時間:2023-03-23 15:24:24
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇智能理論論文,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,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
教育學家蘇霍姆林斯基認為:每個人的內心世界有一種根深蒂固的要求,他們總是期望自己獲得成功,期望感受到自己的智慧的力量,獲得贊美,贏得尊重,體驗成功的快樂。這種賞識教育相信每個人都有潛能,幫助每一個學生去做一個成功的人。有位心理學家也說過:“人類本質中最殷切的需求就是渴望被賞識”。無論是什么人,都希望得到別人的肯定。我們職業學校的學生這種希望更強烈,因為他們以前一直被人們漠視,一直生活在“地平線”以下。
2.多元智能理論的多樣性
改變傳統教學中“灌輸式”、單一式的教學方式不是一個簡單的問題,主要是初中語文教師已對傳統教學模式的思路根深蒂固,因而在教學中過于注重理論知識傳授的現象也不少見。傳統的教學方式很容易造成學生學習思路的單一化,而且會漸漸地讓其對學習語文失去興趣,進而讓多元化智能難以實行。在語文教育改革中,就有人提出語文教育的主要目的是培養學生對喜愛祖國語言的思想情感,與此同時提升學生的語文底蘊。其中還特別強調,教師應正確地指引學生對祖國語言文字的應用和理解,讓其在生活中擁有良好的寫作能力、漢字閱讀能力等。所以,在初中語文教學中,教師應多了解每個學生的特點與愛好,進而采用多樣性的教學方式,讓每個學生的特長智能都能最大程度地發展。如在學習《皇帝的新裝》時,教師可讓學生對其中的場景、對話進行演示,從而增強學生的情感體驗、故事敘述等能力。豐富學生對語文的感悟與興趣,讓學生從根本上喜歡上語文課。
3.多元智能理論的特殊性
初中生是一群正處在思想活躍期的孩子,所以,如果在初中教學中仍然使用傳統的教學方式,沒有及時把學生放在重要位置,忽略學生間的智能不同,采用統一的教學方式,那么將會造成學生出現明顯的差距,其個人特長優勢也都得不到表現與發展。而多元理論則明確地表示,在初中語文教學中要及時地發現和體現出學生間的特別之處。這一理論的誕生,使教師在教學中能不斷地反思,也讓學生有充分表現的機會,從而挖掘出每個學生的優勢智能,讓其能有足夠的時間與空間去成才發揮,這樣才有利于推進多元化理論的前進。如在學習《窗》一文時,教師就可以組織一次表演,讓平時寫作能力比較強的學生寫出另一種結局,喜愛表演的同學負責劇本演出。這樣讓每一個學生都有發揮自身才能的機會,充分體現出學生的特長,使每個學生的獨特個性都得到良好的發展。
將多元智能理論運用到教學中的最終目的是使學生更容易地掌握中醫英語詞匯和用法。本文以黑龍江人民出版社出版的《中醫英語教程》為例,具體闡釋多元智能理論在中醫英語課程中的應用。《中醫英語教程》分為五大部分,分別為中醫基礎,中醫診斷學,疾病、治則和治法,針灸學以及中藥學和方劑學。首先,在中醫英語課程開課時,教師需要對學生的智能情況有初步了解,可以用調查問卷的方式,通過學生的答案,判斷學生的智能強弱,從而進行有針對性的發展強勢智能帶動弱勢智能。問卷分為判斷題和選擇題,每道題的內容都是相應高智能的表現,如判斷“你在背詩和有韻律的詞句時很出色”,“經常說過的一個詞你用錯了,你就會糾正”等正確,則表示語言智能發展得很好,若判斷“你唱歌時音階很準”,“你喜歡聽各種樂器,并能通過辨音認出它們”正確,則表示音樂智能發達,而判斷“你能注意到你愁悶和高興的情緒變化”,“你特別喜歡扮演什么角色并編出劇情”正確,則表示人際交往智能比較發達。經過對幾個班級學生的測試,發現他們的確各有所長,各項智能表現也極不相同,但是現在的學生人際關系智能普遍較高,這也同如今的素質教育、家庭教育方式有關。
其次,在確定了學生智能強弱項后,將學生進行分組。將各個強項的學生分為一到二組,例如,語言智能強的學生分為一組,將人際交往智能強的學生分到一組。教師將書中的內容根據其特點分為若干部分,不同組別的學生負責一部分進行講解,其他同學對于所講內容如有不明之處可以進行提問,若遇到不能解決的問題,可以共同解決或教師進行細致講解。例如,語言智能強的學生負責教材中第一部分中醫基礎,這部分的中醫術語組成都有一定的構成規則,對于語言智能強的學生記憶相對容易,通過這些學生的記憶轉換然后講解給其他同學,將會取得一定的效果。同時,可以為語言智能強的同學提供一些教材以外的資源,經過他們的消化理解,轉述給其他同學,使其他同學更容易理解并記憶教材中的內容。而人際交往智能強的同學可以負責第二部分中醫診斷學,這些學生在熟悉教材內容后,將書中內容編排成短對話,以表演的形式展現給其他同學。這種方式寓教于樂,有利于學生加深記憶,并且活躍課堂氣氛,調動學生積極性。身體運動智能突出的學生負責第四部分針灸學,這些學生對于身體部分和的理解要優于其他同學,可以講解經絡、腧穴的中英詞匯。自然探索智能突出的學生負責第五部分中藥學和方劑學,這些學生對中藥的理解有助于英語單詞的記憶,而方劑部分多為拼音構成,便于學生記憶。最后,將內省智能強的同學分為一組,負責對書內的每個部分和整本書進行總結歸納,以便對教材有一個整體認識。
使用多元智能理論,調動全體學生積極性,根據學生智能的強弱,使學生充分利用課堂和課余時間,熟練掌握教材內容,以自己的方式講解給其他學生,并能夠回答其他同學提出的問題,如遇不能解決的問題可以由教師講解。這樣的課堂模式既彌補了教師在某方面的智能弱項,也加強了學生智能強項的開發,帶動智能弱項的發展。從原來的教師教,學生聽,變為學生教,學生聽,學生總結,教師補充,使教學效果得到了保證。但是,多元智能理論應用于中醫英語課堂也有一定的缺點。首先,不能將所有的智能都運用到課堂當中,如音樂智能、生存智能等。多元智能理論的應用在教育教學上有很大的用處,但是將全部智能應用于英語課堂教學稍有牽強。若能夠將中醫基礎課程和中醫英語課程結合起來,在課程設計和教學環節等方面進行調整,使多元智能理論全面應用在教學當中,教學效果會更加明顯。其次,學生的配合程度也十分重要,學生若能夠充分發揮自身的強項智能,認真完成教師交給的任務,并能夠生動地講解出來,效果自然不言而喻,但如果學生不能按時完成書本中的內容,更不用說涉獵教材以外的資源。同時,在某個智能方面比較弱的學生,如果不能對書本中的內容提出問題,也達不到理想的教學效果。
1.2報表管理在Acrel-2000智能電力監控系統中,具備了報告管理功能,可以根據用戶需求進行再次設計,設計出類型多樣的報表,這可以實現自動化設計。自動生成的各類型的報表,有操作記錄報表、歷史報表、運行報表等等。這些報表可以被查詢和打印出來。而且,還實現自動化時間累計報表記錄,想要進一步了解電力系統運行情況,就可以調出這些報表,便一目了然。系統還可以根據用戶需求進行設置出新報表符合。
