慮變電所圖像監(jiān)控時(shí),防火、防盜裝置也是作為無人值班變電所的必要條件提出的,它結(jié)合綜合自動(dòng)化輸出兩個(gè)綜合信號(hào),存在的缺陷是經(jīng)常出現(xiàn)誤報(bào),由于綜合信號(hào)無法得知什么區(qū)域發(fā)生火警和盜警,工作人員趕到現(xiàn)場(chǎng),可能為時(shí)已晚。
如果能將防火、防盜結(jié)合圖像監(jiān)控系統(tǒng),就可以解決上述問題。采用警情聯(lián)動(dòng)功能,當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí),立即啟動(dòng)攝像機(jī),可以得知是哪個(gè)區(qū)域發(fā)生報(bào)警,是否誤報(bào),重要情況還可啟動(dòng)自動(dòng)錄像裝置,為事故分析提供條件。
目前絕大多數(shù)廠家生產(chǎn)的火災(zāi)、防盜報(bào)警控制器不具備報(bào)警規(guī)約的輸出功能,或只有一個(gè)開關(guān)量接點(diǎn)輸入,因此防火、防盜設(shè)備與圖像監(jiān)控的結(jié)合需要合作開發(fā),且火災(zāi)報(bào)警控制器要經(jīng)中國(guó)消防產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證,控制器可采用RS232標(biāo)準(zhǔn)接口與上位機(jī)通訊。
與防火、防盜設(shè)備相連,探測(cè)報(bào)警信號(hào)源有以下幾種:煙感探測(cè)器、熱感紅外線控測(cè)器、微波物體移動(dòng)感知器、開關(guān)、玻璃破碎感知器等等。一般無人值班變電所大多采用前三種探測(cè)器。若經(jīng)濟(jì)條件較好,可采用多種探測(cè)器相結(jié)合的方式。為減少單一探測(cè)原理裝置易產(chǎn)生的誤報(bào),可以將紅外、微波、超身等探測(cè)方法組合成雙鑒式,即基于兩種原理的復(fù)合式報(bào)警器。
4.2變電所照明系統(tǒng)
圖像監(jiān)控裝置啟動(dòng)變電所照明有兩種方案:
(1)攝像機(jī)上安裝射燈,可以隨著攝像機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),遠(yuǎn)方控制,靈活性高,但亮度范圍有所限制。
(2)啟動(dòng)變電所的照明電源,當(dāng)有警情或遠(yuǎn)方控制時(shí),可以開啟變電所相應(yīng)位置的燈光,亮度范圍廣、效果好。
4.3長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)
監(jiān)控中心在采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控時(shí),可用計(jì)算機(jī)硬盤錄像,必要時(shí)采用雙硬盤備份,但硬盤錄像時(shí)往往計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度就很慢,不能同時(shí)調(diào)用圖像或控制。但很多情況下可以在監(jiān)控中心外接長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)進(jìn)行錄像。24h的長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)比較理想,每日只需更換一盤錄像帶。訊協(xié)議對(duì)于子站的技術(shù)、通訊接入以及MIS的聯(lián)網(wǎng)都大有影響,因此一旦主站方案選定后,再采用另一家廠家的產(chǎn)品,很難兼容和接入,對(duì)系統(tǒng)的圖像質(zhì)量也很有影響。如果有多個(gè)監(jiān)控中心,雖然不同主站各自可以采用不同的系統(tǒng),但是如果要聯(lián)入MIS網(wǎng),又將會(huì)互相沖突。因此在考慮安裝圖像監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),一定要有一個(gè)總體的方案。一般變電所內(nèi)需要監(jiān)視的位置有:
(1)主變:油位,中性點(diǎn)接地閘刀,端頭的發(fā)熱情況。
(2)開關(guān)室:監(jiān)視開關(guān)室的人員出入及開關(guān)操作的正確性,及面板上的微機(jī)保護(hù)或自動(dòng)化裝置的面板。
(3)門廳:監(jiān)視進(jìn)出的人員。
(4)電容器室:防盜、防火監(jiān)視。
(5)主控室:監(jiān)視設(shè)備、直流系統(tǒng)、自動(dòng)化裝置等設(shè)備的讀數(shù),計(jì)算機(jī)等設(shè)備的防盜,運(yùn)行人員的現(xiàn)場(chǎng)情況等。
(6)電纜層:防火。
集各有關(guān)單位的人員進(jìn)行討論,特別是運(yùn)行人員對(duì)攝像頭的布置,通訊人員對(duì)通訊的接入和設(shè)備調(diào)試,計(jì)算機(jī)人員對(duì)于MIS網(wǎng)的接入和設(shè)置,保衛(wèi)人員結(jié)合防火、防盜等都要有一個(gè)綜合的考慮,新建的變電所應(yīng)在投產(chǎn)之前進(jìn)行布線和設(shè)備安裝等需要停電的工作,改造的變電所要結(jié)合檢修一起施工。在施工中應(yīng)注意:
由于我國(guó)水利建設(shè)資金來源于政府與國(guó)家的投資,雖然國(guó)家所下?lián)艿慕ㄔO(shè)資金足以實(shí)現(xiàn)水利工程的建設(shè),但是在實(shí)際的水利工程建設(shè)中,部分水利工程建設(shè)管理人員為了獲取高額利潤(rùn),從國(guó)家下?lián)艿馁Y金中套取一部分,導(dǎo)致配套建設(shè)資金并沒有足額到位。由于水利自動(dòng)化監(jiān)控一般是在工程建設(shè)的末期才進(jìn)行,工程建設(shè)資金可能已經(jīng)在前期的工程中消耗過多,造成在工程末期往往會(huì)因?yàn)橘Y金不足而難以實(shí)現(xiàn)如期建設(shè),其投入使用也延期,且質(zhì)量方面并沒有達(dá)到要求。此外,國(guó)家對(duì)水利建設(shè)中的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)投資政策并沒有落實(shí)到位,在沒有政策作為依據(jù)的前提下難以將資金有效的應(yīng)用在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中。
1.2系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量難以控制
由于水利工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量受多方面因素的影響,工程質(zhì)量與施工單位的施工技術(shù)、管理能力及監(jiān)理單位的監(jiān)理力度等方面有關(guān)。由于水利工程在很大程度上受施工人員的技術(shù)及施工單位人員流動(dòng)性較強(qiáng)等因素的直接影響,導(dǎo)致有效的水利自動(dòng)化監(jiān)督控制工作難以開展,而施工單位缺乏能力較強(qiáng)的技術(shù)人員及監(jiān)督管理人員,導(dǎo)致水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)仍較為落后。水利自動(dòng)化監(jiān)督控制涉及到多方面的知識(shí),要求技術(shù)人員必須具備工程管理、自動(dòng)化管理以及自動(dòng)化控制等綜合性知識(shí),然而這種綜合性人才比較缺乏,導(dǎo)致水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量難以得到有效保障,技術(shù)人員的缺乏在很大程度上制約著我國(guó)水利建設(shè)的發(fā)展。
2無線通信技術(shù)在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在技術(shù)不斷更新與發(fā)展的年代,無線通信技術(shù)也在不斷發(fā)展,水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)的支持下也迅速發(fā)展。目前我國(guó)無線通信技術(shù)正在不斷發(fā)展與完善,實(shí)現(xiàn)了水利監(jiān)控系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化。無線通信技術(shù)在水利監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,在水利監(jiān)控系統(tǒng)中,包括水利工控監(jiān)控系統(tǒng)、水利水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水利綜合監(jiān)控系統(tǒng),而這三大系統(tǒng)中又包括多個(gè)子系統(tǒng),因此水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具備明顯的復(fù)雜性。
