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關鍵詞智能交通系統、電子監控、行車記錄儀、車輛定位、無線視頻網絡傳輸、車載硬盤錄像機
0引言
隨著智能交通系統(IntelligentTransportationSystem,簡稱ITS)在大中城市的推廣和電子監控技術的飛速發展,公交管理部門不但需要了解車輛所在位置和車輛行駛狀況等信息,還希望能獲取現場的圖像,直觀地了解車輛運營情況,這要求公交車有一個完整的電子監控系統。
公交車電子監控系統結合了行駛記錄儀、GPS定位系統、車載數字視頻監控等功能,采用下列先進技術:汽車電子技術、數字視音頻編碼技術、衛星定位技術、無線網絡傳輸技術、惡劣環境下大容量數據存儲技術等,為城市公交集中調度管理和遠程視頻監控提供完整的解決方案。公交車電子監控系統不但是城市智能交通系統的重要組成,也是城市治安監控系統重要的補充。
1公交車電子監控系統
公交車電子監控系統由車載終端機、無線網絡傳輸系統、中心調度管理平臺等幾部分組成。
系統組成結構如下圖所示:
1.1車載終端機
車載終端機對視頻信號、GPS衛星定位信號、行駛記錄儀和報警信號進行采集、分析、處理和保存,重要數據實時上傳至管理中心。
公交車電子監控終端機主體是車載硬盤錄像機,硬盤錄像機將前端攝像機采集的模擬視頻信號進行數字編碼壓縮、存儲,并接入GPS接收機和車輛行駛記錄儀相關數據統一存儲在硬盤中,重要數據可實時上傳,歷史數據可備事后調查使用。
1.2無線網絡傳輸系統
無線網絡傳輸子系統作為整個系統的神經網絡,負責終端到中心的數據傳輸。車載終端對采集到的數據分析整理后,通過無線網絡傳輸系統的平臺將車輛行駛信息、GPS定位信息、車內視頻圖像等網傳至調度管理中心,供管理人員調度使用。
1.3中心調度管理平臺
中心調度管理平臺由管理服務器、流媒體服務器、GIS電子地圖服務器、調度服務器、存儲服務器等組成。對車載終端機和指揮中心主機進行統一管理,系統還可接入公安110指揮中心,在發生重大事件時可及時上傳相關數據,供相關領導及時做出判斷決策。
2公交車監控相關技術的發展趨勢
公交車監控結合了多項先進的電子技術,包括衛星定位技術、數字視頻編碼技術、惡劣環境下大容量數據存儲技術、無線網傳技術和娛樂節目廣播功能等。
2.1衛星定位技術
車載終端機將接收到的全球衛星定位系統GPS(GlobalPositionSystem)的定位信息通過無線網絡傳輸系統定時發送至公交調度管理中心,車輛調度管理人員在指揮中心可獲取公交車輛的行駛軌跡、速度和方向等信息,并做出調度決策。
2.2數字視頻編碼技術
數字視頻編碼算法從最早的MPEG-1發展到目前的MPEG-4和H.264。車載監控對視頻數據編碼壓縮比要求高,采用最先進的H.264編碼技術比MPEG-4
壓縮效率提高30%以上,是目前最優秀的編碼方式,適用于低碼流下的數據存儲和窄帶寬(如:無線網絡環境)下網絡傳輸。在CDMA無線網絡環境下使用H.264編碼技術,可實現CIF格式(352×288)的圖像每秒4~6幀的視頻圖像效果。
隨著硬盤容量的不斷增大,錄像時間和內容也越來越長、越來越多,三路視頻錄像CIF格式使用160GB的硬盤可使用15天左右,在硬盤錄滿后還能對錄像進行覆蓋,循環使用硬盤空間。
2.3惡劣環境下大容量數據存儲技術
公交運行在顛簸、振動的環境下,對數據存儲非常不利。目前,國內外硬盤錄像機廠家針對硬盤減振問題主要使用橡膠、彈簧等原料做成的避振器械對硬盤或整機進行減振;也有的廠家在機械減振的同時加入電子減振功能,即在機械減振的基礎上,使用電子振動感應器獲取外部沖擊信號,收到沖擊信號后驅動硬盤磁頭部分復位到安全區域,避免振動對硬盤的損壞。采用對硬盤進行減振處理或使用抗振效果好的FLASH閃存,可達到數據安全存儲的效果。
2.4無線網傳技術
由于公交車移動范圍大,需要車載終端具備無線網絡傳輸功能,將實時定位信息和視頻圖像傳輸至指揮中心,同時駕駛員和中心可通過無線傳輸模塊的語音功能進行交互。目前,可提供的無線網絡平臺有中國移動的GPRS/EDGE網絡和中國聯通的CDMA網絡。下表對運營商的無線網絡傳輸理論速度進行比較:
無線網絡傳輸理論速度比較表
傳輸方式理論上行速率實際測試速率
GPRS85.6Kbps≥20Kbps
CDMA153.6Kbps≥60Kbps
EDGE118Kbps≥50Kbps
從上表來看,目前運營商的無線網絡速度不是很高,只能傳輸單幀或低幀率(2~6幀)的視頻流信號,視頻圖像流暢性不好,管理中心只能從低幀率的圖像獲取車輛基本運營情況,并做出相應的判斷。在未來3G網絡建設完成后,隨著網絡速率提高,視頻圖像效果將會得到成倍的改善。
2.5娛樂節目廣播功能
車載終端可以使用剩余的硬盤空間進行娛樂節目廣播,5GB的硬盤空間可記錄20小時以上的視頻節目。不少車載硬盤錄像機廠家在產品中加入了娛樂播放功能,利用多余的硬盤空間存儲錄像節目,為公交公司提供公交車內廣告和娛樂節目播放,做到一機多用,以提高設備利用率。
3小結
公交車電子監控系統將分散的多個子模塊集中到一個平臺上進行統一管理,全方位地監控公交車運營情況;公交調度管理人員利用該系統可直觀的了解車輛上運行狀況,并可調用視頻圖像和語音對講功能和司機進行交流。該技術既節約了公交公司電子附加設備的支出,又減少維護管理人員,還可利用車載機的娛樂節目播放功能播放廣告以提高公司收入。
公交電子監控系統具有良好的社會效益,安裝電子監控系統的公交車發生搶劫、盜竊等事件時進行實時報警,將視頻圖像直接上傳至110指揮中心,公安部門可以盡快部署警力以應對突發事件。公交電子監控系統可增強乘客的安全感,對公交車輛上的犯罪行為起到威懾作用。
參考文獻
隧道施工與傳統建筑有著較大區別,具有一定的特殊性,隧道施工中安全事故具有危險性大、突發性強、容易發生傷亡事故等特點,是事故多發的行業。造隧道施工安全事故的原因有很多如:施工條件惡劣,施工過程中有較多手工勞動和繁重體力勞動。高強度的體力勞動下,身體易疲勞,精神也無法長時間集中,施工人員在這種情況下進行作業,很有可能引起安全事故的發生。并且隧道施工中涉及到大型機械設備的使用,如不按照相關操作流程進行操作,極易導致安全事故的發生,并且人工隧道易對周邊地質造成破壞,因此施工中也可能出現塌方、落石、蹦塌等現象,十分危險。另一方面,隧道施工現場如設備管理不當也會引發安全事故。因為隧道施工中需要的用電設備較多,布置又比較分散凌亂,并移動頻繁,很多機械設備均為導體,如管理不當易發生觸電事故,危及施工人員人身安全。隧道施工中處處存在隱患和危險,避免安全事故的發生,安全管理至關重要,只有保障安全管理的有效性,才能將安全管理工作落到實處,為隧道施工創造有利條件。隧道施工安全管理是規避安全事故發生的重要手段,但傳統隧道施工安全管理監控手段過于落后,監控效果并不理想,安全事故發生時不能及時發現,無法有效發揮隧道施工安全管理職能。信息化監控技術利用傳感器采集數據信息,利用視頻監控系統實時掌握施工現場情況,并進行全天候監控,監控過程更加直觀,實現了施工安全管理的智能化、科學化、信息化。從整體上提高了施工安全管理效率和有效性,加強信息化監控技術應用意義重大。