2自動化防誤系統功能的實現
2.1圖形模擬語言操作以及模擬語言操作控制方式預演操作的過程中,工作人員主要是通過圖形界面來對設備進行有效模擬。在判斷是否存在誤操作的過程中則主要是根據設備運行狀態、電網結線方式以及設備類型來進行科學判斷。當設備存在誤操作的行為時就會被禁止,并且系統也將會通過文字的形式來進行警示,這一種形式非常方便設備工作人員進行查看。在預演過程中如果是要模擬操作滿足防誤規則,則是需要通過圖形模擬來產生操作結果。這是我們在實際工作中需要高度重視的一點。在實際工作過程中工作人員需要根據預演操作步驟的結果來進行模擬預演控制。當出現嚴重錯誤的時候就需要實現停止模擬語言操作的繼續進行,可以由用戶來自行選擇處理方式。采用這樣一種方式是有助于實現誤操作的。
2.2設備對位和用戶權限管理功能在實際工作過程中,在配網自動化調度的時候需要通過物理隔離的方式來進行數據交換,通過這樣一種措施將能夠實現系統得到現場的一次設備狀態的功能,通過該措施將能夠確保設備狀態同現場的實時對位。數據交換的主要內容是接地開關、斷路器、接地線以及隔離開關等一次設備的狀態信息。在實際工作過程中會出現系統設備無法自動采集信息的情況,此時就需要通過手工來進行采集狀態設置。系統本身是具有自動記憶設備狀態功能的。這是我們需要注意的一點。
2.3調度系統在智能操作票系統中,審核預令和正令監護執行是兩大功能模塊,通過這兩大功能模塊就能夠實現調度操作票“擬票、審核、預令、監護以及執行”全過程。將能夠實現全過程計算機的規范化管理。該調度系統本身是具有以下功能的:一是防止調度誤操作功能。系統中智能辨識操作票中每條指令都能夠顯示在防誤模擬系統上。工作人員能夠直觀地看到操作結果。此時如果存在誤操作,系統就會立即給出文字以及語音報警。從以上分析中我們就可以看出該系統是具有完備的操作票全過程管理功能的,其中的正令監護執行功能能夠有效防止誤操作。通過該系統基本上實現了全過程防誤。二是系統采用了操作仿真、網絡拓撲以及潮流計算等技術,這些技術的應用將會使得系統維護起來更加方便,簡單。通過這些技術將能夠有效實現王孫計算分析、操作仿真以及調度員潮流等功能,最終能夠實現適合地區電網的DTS功能。三是能夠減輕工作強度。該系統的應用,在一定程度上還能夠減輕工作強度,調度員可以根據實際情況來選擇典型操作、模擬操作和智能成票方式來作為操作命令,系統內部是不需要用鍵盤來輸入字符的,不通過鍵盤輸入就能夠有效生成操作命令,進而規范調度操作命令。
前言
幾年來,我們在承接的智能大廈系統的過程中,往往會聽到業主說:我要建的智能大廈五年(或十年)內先進,二十年不落后等,我要建一流的智能大廈等等。究竟在什么方面先進?什么方面不落后?就全靠去想象了;另外,在投標過程中,又經常遇到這種情況:往往一些招標書沒有把系統目標要求寫清楚,而很粗的具體地給出了控制的點數,布線點數等等,又感到這些要求和大樓的具體作用不相符;有的招標書又非常粗,要靠投標單位去發揮,有的標書只是獨立地提出幾個子系統,如布線、計算機網絡、樓宇自控、保安、消防等,沒有任何關系,只是一個個子系統的孤島等等,這樣招標往往會受投標商的誤導和上級主管領導的干予,就不能真正發揮招標的作用,例如南京有座大樓,弱電系統投資兩千多萬元,其中花了一千多萬元設計了一個電視監控報警系統(也不是一級風險單位),其它系統只是一個點綴,根本就不是一個智能大廈系統,如果業主能很好地進行系統規劃和分析,完全可以設計成一個具有一定規模智能大廈系統,為了避免上述種種現象的發生,在整個智能大廈系統工程的建設過程中,根據客觀需求,為了作好一個個智能大廈系統工程,系統規劃就顯得非常必要了。
1、概述(系統規劃在系統工程中所處的位置)
智能大廈是一項系統工程,而且是一個復雜的大系統,因此,它的建設就應該遵循系統工程的基本程序。錢學森同志提出:“系統工程是組織管理系統的規劃、研究、設計、制造、試驗和使用的科學方法,是一種對所有系統都具有普遍意義的科學方法”。根據智能大廈技術目前發展的狀況,我們利用系統工程的方法,用圖1表示智能大廈系統工程系統建立的過程。本圖概括了智能大廈系統工程建立的五大步驟,它包括:系統規劃、系統設計、詳細設計和產品選型、工程施工和運行維護管理。它把智能大廈這個研究的對象看作一個系統整體,智能大廈系統由若干分系統組成,對每個分系統都首先從實現整個系統技術協調的觀點來考慮,對研究過程中分系統與分系統之間的矛盾或者分系統與子系統之間的矛盾都要從總體協調的需要來解決。同時,把系統作為它從屬的更大系統(如,把智能大廈看作是“信息高速公路”這個更大系統的一個網絡節點)的組成部分來研究,對它的所有技術要求都盡可能從實現這個更大系統技術協調的觀點來考慮。這種實踐體現了一種科學方法,它是組織管理“系統”的規劃、設計、產品制造、工程施工和系統運行維護管理一種科學方法,也體現了系統工程研究過程的方法論。總之,由于智能大廈技術的復雜性,發展性和外部條件的可變性,用直觀的傳統方法和單憑個人的經驗來組織管理一個大規模復雜的智能大廈系統工程已經不行了,為了保證系統的整體性就需要用現代信息系統和系統工程的方法來統盤地考慮這一問題,從而編制出系統研制全過程的模型,把智能大廈建設的全過程,嚴密地聯結成一個整體全面地考慮和改善整個過程,以便實現綜合最優化。現在已經有不少的文章和論著對智能大廈系統工程的設計,產品、工程、管理、過程有了許多論述,我這篇文章主要就智能大廈系統工程的系統規劃有關問題談一下自己的看法。
2、智能大廈系統工程系統規劃的作用和意義
我們研究的對象是復雜的智能大廈系統,智能大廈系統工程特征之一是:在系統中存在著目標與技術、技術與產品、產品與價格、價格與系統規模等許多矛盾的因素和不確定的因素。因此,對於這樣的大系統,如果不采取相應的措施就對其有關重大問題進行決策,其后果是很難想像的。實踐證明,要最優的進行系統設計,對系統有關的重大問題進行正確的決策,其關鍵的一步首先要作好系統規劃,很難設想,如果沒有可行的系統規劃要想作出切合實踐的系統優化設計是不可想象的,所以說,系統規劃在整個智能大廈建設過程中起著極其重要的作用。
2.1系統規劃的概念和內容
智能大廈的系統規劃不同於一般工程的系統規劃,它必需從智能大廈的需求目標出發,研究分析:技術設計、產品、信息、環境、政策等方面的可行性,制定出一個智能大廈智能化系統總體構想。
所謂系統規劃就是這樣一個有目標的有步驟的探索分析和制定智能化系統總體構想的整個過程和結果。
為了給決策者提供直接判斷和決定系統方案所需的信息和資料,系統規劃人員使用科學的工具和方法,對系統的目的、功能、環境、費用效益等進行充分的調查研究,分析和處理有關的資料和數據,作出幾個規劃模型,并對他們作出定性、定量比較,最后整理成完整、正確與可行的綜合資料,作為決策者選擇可行規劃的主要依據。
在系統規劃階段,主要的任務是定義系統的概念,明確建立系統的必要性,在此基礎上,明確系統的目的和確定系統的目標。同時提出智能大廈系統工程應具備的環境條件及估計系統所有的各種制約條件,最后制定出系統建設計劃書,計劃書除包含上述內容外,還有系統建成的期限,系統投資限額等內容。