2.1在水利水情自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
水利水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將農(nóng)村的雨水、水利情況等情況作為監(jiān)測(cè)對(duì)象,因此監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)一般設(shè)置在農(nóng)村或者深山區(qū)。水利水情自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)包括雨水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及農(nóng)田水利自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),這兩個(gè)子系統(tǒng)之間既有聯(lián)系也有一定的區(qū)別。前者主要是根據(jù)雨水量及雨水期等相關(guān)情況對(duì)汛期各時(shí)段的水位進(jìn)行監(jiān)督控制,從而為防汛工作提供重要的數(shù)據(jù)資料。雨水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將監(jiān)控的相關(guān)信息上傳到上級(jí)防汛指揮部門,通過不同的網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。而水利水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的農(nóng)田水利自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)對(duì)象具體包括水流的地理位置、水流速度、風(fēng)速、土壤的含水量、降水量等,這些監(jiān)測(cè)對(duì)象所獲取的數(shù)據(jù)具有一定的集中性與分散性,監(jiān)控點(diǎn)之間的距離較短。由于農(nóng)村的條件有限,系統(tǒng)規(guī)模一般較小,限制了水利水情自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展,采用無線通信技術(shù)能有效地彌補(bǔ)落后地區(qū)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量少的缺點(diǎn),發(fā)揮無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。由于建設(shè)條件有限,因此系統(tǒng)建設(shè)必須一次性完成,因此可以將無線局域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與有線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合,從而組建出數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),避免高額建設(shè),減少了監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用。
2.2在水利工控自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中,水利工控自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)與企業(yè)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具有一定的相似性。該系統(tǒng)主要是以實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻的方式以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效監(jiān)督與控制。由于系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸速度、安全性及信道有較高的要求,因此必須加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制,建立配電室和中央控制室,采用配置較高的工控機(jī)及高清攝像機(jī)進(jìn)行視頻監(jiān)控。建立信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是水利信息化建設(shè)的重要內(nèi)容,目前我國(guó)部分水利工程的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)建立了小型局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)已經(jīng)正式開展。
2.3在水利綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
水利綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要是應(yīng)用于大壩的監(jiān)控,其中包括了河道綜合治理與大中型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固這兩個(gè)方面。近年來,我國(guó)加強(qiáng)了對(duì)水利的綜合治理力度,我國(guó)政府也在不斷加大對(duì)水利綜合治理的資金支持與技術(shù)支持。我國(guó)財(cái)政資金對(duì)水利監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的大力支持在很大程度上加強(qiáng)了對(duì)水庫(kù)的建設(shè),進(jìn)一步加快了我國(guó)水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)度。由于河壩是防洪的關(guān)鍵地段,因此在進(jìn)行水利工程建設(shè)時(shí)必須加大監(jiān)管力度,相關(guān)技術(shù)人員通過不斷總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn)。水利綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方式主要采用光纜作為主要的信道,接著再使用光電轉(zhuǎn)換的形式。此種組網(wǎng)方式具有信道寬、防雷擊等外部影響、網(wǎng)絡(luò)速度快等優(yōu)點(diǎn),然而這些系統(tǒng)的施工所需成本較高,且難度較大,導(dǎo)致工程建設(shè)的后期維護(hù)費(fèi)用較高,且支出費(fèi)用超過了預(yù)算。在河道的綜合性管理中,可以采用有線與無線相結(jié)合、局域與廣域相融通的組網(wǎng)方式進(jìn)行,在組網(wǎng)方式的選擇方面,可以在每一個(gè)河壩的監(jiān)控終端設(shè)置無線局域網(wǎng)絡(luò),并根據(jù)各個(gè)監(jiān)督控制點(diǎn)來選擇合適的組網(wǎng)方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效傳輸??梢圆捎弥苯愉佋O(shè)的方式布置光纜,能有效地減少雷擊等外部影響,但這種方式容易導(dǎo)致土建設(shè)置被損害,且信道恢復(fù)慢,誤碼率較高。而采用無線局域網(wǎng)絡(luò)與有線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式具有較大的優(yōu)勢(shì),與其它組網(wǎng)方式相比,其無線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,且安全性較高等,能有效的減少施工量,降低了系統(tǒng)維護(hù)率。無線通信技術(shù)在水利綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的作用很明顯,有利于數(shù)據(jù)的集中上傳,實(shí)現(xiàn)其實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)職能。
2無線通信技術(shù)在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前電力監(jiān)控系統(tǒng)中的無線通信技術(shù)主要采用的是ZigBee技術(shù),ZigBee技術(shù)適用于近距離的電力監(jiān)控系統(tǒng),可以進(jìn)行雙向通信。
2.1快速的傳輸數(shù)據(jù)
電力監(jiān)控系統(tǒng)需要快速的數(shù)據(jù)傳遞,這樣才能夠在終端計(jì)算機(jī)上對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行控制,ZigBee技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一就是傳輸?shù)乃俾瘦^快,電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)是瞬息萬變的,如果采集設(shè)備所采集到的信息不能夠及時(shí)的傳遞給終端計(jì)算機(jī),那么電力工作人員就無法快速的得知電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行動(dòng)態(tài),從而無法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行管控。
