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1.1公共信息模型(CIM)概述现代电力系统是一个实时变化的复杂系统,它覆盖发电、输电、配电和售电等多个环节,包涵发电机、变压器、断路器、线路、继电保护、电能计量,用电设备等各种电气设备,随着经济社会的发展,电力系统还会日益庞大和复杂。CIM为电力系统的建模提供了一种行之有效的方法,CIM采用先进的面向对象的建模技术,使用统一建模语言(UML)将CIM定义成一系列逻辑包,每一个包含一个或多个类图,用图形方式可以方便地表示包中所有类之间的关系[2],使得复杂的电力系统在抽象逻辑层次上得到可视化和模块化,用分而治之的思想统筹分析电力系统。
1.2CIM/XML解析CIM解析模块用于将CIM/XML与CIM/E格式的文本读入内存,同时经过XML文档解析建立起数据关系,最终将CIM中的各对象及其属性存入字典结构中。凭借着C#丰富的库资源,CIM/XML文本的解析是极为方便的,使用foreach循环语句与Elements()等方法,少量的代码便能实现XML文本的全文检索,同时还具有优秀的性能。
1.3CIM/E解析虽然CIM/E文本借鉴了XML的语法风格,但它在设计之初就摒弃了常规XML繁琐冗余的标签,正是这样才成就了E语言的高效能。因此CIM/E文本的解析与2.2有所不同,它的实现有更多面向结构的特点。
1.4拓扑分析CIM定义了终端和联结点用以表示导电设备间的连接。大多数导电设备是双端连接的,这就涉及到2个联结点。这种模式描述了电网全部的原始的信息,称作开关/节点模型(Node/Breaker),如图2(a)所示。但对于一些高级应用来讲,例如潮流计算、状态估计等,根据等电位原理(如变电站中互通的母线、刀闸、断路器等)形成了逻辑上的拓扑点[3]。这种由拓扑点和拓扑点间带阻抗的电气设备连接表达的电力网络模型,叫做母线/支路模型(Bus/Branch),见图2(b)。开关/节点模型是母线/支路模型的基础,因此它又被称为物理模型。通过对开关/节点模型进行所谓的拓扑分析,就能得到母线/支路模型(计算模型),这种模型归纳出了电网的拓扑结构,而隐藏了诸如开关等设备的开闭状态,是潮流计算能够接受的模型。本节的文本解析模块所得的结果与原始CIM文档一致,都是基于开关/节点模型,那么如何合理地省略闭合的刀闸、断路器,形成拓扑点,实现到母线/支路模型的转换,是本节拓扑分析计算模块要完成的任务。根据图论相关理论,在同一个拓扑点中,以其包含的联结点为顶点,以联结点之间的开关为边,实际上构成了一幅树形或带环的无向连通图。结合电力系统的实际特点,该连通图中不存在自身环(起点和终点都是同个点的边),并且任意2个顶点间的边不会超过1条。换言之,对于相邻的若干个开关类(switch)元件构成的无向连通图,一幅图对应一个拓扑点,显然,这在电路理论上是成立的。因此,存在这么一种算法,通过对图的遍历尝试找到该图所对应的拓扑点及其所属的所有联结点。从给定的连通图中任一顶点(联结点)出发,沿着一些边遍访该图中所有的顶点,直至每个顶点都只被访问一次为止,称作图的遍历。目前遍历连通图的算法主要有2种:深度优先搜索DFS(depthfirstsearch)和广度优先搜索BFS(breadthfirstsearch)。本文采用前者算法,结合CIM的导电设备模型,进行顶点的合并处理。深度优先搜索也叫纵向优先搜索算法,其基本思路是:访问了起始顶点v之后,选择某一个与v相连但未曾被访问过的顶点w访问之,再从顶点w开始进行深度优先搜索。当到达一个与其连接的顶点都被访问过的顶点时,就从这个顶点开始,依次回退到还有相连顶点未被访问过的顶点u,从u开始再次进行深度优先搜索。如此往复,直到所有顶点都被访问过。综上所述,DFS算法具有如下特征:1)每访问到的当前顶点需要作已访问标志。2)整个遍历是个递归过程。归纳出DFS算法的基本框图如图3所示。
2BPA数据接口
