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中圖分類(lèi)號(hào):F830.49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2011) 20-0000-01
Office Automation and to Monitor Illegal Construction Illegal Land Use Information Engineering Technology
Gao Jie
(Guangdong Province Shenzhen Futian District City Authority,Shenzhen518049,China)
Abstract:Along with the information and the development of information technology,information engineering technology plays an more and more important role in information engineering technology,and it appeared in our eyes high frequency,information engineering technology now get more people's attention.This paper introduces the technology of information engineering;this paper introduces the significance and methods of the construction of information engineering office automation and illegal building illegal land of monitoring.
Keywords:Information engineering;Office automation;Illegal building illegal land monitoring
一、信息工程技術(shù)簡(jiǎn)介
信息指的是客觀存在的事物,他們通過(guò)物質(zhì)的載體發(fā)出情報(bào)、消息、指令等信號(hào)里包含的可傳遞、交換的一切內(nèi)容。信息是人與外界作用過(guò)程里相互交換的內(nèi)容,它不是物質(zhì)、能量而是自然界的其他一種要素。隨著生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展,信息的作用日益的突出,產(chǎn)生著越來(lái)越重要的作用。信息技術(shù)就是指利用各種各樣的科技手段開(kāi)發(fā)信息,對(duì)信息進(jìn)行獲取、處理、傳輸以及利用的一項(xiàng)技術(shù)。[1]
二、建設(shè)辦公自動(dòng)化和違法建筑違法用地監(jiān)測(cè)的意義
將系統(tǒng)建設(shè)納入“數(shù)字化城市管理”信息化總體規(guī)劃,結(jié)合數(shù)字化城市管理系統(tǒng)平臺(tái)建立地政監(jiān)察信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)地政監(jiān)察辦公自動(dòng)化和違法建筑違法用地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);分步實(shí)現(xiàn)區(qū)城市管理局、地政監(jiān)察大隊(duì)和街道辦計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),以及信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),實(shí)現(xiàn)地政監(jiān)察辦公自動(dòng)化、違法建筑違法用地監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)化,以達(dá)到城市管理的有效性和長(zhǎng)效性。既要注重系統(tǒng)的實(shí)用性,又要考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,從系統(tǒng)的架構(gòu)、功能、軟硬件環(huán)境上確保其先進(jìn)性、前瞻性。
三、利用信息工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化和違法建筑違法用地監(jiān)測(cè)
(一)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)工作流程
按地政監(jiān)查的辦案流程,其辦公自動(dòng)化的工作流程圖如下:
1.辦公自動(dòng)化邏輯視圖
根據(jù)地政監(jiān)察辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際流程需求,設(shè)計(jì)辦公自動(dòng)化邏輯視圖。包括辦公環(huán)境配置子系統(tǒng)、表單管理子系統(tǒng)、系統(tǒng)維護(hù)及工具子系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)、左面幫子系統(tǒng)、寫(xiě)作幫管理子系統(tǒng)、幫流程控制引擎子系統(tǒng)。
2.地政監(jiān)查辦公自動(dòng)化工作流引擎
工作流的創(chuàng)建過(guò)程:創(chuàng)建流程名稱――定義流程環(huán)節(jié)――定義環(huán)節(jié)人員――流程步驟設(shè)計(jì)――表單設(shè)計(jì)――完成。
該表單將按事先定義的步驟自動(dòng)流轉(zhuǎn)至相關(guān)人員處進(jìn)行處理,同時(shí)可隨時(shí)查看和跟蹤流轉(zhuǎn)和審批狀態(tài)。
(二)查處違法建筑辦公自動(dòng)化功能與實(shí)現(xiàn)
1.查違信息管理運(yùn)行模式
采用人員巡查,社會(huì)監(jiān)督舉報(bào),及遙感動(dòng)態(tài)檢測(cè)等方式進(jìn)行違法建筑信息的收集,建立案卷,派譴任務(wù),處理任務(wù)、反饋,核實(shí)結(jié)案和綜合評(píng)價(jià)等。實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)監(jiān)督和綜合監(jiān)督的有機(jī)結(jié)合,信息技術(shù)與違法建筑管理應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,政府監(jiān)督與群眾監(jiān)督的有機(jī)結(jié)合,精細(xì)規(guī)范管理與全面覆蓋管理的有機(jī)結(jié)合,高效管理與長(zhǎng)效管理的有機(jī)結(jié)合。
2.查違辦公自動(dòng)化工作流程
查違辦對(duì)于違建,搶建的住宅處理主要采用“堵疏”相接合的方法。
對(duì)于“堵”,指在某段時(shí)間搶建,違建的住房進(jìn)行拆除。
對(duì)于“疏”,指在特定時(shí)間內(nèi)所建住宅,進(jìn)行管理。主要分為“新建,重建”和“在建,停建”的處理辦法。
四、總結(jié)
1電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要性
首先,電氣工程自動(dòng)化技術(shù)目前仍然是電氣領(lǐng)域當(dāng)中的重要技術(shù),其優(yōu)越性在諸多方面有所體現(xiàn)。例如,運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合,可以提高生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)效率,降低管理成本,達(dá)到現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展要求。其次,隨著人們對(duì)美好生活環(huán)境期望的提升,企業(yè)朝著環(huán)境友好型的目標(biāo)發(fā)展將會(huì)成為必然趨勢(shì)。因此,對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景必然將越來(lái)越廣,以適應(yīng)企業(yè)新型發(fā)展趨勢(shì)[1]。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的功能單一
在工業(yè)生產(chǎn)中,電氣自動(dòng)化技術(shù)扮演著極其重要的角色,在工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。但是,就現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的生產(chǎn)、制造功能仍舊比較單一。一些實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,自動(dòng)化技術(shù)甚至僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)一兩項(xiàng)功能,有時(shí)甚至單個(gè)設(shè)備無(wú)法獨(dú)立完成。同時(shí),在整個(gè)生產(chǎn)流程中,設(shè)備之間還無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息交流,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化智能管理仍有難度。因此,對(duì)于工業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)際應(yīng)用仍舊不便,參與工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程較為繁瑣,還需要技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn),使之走向成熟。
2.2生產(chǎn)過(guò)程所耗的能源較多
國(guó)家目前關(guān)于電氣自動(dòng)化的研究尚未出臺(tái)統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)在利益的驅(qū)使下,容易忽視電氣自工程動(dòng)化生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。因此,缺少了節(jié)能需求的相關(guān)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)力,也很難促進(jìn)電氣自動(dòng)化從設(shè)計(jì)上進(jìn)行節(jié)能改造,導(dǎo)致技術(shù)從源頭上就缺少實(shí)現(xiàn)的客觀條件[2]。
2.3信息化建設(shè)不夠完善
