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管理技術(shù)研究論文實(shí)用13篇

引論:我們?yōu)槟砹?3篇管理技術(shù)研究論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。

管理技術(shù)研究論文

篇1

1嚴(yán)格楊梅種植培育技術(shù)

1.1制定技術(shù)操作規(guī)程

依照無(wú)公害果品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)(NY5201-2004、NY/T391-2000、GB3095、GB4285、GB5084、GB8321.1-6、GB15618),制定了《峽江縣無(wú)公害楊梅生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程》,并印發(fā)至各種植戶,統(tǒng)一實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理

1.2基地選址

選擇森林生態(tài)環(huán)境良好,生物多樣性保持較好,森林茂密,空氣清新,濕度適宜,方圓3km森林覆蓋率達(dá)60%以上,土壤、空氣、水質(zhì)環(huán)境均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一級(jí)(類)標(biāo)準(zhǔn)(要求)的區(qū)域,離公路干線500m以上,遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)居民區(qū)、工礦企業(yè)、廢棄物和廢舊物資堆放地及城市生活垃圾污染源,沒(méi)有或不受污染源影響,并具有可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)區(qū)域,同時(shí)對(duì)土壤、空氣、灌溉水質(zhì)進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)。

1.3合理的施肥管理

使用無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品允許的有機(jī)肥、生物肥、專用復(fù)合肥,適當(dāng)配合使用無(wú)機(jī)肥。在生產(chǎn)過(guò)程中施肥以有機(jī)肥為主,復(fù)合肥為補(bǔ);基肥為主,追肥為補(bǔ)。幼樹(shù)期施肥以促春、夏梢,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)早出梢,迅速擴(kuò)大樹(shù)冠為目的,一年中施基肥1次,追肥2~3次,基肥以有機(jī)肥為主,如腐熟廄肥、餅肥等,追肥通常使用尿素和三元復(fù)合肥。成年結(jié)果樹(shù)每年施2~3次肥,分別為花前肥(1月下旬至2月下旬)、壯果肥(4月下旬至5月上旬)、采后肥(6月下旬至7月上旬)。花前肥以鉀肥為主,配合適量氮肥。一般株施焦泥灰15~20kg或硫酸鉀0.5~1.0kg,如花量多,可在上年11月施下,以遲效肥為主,株施草木灰或堆肥或腐熟欄肥15~20kg,加硫酸鉀0.5~1.0kg。樹(shù)勢(shì)弱的加施適量尿素。采后肥以有機(jī)肥為主,配合少量速效肥料,株施草木灰或堆肥或腐熟欄肥或餅肥2kg加焦泥灰10kg,樹(shù)勢(shì)強(qiáng)的,結(jié)果少的,可不施采后肥。壯果肥要看樹(shù)施,掛果較多的,可株施硫酸鉀1kg;對(duì)樹(shù)勢(shì)弱可根外追肥,用于快速補(bǔ)肥或補(bǔ)給微量元素,噴施時(shí)間宜選擇陰天或傍晚。一般選用噴施寶,高效復(fù)合稀土液肥等,采前40d禁止噴施任何葉面肥。

1.4整形修剪

楊梅的樹(shù)形以自然開(kāi)心形為好,樹(shù)體高度控制在3m以內(nèi),主枝3~4個(gè),主枝與主干的角度45°以上。主枝上配備不同方位的副枝3~4個(gè),副主枝上培養(yǎng)結(jié)果枝群。結(jié)果枝以5~15cm的中短結(jié)果枝結(jié)果最好。以春梢和夏梢為主要結(jié)果母枝。根據(jù)這些特性,修剪分2次進(jìn)行。第一次在采果后,即7月上、中旬進(jìn)行,促發(fā)夏梢,控制晚秋梢,加快花芽的形成,以大枝修剪整形為主,不剪小枝,鋸除頂部直立枝、交叉枝、拖地枝、密生枝。7~10月不搞修剪,以控制晚秋梢。第二次修剪要看樹(shù)勢(shì)定時(shí)進(jìn)行,對(duì)強(qiáng)樹(shù)早剪、弱樹(shù)遲剪,強(qiáng)樹(shù)在11月份剪,主要是促進(jìn)枝梢老化粗壯,增強(qiáng)花芽發(fā)育,弱樹(shù)在翌年2月下旬到3月上旬剪,過(guò)早易受凍害,過(guò)遲影響開(kāi)花,以小枝疏刪修剪為主。

1.5病蟲(chóng)害防治

嚴(yán)禁使用高毒、高殘留、具有“三致”(致癌、致畸、致突變)作用以及影響楊梅質(zhì)量的農(nóng)藥。推廣使用防治病害的農(nóng)藥主要有石硫合劑、多菌靈可濕性粉劑、“402”抗菌劑;防治蟲(chóng)害的主要有殺滅酯乳劑、潛克可濕性粉劑、機(jī)油乳劑等低毒低殘農(nóng)藥。病蟲(chóng)防治1a不超過(guò)5次,少的1~2次。關(guān)鍵是病害預(yù)防在前,蟲(chóng)害在初孵幼蟲(chóng)盛期重點(diǎn)防治。根據(jù)森林食品的要求和楊梅無(wú)果皮的特性,禁止采前40d使用任何農(nóng)藥及葉面肥,確保果品質(zhì)量達(dá)到無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

2產(chǎn)品質(zhì)量管理

2.1采摘

篇2

通常,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)由許多不同廠家的產(chǎn)品構(gòu)成,要有效地管理這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),就要求各個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品提供統(tǒng)一的管理接口,即遵循標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。這樣,一個(gè)廠家的網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)品就能方便地管理其他廠家的產(chǎn)品,不同廠家的網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)品之間還能交換管理信息。

在簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)設(shè)計(jì)時(shí),就定位在是一種易于實(shí)施的基本網(wǎng)絡(luò)管理工具。在網(wǎng)管領(lǐng)域中,它扮演了先鋒的角色,因OSI的CMIP發(fā)展緩慢同時(shí)在Internet的迅猛發(fā)展和多廠商環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)管理解決方案的驅(qū)動(dòng)下,而很快成為了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。

SNMP的管理結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的核心思想是在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上存放一個(gè)管理信息庫(kù)MIB(ManagementInformationBase),由節(jié)點(diǎn)上60(agent)負(fù)責(zé)維護(hù),管理者通過(guò)應(yīng)用層協(xié)議對(duì)這些進(jìn)行輪詢進(jìn)而對(duì)管理信息庫(kù)進(jìn)行管理。SNMP最大的特點(diǎn)就是其簡(jiǎn)單性。它的設(shè)計(jì)原則是盡量減少網(wǎng)絡(luò)管理所帶來(lái)的對(duì)系統(tǒng)資源的需求,盡量減少agent的復(fù)雜性。它的整個(gè)管理策略和體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都體現(xiàn)了這一原則。

SNMP的主要優(yōu)點(diǎn)是:

·易于實(shí)施;

·成熟的標(biāo)準(zhǔn);

·C/S模式對(duì)資源要求較低;

·廣泛適用,代價(jià)低廉。

簡(jiǎn)單性是SNMP標(biāo)準(zhǔn)取得成功的主要原因。因?yàn)樵诖笮偷?、多廠商產(chǎn)品構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,管理協(xié)議的明晰是至關(guān)重要的;但同時(shí)這又是SNMP的缺陷所在——為了使協(xié)議簡(jiǎn)單易行,SNMP簡(jiǎn)化了不少功能,如:

·沒(méi)有提供成批存取機(jī)制,對(duì)大塊數(shù)據(jù)進(jìn)行存取效率很低;

·沒(méi)有提供足夠的安全機(jī)制,安全性很差;

·只在TCP/IP協(xié)議上運(yùn)行,不支持別的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;

·沒(méi)有提供管理者與管理者之間通信的機(jī)制,只適合集中式管理,而不利于進(jìn)行分布式管理;

·只適于監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,不適于監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)本身。

針對(duì)這些問(wèn)題,對(duì)它的改進(jìn)工作一直在進(jìn)行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加強(qiáng)SNMP對(duì)網(wǎng)絡(luò)本身的管理能力。它使得SNMP不僅可管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,還能監(jiān)測(cè)局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流量等信息,1992年7月,針對(duì)SNMP缺乏安全性的弱點(diǎn),又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被稱為SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前對(duì)SNMP的各項(xiàng)改進(jìn)工作,并在保持了SNMP清晰性和易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)以外,吸取了CMIP的部分優(yōu)點(diǎn),功能更強(qiáng),安全性更好,具體表現(xiàn)為:

·提供了驗(yàn)證機(jī)制,加密機(jī)制,時(shí)間同步機(jī)制等,安全性大大提高;

·提供了一次取回大量數(shù)據(jù)的能力,效率大大提高;

·增加了管理者和管理者之間的信息交換機(jī)制,從而支持分布式管理結(jié)構(gòu),由位于中間層次(intermediate)的管理者來(lái)分擔(dān)主管理者的任務(wù),增加了遠(yuǎn)地站點(diǎn)的局部自主性。

·可在多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上運(yùn)行,如OSI、AppleTalk和IPX等,適用多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(但它的缺省網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仍是UDP)。

·擴(kuò)展了管理信息結(jié)構(gòu)的很多方面。特別是對(duì)象類型的定義引入了幾種新的類型。另外還規(guī)范了一種新的約定用來(lái)創(chuàng)建和刪除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。

·定義了兩種新的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request協(xié)議數(shù)據(jù)單元允許檢索大數(shù)據(jù)塊(largedatablocks),不必象SNMP那樣逐項(xiàng)(itembyitem)檢索;Inform-Request協(xié)議數(shù)據(jù)單元允許在管理者之間交換陷阱(tran)信息。

CMIP協(xié)議是在OSI制訂的網(wǎng)絡(luò)管理框架中提出的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。CMIP與SNMP一樣,也是由管理者、、管理協(xié)議與管理信息庫(kù)組成。

CMIP是基于面向?qū)ο蟮墓芾砟P偷摹_@個(gè)管理模型表示了封裝的資源并標(biāo)準(zhǔn)化了它們所提供的接口。如圖2所示了四個(gè)主要的元素:

·系統(tǒng)管理應(yīng)用進(jìn)程是在擔(dān)負(fù)管理功能的設(shè)備(服務(wù)器或路由器等〕中運(yùn)行的軟件:

·管理信息庫(kù)MIB是一組從各個(gè)接點(diǎn)收集來(lái)的與網(wǎng)絡(luò)管理有關(guān)的數(shù)據(jù);

·系統(tǒng)管理應(yīng)用實(shí)體(systemmanagementapplicationentities)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理工作站間的管理信息的交換,以及與網(wǎng)絡(luò)中其它接點(diǎn)之間的信息交換;

·層管理實(shí)體(layermanagemententities)表示在OSI體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必要的邏輯。

CMIP模型也是基于C/S結(jié)構(gòu)的。客戶端是管理系統(tǒng),也稱管理者,發(fā)起操作并接收通知;服務(wù)器是被管系統(tǒng),也稱,接收管理指令,執(zhí)行命令并上報(bào)事件通知。一個(gè)CMIP操作臺(tái)(console)可以和一個(gè)設(shè)備建立一個(gè)會(huì)話,并用一個(gè)命令就可以下載許多不同的信息。例如,可以得到一個(gè)設(shè)備在一段特定時(shí)間內(nèi)所有差錯(cuò)統(tǒng)計(jì)信息。

CMIP采用基于事件而不是基于輪詢的方法來(lái)獲得網(wǎng)絡(luò)組件的相關(guān)數(shù)據(jù)。

CMIP已經(jīng)得到主要廠商,包括IBM、HP及AT&T的支持。用戶和廠商已經(jīng)認(rèn)識(shí)到CMIP在企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域是一個(gè)比較好的選擇。它能夠滿足企業(yè)級(jí)網(wǎng)管對(duì)橫跨多個(gè)管理域的對(duì)等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特別適合對(duì)要求提供集中式管理的樹(shù)狀系統(tǒng),尤其是對(duì)電信網(wǎng)(telecommunicationsnetwork)的管理。這就是下面提到的電信管理網(wǎng)。

二、電信管理網(wǎng)TMN

電信管理網(wǎng)TMN是國(guó)際電聯(lián)ITU-T借鑒0SI中有關(guān)系統(tǒng)管理的思想及技術(shù),為管理電信業(yè)務(wù)而定義的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),TMN基于OSI系統(tǒng)管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在電信領(lǐng)域的應(yīng)用中有所發(fā)展.它使得網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與電信網(wǎng)在標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)下,按照標(biāo)準(zhǔn)的接口和標(biāo)準(zhǔn)的信息格式交換管理信息,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能與電信功能分離。網(wǎng)絡(luò)管理者可以從有限的幾個(gè)管理節(jié)點(diǎn)管理電信網(wǎng)絡(luò)中分布的電信設(shè)備。

國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)在M.3010建議中指出,電信管理網(wǎng)的基本概念是提供一個(gè)有組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以取得各種類型的操作系統(tǒng)(OSs)之間、操作系統(tǒng)與電信設(shè)備之間的互連。它采用商定的具有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和信息的接口進(jìn)行管理信息交換的體系結(jié)構(gòu)。提出TMN體系結(jié)構(gòu)的目的是支撐電信網(wǎng)和電信業(yè)務(wù)的規(guī)劃、配置、安裝、操作及組織。

電信管理網(wǎng)TMN的目的是提供一組標(biāo)準(zhǔn)接口,使得對(duì)網(wǎng)絡(luò)的操作、管理和維護(hù)及對(duì)網(wǎng)絡(luò)單元的管理變得容易實(shí)現(xiàn),所以,TMN的提出很大程度上是為了滿足網(wǎng)管各部分之間的互連性的要求。集中式的管理和分布式的處理是TMN的突出特點(diǎn)。

ITU-T從三個(gè)方面定義了TMN的體系結(jié)構(gòu)(Architecture),即功能體系結(jié)構(gòu)(FunctionalArchitecture),信息體系結(jié)構(gòu)(InformationArchitecture)和物理體系結(jié)構(gòu)(PhysicalArchitecture)。它們分別體現(xiàn)在管理功能塊的劃分、信息交互的方式和網(wǎng)管的物理實(shí)現(xiàn)。我們按TMN的標(biāo)準(zhǔn)從這三個(gè)方面出發(fā),對(duì)TMN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

功能體系結(jié)構(gòu)是從邏輯上描述TMN內(nèi)部的功能分布。引入了一組標(biāo)準(zhǔn)的功能塊(Functionalblock)和可能發(fā)生信息交換的參考點(diǎn)(referencepoints)。整個(gè)TMN系統(tǒng)即是各種功能塊的組合。

信息體系結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)方面:管理信息模型和管理信息交換。管理信息模型是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源及其所支持的管理活動(dòng)的抽象表示,網(wǎng)絡(luò)管理功能即是在信息模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。管理信息交換主要涉及到TMN的數(shù)據(jù)通信功能和消息傳遞功能,即各物理實(shí)體和功能實(shí)體之間的通信。

物理體系結(jié)構(gòu)是為實(shí)現(xiàn)TMN的功能所需的各種物理實(shí)體的組織結(jié)構(gòu)。TMN功能的實(shí)現(xiàn)依賴于具體的物理體系結(jié)構(gòu),從功能體系結(jié)構(gòu)到物理體系結(jié)構(gòu)存在著映射關(guān)系。物理體系結(jié)構(gòu)隨具體情況的不同而千差萬(wàn)別。在物理體系結(jié)構(gòu)和功能體系結(jié)構(gòu)之間有一定的映射關(guān)系。物理體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)物理塊實(shí)現(xiàn)了功能體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)功能塊,一個(gè)接口實(shí)現(xiàn)了功能體系結(jié)構(gòu)中的一組參考點(diǎn)。

仿照OSI網(wǎng)絡(luò)分層模型,ITU-T進(jìn)一步在TMN中引入了邏輯分層。如圖3所示:

TMN的邏輯分層是將管理功能針對(duì)不同的管理對(duì)象映射到事務(wù)管理層BML(BusinessManagementLayer),業(yè)務(wù)管理層SML(ServiceManagementLayer),網(wǎng)絡(luò)管理層NML(NetworkManagementLayer)和網(wǎng)元管理層EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的網(wǎng)元層NEL(NetworkElementLayer),就構(gòu)成了TMN的邏輯分層體系結(jié)構(gòu)。從圖2-6可以看到,TMN定義的五大管理功能在每一層上都存在,但各層的側(cè)重點(diǎn)不同。這與各層定義的管理范圍和對(duì)象有關(guān)。

三、TMN開(kāi)發(fā)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)工具

1.利用TMN的開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)TMN的必要性

TMN的信息體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用OSI系統(tǒng)管理的原則,引入了管理者和的概念,強(qiáng)調(diào)在面向事物處理的信息交換中采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)。如前所述,TMN是高度強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò),故基于TMN標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā),其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求嚴(yán)格復(fù)雜,使得TMN的實(shí)施成為一項(xiàng)具有難度和挑戰(zhàn)性的工作;再加上OSI系統(tǒng)管理專業(yè)人員的相對(duì)缺乏,因此,工具的引入有助于簡(jiǎn)化TMN的開(kāi)發(fā),提高開(kāi)發(fā)效率。目前比較流行的基于TMN標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平臺(tái)和DSET的DSG及其系列工具。這些平臺(tái)可以用于開(kāi)發(fā)全方位的TMN管理者和應(yīng)用,大大降低TMN/Q3應(yīng)用系統(tǒng)的編程復(fù)雜性,并且使之符合開(kāi)放系統(tǒng)互連(OSI)網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)包括高級(jí)信息模型定義語(yǔ)言GDM0,OSI標(biāo)準(zhǔn)信息傳輸協(xié)議CMIP,以及抽象數(shù)據(jù)類型定義語(yǔ)言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具備以上功能外,還具有獨(dú)立于硬件平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。下面將比較詳細(xì)論述DSET的TMN開(kāi)發(fā)工具及其在TMN開(kāi)發(fā)中的作用。

2.DSET的TMN開(kāi)發(fā)工具的基本組成

DSET的TMN開(kāi)發(fā)工具從功能上來(lái)講可以構(gòu)成一個(gè)平臺(tái)和兩大工具箱。一個(gè)平臺(tái):分布式系統(tǒng)生成器DSG(DistributedSystemGenerator);兩個(gè)工具箱:管理者工具箱和工具箱。

分布式系統(tǒng)生成器DSG

DSG是用于頂層TCP/IP、OSI和其它協(xié)議上構(gòu)筑分布式并發(fā)系統(tǒng)的高級(jí)對(duì)象請(qǐng)求0RB。DSG將復(fù)雜的通信基礎(chǔ)設(shè)施和面向?qū)ο蠹夹g(shù)相結(jié)合,提供構(gòu)筑分布式計(jì)算的軟件平臺(tái)。通信基礎(chǔ)設(shè)施支持分布式計(jì)算中通信域的通信要求。如圖4所示,它提供了四種主要的服務(wù):透明遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用和消息傳遞、抽象數(shù)據(jù)服務(wù)及命名服務(wù)。借助于并發(fā)的面向?qū)ο罂蚣埽粋€(gè)復(fù)雜的應(yīng)用可以分解成一組相互通信的并發(fā)對(duì)象worker,除了支持例如類和多重繼承等重要的傳統(tǒng)面向?qū)ο筇卣魍猓瑸榱藰?gòu)筑新的worker類,DSG也支持分布式對(duì)象。在一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)中,一個(gè)worker可以和其它worker進(jìn)行通信,而不必去關(guān)心它們所處的物理位置。

DSG提供給用戶用以開(kāi)發(fā)應(yīng)用的構(gòu)造塊(buildingblock)稱為worker。一個(gè)worker可以有自己的控制線程,也可以和別的線程共享一個(gè)控制線程,每個(gè)Worker都有自己的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP(ServiceAccessPoint),通過(guò)SAP與其它worker通信。Worker是事件驅(qū)動(dòng)的。在Worker內(nèi)部,由有限狀態(tài)機(jī)FSM(FiniteStateMachine〕定義各種動(dòng)作及處理例程,DSG接受外部事件并分發(fā)到相應(yīng)的動(dòng)作處理例程進(jìn)行處理。如圖5所示,獨(dú)占線程的此worker有三個(gè)狀態(tài),兩個(gè)SAPs,并且每個(gè)SAP的消息隊(duì)列中都有兩個(gè)事件。DSG環(huán)境通過(guò)將這些事件送到相應(yīng)的事件處理程序中來(lái)驅(qū)動(dòng)worker的有限狀態(tài)機(jī)。

Worker是分布式的并發(fā)對(duì)象,DSG用它來(lái)支持面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn),如:類,繼承等等。Worker由workerclass定義。Worker可以根據(jù)需要由應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)創(chuàng)建。在一個(gè)UNIX進(jìn)程中可以創(chuàng)建的Worker個(gè)數(shù)僅受內(nèi)存的限制。

管理者工具箱由ASN.C/C++編譯器、CMIP/ROSE協(xié)議和管理者代碼生成器MCG構(gòu)成,如圖6所示。

其中的CMIP/ROSE協(xié)議提供全套符合Q3接口選用的OSI七層協(xié)議棧實(shí)施。由于TMN在典型的電信環(huán)境中以面向?qū)ο蟮男畔⒛P涂刂坪凸芾砦锢碣Y源,所有被管理的資源均被抽象為被管對(duì)象(M0),被管理系統(tǒng)中的幫助管理者通過(guò)MO訪問(wèn)被管理資源,又根據(jù)ITU-TM.3010建議:管理者與之間通過(guò)Q3接口通信。為此管理者必須產(chǎn)生與通信的CMIP請(qǐng)求。管理者代碼生成器讀取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),創(chuàng)立代碼模板來(lái)為每個(gè)被定義的MO類產(chǎn)生CMIP請(qǐng)求和CMIP響應(yīng)。由于所有CMIP數(shù)據(jù)均由ASN.1符號(hào)定義,而上層管理應(yīng)用可能采用C/C++,故管理者應(yīng)用需要包含ASN.1數(shù)據(jù)處理代碼,管理者工具箱中的ASNC/C++編譯器提供ASN.1數(shù)據(jù)到C/C++語(yǔ)言的映射,并采用“預(yù)處理技術(shù)“生成ASN.1數(shù)據(jù)的低級(jí)代碼,可見(jiàn)利用DSET工具用戶只需編寫網(wǎng)管系統(tǒng)的信息模型和相關(guān)的抽象數(shù)據(jù)類型定義文件,然后利用DSET的ASNC/C++編譯器,管理者代碼生成器即可生成管理者部分代碼框架。

工具箱包括可硯化生成器VAB、CMIP翻譯器、ASN.C/C++Toolkit,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7。用來(lái)開(kāi)發(fā)符合管理目標(biāo)定義指南GDMO和通用管理信息協(xié)議CMIP規(guī)定的應(yīng)用.使用DSET獨(dú)具特色的工具箱的最大的好處就是更快、更容易地進(jìn)行應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。DSET在應(yīng)用的開(kāi)發(fā)上為用戶做了大量的工作。

一個(gè)典型的GDMO/CM1P應(yīng)用包括三個(gè)代碼模塊:

·、MIT、MIB的實(shí)施

·被管理資源的接口代碼

·后端被管理資源代碼

第一個(gè)模塊用于處理與MO實(shí)施。工具箱通過(guò)對(duì)過(guò)濾、特性處理、MO實(shí)例的通用支持,自動(dòng)構(gòu)作這一個(gè)模塊。DSET的這一部分做得相當(dāng)完善,用戶只需作少量工作即可完成本模塊的創(chuàng)建。對(duì)于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed這些CMIP請(qǐng)求,第一個(gè)模塊中包含有缺省的處理代碼框架。這些缺省代碼都假定管理者的CMIP請(qǐng)求只與MO打交道。為了適應(yīng)不同用戶的需求,DSET工具箱又提供在缺省處理前后調(diào)用用戶程序的接入點(diǎn)(稱為Userhooks)。當(dāng)某CMIP請(qǐng)求需與實(shí)際被管資源或數(shù)據(jù)庫(kù)打交道時(shí),用戶可在相應(yīng)的PRE-或POST-函數(shù)中加入自己的處理代碼。例如,當(dāng)你需要在二層管理應(yīng)用中發(fā)CMIP請(qǐng)求,需望獲取實(shí)際被管資源的某屬性,而該屬性又不在相應(yīng)MO中時(shí)你只需在GDMO預(yù)定義模板中為此屬性定義一PRE-GET函數(shù),并在你自己的定制文件中為此函數(shù)編寫從實(shí)際被管設(shè)備取到該屬性值的代碼即可。DSET的Agent代碼在執(zhí)行每個(gè)CMIP請(qǐng)求前都要先檢查用戶是否在GDMO預(yù)定義文件中為此清求定義了PRE-函數(shù),若是,則光執(zhí)行PRE-函數(shù),并根據(jù)返回值決定是否執(zhí)行缺省處理(PRE-函數(shù)返回D-OK則需執(zhí)行缺省處理,否則Agent向管理者返回正確或錯(cuò)誤響應(yīng))。同樣當(dāng)Agent執(zhí)行完缺省處理函數(shù)時(shí),也會(huì)檢查用戶是否為該請(qǐng)求定義了POST-函數(shù),若是則繼續(xù)執(zhí)行POST-函數(shù)。至于Agent與MO之間具體是如何實(shí)現(xiàn)通信的,用戶不必關(guān)心,因?yàn)镈SET已為我們實(shí)現(xiàn)了。用戶只需關(guān)心需要與設(shè)備交互的那一部分CMIP請(qǐng)求,為其定制PRE-/POST函數(shù)即可。