2.1BPA数据卡片的填写要求在CIM模型被转换为母线/支路模型之后,事实上已经奠定了潮流计算的数据基础,接下来只需根据BPA数据格式的要求输出数据文件即可[4]。BPA软件采用的是较传统的“数据卡片”设计概念,特别强调数据卡片的格式要求[5]。BPA程序支持的数据卡片众多,本文使用到的只占其中很小一部分,包括B卡(交流节点卡)、L卡(对称线路卡)、T卡(变压器卡)三大类。现以B卡为例,说明卡片的填写方法。如:BQXIJING113.8GX65.50.37.-25.1.0的填写方法如表1所示。数据长度:卡片中的每一个数据项均不能超过起始列号与结束列号所规定的长度。例如BusName从第7列开始,到第14列结束,那么其长度只有8列,如实际节点名长度不足8列,留空即可;超过8列的只能保留最多8列。数据类型:BPA数据卡片中一般有3种数据类型:空、字符、浮点数。1)字符:其格式表示为An,其中n为长度。例如上文中的BusName,格式为A8,A可以理解为ASCII字符,8是指字符个数。每个数字、大/小写英文字母和其他ASCII字符均占1个长度,特别地,一个中文汉字占2个长度,因此对于A8格式来说,若全部填中文,最多只能填4个汉字。2)浮点数:BPA程序广泛使用缺省小数点规则增加数据的有效位数。浮点数的格式表示为Fn.n,其中n为位数。例如表1中的“安排的Vmin(标幺值)”,格式为F4.3,F可以理解为Float,即浮点数,“4”表示浮点数位数(包括小数点),“3”表示缺省的小数点后位数。填法3和填法4即缺省小数点法。对于F4.3格式来说,如果不填小数点,BPA程序将自动取3位小数。如果要使电压控制在1.015,只需填入1015,显然此时用缺省小数点法是最合适的。
2.2BPA数据输出模块在实际开发过程中,格式问题其实是相对简单的部分,但是仅仅满足BPA程序的数据卡片格式要求是远远不够的,还必须考虑其他问题以保证转换出来的数据文件的正确性。下面分述之。
2.2.1多回线路的回路标志问题为确保供电可靠性,电力系统广泛存在双回甚至多回线路。以双回线为例,从2.4节可知,这种线路即2个拓扑点间存在2个连接,如果以此为基础直接转换生成2个对称线路卡(L卡),则BPA程序会报错终止计算。为解决这个问题,需要按照BPA有关数据文件的要求,给系统中所有双回线路赋予回路标志号(1,2,…,n)。
2.2.2无功补偿问题BPA软件提供了可投切电抗、电容器组卡(X卡)来输入无功补偿数据。本文的接口程序根据电力系统实时数据的特点,并没有直接输出X卡,而是将各拓扑点的无功补偿容量(如果有的话)进行累加,作为“并联导纳无功负荷”添加到B卡中,从而避免了生成X卡的困难,并能简化数据文件[6]。
3计算规模的处理
在工程实际中,往往需要选取不同大小规模的电网进行计算,因此接口程序必须能灵活处理以适应这种要求。最简单的情况是,从调度中心的EMS接口获取实时数据,经过模型解析和数据转换,生成符合BPA数据格式的.dat文件后,直接在BPA软件里打开该.dat文件执行潮流计算。如此一来,计算的电网规模与EMS中的模型是一样的。省调或地调除了关注所调度区域的运行情况,往往还参考上一级调度下达的所谓全网模型,即包含区域外电网数据的更详细的.dat数据文件。为了能使省调或地调的计算达到全网规模,本文的接口程序能将区域电网数据嵌入至全网模型中,方便考察区域电网在全网中的运行状况。具体做法如下:1)搜集区域电网与外部电网相连的联络线,那么这些联络线在区域电网内的节点所围成的范围即是区域电网。2)从1)中得到的节点出发,进行网络扫描,找出所有区域电网内的节点、线路和变压器。3)将2)所扫描出的区域电网(对应于BPA的B卡、L卡、T卡)在全网模型文件中删除。4)把EMS数据转为BPA格式后,插入至全网模型文件中,形成包含更新后的区域电网的全网模型文件。
4BPA软件潮流验算
本节数据源采自南瑞继保PCS-9000调度自动化系统,选取2014年3月11日11时27分42秒广西主网断面,遥测合格率98.92%。利用本文程序将实时数据转化成BPA潮流数据文件,指定岩滩电厂1号机组为全网平衡机(BS卡)。计算结果收敛,牛顿-拉夫逊法迭代次数为5次。平衡机(额定有功300MW)出力数据如表2所示。