二、信息化監控技術在隧道施工安全管理中的運用
(一)隧道施工人員定位系統
隧道施工人員安全定位系統是利用物聯網技術,監測和監控施工人員具置,確保施工人員人身安全,隧道施工人員定位系統能夠實時、精準的掌握各區域施工人員的情況,并將其反饋到監控中心。安全管理工作中人員就可以隨時了解到施工人員的分布及走動情況,以便于利用遠程技術對施工人員進行有效的管理和指示,另外,定位系統還能起到考勤的作用,能夠直觀反映到崗情況。在發生安全問題時,監控中心就可以根據定位系統所提供的員工分布,對施工人員采取救援,并指揮員工采取相應措施,提供救援效率。隧道施工人員定位系統需要應用到無線傳輸網絡、定位軟件、感應芯片、讀卡器等等。隧道施工安全管理對施工人員定位必不可少。
(二)有害氣體監控系統
由于隧道施工不同于建筑施工,多在封閉狹小昏暗的空間中,空間內的空氣質量直接影響著施工人員安全,由于隧道施工過程周邊地質結構將受到破壞,所以在施工中,難免會產生有害氣體,這些有害氣體一旦積聚到一定濃度,很有可能會導致施工人員中毒、窒息,甚至引起爆炸。另一方面,除了自然生產的有害氣體外,施工中所使用的機械設備在運作時,同樣會排放多種有害氣體,威脅施工人員身體健康。由于隧道施工空間的封閉特點,這些氣體十分容易積聚,為了保障施工現場安全,監測施工現場有害氣體至關重要。信息化監控技術下的有害氣體探測器,實現了實時空氣信息采集,根據施工現場實際情況對現場有害氣體濃度和含量做出分析,并反饋到監控中心,如有害氣體達到危險標準,便立即發出警報,監控中心便可根據監測到的數據,采取相應措施,指導施工人員的撤離和疏散。
(三)語音雙對講系統
語音雙對講系統是信息化監控技術下安全管理的常用工具,能夠保障安全管理人員能夠實時與現場保持聯系。雙語音對講系統通過無線或有線通信手段連接監控中心,保障通話的暢通。安全監控管理人員可通過語音對講系統遠程或通知施工流程安全,如發生緊急情況,可輔助指導施工人員的快速疏散,保障施工人員疏散的秩序,是隧道監控施工安全管理的主要手段之一。
三、結束語
1數控機械施工技術介紹
數控機械施工需要依托多個技術平臺如數據采集、機械控制、現場定位、三維模型設計等,結合通訊技術對現場資源進行優質整合,最大限度走出時間與空間局限,應用機械實現對施工進度的實時跟蹤管理和施工情況的精準控制。數控機械施工現在普遍應用于各類工程,如公路、礦山、機場、公共工程等,利用智能控制系統與機械相聯合組成智能數控設備完成多個關節的施工任務,并完成壓實與驗收。這種施工技術的應用可以實現分環節、分工序的精確控制與多機械、多標段的高效組合,在專業化平臺輔助應用下完成建設任務。比如昆明機場跑道的水穩施工使用數控平地機即可完成無需掛線,高速公路精加工層施工也無需放樣測量可直接完成。數控機械施工技術之所以能夠發揮眾多優勢,關鍵在于應用GPS或實時動態定位控制技術明確機械位置和狀態,利用傳感器采集數據對三維化模型進行校準,從而準確的操作指示引導施工人員控制機械精準施工。與傳統機械化施工低效率、數據反饋不及時、安全性差、對外部條件依賴高等問題相比,數控機械施工在多種技術平合下可高效完成施工人物,節省時間、人力與成本,提升施工安全性,施工中同時完成質量監控,實現管控一體化,減少返工現象。路基填筑數控施工技術流程如下。路基填筑數控施工技術流程設計數據導入系統,架設定位基站運料車裝、卸料數控推土機將料堆散開,自動調整鏟斗進行物料粗平數控平地機根據設計對比自動調整鏟刀進行精平數控壓路機碾壓,實時顯示所壓區域的壓實度和壓實遍數完成及時提供動態數據。
2數控機械技術應用實踐分析
數控機械技術憑借自身多重優越性能在公路土建施工中得到了普遍應用,我們以某地區高速公路建設中某一標段中300m精加工路段為例,分析下數控機械技術的實踐應用情況。
2.1施工后標高誤差
施工標高數據的對比是可以凸顯施工技術精準性和優越性的一個重要指標。與傳統施工技術標高數據對比,數控機械技術在減少誤差提升精準度方面具有顯著優勢,我們以具體數據來進行分析對比。某高速公路標段內不同方法施工后標高檢測結果對比見表1。從實際數據對比情況來看,應用數控機械技術輔助施工在標高控制方面顯著縮小了誤差,提升了精度與精確性,可見數控機械技術在公路土建施工中優越的控制性能,有助于加強施工管控。表1某高速公路標段內不同方
2.2施工成本與效益
傳統機械施工中,需要數名施工人員進行測量放樁、護樁,不僅耗費人力物力,且需要反復核對確保精準性,對外部天氣條件以來程度較高,且施工人員安全情況缺乏保證,后續工作中還需要人工指導機械就位,反復收集整理數據,工作量大,在面臨工程數據或設計變更時無法及時有效進行調整反饋,甚至可能導致返工。但是數控機械技術則不同,它可通過三維建模和多技術平合應用完成數據整合,無需放樁即可進行是施工,不僅顯著提升了施工效率,節省了人力物力與資源,保障施工人員人身安全,且在地誤差高精度控制下,還能夠實現數據的實時采集、自動控制,在施工過程中完成進度控制與質量控制,動態監控全程,實現一體化施工,無論是施工成本還是施工效益都有切實保障。為進行直觀有效對比,我們以高速公路某路段為例進行施工試驗,對比施工成本和施工效益,數控產品選擇美國Trimble公司GCS900系統,在長為300m的精加工路段分別應用傳統施工方法和數控機械施工技術各施工150m,對比施工效率、施工誤差、施工成本。兩種施工模式施工效率、施工成本對比見表2。結果顯示,數控機械施工可顯著提升施工效率,降低人力物力等成本投入,施工效益好。人力投入的減少并未影響施工數據收集,既避免了施工人員對機械施工的干擾,降低安全隱患,同時節約人力和成本投入,二者成本上的顯著差異證實了數控機械施工的優越性。由此可見,廣泛使用并推廣數控機械施工能夠加快施工進度,提升施工效率縮短工期,降低成本投入,帶來可觀的經濟效益。
2.3應用實例
