智慧消防发展前景范文

时间:2024-02-22 17:58:18

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智慧消防发展前景

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关键词:智能建筑;物联网;智能化

随着人们生活水平的提高,人类对生产生活的居住条件提出了更高的要求,越来越渴望拥有安全、高效、便捷、节能、环保、健康的居住环境。智能建筑的出现,极大地改善了人类的居住和工作环境。它通过监测建筑物内设备的信息,并对这些信息进行最优化的组合管理,为人们提供了安全、高效、便利、舒适的生活和工作环境。随着物联网技术的出现,给智能建筑带来了更加广阔的前景。本文就物联网技术和智能建筑作简要的探析。

1.智能建筑和物联网概念

智能建筑是电子技术、通信技术和网络技术等现代科学技术的产物,最早由美国提出,目前普遍采用 “美国智能建筑学会”(AIBI)的定义,即智能建筑是将建筑、设备、服务和经营四要素各自优化、互相联系、全面综合并达到最佳组合,以获得高效率、高功能、高舒适与高安全的建筑物。它以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。

物联网英文名称“Internet of Things”,简称(IOT).,国际电信联盟(ITU)于2005年正式提出了物联网的概念:“.物联网是在计算机互联网基础上利用射频识别(RFID)技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监测和管理的一种网络。” 它利用传感器等感知技术,通过通信网、互联网等多种传输网络,将设备和设施进行互联互通,采用计算机、智能处理和自动化控制技术,使得人与物以及物与物都可以通过网络进行信息交换和控制,实现实时数据采集,远程监测、调度指挥、安全防范、联动报警、远程控制等管理和服务功能,有着极其广泛的应用。

2.智能建筑与物联网

物联网具有全面感知、可靠传递、智能处理等特点,它将各类传感设备与互联网结合起来,使得物品与网络连接,实现对“万物”的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化服务。智能建筑通过对其各个子系统(暖通空调系统、给排水系统、供配电与照明系统、火灾自动报警及消防联动系统、安全防范系统、电梯及停车场系统等)进行集中监视和管理,综合协调,保证了各类设备高效、安全、可靠的运行。在对各个子系统进行优化组合的过程中,强调了对信息的采集、传递、管理和应用,而信息的采集、传递、管理和应用都离不开传感器联网技术,可以说,很多子系统内部设备或是子系统之间都具备物联网形态,处处是“物联”的理念。物联网技术可将各类信息和智能系统进行无缝链接,使得建筑物更加智能,势必会给智能建筑带来了更加广阔的发展前景

3.物联网在智能建筑应用中存在的问题

物联网的技术对智能建筑的发展起到了很好的提升作用,能够为人们提供更加智慧的生活。但是要想在智能建筑中实现真正意义上的人与人、物与物、人与物全方位互联,智能化管控,还面临很多的挑战:

(1)缺乏统一的技术标准。生产智能建筑各子系统设备的厂家为了保护自己的知识产权,往往各行其道,有各自的协议和标准,这将难以实现物物相连,加大了系统集成的难度。因此要尽快建立统一的标准体系。

(2)建立强大的安全保护体系。对于我们的智能建筑,一旦管控网络遭到破坏,对个人、对社会甚至对国家都会造成损害,这将极大地影响我们的生活和工作。因此,需要建立强大的安全保护体系,保障智能建筑内信息的安全,为我们提供一个安全的建筑环境。

(3)加强智能建筑人才的培养。目前高校并没有专门的智能建筑专业,而且智能建筑涉及到自动化、计算机、通信和建筑等多个领域的知识,导致这方面的人才比较紧缺。因此,要加强智能建筑人才的培养,为智能建筑的发展提供人才保证。

4.小结

“智慧地球”“智慧城市”的建设都离不开智能建筑的发展,而物联网技术的发展使得建筑物更加智能,能够更好地为人们提供安全、高效、便捷、健康和舒适的空间环境,给智能建筑带来了更加广阔的发展前景。

参考文献:

[1]吴春华.浅谈物联网时代的智能建筑[J].福建建筑,2011(7)

[2]谢发龙.建筑智能技术的问题浅析[J].科学管理,2011(1)

[3]王晓静,张晋.物联网研究综述[J].辽宁大学学报,2010(1)

[4]李宏霞,王娜.物联网在智能建筑领域内的应用及发展趋势[J].现代建筑电气,2012(8)

[5]高峰.我国发展智能建筑若干问题探讨[J].沈阳建筑工程学院学报,2000(11)

作者简介:

魏宏飞(1984- ),女,硕士, 助教, 研究方向:智能化控制;

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引言 1 物联网的应用研究现状

1. 1 物联网的应用研究

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、体育竞赛与体育训练、教育培训、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域[3]。

1) 物联网在社会经济与生活中的应用 2) 物联网在物流方面的应用 1. 2 我国物联网应用研究现状评述

我国对物联网的发展与应用的研究非常多,这些研究丰富了物联网的理论研究领域,对我国物联网的理论体系完善起到添砖加瓦的作用,满足了当前我国物联网发展的特定需求。

1) 上述文献中提出的主要观点

本文仅对物联网应用方面的文献作梳理,未涉及大量关于物联网技术的文章。上述文献从物联网应用的各个角度展开,形成一些明确的、共识性的观点: ①物联网的广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命,或称为信息产业革命的第三次浪潮; ②互联网与物联网的整合,改变了人类的生产和生活,实现全球 “智慧”状态; ③物联网带来了新的产业革命,可利用物联网信息通信技术改变未来产业发展模式和结构; ④作为信息技术与网络技术,物联网可广泛应用于各行各业,实现信息的共享、反馈;⑤物联网将是一个新兴产业,物联网产业是具有万亿元级规模的产业; ⑥当前我国物联网发展的障碍集中于安全、成本、效率、标准化、整体规划等方面。总体而言,文献较客观地描述了我国当前物联网的发展现状,阐述了发展物联网的益处,对我国未来物联网产业的发展前景进行预测,同时探讨了物联网在各行业、各领域的应用方向。此外,关于物联网的应用研究角度非常丰富,研究人员众多,不仅限于高校、企业,还包括政府人员; 同时研究视角奇特,既包括新兴低碳经济与物联网的关联,也包括传统的科学发展观、与物联网的关系分析。

2) 研究可能存在的不足

物联网毕竟是新兴事物,因此,不可否认当前物联网理论与应用研究的作用与贡献。但是也应看到上述研究的不足,总体表现为研究内容较空、雷同,学术界对此的讨论非常热烈,但是多浮于表面,实践应用不足。部分研究仍然仅着眼于物联网的基本概念和细微的应用点,研究内容也不够深入,仅是对物联网技术的套用。部分文章文不对题,对物联网的分析、应用有些牵强附会。应用研究性的文章“为应用而应用”,缺乏应用的基础分析,提出的措施空泛。物联网应用性文章研究从点着手,但是也仅限于点,而非线、面。例如研究主题为“物联网应用于物流管理”的多数论文仅是对采购、生产、配送、销售、回收 ( 召回) 等供应链过程各个环节的监测,缺少全过程的协作,同时侧重于信息的共享,缺失物联网产业链各主题对实物智能管理的协作。研究物联网技术应用于监测,而无后续支持: 仅是安全防范,未能做到控制处理。多数论文均将物联网作为信息技术和网络技术进行分析,对物联网商业模式与产业运营的研究较少、较浅。关于物联网产业链中物流配套支持的理论研究较少。

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关键词:物联网;社会生活;影响

中图分类号:TP393.4 文献标识码:A 文章编号:

1物联网应用概述

互联网的纵深发展,结合电气自动化技术、传感网技术、通信新技术等,便出现了物联网。物联网是继计算机、互联网、无线通信技术之后的一次信息技术革命。物联网能把无处不在的末端设备和设施,通过各种无线、有线的通讯网络进行互联互通,从而形成无所不有的庞大网络,以实现实时数据采集、远程监测、全球定位、调度指挥、安全防范、联动报警、远程控制等管理和服务功能,最终实现信息无处不在和智慧地球的目标。

物联网时代的到来,使人与物、地球、建筑等联系到一起。小到家用电器,大到汽车、建筑物,都可以通过网络进行信息交换和相互影响及控制,物联网可以改变人们的生活和工作方式,因此,物联网技术将带来划时代的技术革命。

“十二五”期间,物联网的应用领域主要分布在智能交通、智能物流、医疗卫生、智能家居、智能电网、公共安全、环境保护等领域,其中智慧城市的建设是我

国城市发展与转型的重要内容之一。

2智慧城市

智慧城市首先是把城市及其公共服务功能(如电子支付、智能交通、智能电网、智能医疗、智能家居等涉及百姓生活的重要内容)作为突破口,其次是现有产品升级换代(如智能手机、物联网家电等多方面)。物联网发展正逐步把人与人、人与世界联成一张智能网络,从而改变城市管理和城市人群的生活模式。利用各种传感器网络,可以进行城市设施管理,及时掌握电力供应、地下管网、道路、停车场等设施的运行状态,出现异常情况时,可及时利用智能网络进行相关部门之间的联络和协同处置。