5结论
【关键词】 口腔解剖生理学;口腔医学;教学改革
口腔解剖生理学是研究人体口腔、颌面、颈部正常形态结构和生理功能的科学[1]。自从我院设立口腔专业以来,我们一直在不断探索提高口腔解剖生理学教学质量的方法。
1 成立承担教学的科室
目前全国已有30多所院校开设这门学科,成立口腔解剖生理学教研室,开展了较为深入的教学研究,取得了一定的成绩[2,3]。有的院校是由口腔医学院承担口腔解剖生理学教学[4~9],对该课程的教学进行了探讨,教学质量优良。我院在办学初期,曾经设想由解剖学教研室独立开展教学,但据解剖学教师反映,牙体解剖章节教学难度很大,教师难以胜任此章节的教学,主要原因是教师不具备娴熟的实际操作技能,临床病例不足,学生感觉知识枯燥乏味。而由口腔学教研室单独教学,上到口腔、颌面部与颈部解剖内容时,又因缺乏标本而只能利用多媒体演示、结合模型学习,造成教师难以精讲细雕、学生学习困难的局面。同时因无法进行尸体解剖,也不利于培养学生的动手操作能力。故至今我们一直由口腔学教研室负责牙体解剖和口腔生理章节的教学,解剖学教研室承担口腔、颌面部、颈部解剖教学任务。然而在教学过程中,由于两个教研室的教师在理论知识和教学进度上无法做到前后贯通,学生的学习兴趣不高,仍然难以达到最佳的教学效果。口腔解剖生理学作为临床医学一门发展中的学科,是多学科互相渗透、实践性强的口腔医学桥梁课程。牙齿是口腔医学临床工作中涉及最频繁的器官,因此该学科中牙齿和口腔、颌面部和颈部解剖的内容更为重要。而口腔、颌面部与颈部的局部解剖是临床手术的坚实基础。结合我学院的实际情况,我们认为要确保教学质量,就应尽快成立口腔解剖生理学教研室。
2 采取多种形式的教学方案
2.1 紧密结合口腔临床学科,倡导基础与临床相结合的教学方法
口腔解剖生理学与口腔颌面外科学、口腔内科学、口腔修复学和口腔正畸学等学科关系非常密切,它为口腔临床学科提供基础理论知识。因此,我们的课堂教学不仅强调突出重点、难点,注意讲学习方法和掌握知识的思路,而且应该结合临床应用和科研动态,把临床医师在诊疗过程中发现在口腔临床学科上尚未解决和急需解决的口腔解剖生理学上的新问题融入教学中。我们针对腮腺全切、次全切和浅叶切除术后容易造成耳大神经支配区长期麻木或面神经麻痹等症状,解剖颌下区和腮腺咬肌区时,不仅要仔细观察该区的解剖结构,而且还要思考如何才能避免切断神经;而下颌下腺摘出术是口腔颌面外科常见手术之一,我们要求学生除了注意观察下颌下腺的正常毗邻关系外,还要了解神经血管行程的变异情况等等。我们通过基础与临床相结合的教学方法,进一步提高学生学习积极性,培养学生主动掌握、运用知识的能力。
2.2 编写学习指导、充实更新教学内容
教材质量的好坏直接影响学生的学习效果。针对口腔解剖生理学是口腔医学和解剖学纵横渗透的特点,我们组织口腔系、解剖学和生理学的有关专家认真研究,编写了《口腔解剖生理学教学大纲》和《口腔解剖生理学学习指南》,指南进一步明确学习方法、步骤、注意事项和学习内容要点,学生通过阅读指南,避免学习中内容前后脱节现象,使学生有足够的时间在课堂内对学习内容进行观察、对比和实践,有效达到基础学科为临床服务的目的。
2.3 加强多媒体教学手段和视听教材的应用
随着多媒体教室的普及,我们已经采用多媒体进行理论课和实验课的教学。口腔解剖生理学实验教学标本结构复杂,在学生进行尸体解剖时,为了避免学生切断神经血管,我们按教学大纲要求制作了一套针对口腔本科的多媒体课件,并引进一批优秀的视听教材。通过实物标本图和三维动画,展示各部位的形态结构、解剖层次和毗邻关系,使学生获得人体各局部的解剖学知识,便于学生学习,提高教学效果。多媒体教学手段淘汰了传统的教学模式,实现电脑、录像、录音、播放于一体,充分发挥多媒体课件信息量大,图、文、音并茂,生动形象,重点和难点突出易懂的优势,不仅降低实验成本,而且深受学生欢迎。
2.4 明确教学目标,提高实验教学质量
