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本文仅从技术管理与技术进步这一侧面,做历史回顾、经验总结和前景展望。
一、历史回顾
自年在鞍山举办第一次技术管理研讨会以来,供电分会分别在郑州、汕头、太原、上海、温州、渭南、成都、武汉、广州召开了九次会议。由于会前充分调研准备,承办单位精心服务,与会代表深入研讨,会议结束认真总结,会后编印资料汇编。从而使13年的技术管理研讨交流,取得了令人满意的成果,对促进供电企业技术素质的提高起到积极的作用,得到广大会员单位和社会有关方面的高度评价。
13年来,研讨交流的重大课题,有以下十项:
第一、安全生产。鞍山会议上,总结和交流了鞍山电业局安全生产1000天的经验做法,为会员单位树立了样板,促进安全生产水平的提高。汕头会议提出了以技术手段防止触电伤害、避免高空摔跌、防止低压对人身伤害以及带电作业的安全手段等一系列人身防护措施。从而探索了管理与技术并重的安全生产新途径。
第二、供电技术管理。在汕头会议上总结了加强主网、主设备技术管理,确保电网安全经济稳定运行的实践经验。提出了供电企业总工程师应抓好主网建设,坚持行之有效的安全运行和技术管理,搞好技术监督、专业管理、突出设备全过程管理等多方面的工作,为总工程师抓好供电技术管理指出了工作重点和努力方向。
第三、供电设备检修体制。从1993年开始,供电分会就探索了以设备状态为基础的供电设备检修体制。并先后在太原、上海、渭南、广州、沈阳、宝鸡等多次会议中,就状态检修进行了深入的研讨交流。十多年来,设备状态检修已经在大多数会员单位中实施。为规范这项工作的开展,**年着手进行《供电设备状态检修指导意见》的编写工作。目前,已提出讨论稿。
第四、电网规划。在1996年温州和1997年渭南两次会议上,研讨交流了电网规划的内容、方法、手段。并由上海、昆明、鞍山、武汉、兰州、郑州等局向会议提交了示范本。对全体会员单位的电网规划工作起到非常重要的引导作用。由于各会员单位普遍重视和抓紧了电网规划工作,为三年城网改造的开展,奠定了基础。时任渭南局的总工程师何晓英曾说:“供电分会组织的研讨会议,为我们提供了电网规划的范本,给我们三年城网改造的规划工作,以极好的启迪和指导。”
第五、配网改造建设。自1993年汕头会议开始,供电分会一直把纠正“重发轻供不管用”作为工作的重点,始终坚持把配网规划、改造、建设列为研讨交流的重要课题。其中,上海市区供电局的原总工万善良、南京局的原总工吴书强等几位老总,总结多年实践经验,连续发表多篇这方面的论文,对配电网的网架结构优化、设备优化、技术优化和管理优化都起到重要的指导作用。经过三年的努力,于2003年他们执笔完成了《配网优化指导意见》。他们的工作得到会员单位的赞誉,他们的贡献将载入推进供电技术发展历史的一页。
第六、10千伏配电网的不停电作业。这项工作不同于高压、超高压的带电作业。多年来一直是时进时停,起伏较大。供电分会自2000年以后,把这项直接关系到供电可靠性的重要工作摆上议程。以上海市三个局、烟台局、杭州局、鞍山局、厦门局、大连局、郑州局、阜阳局等开展较好的单位为骨干,组织经验介绍,研讨技术难题,讲清必要性和可行性,推动此项工作的开展。特别是组建配电不停电作业工作站以来,先后在杭州、厦门、上海组织三次会议。交流了经验做法,编印了技术资料汇编,现场演示了作业项目,研究了绝缘服试验方法,并在会员单位中印发了《配电不停电作业指导意见》。使这项工作得以健康有效地开展。
第七、配电自动化系统。这是近年来供电企业开展的一项新技术。供电分会从1995年上海会议以来,就将此项技术列为重点课题,深入研究,超前引导。组织供电企业、开发厂商等多方面的技术力量,起草了《配电自动系统功能规范》,指导供用双方的规划、制造、建设、运行等一系列的工作。特别是课题组组长、徐州电业局原局长毛传洲、淄博局原副总工施正毅等多位专家为配电自动化系统的建设和运行进行了两轮深入地调研。总结了镇江、厦门、北京、贵阳市北、淄博等局的实践经验,提出了极具指导意义的调研报告,引导此项新技术的有效开展。