目前數控機械技術已經廣泛應用于國內多個公路項目建設,比如江西省昌西南連接線TJ合同段引進數控機械化設備天寶GCS900系統,應用于超寬路基平整施工。傳統路基平整施工方式要耗費大量人力、物力和時間,樁與樁之間的精度較難保證,未解決以上難題,數控機械系統被引入基建施工,以美國天寶GCS900系統為主,集成了精準定位技術、通訊技術、機械控制技術、計算機技術、SPS930全站儀、MT900靶標、車載電腦、傳感器、電臺、光棒指示及液壓/電源模塊數字設備,實現了一體數控機械化施工,在路基平整中可以做到了無樁化施工,避免了施工過程中人為因素而造成的誤差。在公路工程施工運用過程中,數控機械化施工產生了節約時間、節約成本帶來的經濟和社會效益,控制了施工的質量和精度,減少了作業行程和運營成本,并且低碳環保,數據永久保存,便于管理,為后續的道路維護養護提供相關資料。數控機械化施工技術的引入,為公路土建施工建設提供了有力的技術保障,較之傳統施工方法,至少提高效率(縮短工期)35%以上,是成功的應用范例,值得在公路土建領域大力應用推廣。
3小結
目前制定實現規范并比較適用于復用的組件模型有CORBA/ORB、COM/ActiveX、JavaBean以及.NET等。通過對以上組件模型的研究與對比,本系統選定.NET中的WindowsForms作為本實時測控軟件的組件模型,使用.NETFramework的公共語言運行時,組件都建立在一個共同的底層基礎上,不再定義使用復雜的管道接口,對象可以直接交互訪問,有利于組件的自由配置,同時,利用.NET技術的分層結構特點,采用“搭積本”的方式生產軟件,大大提高軟件開發效率。
2基于組件技術的實時測控軟件開發
2.1軟件架構設計
在組件技術中,一個組件就是一個接口集,它通過接口對功能進行封裝。因此,對于同一個應用程序架構,只要其使用的接口集合不變,即可通過更換支持同樣接口集的組件來獲得不同應用,也可重復利用同一個組件或對組件進行二次開發。而基于組件建立的軟件架構和應用開發,其最大優點在于可以復用的應用結構和軟件單元。實時測控軟件主要是對實時測控數據的處理、評估和顯示,而測控數據主要包括光測、雷測、遙測及GPS測量等類型,其處理過程通常包括數據采集、數據解析、數據處理和結果評估等四個部分,針對以上4種數據類型,在基于組件技術思想下,其處理架構可統一進行設計,如圖1所示。針對靶場測控系統中光測、雷測、遙測及GPS測量等數據處理應用,通過將數據采集組件、數據解析組件、數據處理組件、結果評估組件替換成相應功能的組件,即可實現在保持軟件架構不變的前提下開發出不同的應用系統。
2.2基于組件技術的軟件升級維護
組件接口是對某一功能的一套抽象描述,具有封裝性,它通過接口與其功能實現分離開了,并以接口作為客戶與組件(或組件之間)交互的唯一方式,因此,只要保持接口不變,就可以將系統中的組件用新的組件替換,以隨時進行系統升級維護。下面以實時測控數據處理軟件中的雷測數據處理應用為例,其軟件的架構如圖2所示。當需要對系統進行升級維護時,在軟件架構完全保持不變的前提下,對具體的組件進行替換,只要保持接口不變,程序無需重新編譯鏈接,系統即可通過使用更新后組件中的新接口來獲得新特性,從而實現系統的升級維護。
2.3利用組件復用技術實現軟件功能擴展
組件復用是利用已有組件創建新組件,即通過第三方產品來構建自己產品。組件復用是通過包容和聚合來實現的,包容時外部組件包含內部組件的接口,它由外部組件接收此調用請求再交由內部組件來處理,聚合時外部組件直接調用內部組件的接口,它讓內部組件直接處理該調用請求。在C++語言,通過在外部組件中增加內部組件接口,并把調用請求轉發給內部組件即可實現包容,對于聚合,在內部組件中維護一個外部組件接口指針(如m_pUnknownOuter),通過委托機制,讓內部組件接口提出的查詢接口請求由一個委托接口轉發至外部組件,再由外部組件接口查詢內部組件。這樣就可以實現一致的訪問,即不管是通過外部組件的接口,還是內部組件的接口,都可以查詢到內外組件所支持的接口集合。在實際應用中,軟件開發不僅有大量的、功能強大的商業化組件可以使用,而且有應用廣泛的、成熟的靶場測控系統專用組件可以使用,如組件化的數據接收、量綱復用、坐標轉換、濾波平滑、精度評估等功能模塊。因此,利用好組件復用技術可以有效擴展靶場測控數據處理系統的軟件功能,對于靶場測控系統建設具有重要的現實意義。
3結束語
關鍵詞:建筑電氣工程;質量控制;安裝過程
隨著社會經濟的發展,建筑工程建設的需求也越來越大。現代社會,人們對于建筑物各項的要求也越來越高,不僅要求建筑外部美觀、結實耐用,還要求建筑物內部各類設施齊全,能更好為自己服務。而電氣設備作為建筑內部不可或缺的部分,其施工建設愈加受到人們的重視。這也使建筑電氣施工的質量面臨著巨大的挑戰,而且建筑電氣施工質量會直接影響后期建筑內部各類設施的運轉,對于建筑整體的質量有著重要的影響。因此,在現代建筑工程建設中,施工單位應高度重視建筑電氣施工質量問題,建立完善的施工管理體系,加大對建筑電氣施工質量的控制及管理力度,從而確保建筑電氣施工的質量和效率。
1施工前對電氣工程的質量控制
1.1做好對施工圖紙的設計、審查,編制好施工方案
施工前要認真設計圖紙,使其符合建筑設計和現場的實際情況,并與土建相關人員一起核對土建與電氣的施工圖紙,明確兩者間的交叉檢查施工部分,避免交叉部位的沖突。審閱圖紙時,就建筑工程而言,要根據建筑的標準、構造及布局,和供電方式、電壓等級、線路走向、鋪設方式等,做出合理說明和建議。施工方案的編制,要跟施工單位商議,配合施工進度,對有關基礎性部件進行預埋,如線路保護管的預埋、支撐架的預埋和基礎型鋼的預埋。
1.2電氣設備與材料質量的控制
電氣設備與各類電氣材料要符合國家標準,要避免不合格產品對建筑電氣的用電安全造成危害。如一些電線存在著抗腐蝕性能力差、耐熱耐壓性差、電阻過小的問題,空氣斷電器和漏電開關存在質量問題,供電設備老化和保護措施不當,這些都會嚴重影響建筑電氣系統的正常運行,甚至引發重大的安全事故。所以一定要對電氣設備及材料進行質量檢查,核對出廠合格證或質量證明書,必要時,去相關檢測部門進行檢驗,合格后方可使用。
1.3對施工人員的崗前培訓和指導
要培養合格的技術人員,使其具備豐富的專業知識和一些工作經驗,對施工的各個部分深入了解,對每一道工序都能嚴格按照要求和相關的國家標準執行。在項目開工前,技術人員應先熟悉建筑電氣施工方案和設計圖紙,并能同土建人員進行溝通,共同配合好建筑工程的實施。還要根據施工方案,對施工人員的工作進行分配,使其掌握自己部分的工作,并能配合整體工程,這樣能管控好電氣工程施工質量的人為因素。
2施工階段的質量控制
2.1施工基礎階段