2.2系統規劃的基本特性
綜觀上述系統規劃的概念,系統規劃有四個基本特性:整體性、相關性、目的性、環境適應性。
2.2.1整體性:智能大廈是由四個基本要素,即建筑物的結構、系統、服務和管理四個基本要素,以及通過它們之間的內在關聯進行最優組合(系統集成)來提供一個投資合理的、具有高效、舒適、方便環境的建筑物。構成系統的各要素顯然都具有不同的要求,但它們是根據邏輯統一性的要求而構成的整體,智能大廈不是各要素簡單地集合,否則它就不會具有整體的特定功能。因此,即使每個要素亦不都很完善,但它們也可以綜合、統一為具有良好功能的系統。反之,即使每個要素都是很完善的,但作為整體不能集成為某種良好的功能,也就不能稱之為完善的系統。
2.2.2相關性:系統內各要素之間是有機聯系的,相互作用的,在四個要素之間具有相互依賴的特定關系。它們之間通過特定的系統集成關系,有機的結合在一起,就形成一個具有智能化特定功能的智能大廈系統工程。
2.2.3目的性:為了達到投資合理,具有高效、舒適、方便環境的建筑物,這樣總的目的,系統應具有一定的目標。
2.2.4環境適應性:某一座智能大廈都是存在于社會某一時期的一定物質環境中,它必須能適應外部的環境變化,在研究智能大廈時,環境往往起著重要作用,必須予以重視。
2.3系統規劃的作用和意義
系統規劃是整個智能大廈系統工程建設的蘭圖,它定義了系統的概念,系統包括的分系統、子系統以及這些系統的規模,系統集成的要求等,在此基礎上它明確了系統設定的目的和確定了系統、分系統,子系統的目標,同時提出了制約條件,也提出了系統與分系統建設計劃、時間進度和投資規模,在技術、經濟、政策、環境上的可行性,以及投資回收的期限和建議等等。所以系統規劃計劃書是今后智能大廈系統工程設計、產品選型、招標的依據;是工程施工和系統驗收的重要文件;是防止系統盲目建設隨意擴展的約束性文件,因為有了系統規劃書就能抵制產品推銷商的誤導。它指導也約束了整個智能大廈建設的全過程。它是系統優化設計的根據,合理使用資金的依據。所以系統規劃書是建設智能大廈的關鍵文件之一。
房地產的開發商、業主要十分重視系統規劃書的制定。智能大廈設計者、產品供應商、系統集成商、工程施工單位和物業管理公司都在不同階段受規劃書的約束和使用條件制約,這樣才能把智能大廈系統工程的建設納入計劃范疇進行。
2.4系統規劃書制定的流程
3.系統規劃的核心是系統目標的確定和分析
3.1系統目標的重要性
智能大廈是一項系統工程,智能大廈的建設目標是智能大廈系統工程建設的依據,它是系統工程活動的出發點,又是系統活動所指向的終點,因而智能大廈的目標也就貫穿于整個工程管理的活動之中,決定著智能大廈系統工程活動的方向和性質。
系統目標也是考核智能大廈系統的效率和成果的標準。由于目標是人們行動預期達到的結果,因而目標本身就含著效果的因素,系統目標制定的正確與否,以及是否能達到目標,意味著智能大廈智能化系統工程的成敗與效率高低。智能大廈系統工程目標的確定和實現是智能化建設的重大決策。在觀察任何智能大廈系統工程問題時,必須經常以系統目標為標準,不允許任何管理活動脫離智能大廈系統目標的現象出現。智能大廈的建設目標,它不僅是智能大廈的業主。也是智能大廈的設計者、承包商和施工單位都十分關心的問題。也就是說,圍繞著智能大廈系統工程的目標,把他們緊緊的結合在一起,只有幾方共同努力,團結協作,才能把智能大廈系統工程推向前進。下邊試圖從宏觀結構談智能大廈的目標樹,業主可以根據目標樹結合自己的智能大廈的用途和予期的投資強度,設計出自己建筑的智能化系統工程的具體目標來規劃智能化建設,統一建設項目設計、施工的步驟,作到目標定性定量管理建設好智能大廈系統工程。
3.2智能大廈的基本需求
智能大廈是將樓宇自動化管理系統(BMS)、通信網絡系統(CNS)和辦公自動化系統(OAS)三者通過總體規劃的方法和策略。進行綜合和分解。運用系統工程的觀點,集成在建筑環境這個支持平臺上,將建筑物的結構(建筑環境結構)、系統(智能化系統)、服務(住、用戶需求服務)和管理(物業運行管理)四個基本要素進行優化組合。提供一個投資合理、具有高效、舒適、安全、方便環境的建筑物,它主要滿足兩項基本要求,六個目標,四項服務功能。
3.2.1兩項基本要求
*對管理者來說,智能大廈應當有一套便于管理、控制、運行、維護的通信設施,能以較低的費用及時與外界取得聯系(例如消防隊、醫院、安全保衛機關、新聞單位以及各種信息庫等)。
*對使用者來說,智能大廈應當有一個有利于提高工作效率、激發人的創造性的環境。
3.2.2六個目標
*能夠提供高度共享的信息資源
*確保提高工作效率和舒適的工作環境。
(1)高效節能,節約管理費用,減少物業管理人員
(2)適應管理工作的發展需要,具有可擴展性、可變性、能適應環境的變化的工作性質的多樣化。
(3)各種系統設備使用管理方便、安全可靠。
(4)投資合理,達到短期投資長期受益的目的。
3.2.3四項服務功能
(1)安全性:包括防盜報警系統、出入口控制系統、閉路電視監視系統、保安巡視管理系統、電梯安全與運行控制系統、周邊防衛系統、火災報警系統、消防系統、應急照明系統、應急廣播系統、應急呼叫系統等。
(2)舒適性:包括空調通風系統、供熱系統、給排水系統、電力供應系統、閉路電視系統、多媒體音響系統、智能卡系統、停車場管理與娛樂管理系統等。
(3)便捷性:包括辦公自動化系統、通信自動化系統、計算機網絡系統、結構化綜合布線系統、商業服務系統、飲食服務系統、酒店管理系統等。
(4)可用性:包括共享設備、信息、系統和服務設施方便用戶的使用。
原則上,上述四項服務功能可根據建筑物擁有者的需求,投資力度因素進行適當裁剪,構成一個實用、高效、先進的智能大廈。
3.3智能大廈基本目標樹和目標樹說明
智能大廈系統工程的目標是一個層次型的樹狀結構,因為系統工程每個階段都有它的具體目標,因為系統規劃是系統工程的開始階段,它的目標應該是系統的總目標,也就是樹根和主干,其它階段目標都源於它。
智能大廈系統工程目標樹如圖3示:
3.4系統目標分析和確定
系統目標分析和確定作用在于為今后的分析工作打下良好的基礎,為了系統模型的建立取得必要的信息,分析和確定智能大廈智能化系統的目的和目標,分析和定義系統需要的功能,進而以這些數據作出智能化系統概略模型,進行系統可行性分析,借以得到概要設計技術條件。
系統目標分析和確定詳細步驟和內容如下:
3.4.1系統需求定義,了解和掌握智能大廈智能化系統的需求定義,分析這些需求定義是否確切、完整、合理。
3.4.2系統目的和目標的分析和確定
(1)分析和明確建立系統的目的,進而確定系統的目標
在確定系統目標時,必須要有總體觀點和長遠觀點,也就是說不僅要求系統在技術上是先進的,在經濟上是合理的,而且要考慮到智能化系統與建筑兼容性,以及隨著客觀環境條件變更時的適應性。智能大廈智能化系統是多目標系統,要把目標分為主要目標和次要目標,并用目標樹形式來表示之。