第八、电能质量问题的治理工作。近年来,电力用户对电能质量的要求越来越高。电力系统稳态电压偏差和暂态电压扰动、非线性负荷和不对称负荷引起的谐波、三相不平衡、负序分量等电能质量问题反映越来越强烈。适应这一客观要求,供电分会将电能质量课题列为专题,由上海市东供电局总工王泉根、上海市东供电公司浦东供电分公司总工奚王旬任组长,组成了有哈尔滨、大连、苏州、常州等16家供电局参加的课题组,对电能质量的现状、面临的问题、解决的对策等一系列的课题进行了深入研究,提出了调研报告,编写了“指导意见”(待审定)取得了阶段性成果。
第九、供电企业信息化建设。供电企业的信息化工程起步较早,也取得了显著的成效。但存在着信息共享不够、数据信息不唯一、资源共用不充分、综合分析和辅助决策不到位。跨应用系统的信息交互不畅、维护管理复杂、低水平重复开发等等一系列的问题,不同程度的反映了组织管理上的六重六轻,即重单项,轻整体;重开发,轻应用;重系统,轻数据;重网络,轻资源;重硬件,轻软件;重建设,轻管理。为解决这些问题,供电分会组织了深入的调研,提出了“关于供电企业信息化建设的调研报告”,并交流了安阳、大连、哈尔滨等局的经验做法,使此项课题的研究有了一个良好的开端。
第十、提高城市供电可靠性。这一课题的研究,自年开始连续进行了9年。早在汕头会议,就研究了架空线路绝缘化和状态检修对提高供电可靠性的作用。以后又做了“供电可靠性指标浅析”,特别是在**年于上海召开了专题会议,会前进行了问卷调查,会议中,上海市区、北京、徐州、渭南、大同、大连、福州、潮州、长春、杭州、鞍山、西宁、赣州、咸宁、成都等15个局介绍经验做法。并就此课题分析了现状,认清了形势,取得了十方面的共识,提出八方面的建议和希望。会后又编印了资料汇编。可以说,在提高城市供电可靠性方面,做了一个全面的历史性的总结。对会员单位开展此项工作具有十分重要的指导意义。
二、经验总结
(一)选题准确,是取得成功的第一要点。
我们在每次会议之前,都以问卷调查、会议讨论、个别征求意见等多种方式,征求会员单位的意见,集中选出他们最为关注、最迫切解决的难点题目,作为研讨的课题。从而使课题本身适应绝大多数会员单位的要求。在题目选准的基础上,还把研讨的主要内容敲定,因为在内容的考虑上,如果不具有超前的指导意议,就缺乏引导作用;太超前了,也不能总结出有价值的经验做法。因此,把握好题目的准确性和内容的适应性,是抓好课题研讨的重要前提。
(二)紧紧依靠老总们的支持和参考,是提高研讨水平的保证。
13年来,依靠实践经验丰富、理论造诣较深,热心于此项工作的老总们的支持与参与,在每一次研讨会议上,都提出若干篇水平较高的论文,使会议的质量得以保证,会议的中心议题得以突出,会议的主导观点不偏离轨道。最早参与供电分会技术研讨工作的老总,如北京局的施更生、太原局的陈崇浩、上海局的万善良、南京局的吴书强、兰州局的杨士卿、长沙局的周玉清、大连局的赖庆波、广州局的林敦俨等,都在为这项工作呕心沥血,做出了极其宝贵的贡献。近年来,又有徐州局的毛传洲、上海市区局的王在滋、严健勇、张丽、咸宁局的刘剑辉、上海市东局的王泉根、张继忠、奚王旬、福州局的陈光捷、淄博局的施正毅、广州局的刘宝奎等多位老总和专家,成为这方面工作的高级技术顾问,这就使技术管理研究工作不断深化,取得令人满意的成效。
(三)会前充分准备,会议结束作好总结,会后编印资料汇编,就能使技术研讨,有始有终,取得圆满的成果。