利用城市环境系统可以实时查询气象、交通等方面的信息,可以根据空气污染监测系统,自动开启道路洒水系统;也可根据城市水系统的监测报警,迅速启动相关治理方案和相关环保设施。

通过智能交通系统可以提高城市交通效率和交通安全水平。智能交通一般包括智能交通信号控制系统、公交信息系统、公共停车信息系统、集成控制中心等,并可与其它相关系统联网。利用智能交通系统可以提高路口通行效率,方便的了解停车位信息。也可以制定最优交通线路,进行实时导航,提醒司机减速慢行等。

利用城市安全系统可在街头和道路上安装智能视频监控装置,以进行人脸识别和车辆识别等,也可以向警察发出报警信息,预防和阻止犯罪。利用城市火灾监控网络,可以提高火灾监测自动化水平,提高防火、救火效率。

3智能楼宇管理

现代建筑技术与计算机、物联网技术相结合所出现的智能建筑(包括智能大厦、智能小区)在世界各地迅猛发展。智能建筑提升了建筑物的功能,改善了环境,能适应高效率管理的要求。其优势主要体现在信息通信、安全防范、办公自动化、建筑设备自动化和高效管理等方面。智能楼字能够在节能降耗的基础上,提供安全、舒适、信息通畅的工作和生活环境。智能楼宇的安全性主要由安全防范等系统来实现。包括出入口控制系统、视频监控系统、防盗报警系统、火灾报警与消防联动系统、广播系统、停车场管理系统等。人居的舒适性主要由楼宇设备自动化等系统来保证。包括供配电与照明系统、电梯、空调与供热系统、给排水系统、电视系统、背景音乐系统和多媒体音像控制系统等。

智能楼宇的信息通畅主要由智能化信息系统来实现:综合布线系统、智能控制系统、通信网络系统、智能办公系统、物业管理系统等。用于向用户提供高效、安全、可靠的信息通信服务。建立智能化大厦,可对大楼内的机电设备者统一管理和协调控制,使楼宇中各类设备的运行、保养、维修更趋自动化,使物业管理更加科学化。并能实现能源的科学和合理消费,达到节能降耗、降低成本的目的,以最终提供先进的信息处理能力,构建楼宇内舒适、安全和高效的办公环境。

4智能化小区

目前,智能化住宅小区已逐渐得到人们的认可。智能化小区综合应用了计算机技术、通信技术、自动控制技术等,智能化小区主要由综合通信网络、综合信息服务系统和家庭智能控制系统、小区安全防范系统、物业管理系统等组成。当然,也包括综合布线系统,保安监控系统,有线电视系统,电度表、水表、煤气表三表计量抄表系统,小区信息系统和车位引导停放系统等。目前的智能化小区主要应具有的功能包括住宅小区全面的公用设施监控管理措施和安保、防灾措施,并应具有高度的信息通信能力和信息化的社区服务管理能力,能够为小区住户提供多媒体信息服务。相比传统小区,其功能应更加强大和细致,生活更加舒适便利。目前,物联网技术在智能化小区方面的应用已经卓有成效。利用物联网技术可以建立一个安全、舒适、和谐的智能化的小区居住环境,而且市场发展前景巨大。

5智能家居

物联网是从信息化、自动化走向智能化,或者说是具有智能化的自动化。物联网“十二五”规划已经出台,其中智能家居占有重要的地位。智能家居产品融计算机网络系统、网络通讯技术和自动化控制系统于一体,可通过有线或无线网络,将各种家庭设备组合成智能家庭网络,以实现自动化,同时可实现更智能的家庭安防系统,并可实现对家庭设备的远程操控,提高了家居生活的舒适度,并能为家居环境提供全方位的信息交互功能。

所谓智能家庭,其实就是家庭自动化。安全防范是智能家庭的第一要求,它主要由防盗、防劫、防火、防燃气泄漏、紧急求救等项目组成;其次,还要求家庭环境更加环保、节能、舒适,家庭设备运行更加智能化;再次,家庭信息化、自动化程度更高,所有家电都实现智能化,并可与人进行信息交互,包括节目点播、节目互动、游戏、娱乐等信息服务。智能家庭系统的主要子系统有:智能家庭控制管理系统、电力及照明控制系统、家庭环境控制系统、安防系统、信息网络系统、背景音乐及多媒体娱乐系统等。例如可以实现智能门禁控制、安防报警、网络视频监控、智能照明控制、家电智能控制和远程控制、温湿度空调智能控制、智能厨卫环境控制、水电气自动抄表、网上购物、网络办公、远程教育和医疗、智能家庭用品管理等。

6结语

每一项突破性的学技术革命都会彻底改变人类的生存和生活方式,物联网技术作为第三次信息技术革命,可以帮助人们实现人与物的互联,给人们的生活带来巨大的变化。物联网技术可以提高人类改变自然和利用自然的能力,可将智能化的传感网络系统和自动化控制技术应用于人类生活的方方面面,为人类带来更加美好的生活方式。物联网技术在生活及家庭中的应用,能够使城市更加智能;使人类生活更加舒适、环保、节能;使社会更加进步。随着物联网技术的迅猛发展,人们可以预见,在不久的将来,“智慧地球“必将惠及每个地球人。

参考文献

[1]胡铮.物联网[M].北京:科学出版社,2010.

[2]吴 功 宜.智 慧 的 物 联 网 [M].北 京:机 械 工 业 出 版社,2010.

[3]马 建.物 联 网 技 术 概 论 [M].北 京:机 械 工 业 出 版社,2011.

[4]王云汉.物联网技术在楼宇智能化系统中的应用[J].惠州学院学报:自然科学版,2010(06):77-78.

[5]蒋中,孔令成.城市互联消防安全数字化监控系统的设计与实现[J].现代电子技术,2009,32(09):131-133,136.

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【关键词】物联网技术,楼宇智能化系统,应用

中图分类号:TP393文献标识码: A 文章编号:

一.前言

结合现代建筑技术以及通信技术,于一体的智能楼宇正在勃然兴起,其已经遍布世界各地,发展势态相当迅猛。而物联网的优点由于给人们带来很大便宜,为广大群众所接受、喜爱,所以被引入到建筑智能化技术中,这也必将是另一个新型的科技发展方向。

二.物联网应用概述

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

互联网的纵深发展,结合电气自动化技术、传感网技术、通信新技术等,便出现了物联网。物联网是继计算机、互联网、无线通信技术之后的一次信息技术革命。物联网能把无处不在的末端设备和设施,通过各种无线、有线的通讯网络进行互联互通,从而形成无所不有的庞大网络,以实现实时数据采集、远程监测、全球定位、调度指挥、安全防范、联动报警、远程控制等管理和服务功能,最终实现信息无处不在和智慧地球的目标。

物联网时代的到来,使人与物、地球、建筑等联系到一起。小到家用电器,大到汽车、建筑物,都可以通过网络进行信息交换和相互影响及控制,物联网可以改变人们的生活和工作方式,因此,物联网技术将带来划时代的技术革命。

“十二五”期间,物联网的应用领域主要分布在智能交通、智能物流、医疗卫生、智能家居、智能电网、公共安全、环境保护等领域,其中智慧城市的建设是我国城市发展与转型的重要内容之一。

三.智能楼宇及其发展前景

随着现代社会的进步和科学技术的告诉发展,人们对居住环境和工作环境也提出了更好的要求,以人为本的理念贯穿在智能建筑的设计和应用上。建筑搭配智能化硬件设施并不是智能建筑的内涵,计算机技术、网络通信技术、物联网技术和现代管理方法等的综合运用大大的降低了建筑的日常运行和维护成本,也成为现在到未来一段时期内的建筑必然发展趋势。

智能建筑能够为我们提供舒适生活功能、安全服务和便捷服务功能。其中舒适生活功能包括为居住者提供温度调节(空调)、新风系统、空气质量智能调节、闭路电视监控、可视电话、停车场管理等;而安全服务功能则是指建筑的智能防盗系统、多媒体交互系统和安全智能卡系统等;便捷服务是使智能建筑附加值最大的功能,包括通信自动化、办公自动化、商业服务、高级管家等。

智能建筑是信息社会特有的产物,是现代社会经济发展和人们生活水平提高的必然产物,镌刻着现代社会深深的烙印,集成了高科技和建筑艺术。智能建筑随着人类的想象力的不断丰富,使得人类在工作和生活中能够更舒适、更便捷,有效的节省沟通的时间,进行有效的资源配置也能及时地、全面地实施商务交易,使人们获得更大的经济效益。我们有理由相信,作为信息时代龙头产业的智能建筑,在今后的几年内将会有一个更大地发展。

四.物联网在楼宇智能化系统中的应用

现代建筑技术与计算机、物联网技术相结合所出现的智能建筑(包括智能大厦、智能小区)在世界各地迅猛发展。智能建筑提升了建筑物的功能,改善了环境,能适应高效率管理的要求。其优势主要体现在信息通信、安全防范、办公自动化、建筑设备自动化和高效管理等方面。智能楼宇能够在节能降耗的基础上,提供安全、舒适、信息通畅的工作和生活环境。