在各行各業(yè)的發(fā)展改革中,都會(huì)依托于互聯(lián)網(wǎng)智能化發(fā)展優(yōu)勢(shì),從而促使行業(yè)健康發(fā)展。但是,由于我國(guó)在電氣自動(dòng)化方面的標(biāo)準(zhǔn)缺乏,每個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)各有不同,導(dǎo)致企業(yè)的電氣自動(dòng)化設(shè)備之間的協(xié)調(diào)性不高,實(shí)現(xiàn)通過(guò)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化統(tǒng)一管理的難度提高,很大程度上阻礙了行業(yè)發(fā)展。同時(shí),信息化建設(shè)的不完善,另一方面也歸咎于我國(guó)的電氣自動(dòng)化設(shè)備大多獨(dú)立完成,無(wú)法體現(xiàn)其整體性。從電氣自動(dòng)化方面來(lái)看,由于電氣自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的主體差異,若企業(yè)需要應(yīng)用整套自動(dòng)化設(shè)備,必須要到各個(gè)廠家進(jìn)行采購(gòu)。除此之外,還需對(duì)采購(gòu)的設(shè)備進(jìn)行組裝,此過(guò)程中不同設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)差異性和設(shè)計(jì)差異將會(huì)帶來(lái)極大不便,使得信息交流不穩(wěn)定,無(wú)法實(shí)現(xiàn)合理的信息化建設(shè)[3]。
3電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的改進(jìn)建議
3.1正確選擇變壓器
不同材料的變壓器,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的老化程度將會(huì)有差異。變壓器作為供電配電系統(tǒng)中的重要部件,如果變壓器一旦產(chǎn)生老化耗損,將會(huì)造成不同程度的電能損失。因此,為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能目標(biāo),需要經(jīng)過(guò)多方面考慮應(yīng)該正確選擇合理的變壓器。第一,優(yōu)先選擇從設(shè)計(jì)方面就有節(jié)能設(shè)計(jì)的變壓器,以便從源頭上實(shí)現(xiàn)一定程度的節(jié)能目標(biāo)。第二,通過(guò)選擇適合本企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景,選擇合理的變壓器規(guī)格。第三,通過(guò)調(diào)節(jié)電流,降低其負(fù)載電量的不平衡,將自身耗能盡可能降到最低,延長(zhǎng)變壓器的使用壽命。
3.2提高使用效率
一方面,為盡可能降低電氣自動(dòng)化設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中自身能量消耗所帶來(lái)的影響,可以通過(guò)提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用效率,能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。另一方面,降低能耗可以實(shí)現(xiàn)功率補(bǔ)償,減少運(yùn)行過(guò)程的額外負(fù)荷,有效提高電能的傳輸效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能[4]。
3.3使用合適的電阻
電能的傳輸是導(dǎo)致能源浪費(fèi)的關(guān)鍵因素,因?yàn)殡娔軅鬏斨械碾娮?,必將帶?lái)相應(yīng)的電能消耗。在選擇電阻時(shí),首先需要選擇節(jié)能設(shè)計(jì)的電阻;其次,對(duì)電阻長(zhǎng)度和截面面積進(jìn)行合理的調(diào)整,例如盡量設(shè)計(jì)直線傳輸,電阻盡可能的短,增大電阻的截面面積,通過(guò)上述優(yōu)化即可降低電阻對(duì)電能的消耗。
3.4優(yōu)化工程的配電系統(tǒng)
中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2017)186-0064-02
1 機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展歷程
正是基于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在技術(shù)管理機(jī)制建立和應(yīng)用過(guò)程中,要結(jié)合市場(chǎng)需求進(jìn)行技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)更加智能化的發(fā)展目標(biāo)。在機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中,相較于傳統(tǒng)技術(shù)模型,在生產(chǎn)指標(biāo)參數(shù)操控管理模型中,機(jī)械電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全面升級(jí)。無(wú)論是生產(chǎn)過(guò)程還是整體管理機(jī)制,在強(qiáng)化機(jī)械原理以及管理層級(jí)機(jī)制的同時(shí),對(duì)技術(shù)模型和控制系統(tǒng)展開(kāi)深度調(diào)研和集中整合。在現(xiàn)行市場(chǎng)條件和管理模型中,要對(duì)相關(guān)參數(shù)調(diào)整進(jìn)行整體控制。制造工業(yè)在實(shí)際應(yīng)用機(jī)制中,結(jié)合信息化技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)一體化技術(shù)模型,不僅僅是應(yīng)用模糊控機(jī)制,也實(shí)現(xiàn)了變結(jié)構(gòu)控制,其中,對(duì)PID控制進(jìn)行全面分析,從而提高整體控制效果和處理實(shí)效性。
另外,在機(jī)械電子技術(shù)應(yīng)用和運(yùn)行過(guò)程中,要結(jié)合控制過(guò)程對(duì)精密合理化處理機(jī)制展開(kāi)深度分析,能在適應(yīng)生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上,保證變量結(jié)構(gòu)和管理效果的穩(wěn)定性,在對(duì)變量管理體系和控制系統(tǒng)進(jìn)行深度分析的同時(shí),實(shí)現(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的綜合性優(yōu)化[ 1 ]。
2 機(jī)械電子技術(shù)和信息化融合應(yīng)用模型
2.1 農(nóng)業(yè)中應(yīng)用機(jī)械電子技術(shù)和信息化融合體系
將機(jī)械電子技術(shù)和信息化融合項(xiàng)目融合在一起,形成有效的處理機(jī)制和管控措施,輔助農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程的全面升級(jí),提高處理效果和性能,能保證農(nóng)業(yè)機(jī)械管理項(xiàng)目全面升級(jí),且整體終端管控系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)綜合性升級(jí)和有效優(yōu)化。在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用機(jī)械電子技術(shù)能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,保證操作流程的完整性,也能對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行集中提取和綜合性管理,確保相關(guān)信息處理機(jī)制和控制措施之間能建立有效的橋梁,為滿足不同需求進(jìn)行信息內(nèi)容的獲取和分析。只有對(duì)圖形和影像信息進(jìn)行綜合性對(duì)比,才能保證分析數(shù)據(jù)和整合后的信息層級(jí)結(jié)構(gòu)滿足實(shí)際需求。借助指令的管理提高整體農(nóng)業(yè)操作行為的效果,保證在提高工作效率的基礎(chǔ)上,優(yōu)化工作質(zhì)量。值得一提的是,在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用新技術(shù),能在提高控制系統(tǒng)操作水平的基礎(chǔ)上,保證機(jī)械智能化系統(tǒng)和自動(dòng)化農(nóng)業(yè)活動(dòng)的全面升級(jí)。
2.2 自動(dòng)售貨設(shè)備應(yīng)用機(jī)械電子技術(shù)和信息化融合體系
近幾年,自動(dòng)售貨設(shè)備應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,在應(yīng)用體系中,買(mǎi)家只需要將貨幣投入到機(jī)器內(nèi),機(jī)器借助內(nèi)置的光傳感器對(duì)其進(jìn)行集中識(shí)別,將具體面額和輸入程序相對(duì)應(yīng),從而利用內(nèi)部設(shè)備對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行集中展示,從而建立有效的判斷,保證處理效果和識(shí)別工作的完整性。其中,自動(dòng)售票機(jī)、自動(dòng)售水機(jī)等都是利用相同的原理進(jìn)行統(tǒng)籌分析。在識(shí)別機(jī)制結(jié)束后,能利用系統(tǒng)內(nèi)帶動(dòng)機(jī)制,集中完成商品傳動(dòng),保證商品傳送到出貨貨口。自動(dòng)售貨設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)能有效提高整體處理效果,確保應(yīng)用模型符合標(biāo)準(zhǔn),也能在提高運(yùn)行體系實(shí)際效率的同時(shí),滿足實(shí)際要求[ 2 ]。
2.3 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用機(jī)械電子技術(shù)和信息化融合體系
目前,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)展,整體技術(shù)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)管理框架也在升級(jí)。工業(yè)機(jī)器人作為一項(xiàng)操作系統(tǒng)組成的機(jī)械構(gòu)造體系,能應(yīng)用在非常多的領(lǐng)域內(nèi),保證處理效果和控制應(yīng)用效率得以全面提升。應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的反復(fù)編程,提高實(shí)用性效率,并且能在一定程度上展示較大的自由度,提升工作時(shí)效性價(jià)值,由于性能相對(duì)較好,且整體功能較為多樣化,在實(shí)際管理工作體系中,將被廣泛應(yīng)用[ 3 ]。
另外,在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用過(guò)程中,由于其工作模型較為單一化,需要重復(fù)性的工作以保證工作完整度,因此,其工作步驟和操作行為較為簡(jiǎn)單,能有效減少人工的工作壓力,并且一定程度上提高勞動(dòng)環(huán)境的穩(wěn)定性。利用工業(yè)機(jī)器人會(huì)一定程度上提高生產(chǎn)操作的效率,減少人力資源管理的成本,保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量能實(shí)現(xiàn)全面優(yōu)化。正是基于此,工業(yè)機(jī)器人將工業(yè)環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐惑w化管理措施,相應(yīng)技術(shù)融合體系也趨于大眾化和多樣化,正是順應(yīng)時(shí)展趨勢(shì)的必然選擇。