会前的准备,最重要的是围绕主题,做好调研,提出主课题的调研报告,并深入了解情况,选择先进典型单位做主题经验介绍,这样,就使主课题在两个方面展开和延伸。一方面,调研报告,可以把面上的情况,从整体上进行介绍,又能把主要的观点、做法和成效,给代表们做简要的概要论述。另一方面,典型经验介绍又把具体的做法和典型事例讲给大家。从而做到由点到面的结合,使会议的整体水平得以提高。
会议结束时的总结是十分重要的,“编筐编篓,重在收口”。会议的总结切勿讲空话、套话,要把会议的主要观点提炼出来,帮助会议代表形成有条有理的思路,以指导各自的工作。中、小型的会议总结,要在会后改写成会议纪要,从而把会议的主要成果,让全体会员单位共享。
会后的资料汇编,受到会员单位的欢迎,它可以把会议的成果集中编印下来,有利于会议成果的传播推广和继承。
三、前景展望
**年组建技术管理专委会和配电不停电作业工作站以后,依靠组织的力量,依靠高级技术顾问的参与,使技术管理研讨工作更加规范,更具有广泛的群众基础,也使这项工作更具有前瞻性和计划性。
在**年组建技术管理专委会的会议上,就确定“十·五”期间,将要以配网优化、状态检修、电能质量、信息化建设和配电不停电作业等五项重大课题为重点,承前启后、循序渐进,不断取得阶段性成果。从目前看,五项课题的研究都在按计划有序地进行:
一是配网优化。已发了一个“指导意见”,重点放在网络结构的优化上。明、后两年将把设备优化和管理优化作为重点,深入研究;
二是状态检修。已起草《供电设备状态检修指导意见》,尚待讨论审议。在这个“指导意见”完成以后,将要编写主变压器、断路器、架空线路和继电保护等四种具体设备状态检修的指导意见,这些工作全部完成,可能要到“十一·五”期间;
三是电能质量。已经起草了《电能质量问题治理的指导意见》待再次审查通过。“指导意见”完成后,将要以电能质量问题治理的实践经验交流为主,推动面上工作的健康开展;
1.1法律存在矛盾冲突,不够系统规范
很多西方发达国家都对生物技术的保护制定了专门的法律规定,但是在我国仍然没有一部较为完善的生物技术知识产权保护方面的规定,所以在整个法律规定当中就很容易出现重复性的矛盾冲突和各种不确定性的因素等。而且这其中多数规定都是通过国务院部门的规章条例形式来出现的,所以在法律效力方面存在一定的限制。在其真正的效力位阶上仍然低于法律的效力,所以就很不利于国家生物遗传的资源保护。这对于我国这样的农业大国来说在植物品种权方面就必须要给予其充分的重视,所以就必须要制定一套完善的、系统化的法律制度。
1.2法律空白,立法不够严谨
由于我国在专利法方面的基础较为薄弱,因此通常都是借鉴西方发达国家的法律经验来进行,所以这就很容易出现一种脱离我国国情,照搬照抄他国的情况。这就很容易导致我国农业科技的发展处于一种停滞的状态,从而直接导致科研人员出现严重流失的情况。而且在人力资源增长的速度也变得越来越快,结果最终导致农业科技方面的人力资源在我国全国的科技资源方面的比重开始急剧下降,这主要都是由于立法不严谨所导致的。不但在这种立法上面不严谨,同时在很多新技术方面也存在较多的法律空白。
1.3法律条文可操作性低
我国大多数的法律效力都是体系在成文法当中,而且在真正借鉴西方国家经验的过程中,也都只是引进了相应的原则性的规定,并没有在这个基础上做出相似的规定,因此在法律真正的适用过程当中,其只是相对引进了相应的原则性的规定,并没有做出一些比较具体化的规定,因此就有大多数的规定明显缺乏相应的可操作性。而且在我国也没有做出一些细化的规定,比如在公共秩序和道德之间的条款,这些都在实践当中难以把握,严重缺乏相应的可操作性。
2改进生物技术专利保护的对策
2.1完善专利权条件