口腔解剖生理学的教学目标是培养学生的自主学习和动手操作能力。教师必须帮助学生获得这种能力。口腔、颌面部、颈部解剖和口腔生理章节的总学时为58学时,理论课与实验课之比为1∶1.6。实验教学中,每4个同学为1个学习小组,对口腔、颌面部和颈部的某个部位进行尸体解剖,注意观察并绘制其操作部位解剖结构的浅、深两幅图,并通过学习掌握口腔、颌面部和颈部各器官的形态结构和毗邻关系。牙体解剖总共45学时,理论课与实验课之比为1∶2,在实验教学中学生通过各类牙齿的雕刻,掌握牙的外形。在完成该学科的学习后,学生不仅具备了深厚的理论知识,也获得了扎实的动手能力,为口腔外科学、口腔内科学、口腔修复学和口腔正畸学奠定了良好的基础。
3 重视师资培养
作为一名合格的口腔解剖生理学教师,除了要有渊博的知识、严谨的科学态度、较高的语言表达能力和文学修养及较强的科研能力外,还应具备一定的绘画技巧和娴熟的实际操作技能,才能取得显著的教学效果。这就要求教师必须转变教学理念,充分认识到口腔解剖学生理学的教学目的是培养学生的动手能力,启发学生思考,真正做到因势利导,有的放矢。口腔、颌面部、颈部解剖是为适应口腔医学的需要而从局部解剖学分化出来的更适合于口腔医学的解剖学知识[10]。要想在短时间内取得最佳的教学效果,口腔解剖生理学教师不仅应掌握口腔医学的基础知识和基本操作技能外,还要具备深厚的解剖学和口腔生理学专业知识,并熟悉口腔医学诊断治疗进展。这样才能在授课时密切联系临床,提高学生学习兴趣,培养出新世纪口腔医学人才。为此,我们选送有一定教学经验的解剖学教师到兄弟院校或本院口腔系进修学习,培养了具备牙体解剖、口腔生理和口腔、颌面部、颈部解剖知识的口腔解剖生理学教师。
4 考核方法的现状与设想
评估口腔解剖生理学的口腔、颌面部、颈部解剖章节教学效果,传统的手段有两种:一是对学生独立解剖的标本进行评分,二是进行理论知识考试,期评分数中两者比例是3∶7。而牙体解剖的成绩评定包括对学生雕刻的蜡牙进行评分以及理论知识的考试,期评分数中两者比例也是3∶7。我们正进行教学效果评估手段的改革,将理论知识考试和实践能力考核在期评成绩中所占比例调整为1∶1。理论知识考试按学校考试中心要求增加题型和题量;实践能力考核范围扩大到三个方面:一是对学生独立解剖的标本和雕刻的蜡牙进行评分;二是让学生对贴上标签的器官、组织标志进行认定;三是让学生独立寻找考题上的器官、组织标志,以充分体现口腔解剖生理学的教学重在培养学生的动手和创新能力。
总之,我们认为要提高口腔解剖生理学的教学质量,必需尽快成立口腔解剖生理学教研室,采用多种形式的教学方式,让解剖学教师走进临床,不断提高教师素质,并增设标本模型和器械,探索考核的方法,以提高口腔解剖生理学教学效果和教学质量。
参考文献
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[2] 张跃蓉.口腔解剖生理学教学中多媒体的应用[J].遵义医学院学报,2004,27(1):99-100.
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关键词:液化天然气接收站;取水口
当前环境形势日益复杂,世界人民都在广泛的关注环保工作的新进展,我国政府为了适应这一发展形势,开始进行新能源的应用推广工作。天然气作为用途广泛且具有极好清洁性能的资源,在当前的新能源的使用比重不断加大,而液化天然气(LNG)又是天然气能源的重要组成成分,我国各生产领域对其依赖性也在不断提升。当下的LNG接收站采用的气化热源主要是海水,并且对于海水的需求量也十分之大,故此,在接收站建设时,需要工作人员考虑到取海水口和排海水口的位置选择,以确保接收站的取水工程的经济运行。
一、取水口方案论证方法
根据LNG接受站取水工程区域环境特征和结构功能,对取水方案进行论证。结合LNG接收站的实际情况,对取水方案进行工艺方案和总体规划论证,其内容包含:
对取水口工程所需工艺设备及配套设施(取水戽头、格栅、滤网、水泵、维修保养设备;供电、照明、消防、通风、仪控、制氯、土建等相关配套设施)进行方案论证。