施工過程中,電氣工程的質量控制更為復雜。首先,在基礎施工階段,就要做好各類工程材料的預埋工作,及時協同土建單位完成強弱電進戶電纜的穿墻管道與防水板預埋、預留工作。對于預埋部件如吊卡、吊桿的基礎螺栓、配電柜的基礎和建筑防雷接地引下線等做好防護和焊接工作。其次,檢查各個專業的配套部件的位置結構的合理性。例如敷設管線的布設,要與結構墻、吊頂位置、地面的墊層配合好,避免管線的浪費。最后,要考慮電氣設備與材料的安裝和其他建筑施工的部件的配置的合理性。如對給水排水管道、熱力通風管道和通信布線等與電氣設備的位置和配合防護都要充分考慮。
2.2施工主體階段的質量控制
在施工主體階段,電氣施工的質量體系的建立和運行需要進行分類管理。可以從大到小,從整體到局部,先給電氣工程分項,如照明工程、線路工程等,然后給各項工程再分成幾個部分,如照明工程是由管具、燈具、開關、配電盤以及進外戶線的安裝構成。所以在主體施工前,首先,要對其涉及到施工環節的主次進行確定分類,實現各設備的交接協調,如確定電力纜線、供配電裝置、配電箱三個重點設備交接配合,根據規范超前控制,達到對工程質量的預控。其次,對重點設備,尤其是影響建筑電氣施工質量的因素,予以重點關注。如等電位系統必須保證良好接連,使建筑物內所有導線位置始終處于零電位,避免人們受到電擊傷害;防雷接線時,盡量減少均壓環、引下線及避雷帶的連接處的焊瘤、虛焊等問題,防止其影響引雷效果,焊接部分也要做防銹漆處理,增加使用壽命;管線敷設要根據設計圖紙和實際情況進行,避免在穿線時出現纜線太多、管道過細等問題,以免造成管線浪費,線體散熱不足,影響使用,增加花費;開關、插座的安裝要穩固,線盒不要埋設過深,根據用戶的使用要求對開關和插座的位置調整。最后,要配合好土建施工。依據土建施工的進程與工序要求,完成管線的敷設,并給予一些保護措施,如在電線穿越樓板時,用足夠長鋼管加以保護;在通過伸縮縫時,埋設補償盒,管線鋪設略微寬松。澆筑混凝土時,注意對電氣管道的防護,防止混凝土振搗時對管道造成損害或使其移位,影響以后電氣的使用。
2.3施工裝修階段的質量控制
電氣施工時,要遵循室外線管地下化、室內線路暗敷化的原則,做到隱蔽安裝、美觀實用的要求。在裝修階段,對于設計中的漏項和客戶增加的要求,要及時補救,但不能采用重新打洞,明敷線路的辦法。電氣安裝后,要再次檢查,并且驗證其使用是否正常。還要做到對成品的保護,提高人員成品保護意識,并設專人定期檢查。明確各道工序每個人的責任,在驗收期間,做好交接手續。
3施工后驗收質量控制
制定嚴格的質量驗收標準。嚴格按照設計圖紙和技術規范,認真進行質量檢查程序,這是對建筑電氣施工質量控制的最后一道程序,必須遵循先自檢、后互檢、在進行交接檢、隱檢等。嚴格把握工程驗收,對于管線,電線、電氣設備以及固定設備連接處的各類固定材料都要進行認真檢驗,還要有嚴格的電氣設備的性能測試,如嚴格絕緣測試、接地測試等。對于按照檢驗操后不合格的,要堅決不予驗收,并責令施工方限期修改,這樣才能保證電氣施工質量的最后一道防線。
4結束語
通過上述對建筑電氣工程各個程序的分析,要提高電氣安裝工程的質量,首先,嚴格把握建筑電氣安裝的工作要點。比如管線走向、開關和插座的位置要根據用電設備所處位置進行安裝;暗線敷設時必須配備管線,以保護電線;電源線的配線要滿足最大功率;電源線與通訊線不能穿在同一根管道中,管內總線根數不能超過八根等。其次,建筑電氣設備與材料必須嚴格符合國家標準,保證安裝設施的安全有效。一般要根據國家標準GB50303-2002《建筑電氣工程施工質量驗收》進行檢驗驗收。最后,電氣工程的施工要能配合其他建筑工程施工。這樣不僅能保證建筑整體施工的順利進行,還能保證電氣施工在有些環節的質量控制。綜上所述,建筑工程中的電氣施工是一項復雜的工作,需要施工中各部分的規劃、配合、執行。要做到對電氣工程的質量控制就需對電氣工程的各個程序進行監控,從一開始的工程設計、人員配備、施工準備到后來電氣施工過程和后續檢驗都需嚴格按照標準,進行質量控制。通過嚴格的施工管理、有效的施工配合組織和高標準的質量控制,才能確保電氣施工安裝及使用的有效安全,從而保證建筑工程整體的安全,提高工程質量。
作者:劉 瑩 單位:廣州市機電安裝有限公司
參考文獻
[1]周峰鹿,王生云.淺談電氣工程的質量控制[J].甘肅科技縱橫,2005,34:110-112.
[2]林育龍.淺析電氣工程的質量控制和安全管理[J].價值工程,2010,29:67-68.
一、電火花加工數控系統的軟件結構
電火花加工數控系統是在華中I型數控系統平臺上開發而成的,采用軟件模塊化結構分析、設計方法,擴展了電火花自動加工模塊、手動加工模塊、加工參數編輯模塊、界面顯示模塊等部分,其軟件結構如圖1所示。
各擴展模塊的主要功能分別為:
(1)自動加工模塊,主要是在運動控制接口的基礎上針對電火花加工的運動特性,實現數控加工的功能。自動加工是指將機床調整好,找正結束并選擇加工參數后進行的加工方式,整個加工過程中不必進行人工干預和加工參數調整,其特征是操作簡單、加工效率高,加工出的工件精度高。
(2)工件找正模塊,它是一種斷續的加工方式,可以根據需要一步步地進行調整。
(3)參數設定模塊,是指根據加工的實際情況,將一些電加工參數預先設置好,包括加工極性、脈沖寬度、脈沖間隔等。它們也可根據加工的情況進行修改,需考慮的因素如電極對材料、加工性質等。
(4)界面顯示模塊,實現當前系統主要參數或狀態的顯示和加工狀態的實時仿真。當系統進行電火花加工時,調用數控平臺自身所帶的插補器軸運動控制函數控制軸的運動,即可進行相應的加工。
擴展功能包括MDI、PLC、故障診斷和參數設置,是數控系統的基本功能模塊,主要是方便操作者對機床進行調整、查看機床狀態、對機床故障進行準確定位、設置機床的各種基本參數。
二、工藝卡式編程
由于電火花加工為專用的數控加工系統,同時在加工過程中的影響因素也很多,采用G代碼文件的方式存在著過多的控制參數量,使得G代碼編程的實用性并不好。為了適應該系統工藝參數過多的特點,在華中I型開放式數控系統平臺上對人機界面進行了擴展,采用了工藝卡式編程方式,將專家工藝數據保存在數據文件中,作為推薦值提供給用戶。用戶在加工前根據實際電極對材料及加工要求調出已設置好的參數文件作為加工規準的初始值,有效地解決了電火花數控系統加工電極種類多、工藝參數多的編程控制問題。另外這些設置的參數也可方便地修改并保存為文件,使該系統具有良好的操作性和友好的人機界面。
工藝卡式編程具有簡單而直觀的表現形式,編程人員只需要確定工藝卡片中的各個加工參數量,就可完成加工編程。這種方式對加工過程的控制是通過把讀入工藝卡的參數轉換成加工控制指令,再將運動控制指令送入數控系統的運動控制接口中從而實現整個加工過程。