针对生物技术专利保护方面的问题,就必须要严格的根据生物技术的科研发展水平来采取相应的对策。这就要求其必须要具有以下几种特性(1)新颖性,这主要也是针对生物技术的发明创造当中所具有的新颖性进行有效的审查,并以此来制定新颖性的审查标准。对于物质之间的组合主要也是为了能够区别其和天然物质之间的特性,并促使其具备新颖性。(2)创造性,这主要是将最新技术和目前已有的技术来进行对比分析,并以此来发现和找出其中的实质特点以及显著的进步等。(3)实用性,在我国专利法当中明确规定,衡量一项技术的实用性主要是找出此项发明的实用性,并以此来判断其是否能够真正进行制造和使用,并能够通过此来产生相应的积极性效果。
2.2拓展生物技术专利保护范围
由于我国的专利法的发展经历了多年的发展历程,因此同时囊括了多个范围的专利性保护,比如在微生物方法及产品获得相应的专利权就充分的说明其大大的拓展了专利所保护的范围,这种形式相对于发达国家来说明显处于一种首慢半拍的状态。而且通过国际专利制度发展史也直接表明,在某一个技术领域当中,专利技术越完善,那么其在这个技术领域当中就具有的绝对的专利控制权也能够因此促进相应的领域产业迅速发展,所以就需要拓展生物技术专利保护范围。
2.3构建生物技术专利保护机制
这就必须要给予科研机构相应的创新性的动力和目标,并以此来杜绝其科研和生产之间出现严重脱节的情况。而且在改革开放之后,市场经济的发展体制开始改变,在生物技术方面就更应该构建相应的生物技术专利保护机制,这样才能真正促进知识经济的发展,从而有效的提升生物技术专利的分配效率,最终促进生物技术产业化的发展进程。
3结语
引言
在“十一五”科技支撑计划课题“高塬沟壑区农果林多元综合治理模式研究与示范”研究中,为了突出黄土高塬沟壑区水土流失综合治理的特色,针对当地水土流失规律,首次提出了基于径流调控利用的多元综合治理模式,并以黄河水土保持生态工程齐家川示范区建设的径流高效利用示范村为试点,选择有果园、有果园滴灌工程、养猪和有沼气池的生态经济户,以户为单元,系统研究径流高效利用中的需水量、用水来源、耗水量、水去向以及经济效益状况,提出“水畜沼果”生态经济标准户,以便在生产实践中进一步推广。
1试验示范点概况
1.1崔沟村概况崔沟村隶属甘肃省庆阳市西峰区董志镇,距庆阳市区13km,地处砚瓦川流域上游。全村有毛家、老庄、新庄、沟畔、南头、庙前和底嘴7个村民小组,总人口数1910人,430户,大牲畜50头,小牲畜1100头,无村办或私营企业。苹果业是该村的优势产业,有果园的农户达430户,有果园微灌工程的农户193户,有沼气池的农户50户,有50人常年从事苹果储藏和销售工作。崔沟村总土地面积为1083hm2,其中塬、坡、沟面积分别为383.5、194.7、504.8hm2,占总面积的35.41%、17.98%、46.61%。土地利用类型主要有农地35hm2,果园330hm2,林地295hm2,荒地398hm2,居民点用地23hm2,道路、难利用地2hm2。该村多年平均径流模数8994m3km2,塬面是小流域径流的主要来源区域,塬面径流依次来自道路、庭院和农田,其径流量分别占塬面总量的44.5%、42.7%和12.0%[1]。
1.2崔沟村自然状况该村年均降水量561.5mm,年有效降水量442mm,年蒸发量1527mm,为年降水量的2.7倍;年平均气温8.5℃,平均无霜期160d,海拔1350m。塬面土壤为黑垆土,土质为粉砂中壤土,土壤容重1.2~1.3gcm3,pH值为7.88,最大田间持水率为27%,腐殖质层厚达50~80cm,土层深厚,土质疏松。
1.3崔沟村水资源概况崔沟村多年平均水资源总量为603.08万m3,多年平均有效水资源量为478.57万m3,总径流量25.15万m3。其中塬面径流量14.46万m3,占57.49%;坡面径流量2.44万m3,占9.69%;沟道径流量8.25万m3,占32.82%。崔沟村全年的泉水排泄量为10.3万m3,机井年平均开采水量为5880m3。该村含水层厚度为35~65m,降雨入渗补给量为10.9万m3年。崔沟村地下水静储量为805万m3。土壤水总储量220.76万m3。崔沟村生活用水量多年平均为11614m3[1]。