2.4 電腦橫機(jī)應(yīng)用機(jī)械電子技術(shù)和信息化融合體系
在機(jī)械電子技術(shù)和信息化融合體系中,橫機(jī)操作符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),需要借助手工完成相關(guān)操作模型,并且優(yōu)化提高操作完整性,滿足生產(chǎn)需求的同時(shí),升級(jí)性能的處理效果[ 4 ]。在生產(chǎn)需求不斷增加的背景下,設(shè)備對(duì)于顏色和數(shù)量有了更加直觀化的需求,正是基于此,橫機(jī)操作能滿足相關(guān)需求,實(shí)現(xiàn)整體技術(shù)模型和應(yīng)用效果的全面升級(jí)和優(yōu)化。借助電腦,能實(shí)現(xiàn)多樣化設(shè)計(jì)需求,并且在高端軟件應(yīng)用體系中,要對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)操作展開(kāi)深度分析和集中處理,確保設(shè)計(jì)模型和管理措施的穩(wěn)定性,提升多樣化設(shè)計(jì)應(yīng)用效果的基礎(chǔ)上,滿足實(shí)際需求和整體控制機(jī)制,保證機(jī)械操作效果和管理體系的有效性。值得一提的是,在橫機(jī)操作中應(yīng)用機(jī)械電子技術(shù),能在完成彎沙以及脫圈操作的基礎(chǔ)上,保證自動(dòng)化完成墊沙操作,確保整體工作效率和工作流程的全面升級(jí)[ 5 ]。
將機(jī)械電子技術(shù)和信息化項(xiàng)目融合在一起,形成機(jī)電一體化管理機(jī)制,提高柔性制造系統(tǒng)的工作效率和工作穩(wěn)定性,保證處理機(jī)制和應(yīng)用體系的完整性,也是提高整體技術(shù)運(yùn)行效率的重要路徑。在技術(shù)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)建立的過(guò)程中,要結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化的管理目標(biāo),保證編程操作和控制體系的完整性,也使得具體操作流程符合預(yù)期,提升技術(shù)針對(duì)性的基礎(chǔ)上,保證系統(tǒng)得以全面改善,也為管控機(jī)制的綜合性優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3 機(jī)械電子技術(shù)和信息化融合應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)械電子技術(shù)和信息化技術(shù)的融合深度將不斷延伸,兩者形成的技術(shù)模型和應(yīng)用性能也將越來(lái)越好,將其應(yīng)用在工I、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)是順應(yīng)時(shí)展的必然趨勢(shì)[6]。將在原有動(dòng)力系統(tǒng)基礎(chǔ)上,進(jìn)行功能研發(fā)的多樣化處理機(jī)制,融合更加新型的技術(shù)參數(shù)和管理理念,確保一體化技術(shù)模型更加的全面和完整。新技術(shù)的研發(fā)和管理將融合更加系統(tǒng)化的處理機(jī)制以及管控措施,在節(jié)約人力資源的同時(shí),保證工作質(zhì)量和生活環(huán)境更好。
4 結(jié)論
總而言之,在研究機(jī)械電子技術(shù)和信息化的過(guò)程中,要對(duì)技術(shù)模型和性能進(jìn)行綜合性分析,確保技術(shù)運(yùn)行過(guò)程和應(yīng)用模型的穩(wěn)定性,也為管理機(jī)制和控制措施的全面性升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,要保證性能,就要對(duì)技術(shù)融合機(jī)制和管理措施進(jìn)行統(tǒng)籌分析和綜合性管控,推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)整體管理模型的全面進(jìn)步,也為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)制提供保障。
參考文獻(xiàn)
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現(xiàn)代工業(yè)體系中,自動(dòng)化控制技術(shù)在技術(shù)層面占據(jù)關(guān)鍵而特殊的地位,儼然成為現(xiàn)代工業(yè)的標(biāo)志性技術(shù),而自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展在很大程度上依賴信息技術(shù)的應(yīng)用,通過(guò)信息技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處置、操控職能實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化操控水平的大幅提升,對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生極強(qiáng)的推動(dòng)推動(dòng)作用。
1自動(dòng)化控制與信息技術(shù)概述
1.1自動(dòng)化控制
自動(dòng)化控制是針對(duì)電氣設(shè)備的操作形式進(jìn)行描述的,與傳統(tǒng)的機(jī)械操控相比,自動(dòng)化控制能夠按照預(yù)先設(shè)定的流程進(jìn)行自主運(yùn)行,完成特定的動(dòng)作,從而達(dá)到生產(chǎn)產(chǎn)品、提供服務(wù)等要求。在實(shí)際生產(chǎn)中,PLC技術(shù)就是典型的自動(dòng)化控制應(yīng)用,被廣泛的應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事等領(lǐng)域。根據(jù)自動(dòng)化的程度與發(fā)展階段的不同,自動(dòng)化控制可以分為半自動(dòng)控制和全自動(dòng)控制,前者要求人員參與到設(shè)備運(yùn)行的具體操作過(guò)程中,后者則僅需要進(jìn)行編程,明確控制的要求和程序等,無(wú)需參與直接的生產(chǎn)過(guò)程。
1.2信息技術(shù)
信息技術(shù)是管理、處理各類(lèi)信息所采用的技術(shù)總稱,是依托計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)等發(fā)展而來(lái)的,借助特定的信息系統(tǒng)和應(yīng)用軟件能夠發(fā)揮特定的功能,達(dá)到操控設(shè)備運(yùn)行的目的。近些年,隨著計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)施的發(fā)展,信息技術(shù)在數(shù)據(jù)的傳輸、處理等方面獲得較大幅度的提升,其在社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用也獲得較大幅度的拓展,體現(xiàn)在機(jī)械領(lǐng)域,通過(guò)與自動(dòng)化控制技術(shù)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化、智能化。
2自動(dòng)化控制與信息技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用
2.1高精度設(shè)備操控
機(jī)械制造業(yè)中,零部件的加工精度在很大程度上代表制造業(yè)的發(fā)展水平,與機(jī)械設(shè)備的操控精度有極大的關(guān)系。長(zhǎng)期以來(lái),機(jī)械零部件的加工主要借助優(yōu)秀操作工人的熟練操作實(shí)現(xiàn),加工精度難以保證,不適合所有零部件的加工,極大的限制了常規(guī)電氣、機(jī)械設(shè)備的制造水平。而信息技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒓庸ぞ确€(wěn)定在較高的水平上,從而提高機(jī)械制造業(yè)的整體水平。近些年,隨著信息技術(shù)的深度應(yīng)用,將GPS系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械加工中,實(shí)現(xiàn)加工精度的提升,極大的提高了施工的效率和精準(zhǔn)度。
2.2實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的綜合監(jiān)控
近些年,隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,機(jī)械設(shè)備的功率大幅提升,機(jī)械設(shè)備操控所需要處理的信息也大幅增加,給操作工人造成極大的難度,增加了機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行的難度。針對(duì)此問(wèn)題,設(shè)備制造企業(yè)從機(jī)械系統(tǒng)入手,設(shè)計(jì)并配置大型機(jī)械的閉路監(jiān)控系統(tǒng)及超聲波障礙探測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀況、位置的信息化反映,為操作工人提供全面、真實(shí)、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的運(yùn)行參數(shù),提高了操作的可靠性和安全性。此外,系統(tǒng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常并給出警報(bào),提高了機(jī)械故障處理的效率,保證機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行。
2.3機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化綜合控制
機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制中,中央微處理器是自動(dòng)化的核心所在,是信息處置、指令下達(dá)的關(guān)鍵設(shè)備,其信息處置能力直接決定機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的控制水平。而中央微處理器的制造是依托先進(jìn)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)的綜合集成,匯總到微處理器中,實(shí)現(xiàn)信息的綜合處置,給機(jī)械設(shè)備提供最佳的運(yùn)行指令。
3信息技術(shù)與自動(dòng)化控制在電氣工程中的應(yīng)用
3.1數(shù)字化技術(shù)
一般來(lái)說(shuō),機(jī)械設(shè)備的操控系統(tǒng)分為兩個(gè)方面,一是機(jī)械系統(tǒng),二是電氣系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)的操作主要由中央微處理器實(shí)現(xiàn),而電氣系統(tǒng)的運(yùn)行操控需要將各類(lèi)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為電氣信號(hào),進(jìn)而給予高效的傳輸、分析和處理,以此實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的高效處置。