三、實時狀態檢測的軟件實現
在電火花加工過程中,一般認為存在4種典型的放電狀態,即開路、短路、火花放電、電弧放電(包括過渡電弧放電和穩定電弧放電),再加上脈沖間隔一起共5種狀態。我們把間隙狀態檢測電路的輸出結果送入數據采集板帶緩沖的鎖存器中進行鎖存,以便于PC機隨時讀入狀態信息。
華中I型開放式數控平臺的底層軟件包提供了一個創建進程的函數,由它生成一個任務。具體函數如下:
此函數的功能就是創建一個進程,返回值為空時表示創建進程失敗。第一個參數是進程名,字符串,長度小于>;第二個參數是進程入口函數,即進入具體實現的函數,所創建進程的功能就是由這個函數實現。
在電火花整個找正和加工過程中,將定時調用此函數以產生一個實時檢測進程。此進程實現的功能有:讀取數據采集板指定的端口值并對相應各位進行判斷,以確定極間屬于何種狀態供控制程序進行處理,后續的程序控制模塊就根據端口值的處理結果對加工過程進行相應調整,直到系統調用進程撤銷函數結束檢測進程。
四、電火花加工的過程控制
1、主要控制環節
(1)進給伺服控制。其作用是及時調整間隙的大小。間隙過大時,加工會停止;間隙過小時,會造成拉弧燒傷或短路。另外,調整間隙的大小也間接調整了工作電流。
(2)脈沖間隔、脈沖寬度的自適應控制及自適應抬刀。
2、主要控制過程
(1)根據放電間隙的狀態,自動調節脈沖間隔的大小。當發生短路或電弧時增加脈沖間隔值,以防止或避免拉弧燒傷;當加工處于正常但不是最佳狀態時,相應減小脈間的大小,提高加工速度,充分發揮脈沖電源的潛力。
(2)根據放電間隙的狀態,自動調節脈沖寬度的大小。當發生短路或電弧時減小脈沖寬度值;當加工處于正常但不是最佳狀態時,相應加大脈寬的大小。
(3)間隙狀態惡化,而加大脈沖間隔又不見效時,則要迅速抬刀,要求抬刀時的運動速度要快。
對加工過程控制的二次開發主要是調用系統伺服軸控制函數。根據端口值的處理結果對加工過程進行相應調整,直接控制軸運動來完成過程控制功能。
3、控制程序流程圖
隨著現代工業技術的發展,數控機床的應用越來越廣泛,使得產品的加工精度有了極大的提高。在這種形勢下,傳統的測量工具及測量方法已不能滿足檢測需求。在精密測量中,三坐標測量機扮演了重要角色。然而由于三坐標測量機價格昂貴,絕大多數中小型企業無能力購買使用。考慮到NC機床結構上與三坐標測量機相似,有可能利用其進行坐標測量。數控機床和三坐標測量機均是機電一體化的數字控制自動化機械。數控機床是將被加工對象進行數字化處理,然后,利用數字信息進行控制,從而加工出合格產品。而三坐標測量機則是在已加工好的產品上,利用測頭與工件型面接觸測得一系列點的坐標值,進而計算出尺寸、形位誤差值的測量設備。數控機床與三坐標測量機均利用坐標軸移動實現自身功能。基于這一共同點,本文試圖在不改變數控機床CNC控制系統的條件下(直接從CNC經光電隔離得到X、Y、Z二進制數值,必須改變機床CNC系統),將數控機床功能加以擴展,附加適當裝置組成檢測系統,實現利用數控機床進行測量的功能。
1.總體方案
本文設計的檢測系統是利用數控機床及其控制系統,附加測頭、攝像頭、控制盒、計算機等裝置組成的檢測系統,其組成如圖1所示。利用這個系統進行測量,其工作原理是利用攝像頭捕捉數控機床屏幕上顯示有坐標值的圖像畫面,再對捕捉到的圖像進行處理,識別出坐標數值,間接得到被測點坐標,并在此基礎上求得尺寸、形位誤差值,以完成數據采集與數據處理,實現精密測量的功能。
本文選用圖1所示的檢測系統,是完全獨立于機床之外的附加檢測裝置,對機床本身的性能沒有影響。它是在不改變機床本體和原有功能的基礎上,利用機床的X、Y、Z坐標移動性能,將刀具換成測量頭測出工件上某點的位置。例如,要測量工件上A點到B點的距離,就相當于用對刀的方法確定A點坐標(xA,yA,zA)、B點坐標(xB,yB,zB),則A、B兩點的距離為d=√x2+y2+z2,其中x=xA-xB;y=yA-yB;z=zA-zB。顯然,這是一種通過測量點的坐標獲取測量結果的方法。
2.硬件配置
系統的硬件包括測量頭、控制盒及攝像頭。
2.1測頭
測頭的基本功能是觸發、瞄準和過零發訊。測頭分為機械式、光電式、電氣式三種。測頭性能的好壞,決定著測量方式的難易、測量精度的高低。本文選用我國生產的應用極為廣泛的硬線連接式導電式測頭,它屬于接觸式測頭,為通用型球頭測頭,能測定高度、槽寬、孔徑和輪廓形狀等。使用時,可以將測頭半徑和測出的數據輸入到計算機中進行數據處理,然后自動輸出被測值。測量方便、準確,易操作。
2.2控制盒
控制盒是本測量系統重要的硬件配置,是實現測量控制和數控機床與測量系統接口的關鍵裝置。其性能的好壞直接影響測量系統的功能和可靠性。從測量系統的功能完善和先進性、實用性考慮,控制盒的核心控制部分選用80C51單片機與8255A接口芯片,通過編程實現測量系統的控制與通訊。控制盒工作過程如圖2所示。當觸頭接觸工件時,產生觸發信號,觸發器D接收到低電平信號,向單片機發出中斷請求,通過程序實現延時功能,并通過8255A接口,使繼電器1接通,打開攝像頭,進行拍照。拍照完畢,繼電器1斷開,繼電器2接通,控制伺服系統動作進行下一次測量。
2.3攝像頭
將數控機床屏幕上帶有坐標值的圖像導入到計算機中,需要圖像采集裝置。本文選用的是Logitech快看視訊版TM網絡攝像頭,它具有高質量CMOS感應器,其靜態和動態分辨率均達到640×480像素(VGA)。幀速度為:最高30幀/秒,圖像清晰,可以滿足測量系統的要求。
3.軟件設計
軟件設計的兩個關鍵內容是字符識別及數據處理。
3.1字符識別
從數控機床屏幕圖像中獲取的坐標數值,首先須將攝像頭拍到的圖片文件轉化為計算機可以處理的文本信息,此過程需要通過字符識別技術完成。字符識別算法分為三種:模板匹配法、特征法和筆畫結構法。由于需識別的字符種類少,本文開發的軟件系統中用了模板匹配法及特征法,借助VB編程實現。算法的主要過程如圖3所示。
其中,預處理的目的是為特征提取及字符學習提供方便,主要運用平滑去噪、圖像的二值化處理,使圖像更清晰、準確。特征提取即提取字符特征模式作為區分字符的特征量。主要方法是利用細化骨架的方法提取字符骨架,然后利用穿線法獲得單個字符的特征。運用此系統檢測時,先對機床屏幕的顯示字體進行學習,建立標準模板。將每一個單獨的字符劃分成A×B個像素(Pixels),字符的一些特征像素與標準模板比較,如果相似程度達到95%,那么,就可以認為該標準模板上的字符為所要識別的字符,逐一將要識別的這些字符進行判斷分類和確認,最后得到識別結果。將其存入計算機,待數據處理時取用。