第二個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)MO與實(shí)際被管資源的通信。它的實(shí)現(xiàn)依賴于分布式系統(tǒng)生成器DSG所提供“網(wǎng)關(guān)處理單元”(gateway)、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用(RPC)與消息傳遞機(jī)制及MSL語(yǔ)言編譯器。通信雙方的接口定義由用戶在簡(jiǎn)化的ROSE應(yīng)用中定義,在DSG中也叫環(huán)境,該環(huán)境定義了雙方的所有操作和相關(guān)參數(shù)。DSG的CTX編譯器編譯CTX格式的接口定義并生成接口表。DSG的MSL語(yǔ)言編譯器用以編譯分布式對(duì)象類的定義并生成事件調(diào)度表。采用DSG的網(wǎng)關(guān)作為MO與實(shí)際被管資源間的通信橋梁,網(wǎng)關(guān)與MO之間通過(guò)定義接口定義文件及各自的MSL文件即可實(shí)現(xiàn)通信,網(wǎng)關(guān)與被管設(shè)備之間采用設(shè)備所支持的通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行通信,例如采用TCP/IP協(xié)議及Socket機(jī)制實(shí)現(xiàn)通信。

第三個(gè)模塊對(duì)被管理資源進(jìn)行實(shí)際處理。這一模塊根據(jù)第二個(gè)模塊中定義的網(wǎng)關(guān)與被管設(shè)備間的通信機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn),與工具沒(méi)有多大聯(lián)系。

四、TMN開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

電信管理網(wǎng)技術(shù)蘊(yùn)含了當(dāng)今電信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和軟件開(kāi)發(fā)的最新技術(shù),如OSI開(kāi)放系統(tǒng)互連技術(shù)、OSI系統(tǒng)管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及分布式處理、面向?qū)ο蟮能浖こ谭椒ㄒ约案咚贁?shù)據(jù)通信技術(shù)等。電信管理網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有巨大的挑戰(zhàn)性。

工具的引入很大程度上減輕了TMN的開(kāi)發(fā)難度。留給開(kāi)發(fā)人員的最艱巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模問(wèn)題。

Q3接口是TMN接口的“旗艦”,Q3接口包括通信模型和信息模型兩個(gè)部分,通信模型(0SI系統(tǒng)管理)的規(guī)范制定的十分完善,并且工具在這方面所作的工作較多,因此,當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)各種不同管理業(yè)務(wù)的TMN系統(tǒng)時(shí),主要是采用一定的方法學(xué),遵循一定的指導(dǎo)原則,針對(duì)不同電信領(lǐng)域的信息建模問(wèn)題。

為什么說(shuō)建模是TMN開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)呢?從管理的角度而言,在那些先有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(或事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)),后有設(shè)備的情況下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七號(hào)信令網(wǎng)的TMN系統(tǒng)存在這樣的信息模型標(biāo)準(zhǔn)。但即使這樣,在這些TMN系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程,有可能由于管理需求的不同而對(duì)這些模型進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化。在那些先有設(shè)備而后才有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(或事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn))的設(shè)備,而且有的電信設(shè)備就無(wú)標(biāo)準(zhǔn)而言,由于不同廠家的設(shè)備千差萬(wàn)別,這種一致性的信息模型的制定是非常困難的。

例如,近年來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU-T)、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織(ETSI)、網(wǎng)絡(luò)管理論壇(NMF)和ATM論壇等相繼頒布了一些Q3信息模型。但至今沒(méi)有一個(gè)完整的穩(wěn)定的交換機(jī)網(wǎng)元層的Q3信息模型。交換機(jī)的Q3信息模型提供了交換機(jī)網(wǎng)元的一個(gè)抽象的、一般的視圖,它應(yīng)當(dāng)包含交換機(jī)的管理的各個(gè)方面。但這是不可能的。因?yàn)殡S著電信技術(shù)的不斷發(fā)展,交換機(jī)技術(shù)也在不斷的發(fā)展,交換機(jī)的類型不斷增加,電信業(yè)務(wù)不斷的引入。我們很難設(shè)計(jì)一個(gè)能夠兼容未來(lái)交換機(jī)的信息模型。如今的交換機(jī)已不再是僅僅提供電話的窄帶業(yè)務(wù),而且也提供象ISDN這樣的寬帶業(yè)務(wù)。交換機(jī)趨向?qū)拵д瓗б惑w化發(fā)展,因此交換機(jī)的Q3信息模型是很復(fù)雜的,交換機(jī)Q3信息建模任務(wù)是很艱巨的。

五、TMN管理者和的開(kāi)發(fā)

下面結(jié)合我們的開(kāi)發(fā)工作,探討一下TMN管理者和的開(kāi)發(fā)。

1.管理者的開(kāi)發(fā)

基于OSI管理框架的管理者的實(shí)施通常被認(rèn)為是很困難的事,通常,管理者可以劃分為三個(gè)部分。第一部分是位于人機(jī)之間的圖形用戶接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人員的命令和輸入并按照一種統(tǒng)一的格式傳送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服務(wù),例如故障管理,性能管理、配置管理、記費(fèi)管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到來(lái)GUI的操作命令,管理功能必須調(diào)用第三部分——CMSIAPI來(lái)發(fā)送CMIP請(qǐng)求到。CMISAPI為管理者提供公共管理信息服務(wù)支持。

大多數(shù)的網(wǎng)管應(yīng)用是基于UNIX平臺(tái)的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window來(lái)開(kāi)發(fā)的,那么GUI和管理功能之間的接口就不存在了,從實(shí)際編程的的角度看,GUI和管理功能都在同一個(gè)進(jìn)程中。

上面的管理者實(shí)施方案盡管有許多優(yōu)點(diǎn),但也存在著不足。首先是費(fèi)用昂貴。所有的管理工作站都必須是X終端,服務(wù)器必須是小型機(jī)或大型機(jī)。這種方案比采用PC機(jī)作客戶端加上UNIX服務(wù)器的方案要昂貴得多。其次,擴(kuò)展性不是很好,不同的管理系統(tǒng)的范圍是不同的,用戶的要求也是不一樣的,不是所有的用戶都希望在X終端上來(lái)行使管理職責(zé)。因此,PC機(jī)和調(diào)終端都應(yīng)該向用戶提供。最后由于X-Window的開(kāi)發(fā)工具比在PC機(jī)上的開(kāi)發(fā)工具要少得多。因此最終在我們的開(kāi)發(fā)中,選擇了PC機(jī)作為管理工作站,SUNUltral作為服務(wù)器。

在實(shí)際工作中我們將管理者劃分為兩個(gè)部分——管理應(yīng)用(managementapplication)和管理者網(wǎng)關(guān)(managergateway)。如圖8所示。

管理應(yīng)用向用戶提供圖形用戶接口GUI并接受用戶的命令和輸入,按照定義好的消息格式送往管理者網(wǎng)關(guān),由其封裝成CMIP請(qǐng)求,調(diào)用CMISAPI發(fā)往。同時(shí),管理者網(wǎng)關(guān)還要接收來(lái)自的響應(yīng)消息和事件報(bào)告并按照一定的消息格式送往管理應(yīng)用模塊。

但是這種方案也有缺點(diǎn)。由于管理應(yīng)用和管理者網(wǎng)關(guān)的分離,前者位于PC機(jī)上,后者位于Ultral工作站上。它們之間的相互作用須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)完成。它們之間的接口不再是一個(gè)參考點(diǎn)(ReferencePoint),而是一個(gè)物理上的接口,在電信管理網(wǎng)TMN中稱為F接口。迄今為止ITU-T一直沒(méi)能制定出有關(guān)F接口的標(biāo)準(zhǔn),這一部分工作留給了TMN的開(kāi)發(fā)者。鑒于此,我們制定了管理應(yīng)用和管理者網(wǎng)關(guān)之間通信的協(xié)議。

在開(kāi)發(fā)中,我們選擇了PC機(jī)作為管理工作站,SUNUltral作為我們的管理者網(wǎng)關(guān)。所有的管理應(yīng)用都在PC機(jī)上。開(kāi)發(fā)人員可以根據(jù)各自的喜好來(lái)選擇不同開(kāi)發(fā)工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者網(wǎng)關(guān)執(zhí)行部分的管理功能并調(diào)用CMISAPI來(lái)發(fā)送CMIP請(qǐng)求,接收來(lái)自的響應(yīng)消息和事件報(bào)告并送往相應(yīng)的管理應(yīng)用。

管理者網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過(guò)編譯信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)獲得的。它基于DSG環(huán)境的。管理者網(wǎng)關(guān)必須完成下列轉(zhuǎn)換:

數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換:GUI中的數(shù)據(jù)類型與ASN.1描述的數(shù)據(jù)類型之間的相互轉(zhuǎn)換;

消息格式轉(zhuǎn)換:GUI和管理者網(wǎng)關(guān)之間的消息格式與CMIP格式之間的相互轉(zhuǎn)換;

協(xié)議轉(zhuǎn)換:TCP/IP協(xié)議與OSI協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。

這意味著管理者網(wǎng)關(guān)接收來(lái)自管理應(yīng)用的消息。將其轉(zhuǎn)換為ASN.1的數(shù)據(jù)格式,并構(gòu)造出CMIS的參數(shù),調(diào)用CMISAPI發(fā)送CMIP請(qǐng)求。反過(guò)來(lái),管理者收到來(lái)自的消息,解讀CMIS參數(shù),構(gòu)造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者網(wǎng)關(guān)之間的消息格式是由我們自己定義的。由于管理應(yīng)用的復(fù)雜性,消息格式的制定參考了CMIS的參數(shù)定義和ASN.1的數(shù)據(jù)類型。

管理者網(wǎng)關(guān)是采用多線程(multi-thread)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.的開(kāi)發(fā)

的結(jié)構(gòu)如圖9所示。

為了使部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化和簡(jiǎn)單化,將agent分成兩大模塊——通用模塊和MO模塊——進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。如圖所示,通用agent向下只與MO部分直接通信,而不能與被管資源MR直接進(jìn)行通信及操作,即通用agent將manager發(fā)來(lái)的CMIP請(qǐng)求解析后投遞給相應(yīng)的M0,并從MO接收相應(yīng)的應(yīng)答信息及其它的事件報(bào)告消息。

的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),分為八個(gè)步驟進(jìn)行agent的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),這八個(gè)步驟是:

第一步:對(duì)信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。特別是對(duì)信息模型中對(duì)象類和其中各種屬性清晰的認(rèn)識(shí)和理解,對(duì)于實(shí)際的TMN系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其信息模型可能很復(fù)雜,其中對(duì)象類在數(shù)量上可能很多。也就是說(shuō),在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)agent之前,必須作到對(duì)MO心中有數(shù)。

第二步:被管對(duì)象MO的定制。這一部分是agent設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵部分,工具對(duì)這方面的支持也不是很多,特別是涉及到MO與MR之間的通信,更為復(fù)雜,故將MO專門作為一個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)MO和MR之間的通信以及數(shù)據(jù)和消息格式的轉(zhuǎn)換問(wèn)題,利用網(wǎng)關(guān)原理設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)解決。

第三步:創(chuàng)建內(nèi)置的M0。所謂內(nèi)置MO就是指在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),已經(jīng)存在的物理實(shí)體的抽象。為了保證能對(duì)這些物理實(shí)體進(jìn)行管理,必須將這些被管對(duì)象的各種固有的屬性值和操作預(yù)先加以定義。

第四步:創(chuàng)建外部服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP。如前所述,TMN系統(tǒng)中各個(gè)基于分布式處理的worker之間通過(guò)SAP進(jìn)行通信,所以要為agent與管理者manager之間、agent與網(wǎng)關(guān)之間創(chuàng)建SAP。

第五步:SAP同內(nèi)置MO的捆綁注冊(cè)。由于在TMN系統(tǒng)中,agent的所有操作是針對(duì)MO的,即所有的CMIP請(qǐng)求經(jīng)解析后必須送到相應(yīng)的M0,而基于DSG平臺(tái)的worker之間的通信是通過(guò)SAP來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因而,在系統(tǒng)處理過(guò)程中,當(dāng)進(jìn)行信息的傳輸時(shí),必須知道相應(yīng)MO的SAP,所以,在agent的設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須為內(nèi)置MO注冊(cè)某一個(gè)SAP。

第六步:agent配置。對(duì)agent中有些參數(shù)必須加以配置和說(shuō)明。如隊(duì)列長(zhǎng)度、流量控制門限值、agent處理單元組中worker的最大/最小數(shù)目。報(bào)告的處理方式、同步通信方式中超時(shí)門限等。

第七步:agent用戶函數(shù)的編寫,如agentworker初始化函數(shù)、子函數(shù)等的編寫。

第八步:將所有函數(shù)編譯,連接生成可運(yùn)行的agent。

MO模塊是agent設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要而又復(fù)雜的部分。這是由于,一方面工具對(duì)該部分的支持不是很多:另一方面,用戶的大部分處理函數(shù)位于這一部分;最主要的還在于它與被管資源要跨平臺(tái),在不同的環(huán)境下進(jìn)行通信。MO模塊的設(shè)計(jì)思想是在MO和MR之間設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)關(guān)(gateway),來(lái)實(shí)現(xiàn)兩者之間的消息、數(shù)據(jù)、協(xié)議等轉(zhuǎn)換。

MO部分的主要功能是解析,執(zhí)行來(lái)自管理者的CMIP請(qǐng)求,維持各MO的屬性值同被管資源的一致性,生成CMIP請(qǐng)求結(jié)果,并上報(bào)通用agent模塊,同時(shí)與MR通信,接收和處理來(lái)自MR的事件報(bào)告信息,并轉(zhuǎn)發(fā)給通用agent。

MO部分有大量的用戶定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用戶自己去定制。用戶定制分為兩大類;

第一類是PRE-/POST-函數(shù)。PRE-/POST-函數(shù)的主要功能是在agent正式處理CMIP請(qǐng)求之前/之后與被管資源打交道,傳送數(shù)據(jù)到MR或從MR獲取數(shù)據(jù)并做一些簡(jiǎn)單的處理。通過(guò)對(duì)這些PRE-/POST-函數(shù)的執(zhí)行,可以確保能夠真實(shí)地反映出被管資源的運(yùn)行狀態(tài)。PRE-/POST-函數(shù)分為兩個(gè)層次:MO級(jí)別和屬性級(jí)別。MO級(jí)別層次較高,所有對(duì)該對(duì)象類的CMIP操作都會(huì)調(diào)用MO級(jí)別的PRE-/POST-函數(shù)。屬性級(jí)別層次低,只有對(duì)該屬性的CMIP操作才會(huì)調(diào)用這些函數(shù)。DSET工具只提供了PRE-/POST-函數(shù)的人口參數(shù)和返回值,具體的代碼需要完全由用戶自己編寫。由于agent與被管資源有兩種不同的通信方式,不同的方式會(huì)導(dǎo)致不同的編程結(jié)構(gòu)和運(yùn)行效率,如果是同步方式,編程較為簡(jiǎn)單,但會(huì)阻塞被管資源,適合于由大量數(shù)據(jù)返回的情況。異步方式不會(huì)阻塞被管資源,但編程需要作特殊處理,根據(jù)不同的返回值做不同的處理,適合于數(shù)據(jù)不多的情況,在選擇通信方式時(shí)還要根據(jù)MO的實(shí)現(xiàn)方式來(lái)確定。比如,MO若采用Doer來(lái)實(shí)現(xiàn),則只能用同步方式。

第二類是動(dòng)作、事件報(bào)告和通知的處理,動(dòng)作的處理相對(duì)比較容易,只需考慮其通信方式采用同步還是異步方式。對(duì)事件報(bào)告和通知的處理比較復(fù)雜。首先,需要對(duì)事件進(jìn)行分類,對(duì)不同類別的事件采用不同的處理方法,由哪一個(gè)事件前向鑒別器EFD(EventForwardingDiscriminator)來(lái)處理等等。比如,告警事件的處理就可以單獨(dú)成為一類。其次,對(duì)每一類事件需要確定相應(yīng)的EFD的條件是什么,哪些需要上報(bào)管理應(yīng)用,哪些不需要。是否需要記入日志,這些日志記錄的維護(hù)策略等等。

除了這兩類定制外,MO也存在著優(yōu)化問(wèn)題。比如MO用worker還是Doer來(lái)實(shí)現(xiàn),通信方式采用同步還是異步,面向連接還是無(wú)連接等等,都會(huì)影響整個(gè)的性能。

如果MO要永久存儲(chǔ),我們采用文件方式。因?yàn)槟壳癉SET的工具只支持Versant、ODI這兩種面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)OODBMS,對(duì)于0racle,Sybase等數(shù)據(jù)庫(kù)的接口還需要用戶自己實(shí)現(xiàn)。MO定制的工作量完全由信息模型的規(guī)模和復(fù)雜程度決定,一個(gè)信息模型的對(duì)象類越多,對(duì)象之間的關(guān)系越復(fù)雜(比如一個(gè)對(duì)象類中的屬性改變會(huì)影響別的類),會(huì)導(dǎo)致定制工作的工作量和復(fù)雜程度大大增加。

者agent在執(zhí)行管理者發(fā)來(lái)的CMIP請(qǐng)求時(shí)必須保持與被管資源MR進(jìn)行通信,將manager傳送來(lái)的消息和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給MR,并要從MR獲取必要的數(shù)據(jù)來(lái)完成其操作,同時(shí),它還要接收來(lái)自MR的事件報(bào)告,并將這些事件上報(bào)給manager。

由上述可知,與被管資源MR之間的通信接口實(shí)際上是指MO與MR之間的通信接口。大部分MO是對(duì)實(shí)際被管資源的模擬,這些MO要與被管資源通信。若讓這些MO直接與被管資源通信,則存在以下幾個(gè)方面的弊端:

·由于MO模塊本身不具備錯(cuò)誤信息檢測(cè)功能(當(dāng)然也可在此設(shè)計(jì)該項(xiàng)功能,但增加了MO模塊的復(fù)雜性),如果將上向發(fā)來(lái)的所有信息(包括某些不恰當(dāng)?shù)男畔ⅲ┤哭D(zhuǎn)發(fā)給MR,不僅無(wú)此必要,而且增加了數(shù)據(jù)通信量;同理MR上發(fā)的信息也無(wú)必要全部發(fā)送給MO。

·當(dāng)被管資源向MO發(fā)消息時(shí),由于MIT對(duì)于被管資源來(lái)說(shuō)是不可知的,被管資源不能確定其相應(yīng)MO在MIT中所處的具置,從而也就無(wú)法將其信息直接送到相應(yīng)的MO,因而只能采用廣播方式發(fā)送信息。這樣一來(lái),每當(dāng)有消息進(jìn)入MO模塊時(shí),每個(gè)MO都要先接收它,然后對(duì)此消息加以判斷,看是否是發(fā)給自己的。這樣一方面使編程復(fù)雜化,使軟件系統(tǒng)繁雜化,不易控制,調(diào)試?yán)щy;另一方面也使通信開(kāi)銷增大。

·MO直接與被管資源通信,使得系統(tǒng)在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,為此,采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中中網(wǎng)關(guān)(gateway)的思想,在MO與被管資源建立一個(gè)網(wǎng)關(guān),即用一個(gè)gatewayworker作為MO與被管資源通信的媒介。網(wǎng)關(guān)在的進(jìn)程處理中起到聯(lián)系被管資源與MO之間的“橋梁”作用。

六、總結(jié)與展望

篇3

根據(jù)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行的回歸結(jié)果來(lái)看,水泥土的粘聚力c與其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu大致呈線性關(guān)系,回歸方程式如下:

c=0.18849+0.17043fcu(R=0.93761,S=0.07862,N=12,P<0.001)

擬合結(jié)果如下圖所示:

圖2—10粘聚力—抗壓強(qiáng)度曲線圖

第五節(jié)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)水泥土抗壓強(qiáng)度影響因素的分析

室內(nèi)配比試驗(yàn)?zāi)康氖窍Mㄟ^(guò)對(duì)試驗(yàn)資料的分析,了解各種影響因素與抗壓強(qiáng)度之間的內(nèi)在規(guī)律性,來(lái)指導(dǎo)粉噴樁的設(shè)計(jì)及施工。以往的做法是對(duì)樣本值進(jìn)行多元線性回歸建立經(jīng)驗(yàn)公式,然而,這一過(guò)程存在諸多問(wèn)題。摻入比、含水量等因素與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系無(wú)疑是非線性的,用線性模型來(lái)擬合非線性關(guān)系,效果是不能令人滿意的,這一點(diǎn)可以通過(guò)模型的適合性檢驗(yàn)和殘差分析得到反映;就線性模型本身而言,其應(yīng)用范圍的狹小和局限性,是顯而易見(jiàn)的。鑒于水泥土自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和對(duì)其加固機(jī)理的研究尚待進(jìn)一步深入,用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)工具模擬上述非線性過(guò)程,建模相當(dāng)困難。由于影響粉噴樁的因素如摻入比、含水量、飽和度、加固土密度、齡期等較多,且諸因素相互作用,交叉影響,使的室內(nèi)配比試驗(yàn)成果表象復(fù)雜,數(shù)據(jù)離亂,無(wú)明顯的關(guān)系存在,給成果分析帶來(lái)困難。再又因?yàn)樵囼?yàn)成本的緣故,很難達(dá)到滿足常規(guī)分析計(jì)算需要的樣本量,亦不能保證試驗(yàn)樣本有較好的分布規(guī)律,往往使量化結(jié)果與定性分析產(chǎn)生矛盾。如何明確系統(tǒng)的非線性關(guān)系,通常有兩種辦法來(lái)解決:第一種是采取“分段線性”的處理方法,如采取多元線性回歸等手段;另一種方法是利用混沌論、奇異吸引子、吸引凹陷和分形等數(shù)學(xué)工具來(lái)分析非線性系統(tǒng)。然而這些數(shù)學(xué)工具大多只能給出嚴(yán)格邊界條件下類似解的存在性這樣的證明而不能給出明確可行的求解方法,對(duì)回歸模型而言,它主要適用于大容量樣本情況下,對(duì)因變量來(lái)說(shuō),自變量的離散程度在一定范圍內(nèi),進(jìn)行回歸分析才能得到較好的結(jié)果。有沒(méi)有一種方法,使得我們離開(kāi)深?yuàn)W的數(shù)學(xué)工具也能了解復(fù)雜的非線性系統(tǒng)?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論提供了另外一種解決此類問(wèn)題的可能性。

一.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及BP模型簡(jiǎn)介

一般而言,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)并行和分布式的信息處理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),它由許多個(gè)神經(jīng)元組成,每個(gè)神經(jīng)元有一個(gè)輸出,它可以連接到很多其它神經(jīng)元,每個(gè)神經(jīng)元輸入有多個(gè)連接通路,每個(gè)連接通路對(duì)應(yīng)于一個(gè)連接權(quán)系數(shù),一個(gè)簡(jiǎn)單的人工神經(jīng)元結(jié)構(gòu)如圖2—11所示,該神經(jīng)元是一個(gè)多輸入、單輸出的非線性系統(tǒng),其輸入輸出關(guān)系可描述為

式中,為節(jié)點(diǎn)的輸出;是從

其他節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的輸入信號(hào);為節(jié)點(diǎn)

j到節(jié)點(diǎn)i的連接權(quán)值,反映了輸入

的影響大??;為閥值,表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對(duì)輸入產(chǎn)生的影響總和進(jìn)行判斷,若大于,系統(tǒng)認(rèn)為此次影響作用明顯,并將其反映在輸出,否則,此次影響作用將不被考慮;為傳遞函數(shù),可為線性函數(shù),或型函數(shù)(如=,=),或具有任意階導(dǎo)數(shù)的非線性函數(shù),它描述了多輸入值對(duì)輸出的綜合影響。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非線性動(dòng)力系統(tǒng),特點(diǎn)在于信息的分布式存儲(chǔ)(配比試驗(yàn)的規(guī)律性信息表示為權(quán)值和閥值的大小)和并行協(xié)同處理,它具有集體運(yùn)算的能力和自適應(yīng)的學(xué)習(xí)能力,很強(qiáng)的容錯(cuò)性和魯棒性,善于聯(lián)想,綜合和推廣。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有各種各樣,代表性的模型有感知器、多層映射BP網(wǎng)絡(luò)、RBF網(wǎng)絡(luò)、雙向聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)、Hopfield模型等。利用這些網(wǎng)絡(luò)模型可實(shí)現(xiàn)函數(shù)逼近、數(shù)據(jù)聚類、模型分類、優(yōu)化計(jì)算等功能。

BP網(wǎng)絡(luò)是一單向傳播的多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),結(jié)構(gòu)如圖2—12所示,其主要功能是函數(shù)逼近。網(wǎng)絡(luò)通常有一個(gè)或n個(gè)隱層,同層節(jié)點(diǎn)間無(wú)任何連接和耦合,故每層節(jié)點(diǎn)的輸出只影響下一層節(jié)點(diǎn)的輸出。隱層中神經(jīng)元均采用SIGMOID型變換函數(shù),這種函數(shù)變換可實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的任意非線性映射;輸出層的神經(jīng)元采用純線性變換函數(shù),這可以避免使網(wǎng)絡(luò)輸出限制在一個(gè)較小范圍內(nèi),達(dá)到可以輸出任意值的目的。信息在模型中的傳遞和加工是逐層進(jìn)行的,隨著層數(shù)的深入,信息中所蘊(yùn)涵的規(guī)律逐漸被了解、存儲(chǔ)、綜合,最后經(jīng)輸出結(jié)果統(tǒng)一表現(xiàn)出來(lái)。對(duì)本次配比試驗(yàn)而言,層的具體含義可理解如下:第一層的神經(jīng)元接受各種影響因素的輸入,對(duì)同一配比方案,第一層的神經(jīng)元同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算,利用傳遞函數(shù)計(jì)算結(jié)果的過(guò)程就是神經(jīng)元存儲(chǔ)信息的過(guò)程;第二層神經(jīng)元接受上層神經(jīng)元各自獨(dú)立、并行計(jì)算處理的結(jié)果后,對(duì)獲得的信息判斷、整理、綜合后輸出,從而形成反映整個(gè)系統(tǒng)規(guī)律的映射。

