气象平台设计方案范文
时间:2024-01-05 17:47:54
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篇1
关键词:综合气象观测;信息网络管理系统;调整与优化
1我国综合气象观测和信息网络管理平台系统部署的现状分析
从综合气象观测与信息网络管理平台系统部署的情况来看,综合观测业务与信息网络管理系统在工作的过程中,需要使用数据服务器、应用服务器、移动端后台服务器以及GIS服务器,并且将其分别与CIMISS系统相对接。可以将气象资料业务系统以及ASOM系统等接入。从实际的使用情况来看,对外提供业务告警信息交互系统较多,由于系统结构均是以相互独立的形式存在,因此,各个功能模块之间的耦合度较高,对资源的占用率较大。由于各个模块的数据来源方向并不相同,所以,相应的管理措施还无法进行完善。
2总体方案设计
为了确保综合观测业务与信息网络管理系统在今后的工作中起到更为重要的作用。可以采用针对内容来制定解决方案的措施来解决,由于不同业务中内容不同,根据内容方面的不同,选择物理隔离或逻辑隔离的方法,从而确保综合气象观测结果的准确性。
2.1整体性能提升
在提高综合气象观测与信息网络管理系统建设的研究过程中,要有限提高系统的响应速度,避免信息传播过程中发生迟钝或丢失。为了避免大量请求同时生成在统一服务器上的情况,可以将综合气象观测业务与信息网络管理系统云迁到云平台针对应用服务进行分布式的部署,并进行分发与负载均衡。
2.2模块化的数据处理方式
在进行数据处理模块化的过程中,对其进行功能优化,提取其中的核心内容,形成一个组件式的接口,通过接口进行插拔式的管理。从功能方面来看,该模块的作用在于采集数据以及获取数据同步。在数据处理的过程中,主要是通过从CIMISS系统中提取到的数据或外部系统中提取到的相关数据,并对文件中数据进行有效采集的过程中,一旦CIMISS库中无法提取或存在遗漏、空缺,要及时生成警告信息。
2.3数据库迁移
原始数据库的主要作用在于对数据进行分配与储存。而迁移后的数据可以根据是否存在结构化而分为结构化的储存系统以及非结构化的储存系统。使用结构化的储存系统可以在工作的过程中,实现多台机器的数据共享,增强了数据库的可用性,使用过程中容错率高,可以进行无断点恢复;使用非结构化储存系统主要是依靠相应的组件来完成,为了提高信息存取的速度,提高工作效率。非结构化储存系统可以将CIMISS系统作为整体数据的源头,基于CIMISS系统的MUSIC数据服务提供监控信息接口服务功能。
2.4功能优化与调整
2.4.1质量传输统计为了保证统计结果的准确性与一致性,在该设计方案中,保留了原有的质量统计方法,仅将各个模块获取数据的来源统一到了CIMISS系统上,如此一来,便可以降低统计结果出现的偏差。为了确保统计结果的全面性,可以根据实际的需求对统计时间以及观测的种类进行灵活的配置,并根据业务发展的实际情况,增加资料监控的种类。2.4.2业务管理规范行政值班签到管理、值班记录填写方法、值班表管理以及业务流程修改的相关要求。为了防止设备出现故障,增加业务故障实时报送装置,减少设备故障对信息传输速度与质量的影响。还加设了综合业务流程提醒功能,通过提醒功能对值班人员进行提醒,使其能够及时的填写值班记录。2.4.3站网信息管理此次研究设计改变了气象台站之前的审核方式,将一级审核方式提升到了二级,台站如果发生信息方面的变动,应该现有相关负责人员获取基础信息,然后将其编辑后,报到上级,经审核通过后,再向更上一级上报,如果在审核中发现问题,则直接驳回台站,令其重新对变动的基础信息进行编辑。
3总结
该研究设计方案实现了综合气象观测和信息网络管理平台的迁移以及质量统计、数据处理、运行监控等环节的模块化处理。将CIMISS系统作为一切数据的统一来源,完成了数据库的转移,并对原设备中的相应功能进行了适当的调整与优化,使其该系统建设完成后,功能更加强大,在今后的使用过程中可以发挥其作用。
参考文献
篇2
【关键词】生物气候型建筑;设计方法;软件分析;辅证
1、前言
生物气候型建筑指的是,结合建设地的气候条件,选用相适应且具有一定生态修复功能的被动式设计策略所设计建造的建筑。此类建筑运行过程中耗能低、能源使用率高,对建筑周边的微气候具有调节作用,提供健康的建筑环境。
笔者运用Autodesk Ecotect Analysis 2011分析软件,分别载入《中国建筑热环境分析专用气象数据集》(CSWD)中的广州、深圳、南宁、梧州(南亚热带气候区代表城市)四地的气象数据进行分析,得出南亚热带气候区适用的建筑设计策略应为:
被动式太阳能采暖+自然通风+被动式蒸发降温+设备调节(空调、供暖)。部分地区(气
温日较差较大)夏季降温适用夜间通风策略;全年湿度大的沿海城市不宜采用蒸发降温。
本文依据此气候分析结果对设计完成的混合式住宅进行量化分析,并从气候适应性、被动式建筑设计策略以及舒适度等多方面,与常规的住宅设计进行对比。
2、居住建筑设计方案比较
居住建筑在拥有着13亿人口的中国来说是不可或缺的大量性建筑,从某种意义上说,居住建筑不仅是人们安居所需,更是体现社会公平性的重要因素。笔者针对目前国内住房紧张以及居住隔离等现象,运用生物气候型建筑设计方法及原理,提出混合居住模式的高层住宅构想方案。(图1)
2.1、设计理念
居住隔离是指由于种族、宗教、职业、生活习惯、文化传统、财富或是社会阶级等原因,导致特征类似的人群聚居在特定空间(范围)内,与不相类似的人群彼此隔离,甚至歧视、敌对的态度。相关研究指出,现阶段我国城市中居住隔离的主要成因,是住房供给市场化下对家庭收入的制约。而相对于外来人口与城市低收入人群而言,户籍制度与住房保障政策,更是让民众望房轻叹。
图1 混合式居住建筑整体效果
当前以各个不同的社会阶层为基础所形成的居住隔离尤为突出:
(1)富裕阶层通过经济与拥有社会资源上的差距,形成准入性相当高的生活圈子。
(2)中产阶层居住在自为政的单元体里,并被不同的空间形式隔离,邻里关系淡漠。
(3)外来人口聚居在城郊结合处的廉价房、城中村中,远离中心城区,地理上形成隔离。城市低收入人群原来聚居的旧城区多数被拆迁改造,安置地多半远离原来住地,原有的邻里关系被瓦解。
解决居住隔离问题最终是要形成运行良好的邻里系统,而邻里关系的形成是前提。邻里关系并不是设计师所能创造的,而是由彼此认识的居民共同形成的人际关系网络。设计师在这其中扮演的角色是居民交流平台的搭建者。反观现今常规的住宅设计,就建筑本身而言,除了候梯厅,几乎不存在居民彼此交流的功能空间。而多作为消防前室的候梯厅能够联接的居民数十分有限。高人工维护的地表花园设计被大量地采用在各个居住小区中,这也是居民间唯一存在的交流平台。
笔者提出的混合式居住方案为由两边对称的“一梯四户”拼接而成的“两梯八户”(图2),共32层的高层住宅建筑,建筑高度99.500米,单栋总建筑面积3514.67平方米,单栋建筑占地面积1032.879平方米,套型配比及其面积指标见表1。(读者可根据文中各个平面图与表中相对应的颜色查看各套型的相关信息。)
2.2、设计方案