(2)在達到目標的前題下,分析圍繞系統的環境等約束條件。如環境、資金、材料、信息、期限等對系統的制約,據此,提出相應的要求和措施。
(3)技術條件的分析與定義,分析和討論為了達到目的與目標時,系統所必須具備的技術條件,在分析討論的基礎上對它們進行整理,歸納成文件并作出明確定義。
(4)系統功能的分析與定義,首先分析為滿足系統技術條件所應具備的條件的各種功能建立系統功能結構圖,定義系統的功能技術條件,其次,分析和簡明規定這些功能的約束條件;最后,對在一定環境條件下所能達到的功能,必須用定量指標來表明其達到的程度。
(5)根據概要設計分析成功的可能性,首先建立系統概要模型,在此基礎上分析目的和目標成功的可能性。
(6)若不能取得可以成功的技術條件時,則采取下述措施之一進行調整。
1)修改概要模型
2)對功能要求進行分析
3)對技術條件進行分析
4)對目的,目標進行分析
以上簡要地概括了我們在作智能大廈系統規劃一般常規的目標分析與確定的步驟和內容,在具體實施時可以根據所建智能大廈的規模,所包括項目的內容和等級進行擴充或刪節。
4.智能大廈系統規劃方法論
智能大廈智能化系統規劃方法論基本特點歸納分述如下:
4.1制定系統規劃方法上整體化
智能大廈智能化系統包括了許多分系統和子系統,在進行系統規劃時應把它們看作為一個有機整體,因此,在研究規劃方法上要整體化。
基于智能大廈整體化的概念建立起一系列衡量系統效果的綜合指標,如成本、壽命、效能/成本比、系統成本/效益費用比等。在實踐中,某些技術措施從局部來看效果是好的,但從全局來看就不一定好,另外有些技術措施從局部來看不太理想,但從全局來看卻有應用價值。因此,只有根據整個系統的總體目標來分析,才能作出科學的判斷。
在設計智能大廈智能化系統時,誠然要盡量采用一些新技術、新產品,以提高系統的效能,但同時還必須考慮到,為此付出的代價(成本)。因而必須在滿足所要求的技術性能范圍內,通過效能/成本比這一指標來全面衡量。
另外在設計、規劃智能大廈系統時,不但要考慮智能大廈建造的費用,而且還要考慮今后長期運行維護費用。以保證它的整體經濟性。一般采用造價/維護費用比這個指標來衡量。
隨著科學技術日益發達,技術更新淘汰快,如果一項智能大廈智能化系統工程周期長,當它進入鑒定時,某些技術已經陳舊落后,失去了它的使用價值,這時所化費的人力、物力和資金就失去了原有的意義。于是應該用時間價值這一綜合性指標來衡量系統的效果。
總之,為了保證系統的整體性,就需要運用現代信息系統和系統工程的方法來統盤地考慮這個問題,把全部過程嚴密地聯結成一個整體,全面地考慮和調整整個規劃過程,以便實現綜合最優化。
4.2技術應用的綜合化
一般大規模的復雜系統幾乎都是一個技術的綜合體。智能大廈系統工程也不例外,它是4C技術與建筑技術巧妙的結合。所謂技術的綜合運用,并不是將各種技術進行簡單的堆砌,而是從系統的總目標出發,將各有關技術協調配合,綜合運用。
人們常常可以看到,具有同樣效能,同樣規模智能大廈所采用的技術方案迥然不同,所花費的代價相差很大,這表明,研究各種技術的綜合應用是一門很重要的學問。
綜合運用各項技術的另一個重要方面是創造新型的技術綜合體。例如,智能大廈集成系統是計算機控制和管理的當代先進的技術綜合體,但這里并沒有什么重大基礎理論的突破,而只是綜合運用,計算機技術、通信技術、自動控制技術、多媒體技術和管理科學的成果所獲得的成就。對智能大廈的各組成部分之間的關系,越是揭示的清晰、深刻、準確就越能最佳的綜合應用。
一個大規模的智能大廈系統往往不是單純的技術系統,而是涉及到許多社會的、經濟的因素,構成一個復雜的社會經濟-技術系統,促使自然科學和社會科學建筑科學日益緊密地結合在一起,這是智能大廈發展的一個特點,所以在作規劃時必須重視技術應用上的綜合化。
4.3管理科學化
一個復雜的大規模的智能大廈系統工程,往往有兩個并行的過程,一個是工程技術過程,一個是工程技術的控制過程。工程技術的控制過程包括:系統規劃、組織、控制工程進度,對各種方案進行分析,比較和決策,評價技術方案的技術經濟效果等,統稱之管理。管理工作對促進科學技術的發展,提高效率和合理利用資源等有著十分重要意義。只有科學管理,才能充分發揮技術的效能。由于一大規模的智能大廈系統工程,往往需要很多單位和各行各業人員參加,并使用多種技術,投入巨額資金,材料和設備,這就使得僅憑經驗、直觀的、生產方式的管理方法是根本不適應的,管理不善將會大大拖延工程周期,使工程質量得不到保證,甚至由于管理失誤,而使工程任務受到重大損失。因此,管理科學化成為智能大廈系統工程極為重要的問題之一。
管理工作涉及到組織機構,物業管理體制到人員,設備和工作效率的分析,工作環境布局,工作步驟的組織,以及工作進程的計劃、檢查與控制等問題的研究。所以在作規劃時,對智能大廈工程建設管理,使用運行管理都要有所考慮。
5.加強智能大廈系統規劃設計提高智能大廈建設的整體水平。
近幾年我國一些單位投入了大量資金,修建了許多智能大廈,這些智能大廈工程對于我國智能大廈建設的發展起到積極推進的作用。但是在智能大廈建設中沒有系統規劃,不知道他建的大廈智能化作到什么程度,怎么樣的建筑才能算是智能大廈等等,所以這是經常遇到的問題。往往會受一些產品推銷商的誤導,有的說有綜合布線系統就是智能大廈,就作綜合布線系統,有的說有設備控制系統就是智能大廈,就上設備控制系統等等。造成了資金的浪費和功能的低下。我們有體會,我們給一個單位作了系統規劃工作、利用有限的資金,保證智能大廈主要功能的實現。而另一些單位沒有規劃,一個一個系統獨立的建設資金投入大,效果卻不好。因此,在我國智能大廈系統工程建設過程中,迫切需要從智能大廈整體出發,全面規劃,統籌安排,力爭用有限的資金和先進技術,實現我國智能大廈產業形成和發展的歷史任務。這方面國家建設部及工程勘察司、智能大廈推廣中心作了許多指導性工作,推動了我國智能大廈的發展,還應該對建設業主的某項具體智能大廈系統規劃,作指導性的要求,我認為這對開展智能大廈系統工程的研究和推廣應用具有十分重要的現實意義。
結束語
幾年來,由于工作需要,作了幾個大廈的智能化系統的規劃、設計工作,我們感到:業主有系統規劃,或要我們首先給他們作規劃的單位智能大廈系統功能實現都比較合理,并且可以進行系統優化設計為業主節約了一定的資金投入。另外,在承擔沒有規劃的智能大廈建設中,感到有些分系統或子系統不是配置不合理,就是與整體不協調,資金投入也大,總感到只是為作工程而工程,而不是在建造“智能大廈”這個人們想象中的藝術品。所以本文從智能大廈系統工程過程完整性出發,簡要敘述了系統規劃的必要性,如有不對的地方請建筑業主、有關專家批評指正。
參考文獻
1.2設計原則本系統設計方案中遵循穩定性、實用性、先進性、可靠性、開放性、規范性、擴展性、易操作性、安全性、易維護性和高度兼容性等原則.