2.2提高了工作效率
電力監(jiān)控系統(tǒng)更大限度的加快了電力部門的工作效率,使其能在電力故障發(fā)生之后迅速的反應(yīng),并排除故障。但是在沒有運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)之前是無法實(shí)施快速的檢修與搶修。因此在電力故障發(fā)生之后會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。電力監(jiān)控系統(tǒng)可以很好的改變電力故障中存在的問題,使得電力工作人員能夠在發(fā)生電力故障之后迅速的找出故障位置,快速的消除故障,更大限度的挽回經(jīng)濟(jì)損失。
2無線通信技術(shù)在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的具體應(yīng)用
在電力系統(tǒng)中設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng),利用監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備的操作,能大大提高電力系統(tǒng)的工作效率,滿足人們的生活需要。因此,在電力系統(tǒng)監(jiān)控中應(yīng)用無線通線技術(shù)已成為社會(huì)發(fā)展的需要。
2.1在電力用戶和線路設(shè)備等方面的應(yīng)用
利用無線通信技術(shù)可以把電力用戶、設(shè)備、線路等監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來,建立一定范圍的局域網(wǎng),通過遠(yuǎn)程集抄終端,定時(shí)抄傳電力用戶的電表信息并進(jìn)行存儲(chǔ),避免了因系統(tǒng)異常導(dǎo)致的數(shù)據(jù)缺失;無線集抄終端還可以智能判斷電路設(shè)備是否出現(xiàn)故障,并把發(fā)現(xiàn)的問題傳送到服務(wù)器,及時(shí)發(fā)出警告。通過無線通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作,如抄表、查詢、統(tǒng)計(jì)、瀏覽、分析、打印等,避免了人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等弊端,提高了電力系統(tǒng)的工作效率和電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。
2.2在電力服務(wù)方面的應(yīng)用
通過無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)控,把用電系統(tǒng)和移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接,既滿足了電力部門向電力用戶及時(shí)發(fā)放用電信息的需要,也滿足了電力用戶根據(jù)個(gè)人需要自行定制信息查詢的需要。利用無線通信技術(shù),通過移動(dòng)終端,采用SMS、WAP、PUSH等形式,實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化和監(jiān)控職能,電力部門可以根據(jù)通知的重要程度采用自動(dòng)語音通知的形式,并通過設(shè)定系統(tǒng)得到回復(fù)結(jié)果。同時(shí),通過對(duì)電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)電力部門和電力用戶的信息溝通,及時(shí)解決出現(xiàn)的問題,提高電力部門的服務(wù)效率,滿足電力用戶的需要。電力用戶可以通過無線網(wǎng)絡(luò)利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式,讓手機(jī)等終端進(jìn)行信息查詢和信息定制,提高了電力用戶的滿意度,完善了電力部門的服務(wù)職能。
2.3在電力系統(tǒng)內(nèi)部的應(yīng)用
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,使無線通信技術(shù)在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的發(fā)展,通過無線通信技術(shù)的定位功能可以對(duì)電力系統(tǒng)工作人員的工作情況進(jìn)行監(jiān)控。隨著智能機(jī)的出現(xiàn),利用手機(jī)終端還可以實(shí)現(xiàn)信息共享,提高工作效率。如,工作人員在野外工作時(shí),可以通過手機(jī)終端進(jìn)行信息查閱,及時(shí)處理和解決遇到的新問題,提高其工作效率。
現(xiàn)代圖書館空間設(shè)計(jì)大多采用大開間設(shè)計(jì),不同功能區(qū)域間使用軟隔斷加以區(qū)分,如使用低矮屏風(fēng)、植物、透明物等半隔斷不同的使用空間,或是通過賦予不同功能空間相異的色彩基調(diào)進(jìn)行空間的軟隔斷。
1.2一體化趨勢(shì)
一體化主要是指空間功能的一體化。其主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是對(duì)相近或相類似的空間功能進(jìn)行合并,通過綜合服務(wù)臺(tái)為讀者提供一站式的服務(wù);二是在相關(guān)空間布局過程需要考慮讀者具體活動(dòng)的規(guī)劃,如讀者在展開小組討論的同時(shí)需要檢索或獨(dú)立思考時(shí),希望能夠迅速位移至相關(guān)區(qū)域。圖書館應(yīng)在考慮到讀者具體行為模式的基礎(chǔ)上,合理布局相關(guān)區(qū)域,以模塊化形式呈現(xiàn),以此來提高用戶的空間使用率。
1.3靈活化趨勢(shì)
靈活化是指圖書館空間布局及使用并不是一成不變的,用戶可以根據(jù)其使用情境的需要,對(duì)空間做出相應(yīng)的調(diào)整,以滿足其當(dāng)下的需要。為實(shí)現(xiàn)用戶空間使用的彈性化,圖書館通常配備一些可移動(dòng)桌椅、可調(diào)節(jié)家具等,方便用戶通過桌椅、家具的排列組合設(shè)計(jì)相應(yīng)的使用情境。
1.4多元化的趨勢(shì)
多元化是讀者空間需求的必然結(jié)果。調(diào)查表明,讀者需要圖書館提供多元化的空間,包括自習(xí)空間、小組協(xié)作化學(xué)習(xí)討論空間、高科技網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)、娛樂休閑空間等。
2圖書館空間設(shè)計(jì)的原則和流程
2.1圖書館空間設(shè)計(jì)的原則
圖書館作為人類知識(shí)交流學(xué)習(xí)的殿堂,必須是一個(gè)能夠讓讀者產(chǎn)生輕松感、愉悅感,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)意熱忱的空間,因此圖書館空間設(shè)計(jì)必須掌握以下原則。
2.1.1親近感
圖書館空間能夠讓身處其中的用戶體會(huì)到自己是空間的主人,徜徉在圖書館空間內(nèi),用戶能夠全身心放松,不受任何束縛,自由地開展閱讀、交流、學(xué)習(xí)活動(dòng),從而找尋到感官體驗(yàn)、心靈體驗(yàn)的內(nèi)在歸屬。
2.1.2便捷性
圖書館空間設(shè)計(jì)布局合理、運(yùn)作高效,一站式服務(wù)便是圖書館空間便捷性的最好體現(xiàn),用戶在這里可以享受到基本的綜合服務(wù),免去了奔波的勞碌和束縛。便捷性的另一體現(xiàn)便是自助式服務(wù)的開啟和普及,用戶可以根據(jù)自己的時(shí)間開展書籍借閱、歸還,方便快捷地使用圖書館內(nèi)的各類資源。
2.1.3人性化
我們應(yīng)將讀者需求作為圖書館空間設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)及評(píng)判圖書館空間設(shè)計(jì)成功與否的基本標(biāo)準(zhǔn)。在采光設(shè)計(jì)中,盡量使用自然光,室內(nèi)放置多種綠色植物,讓讀者感受與大自然的貼近。此外,還可通過一些卡通裝飾的迎接牌、標(biāo)語牌或溫馨提示牌,讓用戶感受到圖書館空間設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)處的人性化。
2.2圖書館空間設(shè)計(jì)的流程