3.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),現(xiàn)場(chǎng)總線就是工業(yè)數(shù)據(jù)總線,是處理各類(lèi)智能化儀器儀表、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等之間的信息傳遞的主要設(shè)備,自上世紀(jì)末興起以來(lái),在機(jī)械設(shè)備操控、智能建筑等方面應(yīng)用廣泛,成為電氣工程的關(guān)鍵技術(shù)之一。在實(shí)際的應(yīng)用中,現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)遵循簡(jiǎn)便、高效的原則設(shè)計(jì),形成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信息傳遞效率高、系統(tǒng)穩(wěn)定性好的現(xiàn)場(chǎng)總線,實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的通信互聯(lián),增強(qiáng)系統(tǒng)的整體性。
4自動(dòng)化控制與信息技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)控制中的應(yīng)用
伴隨信息技術(shù)的深度應(yīng)用,智能化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),從生產(chǎn)線發(fā)展而來(lái)的工業(yè)生產(chǎn)控制體系成為機(jī)械制造業(yè)的主體設(shè)施,其發(fā)展必然朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,這使得自動(dòng)化控制與信息技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)控制中的結(jié)合更為緊密,催生出許多先進(jìn)的融合技術(shù),如擬人智能、線性分程控制等,極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)控制的效率和操控水平,成為推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的主要力量。
5結(jié)束語(yǔ)
綜上,當(dāng)下的社會(huì)發(fā)展離不開(kāi)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,而工業(yè)的發(fā)展則需要依托高校的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),無(wú)論是機(jī)械設(shè)備的研發(fā),還是工業(yè)生產(chǎn)控制技術(shù)的提升,都需要將信息技術(shù)與自動(dòng)化控制進(jìn)行多角度的綜合融合,形成先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng),加強(qiáng)信息的傳輸、分析和處置能力。此外,還借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)信息控制的云計(jì)算化,推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展。
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隨著新課程改革的深入開(kāi)展,信息技術(shù)強(qiáng)烈地沖擊著傳統(tǒng)的教學(xué)模式。課程整合理念是新世紀(jì)課程改革的焦點(diǎn)?,F(xiàn)代信息技術(shù)與課程的整合,為課程注入了新鮮血液,使課程擁有了更廣闊的空間。運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和想象力,優(yōu)化課程過(guò)程,提高教學(xué)效率?,F(xiàn)代信息技術(shù)為學(xué)生提供了一個(gè)自主合作探究的學(xué)習(xí)平臺(tái)。信息技術(shù)與課程的整合,能夠?yàn)檎n程取長(zhǎng)補(bǔ)短,充分發(fā)揮學(xué)生主體作用。要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程的整合,筆者認(rèn)為應(yīng)從以下方面入手。
一、教師要明確課程整合的理論基礎(chǔ)
課程整合是教學(xué)系統(tǒng)各個(gè)部分及要素進(jìn)行有機(jī)組合的過(guò)程。隨著對(duì)新課程內(nèi)容和學(xué)生狀況研究的深入,出現(xiàn)了多種課程整合理論,尤其是科目中心整合理論最具影響力。此理論立足于學(xué)科內(nèi)容的改革,目的是建立學(xué)科之間的有機(jī)聯(lián)系,把各門(mén)學(xué)科作為教學(xué)系統(tǒng)中的要素,不是簡(jiǎn)單地把一門(mén)學(xué)科強(qiáng)加到另一門(mén)學(xué)科上,而是建立在各學(xué)科特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,把各學(xué)科綜合起來(lái)分析考慮,從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)同一個(gè)問(wèn)題,使各門(mén)學(xué)科相互滲透、相互補(bǔ)充,使教學(xué)系統(tǒng)最大限度地發(fā)揮作用。將信息技術(shù)課程與其他學(xué)科整合,就是以其他學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)為載體,把信息技術(shù)課程作為工具,輔助其他學(xué)科的教學(xué)。在學(xué)習(xí)信息技術(shù)的同時(shí)又培養(yǎng)學(xué)生解決其他學(xué)科問(wèn)題的綜合能力。教師在具體教學(xué)過(guò)程中,借助現(xiàn)實(shí)生活和學(xué)科的實(shí)際問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,適當(dāng)安排實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生通過(guò)信息技術(shù)獲取信息,學(xué)會(huì)運(yùn)用信息工具處理信息,并且在實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)會(huì)合作完成任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力。
二、教師要科學(xué)把握信息技術(shù)與課程整合的過(guò)程
信息技術(shù)與課程高度結(jié)合的教學(xué)模式,充分發(fā)揮學(xué)生主體作用,注重學(xué)生自主實(shí)踐。合作探究和人機(jī)交互的學(xué)習(xí)模式,大大加強(qiáng)了學(xué)生的參與程度,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,很好地提高了學(xué)生的語(yǔ)文素養(yǎng)。利用信息技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)資源、多媒體進(jìn)行課程的自主合作探究性學(xué)習(xí),應(yīng)注意三個(gè)層面的整合。整合不是簡(jiǎn)單的綜合,關(guān)鍵是合為一體,互相適應(yīng)。整合的信息技術(shù)和課程是不分彼此的,信息技術(shù)要在課程中不斷深化發(fā)展,課程教學(xué)也要隨著信息技術(shù)的發(fā)展作相應(yīng)變革,實(shí)現(xiàn)整合的最佳效果。實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科的整合:首先要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程資源的整合。通過(guò)多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源,進(jìn)行信息的再加工,創(chuàng)造信息化教學(xué)環(huán)境,通過(guò)開(kāi)設(shè)開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)的案例教學(xué),讓學(xué)生形成自主探究性學(xué)習(xí)的意識(shí),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。其次是信息技術(shù)課程和課程的整合。激勵(lì)廣大語(yǔ)文教師樹(shù)立學(xué)科整合的觀念和意識(shí),在學(xué)科教學(xué)中廣泛應(yīng)用信息技術(shù)開(kāi)展探究性學(xué)習(xí),按學(xué)學(xué)科內(nèi)容和學(xué)生能力開(kāi)展分層次教學(xué),以項(xiàng)目活動(dòng)為中心,注重學(xué)習(xí)過(guò)程中策略的運(yùn)用和方法的積累。再次是虛擬現(xiàn)實(shí)與經(jīng)驗(yàn)世界和語(yǔ)言文字世界的整合。這是整合運(yùn)用的最高境界,真正達(dá)到了合為一體、互相適應(yīng)的目的。
信息技術(shù)和課程教學(xué)整合的過(guò)程中,教師和學(xué)生是教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵角色。在信息技術(shù)環(huán)境中以學(xué)生為主體,并非否定教師作用。教師是領(lǐng)導(dǎo)者、組織者、參與者,要加強(qiáng)教師在信息技術(shù)環(huán)境下教學(xué)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),加強(qiáng)對(duì)教學(xué)模式的研究,這樣有助于課程整合模式下學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的開(kāi)展,是學(xué)生從更全面系統(tǒng)的角度分析問(wèn)題、解決問(wèn)題得出的結(jié)論。
三、信息技術(shù)與課程整合,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有積極意義
