智能灌溉范文

导语：如何才能写好一篇智能灌溉，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：智能灌溉；园林；应用

中图分类号： S688；S275 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2017.08.048

经济发展给人们带来便利的生活同时，也带来了能源危机。若要避免能源危机对国家的不利影响，就要研究新能源，并加快新能源在日常中的用。目前，水资源短缺已成为困扰经济发展的重要因素，特别是人们生活用水与园林灌溉之间的矛盾。因此，研究智能灌溉技术，并将此技术应用于园林灌溉中，对节约水资源意义重大。

1智能灌溉发展概况

1.1国外发展概况

智能灌溉技术在国外已有50多年的发展历史，技术已基本成熟。在发达国家，特别是机械化种植区域或缺水地区，自动灌溉技术已经广泛应用。国外专业的园林灌溉系统非常先进，可以自动采集土壤湿度、测量风速、雨量等数据，并根据这些数据自动编程设计当天灌溉标准；自动监测电磁阀和管道泄漏情况并报警；自动记录各地区灌溉运行时间。按照智能灌溉方式，分为滴灌、涌泉灌和地下渗灌等。一些先进国家采用节水灌溉技术，从传统灌溉向现代非充分灌溉改革，从半自动灌溉向全自动灌溉改革。

1.2国内发展现状

国内的智能灌溉从90年代才开始研究，到现在为止还没有形成专业化和系统化的软件和硬件系统，与发达国家相比，存在相当大差距，而且产品单一，没有成熟的质量检测和控制体系。目前我国的智能灌溉系统基本以进口为主，国内园林智能灌溉企业在学习国外先进技术的经验基础上，也在研发自主产品。

2几种智能灌溉系统介绍

2.1太阳能灌溉系统

太阳能灌溉系统主要是依靠太阳启动地下水来进行灌溉的系统。太阳能板可以提供电泵的动力，驱动其抽取附近的溪水等存到水缸中，之后再将溪水泵到洒水器里，最后进行植物灌溉。雨水探测器会在雨天时自动关闭灌溉系统，太阳能灌溉系统比较适合没有自来水供应的偏远地区使用。

2.2总线路控制灌溉系统

总线路灌溉系统主要是通过总线的方式把所有测控终端接入。每一个自动终端可以自己进行简单的灌溉和判断，之后把数据汇总到中央计算机，由中央计算机进行统一数据存取、调度等。专家可以根据汇总数据对灌溉进行指导，这种灌溉方式成本低，充分利用了现场总结技术，在无线网络达不到的地方比较适用。

2.3无线遥控灌溉系统

无线遥控灌溉系统是用远程终端来采集各地区水和肥的情况，然后通过全球移动系统将数据传给中央控制器。这种灌溉系统充分利用了GMS网，结构比较简单，不用布置很多线，投资小，效果显著。

3园林智能灌溉系统的应用

3.1一体化灌溉系统

为了美观，园林绿色植物的品种比较多，每种植物都有自身的生长特点，生长规律也存在一定差异。采用一体化智能灌溉系统可以根据植物本身对水的需求情况进行准确有针对性地灌溉，可以把滴灌、喷灌技术融合为一体，进行园林绿色植物多元化和个性化灌溉。园林土壤储水情况和植被的根系吸水情况有所不同，应用智能灌溉，可以将地表灌溉、地上灌溉和地下灌溉有效结合，合理调配地下水和自然雨水，实现园林绿色灌溉。

3.2自动化灌溉

自动化灌溉主要是利用信息化智能系统对风速和土壤含水量的采集，收集植物生存的环境信息及降水量等相关数据，并对数据在分析的基础上进行的灌溉。通过对风速、土壤含水量、雨水信息、环境因素的分析，编制程序，启动自动灌溉或非自动灌溉设备进行园林灌溉，以解决园林植被对水的需求。对需水量大的阔叶型树木可以采用喷灌溉、集中雨水进行灌溉等形式，灌溉频率不宜过高，这样既能节约水资源，又能提高灌溉效率，自动灌溉结束后系统会自动存储灌溉时间和灌溉水用量等。在特殊情况下，管理人员可以进行人工数据采集，并通过手动启动灌溉系统进行灌溉。

3.3节能化灌溉

节能化灌溉系统是由水泵、电磁阀和水源等组成，通过计算机对灌溉进行系统分析的精准控制。这种灌溉系统能在第一时间知道植被是否缺水，并通过计算机数据分析来确定灌溉时间、灌溉方式和灌溉水用量。节能灌溉系统可以根据之前的灌溉历史记录来选择灌溉类型、灌溉时间和灌溉水用量，自动灌溉系统在工作时也可自主监测设施运行状态，可以实现水资源的充分利用，降低了灌溉过量或不足的情况。

4智能灌溉系统在园林应用中的优势

随着园林建设的快速发展，园林建设中的问题也日益显露出来。传统的园林绿化是由水车拉水到现场然后实行灌溉，这种方式除了水在运输过程中容易洒掉，还有多数水没有及时深层渗透而蒸发损失掉。这种灌溉方式对水的利用率比较低，甚至不到40%。导致大量的水被浪费，而且也浪费人工，成本较高。近年来技术发展，管网供水广泛应用，但是管网供水的缺点是手动供水，随意性比较大，存在需要水时没有人开阀门，开了阀门又没有供水，导致水资源浪费，马路也变成水滩。

园林绿化要求绿地上同时有乔木、灌木和草等复合搭配，这涉及不同物种对水的需要量和时间的问题。传统灌溉不能满足这种现代化灌溉需求，使水的灌溉量不能满足所有植物的生长需求，园林建设效果达不到最优化。计算机控制的智能灌溉可以实现灌溉的精准化，在节省水量的同时也节省人工。虽然智能灌溉系统已经引进国内许多年，但是应用仍不普遍。智能灌溉可以根据设定进行灌溉，比人工灌溉节省水，智能灌溉可以针对不同气候设置不同程序，避免了灌溉的随意性。但是这种灌溉程序的设定需要人控制，所以管理人员要有丰富的经验，促进灌溉的精确和节约用水量。

智能灌溉系统可以根据土壤湿度、雨量等因素自动编制当天的灌溉程序，同时可以监控电磁阀、管道泄漏等故障并及时报警。智能灌溉系统可以手动控制，也可以用计算机进行启动和关闭，单独的电磁阀为管理提供了极大便利。计算机来进行控制水源、水泵到电磁阀、滴头这样一个复杂的系统，可以最大限度地节约用水量和保护系统运行，避免灌溉不足或过量。

为了精确对园林各种植物进行灌溉，以满足绿化多元化要求，可以将滴灌、涌泉灌、树根根部灌溉纳入到同一个系统中。可以对乔木和灌木进行滴灌，对草坪进行喷灌，将不同根系不同吸水范围的植物进行地面灌溉、地下灌溉、深层和浅层灌溉结合起来。同时⒔邓、地下水灌溉统一进行调配，以形成综合的灌溉体系。

5智能灌溉系统用于园林的价值

现如今，智能灌溉应用于我国园林灌溉的价值已显现出来。智能灌溉可以使灌水更均匀、土壤不容易结板、对保土保肥、调节地块气候和温度都有很大作用。据美国微软公司利用智能灌溉系统进行灌溉后的数据显示，水的用量比之前少了34%，水费也降低了大概40%。我国的智能灌溉也越来越多地应用到园林灌溉中。如2002年颐和园绿化建设中，结合万寿山引水上山工程，建立了覆盖全园的智能灌溉系统，在一些不适宜单层乔木生长的区域和野生不适宜植被生长的地段都通过利用资源，调整空间密度等措施，建立了稳定性强、外观优美的乔木、灌木和草等多种植物群落，以达到最大限度发挥植被的生态效益。上海和深圳也都采用自动灌溉系统在夜间进行园林灌溉，既可以避开市区用水高峰期，同时可以减少水量蒸发，使园林灌溉效果良好。北京天安门草坪、植物园、工人体育场等多个地点都采用了智能灌溉系统，智能灌溉系统的使用，促进了我国园林绿化的建设进程，在节水节能方面都有比较大的作用。

园林绿化水量节约已成为我们关注的一个重要话题，利用智能灌溉系统进行灌溉，可以促进灌溉效果的同时节省大量水资源。园林绿化灌溉节水应该成为水资源管理的先锋，要在研究国外先进经验和设备的基础上，结合我国实际培育和建立一支专业化的绿地管理队伍，同时将市场机制引导到绿地灌溉管理中。在加强园林绿地灌溉的研究上，加强园林绿地灌溉用水的法规建设，为园林绿地灌溉用水的管理打基础，逐渐发挥智能灌溉在园林绿化中的作用，加强生态环境的保护。

6智能园林灌溉发展趋势

随着气候环境的变化和人口增长，能源和水资源危机越来越严重，智能灌溉在园林绿化中的作用会越来越重要，因为在节省水量的同时降低了成本，改善了园林灌溉效果。国际上专业灌溉研发公司已经在原有灌溉产品改善的同时利用高科技研发新的产品，使智能灌溉系统的硬件和软件更完善、更环保，使灌溉更精准，对水资源的利用更合理。随着塑料模具加工精准度的提高，智能灌溉系统的加工成本也在降低，可以促进智能灌溉系统中零件的更换与应用。随着科技发展，园林智能灌溉设备正在向环保方向迈进，今后，智能灌溉设备将会越来越多的应用于园林建设和园林灌溉当中。

参考文献

[1]潘赛玲.自动控制技术在园林节水灌溉中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，（24）.