1.3設計依據本系統依據《中華人民共和國道路交通安全法》、《廣東省道路交通安全條例》、《華南師范大學交通秩序管理規定》、其他相關國標及部標等相關規定.
2系統的構建
整個智能交通管理系統應用在校園寬帶網絡之上,系統主要由交通管理中心、車輛進出口管理終端、無線對講系統和道路視頻監控系統組成.
2.1系統結構圖系統的結構圖見圖1.車輛進出口終端采集車輛進出數據;視頻監控終端采集視頻信息;無線通信系統保證指揮調度順暢;車輛數據及視頻信息通過校園網傳送到交通管理中心,交通管理中心負責處理信息(包含利用GIS實現地理定位)、在大屏幕顯示信息、存儲信息及事件處置。
2.2車輛出入管理系統車輛出入管理系統集感應式IC卡(校園卡)技術、遠距離智能識別技術、車牌識別、視頻監控、圖像識別處理及自動控制技術于一體,實現車輛出入的全自動化管理,即對車輛出入控制、核查、顯示及校對車型、車牌等進行科學而可靠的管理.系統采用了國際上領先的遠距離無線識別技術和雙卡認證技術,其實用性、先進性、安全可靠性、性價比較高.車輛出入管理系統布局圖見圖2.車輛出入管理系統功能:(1)基本功能.具有遠距離智能車卡、月租卡、臨時卡、管理卡和特權卡等各種管理權限和工作模式,可根據要求設置成不收費或分時段計時收費方式,不停車收費(ETC).(2)遠距離智能識別功能.校內車輛或月保車輛若配備遠距離識別智能車卡(放在前擋風玻璃處),該車進、出校區無須停車刷卡,離出入口4米左右,系統會遠距離識別,自動抬閘放行.(3)自動出卡功能.對于臨時進入小區卡的發放,采用自動出卡機自動出卡(人工發放亦可).(4)中文顯示功能.采用高亮度LED顯示屏,全中文顯示操作提示、時間、卡有效期、收費金額以及問候、祝福的相關信息.(5)語音提示功能.正常操作可提示“請取卡”、“歡迎入場”、“一路順風”等相關信息,誤操作或非法操作則給出相應提示.(6)對講功能.在管理中心安裝對講主機,各出入口安裝對講分機,保證各出入口和管理中心的聯絡.(7)車牌自動識別功能.本系統可同時啟用車牌自動識別功能,即車輛出入時系統自動識別車牌號碼,并連帶核對入場時IC卡號,以增強車輛身份管理.(8)圖像識別功能.在車輛出入時,自動攝取車輛外型、顏色、車牌號碼等圖像信息,可對比識別并存儲供查閱.(9)雙卡認證功能.車輛出場時,對車輛和駕車人雙重認證,避免車輛被非法盜走.(10)防砸車功能.采用專用技術配合車輛檢測器實現防砸人、車功能.
2.3視頻監控系統視頻監控系統主要部署在出入口、停車場、主干道及危險點上.整個系統的網絡結構見圖3.(1)視頻監控系統遵循NGN網絡架構.①控制流與業務承載流相分離;②業務流不依靠流媒體服務器轉發,克服系統瓶頸;③更高的系統穩健性:核心服務器故障,業務可正常運行;④模塊化結構,便于系統升級和新業務開展;⑤可平滑擴容,適合大規模部署.(2)系統特點.①標準的全IP架構[6];②顯示清晰.一次編碼,全網數字化,提供端到端的高清晰動態圖像,實現所見既所得,可以把校園監控清晰地進行大屏顯示,采用H.264/AVC編碼標準[7];③使用方便.前端云臺、攝像頭、報警器和廣播等高速響應,以快速控制現場,方便校園網的監控需求;④存儲可靠.專業、穩定可靠的存儲,實現端到端的集中存儲,集中管理和綜合利用,在校園出現意外情況時,可以安全可靠調用所需圖像.
2.4交通中心管理系統華南師范大學石牌校區交通管理中心作為華南師范大學保衛處的事件處理中心、調度中心和數據中心,是整個項目建設的核心.它包括了基礎環境、信息系統集成、大屏幕電視墻以及系統操作平臺的建設.基礎環境按現在常規的標準建設.這里主要描述大屏幕電視墻系統的建設.整個大屏幕顯示系統的建設要求整體設計美觀、大方、合理,充分顯示現代化的特點并與大廳格調及工作性質相融合.大屏幕顯示系統能顯示從網絡送來的各種信息,局域網上任意一臺PC、工作站和服務器都可以大屏幕作為自己的虛擬,對監控信息、信號、電子地圖(GIS)、圖像膠片、照片和攝像機等多種圖像信號進行投影、放大、播放和下載.大屏幕顯示系統主要由投影顯示部分、信號處理部分和控制終端組成,可對視頻信號、音頻信號和各種計算機圖像信號進行綜合展示,形成一個查詢準確、顯示全面、操作便捷、管理高效和美觀實用的綜合監控管理系統.為了節省投資及運行成本,大屏幕系統不采用傳統的DLP投影顯示系統,而是采用通用的6塊55英寸的高清晰液晶監視器,以2*3排列方式組成一面布局平衡的大屏幕顯示墻.
2.5視頻、語音報警系統本系統利用校園網絡技術在校園實現以下功能:(1)報警系統集成到校園的整個安防系統中,實現與視頻監控系統、電子地圖及其他系統進行報警聯動.(2)實現多路電話進行排隊顯示主叫號碼并顯示報警地點.(3)數據網絡系統,能實現多條件錄音和視頻查詢、播放.(4)可以同時接受多起報警,系統自動排隊接入系統,并進行錄音,同時根據警力分布情況進行出警調度.(5)可遠程進行語音報警錄音和視頻查詢,并且主機可控制終端的開機與掛機.