1.4崔沟村径流利用工程概况在黄河水土保持生态工程齐家川示范区建设中,选定崔沟村作为径流高效利用示范村,进行重点建设。以建设径流收集和径流高效利用两大体系为核心,以卫星影像技术、GPS技术、节水灌溉和集水造林等高新技术为手段,以果园节水灌溉建设为重点,以实现水资源的合理配置和高效益为目标,建成了具有黄土高塬沟壑区特色的径流高效利用技术示范基地。崔沟村已有的径流利用工程有两个。(1)建设径流收集体系。在塬面区域,将集流槽两侧40hm2的坡耕地整修成水平梯田,并以道路集流为主线,修建具有较高集流效率的集流场13处,以377处庭院水窖集流和9处涝池集流为结点,以6处围埂蓄水式沟头防护为控制,形成塬面径流集蓄体系;在坡面,以3∶1的集蓄比,建设40hm2集水造林工程,实现坡面径流的就近就地拦蓄利用;在支毛沟修建180多道土谷坊,拦蓄从沟头下沟的塬水和坡面径流,在南北两条主沟道修建2座拦蓄水量达83万m3的治沟骨干工程,形成完整的径流收集体系。(2)建设径流高效利用体系。主要建设雨水集蓄高效利用系统和沟道径流高效利用系统。雨水集蓄高效利用系统主要有两种类型,一种是庭院集雨—水窖蓄水—果园微灌系统,另一种是道路集雨—涝池蓄水—低压管灌系统。沟道径流高效利用系统也有两种类型,一种是沟道上水—塬面输水—果园自压微灌系统,另一种是沟道上水—塬面输水—农田喷灌系统。共完成庭院集雨果园微灌工程73处22.7hm2;庭院集雨果园低压管灌工程107处22.6hm2;果园自压微灌系统13处4.6hm2;利用新建的6座涝池集蓄的径流,采用低压管灌方式灌溉附近20.0hm2的果园、菜地;2处11.1hm2大田喷灌工程,1处小高抽工程,1处输水工程。
1.5崔沟村试验监测户概况在崔沟村有果园、有果园滴灌工程、养猪、有沼气池的农户中,按家庭经济收入分为很好、好、一般、差和很差5个水平的农户,分别选定了毛效珍、张继斌、张汉品、张治军和张治伟5户,5户分属毛家、老庄和沟畔3个村民小组。各户的基本情况见表1,各户种植和养殖状况(表略)
2材料与方法
在该项研究中,降雨量资料采用砚瓦川流域原型观测网络中长期持续观测、距离崔沟村最近的董志雨量站资料,该雨量站采用自记雨量计和雨量筒同时进行观测;自来水消耗量采用自来水系统中各户水表进行观测,每月月初和月末观测1次;水窖收集的雨水量在每次降雨前、后采用钢卷尺量取深度,根据水窖直径计算雨水收集量;沼气使用状况采用各户自己每天记载用沼气做饭的次数;果园次灌水量根据潜水泵流量(3.0m3h)和灌水时间计算;人生活用水用水桶(15kg)量取,畜牲用水也用水桶量取。农村水资源紧缺,农民节水意识比较强,洗菜和洗脸用水一般用于养猪用水,该部分计入人生活用水,不再计入畜牲用水;洗衣用水一般用于庭院果树或菜地灌溉,该部分计入人生活用水,不再计入灌溉用水。该试验于2007年开始布设,2008年进行试验监测,2009年继续进行效益监测。
3结果与分析
3.1试验监测户雨水集蓄分析
3.1.1近几年降雨量分析根据董志雨量站的降雨量(表略),与多年平均降雨量561.5mm相比,降雨量比正常年份偏少3.5%~12.6%,这几年均偏旱。年内降水分配不均,其中7、8、9月降水量占年降水量的56.3%,尤其是2007年12月—2008年5月,半年降水量仅92.2mm,春季土壤墒情差,降水量少,造成果园和菜园当年春季比较干旱,需要进行灌溉才可以满足果树和蔬菜用水需求。总之,虽然这几年为平水年偏旱年份,没有丰水年,但是也没有遇到干旱年份和特旱年,通过采取硬化庭院,提高雨水集蓄率,用自来水进行果园滴灌和蔬菜点浇,基本满足了果树和蔬菜的用水需求,人畜用水也得到了有效保障。