智能楼宇的安全性主要由安全防范等系统来实现。包括出入口控制系统、视频监控系统、防盗报警系统、火灾报警与消防联动系统、广播系统、停车场管理系统等。

人居的舒适性主要由楼宇设备自动化等系统来保证。包括供配电与照明系统、电梯、空调与供热系统、给排水系统、电视系统、背景音乐系统和多媒体音像控制系统等。

智能楼宇的信息通畅主要由智能化信息系统来实现:综合布线系统、智能控制系统、通信网络系统、智能办公系统、物业管理系统等。用于向用户提供高效、安全、可靠的信息通信服务。

建立智能化大厦,可对大楼内的机电设备者统一管理和协调控制,使楼宇中各类设备的运行、保养、维修更趋自动化,使物业管理更加科学化。并能实现能源的科学和合理消费,达到节能降耗、降低成本的目的,以最终提供先进的信息处理能力,构建楼宇内舒适、安全和高效的办公环境。

目前应用较广泛的方式为在机房设置中央操作站(包括高性能的计算机显示终端,打印机及UPS电源等).直接数字控制器(DDC).现场传感器及执行器.操作系统、控制软件包、管理软件包及工具软件包.楼宇自动控制系统采用集中管理分散控制系统,由现场控制级及中央管理级两级组成。现场控制级采用数字控制单元(DDC分站),实现数据采集及就地显示与控制;管理级即监控主机对整个大厦内各系统进行集中管理、显示、打印、存储、报警处理。

由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的以太网是未来智能建筑的必然趋势。随着以太网技术的日趋成熟,国内市场上已经出现了一些用于信息领域的交换机产品,使得以太网不仅能够有效的满足信息领域的要求,还能在工业控制领域一显身手。目前,以太网已经开始在智能建筑控制系统领域被使用,用来实现楼宇自动化控制网络数据通信协议,以太网在用于本项用途时,既可以用于控制系统的监控层,也可以用于系统的现场设备层。

五.系统组成模块的实现

1.数字监控系统

通过智能视频,实现无人值守监控,对重要物件和重要区域自动监控,发现有人闯入等行为时,可实现联动报警。

2.信息系统

系统由文件服务器,系统管理软件以及播放终端构成。其中管理软件可以安装在文件服务器上或者网络上任意一台PC,负责管理服务器和播放终端及内容的下载、播放、控制等。出于稳定性以及安全性考虑,建议本服务器系统运行于Linux上,也可以运行在windows平台上。

3.一卡通管理系统

针对物联网社区的建设需要,采用远近兼容型门禁系统;此系统对出入口进行安全管制,每个门禁控制点由现场控制器负责信号输入输出控制,可以与安防系统进行报警或监控的联动控制。通过这套系统的使用极大地提高了管理者的工作效率和管理区域内的安全程度。

此系统经过后台管理系统可进行远程识别、身份判断、信息记录、报警、联动控制、考勤等工作,保障对网络内的每一个人员进行识别、出入控制。

六.结束语

物联网是新时代科技发展的战利品,物联网技术可以将自然与人类的生活所结合在一起,为人们生活的方方面面带来利益,相信随着社会的发展,人们会越来越认识到物联网的重要性了,为了物联网更好的得到人们的青睐,各国人民都做出了巨大贡献、努力。即使现在技术还不够成熟,但是其在楼宇智能化方面已经得到了很好的应用,其有着不可估量的发展前景。其一定会改变着我们的生活,改变着世界。

参考文献:

[1]黎连业,朱卫东,李皓.智能楼宇控制系统的设计与实施技术[M].北京:清华大学出版社.2008

[2]周洪,张世荣,郭爱文.智能建筑控制系统概论[M].北京:中国电力出版社,2004

[3]周洪波.物联网:技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社,2010

[4]甘志祥.物联网发展中的问题初析[J].北京:中国科技信息,2010(5):85-87.

[5]尤廷平.智能楼宇监控系统—自控子系统的设计与实现[D].西安电子科技大学,2008.

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摘要:针对物联网产业的发展现状和趋势,分析了高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性。根据物联网技术的特点,探讨了高职院校物联网技术专业课程的设置问题,在此基础上,详细阐述了高职院校物联网技术专业课程体系的设计和构建。

关键词 :高职院校;物联网技术;专业建设;课程体系

作者简介:周亮,男,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师,硕士研究生,主要研究方向为软件开发技术;张克功,男,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师,硕士研究生,主要研究方向为信息处理技术;党燕,女,兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系副教授,硕士研究生,主要研究方向为传感器技术。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-7747(2015)06-0036-04

物联网是基于互联网络、移动通信网络等信息传输载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,其英文名称是“The Internet of things”。和传统的互联网络相比较,物联网是基于各种感知技术的广泛应用,是一种建立在互联网基础之上的泛在网络。

一、物联网技术发展现状及前景

近年来,美日等发达国家和经济体先后提出了智慧地球、智慧城市等概念,带动了物联网产业的迅猛发展。目前,物联网产业资金投入量大,参与建设的大型高科技企业多,预计在2015年前后,物联网产业将进入蓬勃发展的时期。物联网技术的应用一方面可以提高生产效率,另一方面,可以为全球经济的复苏提供一定的技术动力。美国、欧盟等已投入巨资,研究探索物联网技术,我国也在高度关注、重视物联网技术的研究和发展。据美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物—物互联的业务,与人—人通信的业务相比,将达到30比1。因此,物联网产业被称为下一个万亿级的技术产业,是未来推动世界经济高速发展的重要生产力。[1]

二、高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性

自2009年我国在政府工作报告中提出发展物联网技术和产业以来,物联网已进入快速发展阶段。工信部预测,我国物联网市场规模到2015年将超过5 000亿元,2020年时将启动万亿元级别的市场规模。[2]在以往几年多所知名高校相继成立物联网技术专业的基础上,2011年,全国又有一些高校和企业加入了物联网教育和研究行列。基于以上几点,在良好的发展环境和国家政策的大力支持下,高职院校建设物联网技术专业势在必行,并有着较好的发展前景。

物联网技术自1999年提出以来,经过十多年的经验积累和技术研究,已进入蓬勃发展时期,物联网产业相关领域的人才相对匮乏,就业缺口大,各层次的物联网技术教育显得尤为重要。物联网产业的大量人才需求,能够很好地解决目前高职院校招生难就业难的问题。学生就业将更多地走向沿海发达城市,在物流、安防、交通、汽车等多个行业充分发挥技能,施展才华。[3,4]因此,高职院校应积极响应国家产业转型优化升级战略,结合现有专业技术优势资源,将物联网技术作为一个重要的专业方向进行规划和建设,为国家培养适应形势需求的人才,为学生创造更好的就业机会,为学院科研工作提供更好的实验条件。

三、高职院校物联网技术专业课程设置与课程体系构建

(一)物联网行业从业技能分析

物联网技术是计算机、电子、网络、通信及软件工程等多个技术相融合的综合应用技术。从物联网产业链的角度分析,物联网产业可以分为感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制环节通过感知设备获取物体的状态信息,这个环节需要从业人员具备电工电子技术以及嵌入式设备设计和调试的能力;当信息被感知后,通过数据传输环节将数据传输至数据处理环节,这个环节通过通信网络传输数据,需要从业人员具备计算机网络和数据通信等技术;数据处理环节主要对接收到的数据进行分析、处理和应用,需要从业人员具备系统设计、系统应用和系统管理的能力。

综上所述,可将物联网技术分为3个层次,分别是感知层、通信层、应用层。感知层技术主要涉及感知终端的设计和应用技术;通信层主要涉及计算机网络和通信技术;应用层主要涉及物联网应用系统软件开发及维护技术,物联网行业从业人员所需技术如表1所示。

(二)培养目标

根据对物联网行业从业技能的分析,物联网技术专业培养目标是德、智、体全面协调发展,掌握物联网的基本理论、基础知识,具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力,能够进行物联网系统集成、物联网相关产品的开发和应用、物联网工程实践,服务于经济和社会发展需要的高素质复合型应用人才。

(三)专业课程设置

根据物联网行业从业人员所需技术分析,核心课程的设置可分为三个部分,分别是感知层课程、通信层课程和应用层课程。

感知层课程主要涉及感知终端的设计和应用技术,包括各种传感器的设计、调试和应用技术,以及芯片设计和应用技术,如射频标签和嵌入式芯片开发、调试技术等。要求学生通过该层次课程的学习,掌握一定的数字和模拟电子技术、嵌入式开发技术等内容。通信层课程主要涉及数据传输环节的相关技术,要求学生通过该层次课程的学习,掌握计算机网络和通信的相关技术,具备通讯系统的运行维护与管理能力,以及通信设备的安装、调试和故障排除能力。应用层课程主要涉及物联网运行系统的开发和维护技术,要求学生通过该层次课程的学习,具备物联网应用系统的开发和维护能力。

为了能够较好地实现专业培养目标,专业课程设置如表2所示。

(四)专业课程体系构建

各专业课程之间的关系如图1所示。

四、物联网技术专业就业前景

物联网作为国家倡导的新兴战略性产业,受到了社会各界的广泛重视。当前,物联网技术专业已成为就业前景十分广阔的热门专业,有较多的知名企业参与物联网的建设和运营。物联网用途广泛,遍及智能家居、智能交通、现代物流、环境保护、精细农牧业、智能消防、工业监测、政府工作等多个领域。通过物联网技术专业的培养,学生能够了解与物联网产业有关的法规与发展动态;具有设计、构建、调试、维护物联网系统的能力;具有对物联网信息系统进行管理的能力。物联网技术专业的毕业生能够就业于参与物联网相关产业的企业,从事物联网系统设计、开发、管理与维护等工作。

综上所述,物联网产业有着很大的发展空间,将成为我国及世界经济新的增长点。随着我国物联网产业的发展,物联网行业需要大量的高技术、高技能人才,物联网技术专业毕业生所从事行业具有广泛性和灵活性的特点,这无疑为高职院校提供了新的发展契机。

参考文献:

[1]张南.中国移动:物联网是“万亿级”产业[J].通信世界,2009(36):I0007.