设计以每四层为一个单元,进行竖向的单元层叠(图3)。将花园引入单元中使其成为具有居民交流与共享功能的空中“绿色空间”。居室围绕着交流空间三面布置,与电梯井相结合,颇有四合院的格局(图2)。这样的交流空间较于地表花园缩小了联接范围(方案中联接14户),与居室的联接更为紧密(图4、图5),更有利于邻里关系的形成。再者,立体绿化将“绿色空间”引向空中,更贴近居室之余,也将调节微气候、修复城市生态环境的功能带上了城市的高空。此举带来的生态效益,是原来停留在地平面的绿化设计无法达到的。
表1 套型配比及其面积指标
套型
建筑面积(m2)
套内使用面积(m2)
阳台面积(m2)
数量(套)
占比(单栋)
一室户型
59.32
50.24
4.07
108
47.37%
二室户型A
66.97
55.84
7.58
32
14.35%
二室户型B
75.26
64.38
4.05
28
12.28%
三室户型
85.58
74.01
5.84
32
14.35%
四室户型
141.27
120.80
13.76
28
12.28%
注:1、表中建筑面积包含一半的阳台面积,套内使用面积不包含阳台面积。
2、四室户型实为一室户型与三室户型组合而成,二者可灵活转换。
图2 标准层1平面图
(淡蓝色:一室户型;淡黄色:二室户型A。序号:1-起居室;2-餐厅;3-卧室;4-厨房;5-卫生间;6-阳台;7-交往空间[扩大消防前室];8-共享空间[露台];9-立体绿化。)
图3 南(北)立面图
(淡蓝色示功能单元,洋红色示立体绿化)
图4 1-1剖面图(交流示意)
图5 2-2剖面图(交流示意)
3、量化比较
本文选取《中国建筑热环境分析专用气象数据集》(CSWD)中的广州气象资料作为本次研究的气象数据。选取(图6)较为常见的住宅设计作为比较对象,并做出以下分析比较:
3.1 采光与通风
采光与通风作为住宅建筑设计质量的基本衡量项,是保证居住者身心健康最基本的条件,住宅建筑均应满足这一要求。根据《建筑采光设计标准》GB/T 50033——2001的相关规定,广州位于光气候分区III区,光气候系数K=1。居住建筑采光系数最低值要求起居室、卧室等主要使用空间为1,卫生间等辅助空间为0.5。以此为标准对两项建筑方案进 行自然采光模拟,计算面选取为当前层楼板上表面标高加0.90M处(图8)。图中从冷色调至暖色调所代表的数值依次升高,设定采光系数下限为1(蓝色区域),不满足的区域会被自动去除(图中无图例填充的空白处)。
图6 对比住宅平面图(10-入户阳台)
图7 标准层2、3、4平面图(序号参图2)
从图8中可以看出,方案建筑中各户型除卫生间与过道的自然采光系数不足1以外,其他功能空间均能满足规范要求。交流空间、楼梯间采光良好。比较建筑户内采光状况与方案建筑大致相同,但可看出,其楼梯间窗户远端自然采光不佳。日间使用仍需人工照明辅助。值得一提的是,现今有些高层住宅设计中,设计封闭楼梯间,甚至连电梯前室也无自然采光。本文提及的两项设计较之可省日间人工照明与正压送风设备的能耗与成本。
通风方面,方案建筑南北布房,与比较建筑相比,户型内穿堂风难以实现,但户型进深均为6米、7米,进深尺寸不大,通风状况并不会太差。另外,方案建筑户型虽缺少穿堂风组织,但通过中庭与露台的组织,可形成围绕户型的气流,即从标准层1的交流空间采光口进风,利用“烟囱效应”中庭拔风,在标准层4设出风口。利用此举,夏季降低户型中庭一侧外墙外表面的温度,减少户型得热,同时提高交流空间的夏季舒适度。
图8 自然采光分布图
图9 最热月(6-9月)日均直射辐射分布图
图10 建筑体量遮阳示意图
3.2、适应气候的被动式设计
在南亚热带气候条件下,建筑全年运行中最大的矛盾是夏季过热问题,其次需要解决的是冬季舒适性。在笔者提出的方案中,解决主要矛盾夏季过热的被动式措施有以下三点:
(1)基于笔者运用Autodesk Ecotect Analysis 2011软件得到的气候分析结论,在建筑东、西两侧会引起建筑过热的朝向布置辅助用房,以降低太阳直射辐射对主要使用空间的影响(图2、图7)。图9中,设定直射辐射量下限为200Wh ,不满足的区域会被自动去除(无图例填充处)。由于利用了楼梯间与电梯井遮挡东、西向的直射辐射,方案建筑中,各户型的外墙接收到的东、西向太阳直射辐射量均不足200Wh ;而比较建筑缺少这一考虑使得户型中的卧室外墙直接遭受直射辐射的烘烤。两种设计对于室内得热量的影响不言而喻。
(2)利用建筑自遮阳遮蔽、降低窗户与外墙接收的直射辐射。图10为8月30日(气象资料中全年平均最热日)典型时间段两项设计南向的遮阳效果比较,方案建筑的遮蔽情况明显优于比较建筑,比较建筑除了阳台挑板可以进行自遮阳,凸窗近乎无遮阳状态。图9中,方案建筑充分考虑了建筑的体量遮阳,南向户型内绝大部分区域最热月日均直射辐射量不足200Wh ;而比较建筑的南向户型中,仅有朝北的卧室直射辐射量低于200Wh ,南向的卧室、起居室等空间深受直射辐射的影响。
(3)均匀布置的立体绿化设计进一步降低太阳直射辐射的不利影响,同时利用植物蒸腾作用与呼吸作用,进行降温与吸收一定量的碳排放。
综合以上三点被动式设计,对两栋建筑作太阳辐射得热量分析比较:
图11为两栋建筑夏季(6、7、8、9月)被动式得热组成分析,图中黄色为太阳直射辐射得热,红色为导热得热(即围护结构得热),蓝色为区域间得热。从图中可以看出,方案建筑中占比最大的得热方式是导热得热,达51.2%,其次是占24%太阳直射辐射得热;而比较建筑中占比54.2%的是太阳直射辐射得热,导热得热为34.5%。且方案建筑总体得热量低于比较建筑,峰值差值接近100Wh/m2(此数值仅供方案阶段参考)。
表2为全年最热日(平均)太阳辐射逐时得热量,表中选取两栋建筑标准层的西南户型(过热影响最大的位置)作为分析对象,采用相同的热工设计,已去除得热量为零的时间段。8月30日为气象资料中全年最热日(平均)。
可见方案建筑基于气候主要矛盾的被动式设计能有效降低最热月太阳辐射的过热影响,从而降低建筑的得热量,有利于缩短夏季制冷时间与降低空调降温能耗。
图11 全年最热月(6、7、8、9月)得热组成分析图
表2 房间全年最热日(平均)太阳辐射逐时得热量
太阳辐射逐时得热量——8月30日(单位:Wh)
时间
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
总计
方案建筑
65
152
221
292
370
394
540
559
272
357
104
28
3355
比较建筑
144
336
487
642
815
869
1556
1772
600
1802
228
61
9312
注:得热量还包括导热得热、通风得热等多项,此表数据仅为太阳辐射得热量。
4、结语
通过上述量化对比可以看得到,基于气候分析基础,针对当地气候特征运用适应性的被动式设计策略,能够有效地减缓建筑与气候的主要矛盾,提升建筑在极端气候环境下的舒适度与能源效率。而适应气候正是生物气候型建筑的核心所在。笔者希望通过这一案例的介绍,能够引起设计师在建筑创作时对气候因素的重视,改变忽视气候与地域因素的设计模式。
参考文献:
[1]杨柳.《建筑气候学》[M].北京:中国建筑工业出版社,2010-06.
[2][美]G?Z?布朗,马克?德凯著,常志刚,刘毅军,朱宏涛译.《太阳辐射?风?自然光》[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2008-01.