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关键词： ZigBee； 无线传感器； .Net； 智能灌溉系统； 上位机

中图分类号：TP315 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）12-61-04

Design and implementation of PC software for intelligent irrigation system

Zhao Zhenqi

（Wuxi Machinery and Electron Higher Professional and Technical School， Wuxi， Jiangsu 214028， China）

Abstract： According to the requirements of water， air and soil in farmland environment， an intelligent irrigation system is designed， based on wireless sensor network ZigBee. The system function is analyzed and overall structure is designed. The function demand， system architecture， concrete implementation scheme and key technology of intelligent irrigation system principal machine based on .Net are discussed.

Key words： ZigBee； wireless sensor； .Net； intelligent irrigation system； PC

0 引言

在水资源紧缺的条件下，要实现灌溉农业的可持续发展，就需要灌溉更加精确智能。在不影响农作物生长发育的前提下，按照农作物需水要求准确及时地预报，并实现水量的自动控制，精确施予。目前，主要采用先进的物联网技术与传统农业生产相结合的办法，通过研发先进的传感器、灌溉控制设备、功能强大的计算机灌溉管理软件等来实现科学灌溉，提高农业效益[1]。

由于全球气候的恶化和水污染等原因，水资源短缺已经成为全球性的问题。在各大园林、农业及高尔夫灌溉项目中，越来越多的人认识到了节水灌溉的重要性。为了保证人工植被和农作物的正常生长，节水灌溉系统起到了至关重要的作用。

1 系统主要功能

我们设计并制作出具有监视、控制、环境数据的不间断采集、整理、统计、绘图功能的智能灌溉系统，以实现优化科学灌溉。该系统适用于庭院、园林、农田等灌溉场所。主要包括以下功能：

⑴ 根据CO2浓度自动控制电磁阀的开关，与CO2发生器配套使用；

⑵ 根据土壤的干湿度自动控制电磁阀的开关，与喷灌、微灌、滴灌等管道系统配套使用；

⑶ 根据空气的干湿度自动控制电磁阀的开关，与加/降温、加/除湿等设备配套使用。

2 总体结构设计

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

无线网关实现了ZigBee、GPRS、以太网、串口的网络互联和协议转换，集成了符合ZigBee协议标准的JN5121系列通讯模块，GPRS模块，以太网接口，RS232接口。并具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性；可实现一点对多点、多点对多点的串口设备间的数据透明传输，也可以根据用户的需要定制软件；可按照星形网络、网状网络以及树状网络组网。兼容FCC Part 15， ETSI ETS 300-328和日本的ARIB STD-T16标准。主要应用领域：煤矿/油田设备远程监控、电力/水利设备远程监控、远程智能抄表/线缆取代、工业、农业自动化控制、楼宇、路灯智能控制[2]。

本系统设计由三个部分组成：监控中心、无线网关、无线路由节点。其中，监控中心主体是服务器和上位机；无线网关集成了符合ZigBee协议标准的JN5121系列通讯模块，GPRS模块，以太网接口，RS232接口，负责将各节点的数据发送给上位机处理，或接收上位机发送的指令并传送给各节点；无线路由节点可以有多个，集成了CO2浓度传感模块、土壤的干湿度传感模块、空气的干湿度传感模块和ARM模块。系统组成框图如图1所示。

3 硬件原理

本系统的传感节点硬件采用CC2530，如图2所示。CC2530是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。它能够以非常低的总材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF 收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。CC2530具有不同的运行模式，使得它特别适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短，进一步确保了低能源消耗[3]。

4 上位机的设计

4.1 功能需求

以太网通信方式是物联网智能灌溉系统与计算机最主要的通信方式，采用UDP通信协议层，多线程方式进行数据交互。

上位机需要单独具备以太网通信界面，除了实现物联网智能灌溉系统以太网通信命令中列出的各项命令之外，还需要以下几个重要功能。

⑴ 网络拓扑，显示物联网智能灌溉系统所有已经注册的设备节点物理区域视图，主要用于直观地反映设备节点的分布概况，用于设备故障定位。在视图上，双击设备节点图标能够自动显示该节点的实时数据信息；如果设备有故障或告警，节点图标应该改变自身颜色警示操作人员。

⑵ 数据查询，实时记录物联网智能灌溉系统的当前和历史数据，提供用户对数据按日期和设备标识查询的功能。根据数据容量和数据访问并发性的要求，建议数据库采用专用的数据库管理软件，例如SQL Server 2005。

⑶ 数据分析，根据数据库内查询的数据绘制图表（折线图或饼图等），显示数据的分布和趋势，提供用户环境参数的历史数据和做出灌溉决策的参考信息。

⑷ 分布式软件，可以在多个计算机上同时打开上位机软件，软件之间相互协调，每个上位机作出的参数修改都能在其他上位机软件上显示出操作记录，参数设置具有并发性，多个上位机软件进行同一参数的设置不会冲突，参数设置完成后，其他上位机界面会同步更新。

4.2 上位机架构

本系统采用.Net三层架构。三层架构（3-tier application） 通常意义上的三层架构就是将整个业务应用逻辑上划分为：表示层（USL）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。三层架构是一个支持可抽取、可替换的“抽屉”式架构，符合“高内聚，低耦合”的思想，所以这些层可以单独开发，单独测试[4]。具体的三层架构的分层结构图，如图3所示。

4.3 开发工具的选择

.NET是一个开发平台，它定义了一种公用语言子集（Common Language Subset， CLS）。.NET统一了编程类库，提供了对下一代网络通信标准，可扩展标记语言（XML）的完全支持，使软件的开发变得容易。.NET与Windows平台紧密集成，是一种面向网络、支持各种用户终端的开发平台环境。

SQL SERVER 2005对SQL Server 2000中已经存在的特性进行了加强。加强了T-SQL（事务处理SQL），整合了符合.NET规范的语言（可以在数据库管理系统中执行.NET代码以充分利用.NET功能），使自身带有支持对用户自定义数据库中存储的数据进行加密的功能，生成多活动结果集（允许从单个的客户端到数据库保持一条持久的连接，以便在每个连接上拥有超过一个的活动请求）等。

基于上述原因，我们选择.NET架构C#语言开发，作为系统开发的工具。开发人员必须掌握的预备知识和工具有：①UDP通讯编程（UDP包测试工具的使用）；②多线程；③Chart控件的使用；④调试工具的使用。

5 数据库表结构

数据库名称：ZigDB。主要包括设备状态信息表（如表1所示）、设备信息表（如表2所示）、设备类别表（如表3所示）、系统设置表、权限表、用户表等。

6 系统功能模块

系统上位机模块包括四个主要功能模块：实时监测模块、数据查询分析模块、权限管理模块和系统管理模块。每一个模块中设计了若干子模块。系统上位机功能模块图，如图4所示。

[系统上位机模块][实时检测模块][数据查询模块][权限管理模块][系统管理模块][设备分布概况][节点实时信息][读写上下阈值][实时图形显示][历史数据查询][图表报表分析][角色管理][权限管理][用户管理][备份还原数据][设备注册维护][设备采样维护]

图4 系统上位机功能模块图

7 上下位机通信的方式

本系统主要采用两种与上位机通信的方式。

⑴ 本地调试端口，采用RS232串口通信方式，用于和计算机直连后进行数据通信，同时，对智能灌溉系统进行设备注册和网络参数配置也使用该通信方式。

⑵ 远程通信端口，采用以太网通信方式，用于和远端计算机进行数据通信，主要功能是上报智能灌溉系统各传感器的数据，以及获取修改相关参数的上下限阈值。

8 主要窗口与关键技术

8.1 主要窗口

上位机软件主要包括以下几个窗口。

⑴ 主窗口（FormMain）：主要包括监听线程Run（）方法，用于实现轮询，先采样放入缓冲区然后入库。

⑵ 网络拓扑窗口（FormNetworkTop）：显示AP结点拓扑位置，主要包括AP结点图标的类型和位置，鼠标MouseDown（）、MouseUp（）、MouseMove（）事件处理等。