[2]石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展[J].通信管理与技术,2009(5):1-3.

[3]徐益清.专业建设新途:“三段阶梯式”和“两个一

半”——以江苏省惠山中专电子与信息技术专业为例[J].江苏教育,2014(16):53-54.

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人才培养模式的制定是关系高等职业院校人才的培养质量。而人才质量又是企业选择学生的关键点。建筑电气工程技术专业的人才在未来很长时间内将是市场紧缺型的,且需求量在逐年呈上升趋势。随着自动化水平的快速发展,国民经济的迅猛增长,智慧城市的兴起,以及智能社区的发展,使得建筑智能化设备得到广泛应用。进而促使企业、行业等用人单位对此专业技术技能人才的需求量不断加大。据中国发展网获知建筑电气工程技术,建筑设备与工程等专业是2001年至2016年建筑企业在整个土建大类中需求量较大的,且在不断大幅上升。建电气工程技术专业在企业紧缺热门专业的排行里一直处于前列,且毕业生就业率均达到稳定且不断上升。在调研中得出,企业对建筑电气工程技术人才的需求与学校自身的发展及社会的发展需求是有机统一的,要求掌握建筑电气基本理论知识和相应的实践操作技能,具有建筑供配电与照明,建筑设备的安装、调试、运行及维护。

二、建筑电气工程技术人才培养模式存在的共性问题

经过对全国各个职业院校该专业人才培养方案的调研与探究,可得出以下共性问题:

(一)专业理论性知识讲授比重多大,技能训练与理论知识讲授未能达到紧密结合。

(二)由于本专业实践操作性强,但很多院校的实训室条件又很差,其中包括设备工位不足,设备落后等,且达不到建筑行业对该专业的要求。

(三)该专业的课程体系设置未能充分体现行业属性、创新性人才培养目标。

三、建筑电气工程技术专业人才培养改革方向

(一)建筑电气专业工程技术人才培养目标和培养规格

1.建筑电气工程技术人才培养目标修改如下本专业培养德、智、体等方面全面发展,具有良好的职业素质,具备电工电子技术、建筑电气控制技术和理论、建筑配电与照明技术等一定范围的工程技术基础和一定的专业知识,面向建筑电气设备行业,从事建筑电气设备的安装、调试、运行与维修工作;适应生产、建设、管理、服务第一线需要的有较强岗位能力,适应现代化建筑小区电气系统安装、检修、运行维护、智能化管理等领域高等技术应用性专门人才。2.岗位适应性、学生综合素质培养要求本专业毕业生面向建筑工程公司、建筑消防工程公司、建筑安装公司、建筑设计公司、物业管理公司等企事业部门,从事电气工程一线的施工员、质量员、安全员、标准员、材料员、机械员、监理员等岗位群。

(二)建筑电气工程技术专业课程设置思路

通过教师进现场学习,教师进课堂互听,教师进企业锻炼等多种手段,扩展思路,积极思索,研究出了一条适合高职院校建筑电气工程技术专业的创新型课程发展道路。在与企业的深入学习锻炼中,针对建筑电气专业的职业岗位,并对其进行具体分析,总结提炼岗位的任务及要求,分析职业岗位的核心能力,确定出一套创新型教学思路。即:“专业基础功专业核心功职业综合功创新创业功”。再在职业素质培养要求的基础上,提炼出公共基础课与素质能力拓展课。课程目标体现专业人才培养目标和规格要求,并为学生可持续发展奠定良好的基础。根据学生职业能力培养的基本发展规律,以现场的真实工作任务要求,实际工作情景和工作过程来确定课堂教学内容,将内容分成若干个教学项目来教授。在课程设置过程中,还应充分考虑每个教学项目的可实施性、可操作性以及岗位能力的循序渐进,争取做到与工作过程相吻合,零距离接轨,切实达到增强学生的职业能力。

(三)建筑电气工程技术专业教学模式建议

高等职业教学意在培养出能够适应企业对人才技术技能需求,若在教学模式中构建出以政府、企业、学校与行业四位共同培养这种架构,即:政府、企业、学校、行业共同育人,利用学校校内实训基地为企业提供办公及教学用地,企业可以为学校提供施工图纸、设备安装等文件,行业为学校提供行业标准,以达到资源共享,培养出企业需要的技能人才。政府、企业、行业、学校三方育人的优势表现在:1.学校向企业输送廉价劳动力,定期或不定期有秩序输送学生去企业学习,实实在在参与到真实的设备安装、维护、调试的工作过程中,使得学生自身的实践技能得到提升,同时使得企业生产成本降低。2.学生在定期或不定期进入现场学习,在这个过程中出现的问题可以随时得到解决,同学也可将在学习课堂上遇到的操作问题带在实际工作中去不断体会最终得到解决,这样其教学效果就会更好。3.专业相关教师在寒暑假可在企业进行连续时间的锻炼,从而使得教师得到了很好的锻炼。4.在与企业的合作过程中,学生的顶岗实习也就融入到工作过程中。到实习时,学校安排学生去学校的电气工作室实习,在企业技术人员和学校专业教师工共指导下,学生顶岗实习的效果更显著。

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[关键词] 中国石油;数字化油田;物联网;云计算

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 02. 026

[中图分类号] F272.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2014)02- 0060- 05

0 引 言

2013年的集团公司工作会议提出到2020年要全面建成世界水平的综合性国际能源公司,努力实现信息化与工业化的两化深度融合,实现“3个60%、两个倍增”的目标,特别是强调信息化水平要大幅提升,保持国内领先、达到国际先进水平。

在国资委组织的全国央企信息化建设评估中中石油信息化工作一直继续走在全国央企前列,且连续两年被国资委评为央企网站绩效第一名。

全面推进“十二五”信息技术总体规划实施、实现集团公司信息化从集中建设向集成应用的新跨越,全面开展以ERP系统为核心的应用集成系统建设、加快物联网系统实施、搭建具有云计算能力的数据中心信息化三大标志性工程建设。

总体来说,信息化建设在中石油向国际一流油公司迈进过程中是很重要的一个举措,提高了管理规范性和管理水平。开展信息化三大标志性工程建设,标志着中国石油数字化油田迈入物联网与云计算时代,新疆油田公司又第一个提出实施智慧城市、智能油田,也使数字油田真正进入了智能油田行列,创办云工业园区,参加“天山云计划”,为集团公司建设“新疆大庆”战略目标插上了腾飞的翅膀。

1 中国石油“十一五”的信息化建设成就

中国石油是一家集油气勘探开发、炼油化工、油品销售、油气储运、石油贸易、工程技术服务和石油装备制造于一体的综合性能源公司。信息化的服务对象可以用多而杂来形容,其中包括勘探与生产方面有24万口油气水井;炼油与化工方面有1 119套炼化装置;销售方面有1.8万座加油站;天然气与管道方面5万千米油气长输管线;海外勘探开发方面涉及31个国家81个海外项目;工程技术方面有5 100支工程技术服务队伍;工程建设方面有73个重大工程建设项目;装备制造方面有180个装备产品。

累计建成应用51个信息系统平台成为企业发展的强有力支撑。2012年,中国石油坚持公司发展理念,坚持集中统一管理,坚持持续投入机制,持续加大信息化推进力度,使之成为企业发展的强有力支撑点。“十一五”期间,中国石油累计建成应用51个集团公司级统一的信息系统平台,信息化整体水平走在央企前列。

回望“十一五”,传统的石油工业大踏步走上信息化道路。信息化在集团公司优化资源配置、强化过程管控、支持管理创新、提高经营管理水平和劳动生产率等方面的支撑作用越来越显著。