圖2—12

Hecht-Nielsen的論文中指出:1.給定任一連續(xù)函數(shù)f:[0,1]nRm,f可以精確地用一個(gè)至多三層的前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。它表述了映射網(wǎng)絡(luò)的存在性,保證任一連續(xù)函數(shù)可由一個(gè)至多三層BP網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.給定任意ε>0,對(duì)于任意的L2型連續(xù)函數(shù)f:[0,1]nRm,存在一個(gè)至多三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),它可在任意ε平方誤差精度內(nèi)逼近f。這就告訴我們,對(duì)任意連續(xù)函數(shù)一定可以構(gòu)造出這樣的BP網(wǎng)絡(luò)模型。

二.BP模型應(yīng)用分析

BP網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于配比試驗(yàn)分析,就是通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單的非線性函數(shù)進(jìn)行數(shù)次復(fù)合,近似任一復(fù)雜函數(shù),從而確定摻入比等影響因素和強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系。而且,實(shí)現(xiàn)這一功能的過(guò)程僅僅是利用試驗(yàn)樣本值對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)的過(guò)程(即通過(guò)推理和逼近的方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閥值調(diào)整),其間并不要求對(duì)此結(jié)構(gòu)和過(guò)程有較深認(rèn)識(shí),使分析的復(fù)雜性得到極大的簡(jiǎn)化,易于理解并提高了實(shí)用性。在配比試驗(yàn)中應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):

并行處理性。網(wǎng)絡(luò)各神經(jīng)元可以同時(shí)進(jìn)行類似的處理過(guò)程,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息處理是大規(guī)模并行的。雖然每個(gè)神經(jīng)元的功能簡(jiǎn)單,但大量簡(jiǎn)單的處理神經(jīng)元進(jìn)行集體的、并行的活動(dòng)能減少神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成識(shí)別任務(wù)所需步數(shù),從而提高網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別能力。與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)(如回歸分析)串行處理相比,并行計(jì)算的效率更高。

規(guī)律的分布性描述和樣本的容錯(cuò)性??箟簭?qiáng)度和各影響因素之間因果關(guān)系的信息,在網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)是按內(nèi)容分布于許多神經(jīng)元之間的權(quán)中,每個(gè)權(quán)存儲(chǔ)多種信息的部分內(nèi)容,從單個(gè)權(quán)中看不出存儲(chǔ)信息的內(nèi)容。這種映射關(guān)系的產(chǎn)生,部分來(lái)自于非線性是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中固有性質(zhì)這一事實(shí),部分是因?yàn)樵S多獨(dú)立單元的激勵(lì),決定系統(tǒng)的總體響應(yīng)。這類似于全息圖的信息存儲(chǔ)性質(zhì),局部帶有遺失或錯(cuò)誤信息的數(shù)據(jù)使得網(wǎng)絡(luò)重新調(diào)用自己存儲(chǔ)的模式,同時(shí)有誤信息被填充或修改。網(wǎng)絡(luò)模式的完善和容錯(cuò)功能,在配比試驗(yàn)中的實(shí)際意義在于,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果中離群點(diǎn)的處理上,比傳統(tǒng)方法采取摒棄的手段有所改進(jìn),它容忍這些點(diǎn)的存在并吸取其合理內(nèi)容,通過(guò)泛化(Generalization)功能對(duì)于不是樣本集合的輸入也能給出合適的輸出。

可塑性、自適應(yīng)性和自組織性。神經(jīng)元之間連接的多樣性和可塑性,使得網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)學(xué)習(xí)與訓(xùn)練進(jìn)行自組織,以適應(yīng)不同處理信息的要求。這種學(xué)習(xí)功能在配比試驗(yàn)中的實(shí)現(xiàn),主要是根據(jù)不同配比方案產(chǎn)生不同強(qiáng)度的樣本模式,逐漸調(diào)整權(quán)值和閥值,使網(wǎng)絡(luò)輸出和希望輸出之差的函數(shù)(如差的平方和)最小,權(quán)值和閥值的調(diào)整過(guò)程就是系統(tǒng)規(guī)律性信息的存儲(chǔ)過(guò)程,樣本量的增加可以加強(qiáng)信息的存儲(chǔ),從而更好的反映系統(tǒng)的非線性映射關(guān)系。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型自身結(jié)構(gòu)的特性也說(shuō)明了其應(yīng)用于室內(nèi)配比試驗(yàn)的合理性。在這種網(wǎng)絡(luò)中,輸入是正向傳播,逐層處理,每一層神經(jīng)元的狀態(tài)只影響下一層神經(jīng)元的輸出,其突出特點(diǎn)是無(wú)反饋性,即輸入值不影響系統(tǒng)初始狀態(tài)。對(duì)室內(nèi)配比試驗(yàn)而言,試驗(yàn)過(guò)程本身是不可逆的,抗壓強(qiáng)度由摻入比等因素決定,但同樣的強(qiáng)度也可能是不同配比方案的結(jié)果,僅僅由抗壓強(qiáng)度不能反演出影響參數(shù),這一特征決定了用反饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模是不合適的。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)對(duì)隱層采用S型函數(shù)描述單個(gè)神經(jīng)元對(duì)刺激的響應(yīng),一方面,它將神經(jīng)元的輸入范圍(-∞,+∞)映射到某一確定區(qū)間,如(-1,+1),使各影響因素對(duì)目標(biāo)變量抗壓強(qiáng)度的變異性處于同一水平;另一方面,S型函數(shù)的曲線變化趨勢(shì)與單因素對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響趨勢(shì)雷同,經(jīng)過(guò)對(duì)配比試驗(yàn)中各影響因素與水泥土的抗壓強(qiáng)度關(guān)系分析可知,波速,摻入比,齡期等諸因素與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系大致呈指數(shù)曲線走向,以波速—抗壓強(qiáng)度曲線為例,具體影響規(guī)律見(jiàn)圖2—13,S型函數(shù)的曲線變化見(jiàn)圖2—14。

圖2—13抗壓強(qiáng)度—波速曲線圖圖2—14S型函數(shù)曲線圖

這說(shuō)明S函數(shù)可以比較合理的模擬試驗(yàn)過(guò)程,從而更好的反映系統(tǒng)的映射關(guān)系。輸出層節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)采用線性函數(shù),它可將上一層神經(jīng)元的輸出經(jīng)權(quán)值和閥值調(diào)整并累加后輸出,其過(guò)程的物理意義被理解為對(duì)前一層神經(jīng)元受摻入比等影響因素的激勵(lì)后作出的響應(yīng)的合理性進(jìn)行判斷,并通過(guò)將響應(yīng)的合理部分迭加來(lái)模擬各種影響因素對(duì)抗壓強(qiáng)度的綜合貢獻(xiàn)。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)過(guò)程,就是通過(guò)逐步調(diào)整模型的權(quán)值和閥值來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律性信息的過(guò)程,從而達(dá)到正確反映抗壓強(qiáng)度和影響因素之間映射的目的。其學(xué)習(xí)過(guò)程的基本思路是:把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)輸出層出現(xiàn)的與試驗(yàn)結(jié)果不符的誤差,歸結(jié)為連接層中各節(jié)點(diǎn)間連接權(quán)及閥值(有時(shí)將閥值作為特殊的連接權(quán)并入連接權(quán))的“過(guò)錯(cuò)”,把誤差逐層向輸入層逆向傳播“分?jǐn)偂苯o各連接節(jié)點(diǎn),從而可算出各連接節(jié)點(diǎn)的參考誤差,并據(jù)此對(duì)各連接權(quán)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,使網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)要求的映射。

三.工程實(shí)例

結(jié)合寧高公路二期工程粉噴樁軟基處理,本次試驗(yàn)用土取自寧高公路(洪藍(lán)至雙牌石段)工地現(xiàn)場(chǎng),并在室內(nèi)使土樣完全擾動(dòng),利用現(xiàn)有的土工試驗(yàn)儀器,土樣試塊為70mm×70mm×70mm的立方體,空氣養(yǎng)護(hù),攪拌方式為干攪,按照土工試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn),本次配比方案摻入比為8%、12%、15%,含水量為30%、40%,齡期為30天、90天。為了驗(yàn)證BP模型擬合數(shù)據(jù)時(shí)樣本需求量少,分析能力強(qiáng)的特點(diǎn),本文選擇了包含所有因素變化情況的最少組數(shù)(3×2×2)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,各組加固土的物理力學(xué)性能見(jiàn)表2—9:

表2—9.室內(nèi)配比試驗(yàn)成果表組數(shù)

摻入比(%)

齡期(月)

含水量

孔隙度

飽和度

波速(km/s)

干密度(kg/m3)

抗壓強(qiáng)度(Mpa)

1

15

1

0.211

0.575

0.893

1.783

1.66

3.47

2

15

3

0.153

0.535

0.62

1.813

1.63

5.12

3

12

1

0.222

0.588

0.945

1.645

1.69

2.36

4

12

3

0.192

0.555

0.816

1.626

1.66

3.58

續(xù)表2—95

8

1

0.234

0.62

0.926

1.414

1.61

1.49

6

8

3

0.204

0.594

0.797

1.278

1.66

2.42

7

15

1

0.289

0.796

0.861

1.611

1.43

1.97

8

15

3

0.264

0.775

0.771

1.620

1.42

4.58

9

12

1

0.298

0.78

0.931

1.566

1.44

1.74

10

12

3

0.248

0.726

0.78

1.565

1.47

3.30

11

8

1

0.325

0.866

0.91

1.478

1.38

1.51

12

8

3

0.289

0.801

0.842

1.365

1.40

2.48

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立BP網(wǎng)絡(luò)模型,仿真各種因素對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響過(guò)程,網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2—12。利用高性能的可視化軟件MATLAB中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱進(jìn)行分析計(jì)算。由于采用并行計(jì)算的方法,模型本身可以通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱層數(shù)或訓(xùn)練步數(shù)等方法將系統(tǒng)誤差控制在指定范圍內(nèi),而不需要再進(jìn)行額外的試驗(yàn),因此,在本次室內(nèi)配比試驗(yàn)的組數(shù)比常規(guī)試驗(yàn)組數(shù)大大減少的情況下,采用兩層BP網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)完成函數(shù)逼近任務(wù)。由于試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)抗壓強(qiáng)度而言,影響因素的個(gè)數(shù)有7個(gè),因此初次確定隱層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)選7個(gè),根據(jù)結(jié)果知最大訓(xùn)練步數(shù)不夠或隱層中神經(jīng)元個(gè)數(shù)太少。因此將神經(jīng)元數(shù)目增加的14個(gè),最大訓(xùn)練步數(shù)為100000次,此次訓(xùn)練到92885步時(shí),仿真精度達(dá)到要求。

計(jì)算結(jié)果如表2—10:

表2—10.抗壓強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

1.49

1.51

1.63

1.97

2.36

2.42

2.48

3.3

3.47

3.58

3.58

5.12

多元回歸

1.659

1.203

1.672

2.481

2.381

2.486

2.368

3.516

3.032

3.335

3.726

5.048

相對(duì)誤差回歸

0.113

0.203

0.026

0.259

0.009

0.027

0.044

0.065

0.126

0.068

0.040

0.014

BP模型

1.512

1.485

1.623

2.001

2.357

2.407

2.456

3.410

3.452

3.545

4.522

5.129

相對(duì)誤差BP

0.015

0.016

0.004

0.015

0.001

0.005

0.009

0.033

0.005

0.010

0.263

0.001

由表2—10可以看出,回歸模型的計(jì)算結(jié)果與樣本值的偏差較大,最大時(shí)達(dá)到了20%以上。而且,對(duì)同樣的樣本群而言,回歸模型一旦確定,其系統(tǒng)誤差(計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果之差)的大小也隨之被確定,改善系統(tǒng)誤差的有效辦法只能是增加樣本數(shù)量,這將直接帶來(lái)試驗(yàn)成本或工程投入的加大。對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言,其輸出不僅能較好的代表試驗(yàn)結(jié)果,與此同時(shí),模型本身可以通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱層數(shù)或訓(xùn)練步數(shù)等方法將系統(tǒng)誤差控制在指定范圍內(nèi),而不需要再進(jìn)行額外的試驗(yàn),這一點(diǎn)對(duì)工程實(shí)際而言具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。根據(jù)本次試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)誤差平方和隨訓(xùn)練步數(shù)的變化趨勢(shì)可知,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)誤差平方和隨步數(shù)的增加而逐漸趨于一極小值,只要模型結(jié)構(gòu)合理,隱層中神經(jīng)元個(gè)數(shù)足夠多,保證必要的訓(xùn)練步數(shù),系統(tǒng)誤差可以控制在任一指定的誤差指標(biāo)范圍內(nèi)。

圖2—15以方框表示權(quán)值矩陣和閥值矢量中元素,其面積正比于元素幅值。閥值和權(quán)值之間用垂線劃開(kāi),形象表示權(quán)值和閥值對(duì)神經(jīng)元輸出的影響強(qiáng)弱。對(duì)權(quán)值和閥值而言,亮色代表正值,暗色反之。

圖2—15.權(quán)值W1和閥值B1方框圖

圖中第一列表示本次二層的BP網(wǎng)絡(luò)模型中隱層的閥值大小,第二列到第八列分別表示與摻入比、齡期、含水量、孔隙度、飽和度、波速和干密度有關(guān)的權(quán)值大小。圖2—15中行的含義可以理解為,對(duì)同一次配比試驗(yàn)結(jié)果,14個(gè)神經(jīng)元相互獨(dú)立的進(jìn)行分析,每個(gè)神經(jīng)元都不同程度反應(yīng)了此次配比試驗(yàn)中影響因素與水泥土抗壓強(qiáng)度的關(guān)系,換句話說(shuō),模型獲得的影響因素和強(qiáng)度相關(guān)性信息相當(dāng)于進(jìn)行了14次配比試驗(yàn)所得到的結(jié)果,神經(jīng)元并行計(jì)算的特點(diǎn),用在室內(nèi)配比試驗(yàn)結(jié)果分析中,可以達(dá)到明顯減小樣本量的效果。

權(quán)值和閥值方框圖存儲(chǔ)的是此次室內(nèi)配比試驗(yàn)中各影響因素和抗壓強(qiáng)度之間因果規(guī)律信息。根據(jù)權(quán)值分布特點(diǎn)可得到如下認(rèn)識(shí):在各種影響因素中,波速的顯著性水平明顯高于其他因素,因?yàn)椴ㄋ賹?duì)應(yīng)的權(quán)值幅值(圖2—15第七列框圖)明顯高于其他影響因素的權(quán)值幅值,其倍數(shù)分別為十幾倍到幾十倍不等,這說(shuō)明波速和抗壓強(qiáng)度之間的聯(lián)系非常緊密,對(duì)工程應(yīng)用而言,通過(guò)測(cè)定波速的大小了解水泥土抗壓強(qiáng)度是可行的,根據(jù)圖2—13描述的函數(shù)關(guān)系,測(cè)得水泥土的聲速就可以推知其抗壓強(qiáng)度,這就為利用應(yīng)力波(聲波)的傳播特性來(lái)測(cè)定粉噴樁質(zhì)量提供了理論依據(jù)。

與其他因素相比,水泥摻入比與含水量對(duì)抗壓強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較強(qiáng),它們的權(quán)值幅值也相對(duì)較大,其權(quán)值幅度明顯超過(guò)除波速外的其它所有影響因素。就水泥土加固機(jī)理來(lái)說(shuō),加固土的水解水化反應(yīng),硬凝反應(yīng)和碳酸化作用,都離不開(kāi)水泥和水的參與,因此在確定水泥土配比方案時(shí),摻入比和含水量的作用是應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮的。除去以上兩種因素外,干密度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響也占有相當(dāng)大的比重,其作用僅次于波速、摻入比和含水量。

篇4

近20年來(lái),固體分散技術(shù)在制藥領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大,對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)中藥的開(kāi)發(fā)與進(jìn)步也起到了重要的促進(jìn)作用,目前已經(jīng)成功用于中藥劑型改革,其中尤以中藥滴丸的研制和產(chǎn)業(yè)化成果顯著。本課題組通過(guò)對(duì)水飛薊素滴丸和五仁醇固體分散體等的系統(tǒng)研究,對(duì)固體分散技術(shù)應(yīng)用于中藥給藥系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

1固體分散技術(shù)在中藥給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用

中藥有效成分多為難溶性,存在一定的溶出吸收障礙,為達(dá)到理想療效往往需要增加服用劑量。通過(guò)選擇適宜載體,使藥物以微晶等形式分散在載體中,促進(jìn)有效成分溶出,對(duì)提高藥物的生物利用度、降低服用劑量具有重要意義。

1.1改善難溶性藥物的溶出水飛薊素(Silymarin)為傳統(tǒng)的保肝護(hù)肝藥,系從菊科植物水飛薊果實(shí)中提取得到的黃酮類化合物。目前臨床上使用的水飛薊素制劑主要有片劑、膠囊等固體制劑和注射劑等,均不同程度存在溶出差、生物利用度低的問(wèn)題[8]。以水飛薊素為例,系統(tǒng)研究了固體分散體對(duì)中藥難溶性成分溶出行為的影響。

采用水溶性載體材料制備固體分散體是近年來(lái)研究較多的增加藥物水溶性的方法。在實(shí)驗(yàn)中,選擇水溶性基質(zhì)聚乙二醇類作為主要載體,以溶出度為指標(biāo),對(duì)滴丸的處方和制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果,簡(jiǎn)單工藝過(guò)程如下:將處方量原料過(guò)100目篩,加入80℃熔融的以PEG6000為主的基質(zhì)中;攪拌均勻,保溫滴制。

按上述方法制得的滴丸丸形均勻,溶出試驗(yàn)表明,水飛薊素滴丸溶出快于其他市售產(chǎn)品(圖1)。將溶出數(shù)據(jù)按Weibull分布模型進(jìn)行處理,得到水飛薊素滴丸、益肝靈片及利加隆膠囊的溶出度參數(shù)(表1),結(jié)果表明,以熔融法制得的水飛薊素滴丸的溶出速度和程度均高于市售劑型。圖1滴丸與對(duì)照制劑的溶出情況(n=3)表1不同劑型的溶出度參數(shù)

1.2提高藥物的生物利用度藥物的生物利用度與分散狀態(tài)密切相關(guān)。筆者以大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了水飛薊素滴丸和益肝靈片大鼠體內(nèi)藥物動(dòng)力學(xué)行為。由血藥濃度-時(shí)間曲線可看出,水飛薊素滴丸的生物利用度為益肝靈片的2.074倍。同時(shí),峰濃度和達(dá)峰時(shí)間也有一定提高,實(shí)現(xiàn)了速效、高效的目的(圖2)。

圖2水飛薊素滴丸和益肝靈片的藥時(shí)曲線1.3改善物料性質(zhì)中藥提取物粘稠不易制成其他劑型,可采用適宜方法制成固體分散體,改善物料的性質(zhì),從而可順利制成其他劑型。五仁醇為五味子核仁的醇提取物,是臨床常用的肝膽疾病輔助治療藥物。由于五仁醇中含五味子甲素、五味子乙素、五味子醇甲等木脂素類成分,均為脂溶性、極難溶性化合物,提取分離困難,臨床給藥體積大,生物利用度低[9]。筆者考察了不同分散介質(zhì)和載體用量對(duì)固體分散體的影響,選擇了PVPK30為載體,以溶劑法和冷凍干燥法結(jié)合,制備五仁醇固體分散體,極大改善了五仁醇提取物的性質(zhì)(圖3)。相對(duì)生物利用度計(jì)算結(jié)果也表明,大鼠灌胃五仁醇固體分散體后五味子乙素的生物利用度較普通膠囊約提高了1倍,提示五仁醇固體分散體不但改善性狀,同時(shí)引起劑量-效應(yīng)關(guān)系的改變,為降低五仁醇用藥劑量提供了可能。

1.4增加藥物的穩(wěn)定性中藥揮發(fā)性成分的逸失一直是中藥制劑過(guò)程中的難點(diǎn)。初步的研究結(jié)果表明,將揮發(fā)油制成脂溶性載體為主的固體分散體,可減少該類成分的揮發(fā)逸散,增加制劑的穩(wěn)定性。

2中藥固體分散體研究方法與質(zhì)量評(píng)價(jià)

藥物在固體分散體中的分散狀態(tài)是質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要項(xiàng)目。物相評(píng)價(jià)常用熱分析法、X-射線衍射法、紅外光譜測(cè)定法、顯微鏡法以及平衡相圖法等,常結(jié)合體外溶出度及體內(nèi)生物利用度來(lái)評(píng)價(jià)。中藥固體分散體的評(píng)價(jià)與西藥固體分散體的評(píng)價(jià)方法基本相同。但由于中藥成分的復(fù)雜性,對(duì)其全面評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)尚需進(jìn)一步研究。筆者選擇上述常用方法對(duì)制備的水飛薊素滴丸的物相系統(tǒng)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。

2.1熱分析法熱分析法有差示熱分析法(DTA)和差示量熱掃描法(DSC)。固體分散體中如有藥物晶體存在,則有吸熱峰存在,藥物晶體存在越多,吸熱峰面積越大。本實(shí)驗(yàn)用DSC法檢測(cè)了水飛薊素原料,聚乙二醇類載體,按照滴丸的比例混合的水飛薊素和聚乙二醇的物理混合物和水飛薊素固體分散體滴丸(圖4)。由圖可以看出,滴丸中的藥物擴(kuò)散要比在玻璃態(tài)時(shí)快的多。至于這個(gè)現(xiàn)象的出現(xiàn)對(duì)藥物的釋放速度和釋放量有多大的影響還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。

2.2X-射線衍射法X-射線衍射技術(shù)可以用來(lái)了解固體分散體的分散性質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)用X-射線衍射法檢測(cè)了水飛薊素原料,聚乙二醇,按照滴丸的比例混合的水飛薊素和聚乙二醇的物理混合物和水飛薊素固體分散體滴丸。結(jié)果表明,固體分散技術(shù)可以使藥物的結(jié)晶度大大降低,顯著改善藥物的分散狀態(tài)(表2)。表2實(shí)驗(yàn)各樣品的出峰情況

2.3紅外光譜測(cè)定法紅外光譜法主要用于確定固體分散體中是否有復(fù)合物形成或其他相互作用。本實(shí)驗(yàn)用紅外光譜法檢測(cè)了水飛薊素原料,聚乙二醇,按照滴丸的比例混合的水飛薊素和聚乙二醇的物理混合物和水飛薊素固體分散體滴丸(圖5)。由圖5可以看出,固體分散體的峰強(qiáng)度較水飛薊素相同位置的峰強(qiáng)度小,表明在滴丸中水飛薊素的分散狀態(tài)較好。圖5聚乙二醇、物理混合物、水飛薊素滴丸和水飛薊素的紅外圖譜

3中藥固體分散體研究難點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

3.1完善理論基礎(chǔ)目前對(duì)中藥固體分散體的研究大多限于表面,載體與藥物的關(guān)系、制備方法、成形、溶出機(jī)制及物質(zhì)狀態(tài)方面的理論研究不夠深入。在處方和制備工藝研究中多憑經(jīng)驗(yàn),缺乏理論支持。由于中藥成分復(fù)雜,在借鑒化學(xué)藥物固體分散體理論的同時(shí),應(yīng)考慮中藥成分的特殊性,深入研究固體分散體成型理論穩(wěn)定化方法,尋找可行的參數(shù)計(jì)算方法為中藥固體分散體的研究提供理論指導(dǎo),如Greenhalgh等采用Hildebrard溶解參數(shù)法,通過(guò)考察藥物與載體的相容性,選擇適宜的載體,增加穩(wěn)定性[10]。通過(guò)基礎(chǔ)理論的完善,減少工作中的盲目性和重復(fù)性,提高開(kāi)發(fā)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2開(kāi)發(fā)新型載體固體分散體的制備所用的載體量較大,藥物所占的百分比不高(小于1:1.5),因而應(yīng)用于較大劑量的藥物尚有一定困難。中藥處方往往劑量較大,使得固體分散技術(shù)在中藥領(lǐng)域中的應(yīng)用受到了很大的限制,亟待有載藥量大、能夠促進(jìn)固體分散體的穩(wěn)定性提高的新型載體的出現(xiàn)。界面活性劑與自我乳化劑可作為基質(zhì)的新來(lái)源,也可加入一般基質(zhì)中以改進(jìn)其質(zhì)量。諸多研究也對(duì)新型載體應(yīng)用于固體分散體的制備和改進(jìn)作了嘗試。如黃華等將表面活性劑吐溫-80應(yīng)用于葛根素PVP3800固體分散體的制備[11]。翟光喜等以磷脂、PVP或PEG4000制成的槲皮素固體,提高了主藥的溶解度與穩(wěn)定性[12]。隨著新的載體材料的不斷出現(xiàn)及固體分散技術(shù)的不斷發(fā)展,這一新型制劑技術(shù)必將會(huì)更加廣泛地應(yīng)用于中藥制劑的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。