圖書館空間設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程,不同于一般簡(jiǎn)單的建筑物空間設(shè)計(jì)。用戶群構(gòu)成的復(fù)雜性及用戶需求的多元化決定了圖書館空間設(shè)計(jì)必須遵循相應(yīng)的科學(xué)流程。首先,圖書館空間設(shè)計(jì)必須有嚴(yán)格縝密的規(guī)劃過程,即用戶空間需求調(diào)研活動(dòng)。圖書館應(yīng)通過問卷調(diào)查、館內(nèi)實(shí)地觀察、小組訪談、一對(duì)一訪談形式,收集用戶使用圖書館空間的相關(guān)數(shù)據(jù),開展分析,深度挖掘用戶各類空間需求。其次,規(guī)劃者應(yīng)該以圖書館用戶需求調(diào)查分析結(jié)果為基本出發(fā)點(diǎn),通過與建筑師的合作,將新技術(shù)的預(yù)期影響融入至館舍規(guī)劃設(shè)計(jì)中,形成若干空間規(guī)劃設(shè)計(jì)方案;將設(shè)計(jì)方案在用戶群中公布,邀請(qǐng)用戶對(duì)不同方案做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)和決策。以寧波市圖書館為例,其“第三空間”項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)了6個(gè)方案邀請(qǐng)市民朋友參與現(xiàn)場(chǎng)評(píng)選。該方案競(jìng)賽評(píng)選由市民投票評(píng)選和專家會(huì)議評(píng)選兩部分組成,其中市民投票評(píng)選權(quán)重為20%。最后,圖書館還應(yīng)根據(jù)用戶的評(píng)價(jià)及反饋意見對(duì)所選定的設(shè)計(jì)方案做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改。即使是在規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施過程及項(xiàng)目完工后,圖書館仍應(yīng)積極地收集用戶對(duì)于空間的反饋意見,通過適時(shí)的持續(xù)性評(píng)估,不斷完善和發(fā)展圖書館空間功能。
3圖書館空間設(shè)計(jì)案例分析
近年來,國(guó)內(nèi)圖書館紛紛通過實(shí)施空間再造及服務(wù)轉(zhuǎn)型,積極為用戶打造無可替代的具有時(shí)代元素、充滿活力的空間。以浙江大學(xué)圖書館為例,其空間再造工程始于2009年,經(jīng)過3年的規(guī)劃設(shè)計(jì),浙江大學(xué)圖書館信息共享空間正式對(duì)外開放,形成多媒體空間、知識(shí)空間、學(xué)習(xí)空間、研究空間、文化空間、系統(tǒng)體驗(yàn)空間、創(chuàng)新空間及社交空間等功能區(qū)域,為用戶營(yíng)造了一種分享的文化和分享的環(huán)境。它既是一個(gè)用戶的信息社區(qū),又是一個(gè)打通的空間,將圖書館過去傳統(tǒng)的一對(duì)一服務(wù)模式變革成為雙向的、互動(dòng)的空間服務(wù)模式。在公共圖書館空間設(shè)計(jì)領(lǐng)域,上海圖書館的空間設(shè)計(jì)別具特色。上海圖書館的“創(chuàng)•新空間”為未來圖書館空間定義了一種新可能。“創(chuàng)•新空間”像一個(gè)充滿現(xiàn)代設(shè)計(jì)元素的創(chuàng)意工作室,為讀者提供智能化、全媒體的專題信息服務(wù),為創(chuàng)客及專業(yè)設(shè)計(jì)人員搭建主題服務(wù)的知識(shí)平臺(tái)和體驗(yàn)藝術(shù)創(chuàng)意的智能化空間,體現(xiàn)了圖書館空間設(shè)計(jì)的未來發(fā)展趨勢(shì),使圖書館突破了從前只提供書籍、資訊、信息的傳統(tǒng)空間角色,通過為用戶提供創(chuàng)造工具,激發(fā)其創(chuàng)意靈感,引發(fā)其思維變革,而真正成為了學(xué)習(xí)、探索以及開創(chuàng)思維的場(chǎng)所。
數(shù)控機(jī)械施工需要依托多個(gè)技術(shù)平臺(tái)如數(shù)據(jù)采集、機(jī)械控制、現(xiàn)場(chǎng)定位、三維模型設(shè)計(jì)等,結(jié)合通訊技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資源進(jìn)行優(yōu)質(zhì)整合,最大限度走出時(shí)間與空間局限,應(yīng)用機(jī)械實(shí)現(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)跟蹤管理和施工情況的精準(zhǔn)控制。數(shù)控機(jī)械施工現(xiàn)在普遍應(yīng)用于各類工程,如公路、礦山、機(jī)場(chǎng)、公共工程等,利用智能控制系統(tǒng)與機(jī)械相聯(lián)合組成智能數(shù)控設(shè)備完成多個(gè)關(guān)節(jié)的施工任務(wù),并完成壓實(shí)與驗(yàn)收。這種施工技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)分環(huán)節(jié)、分工序的精確控制與多機(jī)械、多標(biāo)段的高效組合,在專業(yè)化平臺(tái)輔助應(yīng)用下完成建設(shè)任務(wù)。比如昆明機(jī)場(chǎng)跑道的水穩(wěn)施工使用數(shù)控平地機(jī)即可完成無需掛線,高速公路精加工層施工也無需放樣測(cè)量可直接完成。數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)之所以能夠發(fā)揮眾多優(yōu)勢(shì),關(guān)鍵在于應(yīng)用GPS或?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)定位控制技術(shù)明確機(jī)械位置和狀態(tài),利用傳感器采集數(shù)據(jù)對(duì)三維化模型進(jìn)行校準(zhǔn),從而準(zhǔn)確的操作指示引導(dǎo)施工人員控制機(jī)械精準(zhǔn)施工。與傳統(tǒng)機(jī)械化施工低效率、數(shù)據(jù)反饋不及時(shí)、安全性差、對(duì)外部條件依賴高等問題相比,數(shù)控機(jī)械施工在多種技術(shù)平合下可高效完成施工人物,節(jié)省時(shí)間、人力與成本,提升施工安全性,施工中同時(shí)完成質(zhì)量監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)管控一體化,減少返工現(xiàn)象。路基填筑數(shù)控施工技術(shù)流程如下。路基填筑數(shù)控施工技術(shù)流程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng),架設(shè)定位基站運(yùn)料車裝、卸料數(shù)控推土機(jī)將料堆散開,自動(dòng)調(diào)整鏟斗進(jìn)行物料粗平數(shù)控平地機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)比自動(dòng)調(diào)整鏟刀進(jìn)行精平數(shù)控壓路機(jī)碾壓,實(shí)時(shí)顯示所壓區(qū)域的壓實(shí)度和壓實(shí)遍數(shù)完成及時(shí)提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。
2數(shù)控機(jī)械技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐分析
數(shù)控機(jī)械技術(shù)憑借自身多重優(yōu)越性能在公路土建施工中得到了普遍應(yīng)用,我們以某地區(qū)高速公路建設(shè)中某一標(biāo)段中300m精加工路段為例,分析下數(shù)控機(jī)械技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用情況。
2.1施工后標(biāo)高誤差
施工標(biāo)高數(shù)據(jù)的對(duì)比是可以凸顯施工技術(shù)精準(zhǔn)性和優(yōu)越性的一個(gè)重要指標(biāo)。與傳統(tǒng)施工技術(shù)標(biāo)高數(shù)據(jù)對(duì)比,數(shù)控機(jī)械技術(shù)在減少誤差提升精準(zhǔn)度方面具有顯著優(yōu)勢(shì),我們以具體數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析對(duì)比。某高速公路標(biāo)段內(nèi)不同方法施工后標(biāo)高檢測(cè)結(jié)果對(duì)比見表1。從實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比情況來看,應(yīng)用數(shù)控機(jī)械技術(shù)輔助施工在標(biāo)高控制方面顯著縮小了誤差,提升了精度與精確性,可見數(shù)控機(jī)械技術(shù)在公路土建施工中優(yōu)越的控制性能,有助于加強(qiáng)施工管控。表1某高速公路標(biāo)段內(nèi)不同方
2.2施工成本與效益