2012年信息化工作取得了阶段性成果:集团公司对信息化管理模式进行了调整,并以此为基础修订完善了信息化管理办法;ERP应用集成、物联网系统、具有云计算能力的数据中心3大标志性工程陆续启动;信息系统应用在提升管理效率和效益方面的作用进一步显现;信息基础设施持续完善;信息系统运行维护能力稳步提升。集团公司信息化工作继续走在中央企业前列,国资委在中央企业管理提升活动中,指定中国石油提供信息化管理经验,编写学习辅导材料,并在专题培训视频会议上做经验介绍。

2 中国石油的“十二五”信息化建设展望

(1)信息技术基础设施方面持续完善。建成了12个国内区域网络中心和5个海外区域网络中心,连接各企事业单位和主要分支机构,形成了统一管理、分级维护、覆盖国内、连接海外的计算机网络体系,广域网总带宽超过2万兆,互联网出口带宽达到8千兆。建成2个国内卫星系统主站,接入了810座卫星小站。按照集团、区域、地区公司三级架构推进数据中心建设。位于勘探院的集团级数据中心建成投用,区域数据中心改造稳步实施。吉林数据中心基本建成,昌平数据中心主体结构封顶,云技术平台建设项目正式启动。

(2)加快物联网系统建设。油气生产物联网系统在大庆油田等5家试点单位上线运行并开始推广实施。工程技术物联网系统完成在长城钻探等4家单位试点实施。启动先进控制与优化应用、油品调合、炼化物联网系统建设,完成总体设计并开始试点实施。通过物联网系统建设,实现信息化与自动化有效集成,大幅提升一线作业员工的劳动生产率,改善工作环境,促进生产运行模式变革。

(3)搭建具有云计算能力的数据中心。吉林数据中心要在4月具备投用条件。昌平数据中心要在9月完成建筑施工以及消防、通风和空调工程建设,年底投用。云技术平台建设项目要完成整体规划及设计研发。同时,完成视频会议系统改进、电子邮件系统升级改进等项目。持续推进局域网改进项目,拓展互联网访问能力,加强网络管理。利用自有管道光纤,扩大华东、武汉等区域网络中心接入集团公司内网的带宽。各单位要按照集团公司总部级、区域级、企业级数据中心部署,加大力度推动数据中心整合,关闭低水平、面积小的数据中心,逐步整合到区域数据中心或本单位保留数据中心,确保“十二五”期间减少80%数据中心的目标实现。

主要目标是:用3年时间基本完成信息化的新跨越,5年整体达到国际先进水平。基础设施实现安全畅通、节能高效、资源整合,应用平台实现优化升级、有效集成、信息共享,全面支持生产、经营、办公、决策网络化管理,大幅提升企业资源优化配置水平和劳动生产率。

中国石油的信息化建设在“六统一”原则下,经过约10年的不懈努力,可谓建设成就辉煌,有力地推动了数字化油田建设发展。目前,集团公司有58个信息系统全面应用,8个信息系统部分投入使用。

在“十二五”末,到2020年要全面建成世界水平的综合性国际能源公司,打造信息化中国石油,其别强调信息化水平要大幅提升,保持国内领先、基本达到国际先进水平。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划。

3 中国石油数字化油田建设成就辉煌

3.1 数字化新疆油田建设

新疆油田经过20多年的努力和探索,于2008年建成全国第一个数字油田,数字油田的建成,标志着油田信息化已经与油田发展实现了深度融合,同年启动了克拉玛依市数字城市建设。目前,计划用10年的时间,到2020年全面建成智能新疆油田,智慧城市建设也已启动。2008年,新疆油田率先在全国建成世界领先的“数字油田”。今天,它又成为中国石油第一个“智能油田”的试点企业。

2010年,新疆油田提出“打造世界石油城、建设六大基地、发展三大新兴产业”的发展战略,其中信息产业贯穿于建设全领域,是最具活力、最具发展前景的行业,目前已建成了西北第一个无线城市,智能油田、智慧城市建设将会使克拉玛依这座城市更具活力。

可以说,新疆油田是中国石油系统数字化油田建设的领跑者、领头羊,集团公司油气生产建设的榜样和典范,走在了中石油系统的前列,数字化新疆油田建设成果吸引来了国内外诸多的瞩目。2008年新疆油田就在全国率先第一个建成了数字化油田,达到世界先进水平。2010年,又第一个提出建设智能化油田、建设智慧城市,打造世界石油城。新型工业化离不开数字化、信息化,数字化新疆油田也是落实信息化与工业化深度融合的典范。

在2011年至2013年间,除国务院有关部委、中石油、中石化、中海油、延长石油集团等兄弟企的业负责人和信息技术负责人前来调研、考察交流外,还吸引了新疆各级地方政府、新华社、中央人民广播电台、凤凰网等13家全国知名媒体的记者来采访智能油田、数字城市建设。

据不完全统计,大约共有全国33个部门单位及6位省部级领导、10位院士先后前来观摩和交流,视察数字化油田。

3.2 数字化塔里木油田建设

2013年6月“数字化塔里木油田”的主要应用系统统计是总部推广系统23个,油田自建系统又勘探开发18个、公共数据库系统17个、经营管理11个、数字办公12 个系统。共81个系统,自开发58个系统。

基本涵盖了生产指挥、油气勘探、油藏评价、油气开发、产能建设、生产管理、行政管理、ERP系统、经营管理、物资设备、安全管理、科技信息、地面工程、地理信息、集成信息。

3.3 数字化长庆油田建设

由于地势环境的因素,导致了长庆油田“数字化”系统是一个复杂的、多层结构的信息化系统。该系统涉及到了多种硬件设备、软件平台以及复杂的网络通讯结构,其中以采油一厂王窑作业区王二计量转接站的数字化建设更具有代表性。

长庆油田为国内第二大油田,矿产资源登记面积25.78万平方千米,跨越5省区,长庆油田管理的7万口油、气、水井分布在37万平方千米的鄂尔多斯盆地,涉及4省(区)、数十个市县,各采油、采气厂比较分散独立,管理难度之大、企业成本之高可想而知。为了降低企业成本、完善企业管理、提高企业在行业的竞争力,长庆油田成立了数字化建设、建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统,实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”,达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。长庆油田将生产前端的数字化与劳动组织结构和生产工艺流程优化相结合,提高了生产管理效率,减少了一线用工总量,实现了增产不增人的目标,促进了油气生产方式的转变。

4 中国石油油气生产物联网建设

“十二五”期间,集团公司将全面推进信息系统的持续提升和深化应用,实现信息化从集中建设向集成应用的新跨越,缩短与国际石油公司的差距,促进中国石油向数字化企业转变,为建设具有国际竞争力的综合性国际能源公司提供强有力支撑。

油气勘探生产是集团公司的主营业务和利润的主要来源,该项目是围绕油气生产现场数据的自动采集和控制,搭建统一的物联网应用平台,实现自动化和信息化的深度融合,对于提升集团公司信息化水平,支撑综合性国际能源公司建设具有重要意义。

项目建设的主要目的是跟上信息化技术发展的步伐,通过远程控制、数据自动采集、自动传输,大幅度减少现场用工,降低操作成本、降低能源消耗,提高油气田开发管理水平,提高油气田开发效益。

物联网是在互联网基础上,将用户端延伸和扩展到物与物之间,进行信息交换和通讯,实现物与互联网信息的相互联系,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。油田的物联网建设主要是油井生产远程监控系统。这个系统将建设数据采集与控制、数据传输、生产现场监控与管理以及一体化集成应用平台4个子系统,重点建设油气产运销物联网系统。

油气供应物联网应用示范工程将实现自动化与信息化融合,实现油气产运销全业务链集成和智能管理,提高管理水平和生产效率,降低生产成本,保障生产过程本质安全,节约能源,保护环境,促进油田发展方式转变。

油气生产物联网系统(A11)就是通过传感、射频、通讯等技术,对油气水井、计量间、油气站库、油气管网等生产对象进行全面的感知,实现生产数据、设备状态信息在生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制,搭建规范、统一的数据管理平台,支持油气生产过程管理,进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性。油气生产物联网分为数据采集与控制、数据传输、生产现场监控与管理3个子系统。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划中的A11油气生产物联网。

集团公司希望利用物联网技术,建立覆盖全公司油气井区、计量间、集输站、联合站、处理厂规范、统一的数据管理平台,实现生产数据自动采集、远程监控、生产预警,支持油气生产过程管理,进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性,提高生产管理水平,降低运行成本和安全风险。

具体见图2油田物联网数据采集与控制子系统示意图。

根据集团公司“十二五”信息系统化建设项目总体规划(图1),2011年勘探与生产板块开展了6项信息系统建设项目的可研工作(表1)。

油气生产物联网系统(A11)项目基本确定投资额为12.7亿元,为一次性投入。今后各油气田与此项目有关的投资列在产能建设项目中,上报总部审批,具体内容包括油气水井和计量站自动化建设、油区计算机网络建设、相关软硬件配套等。