3.3新型生產(chǎn)設(shè)備的研究固體分散體的制備方法有熔融法、溶劑法、溶劑-熔融法、研磨法、噴霧干燥法(冷凍干燥法)等。目前這些方法的研究探索多為實(shí)驗(yàn)室規(guī)模,與大規(guī)模生產(chǎn)尚有一定距離。要使實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品能夠順利產(chǎn)業(yè)化,需要結(jié)合機(jī)械、車間設(shè)計(jì)等因素,加大產(chǎn)業(yè)化力度,切實(shí)為我國(guó)中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。目前中藥固體分散體中,滴丸制劑產(chǎn)業(yè)化較為成功,成果顯著。在全國(guó)已經(jīng)有近百條生產(chǎn)線,生產(chǎn)工藝成熟,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。不足之處是存在丸重限制(<70mg),因而大處方中藥的應(yīng)用尚有一定限制。大滴丸(>100mg)設(shè)備的開(kāi)發(fā)研制,將擴(kuò)大滴丸劑的適用范圍,促進(jìn)中藥固體分散體的發(fā)展,使其更能遵循“君臣佐使”的平衡機(jī)制,全面兼顧疾患病因、病機(jī)的對(duì)癥,充分發(fā)揮中醫(yī)藥的特點(diǎn)。

3.4增加固體分散體的穩(wěn)定性固體分散體在貯存中的老化現(xiàn)象也是限制其廣泛應(yīng)用的一個(gè)主要因素。一般認(rèn)為用熔融法制備的固體分散體中,一部分藥物以分子狀態(tài)分散形成固態(tài)溶液,過(guò)剩的藥物以何種形式存在很大程度上依賴于制備方法。藥物可能全部或部分形成過(guò)飽和溶液、無(wú)定形或微細(xì)晶形,過(guò)飽和溶液和無(wú)定形物慢慢老化,析出結(jié)晶。同樣,一些載體在固體分散體中呈現(xiàn)熱力學(xué)不穩(wěn)定性,隨時(shí)間而變化。用溶劑法制備的固體分散體也存在老化現(xiàn)象。

人們對(duì)固體分散體的穩(wěn)定化方法進(jìn)行了廣泛深入研究,一般認(rèn)為可通過(guò)降低藥物濃度、選用較低的溫度時(shí)溶解度也較大的載體以及嚴(yán)格防潮等方式來(lái)增加固體分散體的穩(wěn)定性[13~15]。

3.5開(kāi)發(fā)功能性固體分散體隨著新型載體和新型設(shè)備的開(kāi)發(fā),選用新型載體、混合載體,探索制備定向性、靶向性的緩釋和控釋固體分散制劑,將更大程度上促進(jìn)中藥制劑的發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

中藥制劑是中藥產(chǎn)品的最終表現(xiàn)形式,制備符合現(xiàn)代藥品“三小三效三方便”原則的現(xiàn)代中藥制劑,是現(xiàn)代中藥研究的主要內(nèi)容之一。固體分散技術(shù)作為一種新型給藥系統(tǒng)的優(yōu)越性顯而易見(jiàn)。通過(guò)固體分散技術(shù),改善物料性質(zhì),增加難溶性中藥有效成分或有效部位的溶解度,提高中藥制劑的生物利用度,對(duì)促進(jìn)中藥劑型進(jìn)步和中藥資源的合理充分利用具有重要意義。研究固體分散體新的制備方法,解決固體分散體老化和穩(wěn)定問(wèn)題等將是今后固體分散體研究的新課題。隨著固體分散技術(shù)的發(fā)展和我國(guó)中藥現(xiàn)代化的巨大進(jìn)步,固體分散技術(shù)將成為設(shè)計(jì)現(xiàn)代中藥劑型、改進(jìn)藥物有效性、安全性和穩(wěn)定性的重要有效手段。

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篇5

加熱切削加工方法巧妙地利用了高能熱源的熱效應(yīng),對(duì)被切削材料進(jìn)行加熱,使材料切削部位受熱軟化,硬度、強(qiáng)度下降,易產(chǎn)生塑性變形(圖1)。由于加熱溫升后工件材料的剪切強(qiáng)度下降,使切削力和功率消耗降低,振動(dòng)減輕,因而可以提高金屬切除率,改善加工表面的粗糙度。又因刀具耐用度與工件溫度存在一定的關(guān)系(通常,當(dāng)工件溫度在810℃左右時(shí)刀具的耐用度最大),所以還可延長(zhǎng)刀具壽命。

早在1890年就出現(xiàn)了對(duì)材料進(jìn)行通電的加熱切削,并獲美國(guó)和德國(guó)專利。20世紀(jì)40年代,加熱切削在美、德開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用實(shí)踐,證明高溫能使“不可能”加工的金屬提高加工性能,并取得經(jīng)濟(jì)效益。但這個(gè)時(shí)期加熱切削尚處于發(fā)展的初步階段,加工質(zhì)量難以保證,基本上沒(méi)有應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。60年代以后,利用刀具與工件構(gòu)成回路通以低壓大電流,實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電加熱切削,使切削能順利進(jìn)行。70年代初,出現(xiàn)了一種有效的等離子弧加熱切削,最初由英國(guó)研制成功。80年代以后,開(kāi)發(fā)了激光加熱切削,由于激光束能快速局部加熱,較好地滿足了加熱切削的要求,因而提高了加熱切削技術(shù)的實(shí)用價(jià)值。

一般熱源

加熱切削所用熱源,如通電加熱、焊矩加熱、整體加熱、火焰和感應(yīng)局部加熱及導(dǎo)電加熱,通稱為一般熱源。這些熱源都能對(duì)被加工材料加熱,對(duì)加熱切削技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展起了重要作用,但它們存在加熱區(qū)過(guò)大、熱效率低、溫控困難、加工質(zhì)量難以保證等問(wèn)題,使切削不理想,難以甚至未能應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中去。

等離子弧及激光熱源

等離子弧加熱切削,用等離子弧噴槍中的鎢作陰極,工件材料作陽(yáng)極,通電后形成高溫的等離子弧,其特點(diǎn)是加熱溫度高,能量集中,可對(duì)難加工材料進(jìn)行高效切削。研究表明,在加熱切削冷硬鑄鐵和高錳鋼等難加工材料時(shí),切削速度高達(dá)100~150m/min,刀具耐用度可提高1~4倍。這種方法存在的問(wèn)題是加熱點(diǎn)必須與刀具有一定距離,加熱效果難控制;加工條件惡劣,需要防護(hù)裝置。

激光加熱切削以激光束為熱源,對(duì)工件進(jìn)行局部加熱,其優(yōu)點(diǎn)是熱量集中,升溫迅速;熱量由表及里逐漸滲透,刀具與工件交界面的熱量較低;激光束可照射到工件的任何加工部位并形成聚焦點(diǎn),便于實(shí)現(xiàn)可控局部加熱。研究結(jié)果表明,激光加熱切削可使切削力下降25%左右,還能有效改善工件的表面粗糙度。存在的主要問(wèn)題是大功率激光器價(jià)格昂貴,能量轉(zhuǎn)換效率低,金屬材料對(duì)激光吸收能力差,吸收率一般只有15%~20%左右,經(jīng)磷酸處理后,吸收能力可提高到80%~90%,但經(jīng)濟(jì)可行性差,這是這種加熱方法難以推廣應(yīng)用的原因之一。

以上兩種熱源的出現(xiàn),大大推動(dòng)了加熱切削技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了大量卓有成效的研究工作。但要順利地用于生產(chǎn),達(dá)到預(yù)期的切削效果,還有一些問(wèn)題需要解決,尤其是切削機(jī)理還需進(jìn)一步探索和研究,如加工過(guò)程中還存在由于一定的熱擴(kuò)散而影響加工質(zhì)量,功率消耗多,溫度控制困難,熱源裝置不理想,價(jià)格昂貴等問(wèn)題,所以生產(chǎn)上實(shí)用進(jìn)程不快。加熱切削技術(shù)的關(guān)鍵在于加熱,目前,一般的目標(biāo)是加熱到難加工材料熔化前處于軟化的溫度,但這一溫度是否合適,怎樣達(dá)到和控制這個(gè)溫度,還需進(jìn)一步探索、分析和研究。

2加熱切削的研究及關(guān)鍵技術(shù)

研究目標(biāo)和意義

研究課題以難加工材料組織相變理論、金屬切削原理和熱學(xué)傳導(dǎo)為基礎(chǔ),以難加工材料難切削的機(jī)理為出發(fā)點(diǎn),著重分析和尋找溫度、材料組織形態(tài)的變化以及與切削力之間的關(guān)系,摸索切削規(guī)律,確定改善材料可切削性的對(duì)策,進(jìn)而從根本上解決難加工材料的切削問(wèn)題。

研究工作的前提條件之一是,目前已有了激光和等離子弧這類熱梯度很陡的熱源,加熱溫度能在幾毫秒內(nèi)達(dá)到需要值,容易控制、調(diào)節(jié)溫度的高低。前提條件之二是,相當(dāng)部分材料組織具有相變時(shí)的超塑特征,在這種狀態(tài)下,材料組織分子的結(jié)合力最低,而此狀態(tài)的溫度又大大低于材料熔化前軟化的溫度,所以有可能擺脫難加工材料切削加工目前所處的困境。因?yàn)?,如果難加工材料實(shí)現(xiàn)加熱切削必須達(dá)到材料軟化溫度的話,實(shí)踐已證明很難取得預(yù)期的切削效果。

研究的意義在于提出的基于改變組織形態(tài)的切削方法,是將材料科學(xué)的固態(tài)相變理論擴(kuò)展用于切削加工領(lǐng)域。這種深入的機(jī)理探討和研究,是金屬切削原理的創(chuàng)新,也是制造技術(shù)發(fā)展方向上的新思路。另外,如果能使難加工材料的加熱切削技術(shù)朝著比目前的切削溫度更低、加工精度更高、加工速度更快的方向發(fā)展,無(wú)疑能推進(jìn)加熱切削的實(shí)用進(jìn)程。

關(guān)鍵技術(shù)

材料的相變超塑性能力及變化規(guī)律。

金屬材料超塑性狀態(tài)的特點(diǎn),是在一定條件下呈粘性或半粘性,沒(méi)有或只有很小的應(yīng)變硬化現(xiàn)象,流動(dòng)性和填充性很好,超塑變形為宏觀均勻變形,變形后表面光滑,沒(méi)有起皺、凹陷、微裂及滑移痕跡等。金屬材料在超塑狀態(tài)進(jìn)行切削是否也呈現(xiàn)上述現(xiàn)象,或者是否還有其他特殊現(xiàn)象是需要搞清楚的。材料在超塑狀態(tài)下切削時(shí)的超塑性能力及其變化規(guī)律是需要研究的關(guān)鍵技術(shù)之一,這對(duì)提高難加工材料的切削效果有著重要意義。

一般鋼鐵材料都有相變超塑性(圖2),它是在相變發(fā)生和進(jìn)行時(shí)產(chǎn)生的,依存于加熱)冷卻速度。黑色金屬超塑性變形有一定的溫度區(qū),這個(gè)溫度區(qū)比較狹窄,可以有1個(gè),也可以有2個(gè)以上。如30crmnsia只在處于770℃才出現(xiàn)較好的超塑性,此時(shí)a與b兩相的體積比率接近于1,最大應(yīng)力降到30mpa,溫度區(qū)窄;在700℃左右的一個(gè)范圍內(nèi),超過(guò)臨界溫度就沒(méi)有超塑性了。在超塑區(qū)域內(nèi),溫度值應(yīng)該穩(wěn)定,不應(yīng)起伏波動(dòng),恒溫持續(xù)時(shí)間也不應(yīng)過(guò)長(zhǎng),否則超塑現(xiàn)象會(huì)消失。鋼從奧氏體區(qū)域以大于臨界冷卻速度進(jìn)行淬火,可得到馬氏體。由于加工應(yīng)變誘發(fā)和進(jìn)行馬氏體相變,產(chǎn)生相變超塑性。馬氏體轉(zhuǎn)化與溫度有關(guān),并有一定限度。超塑性是在某一適當(dāng)?shù)臏囟确秶懦霈F(xiàn)的狀態(tài),若想有效利用超塑性,必須在0.5t熔以上到相變溫度以下的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加工。

加熱溫度的影響因素及控制方法。金屬材料的相變超塑性對(duì)溫度有苛刻的要求,在溫度循環(huán)中的應(yīng)變、應(yīng)變速度、作用應(yīng)力及加熱速度等都會(huì)對(duì)溫度產(chǎn)生影響,這是研究的關(guān)鍵技術(shù)之二。激光輻射材料時(shí),其光能被材料吸收,并轉(zhuǎn)換為熱能。激光加熱的熱傳導(dǎo)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,激光以很高的速度穿透表面進(jìn)入材料深處,其初始速度可達(dá)5~20cm/s。熱量在材料中傳導(dǎo)擴(kuò)散,造成一定的溫度場(chǎng)。用數(shù)學(xué)方法分析計(jì)算熱傳導(dǎo),對(duì)把握激光加熱效果有重要意義。可以利用激光輻射形成的線狀熱源的變長(zhǎng)度和變熱源的性質(zhì),用數(shù)學(xué)分析方法來(lái)研究,尋找熱源的溫度場(chǎng)。根據(jù)上述理論建立的傳熱數(shù)學(xué)模型與激光加熱切削過(guò)程進(jìn)行仿真,對(duì)各主要參數(shù)作出精確的預(yù)測(cè),加熱切削的研究是非常重要的,也是取得良好效果的有力保證。

等離子弧加熱切削淬火鋼的試驗(yàn)表明,如果等離子槍安置在切削刀具前適當(dāng)?shù)奈恢茫鋬A斜角度、離加工面的距離及距切削刀尖的弧長(zhǎng)等均可調(diào)節(jié),并與適當(dāng)?shù)碾妷骸㈦娏?、壓縮氣體壓力和流量相配合,這樣來(lái)控制加熱溫度,實(shí)現(xiàn)超塑組織狀態(tài)下的切削,可以獲得好的加工質(zhì)量。

采用上述兩種熱源加熱,使金屬(尤其是fe-c合金系)中亞共析鋼容易實(shí)現(xiàn)超塑性,低碳鋼等材料較易處于相變超塑狀態(tài),可以達(dá)到加熱作用時(shí)間短、熱源對(duì)材料作用區(qū)域小的目的,其面積、形狀、大小都可調(diào)節(jié),為金屬超塑組織形態(tài)應(yīng)用于切削加工創(chuàng)造了條件。

應(yīng)用前景

篇6

1現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究進(jìn)展

隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇,世界各國(guó),特別是發(fā)達(dá)國(guó)家都把發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。發(fā)達(dá)國(guó)家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,把提高灌溉(降)水的利用率、單方水的利用效率、水資源再生利用率作為研究重點(diǎn)和主要目標(biāo)。在研究節(jié)水農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)上,將生物、信息、計(jì)算機(jī)、高分子材料等高新技術(shù)與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)相結(jié)合,提升節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的高科技含量,建立適合國(guó)情的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系,加快由傳統(tǒng)的粗放農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。

世界各國(guó)采用的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)通??蓺w納為工程節(jié)水技術(shù)、農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)、生物(生理)節(jié)水技術(shù)和水管理節(jié)水技術(shù)等四類。節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用可大致分布在四個(gè)基本環(huán)節(jié)中:

一是減少灌溉渠系(管道)輸水過(guò)程中的水量蒸發(fā)與滲漏損失,提高農(nóng)田灌溉水的利用率;

二是減少田間灌溉過(guò)程中的水分深層滲漏和地表流失,在改善灌水質(zhì)量的同時(shí)減少單位灌溉面積的用水量;

三是減少農(nóng)田土壤的水分蒸發(fā)損失,有效地利用天然降水和灌溉水資源;

四是提高作物水分生產(chǎn)效率,減少作物的水分奢侈性蒸騰消耗,獲得較高的作物產(chǎn)量和用水效益。節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家始終把提高上述環(huán)節(jié)中的灌溉(降)水利用率和作物水分生產(chǎn)效率作為重點(diǎn),在建立了以高標(biāo)準(zhǔn)的襯砌渠道和壓力管道輸水為主的完善的灌溉輸水工程系統(tǒng)和采用了以噴(微)灌技術(shù)和改進(jìn)的地面灌技術(shù)為主的先進(jìn)的田間灌水技術(shù)后,節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究重點(diǎn)正從工程節(jié)水向農(nóng)藝節(jié)水、生物(生理)節(jié)水、水管理節(jié)水等方向傾斜,尤其重視農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)的密切結(jié)合。

1.1農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)

利用耕作覆蓋措施和化學(xué)制劑調(diào)控農(nóng)田水分狀況、蓄水保墑是提高農(nóng)田水利用率和作物水分生產(chǎn)效率的有效途徑。國(guó)內(nèi)外已提出許多行之有效的技術(shù)和方法,如保護(hù)性耕作技術(shù)、田間覆蓋技術(shù)、節(jié)水生化制劑(保水劑、吸水劑、種衣劑)和旱地專用肥等技術(shù)和產(chǎn)品正得到廣泛的應(yīng)用。如美國(guó)中西部大平原由傳統(tǒng)耕作到少耕或免耕,由表層松土覆蓋到作物殘茬秸稈覆蓋,由機(jī)械耕作除草到化學(xué)制劑除草,都顯著提高了農(nóng)田的保土、保肥、保水的效果和農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。法國(guó)、美國(guó)、日本、英國(guó)等開(kāi)發(fā)出抗旱節(jié)水制劑(保水劑、吸水劑)的系列產(chǎn)品,在經(jīng)濟(jì)作物上廣泛使用,取得了良好的節(jié)水增產(chǎn)效果。法國(guó)、美國(guó)等將聚丙烯酰胺(PAM)噴施在土壤表面,起到了抑制農(nóng)田水分蒸發(fā)、防止水土流失、改善土壤結(jié)構(gòu)的明顯效果。美國(guó)利用沙漠植物和淀粉類物質(zhì)成功地合成了生物類的高吸水物質(zhì),取得了顯著的保水效果。

節(jié)水農(nóng)作制度主要是研究適宜當(dāng)?shù)刈匀粭l件的節(jié)水高效型作物種植結(jié)構(gòu),提出相應(yīng)的節(jié)水高效間作套種與輪作種植模式。例如,在澳大利亞采用的糧草輪作制度中,實(shí)施豆科牧草與作物輪作會(huì)避免土壤有機(jī)質(zhì)下降,保持土壤基礎(chǔ)肥力,提高土壤蓄水保墑能力。

在抗旱節(jié)水作物品種的選育方面,發(fā)達(dá)國(guó)家已選育出一系列的抗旱、節(jié)水、優(yōu)質(zhì)的作物品種。如澳大利亞和以色列的小麥品種、以色列和美國(guó)的棉花品種、加拿大的牧草品種、以色列和西班牙的水果品種等。這些品種不僅具備節(jié)水抗旱性能,還具有穩(wěn)定的產(chǎn)量性狀和優(yōu)良的品質(zhì)特性。特別是近年來(lái),在植物抗旱基因的挖掘和分離、水分高效利用相關(guān)的基因定位以及分子輔助標(biāo)記技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因聚合技術(shù)等在抗旱節(jié)水作物品種的選育上取得了一些極富開(kāi)發(fā)潛力的成果。

近年來(lái),水肥耦合高效利用技術(shù)的研究已將提高水分養(yǎng)分耦合利用效率的灌水方式、灌溉制度、根區(qū)濕潤(rùn)方式和范圍等與水分養(yǎng)分的有效性、根系的吸收功能調(diào)節(jié)等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。通過(guò)改變灌水方式、灌溉制度和作物根區(qū)的濕潤(rùn)方式達(dá)到有效調(diào)節(jié)根區(qū)水分養(yǎng)分的有效性和根系微生態(tài)系統(tǒng)的目的,從而最大限度地提高水分養(yǎng)分耦合的利用效率。美國(guó)、以色列等國(guó)家將作物水分養(yǎng)分的需求規(guī)律和農(nóng)田水分養(yǎng)分的實(shí)時(shí)狀況相結(jié)合,利用自控的滴灌系統(tǒng)向作物同步精確供給水分和養(yǎng)分,既提高了水分和養(yǎng)分的利用率,最大限度地降低了水分養(yǎng)分的流失和污染的危險(xiǎn),也優(yōu)化了水肥耦合關(guān)系,從而提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1.2生物(生理)節(jié)水技術(shù)

將作物水分生理調(diào)控機(jī)制與作物高效用水技術(shù)緊密結(jié)合開(kāi)發(fā)出諸如調(diào)虧灌溉(RDI)、分根區(qū)交替灌溉(ARDI)和部分根干燥(PRD)等作物生理節(jié)水技術(shù),可明顯地提高作物和果樹(shù)的水分利用效率。與傳統(tǒng)灌水方法追求田間作物根系活動(dòng)層的充分和均勻濕潤(rùn)的想法不同,ARDI和PRD技術(shù)強(qiáng)調(diào)在土壤垂直剖面或水平面的某個(gè)區(qū)域保持土壤干燥,僅讓一部分土壤區(qū)域灌水濕潤(rùn),交替控制部分根系區(qū)域干燥、部分根系區(qū)域濕潤(rùn),以利于使不同區(qū)域的根系交替經(jīng)受一定程度的水分脅迫鍛煉,刺激根系的吸收補(bǔ)償功能,使根源信號(hào)ABA向上傳輸至葉片,調(diào)節(jié)氣孔保持在適宜的開(kāi)度,達(dá)到不犧牲作物光合物質(zhì)積累而又大量減少其奢侈的蒸騰耗水的目的,與此同時(shí),還可減少作物棵間的土壤濕潤(rùn)面積,降低棵間蒸發(fā)損失和因水分從濕潤(rùn)區(qū)向干燥區(qū)側(cè)向運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的深層滲漏損失。RDI是基于作物生理生化過(guò)程受遺傳特性或生長(zhǎng)激素的影響,在作物生長(zhǎng)發(fā)育的某些階段主動(dòng)施加一定的水分脅迫(即人為地讓作物經(jīng)受適度的缺水鍛煉)來(lái)影響其光合產(chǎn)物向不同組織器官的分配,進(jìn)而提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量而舍棄營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)量及有機(jī)合成物的總量。因營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)減少還可提高作物的種植密度,提高總產(chǎn)量,減少棉花、果樹(shù)等作物的剪枝工作量,改善產(chǎn)品品質(zhì)。國(guó)際上有關(guān)調(diào)虧灌溉的研究主要是針對(duì)果樹(shù)和西紅柿等蔬菜作物,對(duì)大田作物的研究較少。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外相繼開(kāi)展了對(duì)作物需水量計(jì)算方法的大量研究,但這些研究大多以單點(diǎn)的和單一作物的耗水估算為主,在此基礎(chǔ)上采用插值法和面積加權(quán)平均法確定的區(qū)域作物耗水量的精度會(huì)受到氣象等因素的空間變異性的影響。目前的重點(diǎn)是將單點(diǎn)的單一作物耗水估算模型的研究擴(kuò)展到區(qū)域尺度多種作物組合下的耗水估算方法與模型研究上,根據(jù)作物及其不同生育期的需水估算,使有限的水最優(yōu)分配到作物的不同生育期內(nèi),為研究適合不同地區(qū)的非充分灌溉制度提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支撐。隨著遙感技術(shù)的應(yīng)用使得采用能量平衡法估算區(qū)域作物耗水量成為可能,通過(guò)遙感獲得的作物冠層溫度來(lái)估算區(qū)域耗水量分布的研究變得十分活躍,并在一些發(fā)達(dá)國(guó)家得到了一定的應(yīng)用。

1.3水管理節(jié)水技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)灌溉用水管理手段的現(xiàn)代化與自動(dòng)化,滿足對(duì)灌溉系統(tǒng)管理的靈活、準(zhǔn)確和快捷的要求,發(fā)達(dá)國(guó)家的灌溉水管理技術(shù)正趨朝著信息化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。在減少灌溉輸水調(diào)蓄工程的數(shù)量、降低工程造價(jià)費(fèi)用的同時(shí),既滿足用戶的需求,又有效地減少棄水,提高灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行性能與效率。

建立灌區(qū)用水決策支持系統(tǒng)來(lái)模擬作物產(chǎn)量和作物需水過(guò)程,預(yù)測(cè)農(nóng)田土壤鹽份及水分脅迫對(duì)產(chǎn)量的影響,基于Internet技術(shù)和RS、GIS、GPS等技術(shù)完成信息的采集交換與傳輸,根據(jù)實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)模型,為用戶提供不同類型灌區(qū)的動(dòng)態(tài)配水計(jì)劃,達(dá)到優(yōu)化配置灌溉用水的目標(biāo)。為適應(yīng)灌區(qū)用水靈活多變的特點(diǎn),做到適時(shí)、適量地供水,需對(duì)灌溉輸配水系統(tǒng)的運(yùn)行模式和相應(yīng)的自控技術(shù)開(kāi)展研究。目前,國(guó)外多采用基于下游控制模式的自控運(yùn)行方式,利用中央自動(dòng)監(jiān)控(即遙測(cè)、遙訊、遙調(diào))系統(tǒng)對(duì)大型供水渠道進(jìn)行自動(dòng)化管理,開(kāi)展灌區(qū)輸配水系統(tǒng)的自控技術(shù)研究。在明渠自控系統(tǒng)運(yùn)行軟件方面,著重開(kāi)展對(duì)供水系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度計(jì)劃的研究,采用明渠非恒定流計(jì)算機(jī)模擬方法結(jié)合閘門運(yùn)行規(guī)律編制系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)控制軟件。