篇3
一、改革原则
(一)依法合规原则。按照法定职责,梳理法定事项,结合市委课题研究成果,再造审批流程。
(二)公开透明原则。管理要求事先告知,管理过程公开透明,积极推进公众参与,配套建立诚信体系。
(三)提高效率原则。简化审批事项,优化审批流程,创新管理方式,加快审批进度。
(四)强化服务原则。减少行政层次,管理重心下沉,增强服务意识,规范服务行为。
二、改革思路
(一)审批事项“能并不串”,压缩审批时间。内部发挥两局整合优势,建设项目同一管理阶段的审批事项实行“同步受理、简化收件、并联审批、一次取件”;外部加强政府服务,在土地出让、设计方案审批等关键环节搭建服务平台,加强协调,一站领证。
(二)审批权限“能合不分”,减少交叉审批。根据管理重心下移的原则,拟按现行规划市区分工审批,近93%事权下放区县。其中,涉及市级投资管理部门批准的市属集中建设的经济适用房、高能耗高污染产业项目、市批重大社会事业项目,由市规划国土资源局审批。
(三)创新管理方式,提高审批效能。明确审批条件,推进格式化和标准化审批。提高信息化技术应用和资源共享水平,推行在线审批和网上监管。
(四)推行告知承诺,加强监督制约。对于审批申报和实施建设中不诚信的建设单位,通报相关资质管理部门联合查处,并列入不诚信名单向社会公布,限制其房地产市场准入。
三、改革方案
(一)管理阶段
建设项目的行政管理分为三个阶段。
第一阶段:土地供应管理。在此阶段,项目落地并确定项目建设的基本条件。
第二阶段:建设工程设计管理。在此阶段,结合建设项目设计的逐步深化,对设计方案、初步设计、施工图进行审核。其中,社会投资项目的初步设计和施工图审查拟合并为“设计文件审查”。在设计方案深度,确定建设项目的总体布局和建筑高度,协调建设项目与周边环境、利害相关人的关系,并按规定组织公众参与程序;在初步设计深度,明确工程各专业规范的要求,解决配套设施的接入和设计深化;在施工图深度,落实所有设计规定及相关审核要求,是建筑施工所依据的详细图纸,据此可以进行现场施工。
第三阶段:建设过程监管。在此阶段,确保各项管理要求的实施和落实。对建设单位是否按图施工进行监管,对土地出让受让人是否履约进行监督。
(二)审批流程
针对不同的投资审批方式和土地供应方式,建设项目按以下流程审批:
*
土地租赁参照土地出让流程办理。重大项目绿色通道程序另行制定。
(三)主要改革措施
1.同步受理,改串联为并联
项目在同一报批阶段涉及的规划和土地的审批事项,实行同步受理简化收件、并联审批、一次取件。包括:第一阶段划拨项目的选址意见书、土地预审、地名申请同步,以及建设用地规划许可证、用地审批同步;第二阶段的划拨决定书、建设用地批准书、建设工程规划许可证同步;第三阶段的城建档案竣工验收和规划竣工验收、土地验收同步。
建设单位可同时填写不同事项的申请表;相同的申请材料可只提交一份;受理后通过内部分工并联审批;同步受理事项的办理结果仍应依照法定顺序分别发出,审批通过后,一并送达申请人。
2.搭建平台,协调跨部门工作衔接
在具有综合管理功能的环节搭建管理平台,由规划国土资源管理部门牵头各有关部门并联审批和办理报批,“一站领证”。
(1)土地招拍挂入市准备环节
土地招拍挂入市准备实行“分部门、分步骤、按权限、格式化”征询。
分部门征询:土地招拍挂出让的征询部门分两类,第一类为必询部门,包括投资、产业、环保、建设、房管、绿化市容、交通港口、消防、民防、卫生防疫等10个职能相关管理部门。第二类为选询部门,根据建设项目不同区位、类型和设施配套等不同情况,还可以征询轨道交通、水务、河港、铁路、航空、军事、供电、燃气、电信、气象、文物保护、安监、安保、测量标志、抗震等部门。
其中,针对本市投资由多个部门管理的现状,经营性项目除征询发展改革委的意见外,大卖场项目还需征询商务委的意见,加油站项目还需征询经济信息化委的意见,宾馆项目还需征询商务委、旅游局的意见,产业类项目征询经济信息化委、发展改革委的意见。
针对管线配套由多个部门管理的现状,实行“归口征询”。住宅项目征询区县房地局的意见,特定区域(两岸、世博、虹桥枢纽、临港、洋山、长兴)和各工业区范围内的项目征询有关管委会等综合管理机构的意见,其他项目征询各区县建设交通委的意见。
分步骤征询:在征询部门意见时,分两步进行,首先征询投资和产业管理部门的意见,在10个工作日内取得意见后,将规划条件、土地条件、投资和产业意见,以及地形图等材料一并送其他部门征询意见,其他部门在10个工作日内反馈。
按权限征询:由于各部门市区权限分工不一,为便于操作,供电、电信、消防、轨道交通等专业,审批权限集中在市级部门的,涉及两岸、世博、虹桥枢纽以及临港、洋山、长兴、化工区范围内和市土地储备中心储备项目的,出让人向市级部门征询。民防、绿化、市容环卫等专业,审批权限与规划国土资源管理部门一致的,出让人向同级部门征询。其他的,由出让人按属地化原则向土地所在区县相关职能部门发出书面征询,超过区县职能部门审批权限的,由区县职能部门及时提出初审意见后转报市级职能部门,并将市级职能部门征询回复代转反馈出让人。
格式化征询:明确分用途、分部门的格式化征询内容,并作为土地出让必要的建设条件。各部门在接到征询意见函后10个工作日内书面反馈,逾期视作同意且不参加设计方案审查。其中,涉及公共安全、人身健康的特殊项目,可在10个工作日内告知规划国土资源管理部门延长审批时间。
(2)建设工程设计方案环节
建设工程设计方案并联审批的操作办法和审批要求如下:
咨询。为提高设计成果质量,加强批前服务协调,建设单位在编制设计方案时,可以向市或者区县相关管理部门进行咨询,相关管理部门应当及时提供指导意见。
编制。建设单位应按照建设部《建筑工程设计文件编制深度规定》中“方案设计”的要求,编制建筑设计方案。
送审。建设单位按照签定合同或核定规划设计要求时被告知的参与审批部门的名单,将需相关管理部门审查的材料分袋包装,如有相关管理部门的指导意见的一并附上,送规划国土资源管理部门。
受理。规划国土资源管理部门收件后,向相关管理部门转送建设单位送审的材料。相关管理部门在4个工作日内对送审材料进行预审,材料符合要求的,各相关管理部门应当正式受理;材料不符合要求的,向规划国土资源管理部门反馈补正材料通知,规划国土资源管理部门当日转送建设单位。逾期未反馈意见的,规划国土资源管理部门按视作同意处理。建设单位再次申报修改后的建筑设计方案审批时,不再提交与修改内容无关的材料。
审理。相关管理部门在正式受理后的10个工作日内,将各自专业审查意见书面反馈规划国土资源管理部门。相关管理部门要求建设单位作局部调整后再予批准的,应告知规划国土资源管理部门,并可延期10个工作日向规划国土资源管理部门反馈最终审批意见。依法需要听证、招标、拍卖、检验、检测、检疫、鉴定和专家评审的,应在10个工作日内告知规划国土资源管理部门中止审批时间,并在中止情形结束后的5个工作日内反馈最终审批意见。逾期未反馈意见的,规划国土资源管理部门按视作同意处理。
审批决定。规划国土资源管理部门汇总各相关管理部门的审查意见,经相关管理部门审查同意的,规划国土资源管理部门应当在15个工作日内作出审批决定,并同时附上各相关管理部门的审查意见。经相关管理部门审查不同意的,规划国土资源管理部门可在15个工作日内进行综合协调。综合协调时,可以邀请建设单位和审查不同意的相关管理部门一起参加,对建筑设计方案中分歧部分进行专题研究。经过综合协调,对建筑设计方案中的总平面布局达成一致意见的,相关管理部门应当予以批准,有关专业管理技术要求无法达标的,通过告知承诺的方式,由建设单位承诺在下阶段审批中达标;对建筑设计方案中的总平面设计不能达成一致意见的,相关管理部门作出不予批准决定。审批文件均由规划国土资源管理部门转送建设单位。
3.分类管理,改革审批方式
根据分类管理原则,减免或简化部分事项的审批。主要有:
地质灾害评价目录式管理。规划国土资源部门明确地质灾害评价项目目录并向社会公示。地质灾害易发区的一般建设项目,非易发区的大部分项目免于地质灾害评价。同时简化建设项目地质灾害评价的程序,推行标准化、格式化评估。
简易建设项目免于审核设计方案。对临时项目、零星项目、工业区内通用厂房、普通仓库等项目、500平方米以下小型建(构)筑物项目等,在核定规划设计要求并充分告知应尽事项后,免于审核设计方案。原审核设计方案时应呈报表现的内容,在施工图的总平面图中应予表现,在建设工程规划许可证审批时一并审核。
四、实施意见
(一)加强相关行政审批衔接
各有关管理部门应积极研究与本办法实施配套的各项专业标准和管理规范,进一步落实管理程序的衔接。各区县政府应推进和落实区县规划国土资源机构改革和职能整合,确保办法在区县的有效实施。
篇4
1气象信息共享平台总体系统设计方案