傳統(tǒng)機(jī)械施工中,需要數(shù)名施工人員進(jìn)行測(cè)量放樁、護(hù)樁,不僅耗費(fèi)人力物力,且需要反復(fù)核對(duì)確保精準(zhǔn)性,對(duì)外部天氣條件以來程度較高,且施工人員安全情況缺乏保證,后續(xù)工作中還需要人工指導(dǎo)機(jī)械就位,反復(fù)收集整理數(shù)據(jù),工作量大,在面臨工程數(shù)據(jù)或設(shè)計(jì)變更時(shí)無法及時(shí)有效進(jìn)行調(diào)整反饋,甚至可能導(dǎo)致返工。但是數(shù)控機(jī)械技術(shù)則不同,它可通過三維建模和多技術(shù)平合應(yīng)用完成數(shù)據(jù)整合,無需放樁即可進(jìn)行是施工,不僅顯著提升了施工效率,節(jié)省了人力物力與資源,保障施工人員人身安全,且在地誤差高精度控制下,還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)控制,在施工過程中完成進(jìn)度控制與質(zhì)量控制,動(dòng)態(tài)監(jiān)控全程,實(shí)現(xiàn)一體化施工,無論是施工成本還是施工效益都有切實(shí)保障。為進(jìn)行直觀有效對(duì)比,我們以高速公路某路段為例進(jìn)行施工試驗(yàn),對(duì)比施工成本和施工效益,數(shù)控產(chǎn)品選擇美國(guó)Trimble公司GCS900系統(tǒng),在長(zhǎng)為300m的精加工路段分別應(yīng)用傳統(tǒng)施工方法和數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)各施工150m,對(duì)比施工效率、施工誤差、施工成本。兩種施工模式施工效率、施工成本對(duì)比見表2。結(jié)果顯示,數(shù)控機(jī)械施工可顯著提升施工效率,降低人力物力等成本投入,施工效益好。人力投入的減少并未影響施工數(shù)據(jù)收集,既避免了施工人員對(duì)機(jī)械施工的干擾,降低安全隱患,同時(shí)節(jié)約人力和成本投入,二者成本上的顯著差異證實(shí)了數(shù)控機(jī)械施工的優(yōu)越性。由此可見,廣泛使用并推廣數(shù)控機(jī)械施工能夠加快施工進(jìn)度,提升施工效率縮短工期,降低成本投入,帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3應(yīng)用實(shí)例
目前數(shù)控機(jī)械技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多個(gè)公路項(xiàng)目建設(shè),比如江西省昌西南連接線TJ合同段引進(jìn)數(shù)控機(jī)械化設(shè)備天寶GCS900系統(tǒng),應(yīng)用于超寬路基平整施工。傳統(tǒng)路基平整施工方式要耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間,樁與樁之間的精度較難保證,未解決以上難題,數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)被引入基建施工,以美國(guó)天寶GCS900系統(tǒng)為主,集成了精準(zhǔn)定位技術(shù)、通訊技術(shù)、機(jī)械控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、SPS930全站儀、MT900靶標(biāo)、車載電腦、傳感器、電臺(tái)、光棒指示及液壓/電源模塊數(shù)字設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了一體數(shù)控機(jī)械化施工,在路基平整中可以做到了無樁化施工,避免了施工過程中人為因素而造成的誤差。在公路工程施工運(yùn)用過程中,數(shù)控機(jī)械化施工產(chǎn)生了節(jié)約時(shí)間、節(jié)約成本帶來的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,控制了施工的質(zhì)量和精度,減少了作業(yè)行程和運(yùn)營(yíng)成本,并且低碳環(huán)保,數(shù)據(jù)永久保存,便于管理,為后續(xù)的道路維護(hù)養(yǎng)護(hù)提供相關(guān)資料。數(shù)控機(jī)械化施工技術(shù)的引入,為公路土建施工建設(shè)提供了有力的技術(shù)保障,較之傳統(tǒng)施工方法,至少提高效率(縮短工期)35%以上,是成功的應(yīng)用范例,值得在公路土建領(lǐng)域大力應(yīng)用推廣。
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)體系分五個(gè)層次貫穿于整個(gè)本科教學(xué)的全過程:
第一層次:學(xué)科教授做學(xué)科講座,觀看數(shù)控加工錄像資料,參觀學(xué)校教學(xué)設(shè)施,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的興趣。
第二層次:校內(nèi)外結(jié)合,開展認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和金工實(shí)習(xí),進(jìn)行機(jī)械工程認(rèn)識(shí)與訓(xùn)練。
第三層次:實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)合,進(jìn)行數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)。
第四層次:將數(shù)控技能培訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)控實(shí)踐知識(shí)分析問題和解決問題的能力;并組織學(xué)生參加數(shù)控大賽、進(jìn)行數(shù)控技能訓(xùn)練。
第五層次:開展廣泛的創(chuàng)新活動(dòng),并通過畢業(yè)設(shè)計(jì),提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
2數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)
2.1認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)
新生入校的第一學(xué)期,組織學(xué)生觀看數(shù)控加工錄像資料,請(qǐng)專家教授進(jìn)行數(shù)控加工技術(shù)講座,組織學(xué)生參觀學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)控教學(xué)設(shè)備,在校外工廠參觀先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備及數(shù)控加工過程,使學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的興趣。
2.2金工實(shí)習(xí)
學(xué)生金工實(shí)習(xí)的過程中,設(shè)置數(shù)控機(jī)床操作和自動(dòng)編程等兩個(gè)數(shù)控技術(shù)的實(shí)習(xí)項(xiàng)目。在數(shù)控機(jī)床操作項(xiàng)目中利用教學(xué)型數(shù)控機(jī)床所含有的簡(jiǎn)易自動(dòng)編程軟件,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)加工圖案,然后自動(dòng)生成加工程序,再在蠟塊或有機(jī)玻璃上雕刻出所設(shè)計(jì)的圖像,這樣極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在自動(dòng)編程項(xiàng)目中要求學(xué)生在CAXA制造工程師軟件中完成三維實(shí)體造型,然后根據(jù)教師提示完成加工工藝設(shè)置,生成數(shù)控加工刀具路徑,最后生成數(shù)控加工程序。完成比較好的程序還可以上傳到數(shù)控機(jī)床上,加工出零件來。
2.3課程實(shí)驗(yàn)