⑶ 设备状态窗口（FormOneEq）：主要包括发送信息给传感器sendThreshold（）、跨线程访问控件UpdateUI（）、设置最大阈值和最小阈值。

⑷ 设备序列号的设置窗口（FormEqpSN）：主要包括一些按钮事件处理btnSave_Click（）、btnDel_Click（）、btnUpdate_Click（），实现对设备序列号的增删改查的操作。

⑸ 数据查询窗口（FormBrowseHisData）：主要包括根据查询条件显示查询结果和CHART图表。涉及btnBrow_Click（）、dgvBrowResult_DataBindingComplete（）等事件处理。

8.2 关键技术

8.2.1 轮询监听

主程序（FormMain）中监听线程Run（）方法代码，主要根据通讯协议的要求，通过轮询方式，主要采用基于，.Sockets空间的UdpClient类实现UDP通信，向设备发送命令，从而获取传感器数据信息，然后解析数据（包括进制转换），并记录到数据库表中。

部分代码如下：

private void Run（）

{ byte [] buffer=new byte[9]；

while （true）

{ Try

{ strEqSn=StaticCommon.EqSn[ii]；

buffer[0]=buffer[1]=0xef； //发送标识符

buffer[2]=0x06； //发送长度

//序列号组的规则为拆封设备序列号为3个字节

buffer[3]=Convert.ToByte（strEqSn.Substring（0，2））；

buffer[4]=Convert.ToByte（strEqSn.Substring（2，2））；

buffer[5]=Convert.ToByte（strEqSn.Substring（4，2））；

buffer[6]=0x10； //命令字为单字节表示

//命令选项为命令字的辅助标记部分，区分同一类型命令的不同功能

//命令参数的长度不定，在设置类命令中为需要设置的具体参数数值

buffer[7]=0x00；

//校验和为从应答标识符到应答参数包含的字节内数值累加和

byte x=0；

for （int i=0； i

buffer[8]=x；

StaticCommon.lstbuffer[ii]=buffer； //送到临时缓冲区

udp.Send（buffer， buffer.Length， ipp）； //UDP方式发送

Thread.Sleep（200）；

StaticCommon.lstrev[ii]=udp.Receive（ref ipp）； //间隔0.2秒接受数据

AddData（StaticCommon.lstrev[ii]）； //记录到数据库表

Thread.Sleep（（int）StaticCommon.ssi.SpanTime）；

//间隔用户指定时间

ii++；

if （ii>=StaticCommon.EqSn.Count） ii=0；

//在指定的设备数中循环

}

catch （Exception ex） //异常处理

{……}

}

}

以上各传感器数据信息参数的计算公式如下：

二氧化碳浓度：CO2数据=CO2数据1×256+CO2数据2

土壤湿度：SOIL数据=SOIL数据

日照度：SUN数据=SUN数据1×256×256×256+SUN数据2×256×256+SUN数据3×256+SUN数据4

空气温度：TEMP数据=TEMP数据-40

空气湿度：HUMI数据=HUMI数据

8.2.2 跨线程访问控件

在多线程编程中，经常要在工作线程中去更新界面显示，而在多线程中直接调用界面控件的方法是错误的做法，一般采用Invoke和BeginInvoke解决这个问题。它们的共同之处是参数为delegate（委托），委托的方法是在Control的线程上执行的，也就是UI线程，这样确保在多线程中安全地更新界面显示。Invoke在拥有此控件的基础窗口句柄的线程上执行指定的委托；而BeginInvoke则在创建控件的基础句柄所在线程上异步执行指定委托。本系统主要采用Invoke方法。

实现轮询式访问多节点设备，调用UpdateUI方法多线程实时更新采样数据，图形化各设备各传感器的参数状态，如果当前某参数值超出上下限阈值范围，及时显示警告信息，并记录在库表中，供操作者进行分析。

while （true）

{ Try

{ this.Invoke（new System.EventHandler（UpdateUI），

StaticCommon.lstrev[StaticCommon.num]）；

Thread.Sleep（（int）StaticCommon.ssi.SpanTime）；

}

catch （Exception ex） //异常处理

{…… } }

9 调试效果

在历史数据查询界面操作中，用户根据条件查询，图形化显示不同时间段及不同设备的CO2浓度、空气温湿度、土壤湿度和日照强度等历史信息。数据查询显示结果图，如图5所示。

10 结束语

经过学校、企业、农业部门的共同努力，智能灌溉系统顺利通过了验收，在省农业厅进行了应用推广，效果良好。在系统地、不间断地采集环境数据后，上体机软件对这些数据进行整理、统计、绘图。使用者不但能实时掌握田间农作物的信息，而且能根据设置的参数自动控制设备，达到了农业的智能化和高效化。随着我国移动互联网的发展，我们将进一步研发本系统的智能移动客户端应用软件，使用户更方便地掌控作物环境，更好地为农业现代化服务。

参考文献：

[1] 顾建华，严国军.远程控制农田自动灌溉系统研制[J].软件，2012.6：10

[2] 牛新征，梁帆，周明天.基于无线传感器的物联网网络拓扑发现算法

研究[J].计算机科学，2012.36（4）：118-122

[3] 倪瑛，傅大梅.基于无线传感器网络的温室监测系统的设计[J].南京

工业职业技术学院学报，2010.4：39-41

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关键词：灌溉；物联网；ZigBee；监控

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）08-0169-02

1 背景

目前农植的非自动机械式的灌溉需要消耗大量的水资源和人力，尤其是在温室生长环境中，植物处于一个半封闭的非自然体系，温室的环境复杂，湿度相对变化缓慢，风速较低，各个环境因素呈现一种独特的复杂性。同时，针对不同的植物种类、生长期、生长需水量等存在较大的差异，如何综合考虑各类因素，进行智能灌概，是当前农业信息化的重要内容之一。尤其是温室内植物灌灌不能按照自然大田灌概要求，需要充分利用有限的水资源进行智能化灌溉，一般的解决方案是在构建植物生长环境参数模型的基础上，采用科学管理、智能决策；根据温室内的生长条件，进行自动控制调节，在保持植物正常生长所需的用水量情况下，实现智能灌概，以最小的用水量获得最大的收益。

目前国内在开发灌溉自动控制系统方面还仅处于研制试用阶段，能实际投入应用且应用较广的灌溉控制器还不多见；主要是从理论上解决了灌溉的时间问题，而关于适宜的灌溉量问题，依旧缺乏比较中肯的解决策略。这其中的大部分因素是目前的智能灌溉体系仅仅凭借自动控制完成，一是并没有考虑到农植物生长过程中的复杂因素，终端采集数据不够精准；二是当前的灌溉系统的基本应用的有线规划策略，对于整个系统的安装和维护成本比较高。本文应用远程通信技术WIFI，基于ZigBee通信技术，实现智能灌溉控制系统，移动终端可以利用网络进行远程监控灌溉操作；同时，在网络受限的换进下，也可以通过GSM方式来进行控制。实现了当前大鹏浇灌的全面智能化，精准进行大鹏环境信息的采集，将信息通过有线或无线方式传输给控制终端，实现无人监控下的自动灌溉。

2 灌溉系统基本工作原理

农植传统的灌溉方式主要采用半自动的机械操作方式，这主要源于对整个农植环境信息如温湿度、的采集主要通过人工肉眼的观察方式，信息的收集不够全面和精准，也无法实现远程控制。目前，人们开始研究农业设施远程测控系统，远程智能灌溉系统应运而生，在一定程度上实现了无人作业的智能灌溉模式。当前智能灌溉的模式一般采取三层架构的方式，如图1所示：

在本系统中采用CC2530芯片作为数据采集端，与 Internet 数据服务器通过网络通信即移动/联通基站进行连接，实现一对一的数据交互，这样就可以避免远程有线网络布线及维护成本高。同时，采集端的传感器端可以适应多重采集环境，不仅可以采集土壤等的常规信息，也可以采集复杂种植环境如树皮、植被腐蚀等种植环境的信息，具有较大的适应范围。客户端可以利用远程通信技术WIFI，进行远程监控操作；同时，在网络受限的换进下，也可以通过收发短信的方式来进行控制。

3 系统开发环境

本系统的服务器端主要采用以FriendlyARM H43为 可移植Linux平台，开发智能灌概网关与Web服务。FriendlyARM开发板是一款高性能，低功耗的一体化平台，Linux内核是一个开源的、采用虚拟技术，可跨平台移植的嵌入式操作系统，具有完善的图形用户界面。服务器端系统环境创建的主要任务为编译UBOOT和Linux内核，将编译完成后的内核烧写到开发板。