首先,信息技術(shù)與課程的整合,能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣??鬃诱f(shuō):“知之者個(gè)如好之者,好之者不如樂(lè)之者?!蹦纤沃炻仓赋觯骸敖倘宋匆?jiàn)趣,必不樂(lè)學(xué)?!敝逃龑W(xué)家皮亞杰則說(shuō):“學(xué)生不是被動(dòng)地接受知識(shí),也不是被動(dòng)地接受環(huán)境刺激,而是具有主動(dòng)性的人,他的活動(dòng)受興趣的支配。”可見(jiàn),學(xué)習(xí)興趣的作用是巨大的。學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)與養(yǎng)成,是學(xué)校教育的重要任務(wù)之一。信息技術(shù)與課程整合實(shí)驗(yàn)是依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生心理發(fā)展特征,創(chuàng)設(shè)教學(xué)需要的特定情境,有效地完成教學(xué)任務(wù)的一種基本教學(xué)方法。在課堂教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)厥褂矛F(xiàn)代教育技術(shù)是創(chuàng)設(shè)情境的最佳途徑。學(xué)校校園網(wǎng)的建立,現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用,為教學(xué)創(chuàng)造了優(yōu)異條件。現(xiàn)代信息技術(shù)不但為學(xué)生創(chuàng)建了一個(gè)多姿多彩的世界,更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
其次,信息技術(shù)與課程的整合,能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。傳統(tǒng)的教育只是把學(xué)生當(dāng)做教育對(duì)象看待,忽略學(xué)生的能動(dòng)性、創(chuàng)造性和自主性。在課堂上,一味老師講,學(xué)生聽(tīng),滿堂灌;在教育活動(dòng)中,老師是中心,學(xué)生跟著轉(zhuǎn),嚴(yán)重束縛了學(xué)生的主動(dòng)性創(chuàng)造性。在教育過(guò)程中,教育首先要把學(xué)生當(dāng)成能動(dòng)的主體,讓學(xué)生成為自身發(fā)展的主人,教育者的作用在于推動(dòng)學(xué)生發(fā)展,是引導(dǎo)者。網(wǎng)絡(luò)情境中的課堂教學(xué),學(xué)生是對(duì)信息進(jìn)行選擇的主體,具有充分的自主性,有利于培養(yǎng)學(xué)生多種能力,陶冶高尚情操,促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展,提高綜合素質(zhì)。
總之,信息技術(shù)與語(yǔ)文課堂教學(xué)的整合,對(duì)傳統(tǒng)課程產(chǎn)生了強(qiáng)大沖擊,把平面型的課程方式轉(zhuǎn)化成了立體型的新型教學(xué)模式。課堂教學(xué)手段的信息化,不僅能幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)重難點(diǎn),加深學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效激活他們的思維,把語(yǔ)言、文字、圖像、動(dòng)畫(huà)等多種媒體相結(jié)合,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各個(gè)感官參與學(xué)習(xí)活動(dòng),進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的自主探究能力,為課程教學(xué)提供更廣闊的空間。
參考文獻(xiàn):
中圖分類(lèi)號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2012)12-0002-01
1、背景
隨著高爐生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,高度集中化的生產(chǎn)工藝,要求對(duì)生產(chǎn)過(guò)程全面控制和科學(xué)管理,對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)控和管理功能提出了很高的要求。目前國(guó)內(nèi)外工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用中多以生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化,即生產(chǎn)設(shè)備控制、生產(chǎn)過(guò)程控制以及實(shí)時(shí)監(jiān)控三個(gè)方面為主,在高爐自動(dòng)化控制方面,國(guó)內(nèi)外對(duì)控制設(shè)備的選用主要有DCS控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、DCS和PLC結(jié)合的控制系統(tǒng)等幾種方式。
為實(shí)現(xiàn)高爐生產(chǎn)過(guò)程的全自動(dòng)控制,我們從硬件和軟件兩方面進(jìn)行了認(rèn)真分析、比較,篩選確定出最適合高爐實(shí)際的控制方案。最后確定控制系統(tǒng)硬件采用AB公司的ControlLogix控制系統(tǒng), ControlLogix控制系統(tǒng)是一個(gè)先進(jìn)的控制平臺(tái),它集成了多種控制功能以及最新的I/O技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)采用5M高速ControlNet冗余網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與通訊。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用主網(wǎng),子網(wǎng)雙層結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。
2、系統(tǒng)配置
經(jīng)過(guò)以上考察分析,最后確定高爐控制系統(tǒng)由基礎(chǔ)控制級(jí)、管理控制級(jí)和通訊軟件構(gòu)成。
2.1 基礎(chǔ)控制級(jí)
采用美國(guó)Allen-Bradley 公司的生產(chǎn)的ControlLogix控制設(shè)備,每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成主網(wǎng)與子網(wǎng)結(jié)構(gòu),每個(gè)系統(tǒng)都由冗余的ControlNet主網(wǎng)和冗余的ControlNet子網(wǎng)組成,每個(gè)系統(tǒng)由冗余的處理器、和冗余的監(jiān)控站組成。從而提高了控制系統(tǒng)的可靠性。
1# ControlNet子網(wǎng)完成槽下系統(tǒng)配料、混合料、物料的傳輸過(guò)程和監(jiān)控。
2#ControlNet子網(wǎng)完成爐頂料罐裝料、綜合布料過(guò)程的控制及監(jiān)控。
3# ControlNet子網(wǎng)完成爐身系統(tǒng)儀控設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視和混風(fēng)溫度調(diào)節(jié)、頂壓調(diào)節(jié)、液位調(diào)節(jié)等過(guò)程。
4#ControlNet子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高爐冷卻水系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及趨勢(shì)顯示。
5#ControlNet子網(wǎng)完成熱風(fēng)爐燃燒、換爐、和休止過(guò)程的控制和自動(dòng)燃燒調(diào)節(jié)過(guò)程的監(jiān)控。
6#ControlNet子網(wǎng)完成煤粉的自動(dòng)制備、運(yùn)輸、倒罐、噴吹過(guò)程。
基礎(chǔ)控制級(jí)完成整個(gè)高爐的設(shè)備控制,回路調(diào)節(jié)控制,過(guò)程趨勢(shì)顯示,設(shè)備狀態(tài)和過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)視、報(bào)警等。六個(gè)控制站分別上ControlNet子網(wǎng),實(shí)現(xiàn)各控制站與遠(yuǎn)程I/O框架之間通訊。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。
2.2 管理控制級(jí)
采用擴(kuò)展性和兼容性很好的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),使用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。系統(tǒng)硬件由1臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器、2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)器和4臺(tái)客戶機(jī)組成Client/Server結(jié)構(gòu)。服務(wù)器配備的系統(tǒng)軟件為Windows 2000 Server(中文版),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)采用Oracle??蛻魴C(jī)配備的系統(tǒng)軟件為Windows 2000 Professional(中文版),應(yīng)用軟件為Delphi。
管理層完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)過(guò)程中各種相關(guān)數(shù)據(jù)的錄入;建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享;完成數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)生產(chǎn)管理;提供多種生產(chǎn)報(bào)表、臺(tái)帳和多種查詢功能。
2.3 通訊軟件
用VB6.0軟件開(kāi)發(fā)OPC通訊軟件與ControlLogix系統(tǒng)通訊,完成與管理機(jī)的數(shù)據(jù)交換過(guò)程。同時(shí)也將兩層之間相互隔離,簡(jiǎn)化軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程,使系統(tǒng)易于維護(hù)和管理。這個(gè)軟件是我們自行開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用軟件,與通用接口軟件相比,具有成本低,速度快的特點(diǎn),在實(shí)際運(yùn)行中穩(wěn)定可靠(如圖1)。
3、技術(shù)創(chuàng)新
(1)監(jiān)控層ControlLogix采用高速ControlNet冗余網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用主網(wǎng)、子網(wǎng)雙層結(jié)構(gòu),通過(guò)主ControlNet網(wǎng)實(shí)現(xiàn)控制站、圖形操作站及管理計(jì)算機(jī)之間的通訊。各系統(tǒng)控制站與遠(yuǎn)程I/O框架之間通過(guò)子ControlNet網(wǎng)通訊。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性,在國(guó)內(nèi)尚屬于首例。
(2)數(shù)據(jù)管理功能,通過(guò)建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),把管理數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的綜合處理,提供了豐富多樣的分析報(bào)表和查詢功能。解決了以往的控制系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析管理的功能,在現(xiàn)代化企業(yè)管理中具有廣闊的應(yīng)用前景。