美國(guó)、澳大利亞等國(guó)已大量使用熱脈沖技術(shù)測(cè)定作物莖桿的液流和蒸騰,用于監(jiān)測(cè)作物水分狀態(tài),并提出土壤墑情監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)的理論和方法,將空間信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)用于監(jiān)測(cè)土壤墑情。根據(jù)土壤和作物水分狀態(tài)開(kāi)展的實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)的研究進(jìn)展也很快,一些國(guó)家已提出幾種具有代表性的節(jié)水灌溉預(yù)報(bào)模型。在此基礎(chǔ)開(kāi)展的適合不同地區(qū)的非充分灌溉模式的研究是干旱缺水條件下灌溉用水管理的基礎(chǔ),隨著水資源短缺的不斷加劇,其研究在國(guó)內(nèi)外得到普遍重視。

多采用系統(tǒng)分析理論和隨機(jī)優(yōu)化技術(shù),開(kāi)展灌區(qū)多種水源聯(lián)合利用的研究,以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持的智能化配水決策支持系統(tǒng)為基礎(chǔ),建立起多水源優(yōu)化配置的專家系統(tǒng),提出不同水源組合條件下的優(yōu)化灌溉與管理模式,合理利用和配置灌區(qū)的地表水、地下水和土壤水,對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和管理。在最大限度地滿足作物對(duì)水分需求的同時(shí),改善灌區(qū)的農(nóng)田生態(tài)環(huán)境條件。

1.4工程節(jié)水技術(shù)

隨著現(xiàn)代化規(guī)模經(jīng)營(yíng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,由傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)向現(xiàn)代地面灌溉技術(shù)的轉(zhuǎn)變是大勢(shì)所趨。在采用高精度的土地平整技術(shù)基礎(chǔ)上,采用水平畦田灌和波涌灌等先進(jìn)的地面灌溉方法無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志之一。精細(xì)地面灌溉方法的應(yīng)用可明顯改進(jìn)地面畦(溝)灌溉系統(tǒng)的性能,具有節(jié)水、增產(chǎn)的顯著效益。激光控制土地精細(xì)平整技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的土地平整技術(shù),國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用結(jié)果表明,高精度的土地平整可使灌溉均勻度達(dá)到80%以上,田間灌水效率達(dá)到70%-80%,是改進(jìn)地面灌溉質(zhì)量的有效措施。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在采用地面灌溉實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用數(shù)學(xué)模型對(duì)地面灌溉全過(guò)程進(jìn)行分析已成為研究地面灌溉性能的重要手段。應(yīng)用地面灌溉控制參數(shù)反求法可有效地克服田間土壤性能的空間變異性,獲得最佳的灌水控制參數(shù),有效地提高地面灌溉技術(shù)的評(píng)價(jià)精度和制定地面灌溉實(shí)施方案的準(zhǔn)確性。

除地面灌溉技術(shù)外,發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視對(duì)噴、微灌技術(shù)的研究和應(yīng)用。微灌技術(shù)是所有田間灌水技術(shù)中能夠做到對(duì)作物進(jìn)行精量灌溉的高效方法之一。美國(guó)、以色列、澳大利亞等國(guó)家特別重視微灌系統(tǒng)的配套性、可靠性和先進(jìn)性的研究,將計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、自控技術(shù)、先進(jìn)的制造成模工藝技術(shù)相結(jié)合開(kāi)發(fā)高水力性能的微灌系列新產(chǎn)品、微灌系統(tǒng)施肥裝置和過(guò)濾器。噴頭是影響噴灌技術(shù)灌水質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備,世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家一直致力于噴頭的改進(jìn)及研究開(kāi)發(fā),其發(fā)展趨勢(shì)是向多功能、節(jié)能、低壓等綜合方向發(fā)展。如美國(guó)先后開(kāi)發(fā)出不同搖臂形式、不同仰角及適用于不同目的的多功能噴頭,具有防風(fēng)、多功能利用、低壓工作的顯著特點(diǎn)。

為減少來(lái)自農(nóng)田輸水系統(tǒng)的水量損失,許多國(guó)家已實(shí)現(xiàn)灌溉輸水系統(tǒng)的管網(wǎng)化和施工手段上的機(jī)械化。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外將高分子材料應(yīng)用在渠道防滲方面,開(kāi)發(fā)出高性能、低成本的新型土壤固化劑和固化土復(fù)合材料,研究具有防滲、抗凍脹性能的復(fù)合襯砌工程結(jié)構(gòu)形式。如已在德國(guó)、美國(guó)應(yīng)用的新型土工復(fù)合材料GCLS就具有防滲性能好、抗穿刺能力強(qiáng)的明顯特點(diǎn)。此外,管道輸水技術(shù)因成本低、節(jié)水明顯、管理方便等特點(diǎn),已作為許多國(guó)家開(kāi)展灌區(qū)節(jié)水改造的必要措施,開(kāi)展渠道和管網(wǎng)相結(jié)合的高效輸水技術(shù)研究和大口徑復(fù)合管材的研制是渠灌區(qū)發(fā)展輸水灌溉中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

2現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)是在傳統(tǒng)的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)中融入了生物、計(jì)算機(jī)模擬、電子信息、高分子材料等一系列高新技術(shù),具有多學(xué)科相互交叉、各種單項(xiàng)技術(shù)互相滲透的明顯特征。現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)涉及的既不是簡(jiǎn)單的工程節(jié)水和水管理節(jié)水問(wèn)題,也不是簡(jiǎn)單的農(nóng)藝節(jié)水和生物節(jié)水問(wèn)題。從支撐現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)理論而言,需將水利工程學(xué)、土壤學(xué)、作物學(xué)、生物學(xué)、遺傳學(xué)、材料學(xué)、數(shù)學(xué)和化學(xué)等學(xué)科有機(jī)地結(jié)合在一起,以降水(灌溉)-土壤水-作物水-光合作用-干物質(zhì)量-經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化循環(huán)過(guò)程作為研究主線,從水分調(diào)控、水肥耦合、作物生理與遺傳改良等方面出發(fā),探索提高各個(gè)環(huán)節(jié)中水的轉(zhuǎn)化效率與生產(chǎn)效率的機(jī)理。另一方面,現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)又需要生物、水利、農(nóng)藝、材料、信息、計(jì)算機(jī)、化工等多方面的技術(shù)支持,來(lái)建立適合國(guó)情的技術(shù)體系。

隨著20世紀(jì)中葉以來(lái)科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)的重大突破,節(jié)水農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中大量借助于土壤水動(dòng)力學(xué)、植物生理學(xué)的理論和現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法及計(jì)算模擬手段,試圖從整體上來(lái)考慮水-土-作物-大氣間的互動(dòng)作用與關(guān)系,定量描述土壤-植物-大氣連續(xù)體中水分和養(yǎng)分運(yùn)移的轉(zhuǎn)化過(guò)程,據(jù)此制定科學(xué)的水、肥調(diào)控方案,這使得對(duì)節(jié)水農(nóng)業(yè)的研究已由以往單純的統(tǒng)計(jì)或?qū)嶒?yàn)性質(zhì)變?yōu)橐婚T有著較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摶A(chǔ)與定量方法的科學(xué)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、電于信息技術(shù)、紅外遙感技術(shù)以及其它技術(shù)的應(yīng)用,使得在土壤水分動(dòng)態(tài)、土壤水鹽動(dòng)態(tài)、水沙動(dòng)態(tài)、水污染狀況、作物水分狀況等方面的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、采集和處理手段得到長(zhǎng)足發(fā)展,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)用水管理水平的提高,而高分子復(fù)合材料和納米材料的研制創(chuàng)新正在促使渠道防滲、管道灌溉、覆膜灌溉、坡面集雨等方面孕育著技術(shù)上的重大突破。

在提高農(nóng)業(yè)用水的利用率和水的生產(chǎn)效率的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究中,不僅涉及到與土壤-植物-大氣系統(tǒng)中的界面過(guò)程,水分傳輸和系統(tǒng)反饋的機(jī)制,水分調(diào)控的途徑以及大氣水、地表水、地下水、土壤水轉(zhuǎn)化關(guān)系等相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的前沿技術(shù),還與利用現(xiàn)代高新技術(shù)對(duì)水資源、土壤水分和作物水分進(jìn)行監(jiān)測(cè)調(diào)控,根據(jù)作物需水規(guī)律進(jìn)行精量灌溉等關(guān)鍵技術(shù)有關(guān)。為此,必須以具有學(xué)科交叉性的重大前沿性技術(shù)研究為基礎(chǔ),研發(fā)與農(nóng)業(yè)節(jié)水相關(guān)的重要關(guān)鍵技術(shù),探索建立適合國(guó)情的現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系。

3我國(guó)現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究重點(diǎn)與內(nèi)容

3.1現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)前沿技術(shù)

圍繞作物生理需水與用水、精量控制灌溉等領(lǐng)域,對(duì)現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)前沿技術(shù)開(kāi)展原創(chuàng)性研究。通過(guò)對(duì)水-土-植物關(guān)系、干旱條件下植物根信號(hào)傳輸和氣孔反應(yīng)的機(jī)制、干旱脅迫鍛煉對(duì)植物超補(bǔ)償功能的刺激等問(wèn)題的研究,帶來(lái)農(nóng)業(yè)節(jié)水原理與技術(shù)的創(chuàng)新,促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)新思路的問(wèn)世和源頭高技術(shù)的產(chǎn)生,為我國(guó)現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)理論和技術(shù)儲(chǔ)備。

作物高效用水與生理調(diào)控技術(shù):

(1)研究主要作物節(jié)水條件下產(chǎn)量形成及可視化的生產(chǎn)模型,獲得維持農(nóng)作物較高水分生產(chǎn)效率的生理和生態(tài)學(xué)過(guò)程參數(shù),提出農(nóng)作物根系微生態(tài)系統(tǒng)水分吸收功能調(diào)控模型和水分利用整體超補(bǔ)償功能環(huán)境反應(yīng)模型;

(2)研究不同生態(tài)區(qū)域內(nèi)主要農(nóng)作物(小麥、玉米、棉花、水稻)非充分灌溉條件下的需水量季節(jié)分布和計(jì)算模式和不同節(jié)水灌溉技術(shù)條件下的作物需水和耗水模型,提出作物水分生產(chǎn)函數(shù)與有限水量條件下的非充分灌溉制度,得到不同節(jié)水灌溉方式下實(shí)施非充分灌溉制度的技術(shù);

(3)研究主要農(nóng)作物(小麥、玉米、棉花、水稻、果樹(shù))調(diào)虧灌溉的指標(biāo)體系(最佳凋虧階段和調(diào)虧程度),提出不同養(yǎng)分水平或施肥條件下調(diào)虧灌溉的模式及相應(yīng)的指標(biāo),獲得作物調(diào)虧灌溉的田間實(shí)施技術(shù);

(4)研究主要農(nóng)作物(小麥、玉米、棉花、水稻)控制性分根交替灌溉的指標(biāo)體系,提出不同養(yǎng)分水平或施肥條件下控制性分根交替灌溉的模式及相應(yīng)參數(shù),獲得不同土壤、作物下控制性分根交替灌溉的灌水技術(shù)要素最優(yōu)組合設(shè)計(jì)方法及的田間實(shí)施技術(shù);

作物需水信息采集與精量控制灌溉技術(shù):

(1)研究作物對(duì)水分虧缺信息的感受、傳遞與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的過(guò)程,建立作物水分信號(hào)診斷指標(biāo)體系,獲得利用作物莖桿變形測(cè)量診斷作物缺水狀況的新技術(shù)與新產(chǎn)品;

(2)研究作物水分區(qū)域分布監(jiān)測(cè)技術(shù)和作物蒸騰過(guò)程快速監(jiān)測(cè)技術(shù),提出區(qū)域土壤水分空間變異性與最佳動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方式和區(qū)域土壤墑情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù),獲得土壤水分動(dòng)態(tài)快速測(cè)定與預(yù)報(bào)技術(shù)及新產(chǎn)品;

(3)以土壤墑情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、作物水分動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息與作物生長(zhǎng)信息的結(jié)合為基礎(chǔ),研究運(yùn)用模糊人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立具有監(jiān)測(cè)、傳輸、診斷、決策功能的作物精量控制灌溉系統(tǒng),研制開(kāi)發(fā)智能化的灌溉信息采集裝置和智能化的灌溉預(yù)報(bào)與決策支持軟件。

農(nóng)田水肥調(diào)控利用與節(jié)水高效作物栽培技術(shù):

(1)以小麥、玉米、棉花等主要作物為對(duì)象,研究不同區(qū)域、種植制度、地力基礎(chǔ)和水資源狀況下主要作物農(nóng)田養(yǎng)分供應(yīng)與利用模式,提出不同水分條件下獲得最高水分利用效率的水分與養(yǎng)分最佳參數(shù)組合;

(2)研究不同灌溉方式下作物根區(qū)水分養(yǎng)分遷移、轉(zhuǎn)化和吸收的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,提出相應(yīng)的作物根際水肥耦合循環(huán)與調(diào)控模型,獲得以提高水肥耦合利用效率為目標(biāo)的田間節(jié)水灌溉技術(shù)參數(shù)的最優(yōu)組合;

(3)以小麥、玉米、棉花等主要作物為對(duì)象,研究農(nóng)田高效用水的作物群體時(shí)空分布特征,影響農(nóng)田整體抗旱特性和水分利用效率的群體因素和調(diào)控技術(shù);構(gòu)建主要農(nóng)作物高效用水群體優(yōu)化結(jié)構(gòu)的綜合栽培技術(shù)體系。

3.2現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

以田間節(jié)水灌溉、灌溉用水管理、農(nóng)藝與化控節(jié)水等為重點(diǎn),適當(dāng)考慮干旱缺水地區(qū)特殊水源的開(kāi)發(fā)與高效利用,研究現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)制一批新型的農(nóng)業(yè)節(jié)水新產(chǎn)品與新材料,促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的提升,為我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水提供適合國(guó)情的實(shí)用性應(yīng)用技術(shù)。

田間節(jié)水灌溉技術(shù):

(1)研制抗堵、耐用、價(jià)廉的微灌灌水器,開(kāi)發(fā)新型微灌過(guò)濾器、注肥器及系統(tǒng)控制設(shè)備;

(2)研究節(jié)能異形噴嘴噴頭、可調(diào)仰角及可調(diào)霧化程度的噴頭、噴灑區(qū)域?yàn)榫匦蔚膰婎^,開(kāi)發(fā)適宜于園林噴灌的升降式噴灌裝置,改進(jìn)扇形轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂式噴頭,研制新型移動(dòng)式輕小型噴灌機(jī)組和智能控制低壓變量自走式噴灑機(jī)組;

(3)研究土地精平標(biāo)準(zhǔn)與激光控制平地技術(shù),開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)激光控制平地鏟運(yùn)設(shè)備和相應(yīng)的液壓升降控制系統(tǒng),提出與激光控制平地技術(shù)實(shí)施相配套的田間灌排工程系統(tǒng)模式,研究地面灌溉技術(shù)控制參數(shù),開(kāi)發(fā)田間波涌灌溉控制設(shè)備、田間多孔閘管灌溉系統(tǒng)和田間灌溉自動(dòng)控制設(shè)備;

(4)研發(fā)適合家庭規(guī)模的可調(diào)式小型免耕坐水播種技水與設(shè)備,創(chuàng)制集灌水、播種、施肥于一體的新型多功能行走式局部施灌機(jī)。

灌溉系統(tǒng)輸配水監(jiān)控與調(diào)配技術(shù):

(1)研發(fā)水分損失小、價(jià)廉、精度高、抗干擾性強(qiáng)的渠系量水設(shè)備,研制具有量水和控制雙重功能的取水口量水設(shè)施、新型管道量水儀表、適合高含沙渠道采用的量水裝置等,開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的灌區(qū)自動(dòng)化量水二次儀表及設(shè)備、井灌區(qū)計(jì)量與控制用水裝置等;

(2)開(kāi)發(fā)基于局域網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)與RS和GPS技術(shù)相結(jié)合的灌區(qū)動(dòng)態(tài)管理信息采集、傳輸和分析技術(shù),研究灌溉系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)和動(dòng)態(tài)配水系統(tǒng)下非恒定流模擬仿真技術(shù)和水量與流量的實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù);

(3)研究灌區(qū)中央控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)和水力自動(dòng)控制技術(shù),開(kāi)發(fā)灌溉配水系統(tǒng)的閘門控制模式及基于模糊控制方法的靈活方便的控制器。

農(nóng)藝節(jié)水技術(shù):

(1)以小麥、玉米等大田作物及林草為重點(diǎn),應(yīng)用分子標(biāo)記輔助選擇、轉(zhuǎn)基因、基因聚合技術(shù)結(jié)合常規(guī)育種的方法,創(chuàng)制抗旱節(jié)水型、水分高效利用型的優(yōu)異育種新材料,選育抗旱節(jié)水與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)相結(jié)合型的新品種(組合);

(2)研究主要生態(tài)區(qū)域節(jié)水高效型的作物種植結(jié)構(gòu)和適合區(qū)域特點(diǎn)的節(jié)水高效間作套種與輪作等種植模式,提出主要種植制度周期內(nèi)農(nóng)田水分高效利用技術(shù)控制要素和集成化參數(shù),得到節(jié)水型農(nóng)作制度優(yōu)化技術(shù)及其量化指標(biāo);

(3)以旱地土壤水庫(kù)增容為核心,研究等高種植集雨蓄水保墑技術(shù)和田間集雨栽培技術(shù)、少耕免耕保水保肥技術(shù)、地力培肥有機(jī)旱作技術(shù)、降低田間蒸發(fā)的覆蓋保墑技術(shù)等雨水就地高效利用技術(shù),提出旱地農(nóng)田節(jié)水抗旱能力的糧草輪作技術(shù)、糧經(jīng)飼作物立體種植高效用水技術(shù)等。

新型農(nóng)業(yè)節(jié)水材料與產(chǎn)品:

(1)研究利用納米技術(shù)改進(jìn)防滲材料的性能,研制新型土壤固化劑、新型復(fù)合土工膜料和填縫材料,鹽漬土和膨脹土等特殊土類渠道的專用防滲材料,開(kāi)發(fā)新型保溫復(fù)合材料和環(huán)保型混凝土補(bǔ)強(qiáng)新材料,創(chuàng)制用于管道輸水的高分子復(fù)合材料大口徑管材和管件;

(2)研發(fā)適合旱區(qū)應(yīng)用的新型低成本、高效率的坡面集雨固化土材料、綠色環(huán)保型集雨面噴涂材料、生物集雨材料和田間集雨材料等;

(3)篩選具有控制蒸騰功能的外源物質(zhì),研究植物蒸騰抑制劑,研制具有抗旱節(jié)水、防病殺蟲(chóng)、高效環(huán)保等多種功能的種衣劑,開(kāi)發(fā)以生物材料(藻類、纖維、沙漠植物等)或化學(xué)材料為基質(zhì)的新型保水劑,創(chuàng)制低成本的高效多功能水土保持劑與土壤結(jié)構(gòu)改良劑;

(4)研發(fā)由天然材料和改性天然材料(重點(diǎn)是植物纖維和淀粉類)制成的可被微生物完全分解為對(duì)環(huán)境無(wú)害物質(zhì)的新型覆蓋材料,開(kāi)發(fā)具有增溫、保墑、增產(chǎn)、無(wú)殘留的多功能液體覆蓋材料,改性和創(chuàng)制新型液膜等。

水源開(kāi)發(fā)與高效利用技術(shù):

(1)建立區(qū)域雨水資源高效利用技術(shù)體系和最優(yōu)開(kāi)發(fā)模式及智能決策系統(tǒng)軟件,研發(fā)適合旱區(qū)應(yīng)用的新型、高效工程和生物雨水集蓄形式,提出新型集雨設(shè)施結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)場(chǎng)成型技術(shù),獲得雨水集蓄與高效利用工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件;

(2)研究低成本、節(jié)能型的微咸水開(kāi)發(fā)利用技術(shù),建立微咸水灌溉下的控制指標(biāo)體系和作物灌溉制度,提出微咸水灌溉下土壤水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律與調(diào)控技術(shù),得到咸水與淡水混灌和輪灌的應(yīng)用模式;

(3)研究再生水灌溉對(duì)土壤、地下水及作物品質(zhì)的影響,提出再生水作物安全高效利用指標(biāo)量化體系,開(kāi)發(fā)利用再生水灌溉的不同灌水方式、再生水與潔凈水混灌或輪灌的應(yīng)用技術(shù)以及不同再生水灌溉方式下的作物灌溉制度。

4現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究帶來(lái)的貢獻(xiàn)

篇7

1WBM技術(shù)介紹

隨著應(yīng)用Intranet的企業(yè)的增多,同時(shí)Internet技術(shù)逐漸向Intranet的遷移,一些主要的網(wǎng)絡(luò)廠商正試圖以一種新的形式去應(yīng)用MIS。因此就促使了Web(Web-BasedManagement)網(wǎng)管技術(shù)的產(chǎn)生[2]。它作為一種全新的網(wǎng)絡(luò)管理模式—基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理模式,從出現(xiàn)伊始就表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力,以其特有的靈活性、易操作性等特點(diǎn)贏得了許多技術(shù)專家和用戶的青睞,被譽(yù)為是“將改變用戶網(wǎng)絡(luò)管理方式的革命性網(wǎng)絡(luò)管理解決方案”。

WBM融合了Web功能與網(wǎng)管技術(shù),從而為網(wǎng)管人員提供了比傳統(tǒng)工具更強(qiáng)有力的能力。WBM可以允許網(wǎng)絡(luò)管理人員使用任何一種Web瀏覽器,在網(wǎng)絡(luò)任何節(jié)點(diǎn)上方便迅速地配置、控制以及存取網(wǎng)絡(luò)和它的各個(gè)部分。因此,他們不再只拘泥于網(wǎng)管工作站上了,并且由此能夠解決很多由于多平臺(tái)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的互操作性問(wèn)題。WBM提供比傳統(tǒng)的命令驅(qū)動(dòng)的遠(yuǎn)程登錄屏幕更直接、更易用的圖形界面,瀏覽器操作和Web頁(yè)面對(duì)WWW用戶來(lái)講是非常熟悉的,所以WBM的結(jié)果必然是既降低了MIS全體培訓(xùn)的費(fèi)用又促進(jìn)了更多的用戶去利用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)信息。所以說(shuō),WBM是網(wǎng)絡(luò)管理方案的一次革命。

2基于WBM技術(shù)的網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)

在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,就定下以開(kāi)發(fā)基于園區(qū)網(wǎng)、Web模式的具有自主版權(quán)的中文網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件為目標(biāo),采用先進(jìn)的WBM技術(shù)和高效的算法,力求在性能上可以達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。

本網(wǎng)管系統(tǒng)提供基于WEB的整套網(wǎng)管解決方案。它針對(duì)分布式IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效資源管理,使用戶可以從任何地方通過(guò)WEB瀏覽器對(duì)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,以及相關(guān)系統(tǒng)和服務(wù)實(shí)施應(yīng)變式管理和控制,從而保證網(wǎng)絡(luò)上的資源處于最佳運(yùn)行狀態(tài),并保持網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性。

2.2系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,以國(guó)外同類的先進(jìn)產(chǎn)品作為參照物,同時(shí)考慮到技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),在當(dāng)前的技術(shù)條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)。我們采用三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),融合了先進(jìn)的WBM技術(shù),使系統(tǒng)能夠提供給管理員靈活簡(jiǎn)便的管理途徑。

三層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)[2]:1)完成管理任務(wù)的軟件作為中間層以后臺(tái)進(jìn)程方式實(shí)現(xiàn),實(shí)施網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輪詢和故障信息的收集;2)管理中間件駐留在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和瀏覽器之間,用戶僅需通過(guò)管理中間層的主頁(yè)存取被管設(shè)備;3)管理中間件中繼轉(zhuǎn)發(fā)管理信息并進(jìn)行SNMP和HTTP之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換三層結(jié)構(gòu)無(wú)需對(duì)設(shè)備作任何改變。

3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法的設(shè)計(jì)

為了實(shí)施對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理,網(wǎng)管系統(tǒng)必須有一個(gè)直觀的、友好的用戶界面來(lái)幫助管理員。其中最基本的一個(gè)幫助就是把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系以圖形的方式展現(xiàn)在用戶面前,即拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。目前廣泛采用的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法是基于SNMP的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法?;赟NMP的拓?fù)渌惴ㄔ谝欢ǔ潭壬鲜欠浅S行У模負(fù)涞乃俣纫卜浅??。但它存在一個(gè)缺陷[3]。那就是,在一個(gè)特定的域中,所有的子網(wǎng)的信息都依賴于設(shè)備具有SNMP的特性,如果系統(tǒng)不支持SNMP,則這種方法就無(wú)能為力了。還有對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的不重視,或者考慮到安全方面的原因,人們往往把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的SNMP功能關(guān)閉,這樣就難于取得設(shè)備的MIB值,就出現(xiàn)了拓?fù)涞牟煌暾裕瑖?yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能。針對(duì)這一的問(wèn)題,下面討論本系統(tǒng)對(duì)上述算法的改進(jìn)—基于ICMP協(xié)議的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。

.1PING和路由建立

PING的主要操作是發(fā)送報(bào)文,并簡(jiǎn)單地等待回答。PING之所以如此命名,是因?yàn)樗且粋€(gè)簡(jiǎn)單的回顯協(xié)議,使用ICMP響應(yīng)請(qǐng)求與響應(yīng)應(yīng)答報(bào)文。PING主要由系統(tǒng)程序員用于診斷和調(diào)試實(shí)現(xiàn)PING的過(guò)程主要是:首先向目的機(jī)器發(fā)送一個(gè)響應(yīng)請(qǐng)求的ICMP報(bào)文,然后等待目的機(jī)器的應(yīng)答,直到超時(shí)。如收到應(yīng)答報(bào)文,則報(bào)告目的機(jī)器運(yùn)行正常,程序退出。