客户端系统在AndroidEclipse环境下开发，采用开放源代码的、基于Java的可扩展开发Eclipse平台，这里需要安装Android专属的软件开发工具包 SDK ，包含Java Development Kit和Java Development Kit。

数据采集端主要使用ZigBee实现无线传感器网络通信，遵循IEEE 802.0.4技术标准和ZigBee网络协议，低功耗的 ZigBee 技术适合作为无线传感器网络的一种标准，适合承载数据流量较小的业务，特别适合采集农植生长环境的基础信息以及快速传输工作，配合路由器，可以方便扩充采集面积的范围。

4 系统功能模块实现

智能灌溉系统使用范围广泛，自动控制系统的规模大且集成度高，逐步实现了比较健全的浇水灌溉机制。因此，本系统提出利用传感器采集湿度、温度和光照强度，从多种环境因素考虑农植的生长情况，进而通过远程终端即手持终端控制来达到智能灌溉的目的。系统可实现的功能如下：

（1）实时的检测土壤的湿度值、空气的温度值和大气的光照强度，利用 ZigBee 的无线通信技术上传给服务器。

（2）终端传感器采集端点模块依据服务器端反馈的信息，实时控制继电器的开启和关闭，进行智能灌溉。

（3）协调器节点与 服务器机相连，将采集到的信息转化成可以显示的数据界面，便于客户端及时观察农植的生长环境信息。

（4）整个系统都采用无线控制技术，彻底解决了过多布线带来的不便，降低安装和维护成本。系统功能的结构如图2所示。

系统主要分为三个功能模块：数据采集端、客户端和服务器端，在具体实现过程中，服务器与数据采集端通过串口连接，而客户端与服务器同过Socket进行数据传输，服务器端分别对据采集端和客户进行交互控制。在同一局域网的情况下，客户可以在登录客户端连接服务器的情况下执行操作，服务器接收客户端发送过来的命令并解析再进一步控制底层。如果在较远的地方或者外地，客户无法连接服务器，则可以通过发送短信的方式来进行控制，服务器连接的GSM MODEM模块接收客户端发送过来的短信，服务器进行解析并发送命令达到控制目标。

5 实验与结果分析

个系统的实验基地是无锡锡山区生态实验基地调试完成，分别对整个系统的ZigBee子节点、无线传感器网络、客户端和服务器的数据通信、客户端与服务端通信以及系统整体稳定性进行测试，通过不断的调试与完善，实验证明整个系统运行正常，通信及时，可在多种环境下使用，尤其是当前封闭环境下的大鹏农作物种植、长期无人看管的花园，草坪等灌溉频率比较高的环境下，需要耗费大量的人力进行的管理，这在当前信息技术日益发达的情况下，已经无法满足区域化的灌溉需求，本新型的前端采集可以精准采集各类复杂种植环境的信息。将信息上传到客户端，灵敏控制碰头的开闭时间。同时，采用Zigbee技术，支持的节点数量多，扩展性强，低功耗，安全可靠。其次，具备移动端远程控制设备（无网络可支持GSM），可实时通过摄像头传回的视频观看当前植物状态，整个装置具有方便易用，自动远程控制，安装维护成本低廉的特点。

参考文献：

[1] 李彬，王朝阳，卜涛，等.基于 MSP430F149 最小系统设计[J]. 应用天地， 2009， 28（12）： 75-76.

[2] 张磊.智能节水灌溉系统的无线传感器网络设计[D]. 大连理工大学， 2009.

[3] 孙利民，李建中，陈渝，等.无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社， 2005.

[4] 黄刚，刘佳林，李晓东，李光林.基于GSM的微型远程灌溉系统研制[J].中国农村水利水电，2013（10） ：17-20.

[5] 岳立松，基于模糊神经网络的水分智能控制系统[D].吉林：吉林农业大学， 2012.

[6] 刘辉，赵丽芬，孙番典，等.基于 CC2530 的 ZigBee 射频收发模块设计[J].云南民族大学学报， 2012 （6）： 452-456.

[7] 王凤花，张淑娟.精细农业田间信息采集关键技术的研究进展[J].农业机械学报，2008，39（5）：112-121.

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这说的，是活泼新生的力量，如何摧枯拉朽，荡漾起万千春光，犹如一幅山水的点睛之笔，好比一片丛林中的姹紫嫣红。

来看看近两年可圈可点的文化事件，是如何以创新之刃，不仅赚到银子，赢得口碑，还在人们的信仰和心灵之墙上，刻上重痕。

《钢铁侠3》——这是2013年上半年全球最卖座的电影，单集票房4.06亿美元，全球总票房成绩则达到12.1亿美元。云集了众多超级英雄的《复仇者联盟》，也得甘拜下风。中国一度热映的文艺爱情片《致青春》《小时代》，在全球影响力上只能望洋兴叹。

《钢铁侠3》卖点在哪？酷毙了的高科技武器，不断创新的生命态度。豆瓣客曾评道：“托尼是一个创造者，革新者，技术边界的探索者。面对强大的敌手，托尼一贯的态度：我不怕被你的技术打败，因为我总能用创新来超越你！”《钢铁侠》系列电影里，托尼多次身临绝境，也从未停止过科技上的探索和求新。第三部主题从对科技的炫酷，回归到人对肉身孱弱的焦灼，托尼开始新的探索革命——钢铁侠的迷人和流行，正来自他永不枯竭的创新能力。

早前，美国电影借由中国元素丰富的《功夫熊猫》和替父从军的《花木兰》，竟打响“美国梦”的文化品牌，已经在全球印证自己的软实力尤其是创新能力，也让不少中国人遗憾：头戴斗笠、爱吃面条的阿宝，为何没有诞生于故土？！

这个时代，电影已经成为国家文化的标签之一。电影文化不能灌输，只能灌溉。编剧、制作者、导演等等在思考什么，吸收什么，制作什么，全世界影院的观众一目了然。一度辉煌的《阿凡达》向全球输出了一颗前所未有的瑰丽变幻的潘多拉星球，不仅传达了对和平、公正誓死捍卫的理念，无与伦比的技术创新也让人叹为观止。

中国还没有这样一部世人皆知的科幻电影，也没有一部老少咸宜全球热卖的动画片，比如《疯狂原始人》，缺的，就是“IDEA”（想法）。

每一年，我们向世界可以展现的，不仅是高速增长的GDP和孔子学院，还应该有一两部电影，或者，一两部话剧和音乐会，让世界看到中国的另一张与众不同的面孔。

幸好，我们还有莫言——2012年诺贝尔文学奖获得者，以《蛙》《四十一炮》等作品闻名世界，以磅礴大气、恣肆的想象力和创新意识折服世人。

这个山东男人崇拜两个作家，美国的威廉·福克纳和哥伦比亚的加西亚·马尔克斯，“我对他们的阅读并不认真，但他们开天辟地的豪迈精神激励了我，使我明白了一个作家必须要有一块属于自己的地方。”

在《蛙》中，作者用人物器官给人物命名，以书信、叙述和戏剧多文本的叙述方式来丰富结构，题材独特表达荒诞，让人耳目一新。《蛙》的叙述人蝌蚪，地处卑微，正如作者视角，紧贴中国大地，却能将历史风云囊括其中——这种胆略来自于创新精神。

创造力往往是民族活力的象征。瑞典著名汉学家林西丽教授很感慨中国造纸、印刷、水转翻车、浑天仪与地震仪、独轮车等中国古明为欧洲农业、工业革命提供了灵感。

篇5

在我国深化改革进入新时期的大背景下，正确处理好市场和政府的关系和更好地发挥市场和政府各自的作用，无疑是一个十分重要的命题。当前，在十八届三中全会的决定中，已经明确提出了要让市场在资源配置中起决定性作用，并且更好地发挥政府的作用。从全面来看，处理好市场和政府关系的内涵很丰富、领域很宽阔、环节也很多，因此，应该抓住社会方方面面意见比较大，但是切入准、见效快、影响大、可持续的关键点进行有效的突破和推进。

当然，要处理好市场和政府的关系，必须从市场和政府两个方面入手，市场经济体制需要进一步完善，但目前的关键环节，首先还是在于政府职能的转变。从这个角度出发，在当前或者近一个发展时期，应该以加快政府审批制度改革为抓手，进一步加快政府职能转变，最终形成市场和政府之间的良性互动。这是因为：如果要处理好市场和政府的关系，关键是要加快政府职能转变；如果要加快转变政府职能，核心是要加快改革政府的审批制度。