一、機(jī)械化設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化研究的必要性
機(jī)器將人類(lèi)從繁重的勞動(dòng)中解放出來(lái)之時(shí),人們就意識(shí)到他的重要性,從誕生之日起,機(jī)械工業(yè)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn),為人類(lèi)社會(huì)創(chuàng)造了巨大的價(jià)值和巨額的財(cái)富,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的研究是為了機(jī)器更好的工作、更好的為人類(lèi)服務(wù)。第一,機(jī)械設(shè)計(jì)制造是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,每個(gè)零部件都會(huì)涉及到形狀、尺寸、材料等等問(wèn)題,對(duì)這些問(wèn)題的處理不光需要豐富的經(jīng)驗(yàn),還需要一定的理論支持,才能確保機(jī)械部件生產(chǎn)的順利進(jìn)行和其組裝的成功,確保了其正常投入生產(chǎn)。第二,機(jī)械自動(dòng)化是現(xiàn)代工業(yè)追求的職能生產(chǎn)形式,一方面,機(jī)械自動(dòng)化將人從危險(xiǎn)、復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中解放出來(lái),提高了工業(yè)生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性。另一方面,機(jī)械自動(dòng)化利用傳感技術(shù)、遙控技術(shù)等使機(jī)器在無(wú)人操作的情況下自動(dòng)運(yùn)行,生產(chǎn)系統(tǒng)效率高、故障小,大大的提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率、效益。第三,電子信息技術(shù)下,數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸?shù)鹊确奖憧旖荩湫蔬h(yuǎn)遠(yuǎn)高出了人工,對(duì)提高生產(chǎn)效益意義重大。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的主要技術(shù)分析
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是在計(jì)算網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,其依賴的核心技術(shù)就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。例如,機(jī)械設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)可視技術(shù)、現(xiàn)實(shí)模擬技術(shù)為其提供了有力支持,設(shè)計(jì)者通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件、硬件可將思想中的圖形以立體的形式表現(xiàn)出來(lái),并可以通關(guān)相關(guān)的電腦軟件進(jìn)行測(cè)試,提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性、可行性。其次,機(jī)械技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù),機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材料、性能等都是機(jī)械制造及自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù),在設(shè)計(jì)中,也要對(duì)機(jī)械部件的受力、運(yùn)作等進(jìn)行精確的設(shè)計(jì),才能確保機(jī)器組裝的順利和生產(chǎn)過(guò)程的安全、穩(wěn)定。再次,系統(tǒng)技術(shù),這是一個(gè)綜合的、復(fù)雜的技術(shù),它包含了信息系統(tǒng)、生產(chǎn)流程等等,是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的融合,代表著工業(yè)生產(chǎn)的能力和水平。系統(tǒng)技術(shù)一方面,要注重先進(jìn)科技的融合,提高系統(tǒng)的綜合性能,使其對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)更為高效;另一方,要重視系統(tǒng)的融合性,確保系統(tǒng)各個(gè)聯(lián)系的有效、穩(wěn)固,促進(jìn)生產(chǎn)的安全性和可靠性。第四,傳感檢測(cè)技術(shù),主要是通過(guò)各種傳感器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等組成一個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò),將其收集到的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出端描述出來(lái),相關(guān)人員可依據(jù)這些信息對(duì)機(jī)械的生產(chǎn)、制造進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。第五,自動(dòng)控制技術(shù),這一技術(shù)的核心就是機(jī)械的智能化,機(jī)械生產(chǎn)信息通過(guò)輸入端輸入,計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息進(jìn)行整理、傳輸,以便操作者能及時(shí)掌握機(jī)械狀態(tài),對(duì)生產(chǎn)急性及時(shí)的調(diào)整,確保生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這一技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常顯著,在提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)降低了生產(chǎn)的危險(xiǎn)性,使人員遠(yuǎn)離勞動(dòng)條件差的工作環(huán)境,還節(jié)省了能源與材料消耗等,是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)的又一核心技術(shù)。總之,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)十分豐富,且具有一定的復(fù)雜性、綜合性,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化過(guò)程中,對(duì)這些技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)從全局出發(fā),注重硬件、軟件的同時(shí)改進(jìn),才能更好的確保工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,提高我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)力。
三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的前景分析
當(dāng)前,隨著人們生活質(zhì)量的提高,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、性能的要求也在不斷的變化,面對(duì)日益豐富的市場(chǎng)需求,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化不但要滿足商品制造需求,還要從環(huán)保、智能化、集成化等方面出發(fā),不斷的對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化。第一,工業(yè)生產(chǎn)在積累財(cái)富的過(guò)程中對(duì)環(huán)境有一定的破壞,環(huán)境問(wèn)題已成為工業(yè)發(fā)展的一大助力,機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的創(chuàng)新可有效的改良工業(yè)生產(chǎn)的模式,減少其對(duì)環(huán)境的污染,這將是機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化生產(chǎn)未來(lái)研究的核心問(wèn)題之一,現(xiàn)在已受到普遍重視。第二,智能化發(fā)展方向,使機(jī)器擁有人一樣的智慧,能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行判斷并作出相應(yīng)的回應(yīng)。目前,在強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持下,智能化生產(chǎn)已不稀奇,研究的方向?qū)⑹侨绾翁岣邫C(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化水平。第三,進(jìn)一步提升機(jī)械制造及其自動(dòng)化的集成化、敏捷化和清潔性,將人力資源進(jìn)一步從勞動(dòng)一線退下來(lái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的全自動(dòng)化生產(chǎn)、清理等等。此外,還要考慮機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)性、虛擬化等,全方位的提升工業(yè)制造的水平,提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品價(jià)值。
結(jié)語(yǔ):對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)核心的研究是提高工業(yè)生產(chǎn)水平的有效途徑,當(dāng)前,一方面要提升自行研究的效率,樹(shù)立自強(qiáng)、自信的研究精神,提高我國(guó)機(jī)械行業(yè)技術(shù)水平。另一方面,還需借鑒和模仿國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),提高我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)要重視借鑒和吸收過(guò)程的科學(xué)性、理智性,不照搬、不全面否定,結(jié)合我國(guó)國(guó)情有目的的分析研究,取長(zhǎng)補(bǔ)短,促進(jìn)我國(guó)機(jī)械行業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展。
(3)系統(tǒng)完整詳細(xì)地記錄了網(wǎng)站的各種運(yùn)行情況,可定期查看系統(tǒng)日志和用戶反饋,便于管理員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以防范。