大庆油田、塔里木油田、新疆油田、西南油气田、南方勘探开发公司5家单位为A11试点油田。

A11项目由勘探院西北分院承担,新疆油田、大庆油田作为参与建设单位,埃森哲作为项目咨询商。

油气田生产物联网系统(A11)是中国石油“十二五”信息技术总体规划重要项目之一。主要基于集团公司建设“新疆大庆”战略目标需要、人力资源紧张的实际和油田生产精细化管理的需要。作为集团公司三大标志性工程之一,A11为生产经营平稳较快增长和发展方式的转变提供有力支撑。

2013年1月,中国石油集团油气生产物联网系统项目启动,数字化新疆油田建设油气生产物联网系统,新疆油田公司风城油田拥抱自动化建设机遇。新疆油田公司数据公司负责A11示范项目工程建设的进展情况,有采油二厂、风城油田作业区两个示范工程。2013年,实现“全面感知,自动操控,预测趋势,优化决策”的智能油田总体目标。A11项目进入实质性建设阶段,极大地促进了新疆油田A11项目的开展。

数字化塔里木油田建设油气供应物联网系统。塔里木油田加快推进物联网应用示范工程建设,信息集成应用,管理精细智能。

塔里木油田启动国家油气供应物联网应用示范工程建设以来,加快设计和实施,提高了生产数据自动化采集水平。

2012年8月底,国家发改委、财政部联合发文在油气供应等7个领域开展国家物联网应用示范工程建设,其中油气供应领域物联网应用示范工程由中国石油具体实施。2012年10月18日,塔里木油田作为油气领域的试点单位,迅速启动项目建设。示范工程预计2014年完成。

塔里木油田通过物联网建设,将从数字油田向智慧油田迈进。塔里木油田通过示范和配套工程实施,初步测算,物联网全面推广应用后的经济效益将达每年4.2亿元。

这套A11系统依托企业现有网络基础,利用Zigbee、3G移动通信等技术,建设覆盖井场的物联网数据传输网络;利用无线传感、GPS、射频识别等技术,实现对油气生产现场人员、设备、环境等要素的实时感知与智能监测。

这套A11系统以地理信息系统、数据库技术、数据挖掘技术等为支撑,重点针对油气水井现场监控、远程自动计量、油气集输监控、生产环境监控、生产动态实时跟踪、故障预警处置等方面,加强油气生产供应的综合管理,实现对站场、作业区、采油厂、炼油厂等精细化管理。

A11油气供应物联网应用示范工程将实现自动化与信息化融合,实现油气产运销全业务链集成和智能管理,提高管理水平和生产效率,降低生产成本,保障生产过程本质安全,节约能源,保护环境,促进油田发展方式转变。

把信息化建设作为集团公司“十二五”乃至2020年前的重点工作,目标是建成信息化中石油。按照集团公司总体部署,物联网系统建设是“十二五”信息化的三大标志性工程之一。物联网技术经过近10年的迅猛发展,在能源、交通、物流、环保等领域逐步走向产业化应用,已经成为继计算机、互联网与移动通讯网之后的第四次信息技术革命的重要标志。

总体来说,信息化建设在中石油向国际一流油公司迈进的过程中是一个很重要的举措,提高了管理规范性和管理水平。A11系统实现油气生产地面设施数字化管理和24小时实时监控,将大幅度提高工作效率和数据资料的使用频次。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划中的A11油气生产物联网。

物联网系统建设的目标是实现自动化与信息化有效集成。在系统实施过程中,要借鉴加油站管理系统的建设经验,在搭建平台的同时对生产自动化装备进行标准化;借鉴长庆油田数字化建设的经验,方案设计要与劳动组织结构、工艺流程优化相结合。现阶段重点是按照统一架构和标准搭建可扩展的物联网平台,然后通过集中投入和各单位的配套投入,逐步扩大物联网的覆盖范围。

5 结束语

党的十提出要“促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”,并把“工业化基本实现,信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会和深化改革开放目标体系中,将信息化提升到新的战略高度。中国石油高度重视信息化,在管理提升和基础管理工程建设中,都把信息化作为一项重要举措;提出了建成“信息化中石油”的发展目标。

开展信息化三大标志性工程建设,标志着中国石油数字化油田迈入物联网与云计算时代,新疆油田公司又第一个提出实施智慧城市、智能油田,使数字油田又迈入了智能油田行列,创办云工业园区,参加“天山云计划”,打造世界石油城,为集团公司建设“新疆大庆”战略目标插上了腾飞的翅膀。

随着石油石化企业信息化建设的发展与创新,特别是两化融合、三网融合、工业控制信息化、物联网和云计算等新型信息技术的发展应用,给石油石化企业信息化及信息安全赋予了新的内涵,提出了新任务,也给信息化工作带来了新挑战。

主要参考文献

[1]汪金生,刘红艳,江池.克拉玛依诞生全球首个数字化大油田[EB/OL].

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关键字:城市排水;雨水收集;雨水利用

1 我国雨水收集与利用的背景与现状

我国有5000年的文明历史,关于雨水的收集与利用也并非什么新鲜事,前人已有过智慧的体现,比如秦汉时期就有修建池塘拦蓄雨水用于生活的记录,而西北地区水窖的修筑已有几百年的历史,而真正现代意义上的雨水收集利用尤其是城市雨水的收集利用是从20世纪80年代到90年代约20年时间里发展起来,相比于西方国家,我国在这一方面起步较晚,经验不够充足,技术也相对落后。而我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家,对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务,因此,现阶段重点谈论雨水的收集与利用有非常重要的意义。

就现状来说,我国城市化建设在逐渐加快,城市规模在不断加大,城市不透水面积的扩展给城市排水系统带来了严峻考验。有数据显示,北京超过80%的路面被混凝土、沥青等不透水材料覆盖,雨水无法渗透,因而不得不进入城市的排水管网被排走。而上海中心城区的排水管网系统在2007年已达到8100公里,虽然明显改善了过去逢暴雨必涝的现象,但目前设计标准依旧偏低,一般按照“一年一遇”的标准设计,仅能应付每小时降水小于30毫米的暴雨,我国其他主要城市也都有类似的现状。而目前对雨水利用的主要是缺水地区的一些小型、局部的非标准性应用。比较典型的有山东的长岛县、大连的獐子岛和浙江省舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程。大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段,但已显示出良好的发展势头。北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究。总体来说,我国目前的雨水利用还处在起步阶段,有广阔的发展前景

2 收集与利用雨水的紧迫性和意义

城市规模在扩大,城市供水越来越紧张。一方面,城市的浇灌绿化、冲洗马路等公益用水及洗车等新兴的用水行业加重了自来水供应的负担,而另一方面,每年的暴雨季节,泛滥的雨水又给城市排水造成了极大的困难。通俗的说,水少了是问题,水多了还是问题,那么我们为什么不以艰攻艰呢?雨水的收集和利用就是最好的办法,它正好可以合理地缓解这两大矛盾,不仅可节约水源,还可减轻城市排水设施的负担。

我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源量仅为世界人均占有量的1/4,而且我国水资源分布存在显著时空不均,有资料统计,我国有60%的城市供水不足,其中严重缺水的占16%,但同时,我国的雨水资源却相对丰富,因此近年我国为缓解北方严重缺水的局面正着手进行南水北调工程,但该项目工程量大、工期长。作为缺水地区不能坐等外源调水,应充分开发和回收利用当地一切可能的水资源,其中城市雨水就是长期忽视的一种水资源。以上海为例,上海全年的降雨总量大约70亿t,扣除蒸发、渗透等因素,全市每年流失的雨水总量约24亿t,可供全市使用480d,也就是说,如果把雨水全部利用起来可以满足全市1年的用水量。因此,通过雨水的合理收集与利用,补充地下水源,削减城市洪峰流量,有效控制地面水体的污染,对改善城市的生态环境、缓解城市排水系统压力、缓解水资源紧张的局面有重要的现实意义。

3 收集雨水的可行性分析

所谓雨水的收集利用,就是指针对因建筑屋顶、路面硬化导致区域内径流量增加而采取的对雨水进行就地收集、入渗、储存、处理、利用等措施。主要包括收集、储存和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善城市水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源。

3.1 收集雨水的可能性

收集雨水首先要有一个集水面,再配一套输水管,最后是蓄水池。收集雨水的系统并不复杂,投入最大的是蓄水池,其次是输水管。就目前的条件而言,收集屋顶的雨水,集水面也有,输水管也有,缺的只是蓄水池。而建蓄水池也并不是一件很复杂的事,只要在每栋房前的花园或绿地底下建一个蓄水池,上面留一供取水和清扫池底垃圾的口,顶上复盖土并种上绿化。这样的蓄水池还可以和人防建筑相结合,一方面满足了人防的建设指标,另一方面又增加了一条收集利用雨水的投资渠道。路面的雨水收集也是一样,只要在高速公路的边上每隔一定的距离建一蓄水池,再把各个蓄水池串联起来,把一个个分散的小蓄水池变成一个统一的蓄水系统,结合高速公路的绿化带的用水,这样就可以方便的收集和取用雨水。