3.2數據處理
數據處理是針對離散采樣數據點的集合,用一定的數學模型進行計算以獲得測量結果的過程。由于應用本測量系統測得值均為一些要素表面離散點的坐標,要測出需要的幾何元素誤差值,需進行相應的數學推導。在評定尺寸誤差時,借助了空間解析幾何及向量知識對各種幾何要素的測量給出了準確的計算公式。對于形位誤差的測量,依據的原則為最小條件及最小二乘法。例如:對直線度誤差的評定,依據最小二乘原理,根據測得的若干點的坐標,建立最小二乘線的方程y=ax+b,其中最小二乘線的參數a,b由式(1)求得:
將此直線方程化為一般式:
ax-y+b=0(2)
然后,求得各個測量點到該最小二乘線的距離
取Δ=2dmax,此為任意方向上的直線度誤差。從而實現直線度檢測功能。檢測系統計算項目如圖4所示。
4.測量實例
圖5所示,待測公差項目是φ25孔軸線的直線度公差為φ0.005mm。利用此系統檢測時,先將孔沿軸向劃分為N個截面(本例取N=5),測得每一截面上,孔內表面上的三個點的坐標(見表1),根據三點定圓的原則,可以求得各截面圓對應的孔心位置,將此N個孔心的坐標xi,yi代入式(1),擬合最小二乘直線y=ax+b,將各圓心點的坐標代入式(3),即可求出各中心點到該直線的距離,那么,誤差Δ2dmax。
數據處理結果Δ=2dmax=φ0.008mm>φ0.005mm,因此該孔不合格。
從一定角度來看,留白藝術與展示設計都意在表達某種思想和意圖,都是為了傳遞某種特定信息而采用相應的布局手法。展示設計涵蓋了美學、心理學、空間技術、視覺藝術等多種知識,是一門綜合性較強的學科(藝術)。作為一種以實物展示為基礎,視覺傳達為表現方式的信息傳遞形式,具有實體性、開放性、交互性與多元化等特征,因此理論體系還在不斷地完善之中。在具體的設計實踐中,展示陳列設計師對空間的整體布局和陳列手法的創新也在不斷地反思與改進。同時,各種姊妹藝術的精髓和思想也被大量地借鑒和運用。“留白”作為一種傳統藝術表達手段和手式,與當代“簡約設計”的理念異曲同工、不謀而合。展示設計中巧妙地“空白”處理能產生空間節奏,形成視覺美感。同時,適當的“空白”不僅是實形存在的前提,其自身也是一種蘊含審美價值的存在。傳統藝術借助“留白”的妙用達到了耐人尋味的境界,是藝術家利用虛實結合而產生的情趣,也是心靈與自然結合的產物。傳統藝術中的“留白”是以虛空傳遞一種空靈精神,于是構建了“計白守黑”的美學理念。展示設計是一門綜合性極強的藝術,對展品的宣傳推廣并使觀者最大限度地參與其中是其根本的目的。因此,對展示陳列手法的創新是設計的重點,而巧妙運用“留白”藝術能使展示設計用以少勝多的形式提升空間的藝術感染力。
二、當代展示空間中“留白”的表現精神與價值意義
1.虛實相應構建信息的主次關系
作為一種以視覺傳達與感知為主的綜合性藝術,展示空間的整體布局是對各視覺要素具置的規劃與經營,而能呈現恰當的對比。留白的藝術手法能對展品的陳列進行主次劃分,微觀的陳列設計之中的局部空白意在凸顯各種視覺要素的對比與強弱關系。有效地運用對比手法傳遞出陳列道具與展品的主次關系,調整各簡練的空間、頂部與地面的留白恰到好處地突出了靠墻的展品,主次關系一目了然元素的形與量、位置與面積、主體與背景、色彩與光影、材質肌理效果等對比組合關系,就可以產生統一與變化的形式美感。在此需要指出的是,對各要素的空白處理應當盡量簡化或去除繁瑣的裝飾,地面與頂部要保持干凈利落,展示道具宜少而精,陳列空間也需要適當留白。同時,應該根據陳列風格選擇格調高雅、造型優美簡潔的飾物,使展示空間顯露含蓄內斂的獨特氣質。展示設計的本質是信息傳遞,即通過各種視覺傳達方式和展示技巧,運用諸多陳列道具,使受眾感覺到展品最具魅力的一面。所謂的“感覺”,就是以一種難以說清的方式相互滲透、相互聯系在一起的情景。接受信息的人是各種感覺的集合體。所以,設計師應該對這些信息進行研究,有條不紊地構建一個信息的集合體。展示空間設計中的留白區域并不能顧名思義,這里的留白區域不只是局限于顏色中的“白色”。更多的則是指空間中的“空白”,亦指設計者通過精心構思和反復推敲,特意將某個區域表現為無任何多余的元素和裝飾,使其處于空缺的狀態,也就是借助一定區域的“虛無”來烘托需要重點展示的內容和主題。而重要目的在于營造一種有虛有實的主次關系,最大限度地獲得觀者的關注,并將觀者的注意力吸引到主要的展品上來,同時營造出簡潔卻不簡單的整體空間效果。原研哉在《設計中的設計》一書中提到,信息的基本品質是“清晰”。他指出,內容雖重要但形式很難被人接受和理解的信息是不具備好的品質的。由此,展示設計師的首要工作就是要對所有相關信息進行梳理,通過清晰地構建使需要表達的信息簡明易懂。而有目的的留白正是設計師在整體構思的基礎上,實現科學性、合理性和實用性高度統一的行為。
2.借助視覺焦點表達主題
老莊追求“無為”“。無為”被視為一種境界——看似什么都沒有,其實蘊藏著耐人尋味的哲理:看起來似乎毫無用處的東西,其實內涵卻異常豐富。正如容器雖然是“空”的,卻能容納和收藏東西。這樣就其擁有的可能性來說,也許異常地豐富。從本質上講,展示空間中的留白區域是“未被使用的區域”,“白”即是空的地方,和陳列的實體一樣都是整體的組成部分。盡管留白區域看起來未被使用,但事實上留白區域的作用卻不可低估,它為整個作品提供了可以“透氣”的空間和布局上的均衡感。這里需要強調的是對展示空間布局的整體把握并處理好相關細節之中各個視覺要素間的關系。設計中巧妙地留白,是為了更好地襯托主題和突出重點陳列的物品,并集中觀者的視線使之形成空間層次。留白區域的環繞與陪襯,能較好地強調中心區域的展示效果,因此觀者的視線和注意力就不會被繁雜的元素所干擾,信息的層次感將會更加明確,對觀者視線的引導效果能更上層樓,視覺焦點也就自然形成了。
3.意境的表達與提升
“意境”是指藝術作品中所呈現的一種虛實相生、情景交融的生命律動而顯得韻味無窮的詩意空間。“空白空間”具有獨特的設計意境。在展示設計中,有意識地應用空白美學,能創造出具有現代感的展示藝術空間。適當而合理地留白,會使空間結構趨于簡潔,達到以少勝多、以簡勝繁、耐人回味的藝術效果,展示空間也由此變得更加整體、精煉而雅致。現代主義建筑大師密斯•凡•德•羅的名言——LessIsMore(少既是多),表達了其對設計作品極端簡化的初衷在于探索一種“簡單中見豐富,純粹中見典雅”的可能及途徑,在這一點上實與空白美學的精髓不謀而合。從藝術的角度來審視留白,是通過視覺上的手段給人帶來心理上的輕松與愉悅,還能產生韻律與節奏感,是在一種動態之中營造出來的平衡感覺。在看似簡約的手法中卻蘊含著豐富的效果,于貌似輕松隨意地創意中顯現高超的設計功底。這樣的處理會使空間的表現更為生動、獨特。留白的意義包含了理性和直覺,雖說是顯性的表達,其實是是借助隱性的暗示引領觀者去尋找美、發現美和體味美,最終達到感悟的目的。展示空間與陳列設計中的留白是創作上的一個技巧,由于留白,觀者才有了想象的空間,作品也平添了一種欲說還休的意境及魅力。