气象信息共享平台的建设围绕两个目标开展:一是建立数据接收的快速通道,提供统一的数据访问接口,为共享服务提供高效、规范的数据;二是统一数据管理各项功能的操作,提供规范、友好的操作界面,建立一体化的解决方案。结合两个系统设计目标,共享平台首先定位为气象信息共享数据的源头,负责存储、管理气象资料数据,最大限度的将省、市、县相关部门气象资料存储在统一的平台之上,为上层业务应用提供数据访问服务;其次,平台提供一个可扩展的气象信息存储服务框架,满足未来气象业务和探测手段不断发展、资料种类不断增加的需要,并提供对已有功能模块进行扩展、定制的支持。为此,平台遵循“可靠稳定、构件封装,先进成熟,开放扩展,统一规范,便捷维护”的总体系统设计原则。整体采用框架系统设计,各子模块之间功能独立,可根据用户的需要进行组合,各子模块之间没有直接耦合,而是通过数据库之间的联系由框架进行组合;同时,框架程序利用构件技术,采用面向对象方法进行系统设计。在框架的组织下,平台的适应性、灵活性增强,同时通过复用、可配置等技术降低了平台的开发和维护风险,且具有良好的可扩展性。
2气象信息共享平台体系结构
为实现由业务资源服务应用的无缝化,气象信息共享平台采用如图1所示的体系结构,即从上到下分为应用层、服务层和数据层。2.1数据层数据层是平台各种数据的来源,包括实时数据库、历史数据库、行业共享库、实时专用库和目录文件。在各类数据库中既存在结构化数据,也存在诸如文档之类的非结构化数据,数据的格式均不相同,如按传统的方法实现,工作量大,难以维护。因此平台构建了数据访问逻辑构件和业务实体构件,为各种应用提供了统一的数据接口,以实现不同来源数据的统一处理,做到程序与数据源松耦合。2.2服务层服务层包含了大量的服务,这些服务在流程引擎的驱动下,与业务流程绑定,组合成为功能更为强大的组合服务,供不同的业务模型调用,从而满足用户的需求;该层服务采用SCA1.0标准来实现,将构件库中的构件,装配成服务的方式提供给其他构件、服务或者其它系统。该层提取了气象共享服务的共性需求,通过数据服务、策略服务、业务服务、流程服务和表示服务为气象部门内部各业务系统的开发提供支撑。可以看出,平台通过把与气象数据共享业务相关的功能模块,以标准化的服务形式进行封装,形成一系列网络环境下的服务,然后通过结合业务进行流程编排,即可完成相关功能的定制。2.3应用层应用层主要完成平台搭建并为用户提供操作界面,平台运行模式采用基于B/S的方式,根据业务要求,技术架构的选择需要具备较强的伸缩性、开放性和安全性。考虑到JAVAEE的特点,平台应用层开发运行环境选择基于JAVAEE的应用服务器中间件平台。
3气象信息共享平台数据表系统设计
省级气象信息共享平台管理的气象数据主要包括区域自动站数据、地面气象观测站数据、探空数据、加密观测数据、农气数据、雷达数据和卫星数据。其中:(1)区域自动站采集的数据包括区站号、日期时间、风速、风向、雨量、气温、湿度和气压等,这些数据通过GPRS传输到位于移动的服务器中,并存入数据库,之后再定时导入到省局的数据库中;(2)地面气象观测站所观测的要素比区域自动站多,共有53个要素,但包括所有区域自动站的观测要素;(3)探空数据由探空报和高空报组成,包括PPAA、PPBB、PPCC、PPDD、TTAA、TTBB、TTCC和TTDD;(4)加密观测数据不是按时次每日记录的数据,也没有固定由哪些站点观测,因此加密观测数据一般由用户不定时人工上传,且用户上传的加密观测数据为文本格式(非结构化),因此上传之后平台需自动将文件中的各数据项解析出来,存入数据表中;(5)农气数据包括农气咨询中心内部业务系统收集的数据和业务系统产生的上报文件;(6)雷达入库数据包括雷达速度强度图(图像文件)和雷达基数据;(7)平台接收卫星系统传输的数据(图像文件),并直接存储至后台核心存储设备中;卫星包括风云二号卫星云图和风云三号卫星数据,其中入库数据为风云二号卫星云图(图像文件)和风云三号卫星观测原始数据及图像文件。为了实现上述气象数据的管理,平台主要系统设计以下数据表(限于篇幅,此处仅列出表名):等值面配色信息表、等值面表、行政区划表、农气AB报表(保存农气报的基本观测数据信息)、农气AB报作物表(保存农气报的作物生长信息)、农气AB报灾害表(保存农气报的灾害信息)、负氧离子观测数据表、区域自动站降水分钟数据表、自动气象站观测数据表、自动站侯数据统计表、自动站旬统计表、自动站日要素统计表、自动站日风表、自动站数据报监控表、自动站月统计数据表、micaps结构的探空报数据表、探空报基本信息表、等值线图片信息表、雷达回波图信息表、卫星云图信息表、土壤水分观测数据表、土壤水分月统计表、台站基本参数表、气象台站类型表、台站类型表和能见度观测数据表。
4气象信息共享平台功能系统设计
结合气象信息共享的业务需求,平台整体由气象数据应用、数据入库管理、台站管理和系统管理四大模块构成。其具体功能划分如图2所示。
4.1气象数据应用模块该模块是整个气象信息共享平台的核心部分,主要实现自动站数据、基本气象要素、农气数据、雷达回波图、卫星云图数据、土壤水分数据、人工地面观测数据和探空数据的查询、分析和统计。其核心可归纳为数据查询、数据统计分析、WebGIS展示和数据下载。(1)数据查询。数据查询为数据应用的主要方式,包括自动站数据、区域自动站数据、土壤湿度观测数据、能见度观测数据和负氧离子观测数据的查询。可以根据选择的站点、时次、时段、要素(可选多要素),以表格形式显示查询结果;同时实现表格行列可自定义、查询结果可打印、查询结果可生成TXT文件供用户下载、查询结果可导出为EXCEL文件等功能。(2)数据统计分析。可统计和查询任意时段内某要素的平均值、该时段内极大值和极小值;统计时支持站点可选、时次可选和要素可选,站点为单站、多站,时次为单一时次、连续时次;可统计和查询任意时段内单站气象要素值,提供曲线图。(3)WebGIS展示。采用开源WebGIS平台,在“自动站图集”的基础上,实现基本的地图操作功能,包括地图放大、缩小、察看全图等;实现自动站点空间定位及实时数据查询显示(气温分布图、降雨分布图、风力分布图、综合信息图、气象要素按数值大小绘制全省分布的色块图等)。(4)数据下载。选择任意时次/连续时次、任意站点、任意观测项目数据后,生成文本文件,供用户下载。
4.2数据入库管理包括入库参数配置和日志管理两个子模块,实现本应用数据库与基础数据库的表、字段对应信息的配置,以及相关数据操作的日志管理功能。
4.3台站管理实现台站类型管理和台站基本信息管理。
4.4系统管理实现平台内的用户管理、用户类型管理,组织结构管理,权限管理和日志管理等工作;该模块具有自主功能,能根据增加的栏目或功能将管理内容自动添加到管理系统中;能够实现所有栏目和功能的权限指定,具有自动和自主增加权限功能;能够对每类气象数据的每个要素或字段指定浏览/下载/修改/添加/删除等控制权限;能够进行用户级别设置,可自定义不同级别,每个级别能划分不同权限;能够对不同用户根据需要进行不同级别指定,能对同一用户同时指定不同级别,能对用户单独添加某种权限;能够对每个管理模块根据不同内容进行详细指定,如日志管理可划分为系统日志、用户日志、管理日志、数据日志和权限日志等。
5结语
篇5
一、基本情况
在现行的雨量查询系统中,省局主要立足全省所有台站基础上进行开发,而各地市局在本地区的开发研究尚不完善,或者说根本就没有从地市角度出发来进行开发研究,而且今年汛期鄱阳湖决堤使得相关资料实时推送显得尤为重要。在此特殊情形,区域自动站雨量实时推送查询正式着手研究设计方案,该设计包含数据处理、数据上传、手机查询等系统。全面实现查询过程中的相关信息录入、雨量数据显示实时化、数据处理对数据库数据自动进行计算整理,处理之后数据都是用于上网查询的直观数据,为了实现手机可查询,设置手机网页查询模式和手机应用查询模式。
拓展气象服务通道,让气象服务更贴心、更便利、也更实用。气象服务也朝着专业化方向迈进了,对不同的气象要素进行单独开发利用,更有针对性的服务于政府以及大众,这就是我们的创新之举。
二、总体设计
1.准备工作:按照项目管理标准设计为:1、统计全市实时雨量资料,将数据处理并实时上传显示。2、查询最近7天中任意时段雨量资料,并整理出全市及各县市平均降水量;突显出雨量特别大且需要注意的站点信息。3、雨量站查询基础上增加温度和风的信息。 4、开发基于智能机上的应用等阶段。
2.信息收集:为了减少原有区域站探测资料数据库的访问压力,实现区站号中文显示,系统的数据库访问采用了分步读取,即第一步先自行建立一张全市区域站基础信息资料,资料全面可靠性强。这次主要采用access数据库,包括字段有站名、所属县区、区站号等,数据按所属县区排列,数据库存放在内网服务器上;第二步利用asp语言编写数据库接口程序,实现数据查询的交互,再返回html格式的内容。实施用户管理,设置账户是为了对数据访问进行必要的管控,提高服务器的安全。