路由建立的功能就是利用IP頭中的TTL域。開(kāi)始時(shí)信源設(shè)置IP頭的TTL值為0,發(fā)送報(bào)文給信宿,第一個(gè)網(wǎng)關(guān)收到此報(bào)文后,發(fā)現(xiàn)TTL值為0,它丟棄此報(bào)文,并發(fā)送一個(gè)類型為超時(shí)的ICMP報(bào)文給信源。信源接收到此報(bào)文后對(duì)它進(jìn)行解析,這樣就得到了路由中的第一個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。然后信源發(fā)送TTL值為1的報(bào)文給信宿,第一個(gè)網(wǎng)關(guān)把它的TTL值減為0后轉(zhuǎn)發(fā)給第二個(gè)網(wǎng)關(guān),第二個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)報(bào)文TTL值為0,丟棄此報(bào)文并向信源發(fā)送超時(shí)ICMP報(bào)文。這樣就得到了路由中和第二個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。如此循環(huán)下去,直到報(bào)文正確到達(dá)信宿,這樣就得到了通往信宿的路由。

3.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞陌l(fā)現(xiàn)算法具體實(shí)現(xiàn)的步驟:

(1)于給定的IP區(qū)間,利用PING依次檢測(cè)每個(gè)IP地址,將檢測(cè)到的IP地址記錄到IP地址表中。

(2)對(duì)第一步中查到的每個(gè)IP地址進(jìn)行traceroute操作,記錄到這些IP地址的路由。并把每條路由中的網(wǎng)關(guān)地址也加到IP表中。(3)對(duì)IP地址表中的每個(gè)IP地址,通過(guò)發(fā)送掩碼請(qǐng)求報(bào)文與接收掩碼應(yīng)答報(bào)文,找到這些IP地址的子網(wǎng)掩碼。

(4)根據(jù)子網(wǎng)掩碼,確定對(duì)應(yīng)每個(gè)IP地址的子網(wǎng)地址,并確定各個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)類型。把查到的各個(gè)子網(wǎng)加入地址表中。

(5)試圖得到與IP地址表中每個(gè)IP地址對(duì)應(yīng)的域名(DomainName),如具有相同域名,則說(shuō)明同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有多個(gè)IP地址,即具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。

(6)根據(jù)第二步中的路由與第四步中得到的子網(wǎng),產(chǎn)生連接情況表。

4結(jié)語(yǔ)

本文提出的ICMP協(xié)議的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法能夠較好的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌撬枰加么罅康膸捹Y源。本系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),主要考慮的是對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理,所有的被管理設(shè)備和網(wǎng)管系統(tǒng)處于同一段網(wǎng)絡(luò)上,也就是說(shuō),系統(tǒng)可以直接到達(dá)被管理的網(wǎng)絡(luò),所以對(duì)遠(yuǎn)程的局域網(wǎng)就無(wú)能為力了。在做下一步工作的時(shí)候,可以添加系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程局域網(wǎng)絡(luò)的管理功能。

參考文獻(xiàn)

篇8

隨著高等院??蒲行畔⒘康难该驮鲩L(zhǎng),計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的快速發(fā)展,以及科研水平逐步成為衡量高校綜合實(shí)力的重要指標(biāo)之一,從而導(dǎo)致科研管理工作量的日益加重,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)科研的管理成為可能。而且目前多數(shù)高校的科研管理工作還依賴于手工操作,采用單機(jī)的計(jì)算機(jī)軟件如:Excel、Access等,對(duì)于科研信息的采集、加工以及處理帶來(lái)諸多不便,這種方式已經(jīng)給科研管理人員增加了工作量,難以反應(yīng)出高校的科研管理水平。另外目前雖然有各種版本的科研管理軟件,但是對(duì)于學(xué)校的實(shí)際情況,就不一定適用,以我校為例,去年購(gòu)買的教務(wù)綜合管理系統(tǒng)軟件,其中之一模塊就是關(guān)于高??蒲泄芾淼墓δ?,對(duì)照軟件提供的功能不滿足我校的實(shí)際需求,因此購(gòu)買時(shí)就把這部分的功能去掉了。近幾年,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步成熟,各高校基本上都開(kāi)通了校園網(wǎng),基于校園網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用不斷豐富,除了提供基本的WWW、E-MAIL、VOD等服務(wù)外,另外就需要結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況,開(kāi)發(fā)各種B/S模式的管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)部的日常辦公自動(dòng)化、教務(wù)管理網(wǎng)絡(luò)化、科研管理現(xiàn)代化;并且面向網(wǎng)絡(luò)的編程工具逐漸被廣大計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的愛(ài)好者所青睞,如:、JSP、PHP等。

2采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1校園網(wǎng)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)是由國(guó)家投資建設(shè),教育部負(fù)責(zé)管理,清華大學(xué)等高校承擔(dān)建設(shè)和管理運(yùn)行的全國(guó)性規(guī)模較大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),主要面向教育和科研單位。全國(guó)的高等院校都開(kāi)始紛紛建立自己的局域網(wǎng),然后接入CERNET,此局域網(wǎng)就成為校園網(wǎng),而目前高校校園網(wǎng)的狀況是硬件平臺(tái)已經(jīng)構(gòu)建好,對(duì)硬件資源的投資已經(jīng)完成,而校園網(wǎng)平臺(tái)上的軟件應(yīng)用不是十分的豐富,如:2005年山西省教育廳聯(lián)合省內(nèi)各高校的專家對(duì)全省高校的校園網(wǎng)應(yīng)用建設(shè)進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果是大部分院?;竞细?,很難達(dá)到優(yōu)秀,充分說(shuō)明校園網(wǎng)平臺(tái)上的應(yīng)用比較少,因此就需要充分發(fā)揮校園網(wǎng)硬件資源的優(yōu)勢(shì),結(jié)合各自的實(shí)際,開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)版的中小型管理系統(tǒng)。

2.2B/S模式的優(yōu)勢(shì)

B/S模式,即Browser/server結(jié)構(gòu),是隨Internet技術(shù)的興起,對(duì)C/S模式的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在B/S模式下,用戶界面完全通過(guò)WWW瀏覽器實(shí)現(xiàn)。其中應(yīng)用的典型就是,瀏覽器-Web服務(wù)器-數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器??蛻舳送ㄟ^(guò)瀏覽器向Web服務(wù)器提出查詢請(qǐng)求,Web服務(wù)器根據(jù)需要向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提出查詢請(qǐng)求,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器根據(jù)檢索結(jié)果與查詢條件將相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果返回給Web服務(wù)器,最后Web服務(wù)器以超文本文件的形式將結(jié)果傳給客戶端的Web瀏覽器[1]。B/S模式結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1B/S模式結(jié)構(gòu)圖

B/S模式支持跨平臺(tái)管理,不論是什么平臺(tái),只要裝有Web瀏覽器即可;客戶端無(wú)需安裝和維護(hù)軟件;可通過(guò)局域網(wǎng)、校園網(wǎng)等實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,支持Internet組網(wǎng)方式。B/S模式系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛,是今后開(kāi)發(fā)軟件的主流。

技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

.NETFramework是微軟最新的程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái),有CLR(CommonLanguageRuntime)和.NETFramework類組成。當(dāng)編寫好程序后進(jìn)行編譯時(shí),.NET會(huì)將源程序代碼編譯成MSIL(MicrosoftIntermediateLanguage)中間程序語(yǔ)言,而不是傳統(tǒng)意義上的機(jī)器語(yǔ)言,執(zhí)行時(shí)CLR調(diào)用JIT(JustInTime)編譯程序,進(jìn)而將MSIL轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的語(yǔ)言。在CLR結(jié)構(gòu)平臺(tái)下的可以向下兼容并支持ASP3.0的所有語(yǔ)法,改善了執(zhí)行性能,具有強(qiáng)大的功能和更廣的擴(kuò)充性,程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言沒(méi)有必要的關(guān)聯(lián)性,可以選擇自己熟悉的語(yǔ)言來(lái)編寫的程序,同時(shí)也支持現(xiàn)有的COM對(duì)象。不但可以在服務(wù)器方處理HTML和Web控件,也可以保留用戶完整的應(yīng)用狀態(tài),并提供給客戶端最佳的控制方式,另外還提供了服務(wù)器端的Server控件,除了具有執(zhí)行窗體驗(yàn)證的功能,還可以控制數(shù)據(jù)顯示的版面配置,而無(wú)須通過(guò)HTML標(biāo)記對(duì)HTML文件加以描述,以大幅度減少程序代碼。

2.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

是微軟的ADO之后推出的最新的數(shù)據(jù)庫(kù)處理技術(shù),主要用于在.NETFramework平臺(tái)上訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。提供了一致性的數(shù)據(jù)處理方式,對(duì)于程序而言,的主要功能是存取數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。因此說(shuō),僅提供存取數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的途徑和數(shù)據(jù)處理的方式,而最終

的處理與顯示需要HTML控件和Web控件的協(xié)助。在實(shí)際使用中,需要導(dǎo)入新的命名空間,如:System.Data(可以將數(shù)據(jù)直接保存在內(nèi)存中,提供DataSet、DataTable、DataColumn和DataRelation對(duì)象),System.DataOleDB.(用來(lái)處理OleDB數(shù)據(jù)源的命名空間),System.Data.SqlClient(和SQL服務(wù)器連接,提供SqlCommand、Sqlconnection、SqlDataReader等對(duì)象),這些都是數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接常用的命名空間。

3科研管理系統(tǒng)模型的建立

3.1功能模塊的劃分

科研管理系統(tǒng)模型主要結(jié)合我校科研管理中心工作的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)想,然后在此模型基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),就能適合于中等規(guī)模的高等院校。該模型主要采用B/S模式,數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQLServer2000,開(kāi)發(fā)環(huán)境為+/C#。科研管理系統(tǒng)模型提供的主要模塊有六個(gè),分別是:科研項(xiàng)目管理模塊、科研經(jīng)費(fèi)管理模塊、科研成果管理模塊、專利管理模塊、科研信息的與檢索模塊以及信息統(tǒng)計(jì)與系統(tǒng)的維護(hù)模塊,該模型結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2科研管理系統(tǒng)模型圖

科研項(xiàng)目管理模塊的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)科研項(xiàng)目的立項(xiàng)、審批、執(zhí)行跟蹤、中期檢查,以及項(xiàng)目的查詢、信息匯總、結(jié)題等功能。科研經(jīng)費(fèi)管理模塊的功能是根據(jù)橫/縱向科研項(xiàng)目的立項(xiàng)情況,對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目設(shè)立科研經(jīng)費(fèi)表,提供對(duì)經(jīng)費(fèi)數(shù)據(jù)的修改、瀏覽、匯總、查詢、打印等功能,同時(shí)按項(xiàng)目進(jìn)展情況及時(shí)了解經(jīng)費(fèi)的明細(xì)。科研項(xiàng)目管理科研成果管理模塊的功能是提供歷年來(lái)本校獲獎(jiǎng)(含鑒定)成果的詳細(xì)記錄,包括成果負(fù)責(zé)人、成果名稱、獲獎(jiǎng)時(shí)間、課題來(lái)源、獲獎(jiǎng)級(jí)別、成果類別、成果形式、頒獎(jiǎng)單位、鑒定結(jié)論、成果介紹等[2]。專利管理模塊的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)科研項(xiàng)目中科技專利或?qū)嵱眯蛯@Q、專利批準(zhǔn)號(hào)、專利類型、專利申請(qǐng)日、專利公告日、授權(quán)日、專利時(shí)限等進(jìn)行管理。信息與檢索模塊是為了讓全院教職工及時(shí)了解科研信息,并提供檢索的功能。信息統(tǒng)計(jì)與維護(hù)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各種科研信息的統(tǒng)計(jì),如教職工發(fā)表的論文、專著等,維護(hù)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)科研數(shù)據(jù)的維護(hù)的功能。

3.2數(shù)據(jù)庫(kù)的分析與設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)是根據(jù)系統(tǒng)的需求分析而設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)環(huán)境是SQLServer2000。根據(jù)我校的實(shí)際情況,主要設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)表有:科研項(xiàng)目表、科研經(jīng)費(fèi)表、科研成果表、專利信息表、科研人員基本信息表、專家數(shù)據(jù)庫(kù)信息表、信息表、出版教材及專著表、獲獎(jiǎng)情況信息表等。實(shí)現(xiàn)科研管理人員對(duì)數(shù)據(jù)的加工、管理、集成等的全部功能,個(gè)人的查詢、打印等功能。連接數(shù)據(jù)庫(kù)利用SqlConnection對(duì)象的ConnectionString屬性可指定連接參數(shù),利用SqlDataAdapter對(duì)象的Fill方法可將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)讀到DataSet中。

3.3系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建

該模型的平臺(tái)主要從硬件和軟件環(huán)境兩方面進(jìn)行考慮,硬件方面的客戶端要求比較低,只要能安裝Web瀏覽器和連通網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī);服務(wù)器端的配置:PⅣ1.7GHZ/128M/40G;另外就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求是100M的傳輸速度,當(dāng)然速度越快越好。軟件方面,服務(wù)器端操作系統(tǒng)安裝Windows2000/2003Server,IIS5.0以上版本,數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLServer2000,以為開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用技術(shù),結(jié)合、和C#構(gòu)造應(yīng)用程序。開(kāi)發(fā)工具采用DreamweaverMX和FrontPage2003制作網(wǎng)站整體框架,采用Photoshop、Firework、Flash等軟件制作網(wǎng)頁(yè)素材。為了保證系統(tǒng)的安全,建議采用USB加密技術(shù)。

3.4其他應(yīng)考慮的因素

在科研管理系統(tǒng)的模型中采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),還應(yīng)該考慮網(wǎng)絡(luò)安全方面即主要與科研數(shù)據(jù)有關(guān)的信息安全。項(xiàng)目申報(bào)、評(píng)審和各項(xiàng)科研經(jīng)費(fèi)采用網(wǎng)絡(luò)化的管理,這樣容易受到計(jì)算機(jī)病毒的攻擊,一旦入侵網(wǎng)絡(luò)竊取國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目的核心技術(shù)資料,將會(huì)造成技術(shù)泄密和知識(shí)產(chǎn)權(quán)流失[3]。而數(shù)據(jù)庫(kù)SQLServer2000提供了對(duì)數(shù)據(jù)安全性的一整套比較完整的管理機(jī)制,即對(duì)用戶的權(quán)限驗(yàn)證采用雙重驗(yàn)證的機(jī)制:登錄身份驗(yàn)證、用戶帳號(hào)角色以及所允許的權(quán)限。

4結(jié)束語(yǔ)

充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和校園網(wǎng)硬件資源的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)對(duì)高??蒲行畔⒐芾淼木W(wǎng)絡(luò)化、規(guī)范化和現(xiàn)代化,該系統(tǒng)模型的功能比較全面,結(jié)構(gòu)合理,采用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)比較成熟,具有比較廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

篇9

數(shù)據(jù)庫(kù)存放著大量的應(yīng)用系統(tǒng)信息,其安全性、數(shù)據(jù)的完整性是整個(gè)信息統(tǒng)統(tǒng)得以穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。應(yīng)用系統(tǒng)用戶通過(guò)用戶名和密碼訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)接收請(qǐng)求返回信息給使用者。一旦數(shù)據(jù)庫(kù)存在安全漏洞,且發(fā)生了安全事故,影響將無(wú)法預(yù)計(jì)。因此應(yīng)高度重視數(shù)據(jù)庫(kù)的安全與維護(hù)工作,只有數(shù)據(jù)庫(kù)穩(wěn)定運(yùn)行,整個(gè)信息系統(tǒng)才能變得穩(wěn)定、可靠。

2安全現(xiàn)狀

目前幾乎所有的數(shù)據(jù)庫(kù)都需要依托網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn),因此又被稱為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù),而網(wǎng)絡(luò)中存在大量各種類型的安全隱患,如網(wǎng)絡(luò)漏洞,通信中斷,*客攻擊等,同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)本身運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)如數(shù)據(jù)丟失,數(shù)據(jù)損壞等種種問(wèn)題,因此數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中時(shí)刻面臨著各類風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)上面的描述,可以將數(shù)據(jù)庫(kù)安全現(xiàn)狀劃分為以下兩類:

(1)外部風(fēng)險(xiǎn),即網(wǎng)絡(luò)中的各類安全隱患。*客的攻擊,網(wǎng)絡(luò)的中斷往往會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)信息被篡改,或者數(shù)據(jù)不完整,從而無(wú)法保證數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性;

(2)內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn),即數(shù)據(jù)庫(kù)故障或操作系統(tǒng)故障。此類風(fēng)險(xiǎn)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不可用,同時(shí)數(shù)據(jù)的完整性會(huì)遭到破壞,在沒(méi)用數(shù)據(jù)備份的情況下,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不可用的情況。目前數(shù)據(jù)庫(kù)的使用已經(jīng)非常普遍,各個(gè)行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的依賴程度也日益增加,對(duì)于諸如金融、保險(xiǎn)等行業(yè),對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全已相當(dāng)重視,但是在其他行業(yè)中,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)安全防范的重視程度仍然不夠,常常導(dǎo)致了一些不可挽回的損失。針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)安全的現(xiàn)狀,需要我們?cè)谛畔⑾到y(tǒng)管理中,采取相應(yīng)措施,建立相對(duì)安全的運(yùn)行環(huán)境,保障數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定運(yùn)行,從而使信息系統(tǒng)更好地發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3安全技術(shù)

目前主要的數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)主要有以下幾類:

1)防火墻防火墻的是防止外部網(wǎng)絡(luò)攻擊非常有效的手段,大多數(shù)*客對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的攻擊輕易地被防火墻所阻隔,從而實(shí)現(xiàn)了重要數(shù)據(jù)與非法訪問(wèn)之間的隔離。防火墻技術(shù)被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)邊界安全,它采用的是訪問(wèn)控制的安全技術(shù),用于保護(hù)內(nèi)網(wǎng)信息安全。防火墻部署在數(shù)據(jù)庫(kù)與外網(wǎng)之間,可以掃描經(jīng)過(guò)它的網(wǎng)絡(luò)通信,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)某些攻擊的過(guò)濾,防止惡意操作在數(shù)據(jù)庫(kù)上被執(zhí)行,另外防火墻還可以關(guān)閉不必要的端口,減少不必要的訪問(wèn),防止了木馬程序的執(zhí)行。防火墻還可以禁止來(lái)自其他站點(diǎn)的訪問(wèn),從而杜絕了不安全的通信。目前的防火墻類型主要分為硬件防火墻和軟件防火墻。信息系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn),選擇合適的防火墻類型。

2)數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)是指記錄和監(jiān)控用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的操作,包括訪問(wèn)、增加、刪除、修改等動(dòng)作,并將這些操作記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)系統(tǒng)的日志或自身數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)記錄,可以找到數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生狀態(tài)變化的原因,并可定位到具體用戶、具體操作,從而實(shí)現(xiàn)責(zé)任追查。另外,數(shù)據(jù)庫(kù)管理者通過(guò)檢視審計(jì)日志,可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的漏洞,及時(shí)補(bǔ)漏。因此,部署一套有效的數(shù)據(jù)庫(kù)安全審計(jì)系統(tǒng),加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作過(guò)程的監(jiān)管力度,挺高數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性,降低可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),是非常有必要的。

3)數(shù)據(jù)備份從計(jì)算機(jī)誕生起,人們就意識(shí)到了備份的重要性,計(jì)算機(jī)有著人腦所不能及的處理能力,但有時(shí)候它有非常脆弱,任一部件的損壞,就容易導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的宕機(jī),而伴隨著可修復(fù)的硬件故障的,確實(shí)無(wú)法修復(fù)的數(shù)據(jù)丟失,這時(shí)就需要用備份數(shù)據(jù)來(lái)恢復(fù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)備份,就是把數(shù)據(jù)復(fù)制到其他存儲(chǔ)設(shè)備上的過(guò)程。在信息系統(tǒng)的不斷更新的過(guò)程中,也產(chǎn)生了多種備份類型,有磁帶、光盤、磁盤等等。作為數(shù)據(jù)庫(kù)管理者,同時(shí)還需要制定切實(shí)有效的備份策略,定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

在備份系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,以下三個(gè)因素應(yīng)當(dāng)被重點(diǎn)考慮:

1)日常使用中,應(yīng)盡可能保證數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性;

2)如果數(shù)據(jù)庫(kù)失效,盡可能縮短數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)間;

3)如果數(shù)據(jù)庫(kù)失效,盡可能減少數(shù)據(jù)的丟失。如果能很好地做到以上三點(diǎn),將大大提高數(shù)據(jù)的可用性和完整性。

4)用戶認(rèn)證用戶認(rèn)證是訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)大門的鑰匙,要想與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通行獲取數(shù)據(jù),首先要得到數(shù)據(jù)庫(kù)用戶認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)可,這是一種簡(jiǎn)單有效的數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理技術(shù),任一位數(shù)據(jù)庫(kù)使用者必須使用特定的用戶名和密碼,并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)認(rèn)可的驗(yàn)證方式的驗(yàn)證,才能使用數(shù)據(jù)庫(kù)。而用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作權(quán)限,訪問(wèn)范圍需要在認(rèn)證系統(tǒng)的控制下安全進(jìn)行。用戶認(rèn)證系統(tǒng)不僅定義了用戶的讀寫權(quán)限,同時(shí)也定義了用戶可訪問(wèn)的數(shù)據(jù)范圍,通過(guò)全面的安全管理,使得多用戶模式下的數(shù)據(jù)庫(kù)使用變的更加安全、可靠。

5)數(shù)據(jù)庫(kù)加密數(shù)據(jù)庫(kù)如不僅過(guò)加密,*客可直接讀取被竊取的文件,同時(shí)管理人員也可以訪問(wèn)庫(kù)中的任意數(shù)據(jù),而無(wú)法受限于用戶權(quán)限的控制,從而形成極大的安全隱患。因此,數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中需要進(jìn)行加密處理,加密后的數(shù)據(jù)即使被且須竊取,*客也無(wú)法獲得有用的信息。由于數(shù)據(jù)庫(kù)大都是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),因此它的加密方式必定與傳統(tǒng)的文件加密不一樣。數(shù)據(jù)庫(kù)的傳輸過(guò)程中需要不斷的加密,解密,而這兩個(gè)操作組成了加密系統(tǒng)。從加密的層次上看,可分別在操作系統(tǒng)層、數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)層和外層上實(shí)現(xiàn)。另外,加密算法的選擇主要包括:對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密和混合加密。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的加密,極大地提升了數(shù)據(jù)的安全性、可靠性,奠定了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的安全基礎(chǔ)。

4結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)庫(kù)在信息系統(tǒng)中處于核心地位,隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的攻擊手段也在不斷地進(jìn)行著更新,層出不窮的數(shù)據(jù)庫(kù)安全事件告訴我們,針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)安全的研究仍然任重而道遠(yuǎn),這不僅需要管理者采用各種新技術(shù)來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全運(yùn)行,也需要管理者在日常管理和維護(hù)中,制定完善的數(shù)據(jù)庫(kù)使用規(guī)范,提高自身的安全意識(shí),才能最大程度保證數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行。

篇10

APPLICATIONSTATUSOFFW-FRPPIPESINCHINA

Abstract:InthispaperthetechnicalpropertiersofFW-FRPpipesaredescribedandtheapplicationsofFRPpipesinChinaaresummerized.