2系統總體結構
移動終端信息管理系統在整體設計架構上,分為四部分:服務應用部分、基礎接口部分、基礎軟件部分和硬件環境部分。
(1)硬件環境部分。硬件環境部分指的系統運行所需的硬件服務器和網絡環境。
(2)基礎軟件部分。基礎軟件部分是系統運行所需要的外部軟件支撐環境。
(3)基礎接口部分。基礎接口部分是系統在設計開發過程中,可復用的公共技術資源。
(4)應用服務部分。應用服務部分是系統對用戶提供業務操作功能的層次。
3程序系統結構
移動終端信息管理系統主可以便于公司職員對自己當前任務的了解,并將當前工作展現給領導,這樣更方便與公司對職員的統籌安排,更有效的安排工作,提高工作效率。
4菜單主題設計
移動終端信息管理系統主要包括的功能:通知公告、工作動態、國內外視野、專題和設置。通知公告模塊包含了2個小的功能模塊:通知和公告;工作動態模塊包含了4個小的功能模塊:司動態,省市,預算和成果;國內外視野模塊包含了7個小的功能模塊:媒體報道,行業動態,部委信息,地方之窗,專家視點,國外動向和論文文摘;專題模塊包含了15個小的功能模塊:黨的群眾路線教育實踐活動專題,總費用專題預算管理專題,十二五專題,資金與項目監管專題,內部審計專題,財會制度研究與實踐專題,大型醫用設備配置與管理專題支付制度改革專題,衛生服務體系建設專題,扶貧開發與對口支援專題,衛生計生財務信息專題,節能減排專題,基建財務管理專題,區域衛生計生與衛生資源配置標準;設置模塊包含了2個小的功能模塊:關于和注銷。
作為建筑結構最主要的材料之一,混凝土經歷著由普通混凝土向高強與高性能混凝土的發展,目前又朝著多功能和智能化方向發展[1]。混凝土材料特別是高強與高性能混凝土,其固有缺陷是脆性大,容易開裂。混凝土的裂縫嚴重影響結構的耐久性,在一定條件下導致結構嚴重破壞,造成巨大的經濟損失。過去,對混凝土材料的修復主要是事后維修,隨著現代社會向智能化發展,這種被動的修補、加固已經不能適應現代多功能和智能建筑對混凝土材料的要求。研究和開發自修復智能混凝土,使其能主動、自動地對損傷部位進行修復,恢復并提高混凝土材料的性能,成為一個非常令人關注和急需研究的問題[2]。
智能混凝土是在混凝土原有的組分基礎上復合智能型組分,使混凝土材料具有自感知和記憶、自適應、自修復特性的多功能材料。自九十年代中期,國內外先后開展了功能型和智能型水泥基材料的研究,并取得了一些有價值的研究成果。如同濟大學研究了碳纖維水泥基材料特性等,哈爾濱工業大學研究了光纖傳感智能混凝土,國外還對水泥基磁性復合材料、自動調節溫度與濕度的水泥基復合材料等進行了研究。但是,有關自修復混凝土的研究還很少,如何快速、適時地愈合混凝土材料的內部損傷,以及對自修復混凝土機理的研究,目前只有美國、日本等少數國家進行研究,且處于實驗室探索階段[3]~[8]。
自修復智能混凝土是模仿動物的骨組織結構受創傷后的再生、恢復機理,采用修復膠粘劑和混凝土材料相復合的方法,對材料損傷破壞具有自修復和再生的功能,恢復甚至提高材料性能的一種新型復合材料。其具有自修復行為混凝土的智能模型為:在混凝土基體中摻入內含修復膠粘劑的修復纖維管,從而形成了智能型仿生自修復神經網絡系統。在外界作用下,混凝土基體一旦開裂,管內裝的修復劑流出滲入裂縫,由化學作用修復劑固結,從而抑制開裂,修復裂縫[3]。
本文采用免振自密實混凝土作為智能混凝土的基材,對內置空心玻璃纖維封入裂縫修補劑的鋼筋混凝土簡支梁的自修復效果進行了試驗研究,使其具有裂縫自我修復功能,并能恢復甚至提高混凝土材料的性能。
1內置空心玻璃纖維的自修復免振搗混凝土
內置修復空心玻璃纖維的裂縫自修復混凝土,是模仿生物傷口“破裂—流血—凝結—愈合”的過程,把生物材料的這種自愈合能力應用在混凝土中。即在混凝土構件受拉區分層布置一些注有高分子修復用膠粘劑的空心玻璃管,當混凝土構件受拉開裂時,這些玻璃管也隨之破裂,其中的修復膠粘劑迅速流到裂縫處并隨著時間而固化、硬結,從而實現混凝土裂縫的自修復。
由于自修復混凝土是在內部摻入了裝載有修復膠粘劑的玻璃纖維,若對混凝土進行振搗,不但會導致內置于混凝土中的空心玻璃纖維因為受擾動而浮出混凝土的表面,而且還容易導致它們破碎。當玻璃纖維浮出表面,就造成原本應置于受拉區以作為修補裂縫用的纖維管跑位,達不到修復的目的;而內置玻璃纖維的過早破壞更是造成了膠粘劑的流失。免振搗自密實混凝土是在沒有振搗的情況下僅靠自重就能穿越密集鋼筋、在復雜模板中填充成型并且不產生離析,具有均勻自密實成型性能,同時硬化后具有優良的力學性能和耐久性能。因此采用免振搗自密實混凝土作為基材,從根本上解決了自修復混凝土構件制作的技術難題。
2試驗研究
2.1試驗目的
為了研究修復膠粘劑對免振搗自密實混凝土構件的修復效果,本文共設計了30根簡支梁(尺寸、配筋都相同,澆筑強度等級相同的自密實混凝土)進行三分點簡支梁靜力純彎試驗。觀察裂縫開展情況和破壞形態,并分析比較在存放膠粘劑的玻璃管數量不同時,以及不同的膠粘劑品種下,簡支梁修復前后的承載力變化。
2.2自密實混凝土配合比及力學性能
試驗采用福建水泥股份有限公司生產的建福牌32.5R普通硅酸鹽水泥;福州閩江中砂,細度模數2.23,表觀密度為2650kg/m3;福建閩侯碎石,5~20mm連續級配,表觀密度為2665Kg/m3;福州閩江清潔飲用水;漳州后石電廠的Ⅰ級粉煤灰;以FDN萘系高效減水劑為主的復合外加劑。自密實混凝土的膠凝材料總量為500kg/m3,砂率45%,水膠比0.36。28d立方體抗壓強度50.23MPa,軸心抗壓強度37.90MPa,劈拉強度3.44MPa,彈性模量3.51×104MPa。
2.3自修復混凝土膠粘劑的選用
為了保證在裂縫初開裂時,內置玻璃纖維的膠粘劑能夠迅速流到裂縫處修復混凝土裂縫,要求修復膠粘劑可實現的填充縫隙要盡可能小,所以要求膠粘劑的粘度較小,具有較好的流動性;固化條件簡單,有較高的粘接強度,化學性質穩定等。考慮這幾方面的要求,本文選用-氰基丙烯酸酯膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑以及聚氨酯膠粘劑作為自修復混凝土用的修復膠粘劑。
自修復混凝土構件制作時,為了防止注入玻璃管的膠粘劑出現溢漏現象和管內的膠水固化,不讓多余的空氣進入玻璃管中,必須做好玻璃管端口的密封措施。
2.4自修復自密實混凝土簡支梁的制作
自修復自密實混凝土簡支梁的澆注方法不同于普通自密實混凝土構件的制作,因為它內置了空心玻璃管作為自修復的管道,在修復空心玻璃管內分別注入-氰基丙烯酸酯膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑和聚氨酯膠粘劑,因此也就牽涉到了修復空心玻璃管的位置如何正確定位于混凝土簡支梁中的技術問題。試件采用木模成型,平放澆筑,室外養護。
自修復自密實混凝土簡支梁的澆注過程如下:
1)在模板制作好后,用白色筆在模板內側兩邊各畫三條線,作為混凝土梁中玻璃管的定位線,而和第一層玻璃管相同截面高度處的鋼筋則擱置在與保護層厚度相同的墊塊上。