三、結語
摘要:農業技術的經濟價值必須通過空間擴散來實現,而擴散效果的高低卻在一定程度上取決于外部環境。因此,首先肯定農業技術空間擴散環境的重要性,然后對農業技術空間擴散環境進行因素分析,構建農業技術空間擴散環境評價指標體系,最后提出了優化空間擴散環境的具體措施。
關鍵詞:農業技術空間擴散環境工作
科技進步與創新必須借助于有效的技術擴散,才能實現從潛在生產力向現實生產力的轉化,農業技術也不例外。而相得益彰的外部環境是推動農業技術有序擴散的必要條件,對于中國這個地區差異顯著,經濟發展不平衡的農業大國,分析、評價、優化農業技術空間擴散所處的環境就顯得尤為重要。
1農業技術空間擴散環境的作用
農業技術擴散是一個時間推移和空間蔓延的復合過程,源于某個地域單元的農業技術逐漸被廣闊的地域范圍所接受、采納、應用就是農業技術的空間擴散,其擴散的動力來自于技術發源地與技術接受地的技術落差。從20世紀60年代以來,在借鑒傳播論、替代論、學習論、博弈論等技術擴散理論的基礎上,農業技術擴散研究也全面展開,其中農技擴散時間維研究(孫振玉,1993;趙緒福,1996)比較突出,而農技擴散空間維研究則較為薄弱。相對工業,農業是一個區位自由度較弱的產業,它的區域性決定了在不同的地域空間中相同的農業技術會得到大相徑庭的“待遇”,因此,探討農業技術擴散的空間規律是研究農業技術擴散必不可少的工作。
既然是農業技術在地域空間上的傳播和蔓延,那么擴散行為就必然面臨各式各樣的空間環境,實質上,農技空間擴散就是一個農技創新與空間環境相互作用的復雜過程。所謂的農業技術空間擴散環境就是一定時空領域內影響農業技術空間擴散的各類外部因素的綜合體,它具有區域性、動態性、差異性、系統性等一系列的特征。
農技的空間擴散有4種方式:就近擴散、跳躍式擴散、等級擴散、隨機擴散。具體采用哪種方式不僅取決于技術本身的性能指標,如贏利性、可得性、風險性、可操作性等,還與外部環境息息相關:
1就近擴散是技術從創新源向周圍地區傳播,擴散呈現空間的連續性。擴散前提是創新源地與相鄰地區有著相似的環境,聯系方便,互動明顯。
2跳躍式擴散是技術從創新源向空間上不相鄰的地區擴散,之所以放棄擴散的鄰近效益,是因為相鄰地區與創新源的環境差別顯著,不宜作為技術接受區,于是技術跨過相鄰區,向遠處適宜區邁進。
3等級擴散是創新源的技術按照中心地等級體系由上至下地進行,一般遵循大城市—中等城市—小城市—農村的次序。
決定技術擴散方向的不是距離遠近,而是擴散環境對技術的接受能力,正是各級地域環境所形成等級落差推動了技術的梯度推移。
4隨機擴散是一種無規律的擴散,這種無序狀態是由于地區之間信息不暢,對所要擴散地區環境缺乏了解所致。由此可見,在一定程度上,正是擴散環境的異質性造成空間擴散方式的多樣性。技術擴散環境不僅影響擴散的空間類型,還影響擴散的效果和速度。技術擴散的動力除了來源于擴散要素的本身,即:技術創新地和技術接受地追求利益最大化的動機;而且,還來源于擴散環境的激勵,如農業產業化、規模化的技術需求,政府新型的農業政策鼓勵。同時,環境也會成為擴散運行的阻力,如滯后的農業發展水平,閉塞的信息環境。因此,擴散環境是技術空間擴散的外因,在技術擴散的空間效應中起著舉足輕重的作用。在我國“科技興農”已經達成廣泛共識,近年來每年都有大量的農業技術創新成果問世,但平均轉化率低,農業技術推廣工作在操作上存在盲目性、在策略上缺乏針對性、在運行上呈現低效性。
我國的一些農業科技園區由于對當地宏觀環境缺乏細致的考察,“獨善其身”,溢出效益非常有限,農業園區內的成果無法帶動當地農業經濟的發展,形成又一輪“嵌入式”經濟現象。例如:西北楊陵的農業科技園區的繁榮和園區外農村地區的落后形成強烈的反差。因此,農業技術空間擴散的環境研究勢在必行,它一方面可以幫助農技創新源地的技術推廣者更好地了解技術擴散的外部因素,從而針對地域特征采用適宜的推廣模式,提高農技創新擴散的有效性。另一方面,可以為渴望先進技術的農業地區優化和改善自身環境,積極地迎接技術進步與創新的成果而提供決策服務。
2農業技術空間擴散環境的要素
本文根據對農業技術擴散運行的影響程度將眾多的外部因素歸納于6個子環境系統,對各個子系統及所屬因素進行剖析,以便掌握系統的全貌。
(1)自然生態環境。農業是人們利用自然環境提供的條件,依靠動植物的生理機能,促進和控制生物與自然環境相適應,將自然環境中的物質、能量轉化成為農產品的生產過程。
農業生產的一切活動都是循序漸進在給定的光、熱、水、土等自然因素的作用下進行的,農業所具有的強烈的季節性、連續性、周期性、地域性,使得它與自然環境的關系特別密切。因而,不同的自然環境決定了不同的農業生產方式,也決定了不同的農業技術需求。技術推廣主體必須了解一個區域的自然生態條件,考評生態的承載能力和脆弱程度,根據環境的自然屬性,因地制宜地推廣與地方自然環境相協調的農業技術,真正實現技術對經濟的帶動。
(2)農業發展水平。
先進的技術總是被高水平的地區首先接受,然后再向下一個層次滲透,農業技術也是如此,因而,農業發展的水平與農業技術的等級是相吻合的,客觀地評估地區現存農業生產方式和技術貢獻程度,有助于明確農技擴散的方向和類型。農業的規模經營,可以使農業機械化技術的應用達到規模門檻,因為相比小規模分散的小農經濟,大規模的集中式的農業經營可以有效地積累原始資本,降低農戶采用新技術的風險,在中國地區間的土地經營規模的差異往往造成地區間技術采用的不平衡。農產品的深度開發和加工,農業產業鏈的延長以及農業產業鏈內部結構的升級都可以調動農戶投資新技術的積極性。事實表明,農業產業化經營是激發農民新技術需求的重要因素。
農產品的需求層次也可以影響農民進行技術革新的興趣,在恩格爾系數不斷降低的前提下,居民對農產品質量的要求卻不斷升級,綠色農產品、無公害農產品的風靡促使農民通過技術手段來占據新的市場。
(3)中介服務狀況。市場化和社會化的各類農業技術中介機構是農業技術空間擴散的橋梁,它們所提供的盈利性或公益性中介服務是推動技術成果在創新源地和技術接受地之間流動的重要力量。農業技術中介服務表現為:進行市場調研,收集市場信息,宣傳新型技術,輔助農民選擇技術;組織供應良種、新飼料、新農藥等先進生產資料;對農民進行技術指導和培訓;收購或推銷在新技術指導下生產的農產品等等。