Keywords:FW-FRPpipespropertiesapplication

1前言

國(guó)際上,纖維纏繞技術(shù)始于本世紀(jì)40年代,1946年在美國(guó)申請(qǐng)專利。50年代初期,開(kāi)始制作玻璃鋼管道,距今已有40余年的歷史。目前,國(guó)際上玻璃鋼管道工業(yè)發(fā)展很快,年產(chǎn)量日趨增加,以美國(guó)為例,年玻璃鋼管道使用量10000km,且每年以5%~10%的速度遞增。

我國(guó)纖維纏繞工藝始于1958年,當(dāng)時(shí)主要是為“兩彈一機(jī)”國(guó)防建設(shè)服務(wù)的。最早應(yīng)用于民用的玻璃鋼管道以手糊及布帶卷繞為主,這樣生產(chǎn)的管道防滲性能差,質(zhì)量不穩(wěn)定,雖經(jīng)多次試驗(yàn),也未能在大范圍內(nèi)推廣使用。80年代末,我國(guó)首次引進(jìn)玻璃鋼管道纏繞設(shè)備,從此,我國(guó)玻璃鋼管道工業(yè)真正開(kāi)始了大發(fā)展。截至1997年,玻璃鋼管道纖維纏繞生產(chǎn)線已有133條。其中43條為引進(jìn)生產(chǎn)線〔1〕,國(guó)際上一些著名公司也相繼在中國(guó)成立合資或獨(dú)資公司,國(guó)內(nèi)部分廠家生產(chǎn)的玻璃鋼管道質(zhì)量已經(jīng)可以和國(guó)際上的產(chǎn)品相媲美,產(chǎn)品已多次出口。玻璃鋼管道工業(yè)在中國(guó)正處于大的發(fā)展期。

盡管如此,與我國(guó)巨大的管道市場(chǎng)相比.玻璃鋼管道所占份額仍很低,其原因關(guān)鍵在于尚有許多用戶對(duì)纏繞玻璃鋼管道的優(yōu)良性能還不十分了解,對(duì)玻璃鋼管道在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀還缺乏足夠的認(rèn)識(shí),對(duì)選用玻璃鋼管道仍抱遲疑、觀望的態(tài)度。為此,本文對(duì)纏繞玻璃鋼管道的性能進(jìn)行詳細(xì)分析,對(duì)其在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),以期進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)玻璃鋼管道工業(yè)向前發(fā)展。

2特點(diǎn)

2.1耐腐蝕性能好

纖維纏繞玻璃鋼管道結(jié)構(gòu)上分內(nèi)襯層、結(jié)構(gòu)層及外保護(hù)層三部分。其中,內(nèi)襯層樹(shù)脂含量高,一般在70%以上,其內(nèi)表面富樹(shù)脂層樹(shù)脂含量高達(dá)95%左右。通過(guò)對(duì)內(nèi)襯所用樹(shù)脂的選擇,可使玻璃鋼管道在輸送液體時(shí)具有不同的耐腐蝕性能,從而滿足不同的工作需要;對(duì)需外防腐的場(chǎng)合,只需對(duì)外保護(hù)層樹(shù)脂進(jìn)行認(rèn)真選擇,便也可達(dá)到不同外防腐的使用目的。

根據(jù)不同的腐蝕環(huán)境,可選用不同的防腐樹(shù)脂,主要包括:間苯型不飽和聚酯樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、雙酚A樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂及呋喃樹(shù)脂等,根據(jù)具體情況分別選用:對(duì)酸性環(huán)境,選用雙酚A樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂等;對(duì)堿性環(huán)境,選用乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或呋喃樹(shù)脂等;對(duì)溶劑型使用環(huán)境,選用呋喃等樹(shù)脂;當(dāng)酸、鹽、溶劑等腐蝕不是十分嚴(yán)重時(shí),則可選用價(jià)格較為低廉的間苯型樹(shù)脂〔2〕。通過(guò)對(duì)內(nèi)襯層不同樹(shù)脂的選擇,便可使玻璃鋼管道廣泛用于酸、堿、鹽、溶劑等工作環(huán)境中,表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。

2.2水力學(xué)性能優(yōu)良

纏繞玻璃鋼管道內(nèi)表面光滑,內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度僅為0.01mm,遠(yuǎn)小于鋼管及鑄鐵管的內(nèi)壁粗糙度見(jiàn)表1〔3〕,屬水力學(xué)光滑管。

表1不同管材內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度

管道類型新鋼管半新鋼管舊鋼管鑄鐵管玻璃鋼管

粗糙度/mm0.1~0.20.2~0.30.5~0.80.6~1.00.01

根據(jù)Hazen-Williams公式:

Hf=〔42.7Q/(C×D2.63〕1.852(1)

對(duì)纏繞玻璃鋼管道和新碳素鋼管道進(jìn)行計(jì)算比較:管內(nèi)液體流量相同時(shí),纏繞玻璃鋼管道輸送介質(zhì)時(shí)所引起的壓頭損失僅為同管徑新碳素鋼管的0.856倍〔4〕。

另根據(jù)范寧公式

(2)

對(duì)纏繞玻璃鋼管道和鑄鐵管進(jìn)行計(jì)算比較:當(dāng)管內(nèi)流體流速為1.0~2.0m/s時(shí),管徑DN300~600mm的纏繞玻璃鋼管道輸送流體時(shí)引起的壓頭損失約為同口徑鑄鐵管的2/3~1/2〔5〕。

計(jì)算結(jié)果說(shuō)明:纖維纏繞玻璃鋼管道的水力學(xué)性能優(yōu)于鋼管或鑄鐵管。

2.3重量輕,安裝、運(yùn)輸方便

玻璃鋼管道比重約為1.6左右,僅是鋼管或鑄鐵管的1/4~1/5,實(shí)際應(yīng)用表明,在承受同樣內(nèi)壓的前提下,同口徑、同長(zhǎng)度的玻璃鋼管道,其重量約為鋼管的30%左右。正因如此,玻璃鋼管道在運(yùn)輸時(shí)可套裝運(yùn)輸,節(jié)省油耗及其它費(fèi)用;安裝時(shí),對(duì)中小口徑的玻璃鋼管道一般不需用重型機(jī)械,有的甚至可通過(guò)人工搬運(yùn),提高了安裝速度。

2.4比強(qiáng)度高、力學(xué)性能合理

纏繞玻璃鋼管道軸向拉伸強(qiáng)度為160~320MPa,接近于鋼管,比強(qiáng)度更高,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),管材自重可大幅度減輕,安裝十分容易。對(duì)比情況見(jiàn)表2。

表中,熱應(yīng)變及熱應(yīng)力之比均為假設(shè)玻璃鋼管道與鋼管管長(zhǎng)相同、管道兩端介質(zhì)溫差相同情況下所推得的結(jié)果。從表中數(shù)據(jù)可以看出,玻璃鋼管道的導(dǎo)熱系數(shù)低,僅為鋼管的0.4%,因而具有較好的保溫性能,輸送介質(zhì)時(shí)可以降低熱能損耗;另外,從表3還可以看出,當(dāng)玻璃鋼管道與鋼管兩端有相同的熱溫差時(shí),線脹系數(shù)略大于鋼管的玻璃鋼管道將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)變,但由于玻璃鋼管道的軸向拉伸模量約11.2GPa,鋼管的模量為210GPa,所以,溫差在玻璃鋼管道上產(chǎn)生的熱應(yīng)力僅約為鋼管的1/11。也就是說(shuō),在實(shí)際使用中,鋼管需增加膨脹接頭以消除管線上的熱應(yīng)力集中,玻璃鋼管一般卻可以不予考慮〔4〕。玻璃鋼管道的熱線脹系數(shù)使得它具有良好的抗熱耐寒特性,可在地表、地下、架空、海底、沙漠、冰凍、潮濕等各種惡劣環(huán)境中使用。

2.6接頭少、連接方式多樣靈活

纏繞玻璃鋼管道單管長(zhǎng)度6~12m,甚至更長(zhǎng),在長(zhǎng)距離管線安裝時(shí),所需接頭少,既能使流動(dòng)水阻降低,也減少了施工費(fèi)用,同時(shí),管線因接頭多而發(fā)生滲漏的可能性也較鋼管大為降低。另外,纏繞玻璃鋼管道的接頭方式有多種,主要包括:承插膠接、平端對(duì)接、(活套)法蘭連接、(帶鎖緊裝置)O形圈連接、螺紋連接等,可根據(jù)具體施工條件,靈活選擇接頭方式,從而提高了工程的可靠性。

2.7電絕緣性能好

鋼管、鑄鐵管均為電的良導(dǎo)體。玻璃鋼管道卻是絕緣體,擊穿電壓:12~16kV/mm,體積電阻率:~1014Ω.cm,表面電阻率:~1011Ω,絕緣性能優(yōu)良,可安全地應(yīng)用于輸電、電信線路密集區(qū)和多雷區(qū)。

2.8不生銹

鋼管、鑄鐵管在儲(chǔ)存、使用過(guò)程中,會(huì)因化學(xué)、電化學(xué)的作用產(chǎn)生局部電池反應(yīng),表面極易生銹,對(duì)輸送介質(zhì)往往會(huì)產(chǎn)生污染,因而,常需對(duì)其表面進(jìn)行特殊防銹、除銹處理;纖維纏繞玻璃鋼管道由于是由非金屬材料制成,電極電位高,表面不會(huì)發(fā)生氧化銹蝕,無(wú)需處理,不會(huì)污染水質(zhì)。

2.9防污抗蛀

玻璃鋼管內(nèi)壁潔凈光滑,難以被海水或污水中的甲貝、菌類等微生物玷污蛀附。而鋼管、鑄鐵管或鋼筋混凝土管內(nèi)表面卻很容易被甲貝、牡蠣等附蛀寄生,且極難清除,增大粗糙率,使有效管徑縮小,同時(shí)增大流動(dòng)阻力,減少過(guò)水?dāng)嗝娣e。

2.10可設(shè)計(jì)性強(qiáng)

根據(jù)具體使用情況,可對(duì)管道的具體性能及形狀進(jìn)行設(shè)計(jì):①可對(duì)纏繞時(shí)的纏繞角進(jìn)行設(shè)計(jì),以使管道具有不同的縱/環(huán)向強(qiáng)度分配;②可對(duì)管道壁厚進(jìn)行設(shè)計(jì),以使管道可以承受不同的內(nèi)外壓;③可對(duì)材料進(jìn)行設(shè)計(jì),以達(dá)到不同的耐腐蝕目的、阻燃目的、介電目的等;④可對(duì)接頭方式進(jìn)行設(shè)計(jì),適用不同的安裝條件,以提高工程安裝速度;⑤可對(duì)產(chǎn)品形狀進(jìn)行設(shè)計(jì),以滿足具體的形狀需要。

3應(yīng)用

3.1油田

(1)高壓管道

油田所用的高壓管道主要包括注水管和油井管等,管徑較小,大多在DN50~200mm范圍內(nèi),壓力高,一般介于5~30MPa之間,對(duì)玻璃鋼而言,條件較為苛刻,國(guó)產(chǎn)的玻纖制品性能上很難滿足要求,生產(chǎn)此類管道所需玻纖需從國(guó)外進(jìn)口。目前,僅有中外合資哈爾濱史密斯玻璃鋼制品有限公司在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)此類管道,并自1994年起應(yīng)用于油田,己先后為大慶油田、吉林油田、勝利油田、長(zhǎng)慶油田、遼河油田等提供了幾十公里的高壓玻璃鋼管道。

(2)中、低壓玻璃鋼管道

油田生產(chǎn)過(guò)程中使用的大量管道中,80%的管道是用來(lái)輸送高含水油、油氣混輸及油田采出水。由于油田污水介質(zhì)條件苛刻,如勝利油田采出的污水,其礦化度可達(dá)5.7×104mg/L,含氯量可達(dá)3×104mg/L且還有溶解氧、CO2、硫化物等腐蝕性物質(zhì)和硫酸鹽還原菌,因而,對(duì)金屬管道的腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重。選用鋼質(zhì)管道最快在投產(chǎn)后3個(gè)月就開(kāi)始穿孔〔6〕,一年報(bào)廢是常有的事。所以,1983年勝利油田開(kāi)始嘗試使用具有良好耐腐蝕性能的玻璃鋼管道作為鋼管替代品,80年代未、90年代初,纖維纏繞玻璃鋼管道在我國(guó)大批量生產(chǎn),很快便受到了油田的普遍歡迎,國(guó)內(nèi)幾個(gè)大的油田,如勝利油田、遼河油田、中原油田、大慶油田、克拉瑪依油田、江漢油田等均大量采用了中低壓纏繞玻璃鋼管道,青海的孕斯油田、江蘇的江都油田、河北的華北油田,青海的格爾木油田等也不同程度地使用了中低壓纏繞玻璃鋼管道。青海的孕斯油田僅在1990年就使用了20km,勝利油田在1991~1992年期間,僅地面應(yīng)用工程中就使用了近30km〔7〕,從而,在過(guò)去的幾年里,油田成了玻璃鋼管道的一個(gè)非常重要的應(yīng)用市場(chǎng)。油田目前使用的中低壓玻璃鋼管道已近千公里,其選用的管徑大多介于DN50~700mm之間,輸送的介質(zhì)溫度最高達(dá)78℃左右,壓力一般為0.1~1.6MPa。

為了確保纏繞玻璃鋼管道能更好地為油田服務(wù),油田系統(tǒng)會(huì)同玻璃鋼廠家及有關(guān)設(shè)計(jì)、科研院所,每?jī)赡昱e行一次“玻璃鋼管道在油田應(yīng)用技術(shù)推廣會(huì)”,中國(guó)石油天然氣總公司從油田實(shí)際出發(fā),參照美國(guó)石油工業(yè)協(xié)會(huì)的玻璃鋼管道標(biāo)準(zhǔn)APISpec15LR“SpecificationforLowPressureFiberglassLinePipe”編制“低壓玻璃纖維管線管”技術(shù)規(guī)范,以進(jìn)一步規(guī)范和推動(dòng)纏繞玻璃鋼管道在我國(guó)油田的應(yīng)用。

3.2化工

在我國(guó),玻璃鋼管道于60年代率先在化工領(lǐng)域應(yīng)用,但當(dāng)時(shí)的玻璃鋼管道主要以布帶纏繞和手糊成型為主,防滲性能差,所以,在化工領(lǐng)域并未被大量推廣使用,1988年,哈爾濱玻璃鋼研究所等單位為青海格爾木鹽湖成功地加工制作了DN800mm輸送鹽鹵的玻璃鋼管道,為玻璃鋼管道在化工領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用起了開(kāi)路先鋒及示范作用。自進(jìn)入90年代以來(lái),玻璃鋼管道在化工領(lǐng)域應(yīng)用面越來(lái)越廣,雖然在少量場(chǎng)合玻璃鋼管道使用時(shí)也曾出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題,但總的狀況良好。迄今,已得到了化工領(lǐng)域的普遍認(rèn)可,國(guó)內(nèi)眾多化工企業(yè)或工程均大量選用了玻璃鋼管道,如:中國(guó)五環(huán)化工公司、岳陽(yáng)化工總廠、上海石化滌綸廠、錦化化工集團(tuán)、蘇州化工集團(tuán)、湖北化工廠、青島山青化工有限公司、青海格爾木鉀肥廠等單位及湖北黃麥嶺磷肥工程、大峪口礦肥工程、重慶鈦白粉工程、銅陵金隆工程等大的工程。化工領(lǐng)域選用玻璃鋼管道呈上升趨勢(shì)。根據(jù)預(yù)測(cè),至2000年,化工領(lǐng)域約需用3萬(wàn)t/a玻璃鋼,其中,很大一部分為管道,到2010年,用于化工防腐領(lǐng)域的玻璃鋼將以每年百分之十幾的速度遞增,增長(zhǎng)速度高于其它領(lǐng)域,應(yīng)用前景廣闊。

目前,我國(guó)應(yīng)用于化工領(lǐng)域的玻璃鋼管道大多用作工藝管線及長(zhǎng)距離輸送管線。化工領(lǐng)域使用的玻璃鋼管管徑一般較小,大多在DN800mm以下,壓力從常壓至4.0MPa不等,溫度:-40~l00℃。由于化工廠家眾多,所以,涉及的介質(zhì)條件包括了酸、堿、鹽、溶劑、酸堿交替等各個(gè)方面。

3.3給排水

1985年,在深圳與香港之間鋪設(shè)輸水管線,其中香港一側(cè)用的是從英國(guó)購(gòu)進(jìn)的玻璃鋼管,直徑分別為DN2200mm、DN1700mm,總長(zhǎng)50km,這是我國(guó)在給排水領(lǐng)域首次使用玻璃鋼管道,近幾年來(lái),由于食品級(jí)樹(shù)脂在我國(guó)已批量生產(chǎn),且質(zhì)量穩(wěn)定,解決了玻璃鋼管道用于供水時(shí)的衛(wèi)生要求,再加上玻璃鋼加砂管道的出現(xiàn),降低了管道制作成本,所以,玻璃鋼管道用于給排水領(lǐng)域呈上升趨勢(shì),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。據(jù)報(bào)導(dǎo):1994年,長(zhǎng)9km的大慶西水源至宏偉化工區(qū)所用DN800mm輸水管線、1995年,長(zhǎng)5km的自貢供水工程及北京市政工程約70km的DN900mm、DN700mm、DN600mm管線、1996年,吉林永吉長(zhǎng)17kmDN300mm、DN400mm、DN600mm供水管線、尚志長(zhǎng)14kmDN500mm、吉林農(nóng)安長(zhǎng)5.1kmDN500mm的供水管線,盤錦乙烯公司長(zhǎng)30km加工用水管道,以及其它如杭州市區(qū)DN600mm主輸水管線等均為玻璃鋼制造。另外,湖北崇陽(yáng)長(zhǎng)約10kmDN700mm的飲用水輸水管線正在安裝中,江蘇太倉(cāng)市區(qū)長(zhǎng)約15kmDN1200mm的玻璃鋼排水管線也正在規(guī)劃與建設(shè)中。

用于給水領(lǐng)域的玻璃鋼管道大多為中、小口徑,用于排水領(lǐng)域的大多為大、中口徑,給排水時(shí)壓力一般均很低,所以,耐腐蝕性能好、重量輕、安裝方便、水力性能優(yōu)異、但一般不能承受高壓力的(加砂)玻璃鋼管道尤其適用于此領(lǐng)域。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,市政建設(shè)的發(fā)展,玻璃鋼管道在此領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多。

3.4電站

玻璃鋼管道應(yīng)用于電站始于80年代中、末期,當(dāng)時(shí),羊八井地?zé)犭娬具x用了日本生產(chǎn)的玻璃鋼管道用于循環(huán)地?zé)崴缓?诎l(fā)電廠選用了長(zhǎng)24m、DN1600mm的玻璃鋼管道循環(huán)發(fā)電機(jī)冷卻用水。之后,1990年、1992年,羊八井地?zé)犭娬驹诙?、三期擴(kuò)建中再次選用了近500萬(wàn)元的玻璃鋼管道,管徑從DN500至DN900mm不等,這些管道使用至今,狀況良好。1996年,秦山核電站在二期建設(shè)中,選用了DN1800mm、DN2800mm玻璃鋼管道,合同總價(jià)約1000萬(wàn)元;1997年,深圳西水電廠選用了近200萬(wàn)元DN100~1200mm計(jì)七種規(guī)格的玻璃鋼管道,另外,湛江市發(fā)電廠、寶雞第二電廠等單位也選用了玻璃鋼管道。

電站(廠)選用玻璃鋼管道一般用作循環(huán)水管、化水管、補(bǔ)給水管、雨水管及海水脫硫管,它的使用目前正處于方興未艾階段,但由于在我國(guó)現(xiàn)階段,電站(廠)建設(shè)數(shù)量有限,再加上玻璃鋼管道的諸多優(yōu)點(diǎn)尚未被電力行業(yè)所認(rèn)識(shí)和接受,所以,在玻璃鋼管道的整個(gè)應(yīng)用中,此部分市場(chǎng)尚未占據(jù)很大份額,但有很大市場(chǎng)潛力可挖。

3.5抽拔腐蝕性氣體煙囪

玻璃鋼管道由于是整體成型,所以,在用作煙囪抽拔腐蝕性氣體時(shí)可承受抽撥所產(chǎn)生的負(fù)壓,不會(huì)產(chǎn)生分層;另外,玻璃鋼管道重量輕,吊裝方便,且通過(guò)設(shè)計(jì)可抵抗不同的風(fēng)壓與震載,抗老化性能也十分優(yōu)異,所以,玻璃鋼管道是一種較為理想的煙囪用管材。1991年,甘肅404鈦白粉工程使用的47m高、DN2800mm、DN3200mm煙囪;1994年,黃麥嶺磷銨工程使用的100m高DN2200mm煙囪;1995年,河北深州磷銨廠以及秦山核電站即將使用的DN3000mm煙囪均為玻璃鋼管道制成。玻璃鋼管道用作煙囪、用于抽拔腐蝕性氣體是一個(gè)具有很大潛力的市場(chǎng)之一。

3.6其它

玻璃鋼管道在我國(guó)除用于上述五大應(yīng)用領(lǐng)域外,在造紙、制革、食品、通風(fēng)等領(lǐng)域也有不同程度的使用,使用的范圍正變得越來(lái)越廣。但所有這些領(lǐng)域選用玻璃鋼管道的數(shù)量尚十分有限,因而,玻璃鋼管道在這些領(lǐng)域的應(yīng)用仍有待進(jìn)一步開(kāi)拓。

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篇11

體育產(chǎn)品是體育經(jīng)濟(jì)學(xué)重要的概念之一,是聯(lián)系體育生產(chǎn)與消費(fèi)的橋梁,體育產(chǎn)業(yè)的一切活動(dòng)都是圍繞體育產(chǎn)品的生產(chǎn)、分配、交換和消費(fèi)等環(huán)節(jié)而展開(kāi)的。對(duì)體育產(chǎn)品屬性的界定,目前還沒(méi)有一致的結(jié)論,學(xué)者們從不同的角度對(duì)“體育產(chǎn)品”進(jìn)行了分析,但很少考慮“體育的本質(zhì)”。本文從各類產(chǎn)品的命名規(guī)律和構(gòu)詞法(語(yǔ)言學(xué))兩方面,結(jié)合體育的本質(zhì)對(duì)體育產(chǎn)品相關(guān)理論問(wèn)題進(jìn)行論述。 同時(shí)對(duì)體育投入品、體育商品、體育消費(fèi)品等與體育產(chǎn)品有關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行探討。

體育產(chǎn)品研究現(xiàn)狀分析

目前,理論界對(duì)體育產(chǎn)品概念的內(nèi)涵和外延的界定上存在不同觀點(diǎn),歸納起來(lái)主要有:體育產(chǎn)品是滿足消費(fèi)者在參與體育消費(fèi)過(guò)程中各種需要的服務(wù),包括有形的物質(zhì)產(chǎn)品和無(wú)形的精神產(chǎn)品。體育產(chǎn)品是指體育市場(chǎng)為了滿足顧客需求和需要所提供的有形物品和無(wú)形服務(wù)。體育產(chǎn)品一般可分為體育服務(wù)性產(chǎn)品和體育物質(zhì)性產(chǎn)品。體育產(chǎn)品基本上包括社會(huì)上所有與體育有關(guān)的產(chǎn)品。體育產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品都是體育產(chǎn)品。體育產(chǎn)品是滿足人們體育消費(fèi)需要的勞動(dòng)產(chǎn)品的總稱,它可以是一種實(shí)物、一種服務(wù)或是兩者的結(jié)合。體育本體產(chǎn)品、體育相關(guān)產(chǎn)品、體育輔助產(chǎn)品等以不同的方式滿足著人們的體育消費(fèi)需求。體育產(chǎn)品應(yīng)包括體育商品和非商品,體育器材、設(shè)備、飲料等體育用品屬于體育的“派生”產(chǎn)品。體育產(chǎn)品是無(wú)形的體育勞務(wù)。體育產(chǎn)品作為第三產(chǎn)業(yè)中向社會(huì)提供體育服務(wù)產(chǎn)品的一個(gè)部門,是體育需求者向體育生產(chǎn)者購(gòu)買的或者體育活動(dòng)中所消費(fèi)的服務(wù)產(chǎn)品的總和。體育產(chǎn)品是運(yùn)動(dòng)者在身體練習(xí)或運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的活動(dòng)中生產(chǎn)出來(lái)的,并表現(xiàn)為不同的基本形態(tài)。

上述對(duì)體育產(chǎn)品的概念、內(nèi)涵和外延的表述呈現(xiàn)出物質(zhì)化的趨勢(shì),但存在很多模糊不清的問(wèn)題,如認(rèn)為體育產(chǎn)品既包括有形的物質(zhì)產(chǎn)品又包括無(wú)形的精神產(chǎn)品,但同時(shí)又認(rèn)為體育產(chǎn)品具有生產(chǎn)與消費(fèi)的時(shí)空同一性、無(wú)形性與不可儲(chǔ)存性等,這樣的論述本身就自相矛盾。對(duì)于以上分歧,筆者通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)資料和深入研究后認(rèn)為:體育產(chǎn)品就是指非實(shí)物形態(tài)的體育勞務(wù);體育市場(chǎng)并非指體育設(shè)施、器材、服裝等實(shí)物產(chǎn)品市場(chǎng),而是指非實(shí)物的商品市場(chǎng),體育市場(chǎng)的交換對(duì)象應(yīng)是體育服務(wù)商品。

對(duì)體育產(chǎn)品定義的分析

(一)通過(guò)各類產(chǎn)品的得名規(guī)律對(duì)體育產(chǎn)品加以確認(rèn)

“產(chǎn)品”是個(gè)集合概念,即凡是人們以工具、勞動(dòng)施之于對(duì)象之上而生產(chǎn)出來(lái)的東西,皆可以謂之“產(chǎn)品”,各類產(chǎn)品的規(guī)范性名稱皆取之以實(shí),名實(shí)相符。體育產(chǎn)品與科研產(chǎn)品、文化產(chǎn)品等一樣,都是符合生產(chǎn)活動(dòng)得名模式??蒲挟a(chǎn)品得名于科研活動(dòng),意為科研活動(dòng)的產(chǎn)品,文化產(chǎn)品得名于文化活動(dòng),意為文化活動(dòng)的產(chǎn)品,把體育產(chǎn)品解釋為得名于體育活動(dòng),意為體育活動(dòng)的產(chǎn)品,則順理成章、自然而然。

經(jīng)濟(jì)學(xué)的常識(shí)說(shuō)明:凡形成于某種活動(dòng)中的產(chǎn)品都是該活動(dòng)的主體借助一定的媒介,通過(guò)施加其體力或腦力勞動(dòng)于客體之上生產(chǎn)出來(lái)的。既然體育產(chǎn)品形成于體育活動(dòng)之中,那么體育產(chǎn)品就是體育活動(dòng)主體在體育活動(dòng)中生產(chǎn)出來(lái)的無(wú)形的勞務(wù)或服務(wù),是運(yùn)動(dòng)者在身體練習(xí)或運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的活動(dòng)中生產(chǎn)出來(lái)的,主要表現(xiàn)為三種基本形態(tài):第一種是可供人們觀賞的各類運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的組合服務(wù)產(chǎn)品(包括各種技、戰(zhàn)術(shù));第二種是人們通過(guò)運(yùn)動(dòng)滿足自身機(jī)體、心理需要“再生產(chǎn)”的勞務(wù)產(chǎn)品;第三種是提供體育教育、訓(xùn)練、陪練服務(wù)的勞務(wù)產(chǎn)品。另外應(yīng)注意的是,必須正確區(qū)分體育活動(dòng)和與體育有關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)(如體育組織管理活動(dòng)、體育科研活動(dòng)等) ,它們之間是服務(wù)與被服務(wù)的關(guān)系,體育組織管理活動(dòng)等與體育有關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)是服務(wù)于體育活動(dòng)的,不能把與體育有關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)看成是體育產(chǎn)品。