3.2 利用雨水的可能性

雨水在降落过程中,空气中的溶解性气体,溶解或悬浮状固体,重金属及细菌等会进入其中。因此,在利用雨水前要进行雨水水质的分析和控制,可以通过生物、化学、物理等方法进行处理,处理过后的雨水,用途主要是城市污水再生利用分类中的城市杂用水类,城市杂用水包括绿化用水、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。污水再生利用按用途分类,包括农林牧渔用水、城市杂用水、工业用水、景观环境用水、补充水源水等。此外,还可以建设生态屋顶,绿色街道,雨水花园等项目来利用雨水并缓解排水压力。

4 雨水收集与利用的世界趋势和前景

从20世纪80年代开始,世界各国就开始探索城市雨水资源化,全球至少有4 0个国家和地区开展了雨水管理与利用的研究和实践,美国、德国、英国、澳大利亚、日本和以色列等国长期致力于雨水管理技术的研发,已形成了相对成熟的雨水利用技术,开发了多种水文模型,并建立起了较为完善的保障体系。当前雨水收集利用在美、欧、日等发达国家已是非常重视的产业,已经形成了完善的体系。这些国家还制定了一系列有关雨水利用的法律法规。由此来看,无论是从生态坏境角度来讲,还是从节约水资源角度来讲,雨水的收集与利用在世界范围内都有很广阔的发展前景。

5 结语

雨水的收集和利用解决的并不仅仅是水的问题,它还可以减轻诸如上海地区日显巨大的自来水的供水压力、路面积水等问题。对水土流失、河水污染、城市排水等问题也有一定的缓解作用。目前我国对城市雨水的利用率仍然很低,与发达国家相比,可开发利用的潜力很大。在目前水资源紧张、水污染加重、城市生态环境恶化的情况下,城市雨水作为补充水源加以开发利用,势在必行。

参考文献

[1] 崔士平,张化楠. 城市雨水的综合利用[J]. 科协论坛(下半月). 2011(06)

[2] 栾巍,唐德善. 城市雨水资源综合利用研究[J]. 治淮. 2005(01)

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关键词:地理信息系统;城市规划;应用

中图分类号:TU984文献标识码: A

一、地理信息系统介绍

GIS是在计算机硬、软件系统支持下,对地理信息进行采集、储存、管理、分析、显示和描述的技术系统,是一个综合性的空间信息系统。

地理信息系统(GIS)的基本功能体现在6个方面:

1、数据的采集与编辑,用于获取数据,保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性。

2、数据转换与处理,保证数据在入库时内容上的完整性,逻辑上的一致性。

3、数据的存储和管理功能地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术,包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。

4、制图功能根据GIS的数据结构及绘图仪的类型,用户可获得矢量化的地图或栅格地图。可以为用户输出全要素地图,也可以根据用户需要分层输出各层的地图。

5、空间查询与空间分析功能包括拓扑空间查询、缓冲区分析、数字高程模型的建立、地形分析等等。

6、二次开发和编程功能用户可以在自己的编程环境中调用GIS的命令和函数,或者GIS系统将某些功能做成专门的控件供用户开发使用。

二、城市规划

城市建设是一项极为复杂的过程,需要很多部门的协调配合,为了将这一庞大的工程进行下去,关系到城市建设能否发挥其指导作用,其规划的好坏能够直接影响到国家宏观城乡发展战略的实施,合理的城市规划有利于城市土地和空间资源合理利用,有利于城市各项基础设施的建设,有利于实现城市一体化进程,有利于城市及国家经济目标的实现。从根本上来说,城市规划是利用有限的空间让人们的居住环境更丰富合理,城市建设离不开对用地进行空间规划。

三、GIS应用在城市规划中的优点

(1)、GIS使得城市规划更加合理

现在的城市规划方案通常在CAD软件下进行,设计结果显示为平面的二维CAD图形。虽然CAD软件在建筑设计方面有着无可替代的绘图功能,但是它不能对空间地物的属性信息进行统一管理,也不具备三维空间分析的能力。将GIS应用到城市规划中,可以把空间地理数据与属性数据结合起来,使得设计成果更加形象化,可以使得城市规划更加合理。

(2)、GIS对海量数据的处理能力

GIS对数据的处理能力非常强,首先GIS处理的数据量很大,可对海量数据进行管理,其次数据更新速度快,再次GIS对空间信息的查询和分析能力强,因此GIS对城市规划管理具有重要的意义。由于GIS技术具备空间查询定位能力,有利于土地集成化管理,及时了解土地利用率,在城市规划建设中具有广阔的应用前景。

(3)、GIS为城市规划提供了决策支持

随着城市化建设的不断加快和信息化建设的不断深化,对信息处理要求更加准确、快捷。GIS不仅能快速更新数据,而且能根据数据进行实时空间分析,所以对城市规划建设提供了良好的决策支持。建筑规划师做出规划备选方案后,GIS可以对几种方案进行评估、优化,有利于选出最优的设计方案。

(4)、GIS在城市三维可视化中的应用

之前的城市规划设计主要采用CAD软件设计,无法给用户提供逼真的视觉感。近年来,随着GIS技术应用的不断深入,GIS在三维可视化方面的应用受到广泛关注。相比二维GIS,三维GIS为设计者和用户提供了更形象、逼真的平台,有种身临其境的感觉。在城市规划中,GIS三维可视化技术主要用于模拟三维场景。目前最常用的三维可视化技术是虚拟现实技术(VR)和地理信息系统(GIS)相结合,产生三维立体效果,能让观察者随着视角的改变,全方位、立体化体验模拟的三维城市景观,犹如置身真实环境中。

四、GIS在城市规划中的具体应用分析

(1)、GIS在规划决策中的作用

GIS技术可以帮助城市的建设人员进行规划方案的模拟、规划方案的选择、规划方案的评估等复杂工作更好的开展,凭借其强大的空间信息处理能力,让规划人员更好地进行规划决策。作为一项规模较大的项目城市建设规划时会涉及到很多的因素,从土地征用到旧城居民的拆迁安置,再到公共设施的建设每一步都不能马虎,如果不能对GIS获得的各类信息进行及时的管理和处理,就很可能导致城市规划不合理局面出现。

(2)、规划布置公共设施

城市公共设施的规划建设,是体现一个城市文明程度和现代化发展水平的重要依据,也是维持城市将抗运转的基本保障。因此合理的对其进行规划布置具有重要意义。

目前城市公共设施的布置存在一定的局限性,分布不均匀,大多根据居民聚居区进行布置,因此,不能满足大部分区域的需求。利用GIS系统软件相关功能进行分析,很容易找出城市公共设施规划设计盲区。规划师根据自己的实践经验和掌握的相关技术知识,结合GIS信息数据分析统计功能,可以实现科学合理的进行公共设施规划布置。

(3)、GIS在空间分析方面的应用

基于地理信息系统的城市规划在空间分析方面的功能更加强大。传统二维地理信息系统的空间分析功能往往面对复杂、动态、抽象、数量繁多、关系复杂的空间信息具有一定的局限性。如地质分析、日照分析、水淹分析、空间扩散分析、通视性分析等高级空间分析功能中,二维GIS是无法实现的。由于三维数据本身可以降维到二维,因此,地理信息系统自然包容了二维地理信息系统的空间分析功能。地理信息系统强大的多维空间分析功能是GIS空间分析功能的巨大跨越。

(4)、GIS在城市管理和公众服务方面的应用

通过地理信息系统平台,规划管理部门可以快捷方便地查询、调用相关规划信息及城市其他信息以辅助规划方案管理决策。同时,城市不断发展变化的各类新信息也可以通过不同部门进入该系统,从而使有关部门更好的实施信息更新、掌握城市的实际情况,并由此拓展应用到市政管理、公共交通、环境保护、地产开发、消防、旅游等领域,为“数字城市的研究和应用产生积极作用。在公众服务方面,通过地理信息系统的网络浏览平台的建设,提供丰富便捷且具有人性化的应用功能,以表现直观、成果新颖、内容丰富、使用便捷等优势,满足公众互动参与、企业展示宣传、政府招商引资等方面的需要。

(5)、GIS技术在城市交通规划中的应用

GIS可以通过空间数据库建立数据与图形的关系,并能反应图形属性和数据之间的联系。不仅如此,GIS还可以实现对图形属性和数据信息的动态管理,比如对图形属性或数据进行修改、查询等。因为交通数据的信息变化比较频繁,如果用人工进行相关数据的更新,会很繁琐,而且容易出错。因此利用GIS这种实时动态的管理功能可以确保交通数据更新的及时、准确和高效。在城市交通规划设计中,GIS技术可以实现对空间数据的多种分析,主要包括缓冲区分析和叠合分析。在城市交通规划成果表达上,GIS对交通数据的实时分析和更新方面具有重要意义。

五、GIS在城市规划中的应用展望

因为城市规划需要综合的考虑城市人口、资源、环境、交通、教育、经济、文化、金融等各个方面的因素,所以需要参与城市规划的工作人员有较强的分析能力和信息整合能力,将获取的信息进行及时的筛选并转换成可用的形式,通过GIS城市的规划人员能够较好完成规划任务。规划人员利用GIS对交通流量、土地利用和人口数据进行分析,预测未来的道路等级;GIS可以协助城市建设规划部门进行整体的城市规划,确定城市建设区域、开发区域、交通区域等用地的具置,能够为城市的发展建设提供科学合理的参考数据。建设适合我国城市规划、建设与管理实践的数字化系统,实现全世界范围内城市规划、建设与管理工作的信息共享和业务应用,大力提高城市的信息化水平和城市管理的现代化水平;再给国家及各个机关单位提供准确及时的数据的同时,还可以为各个相关行业和企业提供权威、方便的信息服务;让数字化的信息更好地为城市建设服务,改造传统产业,推动技术进步,保证城市经济、社会、环境和科技的协调发展。

六、结语

在国家推进“智慧城市”的战略形势下,城市规划GIS系统近几年来发展很快,为城市规划技术的不断提高奠定了基础。因此,在城市规划中应用GIS技术,改善城市规划设计建设手段,探索特色规划途径,不断改进规划技术,完善规划数据信息,从根本上提高城市规划管理水平。

参考文献

[1]许光辉,靳腾飞.浅谈地理信息系统在城市规划中的发展前景[J].河南科技,2013,07:8.