3.算法思路:核心算法有两个重要参数:区站号、时间。区站号具有唯一性,是连接两个数据库的关键,决定了从原始区域站数据库读取哪些数据,为了数据直观,采取按县区为单位进行选择查询和数据显示,每个站点还提供了每小时雨量的详细查询;时间参数主要是用来确定需要查询哪个阶段的数据,最长不能超过7天,否则会有弹出错误提示,在程序的开始默认了一个时间参数,为当前时间减12小时,跨度可以随意调整。这两个参数都提供了用户交互,可以在允许的范围内自由选择。其中时间这一参数做了比较多的工作,因为要和原始数据库的时间保持一致。
4.开发设计:基于b/s显示,asp+sql开发的数据查询处理的交互系统,用户只需要记住一个网址就可以轻松访问获取站点提供的所有服务,同时避免了程序的安装和升级的麻烦,每次访问都会显示最新的更新页面。手机网页模式和手机应用系统查询两种模式分别基于asp和云技术实现,应用于智能机系统。
三、总体效果
上饶市自动站资料实时查询系统在投入应用以来,普遍反映该系统对及时掌握全市雨情和分布具有很大的帮助,因为无论何时何地只要有网络的地方就能访问查询,消除了内外网的局限限制,使得即使在外地出差、开会现场照样对本区域的降水落区有一个详细的掌握,特别是在汛期,无论是领导汇报工作还是一线业务人员对雨量情况进行总结汇报都可以凭借该系统及时查询所需数据,服务效率提高不少,如图:
现今越来越严峻的防汛减灾形式要求我们必须紧跟时代,做好新时代庀蠓务工作,让气象能更及时、更准确、更直接的服务防汛减灾决策、服务地方经济发展、服务社会人民。今年鄱阳湖决堤后期,平台已是边开发边使用阶段了,尽管不曾往外推送,但气象内部依然用它来查询实时资料,以便获得第一手资料,方便预报服务工作,为今年的鄱阳湖雨水提供的都是第一手资料。因此,开发好区域自动站资料使气象为防汛减灾提供及时决策服务资料就显得
四、结语
篇6
【关键词】髙桩码头;设计问题;方案分析
中图分类号:[U653.5] 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
水运是一种重要的交通运输方式。港口中断会造成巨大的经济损失和社会影响。因此,加强码头的设计和管理非常重要。
二、高桩码头设计施工常见问题
1、对当地的地质条件不够了解,没有经过前期的充分论证,缺乏试桩资料,设计桩长选取过大,在实际施工过程中大量截桩,造成浪费。
2、桩基长期承受水平力作用,且受到沉桩能力的制约,桩的抗压承载力和抗拔承载力能力不足。比如某码头工程,上部结构承受土压力过大,且桩基采用先水冲后锤击的沉桩工艺,握裹力不足,承载能力低,在使用期内出现了结构位移和开裂,严重影响了码头的正常使用。
3、负摩阻力对桩基的影响。桩身穿过新近沉积或人工填筑的土层,且附近地面有大面积堆载时,桩基易出现负摩擦力,造成结构开裂、位移和桩基的异常沉降,尤其是向岸斜桩易出现较大的破坏,因此向岸斜桩的斜度应适当减小或采用直桩以减小负摩阻带来的危害。
4、因地基处理不恰当而造成边坡稳定性不足,进而对桩基产生过大的挤压力造成桩基开裂甚至破坏。
5、桩基预制及沉桩过程中因施工能力而造成的影响。保护层厚度不足、砼强度不足、吊运过程中磕碰桩身、沉桩时出现偏心锤击等,都有可能导致沉桩时出现断桩或局部损坏。
6、施工期内对桩基保护不足。在施工完的桩顶应设置警示灯,防止船舶系缆甚至撞击而造成桩身破坏。尽量避开台风季节,防止各桩因未连成排架且风浪流过大而破坏。
7、没有布置叉桩或叉桩平面扭角不合理,码头水平承载力不足,造成整移过大而出现的破坏。
8、因码头耐久性不足而造成的破坏。在设计过程中尽量避免复杂的结构型式、施工中确实有效的做好构件的防腐处理、使用中做到经常性的检测维护,三方面缺一不可。
三、高桩码头设计方案分析
1、工程概况
某码头工程位于洪奇沥水道左岸,拟建2个1000吨级粮食泊位及相应的配套设施,年预测吞吐量162万吨,其中散粮115万吨,包粮47万吨。
2、设计条件
(1)地质
根据地质资料,拟建工程区域基岩上覆主要土层为近代人工填土层,第四系全新统海陆相沉积层、河流相冲积层主要为淤泥类土、粘性土和砂类土,下伏基岩为燕山期花岗岩。
(2)水文及气象资料
水位:设计高水位:1.41m(历时累积频率1%);设计低水位:-0.86m(历时累积频率98%);极端高水位:2.58m(重现期50年一遇);极端低水位:-1.59m(重现期50年一遇)。
气象:拟建工程区域属亚热带海洋性季风气候,日照时间长,雨量充沛。日最高气温≥35度的日数为6.1d;全年有暴雨日数为6.5d;历年平均风速:2.1m/s,强风向NE,最大风速22m/s,瞬时极大风速达35.4m/s,历年≥6级大风的天数每年平均为67d,历年≥8级大风的天数每年平均为6d;年平均雾日(能见度小于1000m)有28d;年平均湿度在78%左右;全年雷暴平均日数为78.6天。
3、设计要点探析
设计上按照:码头吞吐量预测工艺方案比选总平面方案比选水工建筑物结构比选的总体思路进行码头工程的设计。
(1)码头吞吐量预测
年预测吞吐量162万吨,其中散粮115万吨,包粮47万吨。
(2)装卸工艺方案的比选,既要考虑设备技术先进、流程经济合理、操作安全可靠、各环节疏运能力协调、所采用的设备应便于管、用、养、修,又要考虑立足眼前,兼顾长远,除与本期工程规模相一致以外,还应以将来的生产适度发展以及作业管理技术模式的提高留有余地。因此,装卸工艺方案的选择,对码头工程的整体设计,有十分重要的影响。设计上考虑了两个装卸方案进行比选。
装卸工艺方案一:上游1#泊位考虑散粮装船及部分包粮装卸船作业,散粮装船采用移动式皮带机,包粮装卸船设备采用轮胎吊;2#泊位考虑散粮卸船,码头卸船设备采用2台吸粮机,水平运输通过皮带机运至后方仓储区;下游3#泊位主要考虑包粮装卸船作业,配置1台10吨门座起重机,水平运输作业采用汽车运输方式。
装卸工艺方案二:码头前沿包粮装卸设备采用2台门座起重机进行,与方案一的不同之处在于1#和3#泊位均采用门座起重机进行包粮的装卸船作业,其余工艺设计与方案一相同。装卸工艺方案的不同主要在于1#泊位包粮装卸机械的选择,方案一采用轮胎式起重机,方案二采用门座式起重机。
装卸工艺方案比选思路:考虑到轮胎式起重机为流动机械,使用方便快捷,且总体投资较小,因此设计上选择方案一作为推荐方案。
(3)总平面布置设计要点
①码头平台尺度的选择:本工程拟建3个干货船泊位,码头长度的计算结果为214米;根据装卸工艺方案比选的结果,装卸机械为轮胎式起重机、门座式起重机、吸粮机和皮带机,其中吸粮机和门机的轨距均为10.5米。因此设计上考虑码头面宽度选择为25米,其中前轨距码头前沿线2.5米,轨道之间距离为10.5米,后轨距码头平台后沿12.0米,既满足了吸粮机和门机的使用需求,又满足了皮带机廊道的布设需求(水平向廊道布设在后轨与码头后沿之间的区域)以及流动机械的行驶需求。即码头平台尺度为长度214米,宽度25米。
②平面布置方式的选择:考虑到码头平面若采用满堂式布置,码头前沿的开挖对防洪堤的稳定性将造成不利影响,除破坏现有防洪堤堤脚,不满足水利相关规定外,且防洪堤施工期稳定性难以保证,若采用板桩接岸,则对透水不利,影响水利防洪要求,且造价较高。因此,码头平面布置上选择引桥式布置方案,设计上考虑了三个平面方案,均为引桥式布置。
总平面布置方案一:采用高桩引桥式平面布置,码头与防洪堤通过两座引桥连接。码头平台宽度25m,根据后方厂区散粮输送廊道轴线位置,考虑运输机械行走路线的顺畅,1#引桥和2#引桥分别布置在码头的上游和下游端部,引桥长度均为43m,1#引桥宽度12m,上游侧宽度3m范围用于布置散粮输送栈桥(1#栈桥),2#引桥宽度9m,1#、2#引桥与堤岸衔接处、2#引桥与码头平台衔接处增加倒角。在1#引桥与码头平台衔接处下游位置布置变电房基础平台,平台尺度为长32m、宽15m,变电房及侯工楼位于基础平台靠岸侧,平面尺度为长22.5m、宽15m。码头前沿顶高程为4.75m,码头前沿底高程取-5.8m。码头停泊水域宽度为28m,底高程为-5.1m;调头水域设于码头正前方,考虑本港区水域水流动力较强,调头水域采用椭圆形布置,沿水流方向的长度为146m,垂直水流方向宽116m,底标高取为-5.3m。
总平面布置方案二:与平面方案一水域布置基本一致,不同之处在于引桥长度相比方案一较长,1#和2#引桥长均为57m;码头前沿线所处水域水深较好,减少了水域疏浚工程量,但由于码头前沿线与防洪堤距离较方案一稍远,因此引桥工程量有所增加。
总平面布置方案三:与平面方案一水域布置基本一致,不同之处在于引桥长度相比方案一较长,1#和2#引桥长均为67m,码头前沿线所处水域水深较好,水域疏浚工程量最少,但码头前沿线与防洪堤距离最远,因此引桥工程量在三个平面方案中最大。
本工程三个平面方案主要不同之处在于1#、2#引桥和1#栈桥的长度。相对于平面方案一、二,平面方案三虽然疏浚工程量最少,但1#、2#引桥和1#栈桥工程量相对平面方案一、二较大,总投资最大;相对于平面方案二,平面方案一虽然疏浚量稍大,但对水利防洪、减少码头阻水最有利,且1#、2#引桥和1#栈桥的工程量较少,投资较小。