完善規范的農技中介機構能夠與農民互動互惠,益于擴散主體與擴散客體之間建立穩定、快捷的供給與需求關系,可以減少農技擴散的隨機性,促進農業科技資源在空間的合理配置。
(4)信息網絡環境。技術擴散最典型的空間特征就是距離衰減效應,即隨著距離的增加,擴散的強度逐漸降低,而便捷的交通、郵電、信息網絡可以有效地降低距離的摩擦系數,使得技術擴散的范圍擴大。
因此,區域必須具備開放性,擁有四通八達的外聯網絡,為技術創新方與技術接受方相互交流所產生的人流、物流、信息流的自山流動提供物質載體。在農村,人們獲取信息的途徑除了親戚鄰里的口頭言傳,還依賴各種信息媒介,有傳統的報紙、雜志、圖書、廣播、電影、電視,還有先進的互聯網,這些信息渠道能夠消除山于信息不充分而造成的技術擴散的不確定性,增加了擴散的成功率。特別是快捷的互聯網平臺可以輕易地克服空間的阻隔,大幅減少農技空間傳播的時間和成本。
(5)農業科技政策。
“科技興農”是我國加速農業發展的長期戰略,為了確保這一戰略的實施,必須有一系列的完整規范的科技政策和行為規范作為支持。科技政策是農業技術擴散的軟環境內容,引導、協調、規劃、扶持著各項與農業技術有關的行為。正確的農業科技政策導向是優化科技資源配置,加快技術傳播擴散的保障。在農業科技政策體系中有財稅政策、金融政策、人才政策、組織政策、對外政策以及農業科技成果的評估、獎勵、轉換制度等組分。由于農業比較利益低,多數技術又具有公益性,研發和推廣需要大量的資金投入和靈活的融資渠道,因此,財政優惠政策是政策體系中的關鍵組分。
(6)社會文化環境。
新型技術的接受度與地區的人口素質、文化背景、教育程度、年齡結構、偏愛喜好、心理素質密切相關。教育程度較高者一般是新技術先驅者,而文化水平較低者都為新技術的追隨者,素質的高低決定著接受者掌握技術的水平和運用技術的熟練程度;年齡構成中,青年者居多則傾向于高風險、高報酬的技術,老年者居多則傾向于減輕勞動強度的機械化技術。在民風民俗中,如果社區氛圍過于封閉,農民則會對于生產條件的改善、新技術成果的應用反應遲鈍,對新技術采取保持常態,規避風險的做法。
3農業技術空間擴散環境的評價
根據農業技術空間擴散環境的定性分析,本文遴選出具有說服力和代表性的因素作為環境評價的主要考量,以便從定量角度來完成對環境質量的綜合評價,如附表所示。在指標體系中,每個因素都有相應的參考解釋性指標,其中一些不具備具體數值的定性指標,可以通過模糊價值評判進行量化分級。
繼而,可以通過層次分析法、主成分法等方法來確定各個因素的權重值,通過線性加權法,得到一地農技擴散環境的綜合評價值。
4農業技術空間擴散環境的優化
目前,我國的農業技術空間擴散環境有許多不盡人意之處,極大地制約了技術擴散的效率,因此,推動農技空間擴散有必要從環境的完善與優化入手。根據環境因素在整個技術擴散系統中的重要性與可控程度,因地制宜、有的放矢地展開。
(1)加強生態環境保護,營造可持續發展的農業環境。20世紀70年代以來,以機械化、石油化和能源化為主要標志的現代化農業波及全球,化肥、農藥的大量使用在提高土地生產率的同時,也帶來了一系列生態問題,例如:耕地退化、土壤板結、作物病蟲害加重、農產品安全性下降等。因此,為了營造可持續發展的農業環境,必須走生態農業、高效農業、特色農業的道路,選擇綠色農業技術、可再生能源技術,清潔生產技術、無廢少廢技術,通過構建循環型農業來實現經濟、社會、自然三者的和諧。
(2)消除地區與部門之間的擴散屏障,促進技術要素在空間的流動。地區的開放與合作是推進農技空間擴散的動力,而行政保護、部門壟斷、地區封鎖是阻隔農技空間流動的桎梏。因此,必須打通地區間農業科技資源的交流“壁壘”,使技術擴散所需的各類資源在自山流動中得到最優配置。進行技術市場的有序化與規范化建設,通過營造公平競爭的市場來激勵技術交易。整合和集成固有的農業技術資源,建立有效的科技資源共享機制,將一個個異構的、封閉的農業創新與推廣的小系統,鏈接成為聯通與互融的區域農業科技大平臺。
(3)將市場配置與政府調控有機結合,加大農業技術推廣政策的優惠力度。農業是基礎性產業,比較利益低,需求彈性小,農業技術又多具有公益性或外部性,單靠市場的力量,無法完全解決農業技術空間擴散的問題,因而必須將政府調控和市場配置相結合。政府的調控主要表現在:通過法律法規規范技術市場運行,保障技術供給方和使用方的合法權益;在稅收、信貸、價格等方面為農民采用技術提供更大的政策優惠,以降低農民技術革新的風險。對于環保型農業技術的傳播考慮支付部分資金補貼,以經濟利益激發農民保護生態的自覺性。在財政政策中,保證農業支出的漲幅高于財政收入的漲幅,大力進行農村基礎設施環境建設,增強造血機制。
(4)提高技術推廣機構的空間滲透力,構建體系健全的農業技術推廣網絡。為了適應技術擴散的空間特點,農業技術推廣機構在空間上的布局應形成全方位、多層次的網絡結構,但是,我國現有15.5萬個農技推廣機構多設置到縣一級,真正需要技術指導的鄉村卻成為技術推廣的盲區。因此,為了與實際地域系統的等級體系相吻合,應建立健全省、市、縣、鄉、村、隊6個層次的技術推廣體系,省設立農技推廣總站,統籌全省農技推廣工作;市、縣建立推廣中心,承擔管理和推廣雙重任務;鄉、鎮成立農技服務站;行政村成立農技組,配備農民技術員;大隊建立科技示范戶,根據不同的功能定位,滿足農民經常性、多樣性的技術需求。
(5)推動農業信息化建設,拓寬信息渠道,促進技術交流。互聯網技術可以省略交流的中間環節,將技術擴散的網絡組織結構扁平化,增強擴散傳播者和技術接受者之間的可知性和透明度。
同時,互聯網對于地域空間的超越性特點非常適合鄉村分散的居住模式,因此,應通過信息化建設為農技傳播構筑平臺。在我國農村應繼續加強信息基礎設施建設,統一農業信息標準,豐富農業信息資源,降低信息使用成本。完善現有的農業信息中心、農業信息數據庫、宏觀決策支持系統、農業專家系統,建立資源共享機制,逐步將科研院所的信息化推向農村與農戶的信息化,為普通農民提供決策服務。
(6)普及農業知識、開闊農民的眼界,增強農民的科技意識。在我國,農民整體素質偏低、技能缺乏是制約農技空間擴散的主要原因。今后應繼續貫徹落實農村九年義務教育,提高農民的基本素質。根據農民素質的層次性選擇相應的推廣方法,深入淺出地進行農業科技宣傳,開展中級農業教育和短期職業培訓,培養農民對外界的新技術、新市場反應、判斷、理解和正確決策的能力。在有條件的地方,鼓勵農民參與農業技術研究過程,研究出真正為農民服務的新技術。
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