2)將拌好的自密實混凝土鏟入簡支梁模板中,由于自密實混凝土可以在無擾動下實現自流平,因此當自密實混凝土在模板中的高度到達白線記號時,將注好膠粘劑的玻璃管放入混凝土中,接著再鏟入混凝土,用同樣的方法令第二、三層玻璃管在混凝土簡支梁截面中的高度與第二條、第三條白線對齊,這樣就可保證各層玻璃管在梁截面中定位的準確。自密實混凝土填滿整個梁模板后,再小心抬至平整的場地,避免擾動。
2.5測試內容和加載制度
根據試驗目的,本次試驗主要測試內容包括:①簡支梁試件在修復前的開裂荷載;②簡支梁試件在修復后的開裂荷載;③簡支梁試件在修復前的破壞荷載;④簡支梁試件在修復后的破壞荷載;⑤裂縫的分布情況;⑥第一條裂縫出現時候的荷載大小;⑦最大裂縫的寬度;⑧構件的破壞位置。
試驗采用兩點對稱的三分點加載的方式,空心玻璃長管的數量、分布和鋼筋的配置。
由于油壓千斤頂在加載結束以后還有一個慣性力,在荷載較小時,這個慣性力相對于小荷載是很大的,這樣就會造成荷載無法控制而超載的現象。因此本次試驗的加載設備采用機械千斤頂,由人工使用杠桿來施壓,便于控制力加載的速度和大小。
整個過程由人工對機械千斤頂加載,用連接于靜態電阻應變儀的應變值推算壓力。在裂縫開裂以前,每級加載值不宜大于屈服荷載的20%。裂縫開裂以后,每級荷載不宜大于屈服荷載值的10%。在接近預估開裂荷載時,為使實際開裂荷載較為準確,應減小加載幅度,裂縫出現后恢復至原來一級的荷載值加載。在試件裂縫出現后,每一級加載后都停留15~20min左右,以便裂縫發展穩定下來,然后用水筆在梁上畫出裂縫的分布,并用讀數顯微鏡觀測裂縫的寬度。
當加載到接近開裂荷載時,在加載后待撓度發展的時間間隙,可以陸續聽到簡支梁試件側面和底面所發出的脆響,這些聲音一部分是混凝土的開裂,一部分是內部玻璃管的脆斷,混凝土的開裂聲較為清脆,而玻璃管由于埋置于混凝土中,其破裂的聲音較沉悶。
當所加荷載接近破壞荷載時,隨著主裂縫的延伸和加寬,將會有膠粘劑從裂縫處流出,填充和修復裂縫,持荷一定時間后,把簡支梁試件從架上撤下來,等待對構件進行修復后的再次加載。
當整批構件第一次加載的試驗全部完成后,放置5~6d,令-氰基丙烯酸酯膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑和聚氨酯膠粘劑完全固化,達到最大強度,再對構件進行第二次加載。在第二次加載過程中,必須注意第一次加載有膠粘劑流出的裂縫是否再次開裂;第一次加載的沒有膠粘劑流出的裂縫是否在第二次加載時流出膠粘劑;第二次加載時是否出現新的裂縫及是否有膠粘劑流出。
2.6試驗結果及分析
內置-氰基丙烯酸酯膠粘劑簡支梁構件修復前后的承載力見表1。
表1內置-氰基丙烯酸酯膠粘劑簡支梁修復前后的承載力
parisonsofthestrengthofbeamswithα-cyanoacrylateadhesivebeforeandafterrepairing
玻璃管幾何參數
試件編號
管道數
第一次加載最大荷載(kN)
修復后最大荷載(kN)
承載力恢復率(%)
承載力恢復率平均值(%)
幾何參數
膠粘劑
壁厚0.6mm
管徑
8mm
-氰基丙烯酸酯
502-2-1
2
435
429
98.62
99.01
502-2-2
435
433
99.54
502-2-3
430
425
98.84
502-5-1
5
425
421
99.06
99.15
502-5-2
435
433
99.54
502-5-3
425
420
98.82
502-7-1
7
415
379
91.33
91.55
502-7-2
425
381
89.65
502-7-3
425
398
93.65
無玻璃管
NB-1
450
NB-2
425
NB-3
475
注:表中最大荷載指的是荷載加不上去,開始往回退時壓力傳感器的壓力值。
從表1中的數值可以看出,使用較少管道數時,簡支梁試件的承載力恢復得較多,這是因為對于-氰基丙烯酸酯膠粘劑,要達到比較好的粘接質量,其膠層應均勻,而且其膠層也不應太厚,膠粘劑太多其粘接效果反而不好。如內置玻璃纖維七管道對梁受拉區截面還是有一定削弱的,而且其出膠量太多反而會影響膠粘劑的修復效果,反而不如雙管道或者五管道的。
第一次加載中,-氰基丙烯酸酯膠粘劑流出試件底面,可以看出,在簡支梁試件底面有裂縫出現的地方,都有膠粘劑滲出。5d后,進行第二次的加載試驗,使用-氰基丙烯酸酯膠粘劑作為修復膠粘劑的構件都沒有出現新的裂縫,而且原有的已經修復的裂縫基本上都在第二次加載時再次開裂。
氯丁橡膠膠粘劑簡支梁構件修復前后的承載力見表2。從表中的數值可以看出,采用氯丁橡膠膠粘劑,其修復后的承載力都有不同程度的上升。在試驗的過程中,當主裂縫流出膠粘劑后,立即停止加載,并持荷20min,也不見其它裂縫有膠流出,可見經過稀釋的氯丁橡膠的流出對裂縫的寬度還是有嚴格要求的,只有當裂縫發展到一定的寬度時,膠粘劑才會流出。
在第二次的加載中,部分構件在底面有新的裂縫出現,新裂縫的出現是一個可喜的現象,說明了底部裂縫得到了有效的修復,九根試件中,五管道的構件其原有主裂縫都得到修復,其他裂縫有新的膠粘劑流出,說明內置五管道的構件其修復能力較好。
表2內置氯丁橡膠膠粘劑簡支梁修復前后的承載力
Table2Comparisonsofthestrengthofbeamswithneopreneadhesivebeforeandafterrepairing
玻璃管幾何參數
試件編號
管道數
第一次加載最大荷載(kN)
修復后最荷載(kN)
承載力恢復率(%)
承載力恢復率平均值(%)
幾何參數
膠粘劑
壁厚0.6mm
管徑
8mm
氯丁
橡膠
LD2-1
2
400
447.5
111.88
104.81
LD2-2
425
450
105.88
LD2-3
450
435
96.67
LD5-1
5
400
437
109.25
108.07
LD5-2
435
449
103.22
LD5-3
400
447
111.75
LD7-1
7
400
415
103.75
99.16
LD7-2
425
423
99.53
LD7-3
430
405
94.19
無玻璃管
NB-1
450
NB-2
425
NB-3
475
注:表中最大荷載指的是荷載加不上去,開始往回退時壓力傳感器的壓力值。
本設計的理論設計方案、調試方法、測試數據分析方法及設計中的特色與創新點等對自動運輸機器人、家用清潔機器人、滅火機器人等自主及半自主機器人的設計與實現有一定的參考意義。
關鍵詞:兩輪小車光電尋線PWM調速尋光雷達路徑規劃自適應位姿控制
Abstract
Basedonthecomputercontroltheory,MPUtechnology,sensingtechnology,intelligentcontroltheory,mechatronicsandRobotics,wehavedesignedalittleintelligentelectro-drivecarwhichcantraceblacklinesautomatically,identifyironandthenmeasureitssize.Thislittlecaralsohavetheabilityofobstacleavoidance,routeplanning,distancemeasuringetc.