综合考虑工程造价、水利防洪等因素,本阶段推荐总平面布置方案一,即引桥长度为43m的平面布置方案。综上所述,通过平面方案比选,码头平面尺度为码头平台长214m,宽25m,引桥长度43m。
(4)水工建筑物设计要点
根据拟建工程地质勘察报告,工程区域上覆土层为淤泥,下覆基岩为强风化花岗岩,其土层分布及其特性,适合采用桩基结构,强风化花岗岩强度较高,可作为码头结构基础持力层。根据水利防洪的要求,码头宜采用透空式结构。因此码头设计考虑采用高桩梁板结构。设计上提出两个码头结构方案:φ700mmPHC管桩结构方案和550×550mm预应力方桩结构方案进行比选。
(1)结构方案一:φ700mmPHC管桩结构方案。码头长214m,宽25m,结构分为3个结构段。每榀排架基础布置7根φ700mmPHC管桩,由两对半叉桩(叉桩斜度为3:1)和3根直桩组成。排架间距为6.5m,共34榀排架。上部结构采用梁板式。
(2)结构方案二与方案一基本相同,不同之处为码头桩基、引桥海侧7榀桩基采用550×550mm预应力方桩。
方案比选:考虑到PHC管桩桩身表面光滑,防腐蚀性高,耐打性、穿透力性强,桩基外购,施工效率高。因此设计上考虑采用结构方案一(PHC管桩方案)作为推荐方案。
四、结束语
综上所述,任何码头的设计和施工,都需要经过前期周密的调研和方案对比分析,只有通过事实的考察和充分的理论论证,才能保证码头的设计科学合理,发挥其最大效用。
参考文献
篇7
关键词:智慧农业管理 物联网 农业物联平台
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)10-0160-01
农业现代化是时代和科学技术发展的必然趋势,而物联网技术是农业现代化的新生力量,其能够推动最新科技与农业现代化迅速结合。物联网技术应用于农业,可实现对农业环境监测、空气湿度监测和虫害防控等实时监测,最终合理利用农业土地资源,快速管理农业系统中出现的防护问题,并提高农业产量和质量。
1 物联网应用基础
物联网近些年,在政府的推动下,基于物联网的应用已有众多应用,物联网的应用研究也被众多大学科研机构研究设计。农业示范基地也加快了物联网技术的应用,并对农业生长进行全程实时监控和管理,最终保证农业系统的智慧管理。传统农业管理模式已在物联网技术的改造下,做出巨大贡献,部分科学技术发达地区,已实现对农作物防护、农作物浇灌和肥料供给等物联供给应用。现代物联农业管理模式如图1所示。
2 基于物联网的农业系统设计
2.1 智慧农业管理架构
为实现智慧农业的科学化管理,将智慧农业管理分为五大管理结构,其包括田间气象管理、种子农药管理、电水利管理、行政支持管理和虫害防治管理。按照图2框架图实施。
(1)田间气象管理,即主要包含对田间环境进行监测,实时把握田间农作物的生长、湿度要求和温度监测等工作,为电水利管理提供数据支持。
(2)种子农药管理,即通过招标,选拔优良品种种植,方便农户和供应商的联系。
(3)电水利管理为田间无人浇灌提供技术支持,减少人力劳动,其从田间气象管理获取相关数据信息。
(4)虫害防治管理,即对重大虫害进行积极响应,并选取合适农药进行喷洒。
(5)行政支持管理能够给农户提供更多政府优惠政策支持。
2.2 智慧农业系统设计
针对智慧农业管理架构,可设计智慧农业系统,其包括的子系统有农业环境监测子系统、空气湿度监测子系统、虫害防控子系统、自动浇灌子系统和紧急通知等子系统。智慧农业系统如图3所示。
3 结语
本文主要基于物联网的农业系统进行设计,从农业管理架构的宏观设计开始,逐步深入对智慧农业系统进行子系统设计,最终实现基于物联网的现代化农业。
参考文献
[1]杨震.物联网及其技术发展[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2010,30(4):9-14.
[2]王保云.物联网技术研究综述[J].2009,(25)12:1-7.
篇8
关键词:节能,技术集成,示范
Studyontheintegrationofbuildingenergysavingtechnology
---Introductionoflow-energyconsumptionprojectinTsinghuaUniversity
DepartmentofBuildingScienceArchitectureSchoolTsinghuaUniversityBeijing100084
Abstract:LowenergyconsumptionprojectwasonedemobuildingconstructedbythebuildingsciencedepartmentofTsinghuaUniversity.Theenergysavingtechnologyintegrationusedinthisprojectincludedintelligentfa?ade,naturalventilation,personalventilationair-conditioningterminal,humiddependentairsupplymode,BCHPsystemandintelligentcontrolsystem.Thisarticleintroducedthebuildingandtechnologyschemeusedinthisproject.
Keywords:energysaving,technologyintegration,demobuilding
清华大学超低能耗示范楼是北京市科委科研项目,作为2008年奥运会办公建筑的“前期示范工程”,旨在通过其体现奥运建筑的“高科技”、“绿色”、“人性化”。同时,超低能耗示范楼是国家“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台,用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品。在此基础上陆续开展建筑技术科学领域的基础与应用性研究,研究和示范系列的节能、生态、智能技术在办公建筑上的应用。包括建筑物理环境控制与设施研究(声、光、热、空气质量等),建筑材料与构造(窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结构等),建筑环境控制系统的研究(高效能源系统、新的采暖、通风、空调方式及设备开发等),建筑智能化系统研究。超低能耗楼还将成为展示与宣传各种最新技术的舞台,为技术交流、产研挂钩、知识普及搭建桥梁;成为清华大学与企业界合作开发、展示新产品的平台,以及向社会、大众宣传、展示建筑节能和可持续发展建筑概念、技术和产品的展台。
超低能耗示范楼座落于清华大学校园东区,建筑设计如图1所示,总建筑面积3000m2,地下一层,地上四层。由办公室、开放式实验室或实验台及相关辅助用房组成。从建筑全生命周期的观点出发,采用了钢框架结构。建筑物内部为灵活隔断,空调和强弱电系统为模块化结构,从而可根据不同使用要求极其方便地改变空间布局。
图1清华大学超低能耗示范楼效果图
1.围护结构方案
超低能耗示范楼护结构体系主要示针对对可调控的“智能型”护结构进行研究,使其能够自动适应气候条件的变化和室内环境控制要求的变化。从采光、保温、隔热、通风、太阳能利用等进行综合分析,给出不同环境条件下的推荐形式。图2标明了示范楼外各个外立面采用的围护结构方式。通过围护结构的节能设计,使得冬季建筑物的平均热负荷仅为0.7W/m2,最冷月的平均热负荷也只有2.3W/m2,围护结构的负荷指标远小于常规建筑,如果考虑室内人员灯光和设备等的发热量,基本可实现冬季零采暖能耗。夏季最热月整个围护结构的平均得热也只有5.2W/m2。
图2清华大学超低能耗示范楼围护结构设计方案
1.1玻璃幕墙和保温墙体
东立面和南立面采用双层皮幕墙及玻璃幕墙加水平或垂直遮阳两种方式,综合得热系数1W/m2K,太阳能得热系数0.5。双层皮幕墙按照室内室外的温度差别,调节室外空气进出风口的开合,夏季室外空气经过热的玻璃表面加热后升温,在幕墙夹层形成热压通风,带走向室内传递的热量,冬季进风口出风口关闭后,可减少向室内的冷风渗透。水平遮阳和垂直遮阳叶片宽度600mm,每个叶片均设置单独得自控系统,分别根据采光、视野、能量收集、太阳能集热的不同区域功能要求进行控制调节,实现冬季最大限度利用太阳能、夏季遮挡太阳辐射,同时满足室内自然采光的最佳设计。
西北向采用300mm厚的轻质保温外墙,铝幕墙外饰面,传热系数0.35W/m2K。外窗采用双层中空玻璃,外设保温卷帘。
1.2相变蓄热活动地板【1】