3.1.2雨水集流场分析根据试验监测户各种集流场面积(表4),在庭院面积中,屋顶面积占总面积的52.5%,其中,机瓦面积占总面积的41.6%,这是庭院最重要的雨水集流场,也是庭院产流的主要场所。随着农户经济的发展,混凝土庭院越来越普遍,现在已经成为一种主要的庭院处理方式,但是,由于防冻的需要,该地混凝土处理时应以块状现浇,每块长、宽不宜大于1.5m,缝间用沥青或胶泥填充。为防滑和美观,有些农户用彩砖铺院,集流效果也很好,这是种很有发展潜力的庭院处理方式。随着经济的发展,土质庭院的面积会越来越小。各户庭院面积相差比较大,是由于不同时期建设,当时批准的宅基地面积标准不同造成的。
3.1.3雨水集流场径流系数分析试验监测户雨水集流场共有8种集水材料(表5),根据当地各种雨水集流场径流系数有关试验[2],合理确定了各种雨水集流场的径流系数,其中缸瓦表面进行了防渗处理,屋顶有一定的坡度(15°左右),径流系数最高,达0.85。混凝土的防渗效果比其他材料好,表面平整,容易产流,径流系数也比较高。新材料处理时加入了水泥等多种防渗、固结的新材料,其防渗性能得到较大提升,径流系数比较高。机瓦由于密度高于青瓦,但没有进行防渗处理,径流系数介于缸瓦和青瓦之间。彩砖由于表面有防滑槽,并进行了防渗处理,径流系数介于混凝土和机砖之间。青瓦和机砖都是多孔介质,表面没有进行防渗处理,因此,这2种材料径流系数比较低,黄土由于良好的入渗性,必然造成径流系数很低,即使进行夯实,其径流系数还是比较低。量达541.9m3,其中机瓦集水量最大,占总集水量的39.4%;混凝土次之,占总集水量的29.5%;土质庭院面积占17.7%,但是由于径流系数低,造成集水量只占全部集水量的8.4%。在5户中,毛效珍户集水量最多,达194.6m3,占全部可集水量的35.9%;张继斌户次之,占全部可集水量的24.7%;张治伟户最少,仅占全部可集水量的10.5%。可集水量与各户的经济状况具有正相关关系。
3.2试验监测户用水量及来源分析试验监测户2008年用水量及来源表明(表7),在总用水量1826m3中,自来水用量最大,达到1318.8m3,占总用水量的72.3%;集蓄水量较小,为507.2m3,占总用水量的27.7%。在5户监测户中,毛效珍户用水达到932.9m3,是最大用水户,占总用水量的51.1%,比其他4户之和还要多,是最小用水户张治军户用水量的13.6倍;张继斌户也是用水大户,用水量达624.2m3,占总用水量的34.2%;张治军户用水量最小,仅68.7m3,仅占总用水量的3.8%。没有自来水、靠人工拉运解决人畜用水的户,明显比有自来水管道的户自来水用。量比例偏低,这从反面说明随着基础设施的改善,经济收入的提高,生活水平的提升,各户的用水量必然增加,自来水用量占比也进一步提高。
3.3试验监测户耗水量及去向分析3.3.1集蓄雨水消耗及去向分析根据试验监测户2008年集蓄雨水消耗及去向,集蓄的总水量为507.2m3,用于果园灌溉最大,为381.2m3,占总集蓄水量的75.2%;畜用水量次之,为86.0m3,占总集蓄水量的16.9%;菜园灌溉最小,为40.0m3,占总集蓄水量的7.9%。在5户监测户中,毛效珍户用于集流场面积大,径流系数高,有2眼水窖,集流场与水窖匹配性比较好,集蓄水量最大,为181.9m3,占总集蓄水量的35.9%;张继斌户有3眼水窖,集流场面积偏小,集蓄水量次之,为125.2m3,占总集蓄水量的24.7%;张治伟户集蓄水量最小,仅为54.0m3,占总集蓄水量的10.6%。3.3.2自来水消耗及去向分析根据试验监测户自来水消耗情况(表9),自来水主要用于果园灌溉,年用量达1137.9m3,占全部自来水用量的86.3%;人用水量和畜用水量相当,分别占全部自来水用量的4.7%和6.7%;菜园灌溉水量很小,主要是春季用菜畦育苗和移栽时需要点浇用水,仅占全部自来水用量的2.3%。在5户监测户中,毛效珍和张继斌2户为自来水消耗大户,分别达751m3和499m3,分别占全部自来水用量的57.0%和37.9%,2户自来水耗水量占全部自来水消耗量的94.9%,其中,毛效珍户消耗自来水是张治军户的57.8倍。