通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和金工實(shí)習(xí),學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)建立了一個(gè)初步認(rèn)識(shí),第三學(xué)年開設(shè)數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用課程,在課程中開設(shè)教學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)置,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。課程實(shí)驗(yàn)開設(shè)數(shù)控機(jī)床認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)、數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)和數(shù)控機(jī)床操作等四個(gè)基本實(shí)驗(yàn)。數(shù)控機(jī)床認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)通過對(duì)工業(yè)用數(shù)控機(jī)床觀察,了解數(shù)控機(jī)床(如SK50數(shù)控車床、XK715D數(shù)控立式銑床、DK77型數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成型機(jī)等)的基本結(jié)構(gòu)、加工對(duì)象及其用途;了解FANUC0i系列數(shù)控系統(tǒng);掌握數(shù)控機(jī)床(如SK50數(shù)控車床、XK715D數(shù)控立式銑床等)的坐標(biāo)系建立、基本運(yùn)動(dòng)和回零操作。數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)通過對(duì)華中數(shù)控生產(chǎn)的HED-21S數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的拆裝調(diào)試,要求學(xué)生了解數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、基本組成和應(yīng)用;了解數(shù)控系統(tǒng)常用部件的原理與作用;熟悉常見數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的連接與基本調(diào)試操作。數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)通過在浙大辰光軟件和宇龍數(shù)控仿真模擬軟件上完成指定零件的數(shù)控加工程序編制與調(diào)試,使學(xué)生掌握數(shù)控加工程序的手工編制方法與程序調(diào)試技巧。數(shù)控機(jī)床操作實(shí)驗(yàn),通過對(duì)CGM4300B數(shù)控銑床的操作,在蠟塊上加工零件,使學(xué)生了解數(shù)控銑床的基本特點(diǎn)和機(jī)床坐標(biāo)系的建立;掌握數(shù)控機(jī)床常規(guī)操作方法,重點(diǎn)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床回零操作、手動(dòng)對(duì)刀操作、工件坐標(biāo)系設(shè)定、程序輸入與編輯、程序調(diào)試、自動(dòng)加工等操作。
2.4數(shù)控工藝技能培訓(xùn)
數(shù)控高級(jí)人才的培養(yǎng),必須十分注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),我們?cè)谡n余時(shí)間,充分利用學(xué)?,F(xiàn)有的資源,對(duì)學(xué)有余力且對(duì)其感興趣的學(xué)生進(jìn)行120學(xué)時(shí)的數(shù)控加工工藝培訓(xùn),培訓(xùn)分為數(shù)控工藝分析、自動(dòng)編程軟件(CAXA制造工程師)的應(yīng)用、數(shù)控機(jī)床操作等三個(gè)方面。數(shù)控工藝培訓(xùn)要求學(xué)生通過培訓(xùn)具有基本零件的工序劃分、刀具卡具的選擇、工藝基準(zhǔn)的制定、切削用量的選擇和切削液的選擇等數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計(jì)能力。自動(dòng)編程軟件的應(yīng)用要求學(xué)生通過培訓(xùn),掌握功能齊全的實(shí)用型自動(dòng)編程軟件,如MasterCAM,Cimatron,Delcam,CAXA等自動(dòng)編程軟件,利用這些軟件編制較為復(fù)雜的零件或模具加工程序,同時(shí)具有駕馭目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流行的集成度高的諸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM軟件的能力。數(shù)控機(jī)床操作培訓(xùn)要求學(xué)生熟練掌握數(shù)控機(jī)床的各種基本操作,掌握加工程序的輸入與加工程序調(diào)試,掌握自動(dòng)編程后的程序傳輸方法,掌握在線加工方法??傊?,通過數(shù)控培訓(xùn)增強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。數(shù)控技能培訓(xùn)將數(shù)控技術(shù)理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,鞏固理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
2.5數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控加工編程課程設(shè)計(jì)
為加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實(shí)踐能力,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)在學(xué)習(xí)了數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用與數(shù)控加工工藝等課程后,安排數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控編程課程設(shè)計(jì),要求學(xué)生從零件圖的識(shí)圖開始,通過數(shù)控加工工藝分析和設(shè)計(jì),選擇刀具、卡具(包括專用卡具的設(shè)計(jì)),然后編寫數(shù)控加工程序,并對(duì)其進(jìn)行調(diào)試,最后操作數(shù)控機(jī)床,加工出要求的零件來。課程設(shè)計(jì)兩周時(shí)間,要求每個(gè)學(xué)生零件圖都不相同。課程設(shè)計(jì)開設(shè)后收到了良好的效果,達(dá)到了預(yù)期的目的。
2.6數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
重視創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié),大力發(fā)掘資源,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,根據(jù)不同年級(jí)的特點(diǎn),分層次開展開放性數(shù)控創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),要求學(xué)生根據(jù)學(xué)?,F(xiàn)有的設(shè)備狀況及自身的理論知識(shí)與教師一起設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步完善設(shè)計(jì)內(nèi)容。數(shù)控創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)基本上圍繞三個(gè)方面進(jìn)行,一是圍繞產(chǎn)品建模、系統(tǒng)仿真、NC代碼生成、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅慵臄?shù)控加工進(jìn)行;二是圍繞數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)建、普通機(jī)床的數(shù)控化改造、專用機(jī)床控制系統(tǒng)的模擬設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行,三是圍繞數(shù)控機(jī)床的故障分析與數(shù)控機(jī)床的維護(hù)維修等內(nèi)容開展。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
2.7生產(chǎn)實(shí)習(xí)
我們始終將生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)視為強(qiáng)化教學(xué)效果、實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的最有效手段。對(duì)高層次數(shù)控人才培養(yǎng)來說,生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地一般選擇在數(shù)控機(jī)床制造廠。要十分重視實(shí)習(xí)基地的建設(shè),對(duì)已建成完善的實(shí)習(xí)教學(xué)基地,實(shí)現(xiàn)制度化的管理。為學(xué)生的實(shí)踐能力的提高搭建一個(gè)更好的平臺(tái)。