示范楼的围护结构由玻璃幕墙、轻质保温外墙组成,热容较小,低热惯性容易导致室内温度波动大,尤其是在冬季,昼夜温差会超过10℃。为增加建筑热惯性,以使室内热环境更加稳定,示范楼采用了相变蓄热地板的设计方案。如图3所示,具体做法是将相变温度为20~22℃的定形相变材料放置于常规的活动地板内作为部分填充物,由此形成的蓄热体在冬季的白天可蓄存由玻璃幕墙和窗户进入室内的太阳辐射热,晚上材料相变向室内放出蓄存的热量,这样室内温度波动将不超过6℃。
活动地板架空层高度1.2米,空调风道、各类水管、电缆、综合布线等均隐藏在架空层内。保证室内干净整洁,而且不需要吊顶,房间净空高度大,有效利用空间多。
图3清华大学超低能耗示范楼相变蓄热地板设计方案
1.3植被屋面和光导采光系统
为提高屋顶的隔热保温性能,同时改善生态与环境质量,采用种植屋面技术,结合防水及承重要求,选用喜光、耐干燥、根系潜的低矮灌木和草皮,适合于北京地区气候特征。
屋顶同时设置光导管采光系统,利用太阳光为地下室提供采光,减少白天照明电耗。
2.室内环境控制系统方案
2.1自然通风利用【2】
室内环境控制系统有限考虑被动方式,用自然手段维持室内热舒适环境。根据北京地区的气候特点,春秋两季可通过大换气量的自然通风来带走余热,保证室内较为舒适的热环境,缩短空调系统运行时间。
利用热压通风和风压通风的结合,根据建筑结构形式及周围环境的特点,在楼梯间和走廊设置通风竖井,负责不同楼层的热压通风。在建筑顶端设计玻璃烟囱,利用太阳能强化通风。此外在建筑外立面合适部位设置开启扇,使得室外空气在风压通风的作用下可顺畅地贯穿流过建筑。
2.2湿度独立控制的新风处理方式【3】
超低能耗示范楼共设置4台4000m3/h新风机组,通过溶液除湿设备的处理,可提供干燥的新风,用来消除室内的湿负荷,同时满足室内人员的新风要求。
目前空调工程中采用的除湿方法基本上是冷冻除湿,这种方法首先将空气温度降低到露点以下,除去空气中的水分后再通过加热将空气温度回升,由此带来冷热抵消的高能耗。此外为了达到除湿要求的低露点,要求制冷设备产生较低的温度使得设备的制冷效率低,因而也导致高能耗。
溶液除湿方式能够将除湿过程从降温过程中独立出来,利用较低品位能源进行除湿,同时减少显热冷负荷,不仅能够保证室内环境质量,而且还能降低空调能耗。
此外为保证室内空气质量要求有足够的新风,随之而来的新风负荷是空调系统高能耗的原因。示范楼的新风机组同时可实现全热回收效率超过80%的高效热回收,可充分利用排风中的全热同时又保证新风不被排风污染。
2.3模块化的末端调节设备【4】
通过溶液除湿后的新风可带走室内的湿负荷,房间内的末端装置仅负责显热部分(冷冻水温度可采用18℃),按照干工况运行,不存在结露现象,彻底避免了潮湿表面滋长霉菌,恶化空气质量。
示范楼内提供模块化的空调末端配置,根据房间实际使用功能灵活组合。
办公室室内人员密度低,人员工作时间及活动区域相对固定,个人的舒适要求不尽相同,采用冷辐射吊顶或者辐射墙来消除室内的基本显热负荷,溶液除湿后的新风通过置换通风来消除室内的基本湿负荷。工位送风则提供每个办公人员个人活动区域的送风,通过调节风口角度、出风速度来满足自身的要求。
示范楼内另一类房间为报告厅和会议室,室内人员密度高,散热散湿集中,单位面积冷负荷大,且使用时间不稳定。因此除冷辐射吊顶和置换通风外,采用仿自然风的动态风FCU来消除室内尖峰负荷。
3.能源系统方案
3.1BCHP系统
超低能耗楼采用固体燃料电池及内燃机热电联供系统,清洁燃料天然气作为能源供应,BCHP系统总的热能利用效率可达到85%,其中发电效率43%。基本供电由内燃机或者氢燃料电池供应,尖峰电负荷由电网补充。发电后的余热冬季用于供热,夏季则当作低温热源驱动液体除湿新风机组,用于溶液的再生。
3.2高温冷水机组或直接利用地下水
配合独立湿度控制的新风机组,夏季冷冻水温度18℃即可满足供冷的要求。采用电制冷,冷冻机COP可达到9以上,高效节能。另一种方式更为简单,就是直接利用地下水,超低能耗楼所在清华大学校园东区地表浅层水温基本稳定在15℃,单口井出水量可达70m3/h,完全能够满足示范楼的供冷要求。地下水通过板换换热后全部回灌,仅利用土壤中蓄存的的冷量,不会造成地下水资源的流失。
3.3太阳能利用
超低能耗楼南侧立面装有30平米的光伏玻璃,发电用于驱动玻璃幕墙开启扇和遮阳百叶。屋顶设有太阳能集热器,所获得的热量用于除湿系统的溶液再生。此外屋面还装有太阳能高温热发电装置,该系统为抛物面碟式双轴跟踪聚焦,峰值发电功率3kW。
4.测量和控制系统方案
4.1智能化的控制系统
控制系统自动采集室外的日照情况,根据不同的朝向方位,调节遮阳百叶的状态,同时根据室外气象参数,决定外窗、热压通风风道、双层皮幕墙进出风口的开闭。控制系统采集工作区各点的照度数据,调节百叶的角度和人工照明的灯具。室内的新风量根据房间内的CO2浓度和湿度来调节。其余能源设备、水泵、太阳能装置等均根据负荷情况自动调节。
4.2实时测量系统
示范楼屋顶布置气象参数测点,测量数据包括室外温度、湿度、风速、太阳辐射强度。围护结构的测试包括各玻璃、窗框、遮阳百叶、保温墙体的表面温度、热流。环境控制系统和能源系统的测试包括各设备的运行参数,如冷辐射吊顶表面温度、送回风温度湿度、盘管出水温度、溶液除湿系统的溶液浓度等。
5.小结
清华大学超低能耗示范楼是建筑节能各项技术和新产品的集成应用,在实施过程中得到了北京市政府、北京市科委、国家科技部的大力支持,同时要感谢在示范楼建设过程中提供技术和产品支持的国内外企业。2004年6月示范楼将全面建成,服务于今后我国绿色建筑的深入研究。
参考文献
•定形相变材料的热性能张寅平清华大学学报(自然科学版)2003.6
•太阳辐射下建筑外微气候的实验研究李晓锋太阳能学报2001.3
篇9
在整个交通监控系统当中比较重要的即为控制中心,其是整个系统的核心内容。监控中心由多方面组成,其中包括计算机系统、不间断电源系统,在此基础上还包括闭路电视监视控制设备,同时还有比较重要的投影设备等。在一定程度上,监控中心属于一个信息交流平台,其在运行的过程中主要依赖于局域网,通过局域网之间的信息交流,能够将视频,在此基础上还有数据,同时还包括语音信息等方面相互连接配合,就此提高监控的工作效率[1]。监控中心具有一定的扩展性,并且交通监控系统中的计算机系统能够进行高强度工作运行,通常情况下,其可以连续运行24h左右。在交通监控系统当中,除了比较重要的监控中心以外,监控外场设备也是不可或缺的一部分,监控外场设备主要由车辆检测器、外场摄像机,在此基础上还有气象监测器,同时还包括比较重要的可变情报板等方面组成。监控外场设备主要是通过对高速公路的实际路况进行实时监控,对路况信息进行实时采集整理,就此交通监控系统中的控制中心与监控外场设备进行相互配合,此外,还使用了风速风向的监测器,对这些设备进行了统一的管理与维护。表1系通风环境检测设施配置的数量表。
2收费系统
一般来说,高速公路交通机电工程系统中,收费回收的方式非常多,并且收费系统最常使用的方法如下所示:收费车道—车辆收费站—各种车辆通行的收费中心-车辆通行结算中心系统等4个计算机设备,所有这些设备的使用都是通过安装特定的收费系统实施的。不同的站点使用的网络能够相互连接,从而形成一个系统化的网络体系。其中,收费车道主要功能是对各种收费信息进行采集,再通过计算机网络将信息传输到收费站,收费站再将信息发送给指定的运营机构。在车辆收费中心位置处,按照不同车辆型号以及车辆行驶的里程、路段进行分割式的计算,最终能够得出不同路段应该收取的费用,最后,将要收取的费用全部传输到数据库当中,最后将所有的费用全部交给运行中心进行管理,按照最终的费用进行收取[2]。收费系统一般都要采取封闭式的收费系统,这种人工半自动的收费方式可以实现“人工判断、人工收费”的自动化处理方式,全部采用计算机进行管理,可以将电视监视系统全部关闭。应用IC卡作为收费的指标,出口按照车辆的行驶里程进行收费,直接在充值卡中扣除。此外,使用全自动的收费系统能够将不同地区的收费系统结合起来,而在新建设的高速公路收费站系统中,则要将ETC的相关设置保留下来[3]。
3高速公路机电工程方案建设前期需要准备的工作
3.1机电工程的设计方法
对于高速公路机电设计方案来说,其设计的合理行与科学性会直接影响到后期公路的建设质量,在以后的工作中起到的作用是非常大的,对于高速公路建设来说起到了模版参照作用,还能够为高速公路的建设提供合理依据,是公路建设前期的重点内容。在机电工程具体设计中,方案设计的资料收集、构思通常没有过多的时间,也得不到相应的重视。为此,在方案设计当中,必须要有一定的技术资源或者是资金优势,对于设计图纸的设计必须要科学绘制,必要时还可以与专业的科研单位合作,为以后的施工奠定基础[4]。
3.2机电工程的可行性研究
对于机电工程的开展来说,其方案设计的合理性对公路运行有着非常重要的作用,是信息化的标准与重要的载体。在初期设计阶段,机电工程就显示出了非常重要的作用,但是项目能否可行,则要进行更深入的研究与分析。在项目的可行性研究过程中,整个项目都是研究的重点,在工程的各个阶段都起到了非常大的作用。为此,做好方案的可行性研究是机电工程设计方案能够合理的关键。