根据接收站分期及达产规模研究确定工艺要求及取水流量,初步确定取水戽头、引水管涵、进水池、集污渠等进水设施建筑物的几何尺寸,以满足水流顺畅、流速均匀、池内不产生涡流、便于清淤的要求。根据进水设备、控制工艺等要求,在取水区域合理布置综合水处理间、控制间、配电室、室内检修场地等辅助建筑。根据进水设备建筑物、辅助建筑物的平、立面布置,结合工程区域的自然条件、取水时可能产生的荷载等设计因素,初步确定取水头部、进水管、取水泵房等基础结构的结构型式。初步分析和判定冷排水对取水的回流影响。
二、取水方案
(一)取水口。取水系统的首端为取水口。通常取水口布置在气化船与工作船码头之间,应不影响停船及船舶航行,⑷∷口布置在防波堤下,且伸出直立堤外。应按远期最终方案确定取水量,通常引水设施一次建成;并需控制海水进口流速,使其对附近的船舶停靠均无影响。为避免大的海中物体进入沟内,进水口前端设置一道粗拦污栅。
(二)引水暗沟。取水口末端与引水暗沟相连,暗沟并列布置在堤下。引水暗沟同时也做为消浪沟,因此要求有足够的长度才能保证进水前池波浪波动幅度不超过0.30m。如果引水暗沟需要穿越防波堤,应根据整个接收站的规划,确定引水暗沟的长度。
(三)滤网间及设备。引水暗沟末端与滤网间相接,根据过流水量,将滤网间分成多个隔室。滤网间上游侧为细格栅,下游侧为旋转滤网。旋转滤网为内侧面进水,框架式结构。同时还需设置清污机、吊车、冲洗泵、闸门等设备。
(四)前池。前池布置在滤网间与泵室之间,应进行水力学模拟研究,计算得出前池尺寸,使海水不会产生较大旋涡。前池在多泵运行条件下只起调节、分配水流及稳定水位作用。
(五)泵室。泵室通常根据远期工程进行规划设计,土建工程一次建成,设备根据项目的实际情况分期安装。每个泵室安装1台泵,通常使海水泵与气化器一一对应,以便于远期设备的灵活更换及调节。泵出口全部连接在海水主管道上,并预留能与远期海水主管道相连接的接口。
二、排水方案
排水系统是为排放海水气化器使用后降温了的海水排放回至海区而设置。目前国内接收站排水系统既有暗沟排水,也有明渠排水,两者相比,各有千秋。从投资上看,明渠略低,但明渠在北方由于存在冻融问题,每年都需要修缮,给运营管理带来不便及费用的增加。而排水暗沟不仅没有冻融问题,且不会影响接收站的美观及地表土地的利用。
海水排水系统通常由连接井、排水管、综合消力池、海漫等组成。连接井、排水管、综合消力池通常为预制钢筋混凝土结构。排水口的布置主要着眼于三个方面,一是排水的消能防冲问题;二是控制排水流速的问题,排水流速高会影响港口附近处的船舶作业;三是消除排水口处的排水泡沫。
三、LNG接收站取排水口位置影响因素及应对方式
(一)冷排水回流影响。接收站所排放的海水主要为与气化装置换热后的海水,海水水温有所降低,排水水温低于受纳水体的温度。这将对排水口附近水域的生态造成一定的影响,因此要求海水温差控制在4~5℃。排水口的排水方向应与常浪向相对,而排水口与取水口成垂直方向设置,冷排海水沉于底部成底部扩散流态向与取水口相反的方向流动,由于流动距离较长,排出的冷水与水体中的海水充分掺混后,再经过水体内部的热传导,回至取水口处水温可达到自然水温。
(二)海洋生态环境的影响。海水中生长着大量的海生物(特别是贝类生物及菌藻类),在管道、滤网等设备上滋长蔓延,会造成阻塞管道水流,直接影响到取水量和气化装置的效率。因此,为抑制海生物生长,保证取海水系统的正常运行,必须对取用的海水进行加防海生物剂处理。防海生物系统一般为通过次氯酸钠发生装置制取次氯酸钠,并将次氯酸钠溶液加入到取海水系统中,以控制海生物在旋转滤网、ORV、取水管道及沟渠中生长。
为防止排水口局部余氯的积累,通常在选择排水口位置时应选择在潮流动力较强的区域或较为开阔的区域,避免选在港池内的死角处等潮流能力较弱的区域。
四、结束语
总而言之,LNG接收站平稳运行的关键在于取排水口选择,因此在LNG接收站建设过程中,工作人员需要综合考虑海洋生态以及总平面布置对其产生的影响,并采取科学的对策.