这个道理清楚了，政府审批制度改革才会富有巨大的动力，才会取得明显的效果。因此，面对当前复杂多变的国际经济形势，面临国内经济发展方式转变的关键时期，唯有深化改革才能推进我国经济社会各项事业持续发展。结合这个大背景，应该紧密结合十八届三中全会精神的贯彻落实，紧密结合政府职能转变的总体要求，抓住几个方面的关键环节来加快政府审批制度的改革。

目前来看，加快政府审批制度改革的主要关键：一是抓紧对原来的政府审批事项进行全面的、系统的梳理，然后进行必要的取舍。取舍的主要标准：凡是市场在资源配置中能够起决定性作用的经济活动，政府相关的审批事项应该取消；凡是企业投资项目，除了涉及国家安全、生态安全等之外，政府要加快取消审批制，改为备案制。应该看到，近年来从中央到各级地方政府已经取消了相当数量的审批事项，这说明审批制度改革已经有了良好的开端，但是，需要进一步取消审批事项的内容还不少，下一步是要下大决心取消那些“含金量”比较高的审批事项。二是要进一步下放审批权限，按照各级政府各负其责的原则，应该下放的审批事项，都必须下决心下放审批权。例如，凡是不涉及全国性的经济活动以及基础设施、社会发展等项目，都应该在符合各地发展规划的前提下，把审批权力下放地方政府；各级地方政府也应该根据事权划分，层层下放审批权限。三是对一些确实还需要政府审批的事项，应该要进一步提高工作效率，尤其是要通过减少审批环节和审批流程，进一步加快各项审批的速度。例如，可以进一步明确审批的时间，建立审批责任制。四是与政府审批制度改革相适应，还要加快梳理和清理政府的各类规章，应该取消的，要抓紧取消；应该修订的，要抓紧修订；应该新设的，要抓紧出台。五是要探索制定政府的权力清单和责任清单，正确界定政府的权力边界，把更多的政府职能交给市场、交给社会组织，当然，也要进一步杜绝政府在职能行使中出现的越位、移位、缺位等现象。

（作者系民建上海市委副主委，《上海经济年鉴》主编，研究员）

篇6

【关键词】变电站；智能化；关键技术

1、前言

智能变电站作为坚强智能电网的基础和保障是至关重要的建设内容，坚强智能电网能够实现从发电到用户用电各环节的双向信息交流。目前，数据采集、自动化控制等技术已趋于成熟并已进行实际应用，变电站智能化建设的应用逐步扩大，这为未来电网的智能化建设提供了技术支持和保障。为了不断适应社会发展的需要，将变电站进行智能化升级改造势在必行，改造后的变电站能够实现提升运行效率、优化资源配置、降低运维成本的目的。

我国电网公司已于2010年明确提出在智能电网技术改造的基础上，加大对500KV变电站的智能化改造技术方案的研究力度，不断加强对改造过程中的关键技术进行模拟讨论，争取在未来五年内实现2003年以前投运的500KV变电站设备进行智能化改造并以此为基础广泛投入应用。本文正是以我国电网公司的相关原则和技术规范为理论基础对500KV变电站智能化建设的关键技术进行探索和诠释，并在此基础上形成了具有实用价值的变电站智能化建设技术方案体系，具有一定的理论和现实意义。

2、500KV变电站现状分析

我国500KV变电站基本上是具有枢纽作用的变电站，这些变电站大部分采用PLC监控系统，它的继电保护装置是通过微机来实现的，存在重复采集资源、程序调试复杂、设备兼容性差、规范化、标准化有待提高等问题，这些问题的存在严重影响了变电站的生产运行效率，安全性指标有待进一步提高。

随着社会的不断发展，计算机通信网络技术、新型传感器等技术也有了日新月异的发展，500KV变电站的自动化系统在应用上也得到了进一步升级，衍生的新技术和新功能应用于变电站的越来越多。但是，这些新的技术和应用多是依据各自的需求产生的，系统间的兼容性很差，信息共享度差。此外，由于用户对厂家的私有协议依赖性较大给变电站系统的后期维护带来了巨大的挑战。所以，变电站在智能化建设方面必须要充分发挥国际标准的优势，灵活、便捷的适应社会新标准、新技术的发展需要，有效融合异构信息，高效实现系统的兼容。

3、变电站智能化改造的基本原则

依据国家电网公司的《变电站智能化技术原则》和智能电网项目建设意见，全面贯彻变电站全寿命周期的管理理念对现有变电站进行设备更新的改建工程，避免出现为智能化改造而造成的破坏性改造。为了节约整体改造项目的投资，技术人员必须要坚持向典型设计靠拢的原则，不断优化主接线和设备的配置，遵循科技进步和社会发展的需要，改造技术一定要具有前瞻性，能够适应设备长期运行的需要，要充分考虑技术设备的长期兼容性，不能仅停留在简单的配件更换上。

要全面贯彻国家电网公司提出设备全寿命周期管理理念，在此基础上提高技术改造工程的效益。运用全寿命周期成本管理方法进行技术经济的综合分析评价，全面考虑系统的规划、设计、制造、配置、安装、运行、维护、改进、更新、报废的全过程，综合追求效益最大化，供电质量最优化，全寿命周期费用最小化。本着系统可靠性、先进性、经济性的原则考虑现阶段厂家的制造能力进行设备选型。

4、500KV变电站智能化改造关键技术及方案

4.1变压器智能组件技术

一次设备智能化改造的重要特征是智能组件作为变电站设备层的关键设备，主要有变压器冷却系统汇控柜、有载调压开关控制器、短路控制箱等。智能组件就是可以实现集成、分散、内置、外置等任意组合的灵活设备。

变压器进行设备状态信息的采集和处理，主要是采用主、子智能电子设备（LED）方式。主LED的主要任务是对一次设备进行综合故障的诊断和状态评估，根据各智能检测组件的检测数据和结果来判断，主LED的功能相当于前置服务器，被安置在智能汇控柜中。变压器智能组件关键技术如下：

1）同步监测技术：可以实现多种状态量实时同步监测，如微水监测、铁芯电流监测、油温监测、有载开关监测、工况信息等。2）过载能力评判：主LED结合环境温度、油温、负荷等情况完成对变压器过载能力的估算，建立变压器负荷动态智能监测系统。3）设备余寿评估：主要是通过对顶层油温、环境温度、负荷等情况进行设备的绝缘老化与剩余寿命评估。通过智能组件对热点温度的监测计算绝缘老化率，绝缘老化率主要取决于绕组热点温度和油中的水分以及超负荷情况。

4.2开关设备智能组件技术

开关设备智能组件可以实现开关设备的间隔内保护、监控、传输等功能，它是采用保护、测控、状态监测、计量、合并单元、智能终端一体化技术。智能组件通过专用光、电缆与开关设备二次机构或传感器连接，被安装在开关设备附近或本体机构箱内。当下，计量和状态监测还难以有效结合集成于一体，智能组件未来应高度集成化，高效兼容化，使其具有更高的可靠性，进而与一次设备融为一体，使之真正成为智能变电站的重要设备。

4.3自动化系统改造方案

基于500KV变电站的重要性，自动化系统改造需要两套系统并存交替运行的形式，改造过程中需要考虑新、旧系统间有清晰的分界线，尽可能减少停电的范围和次数。系统改造前期要严格按照新监控系统配置要求布置，在系统调试时要尽可能完成全站系统的试运行和性能测试。改造过程中，要保持新老系统的联闭锁完整再进行跨间隔设备的改造，待全站改造完成后，旧系统需要推出运行后再拆除相关电缆，改造期间新、旧监控系统可以实现平滑过渡。

4.4远动系统改造方案

远动系统在改造过程中不能中断，该系统承担着向远方调度传送实时信号、接受远方控制命令的功能。在改造过程中可以采用以下几种远动系统过渡。

1）在组织改造过程中，新远动与原远动通信保持独立，互不通信，已改造过的设备通过新远动系统上传数据，未改造过的设备还是由原远动上传数据，随着改造的进行，最终所有信息都是通过新的远动系统上传数据至调度端。2）将改造后的设备信息都汇集到新的远动系统，将新远动数据经接口转换装置接入原远动系统，再向调度传送信息。随着改造的进行，逐渐由新的远动通信装置向远方调度传送信息。3）先建立新的远动系统，将原远动系统中的数据接入到新远动系统通信系统通信装置中，随着改造的进行，整合转发参数，新系统直接采集数据，原远动数据逐渐减少。