3.3机电工程招标工作的具体开展过程
机电工程招标工作的开展必须要遵循国家的相关规定,必须要合理、科学的开展项目招标工作,使各项工作能够合理、规范[5]。其中,工程的考核是衡量施工资质以及实力的关键,同时也是重要途径。在进行招标过程中,要时刻关注国家的相关政策规定,以对项目招标进行适当的调整,为以后的工程开展提供必要的保障。
4高速公路机电工程方案建设的重点内容
4.1要能够按照国家的建设方案实施
机电工程方案建设的重点非常多,其中,方案建设能够按照相关程序执行是重点,方案建设所需要的合同文本、招标书以及各种文件审批标准、评审的报考条件等都是国家建设方案实施的重点。只要严格按照国家的相关政策执行各项工作才能使建设方案的实施符合国家规范。
4.2严格贯彻国家的相关法律、法规
4.2.1对机电工程方案建设的程序进行合理选择与贯彻方案建设的重点是程序的合理选择与贯彻,方案必须要能够按照规定的程序执行,设计才能够更加合理、科学。方案需要的相关文件、合同书、联合设计书必须要能够进行合理的审批与报批。4.2.2认真贯彻国家的相关法律、法规首先要严格执行合同管理制度。在机电工程的设计方案中,方案的管理是重点,而能否按照相关法律与法规进行执行更是重点,必须要能够按照签订的中标合同书以及评价报告文本中的要求来执行各项内容。在建设方案执行过程中,必须要能够按照合同文本办理各项事项。其次,要严格执行项目的监理制度。一般,项目监理制度的遵守要能够通过透明度高的招标完成,并要从符合文件条件并符合管理制度中的方案中选择,还要做好设计单位的选择与利用,共同为机电工程方案设计提供依据。
4.3高速公路的机电工程通讯系统设计
对于高速公路的机电系统设计来说,系统中的各种先进的功能与设备是工程方案设计的重点。其中,通讯系统是其中最为关键的一个系统,在管理的监测中心使用电缆或者是其他的设备将通信点连接上能够实现通讯系统的良好运行,还要将这些不同的点连接到控制电话的中心以及数据中心,实现信息的传输与共享[7]。
4.4高速公路的机电工程监控系统
监控系统通常由两部分组成,一种是闭合的电视,一种是计算机系统,还配备着二级管理机构。具体见图1所示。图1机电工程计算机监控中心图1中的监控中心分为3个等级,一级是计算机、一级是分中心计算机、还有一种是外场设备,其核心是微处理中心。监控的面积必须要有非常大的影响力才能有空间安装监控设备,在对交通路况进行监控的同时,还能够对车辆是否存在作弊最出正确的判断。这种先进的监控方式非常方便,并且科学性非常高,能够在不同的高速路段使用。不仅能够应用到高速公路中,还能够应用到桥梁、隧道、收费站等地点。
5结语
篇10
关键词:电力系统;线路设计;路径选择;杆塔定位
中图分类号:TM751 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)28-0111-02
在电力线路设计中,路径选择与杆塔定位是其重要环节,而且是一项具有很强政策性、技术性以及实践性的工作。线路设计人员必须要在保证线路设计可靠安全的基础上,对线路工程施工条件、经济造价以及运行维护等因素进行综合性考虑,认真对待,并选出最佳设计方案,将杆塔定位工作做好。
1 电力线路路径的选择
在电力线路设计中,路径选择与杆塔定位是其重要环节,而且是一项具有很强政策性、技术性以及实践性的工作。一般情况下,线路路径选择工作具体分为野外选线与图上选线两种。其中图上选线就是先设计出几个路径方案,然后再去野外勘查与收集资料,进行技术经济比较分析,等到相关部门同意并签订协议书后,才能进行确定电力线路施工的路径方案。然后再将确定好的电力线路路径递交上级等待审批,以确定最终的电力线路路径。
一般电力线路路径选择通常采用图上选线,图上选线主要是在万分之一、百万分之一或者比例更大的地形图上操作。将地形图置于图板上,标出线路起点,再用各种颜色的线将走线转角点连接起来,以此形成线路初步方案。根据这些方案收集线路设计所需资料,并依照其资料将不合理线路方案舍弃,计算与比较剩余方案,将2~3个较为可行的方案确定下来,然后在野外具体勘察中进行选择最佳的路径。在选择路径方案的过程中,主要包括以下内容:(1)施工、交通运输与运行维护难以程度;(2)线路长短;(3)主要设施、材料消耗量与线路总投资比较;(4)通过地段的地质、地势、地物条件和对不良地形的干扰情况;(5)在技术与杆型选择的难易程度。结束图上选线后,开始野外选线。所谓野外选线,其实就是在现场具体落实图上选定路径,将其走向最终确定下来,并进行标示的埋设,以便后期勘测。
2 杆塔定位
断面与定线测绘已确定的线路路径,将杆塔的位置在纵断面图上配置好,此环节叫做定位。在线路设计中,杆塔定位是电力工程施工中最重要的环节,塔杆定位的质量直接影响电力工程施工质量、线路造价以及电力系统的运行、维护的安全。因此,一定要认真工作,将杆塔定位最佳方案排定出来。
2.1 杆塔室内定位
电力线路设计中杆塔定位主要有室内定位和室外定位,其中室内定位主要是在平断面图上通过大弧垂模板选择杆塔的位置,并进行排定。而室外定位主要是指在室外对已经固定好的杆塔位置进行现状校对,然后采用标桩将其准确可靠地固定。在电力系统线路设计中杆塔定位的合理性对电力线路施工建设以及运行的安全性、可靠性、经济合理性具有重大的影响。在进行杆塔定位时,导线每一点在任何气象条件下都要确保其与地面保持一定的安全距离。在对丘陵或者山地进行定位时,为达到与地面安全距离的满足,一定要用最大弧垂模板对其定位档距予以确定。在对转角、终端、耐张以及跨越等杆塔进行定位后,通过最大弧垂模板顺着平断图对直线杆塔的位置进行确定,最后根据杆塔的直线位置,将耐张段的距离计算出来以此来对导线应力进行查取或者计算,然后将K值计算出来,分析K值是否符合所用模板K值,若符合,说明此段排杆正确,若不符,则需根据K值重新排杆,直至与模板K值相符。对杆塔进行定位时,需要注意以下情况:(1)应考虑立于陡坡上的杆塔基础是否存在被冲刷的情况;(2)应尽可能地防止孤立档距,特别是那些存在小档距的孤立档,因为此情况比较容易导致杆塔受力畸形,导致施工困难;(3)在丘陵或者山地定位时,处理需要对稳固边坡予以考虑外,还要确保电杆焊接立杆、排杆、紧线拉线等具备充足的条件;(4)在重冰区,还要尽可能防止档距大,尽量确保档距均匀性;(5)拉线杆塔时还要考虑拉线位置,防止平线打在池塘洼地或者路边。
2.2 杆塔室外定位
结束杆塔室内定位后,杆塔位置与形式一般都已被确定,然后根据室内杆塔定位情况进行室外现场杆塔位置进行桩定。但是由于室内杆塔定位与野外现场具体情况有一定的冲突和差异,尤其是丘陵与山地地带,地形比较复杂、地质变化大,而室内定位中的地形情况仅仅是与中心线相顺应的带状范围。具体宽度范围只有2~6m,而且平台图又存在非常小的比例,所以野外实际杆塔的地形难以确定。所以,当室内杆塔定位后,一定要去野外现场杆塔处进行实际考察以及与勘测资料进行核对,必要时,还应根据实际情况调整杆塔的位置。同时,为了能够与室内定位成果进行核对,通常还要进行一些细小的杆塔定位补测工作,对重要跨越档中对物与地的具体距离与最小档距进行核对;对补测横断面图与线路转角度数等进行核对,以便对室内定位工作进行修改或补充。线路设计人员必须要在保证线路设计可靠安全的基础上,对线路工程施工条件、经济造价以及运行维护等因素进行综合性考虑,认真对待,并选出最佳设计方案,将排杆定位工作做好。
在对杆塔位置进行初步排定,对杆塔高度与型式进行拟定后,还要对电力线路的设计条件进行检查和校验,对杆塔锁定位置超过规定设计条件与否进行验证,以保证电力线路杆塔等够精确定位。
3 结语
综上所述,在电力系统线路设计中,在保证线路设计的安全可靠的情况下,应综合全面地分析线路路径选择和杆塔定位的好坏,以保证电力系统线路设计的安全性、可靠性及其经济性。
参考文献
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中小企业管理与科技,2009,(28):146-147.
[2] 陈建家,王立生.电力线路路径的选择以及架空线
路的运行与措施[J].科学与财富,2010,(12):
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[3] 刘足健,付德安.电力线路设计的相关问题分析[J].
广东科技,2008,(10):156-157.
[4] 李克利.输电线路设计中路径选择探究[J].电源技术
应用,2012,(12):49-50.
[5] 赵鹏程.输电线路设计工程的路径选择及质量控制
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