(一)对农业发展的认识存在偏差长期以来,政府对农业发展的思路、政策缺少连续性,资金投入没有形成固定机制。在基层政府的实际工作中,往往把转移剩余劳动力,尤其是向外地、外省转移作为工作的重点,忽视了通过农业现代化、壮大县域经济来就地吸收消化剩余劳动力。近年来,随着经济环境的改变,东部沿海地区生产、生活成本上升,特别是2008年以来,在国际金融危机的影响下,大部分劳动力密集型企业订单下降、利润减少,导致生存困难,甚至出现工厂倒闭浪潮,大批外出务工人员失业。在此背景下,企业纷纷进行产业结构优化升级,提高科技含量,进一步压缩对劳动力的需求。这无疑使外出务工人员面临更大的就业压力。此时如果继续沿用以往单纯劳务输出的思路,无疑会使农村人口结构进一步失衡,是一种“双输”的结果。
(二)城乡二元结构的影响计划经济时代形成的城乡二元结构并没有随着改革开放的进行而消失,在某些领域甚至还有反复。在户籍、教育、就业、医疗等方面,城乡差距明显。以收入水平为例,2012年南宁市农村人均纯收入6777元,同期城镇居民人均可支配收入达到了22561元,农民收入仅是城镇居民收入的30%,与东部地区相比更低。城乡二元结构对农村的长远发展造成不利影响,要素资源过分集中于城市,城乡鸿沟不断扩大,难以逾越,农民成为“二等公民”,受到各方面的歧视。这些都刺激着农民离开农村,前往城市谋生,以期获得更好的发展空间,改变命运。
(三)农村社会保障体系不健全南宁市农村的社会保障制度建设受城乡二元体制和传统土地保障的影响,严重滞后于经济社会的发展。农村居民社会保障覆盖面窄、待遇水平低、手续繁琐,农民抵抗自然风险、社会风险的能力不强。由于物价上涨,并且农民来自农业生产的收入增长缓慢,土地的保障功能在逐渐下降。同时,南宁市的城市空间不断扩大,城镇化水平不断提高,大量农田被征用,失地农民数量增多,征地补偿标准过低、发放不及时等现象时有发生,社会保障制度没有及时衔接,部分被征地农民失去生活来源,生活较为困难。
(四)农村人力资源投入不足从政府的角度来看,一是对农村义务教育阶段的投入不足。政府在教育资源配置方面不均衡,农村师资力量比较薄弱,教师无论在数量上还是质量上都难以适应素质教育的要求。在投入上,政府主要侧重于教学硬件设施的改善,对农村学生,尤其是留守儿童的心理健康、营养状况重视程度仍有所欠缺。二是针对农民的职业技能培训不能适应新农村建设和市场经济的要求,人才培训的供给和需求不一致,政府提供的培训项目有限,不能满足新农村建设的需求。另一方面,农民对人力资本投资的重要性认识也存在不足。在资源分配上,将主要的资源用于子女教育,忽视了对自己的人力资本开发。部分农民存在“等靠要”思想,安于现状、小富即安,不主动进行人力资本投资,从而失去了进一步发展提升的空间。
二、南宁市农村人口结构失衡的不利影响
(一)不利于实现农业现代化发展现代农业是社会主义新农村建设的首要任务,是促进农民增加收入的基本途径,是提高农业综合生产能力的重要举措,是建设社会主义新农村的产业基础。青壮年劳动力是农业先进技术的最终承担者。然而,目前南宁市大部分农村青壮年劳动力外出务工,固守在土地上的农民在年龄、性别、素质上与现代农业的要求相距甚远。这些农民更习惯于采用传统农业生产方式,现代农业生产方式普及的难度大,这导致农业生产效率难以提高。近年来,政府高度重视发展农业生产。但要把政策转变成实实在在的成果关键还是在于“人”,没有一个合理的劳动力结构,农业现代化将无从谈起。
(二)不利于劳动力再生产劳动力再生产指劳动者体力和智力的恢复、更新和发展,还包括下一代劳动力的培养、教育和补充。失衡的农村人口结构对南宁市劳动力再生产的不利影响主要表现在两个方面:一是老人、妇女的劳动力恢复问题。在缺少主要劳动力的情况下,老人、妇女承担起繁重的农业生产任务。一般来说,老人、妇女的身体素质相对不高,长时间从事农业劳动对身体的损耗较大,同时还要抚养、教育下一代,负担太大,劳动力得不到及时的恢复。二是留守儿童的教育问题。由于父母长期在外打工,留守儿童从小在一个缺少亲情的环境中成长。老人的文化水平不高也会在一定程度上不利于儿童的智力成长,与在城市中长大的同龄人相比,他们的基础薄弱,在起点上处于不公平的地位,这对他们日后融入主流社会和长远发展影响较大。