(4)在集成統(tǒng)一身份認(rèn)證的基礎(chǔ)上,限制后臺(tái)登錄IP地址,同時(shí)對(duì)用戶角色進(jìn)行分類(lèi)管理,更加增強(qiáng)了用戶賬戶的安全。
4 結(jié) 語(yǔ)
西安交通大學(xué)主頁(yè)信息管理系統(tǒng)是以統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)為基礎(chǔ),以數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范為原則,以保證學(xué)校各類(lèi)信息準(zhǔn)確、安全、及時(shí)為首要條件開(kāi)發(fā)完成的。系統(tǒng)基于PHP模板引擎Smarty技術(shù)開(kāi)發(fā),這種頁(yè)面設(shè)計(jì)和程序分離的開(kāi)發(fā)方式為系統(tǒng)維護(hù)和改版升級(jí)增加了便利;系統(tǒng)采用純靜態(tài)和服務(wù)器異地方式結(jié)合,更加保證了前臺(tái)服務(wù)器文件的安全;系統(tǒng)集成了學(xué)校統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái),方便了管理員在不同應(yīng)用之間切換,并在此基礎(chǔ)上增加用戶角色分級(jí)和用戶IP限制功能,加強(qiáng)了登錄認(rèn)證安全;系統(tǒng)在功能上實(shí)現(xiàn)了學(xué)校教學(xué)、科研、師資等重要數(shù)據(jù)以及各職能部門(mén)、院系等重要部門(mén)信息的管理工作,新版主頁(yè)信息管理系統(tǒng)自2012年5月開(kāi)始在全校范圍內(nèi)試運(yùn)行,收到了良好的效果。
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0 緒論
1)數(shù)字化礦井綜合監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景
近幾年,隨著國(guó)家對(duì)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展的需要,煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到了普遍應(yīng)用。煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指對(duì)煤礦的風(fēng)速、煙霧、瓦斯、溫度、一氧化碳等環(huán)境參數(shù)和礦井的運(yùn)輸、排水、生產(chǎn)、提升等環(huán)節(jié)的各種設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè),用計(jì)算機(jī)分析處理并得到相關(guān)數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)。系統(tǒng)的裝備大大提高了礦井安全生產(chǎn)水平和安全生產(chǎn)管理效率。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,給中國(guó)的礦產(chǎn)開(kāi)采行業(yè)帶來(lái)了巨大的機(jī)遇,同時(shí)也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
2)解決的主要問(wèn)題
本系統(tǒng)是建立在整個(gè)數(shù)字化礦井系統(tǒng)之上的子系統(tǒng),現(xiàn)代煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)由4部分組成:監(jiān)控主機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控軟件;傳輸接口和傳輸通道;井下數(shù)據(jù)采集分站;各種傳感器及執(zhí)行器。如何根據(jù)企業(yè)需求,設(shè)計(jì)滿足需要的數(shù)字化礦井監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)是本文要解決的主要問(wèn)題。本項(xiàng)目研發(fā)的意義在于保障煤礦安全,要求能夠收集大量的一手?jǐn)?shù)據(jù)并做出快速反應(yīng)。
1 數(shù)字化礦井綜合監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)需求分析
1.1 系統(tǒng)概述
1.1.1 項(xiàng)目背景
本系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件來(lái)控制、監(jiān)控礦井下七類(lèi)設(shè)備的,以達(dá)到管理人員及時(shí)掌握井下設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),并能做出相應(yīng)決策的輔助系統(tǒng)。
1.1.2 工作主界面
系統(tǒng)主界面主要包括:系統(tǒng)分類(lèi)、系統(tǒng)設(shè)置、系統(tǒng)管理、聯(lián)網(wǎng)管理、設(shè)備狀態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)、使用說(shuō)明七項(xiàng)功能菜單。
1.2 需求問(wèn)題描述
1.2.1 數(shù)據(jù)信息采集及遠(yuǎn)程設(shè)置
能夠調(diào)用企業(yè)所提供的函數(shù),完成各站點(diǎn),各監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息的自動(dòng)定時(shí)(輪循)采集,放存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù);四個(gè)通道的采集值,上限、下限。
1.2.2 基本信息管理
分站:編號(hào),投入使用時(shí)間,是否巡檢,位置,負(fù)責(zé)人,電話,分站名稱,分站類(lèi)型;分站屬性,所屬工作面,四個(gè)開(kāi)關(guān)的表示內(nèi)容。四路采集信息的表示內(nèi)容。
監(jiān)測(cè)點(diǎn):編號(hào),投入使用時(shí)間,位置,設(shè)備健康狀態(tài)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)類(lèi)型、設(shè)備名稱,對(duì)應(yīng)的分站;各監(jiān)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圖片。
底圖:對(duì)應(yīng)一張總圖,分站對(duì)應(yīng)一張分圖,點(diǎn)擊總圖的分站,彈出該分站的對(duì)應(yīng)的分圖,點(diǎn)擊分站上的監(jiān)測(cè)點(diǎn),彈出該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的基本信息。
1.2.3 報(bào)警
報(bào)警:上限報(bào)警,下限報(bào)警。
報(bào)警自動(dòng)提示:自動(dòng)彈出報(bào)警信息,語(yǔ)音提示。
報(bào)警處理:點(diǎn)擊,處理人員、處理時(shí)間、處理標(biāo)注。
1.2.4 查詢統(tǒng)計(jì)
(1)所有分站情況;
(2)查看各站點(diǎn)的開(kāi)關(guān)變化情況;
(3)查看采集錯(cuò)誤;
(4)所有監(jiān)測(cè)站的情況;
(5)某一時(shí)間段內(nèi),不同分站、不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)、不同類(lèi)型監(jiān)測(cè)、報(bào)警信息查詢的分析統(tǒng)計(jì)。
1.2.5 圖形化展示
點(diǎn)擊總圖的分站,彈出該分站的對(duì)應(yīng)的分圖,點(diǎn)擊分站上的監(jiān)測(cè)點(diǎn),彈出該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的基本信息。同時(shí)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的圖片。
1.2.6 用戶名權(quán)限
領(lǐng)導(dǎo)、設(shè)備管理、報(bào)警處理員。
1.2.7 采集錯(cuò)誤
設(shè)置幾次采集不成功認(rèn)為是誤碼。
采集錯(cuò)誤,查詢處理。
2 數(shù)字化礦井綜合監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則
數(shù)字化礦井綜合監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則主要體現(xiàn)在B/S架構(gòu)思想上。
B/S架構(gòu)即服務(wù)器和瀏覽器架構(gòu)。它是隨著Internet技術(shù)的興起,對(duì)C/S架構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下,用戶的操作界面是通過(guò)瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn),極少部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn),形成所謂三層結(jié)構(gòu)。這樣就大大簡(jiǎn)化了客戶端電腦載荷,減少了系統(tǒng)升級(jí)與維護(hù)的工作量和成本,降低了用戶的總體成本。
由于B/S架構(gòu)相比C/S架構(gòu)具有的維護(hù)和升級(jí)方式簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn),更符合數(shù)字化礦井綜合監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)建設(shè)的要求,因此我們采用了這一架構(gòu)。
2.2 功能架構(gòu)
3 數(shù)字化礦井綜合監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
在經(jīng)過(guò)需求分析和架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。
3.1 整體模型結(jié)構(gòu)
不同身份用戶登錄系統(tǒng)后,根據(jù)不同權(quán)限可執(zhí)行監(jiān)測(cè)設(shè)備管理、遠(yuǎn)程設(shè)置、圖形化展示、報(bào)警處理、查詢統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等幾大功能模塊中的幾個(gè)模塊。
3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)連接實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用JDBC連接MySQL數(shù)據(jù)庫(kù),連接步驟如下:
3.2.1 得到數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)程序
3.2.2 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)連接
4 結(jié)論