Inourthesis,wegivethedetailsofthetheoreticformulating,designing,debuggingofourcar''''smainbody,it''''smaincontrolsystem,it''''sinformationperceivingunit,drivingunitandit''''smotionstrategy.Withtheanalysisofourdebuggingprocess,wegivetheplanningofthecar''''smotionparameterswhichmustbeconsideredduringthecar''''swholetask.
InPart3,weshowourinnovativepoints:Probabilityanalysisbasedobstacleavoidanceunit,human-machineinterfacebasedonserialscanningmethod,light-seekingradar,andself-adaptivepositioncontrol.
Finally,wethinkourworkcouldhaveaprofoundinfluenceonthedesignandimplementationoffully-autonomyorsemi-autonomyrobotsuchasautonomictransportrobot,fire-fightingrobot,homeclearingrobot,etc.
Keywords:2-wheelvehicle,PWM,lightseekingradar,routeplanning,self-adaptive
1方案設計與論證
根據題目的設計要求,小車要能自動尋線、檢測金屬物、避障、尋光、測距離以及在不同的區域控制自己的速度與行駛角度。我們把設計分為五個相對獨立的部分,這樣降低了設計的復雜度,使得整體條理更為清晰。這五個部分是:小車本體、主控單元、信息感知單元、驅動單元。
1.1小車本體
小車行走機構的方案分析與選擇:
方案一履帶式行走機構:運行平穩、可靠,走直線效果很好;但結構較復雜、移動速度較慢,轉彎過程的控制性能較差。
方案二腿式行走機構:可以走出多種復雜的路線,但結構復雜、運動中的平衡性和穩定性差、移動速度較慢。
方案三兩輪式行走機構:結構簡單、運動平穩、移動速度快、轉彎性能好,且易于控制,適用于小功率的行走驅動。
方案四四輪式行走機構:結構簡單、運動平穩、移動速度快、易于控制,但原地轉彎性能不夠好。
通過對比賽中小車要完成的任務的研究以及對四種方案的對比,我們最終選擇了兩輪式行走機構。
車體框架,基于設計要,我們以對稱結構為基礎設計。
基本要求
(1)電動車從起跑線出發(車體不得超過起跑線),沿引導線到達B點。在"直道區"鋪設的白紙下沿引導線埋有1~3塊寬度為15cm、長度不等的薄鐵片。電動車檢測到薄鐵片時需立即發出聲光指示信息,并實時存儲、顯示在"直道區"檢測到的薄鐵片數目。
(2)電動車到達B點以后進入"彎道區",沿圓弧引導線到達C點(也可脫離圓弧引導線到達C點)。C點下埋有邊長為15cm的正方形薄鐵片,要求電動車到達C點檢測到薄鐵片后在C點處停車5秒,停車期間發出斷續的聲光信息。
(3)電動車在光源的引導下,通過障礙區進入停車區并到達車庫。電動車必須在兩個障礙物之間通過且不得與其接觸。
(4)電動車完成上述任務后應立即停車,但全程行駛時間不能大于90秒,行駛時間達到90秒時必須立即自動停車。
2、發揮部分
(1)電動車在"直道區"行駛過程中,存儲并顯示每個薄鐵片(中心線)至起跑線間的距離。
(2)電動車進入停車區域后,能進一步準確駛入車庫中,要求電動車的車身完全進入車庫。
(3)停車后,能準確顯示電動車全程行駛時間。
(4)其它。
目錄2
簡易智能電動車設計要求3
一、任務3
二、要求3
三、評分標準4
四、說明4
簡易智能電動車設計論文5
摘要5
Abstract5
1方案設計與論證6
1.1小車本體6
1.2主控單元6
1.3信息感知單元7
1.4驅動單元8
1.5人機接口單元8
1.6策略的選擇8
2理論設計10
2.1小車本體設計10
2.2小車主控系統設計11
2.3信息感知單元的設計13
2.4電機驅動單元19
3特色與創新20
3.1串行掃描實現的人機接口20
3.2避障單元的設計20
3.3尋光雷達及小車位姿控制20
4調試過程及測試數據分析21
二、職業教育中英語教學現狀及問題
1.職業學校中普通存在的現象英語教師師資力量薄弱、師資隊伍不穩定;英語課程設置不夠合理同,教學計劃不完善,缺乏系統性和針對性;對教學的硬件投入不多,設備陳舊、簡陋、落后;不積極派教師出去進修學習,提高自身的學術水平等等。這些現象都在不同程度上影響著職業院校英語教師的工作積極性和工作熱情,也影響著學生的學習熱情和學習效果,制約著職業教育中英語教學的發展。2.教材不能適應學生的層次和水平職業教育的主要生源分為兩種:一是職業高中畢業生及技校出來的學生;二是高考落榜者。前者經過初中三年的英語學習,英語基礎較差,對英語沒有學習興趣;后者經過初高中六年的英語學習,并且參加過高考,英語基礎要稍好些。所以考生知識層次和結構各不相同,有的差別很大,如果全部用一套教材對教學與教學效果難免會產生不良影響。3.教學方面大部分教師還在沿用傳統的教學方法,上課占用大量的時間來講單詞、語法、課文,教師成為課堂的主體。還有一部分教師過度依賴教材,沒有認真地去拓展知識面,沒有給學生一種全新的接受知識的環境,沒有很好地去研究知識的內涵和傳授方法和手段。教師的傳統、單一的授課模式限制了學生的思維,學生的潛力無法得到有效挖掘。4.學生自身情況由于職業學校的大部分學生英語基礎差,對英語沒有興趣,所以學生在學習英語的過程中,也不能很好地去思考,只是僅僅依賴老師上課教授的內容,自己也不花時間和力氣去擴大自己的知識面,沒有上進心、對知識沒有一顆渴求心。這樣的局面必然導致英語教學沒有一個令人滿意的結果,如果不抓緊改變這種狀況,后果不堪設想。