5、结束语

变电站的智能化建设是国家电网的基础和重要组成，传统变电站通过智能化改建能够提升其运行效率，优化资源配置，降低运营成本。建设坚强的智能化电网是一个循序渐进的过程，当下，需要我们有步骤、有计划的深入探索系统的兼容性、稳定性及可靠性的技术改造方案，从而实现电网智能化的稳步推进。相信在不久的将来，研究总结出一套符合社会发展需要的、资源利用效率高、改造成本低的技术改造方案必将在500KV变电站智能化改造项目中得到广泛的应用。

参考文献

篇7

【片段一：理解 】

1.师：下面请同学们仔细观察大屏幕，（课件出示：一个圆平均分成4份）我们已经知道把一圆看作一个整体平均分成4份，其中涂黄色的一份用 表示，想一想涂蓝色的3份可用哪个分数表示呢？。

师：（指名学生）你是怎么想的？真聪明。（课件出示）

2.师小结：把一个圆看作一个整体平均分成4份，其中涂黄色的一份可用 表示，涂蓝色的3份可用 表示。

3.师：（课件出示8个草莓图的平均分）我们再来看看这8个草莓，谁能找出这个整体的 ？

生：其中的3份就是这个整体的 。（学生回答）。

4.师小结：无论是把一个图形还是把一些物体看作一个整体，平均分成4份，表示这样的3份就是这个整体的 。

【评析】通过一个具体分数，唤醒学生已有认知，为后面表示 作好铺垫。

【片段二：理解 】

1、探讨分数的意义

师：看来同学们都理解了 所表示的含义了，下面就请同学们以小组为单位任意写一个分数（课件出示： ）

师：先请大家看清楚要求。（课件出示如下要求）

（1）先小组同学共同确定一个你们喜欢的分数写下来；（写在老师给你们准备的这张纸上）

（2）再用小棒摆一摆或用长方形，正方形，圆形纸片折一折，涂一涂来表示你们喜欢的这个分数；

（3）最后小组内同学互相说一说这个分数表示什么。

（学生自己开展活动，分一分、画一画、说一说分数的意义。教师巡视，然后集体交流）

师：谁愿意上来把你们组研究的结果给大家展示一下？

生1（投影展示）：我们组写的分数是 （教师板书），把一张纸平均分成10份，其中的7份是这张纸的 ；

生2（投影展示）：我们组写的是 （师板书），把8根小棒平均分成4份，拿走3份是这个整体的 ，剩下的两根是这个整体的 ；

生3（投影展示）：我们组写的是 （师板书），把10根小棒平均分成5份，拿走3份是这些小棒的 ，其余的是这些小棒的 。

2、讨论概括分数的意义

（1）师：同学们介绍的都很好，（课件出示图形）像这样的一个物体，一个平面图形，一种计量单位，一些物体等等都可以把它看作一个整体，这个整体我们可以用自然数1来表示，通常把它叫做单位“1”。师板书：单位“1”

师：齐读一遍。

（2）师：（课件出示图形）谁来说说这幅图的单位“1”是什么？（指名汇报）

师小结：通过上面的学习，同学们对单位“1”已经有了一个全新的认识，单位“1”可以表示一个物体，也可以表示一些物体，当它表示一些物体的时候，这个整体可以很小，也可以很大。比如可以把我们班同学看作一个整体，还可以把全校学生看作一个整体，等等。

（3）师：（课件出示糖果图）下面请看大屏幕，这里把什么看作单位“1”了？

生：把一堆糖看成单位“1”。

师：把一堆糖果也就是把单位“1”平均分成2份，每份是这堆糖的几分之几？（指名回答）如果把单位“1”平均分成3份，4份，6份呢？

师：真聪明。

（4）师：（师手指黑板和大屏幕分数）通过刚才的学习，同学们举了很多分数的例子，谁能用一句话概括一下，什么样的数叫分数？

（5）师引导：把谁平均分？它表示的是一个什么数呢？

生：把单位“1”平均分成若干份，表示这样一份或几份的数，叫分数。

师：真会概括。师完成板书，学生齐读一遍。

【评析】在上述操作、反思、交流活动中，教师逐步引导学生从数学的角度观察，抓住与分数有关数学要素（“单位1”、“平均分”、“若干份”、“这样的一份或几份”），帮助学生从本质上把握分数的特征。在分数意义的建构过程中，积累了学生抽象的活动经验，促进了学生数学抽象能力的发展。

【n堂反思】

篇8

论文摘要：文章阐述了目前钳工实习教学与技能考核存在的问题，并据此提出了考试改革的具体设想。

目前，钳工技能操作考试一直以锉配工件作为主要考核内容，这与实习教学内容以及《职业技能鉴定规范》有一定的脱节。为了培养学生具有更好的动手能力和适应能力，钳工技能考试改革势在必行。

考试存在的问题

所考内容与计划安排脱节一般职业学校钳工实习计划安排如下：一年级上学期是学习基本操作，如划线、錾削、锯削、锉削等；一年级下学期主要学习简单装配技能，如锉配、刮削等；二年级上学期主要学习钻床装配、主轴和导轨的精度测量等；二年级下学期主要学习车床装配等；三年级是到工厂进行生产实习及考级。在各阶段的考试中，应知考试内容主要是按学期的工艺内容出题的，而操作考试内容是以考锉配零件为主。

所考内容与现实需要脱节（1）钳工职业资格考试的应会考试或有关钳工技能比赛等仅仅局限在锉、锯、钻、铰及平面划线上，钳工的其他基础知识和基本技能没有体现出来。现在企业生产中锉配技术应用较少，相反维修、装配技术在生产应用非常广泛。（2）目前衡量教学质量往往是通过考试来进行，因此容易出现学校为考而教，学生为考而学的现象。有的学校竭尽全力刻苦训练的只是考试范围内的操作技能，而对于非考内容的操作课题则轻描淡写，一略而过，有的甚至把非考内容删除。

考试改革的条件

对钳工技能考试进行改革，目的是提高学生实际操作能力，为将来就业服务。钳工技能考试改革需要具备以下条件：

要组建一支专业理论水平及操作技能较高的教师队伍要培养技术高、适应力强的学生，教师是关键。进行钳工考试改革，首先要编出或选出合适的考试试题，然后按照要求正确评分，这就要教师既要熟悉专业理论知识，又要掌握一定的操作技能，这样才能将理论知识贯穿在实际操作中。笔者认为实习指导教师应具有如下能力：（1）扎实的基本功，正确标准的操作姿势和动作，每一个演示动作都要规范到位。（2）具有丰富的实际操作经验并且具备高级工操作水平。（3）具有较高分析工艺的能力。工艺方法、步骤的正确与否直接影响着工件的质量。所以要求实习教师不仅要具有较高的分析工艺的能力，还要能够培养学生分析工艺的能力。（4）实习指导教师还应具备解决实习难题的能力。实习指导教师还要注意言传身教，以严肃认真的工作态度，一丝不苟的教学作风，自身的科学文化素养，潜移默化地感染学生、影响学生。

要完善实习基地的建设，实现产教结合学校领导要充分认识到实习教育的地位和作用，舍得花钱和力气进行投入，要做到人无我有、人有我强、人强我特。有些职业学校设备简陋，钳工专业仅有几张钳台、几台钻床，学生三年的实习都是靠几块铁板来训练锉削、锯削、钻孔等基本操作技能，根本没有机会接触实际产品，这样的条件要想使学生具有较强的操作能力是不可能的。为了完善实习基地的建设，我校采用产教研相结合的方式，与实习基地相联系，实习产品种类及操作形式多样化，提高了学生的实习操作技能。

考试改革的策略

将钳工专业单一的应会考试形式变为灵活多样的方式，除了在内容上改变外，还在时间和方法作灵活变动。近年来我校在学生的应会考试中已打破了旧的模式，改革了考试方式及内容。我校的具体做法是将每学期所学的内容与实习产品挂钩，将某个产品的某个加工工序作为考试内容，由教师按技术要求定出考试要求、评分标准和考试所需的时间，让学生考试。

考试范围突出广泛性现在的钳工应会考试试题，多数以锉配件的考核内容为主，极少有刮削、装配等内容。要将单一的锉配考试形式变为灵活多样的形式，如装配、刮削、机床调试与修理等，除了实习设备要完善外，还需要有一套较为合理的符合本校生产实际及社会要求的试题。近年来，我校已经逐渐进行考试改革，并根据各年级各学期的实习教学大纲要求，结合本校实习基地的产品，编制了一套包括零件加工、刮削和装配等多项内容的各年级考试试题集。从考试情况来看，学生反应良好。