(三)不利于农村社会的和谐稳定传统的农村家庭是一个长幼有序、分工合理、生产生活功能合一的组织单位。青壮年劳动力的大量外流使传统农村家庭组织形式趋于瓦解,对农村社会的影响是多方面的。首先,老孺抵抗风险的能力较弱,自保能力不强,农村地区社会治安形势不容乐观。其次,由于留守家庭的不完整,容易造成留守人员精神生活贫乏。子女或丈夫或父母的长期缺失,极易造成父子感情、夫妻感情受损。目前,农村居民离婚,绝大部分是由于夫妻长期分居而导致感情破裂。再次,留守儿童在成长阶段缺少来自父辈的关爱,判断能力差,容易产生性格孤僻、情绪失控、认识偏差等心理问题,导致潜在的社会不稳定因素增多。
三、解决南宁市农村人口结构失衡的对策
(一)转变思路,大力发展县域经济改变以往将劳务输出当成解决农村剩余劳动力问题唯一出路的思维习惯,大力发展县域经济,就地吸收消化农村剩余劳动力。充分利用国际金融危机以来农民工回流的机遇,承接东部产业转移,因地制宜地发展县域经济,让回流农民工回来之后留得住,成为地方经济发展的主力军,形成多方共赢的局面。首先,优化发展环境。各县(区)政府加大基础设施建设,积极招商引资。其次,因地制宜,科学规划,充分发挥各地优势,走各具特色的发展之路。第三,积极承接东部产业转移。南宁市要紧紧抓住东部沿海地区劳动密集型产业向中西部地区转移这一机遇,实现跨越式发展。
(二)加快发展现代农业农业产业化是农业现代化的必经之路,可以有效提高农业科技含量,促进农业生产率的提高。建立农业产业化发展基金,积极探索土地流转制度改革,大力培育农业龙头企业,采用“公司+农户”的形式,推动农业生产标准化、规模化。发展休闲农业、生态农业,推动农业多元化经营,充分挖掘农业潜力,丰富农民增收的途径。只有农民在农业生产活动中有利可图时,才会愿意留在农村,减少外出务农的内在冲动。
(三)吸引优秀人才建设新农村一是用优惠的政策吸引大学生参与新农村的建设,鼓励党政干部到农村挂职,将农村基层工作经历作为升迁、考核的标准,形成人才从一线选拔,逐渐形成优秀人才到基层去、优秀干部从基层来的良性互动循环机制。二是努力吸引一部分在外工作多年、有技术、懂市场、有实力的农民回乡发展,为家乡的建设增添力量。三是重视农业专业技术人才的培养和引进。建立农村优秀人才专项基金,完善人才激励、晋升、荣誉机制,让优秀人才安心工作,在辛勤奉献的同时能得到合理的回报。
(四)加大农村教育投入,提高农民文化素质新农村的建设离不开新型农民。培养新型农民最重要的途径就是加大教育投入,保障教育优先发展。要增加农村义务教育阶段的投入,改造校舍,改善农村办学条件,均衡城乡教育资源。除此之外,还要重视儿童身体素质和心理状况,确保农村儿童的身心健康。针对目前南宁市农民平均受教育年限不高的现状,除了继续巩固九年义务教育的成果外,还要加快发展中等教育,鼓励高等教育,提高农民科学文化素质,增加人力资本存量。
(五)强化农民职业培训农民是新农村建设的中坚力量,新农村的建设需要有文化、懂技术、会经营的新型农民。因此,要从以下三个方面加强农民职业培训。一是提高农民的科技文化素质。采用通俗易懂、农民喜闻乐见的形式传授科技文化知识,让农民更乐于接受新思维,掌握新知识。二是加强职业技能培训。联合企业,开办多种形式的培训班,提高农民劳动技能,解决本地企业用工难问题。三是培养农民的经营意识。在以往的观点看来,农民只需要掌握某项劳动技能便能养家糊口,安居乐业。但在市场经济时代,竞争激烈,固步自封只会导致落后。农民不仅要掌握劳动技能,还要增强市场意识,懂得包装、推销,从而能够更好开拓市场,保护自身的利益,增加收入。
(六)加大农村医疗卫生投入,提高农民的身体素质要提高农民的身体素质,必须加大农村医疗卫生投入,完善基层卫生制度,解决农民看病难、看病贵、看病远的困难。在建立城乡一体化的基本医疗保险制度过程中,探索出一个能让农民、医疗机构、社会都能接受的改革方案,让农民能看得起病,愿意去看病,医疗机构也乐意为村民提供高质量的医疗服务,实现小病不出村、常见病不出乡、大病不出县的目标,让“因病致贫”、“因病返贫”的现象不再发生,逐步提高农民的身体素质和生活质量。
关键词: 嵌入式系统;键盘;抖动;FPGA
中图分类号:TP2 文献标识码: A 文章编号:1671-1297(2008)11-179-02
一、 概述
军用或民用的手持、背负、车载等通信设备中,键盘是不可或缺的输入单元。键盘接口部分负责自定义键盘和嵌入式处理器的连接,完成键盘扫描、键码产生、命令接收与响应等功能。系统框图如图1所示。