3.4试验监测户沼气使用状况分析试验监测户2008年沼气使用状况表明(表10),试验监测户沼气年使用1768次,年使用时间达26520min,沼气使用率在0.4%~81.3%,平均使用率在49.1%;折算煤8.84t,经济效益达8840元,经济效益十分显著。沼气作为一种绿色环保能源,5户监测户年CO2减排量达23160.8kg,作为低碳经济应该大力推广。由于缺乏维修养护技术人员,在沼气使用过程中,出现漏气、沼气灶故障等问题时,用户一般无法自行解决,影响了沼气的正常使用,在应用实践中,应加强沼气使用维护知识的培训,使每户都至少有一名会维修养护的人员,进一步提高沼气使用率。
3.5试验监测户经济效益分析试验监测户经济效益调查结果见表11。果园收入是监测户的主要收入来源,2008年和2009年平均占总收入的84.2%和88.2%,各户之间果园收入差距悬殊,在0.6万~33.0万元之间,果园最高收入是最低收入的55倍,这是各户对果园的投入不同造成的,尤其是果园灌水量的差距最为明显。养猪收入也是监测户的重要收入来源,2008年和2009年平均占总收入的15.8%和11.8%,各户之间养猪收入差距不是很大,在0.3万~2.1万元之间,2008年和2009年养猪最高收入分别是最低收入的3倍和5.7倍,这与各户养猪数量接近有关。各户的主要收入来源也各不相同,一般果园收入高的监测户养猪收入不高,养猪收入高的监测户果园收入不高。果园的经济效益明显比养猪经济效益要高。毛效珍户的经济效益最高,2008年和2009年净收入分别达13.0万元和24.0万元,分别占5户监测户总净收入的58.0%和79.7%,该户的经济效益高得益于果园的良好管理,也得益于该户苹果生产、储存和销售一体化的集约化经营模式。
3.6试验监测户技术经济分析试验监测户2008年技术经济分析表明(表12),在5户监测户中,集蓄水效益高的监测户,沼气效益比较低;集蓄水效益低的监测户,沼气效益比较高。经济效益高的监测户,人均用水量也比较高。各户单位面积果园用水量相差悬殊,在0.9~856.6m3hm2之间,最高监测户是最低监测户的951.8倍,明显与果园收入呈正相关。单方水毛收入和净收入最高的监测户是张治军户,分别达到553.1元m3和363.9元m3,该户的沼气效益也最高,张治军户是最环保、低碳和节水的试验监测户。张继斌户单方水毛收入和净收入最低,该户需要提高果园管理水平,控制果园灌溉,培养节水意识,进一步提高经济效益。5户监测户人均年纯收入均高于西峰区2008年农民人均纯收入3167元[3],是当地农民人均纯收入的1.6~6.8倍,该村整体经济发展水平处于西峰区前列;有3户监测户人均年纯收入高于西峰城镇居民人均可支配收入9939元,尤其是毛效珍户人均年纯收入是当地城镇居民人均可支配收入的2.2倍,其生活水平已经明显高于当地城镇居民。
由于计算机技术的实用性,导致其发展速度远远的超过了其他种类的信息化技术,从而体现出了计算机技术独有的优越性,令人们在意识上用计算机技术取代了信息化技术,从而形成了两者一样的错误概念。也正因为如此,计算机技术凭借着强大数据处理功能和网络运用能力,将其实用性和优越性得到完美的展现,成为了信息化技术的核心。