學(xué)生在實(shí)習(xí)基地實(shí)習(xí)內(nèi)容一般分為兩大部分,一是在數(shù)控機(jī)床組裝車間了解數(shù)控機(jī)床的裝配調(diào)試,包括電器部分裝配調(diào)試和機(jī)械部分裝配調(diào)試。二是在零部件制造車間掌握數(shù)控機(jī)床主要零部件的制造工藝過程,了解數(shù)控制造廠的工藝設(shè)計(jì)規(guī)程,掌握典型零件的數(shù)控加工工藝與數(shù)控加工程序的編制。三是跟隨數(shù)控機(jī)床維修人員進(jìn)行售后服務(wù),掌握數(shù)控機(jī)床維護(hù)維修的基本方法。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí),使學(xué)生進(jìn)一步掌握數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)原理,更加了解數(shù)控加工工藝分析的方法和數(shù)控加工程序編制。更加強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力。
2.8數(shù)控競(jìng)賽
利用校團(tuán)委在校內(nèi)組織數(shù)控大賽或與兄弟院校的數(shù)控對(duì)抗賽,組織學(xué)生參加兩年一屆的六部委舉辦的全國(guó)數(shù)控技能大賽,促使學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),克服了學(xué)生理論學(xué)習(xí)的盲目性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性,更有利于學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。
2.9畢業(yè)設(shè)計(jì)
通過理論、實(shí)踐、培訓(xùn)、創(chuàng)新四位一體的教學(xué)過程,把數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)融為一體,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中將這些知識(shí)綜合應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。學(xué)校高度重視學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),所有指導(dǎo)教師深入現(xiàn)場(chǎng)獲得了第一手資料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,精心遴選題目,提供給學(xué)生科學(xué)、合理的論文題目。為部分學(xué)生選配現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員為畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師。要求學(xué)生除查閱資料外,用一定的時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)去學(xué)習(xí)、調(diào)研。有條件的時(shí)候,學(xué)生可直接在現(xiàn)場(chǎng)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過各種方式將畢業(yè)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合,收到良好的效果。
一、藝術(shù)真實(shí)問題
藝術(shù)真實(shí)性是一個(gè)復(fù)雜而艱深的問題,被喻為文藝學(xué)中的“斯芬克斯之謎”。①藝術(shù)真實(shí)性問題又是個(gè)充滿了魅力與挑戰(zhàn)的問題,吸引無數(shù)思想者嘗試著攀登這座藝術(shù)精神的高峰。
關(guān)于藝術(shù)真實(shí),經(jīng)過長(zhǎng)期的討論、爭(zhēng)鳴,國(guó)內(nèi)學(xué)界大致有了一定的共識(shí),朱立元、王文英的看法具有一定代表性,他們的看法超越了單一的認(rèn)識(shí)論(反映論)觀點(diǎn),注意到了藝術(shù)真實(shí)是文藝家的創(chuàng)造,但同時(shí)又把作品的藝術(shù)真實(shí)看作是一個(gè)獨(dú)立的、虛構(gòu)的、再造的世界,認(rèn)為其與現(xiàn)實(shí)的客觀世界有著本質(zhì)的區(qū)別②,因此,一定程度上又夸大了文藝作品的虛構(gòu)世界與現(xiàn)實(shí)的客觀世界之間的分離。
德國(guó)接受美學(xué)家沃爾夫?qū)ひ辽獱枺╓olfgangIser)也注意到了這個(gè)問題,提出應(yīng)用現(xiàn)實(shí)、虛構(gòu)和想象“三元合一”的觀點(diǎn)來代替現(xiàn)實(shí)與虛構(gòu)二元對(duì)立的理論,認(rèn)為這種“三元合一”正是文學(xué)文本的基本特征和存在基礎(chǔ)。③伊瑟爾的闡釋,幫助我們甩掉了為調(diào)和虛構(gòu)與現(xiàn)實(shí)之間的矛盾不得不假設(shè)一種先驗(yàn)的邏輯起點(diǎn)的包袱,也為我們考察賽博空間中藝術(shù)真實(shí)的特點(diǎn)提供了寶貴思路。
二、賽博文藝的虛擬真實(shí)
在賽博空間里,人們能夠運(yùn)用數(shù)字仿真技術(shù)創(chuàng)生與現(xiàn)實(shí)世界極其相似甚至一模一樣的虛擬景象,其所具有的感性豐富程度能讓人產(chǎn)生“全身沉浸”的感覺,從而導(dǎo)致真假莫分,虛實(shí)難辨的奇特現(xiàn)象。置身賽博空間的網(wǎng)絡(luò)文學(xué)給自己插上高科技的翅膀,更加自由地飛翔于人類的“第三空間”。
文藝作品借助數(shù)字仿真技術(shù)給自身帶來了兩個(gè)比較明顯的后果:
一方面,是給人以“全身沉浸”式的體驗(yàn)世界。希臘神話中有一個(gè)關(guān)于普羅米修斯因從奧林匹斯山盜火給人類而受到懲罰的故事。在網(wǎng)絡(luò)虛擬文本中,通過頭盔、目鏡、數(shù)據(jù)手套和觸覺緊身衣褲,人們可以代替普羅米修斯體驗(yàn)故事的經(jīng)過。就這樣,仿佛從一場(chǎng)夢(mèng)中醒來,在這種“全身沉浸”式的體驗(yàn)中,我們就像不知莊周是蝶還是蝶是莊周一樣,也會(huì)分不清自己和那個(gè)神話故事文本中的普羅米修斯,感覺自己真真正正體驗(yàn)了一次殘酷而神圣的懲罰。這樣的文藝作品,“已經(jīng)使我們的‘冷’環(huán)境變得‘熱’起來,并由此導(dǎo)致了某種程度的‘感覺化’,我們久久地浸泡在‘電子澡堂’中,一種日益加強(qiáng)和擴(kuò)大的刺激區(qū)域加諸到個(gè)人身上?!雹茉谶@種全息的藝術(shù)世界之中,出現(xiàn)的極端現(xiàn)象便是人們的體驗(yàn)與在現(xiàn)實(shí)世界中的體驗(yàn)是一致的,面對(duì)的一切都和現(xiàn)實(shí)世界中的一樣,甚至?xí)X得比現(xiàn)實(shí)生活更真實(shí),是一種鮑得里亞所說的“超真實(shí)”。
另一方面,是虛擬的無限可能性。由于數(shù)字仿真能將現(xiàn)實(shí)世界事物的觀測(cè)值轉(zhuǎn)換成以“比特”形式存在的數(shù)據(jù)流,再利用數(shù)據(jù)流確定的參數(shù),生成具有光影、聲音、色彩、三維時(shí)空運(yùn)動(dòng)等感覺特性,使虛擬的事物不受現(xiàn)實(shí)實(shí)在和因果律的限制,不僅能虛擬實(shí)存的事物,即現(xiàn)實(shí)性虛擬,也可以對(duì)現(xiàn)實(shí)作超越性的虛擬,即對(duì)可能性的虛擬,還可以作背離現(xiàn)實(shí)的悖論的或荒誕的虛擬,即不僅是指對(duì)事實(shí)上不可能事物的虛擬,而且可以是對(duì)邏輯上不可能事物的虛擬。從此,世界上就只有想象不到的,而沒有虛擬不了的事物。網(wǎng)絡(luò)文學(xué)使文學(xué)創(chuàng)作的自由性和創(chuàng)造性得到幾乎無限制的發(fā)揮,前提只是熟練掌握相應(yīng)的技術(shù)和技巧,并使之轉(zhuǎn)化成為上手的藝術(shù)表達(dá)手段,像傳統(tǒng)寫作中對(duì)文字的駕馭一樣得心應(yīng)手。如果說,“虛擬性范圍的擴(kuò)展意味著藝術(shù)真實(shí)性的深化”,⑤那么,賽博空間中的網(wǎng)絡(luò)文學(xué)所包蘊(yùn)的藝術(shù)真實(shí)將更有可能代表作為人類文學(xué)創(chuàng)造追求的審美價(jià)值之一的藝術(shù)真實(shí)的最高成就。當(dāng)然,賽博虛構(gòu)同樣是形象虛構(gòu),以“有限”表現(xiàn)“無限”,“在場(chǎng)”顯現(xiàn)“不在場(chǎng)”,進(jìn)行藝術(shù)概括仍然是網(wǎng)絡(luò)文學(xué)無法剔除的精神基因。
以上兩個(gè)方面,無論是“全身沉浸”式的超真實(shí)體驗(yàn)世界,還是理論上無限可能的虛擬世界,都表現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)文學(xué)在藝術(shù)真實(shí)性上的共同特點(diǎn),即虛擬真實(shí)。虛擬真實(shí)徹底突破了傳統(tǒng)藝術(shù)真實(shí)觀中虛擬與寫實(shí)的矛盾分野,使虛擬的想象世界與寫實(shí)中的現(xiàn)實(shí)世界在網(wǎng)絡(luò)文藝文本的創(chuàng)造與構(gòu)成中實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接與融合,抹去了二者的疆界。