图1中键盘与接口模块之间的连接是行列扫描信号。双向端口表明键盘接口模块需要向嵌入式处理器提供正确的扫描码,同时还需要接收处理器相关的控制指令,如扫描码选择和延迟设定等。
二、相关知识: FPGA简介
现场可编程门阵列(Field Programmable Gates Array, FPGA) 是20世纪80年代中期出现的一种实现数字逻辑的新技术,是在PAL,GAL等逻辑器件基础上发展起来的。
1、FPGA的特点
同以往的PAL,GAL相比,FPGA的规模比较大,适合于时序、组合等逻辑电路的应用。他可以替代几十甚至上百块通用IC芯片。
FPGA采用类似于掩膜编程的门阵列通用结构,因而具有更高的集成度、更强的逻辑实现能力和更好的设计灵活性。同时它还具有在线仿真能力,这种软件的仿真可以非常方便地检查设计的内部接点。利用他们进行数字系统设计具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及实时在线检验等优点。
2、 Verilog HDL语言
Verilog HDL(Hardware Description Language)是目前应用最为广泛的硬件描述语言之一,可以用来进行各种层次的逻辑设计,也可以进行数字系统的逻辑综合、仿真验证和时序分析。
三、 实现方法
(一) 特点
根据项目的实际需要,键盘扫描模块应具有如下特点:
1、该模块实时地将扫描所得键值信息写入存储器的指定地址,其中键值信息包括键值和同一按键的重复次数。
2、如果系统对CPU的运行速度要求较高,并且CPU的负荷较重,系统资源比较紧张,则可以在键盘中设置一个单片机,由单片机执行键盘扫描程序,然后向CPU申请中断并送出扫描码或键值。
3、键盘去抖动的方法采用多次扫描法,当连续几次扫描到同一键值时,则认为此键被按下,这样就实现了去抖动操作。
(二)具体实现
键盘扫描是比较耗时和浪费资源的操作,这部分操作有3种传统的处理方法:第1种是用CPU外加并行口扩展芯片(如Intel公司8255)和驱动芯片(如74HC07)完成硬件设计,CPU软件定时扫描获取键值,这是最为经典的方法,其缺点是占用CPU较多的硬件资源和时间。第2种是使用专用控制芯片,如三菱公司生产的M8279。这种方法的优点是CPU软件工作量小、占用IO资源少,缺点是成本高,使用不够灵活。第3种方法是利用CPU的SCI端口和串行输入/并行输出芯片,无须CPU定时扫描,节省了CPU的时间,优化了硬件设计,减少了显示板和主控板间的连线。
该设计采用4个模块来实现键盘扫描功能,分别为即时扫描模块、扫描控制模块、扫描脉冲模块和键值传送模块。
1、 即时扫描模块
独立式非编码键盘一端连接在移位寄存器的位选输出上,另一端接在一起(通过上拉)送回FPGA,用于键值读取。在片选有效的任何时候,与此相连的按键都可被读取。本模块用于完成键盘即时扫描功能。
2、扫描控制模块
键盘接口模块正确生成键码的基础是对键按下或释放的状态有正确的判决。实际键盘在被按下或释放时,扫描信号存在不稳定状态,同时即使按键状态未做改变,扫描线上也可能有干扰,键盘处理方面,键抖动会引起一次按键被误读多次,为了确保对键的一次闭合仅作一次处理,必须去除键抖动。本模块用于控制是否允许进行扫描以及完成键盘去抖动等。
3、扫描脉冲模块
本模块的主要功能是产生扫描延时计数和指示窄脉冲。
4、 键值传送模块
本模块负责把键值的信息写入存储器。
结语
若对该模块稍加修改同样可以移植到其他的系统中,这样可以大大减轻CPU的运行负荷。因此对已有FPGA的系统,用它作键盘电路是一种很好的选择。在产品设计、制造过程中、甚至在交付用户使用之后,仍可根据要求对器件进行逻辑重构和功能修改。在数字系统设计中,为用户提供了一种低成本的解决方案,减少了工作量和成本。
参考文献
[1]夏惊雷.嵌入式系统键盘接口模块的FPGA实现[J].嵌入式系统,
2006.
[2]徐欣,于红旗,易凡等.基于FPGA的嵌入式系统设计[M].北京:机械工业出版社,2005.
[3]王志辉,林水生.基于FPGA的键盘扫描模块的设计实现[J].电子元器件应用,2006.
[4]王志辉,林水生.基于FPGA的键盘扫描模块的设计与实现[J].国外电子元器件,2006.
Design of Keyboard Interface Module Based on FPGA
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