考试内容突出层次性一年级上学期主要考锉、锯、錾操作姿势和加工精度；一年级下学期主要考锉配；二年级上学期主要学习装配，把钻床主轴的装配及精度调试或钻床拖板刮削作为考核内容，并将学生分为两部分，一部分考装配，一部分考刮削；二年级下学期，将车床的主轴校正或车床中拖板楔条刮削等作为考核内容。

考试时间突出灵活性不一定将考试安排在实习的最后几天，可根据生产实际提前安排，分批考试。

考试方式突出多样性（1）将考核分为应知和应会两部分，既考核基本理论知识，又考核实际操作部分。（2）每进行一次课题考核就评定一次成绩。（3）采取教师评与学生评相结合的方式，除了教师根据学生规范操作以及技术数据是否准确等情况进行评定成绩外，还将学生分为若干个考核小组，各小组自行考核。（4）还可以一位学生操作，其余同学观看。（5）结合装配工件，让学生口述部件的装配工艺过程及装配注意事项等。

通过把产品生产作为考试内容，既提高了产品质量及生产效率，又提高了学生学习的积极性，取得了良好的效果。

考试改革的好处

篇9

[关键词]网络故障智能化事件知识库

一个网络管理系统有五大功能域：故障管理、配置管理、性能管理、计费管理和安全管理其中，故障管理是最基本，也是最重要的功能。目的是保证网络能够连续可靠地运行。如果网络服务意外中止，将会对生产、生活造成很大影响，这就需要一套科学的故障管理策略，及时发现故障、排除故障。

现在一些网管软件趋向于将专家系统等人工智能技术引入到网络故障诊断和排除中。提高网络故障的智能水平有助于网络高效、可靠地运行。网络管理的智能化也是发展的必然趋势。为此本文针对网络故障智能化管理进行研究，并提出了建立事件知识库提高故障管理的智能水平的方法，为网络故障智能化的进一步发展奠定了基础。

1.计算机网络故障管理技术研究

（1）故障管理概述

故障是指软、硬件的缺陷；错误则是软硬件的不正确输出；失效是指所有和某故障有关的错误造成的网络的非正常运行。网络故障按生命周期可分为永久故障、暂时故障和瞬间故障三类；按故障对网络造成的空间失效范围的大小，可将失效分为四类：任务失效、基本网络部件失效、结点失效和子网失效。故障管理的主要任务是及时发现并排除网络故障。一般说来，故障管理包括以下几个内容：故障监测和捕获故障产生相关的事件和报警；定位分析故障、记录故障日志；如有可能排除故障等。

（2）故障管理的类型

故障类型指的是具有某种特征的故障的分类。通常我们可以根据故障发生来源的不同，将它们划分为两大类，即硬故障(harderrors)和软故障(softerrors)。

硬故障是指网络的硬件设备在工作过程中产生的各种错误。这些错误与该设备的作用有密切关系，网络系统的复杂性也正是由于设备的多样性而体现出来的。根据这网络设备的作用，我们也可以将故障简单分为以下三类:

①连接设备故障

这种故障的现象主要是网络的物理连接出现问题，也可以称为通路故障。造成故障的原因可能是电缆线断开、收发器断开或不能正常工作以及其它连接设备间的接口出问题等等。根据这类故障的来源不同，我们又可以将该类型的故障细分为线路故障、网络接口故障、收发器故障、路由器故障等等，该类故障是故障管理的最主要对象。

②共享设备故障

这种故障的表现是用于资源共享的设备出现问题，不能提供或享受所需的服务。同样，该类型的故障也可以细分为服务器故障(打印机故障、文件服务器故障等)、工作站故障等等。

③其它设备故障。包括电源故障、监控器故障、测试仪故障、分析仪故障等等。

软故障是指网络系统软件运行出错。软故障的发现和处理是在管理过程中逐渐被人们所认识的，因为软件属于一种无形的东西，问题的表现不如硬件那么直观。从这个意义上看，软故障的识别和诊断更加困难。故障管理中所处理的软故障主要针对与网络通讯和服务有关的系统软件，它可以直接根据网络软件来划分，包括通讯协议软件故障、网络文件系统(FNS)故障、文件传输软件故障、域名服务系统(DNS)等等，其中通讯协议软件故障是系统研究的重点。这种错误通常是在协议软件运行时遇到某个异常条件(如缓冲队列满)或协议软件本身未提供可靠机制而导致传输失败，报文丢失。

故障类型并不是一成不变的，随着网络在复杂性和规模上提高，网络故障管理的要求也在不断增加。新的技术、设备的应用使故障的类型、故障原因、故障源等各方面都发生了变化，这就要求故障管理系统必须增加新的内容。

（3）故障管理的功能

故障管理的根本目标在于排除网络中出现的各种故障，达到这一目标要求系统至少必须具备检测、隔离和纠正故障的能力。

故障检测(detection)是指对系统的性能和状态进行检查和测试，根据结果和一定的识别规则判断系统是否故障。故障检测要求管理系统监视网络的工作，考查网络的状态及其变化，一旦发现系统出现故障马上进行报警。

故障隔离(isolation)是指确定故障发生的位置，通俗地说就是指出谁发生了故障，如哪个子网、哪个设备或者设备的哪个部件，对于软故障则指明哪个系统出了问题。由于网络是一个复杂的系统，故障类型、原因、故障源多种多样，而且不同故障的表现可能完全相同，这就导致了故障隔离的复杂性。隔离系统应当尽可能地缩小故障源的范围。

故障纠正(correction)是指纠正所发生的错误，恢复系统的正常工作。故障纠正建立在前两者的基础之上，目前所采取的手段除了进行硬件维修、系统重启、一定程度的恢复外，还包括一些非技术性的活动，如人员的使用和技术培训以及设备生产厂商的支持等。

（4）影响故障管理的因素

与网络管理一样，故障管理也必须考虑三方面的因素:过程、设备和工具、人员。成功的故障管理策略是这三者的完整结合，而不仅仅是其中的某一个方面。

过程主要指为实现故障管理功能而进行的操作，下一节介绍的内容就属于故障管理的过程。了解管理的一般过程是开发一个实用的故障管理系统的基础。

设备和工具指的是进行故障管理的软硬件工具，包括故障检测设备、维修设备、实用的故障管理系统等。设备和工具在故障管理中起着非常重要的作用，它可以帮助管理员和工程师实施管理功能，排除故障，保障网络系统正常运转。下面介绍的就是几种专用的物理设备:

①时间域反射测量仪(TDR)。通过显示物理介质传输信号的波形表明设备或链路是否故障。

②网络监视器。监视网络上各结点的状态，得到网络的各种统计数字，以确定是否故障。

③网络分析仪。实时分析结点的收发报文，帮助管理者跟踪和隔离故障。管理人员在故障管理中的任务主要是维护管理系统和工具的运行，并在它们的帮助下完成故障排除和系统恢复工作。

2.智能化网络管理的概述

为了能够更有效地对各种大型复杂的网络进行管理，许多研究人员将人工智能技术应用到网络管理领域。虽然全面的智能化的网络管理距离实际应用还有相当长的一段路要走，但是在网络管理的特定领域实施智能化，尤其是基于专家系统技术的网络管理是可行的。

用于故障管理的专家系统由知识库、推理机、知识获取模块和解释接口四大主要部分组成。专家系统以其实时性、协作管理、层次性等特点，特别适合用在网络的故障管理领域。但同时专家系统也面临一些难题:

(1)动态的网络变化可能需要经常更新知识库。

(2)由于网络故障可能会相关到其它许多事件，很难确定与某一症状相关的时间的开始和结束，解释和综合消息复杂。

(3)可能需要大量的指令用以标识实际的网络状态，并且专家系统需要和它们接口。

(4)专家系统的知识获取一直以来是瓶颈所在，要想成功地获取网络故障知识，需要经验丰富的网络专家。

在实现智能化网络管理系统时，还必须把握系统复杂性与系统性能的关系。不仅要利用将较为成熟的人工智能技术，而且要考虑实现上的复杂度和引入人工智能技术对系统性能和稳定性的影响。

3.事件知识库的研究

在专家系统中，知识的表示有逻辑表示法、语义网络表示法、规则表示法、特性表示法、框架表示法和过程表示法。产生式表示法，即规则表示法，是最常见的一种表示法。其特点是模块性、一致性和自然。知识库是知识的集合，严格意义上的知识库包括概念、事实和规则只部分，缺一不可。

为了提高故障管理的智能水平，可以建立事件知识库(EKB,EventKnowledgeBase，用于存储所有己知事件的类型、产生事件的原因和所造成的影响，以及应该采取什么样的措施等一些细节的静态描述。这个EKB并不是真正意义上的知识库，它的数据仅仅包含了属性值与元组，而属性值表示概念，元组表示事实。但研究EKB可以为今后建立完善的知识库奠定基础。