(二)從語(yǔ)言學(xué)角度對(duì)體育產(chǎn)品進(jìn)行確認(rèn)

詞語(yǔ)(組)最常見(jiàn)最基本的結(jié)構(gòu)類型有主謂短語(yǔ)、動(dòng)賓短語(yǔ)、動(dòng)補(bǔ)短語(yǔ)、偏正短語(yǔ)和聯(lián)合短語(yǔ),這五種結(jié)構(gòu)類型體現(xiàn)了詞的五種基本組合關(guān)系?!绑w育產(chǎn)品”一詞顯然屬于偏正結(jié)構(gòu),即“體育的產(chǎn)品”。中心語(yǔ)是“產(chǎn)品”,“體育(的)”只是起修飾限制的作用。因此,對(duì)體育產(chǎn)品正確認(rèn)識(shí)的關(guān)鍵就在于對(duì)體育本質(zhì)的把握。

袁旦教授在《中國(guó)群眾體育現(xiàn)狀調(diào)查與研究》中曾精辟地論述了體育的本質(zhì):“概括地說(shuō),我們今日稱作體育的這種客觀存在,本質(zhì)上乃是人們?yōu)閵蕵?lè)享受和促進(jìn)身心健全發(fā)展而創(chuàng)造的,以自覺(jué)意識(shí)支配的身體運(yùn)動(dòng)作為主要手段,對(duì)自己的身心 進(jìn)行改造并使之完善的實(shí)踐。即使按照我國(guó)傳統(tǒng)的體育觀來(lái)解釋“體育”,無(wú)論是sport(競(jìng)技運(yùn)動(dòng))、physical education(體育教育)、還是physical training(身體鍛煉),都具有以身體練習(xí)(或運(yùn)動(dòng)動(dòng)作)為基本手段的特征,其具體形式表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)賽表演活動(dòng)、大眾日常的身體鍛煉活動(dòng)以及體育教育訓(xùn)練、陪練等勞務(wù)活動(dòng)。從以上分析可以看出,體育作為一種身體運(yùn)動(dòng),不存在生產(chǎn)加工實(shí)物產(chǎn)品的功能,以實(shí)物形式存在的如:運(yùn)動(dòng)服裝、器械等不能作為體育產(chǎn)品,只能是進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)的投入品。

分析體育產(chǎn)品應(yīng)明確的幾個(gè)理論問(wèn)題

(一)體育產(chǎn)品與體育投入品

任何一種生產(chǎn)活動(dòng),都要利用勞動(dòng)、資本和服務(wù)等的投入生產(chǎn)出新的貨物和服務(wù),投入的貨物和服務(wù)與產(chǎn)出的貨物和服務(wù)是不同的,不能把投入當(dāng)作產(chǎn)出。投入的是生產(chǎn)要素,它為生產(chǎn)活動(dòng)創(chuàng)造條件,沒(méi)有投入,生產(chǎn)就不能進(jìn)行;產(chǎn)出的是產(chǎn)品,是生產(chǎn)活動(dòng)的成果。體育場(chǎng)館、運(yùn)動(dòng)器械和服裝等是為體育活動(dòng)創(chuàng)造條件的,是體育活動(dòng)的投入品,而不能認(rèn)為是體育活動(dòng)生產(chǎn)出來(lái)的體育產(chǎn)品。

(二) 大眾日常鍛煉等行為的生產(chǎn)屬性

在這一點(diǎn)上,有的學(xué)者否定大眾日常的身體鍛煉行為的生產(chǎn)屬性,并把業(yè)余體育運(yùn)動(dòng)以不能雇人代替為由等同于吃飯、睡覺(jué)等人的基本生理活動(dòng)。其實(shí),大眾日常的身體鍛煉與身體娛樂(lè)活動(dòng)也是體育產(chǎn)品的一種基本形態(tài),即通過(guò)自身運(yùn)動(dòng)提升人的機(jī)體、心理能力“再生產(chǎn)”的勞務(wù)產(chǎn)品形態(tài)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度講,個(gè)人的身體鍛煉活動(dòng),可以滿足個(gè)人的身體與心理需求,可以生產(chǎn)使用價(jià)值,這使它符合產(chǎn)品的一般特性,即具有滿足人們的特定需求,提供使用價(jià)值的基本功能。既然如此,就沒(méi)有什么理由不認(rèn)為它也是一種體育產(chǎn)品。

(三)體育產(chǎn)品的商品性與非商品性

從經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上說(shuō),所謂體育商品就是用于交換的體育勞務(wù)產(chǎn)品,即商品化的體育服務(wù)。體育商品作為一種勞動(dòng)產(chǎn)品,與物質(zhì)商品同樣具有一般商品的屬性,即都是具體勞動(dòng)與抽象勞動(dòng)的統(tǒng)一,使用價(jià)值與價(jià)值的統(tǒng)一。它包含了以下幾方面的含義:第一,體育商品是一種特殊的勞務(wù)商品,在提供勞務(wù)服務(wù)的過(guò)程中使用的大量物質(zhì)商品,只不過(guò)是提供勞務(wù)服務(wù)的物質(zhì)條件,其本身并不屬于體育商品。第二,體育活動(dòng)只有提供有償服務(wù)時(shí)才稱其為商品。體育本來(lái)不過(guò)是人的一種社會(huì)活動(dòng),其目的是通過(guò)改變自身的體力和智力而征服和超越自然以實(shí)現(xiàn)人自身能力的充分發(fā)展。因此,體育本身并不是商品。第三,體育活動(dòng)可以通過(guò)市場(chǎng)交換而成為商品,這并不意味著所有體育活動(dòng)都會(huì)采取商品的形式。諸如學(xué)校的體育教育活動(dòng)和國(guó)家無(wú)償資助的群眾健身活動(dòng),都不以市場(chǎng)交換為根本目的、不以或者不應(yīng)當(dāng)以市場(chǎng)利潤(rùn)為最終目標(biāo),一般也不會(huì)采取市場(chǎng)運(yùn)作的方式,因而不具有商品的形式和性質(zhì)。但一些大型和綜合性的運(yùn)動(dòng)會(huì)也不以交換為目的,卻又可以而且常常就采用市場(chǎng)運(yùn)作的方式。

(四)體育產(chǎn)品價(jià)值量的確定

體育產(chǎn)品的價(jià)值量確定有兩種情況。一是觀賞性體育產(chǎn)品:因體育勞動(dòng)過(guò)程的主客觀條件差別,生產(chǎn)這種體育產(chǎn)品需要各不相同的個(gè)別勞動(dòng)時(shí)間,故其價(jià)值量由生產(chǎn)這種產(chǎn)品所耗費(fèi)的社會(huì)必要?jiǎng)趧?dòng)時(shí)間決定。二是體驗(yàn)型體育產(chǎn)品:其價(jià)值量由生產(chǎn)出這種產(chǎn)品所耗費(fèi)的個(gè)別勞動(dòng)時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)決定。

(五)體育產(chǎn)品與體育消費(fèi)品

馬克思指出:“在消費(fèi)品中,除了以實(shí)物形式存在外,還包括一定量的以服務(wù)形式存在的消費(fèi)品”(《馬克思恩格斯全集》第26卷)。就體育消費(fèi)品而言,就包括以實(shí)物形式存在的體育用品和以非實(shí)物形態(tài)存在的體育產(chǎn)品。體育用品的效用是向職業(yè)人員和業(yè)余人員提供開(kāi)展體育運(yùn)動(dòng)所需的各種條件和設(shè)施,滿足其物質(zhì)需要;而非實(shí)物形態(tài)的體育產(chǎn)品則是向體育愛(ài)好者提供的以服務(wù)形式存在的消費(fèi)品,以滿足其欣賞和健身需要。

這里有幾個(gè)問(wèn)題值得討論:一是參與體育活動(dòng)的相關(guān)費(fèi)用,如交通費(fèi)、食宿費(fèi)等應(yīng)不應(yīng)統(tǒng)計(jì)為體育消費(fèi)的范疇?當(dāng)前的大部分學(xué)者認(rèn)為這些支出也應(yīng)列入體育消費(fèi)的范圍。 但筆者認(rèn)為體育消費(fèi)品應(yīng)限定為直接投入到體育中的資金或消費(fèi),如體育器材、運(yùn)動(dòng)服裝、俱樂(lè)部會(huì)員費(fèi)、觀看比賽的門票費(fèi)、購(gòu)買體育報(bào)刊等;而交通費(fèi)、食宿費(fèi)等不應(yīng)統(tǒng)計(jì)為體育消費(fèi),而應(yīng)視為體育對(duì)其它產(chǎn)業(yè)或行業(yè)的帶動(dòng),這也正是體育作為朝陽(yáng)行業(yè)和作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)所在。二是在購(gòu)買運(yùn)動(dòng)服裝、 鞋帽等實(shí)物產(chǎn)品后,只是日常穿著而不參加體育運(yùn)動(dòng)的行為屬不屬于體育消費(fèi)?還有就是體育書報(bào)雜志、音像制品以及體育彩票等能不能簡(jiǎn)單的劃歸為體育實(shí)物消費(fèi)?筆者認(rèn)為:從宏觀上講,運(yùn)動(dòng)服裝、體育類書報(bào)、體育彩票等都是以體育文化為內(nèi)在核心,應(yīng)該統(tǒng)計(jì)為體育消費(fèi)品的范圍之內(nèi)。但在微觀上,我們購(gòu)買書報(bào)雜志、彩票的最終目的不是為了獲得書報(bào)、彩票這一實(shí)物,而是有其它更具體的目的。因此這里將體育書報(bào)、雜志、音像制品等細(xì)分為信息類體育消費(fèi)品,但購(gòu)買體育彩票看作博弈類體育消費(fèi)。體育消費(fèi)品概念的引入既符合經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,又滿足了體育統(tǒng)計(jì)的需要,把體育產(chǎn)品、體育商品、體育投入品等不同屬性和概念的詞聯(lián)系在了一起。

綜上所述,體育產(chǎn)品就是指非實(shí)物形態(tài)的體育勞務(wù),有別于體育投入品和體育消費(fèi)品等有其本身特有的屬性。體育產(chǎn)品主要包括以下幾個(gè)部分:非體育商品(學(xué)校體育、大眾健身、奧運(yùn)會(huì)等以榮譽(yù)為目標(biāo)的比賽等);體育勞務(wù)型消費(fèi)品(體育旅游、咨詢等);實(shí)物型體育消費(fèi)品;信息類體育消費(fèi)品(書刊、音像等);參與型消費(fèi)品(觀看比賽、場(chǎng)地租金等);博弈類體育消費(fèi)品(彩票等)。除去博弈類體育消費(fèi)品之外,其他5種體育產(chǎn)品都屬于正常體育消費(fèi)品,而體育彩票屬于有其他目的的消費(fèi),因而排除在正常消費(fèi)品之外。

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篇12

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)外已有110多年的歷史,1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國(guó)芝加哥拔地而起,到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價(jià)的上漲和人口的迅速增長(zhǎng),以及對(duì)高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)水平的不斷提高,使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面積比率越來(lái)越大,在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑;同時(shí)高強(qiáng)度鋼材應(yīng)運(yùn)而生,在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計(jì)建造可說(shuō)是同步前進(jìn)。

超高層建筑的發(fā)展體現(xiàn)了發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑科技水平、材料工業(yè)水平和綜合技術(shù)水平,也是建設(shè)部門財(cái)力雄厚的象征。來(lái)源于/

一、我國(guó)的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展

我國(guó)的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開(kāi)放以來(lái)已有20年的歷史,并在設(shè)計(jì)和施工中積累了不少經(jīng)驗(yàn),已有我國(guó)自行編制的《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。

1、鋼材的國(guó)產(chǎn)化

國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)根據(jù)我國(guó)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求,制訂我國(guó)第一部高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》(YB4104-2000),比目前仍在實(shí)施的《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591-94)又前進(jìn)了一步,其性能指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品。

2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化

截止2003年3月,我國(guó)已建和在建的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)有60余幢,按其結(jié)構(gòu)類型劃分,鋼框架-RC核心筒占4314%,SRC框架-RC核心筒占1617%,二者合計(jì)6011%;鋼框架-支撐體系占1813%;巨型框架占813%;純鋼框架占617%,筒體和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)各占313%。統(tǒng)計(jì)表明,目前我國(guó)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)以混合結(jié)構(gòu)為主。

鑒于我國(guó)對(duì)混合結(jié)構(gòu)尚未進(jìn)行系統(tǒng)的研究,所以《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)暫不列入這種結(jié)構(gòu)類型是合理的。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)等有關(guān)高層建筑最大高度和最大高寬比的規(guī)定,在一般情況下,應(yīng)遵守規(guī)范的規(guī)定,否則應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)論證或試驗(yàn)研究。建設(shè)部第111號(hào)令《超限高層建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》和建質(zhì)[2003]46號(hào)文《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》,對(duì)加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制意義重大,具有可操作性。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分兩個(gè)階段,即設(shè)計(jì)圖階段和施工詳圖階段?,F(xiàn)在有的設(shè)計(jì)院完全采取國(guó)外設(shè)計(jì)模式,無(wú)構(gòu)件圖、節(jié)點(diǎn)圖和鋼材表等,對(duì)工程招投標(biāo)和施工詳圖設(shè)計(jì)帶來(lái)不便。因此,建議有關(guān)部門對(duì)此做出具體規(guī)定。關(guān)于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)應(yīng)多做一些理論和試驗(yàn)研究工作,比如柱梁剛性節(jié)點(diǎn)塑性鉸外移和防止焊接節(jié)點(diǎn)的層狀撕裂等。由于鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比較低,在研發(fā)各種耗能支撐和節(jié)點(diǎn)的減震消能體系方面,國(guó)際上研究和應(yīng)用較多,國(guó)內(nèi)應(yīng)加快進(jìn)行此方面的研究。

二、高層及超高層結(jié)構(gòu)體系

對(duì)于高層及超高層建筑的劃分,建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定,一般認(rèn)為建筑總高度超過(guò)24m為高層建筑,建筑總高度超過(guò)60m為超高層建筑。

對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)講,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則,選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系,一般分為六大類:框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。

三、鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝1、鋼柱的安裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件,在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

100m高的超高層鋼柱一般分為8~12節(jié)構(gòu)件,鋼柱在翻樣下料制作過(guò)程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形,所以鋼柱的翻樣下料長(zhǎng)度不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,即使只有幾毫米也不能忽略不計(jì)。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換,要求對(duì)每節(jié)鋼柱應(yīng)編號(hào)予以區(qū)別,正確安裝就位。

矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊,不允許采用其他如在箱板上開(kāi)孔、槽塞焊等形式。

鋼柱標(biāo)高的控制一般有二種方式:

(1)按相對(duì)標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長(zhǎng)度誤差不得超過(guò)3mm,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格,這種制作安裝一般在12層以下,層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。

(2)按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。一般在12層以上,精度要求較高的層高,應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高,每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長(zhǎng)度中去。

2、框架梁的制作與安裝

高層、超高層框架梁一般采用H型鋼,框架梁與鋼柱宜采用剛性連接,鋼柱為貫通型,在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。

框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位。

為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性,在工廠制造時(shí),在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁(短牛腿),懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫,腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁(短牛腿)連接,上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫,腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。

由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求,當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時(shí),腹板的連接板可開(kāi)橢圓孔,橢圓孔的長(zhǎng)向尺寸不得大于2d0(d0為螺栓孔徑),并應(yīng)保證孔邊距的要求。

框架梁的翻樣下料長(zhǎng)度同樣不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核,確定其翻樣下料的精確長(zhǎng)度。

篇13

注重個(gè)人成長(zhǎng)。高新技術(shù)企業(yè)的員工一般來(lái)說(shuō)個(gè)人素質(zhì)都比較高,同樣的,他們自我學(xué)習(xí)的要求也就相對(duì)比較高,定期的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)是構(gòu)成其工作滿意度的關(guān)鍵因素。同時(shí)這也是由于他們所處的行業(yè)快速發(fā)展所決定的。因此應(yīng)該擺脫傳統(tǒng)觀念里面僅僅依靠加薪來(lái)激勵(lì),使他們努力工作,更應(yīng)該做的是給他們提供恰當(dāng)?shù)呐嘤?xùn),這才是對(duì)于高新技術(shù)中小企業(yè)員工正確的激勵(lì)因素。

強(qiáng)調(diào)工作自主性。高新技術(shù)中小企業(yè)的員工要求給予自按自己認(rèn)為有效的工作方式進(jìn)行工作并完成任務(wù),并且從工作成就中獲取滿足感。

流動(dòng)意愿比較強(qiáng)。這個(gè)可以說(shuō)是中小企業(yè)員工的一個(gè)普遍特點(diǎn),但是在高新技術(shù)行業(yè)顯得尤為突出。由于他們不僅具有技術(shù),同時(shí)可能還掌握了企業(yè)的核心客戶等的機(jī)密,他們的流出會(huì)使企業(yè)蒙受直接損失還會(huì)增加企業(yè)人力資源的重置成本。

員工工作經(jīng)驗(yàn)比較少。這樣的員工年齡層次決定了他們往往在技術(shù)上通常會(huì)追求完美,但是可能在團(tuán)隊(duì)合作方面經(jīng)驗(yàn)不足。這種情況下,就要求我們?nèi)肆Y源管理人員能夠很好的和他們進(jìn)行溝通,并且能夠做好員工與員工之間、員工與上級(jí)之間溝通的橋梁。

中小高新技術(shù)企業(yè)人力資源管理的問(wèn)題

人力資源管理缺少規(guī)劃

中小企業(yè)人力資源管理一般來(lái)說(shuō)都會(huì)缺少規(guī)劃,由于中小企業(yè)一般缺乏較明確的發(fā)展戰(zhàn)略,因此在人力資源管理方面也不可能有明確的計(jì)劃。由于缺少規(guī)劃導(dǎo)致人力資源管理上存在較大的隨意性,使得人員流動(dòng)性較大,最終影響了企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。

而且由于高新技術(shù)對(duì)于員工的知識(shí)更新要求相當(dāng)高,所以導(dǎo)致高新技術(shù)的人力資源經(jīng)理往往傾向于“快進(jìn)”的政策。但是他們往往忽略了另外一個(gè)相對(duì)應(yīng)的問(wèn)題——“快出”。這也反映了高新技術(shù)中小企業(yè)人員流動(dòng)性大的特點(diǎn)。

公司缺乏培訓(xùn)體系

由于中小企業(yè)每個(gè)員工的事務(wù)性工作量較大,自身沒(méi)有參加再培訓(xùn)的時(shí)間和精力,而中小企業(yè)尤其是高新技術(shù)的中小企業(yè)缺乏人力資源的戰(zhàn)略規(guī)劃。安排培訓(xùn)隨意性較大,因此高新技術(shù)中小企業(yè)的員工普遍缺乏提高的機(jī)會(huì)。

崗位職責(zé)不明確

由于企業(yè)沒(méi)有對(duì)崗位進(jìn)行梳理,崗位描述沒(méi)有或不到位,常常不能明確誰(shuí)該負(fù)責(zé)什么,這將大大不利于作為高新技術(shù)的中小企業(yè)未來(lái)的發(fā)展。

人員招聘過(guò)程無(wú)系統(tǒng)性

由于普遍來(lái)說(shuō)中小企業(yè)缺乏崗位職責(zé)的明確界定,也就無(wú)法明確到底需要招聘什么樣的人員;此外由于缺少人力資源規(guī)劃,所以招聘總是沒(méi)有充分的準(zhǔn)備和程式。

激勵(lì)措施缺乏科學(xué)性規(guī)范性

一般來(lái)說(shuō)中小企業(yè)的激勵(lì)措施或行為,隨意性較大,常根據(jù)管理者的心情或感覺(jué)來(lái)做。往往使下屬無(wú)所適從,員工更加茫然,激勵(lì)行為達(dá)不到預(yù)期目的。高新技術(shù)員工的激勵(lì)問(wèn)題更加突出。高新技術(shù)的研發(fā)往往需要投入巨大的時(shí)間和精力,而且研發(fā)并不一定會(huì)有很明顯的成果。這個(gè)時(shí)候尤其需要很好的激勵(lì)措施來(lái)繼續(xù)鼓勵(lì)員工進(jìn)行工作。而上述中小企業(yè)中普遍缺乏的科學(xué)規(guī)范的激勵(lì)措施,將會(huì)導(dǎo)致高新技術(shù)企業(yè)的員工缺乏工作的積極性,從而直接導(dǎo)致企業(yè)工作效率低下。

中小高新技術(shù)企業(yè)人力資源管理的對(duì)策

高新技術(shù)中小型企業(yè)要真正搞好知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品創(chuàng)新,關(guān)鍵在于造就和培養(yǎng)一批掌握高科技知識(shí)的創(chuàng)造性人才。

如何管理好人才首先的關(guān)鍵問(wèn)題是要能夠正確分析出他們的需求。根據(jù)馬斯洛的層次需要理論以及一般心理學(xué)原理,隨著個(gè)人心理的發(fā)展,追求自尊和自我實(shí)現(xiàn)的高層次需要逐漸產(chǎn)生。高新技術(shù)企業(yè)員工整體受教育程度較高,也就是說(shuō)知識(shí)分子所占比重較大。一般而言,個(gè)人受教育程度越高,心理的發(fā)展程度越高,因此追求自尊和自我實(shí)現(xiàn)的動(dòng)機(jī)越強(qiáng)烈。一個(gè)組織中的大多數(shù)人均有此傾向的話,也必然影響組織中的少數(shù)人,從而形成一個(gè)較為一致的價(jià)值取向。因此,與此相對(duì)應(yīng)的是,高新技術(shù)企業(yè)員工傾向于進(jìn)行自主性的工作,滿足自尊和自我實(shí)現(xiàn)等高層次的需要。應(yīng)該在企業(yè)的管理過(guò)程中注意采用“以人為本”的現(xiàn)代管理科學(xué)的理念。

此外,高新技術(shù)中小企業(yè)這樣的人員結(jié)構(gòu)也決定了企業(yè)對(duì)人力資源的激勵(lì)不能簡(jiǎn)單采取物質(zhì)刺激的手段,而應(yīng)該是一個(gè)多維的系統(tǒng)化的激勵(lì)體系,如優(yōu)越的福利制度、良好的晉升機(jī)制、完備的培訓(xùn)體系和富有挑戰(zhàn)性的工作內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值、自我抱負(fù)等等。

其實(shí)選擇優(yōu)秀的人才是任何一個(gè)企業(yè)人力資源部工作的核心,對(duì)于一個(gè)處速發(fā)展過(guò)程中的高新技術(shù)中小企業(yè)來(lái)講,人才的招聘與甄選就顯得尤為重要。為此筆者提出以下對(duì)策:

加強(qiáng)企業(yè)學(xué)習(xí)氛圍及員工培訓(xùn)

高新技術(shù)是一種快速發(fā)展的行業(yè),知識(shí)上的落伍,將直接導(dǎo)致企業(yè)在市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。而且另一方面,中小企業(yè)的員工大部分都是年輕人,他們對(duì)于知識(shí)的渴求度是非常大的。定期學(xué)習(xí)和培訓(xùn)是他們最為看重的兩點(diǎn)。為了公司以后的持續(xù)發(fā)展,為了吸引和挽留優(yōu)秀的員工,必須要加強(qiáng)企業(yè)的學(xué)習(xí)氛圍,加強(qiáng)對(duì)于員工的培訓(xùn)。此外,企業(yè)的學(xué)習(xí)氛圍已經(jīng)是自由的無(wú)縫溝通。加強(qiáng)上下層之間的經(jīng)常性溝通,使員工釋放挫折感和不滿情緒。加強(qiáng)同級(jí)之間的自由交流,實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享和信息交流互補(bǔ),獲取隱性知識(shí)和顯性知識(shí)。

運(yùn)用恰當(dāng)激勵(lì)手段進(jìn)行有效激勵(lì)

要采用恰當(dāng)?shù)募?lì)方式來(lái)激勵(lì)員工,這樣不僅可以起到應(yīng)有的效果,而且還能夠更加合理地利用資源,使得企業(yè)能夠更加長(zhǎng)久地發(fā)展起來(lái)。

加強(qiáng)企業(yè)文化建設(shè)

年輕化的知識(shí)型員工對(duì)關(guān)懷和愛(ài)是十分需要的,特別是從事研發(fā)工作的技術(shù)人員,由于長(zhǎng)期埋頭苦干,往往對(duì)自己的健康狀況、娛樂(lè)、家庭沒(méi)投放很多精力。因此,作為中小企業(yè)的管理者,可以定期安排體檢、組織戶外度假和游樂(lè)。對(duì)于員工的家庭生活狀況給予重視和關(guān)懷,而且企業(yè)要建立寬容的創(chuàng)新文化。鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新,放手讓員工去做,培養(yǎng)“專家意識(shí)”,對(duì)員工的失敗要給予真誠(chéng)的關(guān)懷。

建立人才后備系統(tǒng)

用成本最優(yōu)原則確立一整套員工流動(dòng)制度和流動(dòng)比例,把人才后備力量的發(fā)掘和儲(chǔ)備作為一種持續(xù)的工作,在流動(dòng)比率和成本的關(guān)聯(lián)分析的基礎(chǔ)上確定最優(yōu)流動(dòng)率,建立一整套員工流動(dòng)制度。定期輸入一定比例的新員工進(jìn)行儲(chǔ)備培養(yǎng),以應(yīng)付員工突然流失給公司帶來(lái)的意外重創(chuàng)。這個(gè)對(duì)于人員流動(dòng)性比較大的高新技術(shù)中小企業(yè)來(lái)說(shuō)是非常必要的一個(gè)手段。