[2]佟天扬,王峰.GIS技术在城市规划中的应用分析[J].门窗,2013,09:186+188.

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一、辅导员心理焦虑的成因

伴随着社会急剧的变迁和高等教育改革的推进,辅导员受到了来自社会、学校、学生等方面的挑战,因此出现不

同程度的心理焦虑现象:角色失调引发的心理困惑;整天陷入事务性工作带来的心理疲劳;辅导员职业专业化趋势带来的心理压力;客观环境及机制问题造成的心理障碍;不被社会理解与认同的心理挫折等。

1.角色焦虑

辅导员是高校介于教师和管理人员之间的特殊群体,他们不仅是学生生活的朋友,更是他们人生的导师,是学生与专业教师之间的协调者,还是学校对学生施加影响的管理者。他们往往同时扮演着多重角色,由于不同的角色存在不同的期待,因而在现实中,他们容易引起角色失调。比如当管理者角色突出时,他们往往很难与学生建立平等的伙伴关系;当朋友色彩过浓时,教师的威信又很难维持。这种情况下辅导员难以恰如其分地给自己定位,找到一个临界点以取得角色的平衡。面对角色冲突,辅导员常常倍感困惑与迷茫。虽然知道要灵活地处理各种角色,摆正自己的位置,尽量做到既能和学生打成一片,又能保持适当的距离。然而在实际操作中,却往往不知如何准确地把握这个度。尤其是当两个以上角色对立时,就更是无所适从。

2.现实焦虑

思想政治教育是育人工作的环节,大学生思想政治素质关系到学校培养人才质量的好坏。随着近些年高校的扩招,学生人数剧增,管理任务无疑加重,使得辅导员整日忙于事务性的工作,思想政治工作反而无暇顾及,学生中的一些突发性事件也时刻悬在辅导员心头,心理一直处在紧张的应激状态。以至于在辅导员中达成这样一种共识“只要不出事,什么都好说”,显然把自己绑定在“消防员”的位置上,操心学生的衣食住行几乎占据了辅导员的全部精力。

3.工作焦虑

辅导员工作既是一门科学,也是一门艺术。其工作对象是充满个性和活力的当代大学生,这无疑对辅导员的业务素质提出了全面的要求。他必须具有坚定的政治立场、扎实的理论功底、高尚的道德修养、广博的知识视野、较强的管理能力、良好的心理承受力,还要具备多才多艺的本领。对于年纪较轻,工作阅历少而且基本是从学校到学校的辅导员来讲,难免心理上准备不足,对工作的艰巨性认识不够,与现实要求无疑有一定的距离。在实际工作中,这些不足会影响到辅导员在学生中的驾驭力与影响力,进而影响思想政治工作的成效,也易产生工作焦虑。

4.人际焦虑

思想政治辅导员一般由系分管学生工作的党总支书记管理,每个辅导员负责几个年级,全系的学生管理工作是一个密不可分的整体,每个环节之间有着千丝万缕的联系,这就需要辅导员不仅要有“单兵作战”的能力,更要具备团队协作精神。如果与领导、同事间人际不和谐,不融洽,势必会出现内耗,影响工作效率,严重的还会使辅导员带情绪工作,给思想政治工作带来负面影响。

5.前途焦虑

长期以来,辅导员队伍在高校教师群体中,处于一种尴尬的境地,他们既无教学人员的中心地位,又无行政人员的政治前途。对于他们而言,更多的强调奉献与责任,却忽视了他们作为平凡人的多元化需要,许多高校对辅导员重使用轻培养。而他们对进修、晋级、职称评定等有关未来前途的实际问题更为关注。由于对辅导员的出路缺少明确的方向,使得辅导员工作积极性受到一定程度的挫伤,队伍也相对难以稳定。尤其近几年高校改革的深入以及竞争机制的引入,许多辅导员思想压力更大,对前途更是忧心忡忡。

二、辅导员对心理焦虑的自我调适

1.建立良好的自我形象,增强职业认同感

就辅导员而言,要建立健康的自我形象,就必须认同自己的职业身份。心理健康的一个标志就是个体能全身心地投入本职工作,最大限度地发挥自己的智慧和能力,并从工作中获得满足和乐趣。一个人,即使他才华横溢,如在工作中整天怨天尤人,满腹牢骚,斤斤计较,那么他也很难发挥自己的潜质,缺乏成就体验也会使他经常感到心里的压力。辅导员应该客观地了解自己,接受自己,积极地看待自己,对自己有恰如其分的评价,为自己准确定位,不为外界的评价所动,不为暂时的得失所动,善于从工作中寻找乐趣,体验自信和成就感。

2.营造良好的人际关系,为成就健康心理创设宽松的外部环境

如果人际关系紧张,个体就会缺乏安全感和归属感,并处于经常性的游离状态,容易导致焦虑的发生。要在学校中营造良好的人际关系,辅导员要善于与人沟通,以诚待人,不丧失自我的同时又不标榜清高。一旦心理有了“疙瘩”,就应尽可能的以适当的方式宣泄出来或及时找领导疏导,以尽快摆脱困境。对别人的误会与不理解,要冷静看待,并始终以大气的胸怀包容他人。

3.及时化解心理冲突,培养积极乐观的心态

辅导员自身应具备长远的眼光,充分认识到思想政治工作的重要性和神圣性,全面提高自身的职业素养。在工作中,与其整天患得患失,心神不宁,不如行动起来,扎扎实实工作,以锤炼自己的业务水平。因此,碰到前进的问题,要善于找原因,正视选择必然会失去一些东西,因而,应当机立断,一旦选择就不再瞻前顾后、患得患失。要能随时依据社会的期望与教育情境的变化,调整自己的心态,保持心理健康。

三、学校对辅导员心理焦虑的外部调适

1.强化动力机制,增强辅导员的职业满意度

发展前景是决定辅导员职业是否具有吸引力的重要因素。学校要重视调动和发挥辅导员的积极性,在保障其经济待遇和生活待遇的同时,还要关心辅导员的出路与前途问题,增加辅导员工作的吸引力。在辅导员的出路问题上,要打破以往辅导员队伍建设的封闭体系,激活用人机制,使其保持相对稳定的基础上实现合理流动。

2.强化培养机制,提高辅导员的教育管理水平和能力

高校要把使用与培养相结合,建立和完善辅导员的培养制度,设立培养专项经费,切实像重视业务学术骨干的培养一样重视辅导员的培养,像关心业务学术骨干的成长一样关心辅导员的成长,充分调动他们工作的积极性和创造性。在选聘、管理、培养和发展等方面,采取有效措施,使辅导员们工作有条件、干事有平台、发展有空间。有条件的高校,每年可招收一定数量的优秀辅导员进行硕士学位、博士课程班进修;或者组织辅导员骨干到国内外学习考察;创造条件鼓励并支持辅导员结合大学生思想政治教育的工作实践开展科学研究,不断探索和创新大学生思想政治教育的思路和办法,提高其教育管理的科学性,实现完成组织任务与提高个体素质的“双赢”。

3.优化育人机制,明确辅导员岗位职责

坚持加强队伍建设与推动全员育人相结合,既充分发挥辅导员队伍的骨干力量作用,又充分调动广大教职员工特别是青年教师的育人积极性,形成推进大学生思想政治教育的强大合力。这样,既保证辅导员的工作重心不偏移,不为庞杂的琐事所累,又要为辅导员提供实现个人价值的舞台,鼓励他们把鲜活的思想、敏捷的思路带到工作中,营造有利于培养积极向上风气的精神氛围。学生工作涉及到方方面面的工作,不能事无巨细全都压到辅导员肩上。因此,必须对辅导员进行准确定位,学校可结合实际情况明确辅导员岗位职责,制定科学的辅导员工作条例,全面把握辅导员队伍的素质要求,使辅导员工作有章可循。