伊瑟爾所說的虛構(gòu)與現(xiàn)實(shí)的融合是基于想象性虛擬之上的“虛擬的占有”,是傳統(tǒng)文學(xué)文本形象的間接性所決定的;網(wǎng)絡(luò)文學(xué)中的虛構(gòu)與現(xiàn)實(shí)的融合是基于呈現(xiàn)性虛擬之上的“占有的虛擬”,是一種可以部分實(shí)現(xiàn)的虛擬,是網(wǎng)絡(luò)多媒體文本形象的間接性與直觀性渾融所創(chuàng)造的。伊瑟爾用三十萬字論著費(fèi)力闡釋的問題,網(wǎng)絡(luò)文學(xué)只需提供一個(gè)具代表性的文本就能讓人輕松地理解,傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)論中嚴(yán)格、僵硬的虛實(shí)二分觀念已經(jīng)不攻自破。文藝作品對(duì)“虛擬生存”的表現(xiàn),既是藝術(shù)的豐富,也是美學(xué)的延伸,因?yàn)樘摂M生存大大拓寬了人類生活的虛擬空間與創(chuàng)造空間,豐富了人的生存方式。在這種新型的審美環(huán)境中,人們需要的是更多地發(fā)現(xiàn)自我而不是失掉自我,是保持與現(xiàn)實(shí)的時(shí)間和空間的關(guān)系而不是失去,是使其在肉身世界活動(dòng)中進(jìn)行的經(jīng)歷有著落而不是使其游離。
三、賽博文藝的互動(dòng)真實(shí)
賽博空間的藝術(shù)真實(shí)性不僅表現(xiàn)在數(shù)字仿真對(duì)虛與實(shí)二元對(duì)立的突破上,更重要的是,它所表現(xiàn)出的互動(dòng)與交流的強(qiáng)化,尤其是對(duì)欣賞主體能動(dòng)參與的吁請(qǐng)的強(qiáng)化?;?dòng)與交流在傳統(tǒng)文學(xué)活動(dòng)中也受到作家和理論家的注意,但由于文學(xué)存在方式特別是傳播方式的限制,各要素間尤其是作者與接受者之間的交流不能得到很好的實(shí)現(xiàn),作者成了隱藏在作品后面的接受膜拜的“上帝”,接受者只能是進(jìn)行膜拜性、玄思性靜觀與諦聽、而疑問難以得到作者回音的“沉默的大多數(shù)”,只有少數(shù)的“專業(yè)”讀者才能代表接受大眾與作者面對(duì)面地交流。相比于傳統(tǒng)文學(xué),網(wǎng)絡(luò)文學(xué)因互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化存在與傳播方式,大大增強(qiáng)了接受大眾的積極參與程度,甚至顛覆了傳統(tǒng)的讀者、作者的概念,讓文學(xué)活動(dòng)主體在實(shí)時(shí)交流與創(chuàng)造中體驗(yàn)藝術(shù)的真實(shí)。
這種在交流互動(dòng)中創(chuàng)造與體驗(yàn)藝術(shù)真實(shí)的過程主要體現(xiàn)以下兩方面:
首先,文學(xué)傳播由“推”向“拉”的轉(zhuǎn)換使接受者的主動(dòng)建構(gòu)地位凸顯。數(shù)字化信息傳輸方式適應(yīng)了現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)消費(fèi)結(jié)構(gòu)關(guān)系的調(diào)整,接受者(消費(fèi)者)的興趣在文學(xué)場(chǎng)中的影響力隨之迅速飆升,文學(xué)場(chǎng)即使沒有完全成為買方市場(chǎng),在生產(chǎn)者與消費(fèi)者的博弈中,接受者也早已成為得到充分重視的存在,甚至成為被瞄準(zhǔn)的、打上各種標(biāo)記的潛在目標(biāo)?!俺聊拇蠖鄶?shù)”一躍而為新的“上帝”。傳統(tǒng)文學(xué)活動(dòng)中,接受者欣賞什么取決于一次單線“施—受”(即“推”)的過程,文學(xué)生產(chǎn)、傳播與接受界限分明。網(wǎng)絡(luò)文學(xué)活動(dòng)中,接受者一改以往的被動(dòng)角色,開始主動(dòng)出擊,自由選擇(即“拉”)喜愛的作品作為欣賞對(duì)象。隨著接受者地位的異軍突起,生產(chǎn)者不得不放下架子,更加主動(dòng)地靠近接受者。
與此同時(shí),在網(wǎng)絡(luò)文學(xué)階段,不僅在欣賞超文本作品、多媒體作品時(shí)需要人機(jī)互動(dòng),要求讀者參與文本的生成與角色表演,因之表現(xiàn)為讀者與作品之間的互動(dòng),而且,“讀者”更是儼然作者的影子,時(shí)刻伴隨作者左右,和他交流、爭(zhēng)論,影響他的整體創(chuàng)作過程。一方面,讀者侵犯了作者的傳統(tǒng)疆域,消解了作者單極的中心地位;另一方面,讀者作為間接作者參與到創(chuàng)作中,改變了傳統(tǒng)創(chuàng)作模式,作者—讀者作為新型間性主體已初露端倪。這樣,網(wǎng)絡(luò)文學(xué)的藝術(shù)真實(shí)性在創(chuàng)作環(huán)節(jié)上已顯露出與傳統(tǒng)文學(xué)的不同,藝術(shù)真實(shí)的創(chuàng)造更多地表現(xiàn)出潛在接受者審美旨趣、欣賞能力的影響。
其次,間性主體在上述網(wǎng)絡(luò)文學(xué)創(chuàng)作中只是初露端倪,而網(wǎng)絡(luò)接龍小說、合作小說、互動(dòng)寫作,則創(chuàng)造了間性主體多向交互的新形態(tài)。另外,網(wǎng)絡(luò)閱讀時(shí)碰到的“我要評(píng)論”、“網(wǎng)友留言”、“酷評(píng)”等欄目,都是生動(dòng)活潑的交互方式。作者與作者、作者與讀者、讀者與讀者之間已不再是相互獨(dú)立的孤島,而是聚集一起的星團(tuán),輝映成燦爛、靈動(dòng)的風(fēng)景。賽博空間信息傳遞的實(shí)時(shí)迅捷性將人們連接在一起,面對(duì)面地親切交談、或激情共鳴、或友好批評(píng)、或針鋒相對(duì)。窗口遞歸又可以讓人同時(shí)存在于不同社區(qū),身兼作者、讀者、批評(píng)者數(shù)種角色。文學(xué)生產(chǎn)、傳播與接受不再界限分明,而是雜然并存;文學(xué)創(chuàng)作不再是作家的獨(dú)語,而是作者、讀者、批評(píng)者多主體合奏的交響。
這種互動(dòng)與交流表現(xiàn)為大眾參與的性質(zhì)。賽博空間為文藝活動(dòng)者搭建了自由交流的平臺(tái),不但讓每一個(gè)人有可能實(shí)現(xiàn)成為“作家”的夢(mèng)想,更使文學(xué)活動(dòng)的創(chuàng)作、傳播、欣賞、批評(píng)等環(huán)節(jié)真正融合成一個(gè)動(dòng)態(tài)開放的整體,使文學(xué)活動(dòng)成為一項(xiàng)在賽博空間建造人類精神家園的集體事業(yè),它的目標(biāo)將是重建藝術(shù)的巴比倫塔。
綜上所述,網(wǎng)絡(luò)文學(xué)的虛擬真實(shí)正是在這種多向交流互動(dòng)中被創(chuàng)造、體驗(yàn)、并確認(rèn)的。真與幻、靈與肉完美地交織成一體。賽博空間正在產(chǎn)生一種認(rèn)識(shí)的斷裂,這種斷裂構(gòu)成了一種真實(shí)的心理革命,從根本上改變我們與世界的關(guān)系,讓我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)與想象之間自由地越界,也使網(wǎng)絡(luò)文學(xué)的藝術(shù)真實(shí)表現(xiàn)出與傳統(tǒng)文學(xué)不同的新質(zhì)。與一切悲觀主義的看法相反,這一革命只能豐富我們肌體的感性能力,我們的聽覺和觸覺都能得到積極的刺激和誘發(fā)。
高楠先生認(rèn)為,“機(jī)體與精神在體驗(yàn)的整體結(jié)構(gòu)中融貫流轉(zhuǎn),對(duì)這樣的現(xiàn)實(shí)實(shí)在達(dá)到構(gòu)成性認(rèn)識(shí)與把握,再將之賦諸藝術(shù)表現(xiàn),就有了一種與時(shí)代與歷史與社會(huì)與民族共在的真實(shí)。由于每個(gè)人生存并且無處無時(shí)不生存,無論創(chuàng)作主體、批評(píng)主體還是接受主體都構(gòu)入并體驗(yàn)生存,所以這是大家共同構(gòu)成、共同面對(duì)、共同接受的真實(shí),這是至博至深的真實(shí)?!雹匏鶜w納的生存的有機(jī)整體性、融貫流變性和互動(dòng)生成性在網(wǎng)絡(luò)文學(xué)活動(dòng)中有充分表現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)文學(xué)的藝術(shù)真實(shí)正是這樣一種共在的真實(shí),至深至博的真實(shí),網(wǎng)絡(luò)文學(xué)因此而擁有深刻的藝術(shù)魅力。
①朱立元、王文英著:《真的感悟》,上海文藝出版社,2001年第2版,引言。
②同上,第126頁(yè)。
③[德]沃爾夫?qū)ひ辽獱枺骸短摌?gòu)與想象:文學(xué)人類學(xué)疆界》,陳定家,汪正龍等譯,吉林人民出版社2003年版,第14—15頁(yè)。