數(shù)字化礦井綜合監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)在充分理解企業(yè)需求的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)的實(shí)用礦井綜合監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠滿足了礦井企業(yè)的需求和技術(shù)要求。但還應(yīng)該注意到,由于設(shè)計(jì)和代碼等方面的問(wèn)題,某些地方可能會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的宕機(jī)現(xiàn)象。因此,還需要充分利用現(xiàn)有軟、硬件資源,發(fā)掘系統(tǒng)的潛能,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,使系統(tǒng)在使用的過(guò)程中更加便捷,是下一步要解決的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。解決這些問(wèn)題需要從以下幾個(gè)方面入手:首先,對(duì)影響系統(tǒng)主要性能的關(guān)鍵代碼和算法進(jìn)行優(yōu)化;其次,研究系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口,充分利用商用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化;最后,要更加規(guī)范設(shè)計(jì)和代碼過(guò)程。
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1、前言
近幾年建筑數(shù)字化設(shè)計(jì)越來(lái)越受到設(shè)計(jì)院和高等院校的認(rèn)可和重視,建筑信息模型、協(xié)同設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)等新興技術(shù)和概念在數(shù)字化設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)逐漸成為了主流的建筑設(shè)計(jì)觀念,而由于這些技術(shù)的出現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)也在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,作為新一代的建筑師必然要注重這些新技術(shù)的發(fā)展,并在實(shí)踐中應(yīng)用它們。
2、參數(shù)化設(shè)計(jì)和建筑信息模型
參數(shù)化設(shè)計(jì)就是把設(shè)計(jì)的限制條件,通過(guò)設(shè)計(jì)軟件和代碼與設(shè)計(jì)思想輸出之間建立參數(shù)關(guān)系,使二者能相互關(guān)聯(lián)。這些參數(shù)可以是建筑設(shè)計(jì)理念、建筑材質(zhì)、建筑構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)等信息,而這些參數(shù)可以通過(guò)軟件和代碼進(jìn)行靈活控制,從而達(dá)到不同設(shè)計(jì)方案。實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的主流軟件有DP(Digital Project)、Revit系列(Architecture、Structure、MEP)(圖1)、GC(Generative Components)(圖2)、Grasshopper(基于犀牛)、基于一些軟件二次開(kāi)發(fā)的腳本(常用的有基于Autocad、Maya等)。
建筑信息模型(Building Information Modeling,簡(jiǎn)稱BIM)是近年來(lái)在建筑業(yè)出現(xiàn)的數(shù)字化建模新技術(shù)。BIM技術(shù)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型,它為設(shè)計(jì)和施工中的建設(shè)項(xiàng)目提供相互協(xié)調(diào)的、內(nèi)部一致的及可運(yùn)算的信息。由于BIM技術(shù)是基于三維數(shù)字技術(shù)和參數(shù)化設(shè)計(jì)的理念,所以基于BIM理念的軟件能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的“一處更新,處處更新”。可以通過(guò)BIM技術(shù)可以將建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、MEP設(shè)計(jì)、建筑施工、建筑運(yùn)營(yíng)管理相聯(lián)系起來(lái),使設(shè)計(jì)人員更專(zhuān)注于設(shè)計(jì),從繁瑣的繪制圖紙的工作中解脫出來(lái),使運(yùn)營(yíng)管理人員更專(zhuān)注于管理。同時(shí)BIM技術(shù)包含建筑的可運(yùn)算信息,在建筑設(shè)計(jì)階段可以和建筑分析軟件進(jìn)行整合,很方便的對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的主流軟件有Revit系列、Archicad、Microstation等。
3、基于BIM和參數(shù)化設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)流程
1)、概念設(shè)計(jì)
概念設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)流程的開(kāi)始,建筑師通過(guò)軟件或者手繪把自己的建筑思想和理念表現(xiàn)出來(lái),即形成建筑概念設(shè)計(jì),在當(dāng)代數(shù)字化設(shè)計(jì)的潮流下,可以通過(guò)BIM和參數(shù)化設(shè)計(jì)完美的實(shí)現(xiàn)建筑師的思想和理念。建筑師的建筑概念設(shè)計(jì)形成以后,可以根據(jù)是否具有異型構(gòu)建而決定采取什么樣的概念設(shè)計(jì)軟件,概念設(shè)計(jì)是什么類(lèi)型的建筑、建筑外觀是否含有異型構(gòu)件、建筑理念是否有邏輯關(guān)系等等,根據(jù)以上問(wèn)題可以選取在概念設(shè)計(jì)階段采用Revit系列軟件還是Grasshopper等參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件,當(dāng)存在異型構(gòu)建和方便用數(shù)學(xué)的方式表達(dá)時(shí),在概念設(shè)計(jì)階段可以采用Grasshopper等參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。如果概念設(shè)計(jì)是比較規(guī)則的體量則適合采用在Revit軟件內(nèi)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)(圖3)。
2)、細(xì)部設(shè)計(jì)
在Grasshopper等參數(shù)化軟件生成的概念體量可以通過(guò)Revit提供的與犀牛的接口完美的轉(zhuǎn)換到Revit系列軟件中,不管是在Revit和Grasshopper中生成的建筑概念體量,都最終可以回歸到Revit系列軟件中去,在細(xì)部設(shè)計(jì)階段,借助數(shù)字化的手段,在體量分析的基礎(chǔ)上,借助于AUTODESK Revit Architecture建筑信息模型的建立可以很好的完成透視圖、三維模型、各種平立剖面的制作(圖4),同時(shí)由于建筑信息模型的真實(shí)性,有助于建筑師和甲方更好的了解建筑結(jié)構(gòu)、材料、面積等參數(shù),AUTODESK Revit Architecture設(shè)計(jì)軟件采用了先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)大大縮短了建筑設(shè)計(jì)的周期和大大提高了建筑設(shè)計(jì)的效率。在Revit中進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)、構(gòu)件構(gòu)造設(shè)計(jì)、構(gòu)件材質(zhì)設(shè)計(jì)非常方便,由于Revit系列軟件采用了族庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),所以在構(gòu)建建筑信息模型時(shí),只要選擇好相應(yīng)的族庫(kù)進(jìn)行搭建即可,在進(jìn)行模型搭建之前,首先要設(shè)置好構(gòu)件的信息(構(gòu)造信息、外部尺寸信息、材質(zhì)信息等),然后再進(jìn)行模型的創(chuàng)建。
3)、施工圖設(shè)計(jì)
基于BIM和參數(shù)化設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì),同時(shí)擁有了這兩者的優(yōu)勢(shì),可以隨時(shí)更換方案或者短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)多套方案供甲方遴選,在模型完成的同時(shí)生成建筑各種二維圖紙,這些二維圖紙和三維模型是關(guān)聯(lián)的,可以實(shí)現(xiàn)“一處更新,處處更新”,徹底把建筑師從繪制施工圖的牢籠中解放出來(lái),使其更能關(guān)注自己的方案設(shè)計(jì)和建筑表現(xiàn)效果。
4)、建筑表現(xiàn)
建筑表現(xiàn)階段由于在構(gòu)建建筑模型時(shí),建筑構(gòu)件的材質(zhì)信息已經(jīng)被賦予,而且Revit系列軟件是基于參數(shù)化參數(shù)化理念開(kāi)發(fā)的,內(nèi)置了高級(jí)的渲染器,所以可以對(duì)建筑模型直接進(jìn)行渲染生成照片級(jí)的效果圖(圖5)。
最后通過(guò)其他平面軟件把Revit和Grasshopper生成的效果圖、圖紙和程序代碼合理的組合起來(lái),形成最終的方案文本(圖6)。
5、結(jié)束語(yǔ)
建筑信息模型和參數(shù)化設(shè)計(jì)已經(jīng)被廣大建筑師所熟知,但是在國(guó)內(nèi)應(yīng)用這兩項(xiàng)新技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師和設(shè)計(jì)單位還比較少,主要瓶頸在于設(shè)計(jì)師已經(jīng)習(xí)慣于cad的工作模式,一時(shí)還很難從這種模式中解放出來(lái),另外參數(shù)化設(shè)計(jì)需要建筑師有一定的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ),這也是阻礙設(shè)計(jì)師應(yīng)用這一技術(shù)的因素。但是作為新一代的建筑師應(yīng)該放眼未來(lái),盡早接觸建筑信息模型和參數(shù)化設(shè)計(jì)理念是至關(guān)重要的,也是解決這些障礙的關(guān)鍵點(diǎn)所在。在建筑設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變和cad模式在實(shí)際工程中碰壁的現(xiàn)象越來(lái)越多的情況下,建筑信息模型和參數(shù)化設(shè)計(jì)必將在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域大放異彩。
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