在EKB中存储了己经确定事件。最初，被确定的事件仅限于一些标准事件和措施。随着网络的运行和系统的反馈，EKB的内容将不断增加。

理想状态是能够确定所有的事件。

下面是EKB涉及到的只种基本的数据库表:

(1)事件类型表:该表中主要存储了事件的静态定义。

EKB中保存了己确定的事件可能涉及的相关知识，如事件类别(如:性能、系统、网络、应用事件或其它)、严重程度（如：严重、主要、次要、警告等）、产生事件的设备标识、指明设备的类型、事件造成什么影响（如：影响网速、单个用户不能访问等）、故障排除参考策略、上次更新的时期/时间、关于这个事件的备注信息、事件的详细描述等。

(2)实时事件表:描述了正在运行的网络中的实时事件。

实时事件表中提供可能用的一些字段，用于记录网络运行中发生的事件，如：设备的ID（从IP地址或查询设备表可以获得）、实时事件的状态（如：新增、确认、清除等）、根据故障票ID获得的相应的故障票信息等。

(3)设备信息表:存储了网络中设备的实际参数。

设备信息表主要记录了每个设备的相关参数。例如，设备ID号、IP地址、设备名称、厂商、类型、重要性级别等。

EKB中存储的相关事件的知识主要来源于专家。开发人员将获得的知识应用到与故障管理相关的系统中，根据不同系统的需要分配相应的知识，以提高系统性能。虽然EKB并不是严格意义上的知识库，但在开发过程中，可以通过不断地增加和修正EKB的内容，在一定程度上提高系统的智能水平。

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关键词：智能变电站；改扩建工作；信息系统

智能变电站是基于电力系统和电力技术的发展而出现的，智能变电站是利用先进的计算机技术、集成电路、可靠度高的应用设备，将全站内的电力信息汇总到一个系统中，可以对全站进行自动的信息采集、监测、测量和保护等，同时可以做到线上处理应急问题和线上调节电力分配问题。这些都是智能变电站的优势，但是随着电力网用电负荷的增加，智能变电站也要做出相应的改变对策，因此对智能变电站进行改扩建工作十分有必要。

1.智能变电站的基本情况

1.1智能变电站的定义

智能变电站是通过先进、可靠的智能设备，将变电站内的电力信息汇集到一个信息系统中实现的，可以对全站的电力信息进行实时监控和统计，以网络技术为平台，实现线上解决电力问题和调整电力分配问题。智能高压设备和变电站信息系统是智能变电站的两大主要组成部分，智能高压设备可以对站内的电力状态参数进行控制，出现参数大范围的变动时，可以及时作出做出预警。这样就节省了人力去对电力参数进行检测，并提高了电力监控的可靠度。变电站信息系统通过电力信息的横向和纵向交流，实现电力管理系统各层次之间的信息传输，并且数据标准化处理后有助于各层次间的数据接收。

1.2智能变电站的特点

1.2.1可靠度高的特点

智能变电站通过信息系统对电力信息进行实时监控，避免了由于人员的失误而造成的危害，实现电力网络的高效运行。智能变电站具有监控、预警、应急的功能，在危险隐患出现的时候能对系统做出预警，显示出现问题的地方，如果系统可以自己解决，就会做出相应的应急措施，如果不能的话，就会上报给工作人员，然后工作人员再对统计的电力信息及参数进行分析，做出正确的决策。

1.2.2智能变电站各应用软件间有良好的交流

智能变电站的应用软件对监控统计的数据会进行标准化处理，并传输给站内各个应用软件，做到电力信息的及时交流，还可以将数据通过统一的方式传输给更加复杂的电力系统，实现了电力系统从下到上的信息传输和交流，使电力系统工作高度的一致，得到的信息都可靠无误。智能变电站还建有信息反馈机制，上一层软件对下层软件传输的信息如有疑问，可以做出反馈响应，然后下层的应用软件可以对数据进行检验。工作人员可以在计算机上对各个系统进行信息调取和信息分析，维持站内电力网的正常运行。

1.2.3节省能耗并且环保

智能变电站用光纤取代了以前用的电缆作为信息传输渠道，节省了大量的成本，站内使用的应用软件都是集成电路形成的电子元件，节省能耗并且对环境也没有危害，传统的充油式互感器被电子互感器替代。站内所使用的应用软件产生的电磁干扰也大大减少，对人和环境的危害也随之减少，不仅节省了成本、对环境无害，还提升了变电站的使用性能，因此智能变电站越来越受到大家的青睐。

2.智能变电站改扩建工作的主要环节

智能变电站的改扩建工作与传统变电站的改扩建工作流程大不一样，工作的重心、难点和危险情况也不一样，智能变电站的改扩建工作要结合其特殊性，制定特殊的工作流程。智能变电站的改扩建工作主要包括：前期的规划、施工过程的监管和送电前的检查三个方面。

2.1前期的规划

在施工前期要对工期有准确的预测，相关技术人员对电网中的各个影响因素进行分析，全面考虑影响工期的因素，然后做出正确的工期估计。智能变电站的改扩建不一定要求全站都要停电，可以停一部分的电，然后进行施工，这一部分改扩建完成后再进行下一部分，这就要求电力技术人员正确地对停电的顺序和部位做出判断，项目负责人要做好这方面的监管工作和协调工作，对于那些二次保护设备需要全部停电。对已经组建好的软件系统要做好日常维护工作，调试所需的设备要提前通知运维方的工作人员，现场监督运维方的安装情况，智能变电站有些电路的搭接与传统变电站的搭接不一样，项目部的技术人员要与运维方一起完成这些工作。智能变电站改扩建项目图纸的设计工作要提前做好，对照图纸与改扩建之前的项目完成情况进行对照，检查是否存在一些问题，对二次回路图纸设计的检查要放在重要的位置。改扩建所需购买的设备要有质量保证，厂家要到现场进行安装工作，结合变电站实际情况，选择正确的安装位置。

2.2施工过程的监管工作

智能变电站改扩建的设备调试工作是一个难点和重点，要做好组网所用零件的到货情况和组装过程的工作。对购买电缆和光纤进行质量和型号审核，确保其符合组装的要求，电缆线和光纤同步进行铺设，光纤的熔接工作要尽早进行，项目部最好要有光纤熔接方面的技术人员，省的还要临时寻找熔接人员。组网完成后要检查连接点是否出现断开现象，智能变电站系统的软件文件的扩充要做到全面和准确，在智能变电站的调试技术中，分系统调试是一个重要的环节，分为光纤线路的熔接检查、保护系统调试、网络记录监测三部分。检查光纤线路是否通畅、耗损是否过大、光纤之间的连接是否正确等情况，保护系统的调试包括正常的线路保护设备是否正常，预警装置是否能做出正确的反馈，检查系统是否具有自我诊断和处理应急事件的能力。在进行组网的监测实验时注意对更改的回路进行检查，特别是主变保护回路和电路失灵的跳闸响应是否正常。

2.3送电前的检查

在送电之前还要注意一些地方，主要是检查电流和电压是否显示正常，对电流和电压的二次回路进行检查，所有光纤的连接是否正常，系统内的软件显示是否正常。项目负责人要与运维方人员一起对各项改扩建项目进行验收工作，发现有遗漏的地方要马上解决，因为为了改扩建已经停电，不能延长已经确定的停电期。

2.4智能变电站全系统的联合调试

智能变电站改扩建的工作是在原有系统的基础上进行的，改扩建完成后要对站内全系统进行调试工作，系统试运行后，监测各系统之间是否有数据的传输，根据传输的数据分析系统是否正常，确保传输的信息准确无误，对二次回路要特别注意，系统内的反馈机制能否做出正确的响应。

结束语：

智能变电站的改扩建工作在变电站的建设工作中占有重要的地位，随着智能应用软件的出现和发展，智能变电站的改扩建工作越来越繁重，系统的更新和扩充面临着巨大的考验，智能变电站改扩建工作的正常实施对我国电力系统的发展有很好的促进作用。要想做好智能变电站的改扩建工作，就要做好改扩建的统筹安排工作，还要综合考虑在改扩建过程中需要注意的问题，这样才能保证智能变电站改扩建工作的顺利进行。

参考文献：

[1]刘翔.智能变电站改扩建工作之浅见[J]. 低碳世界，2014，23：111-112.

[2]杨毅，高翔，朱海兵，崔玉，李云鹏.智能变电站SCD应用模型实例化研究[J].电力系统保护与控制，2015，22：107-113.

[3]章伟林.智能变电站二次工作安全策略研究[D].华北电力大学，2013.