(1)数据处理计算机技术中的数据处理功能十分强大,也可以说数据处理功能是整个计算机技术的核心所在。在强大的数据处理功能下,计算机不但对信息具有着极强的“收集”、“计算”和“处理”的功能,还拥有着智能的自动筛选功能,为客户的使用提供了强大的功能支持,令客户在进行搜索或工作时可以更加便捷的对数据进行操作,极大的提高了计算机的实用性。除了对于数据的收集和处理,计算机技术的数据处理功能中还包含了一项“储存”功能。只要用户将想要储存的数据输入到计算机中,就可以将数据永久的保存下去。而且只要用户想要使用这些数据便随时可以将这部分数据调出来,来满足用户的工作需要。而且用户还可以针对意愿对计算机进行编程输入,根据自己的需要编辑相应的代码程序后,将其输入到计算机中并选择执行命令,计算机便会按照程序的设定对数据进行自动操作处理。因此计算机技术中强大的数据处理功能,不但令个人用户得到了满足,还令企业的工作更为便利和系统化,从而促进了整个社会的信息化发展。
(2)网络运用最初计算机技术进入我国的时候,仅仅是以强大的数据处理功能被社会所接受。然而经过了这几十年的发展,计算机技术依然成为了我们生活中的一个重要组成部分。而在计算机技术的整个发展历程中,大致可以分为三个发展阶段。而现在我们基本上完全生活在计算机技术的巨大网络之下,也正是这个巨大的互联网使得我们的生活距离大大缩短在互联网那巨大的数据处理功能支持下我们日常生活中的数据传输效率得到了极大的提高,因此可以说互联网应该属于计算机技术的一种延伸或升华。
特别是现在互联网的发展,使得大家可以通过一个简单的网址了解到整个世界的动态。无论你想知道哪一个行业的信息,都可以通过互联网得到你想要的信息,从而令“市场”不再有距离,既提高各个行业之间的竞争,又给各个行业带来了机会,在不断的沟通交流中互相取长补短,从而使社会得到了长足的发展。在这里不得不提及一个全新的现代化行业——电子商务。电子商务是在网络开放的环境下,通过服务器进行不需要见面的交易的一种商业贸易。其也可以形象的被称之为“网上购物”或者“网上交易”可以说这个促进了我国新经济发展的新兴企业的核心,就是强大的计算机技术在网络上的运用。
2计算机技术与其他信息技术
计算机技术的发展和应用,令其在信息技术中的地位逐渐升高,几乎取代了整个信息技术。然而真正信息技术核心除了计算机技术之外,还包括了“传感技术”和“通信技术”。在人们的日常生活中,在不同的领域中,只要能够运用这三种信息技术中的一种,就完全可以满足正常生活的需要。然而随着社会的发展,人们的生活水平不断的提高,各个企业对于信息数据处理的要求也越来越高。这就导致了单一的信息技术有些捉襟见肘,逐渐的无法满足企业运作的需要。
特别是随着社会经济的发展,企业之间的竞争越加的激烈,而在现今这信息化时代,企业之间的竞争就是一场“信息战”,所以自然就会不断的提高对信息技术的要求,从而加快信息技术的发展脚步。在社会大环境的影响下,令计算机技术无法再独善其身,促使着计算机技术不得不与其他的信息技术相互配合,才能达到企业发展竞争的需求。而在计算机技术与其他信息技术的配合中,自然就会不断的发生融合,最终整合到一起,成为一种综合技术,也许那时就可以真正的称之为“信息技术”了。因此随着社会经济的发展,信息技术的功能强化是必不可少的,这也使得计算机技术与其他信息技术的联用成了社会发展进步的必然趋势。
(1)计算机技术的通信技术通信技术在实际的运用中可以形象的分为“有线”和“无线”两种,然而事实上通信技术最早出现的就是“有线”通信,可是随着科学技术的发展,现在的“无线”通信逐渐的取代了“有线”通信,成为了现今主要的通信方式。而造成这种情况的原因是因为传输范围的限制,相对于有线通信,无线通信的数据传输范围更加广阔,而且存在着极高的“随意性”,完全不受“线”的限制。在进行数据传输的时候,无线通信明显要比有线通信安全的多,传输效率也要高很多。
(2)计算机技术的传感技术相对于通信技术,传感技术对于大家来讲也许有些陌生,然而传感技术的功能主要就是对信息源的获取。在获取了信息源之后,根据客户的相应需求对其进行分析,然后再进行筛选和信息变化。在传感技术应用的主要活动中,通常是利用“传感器”“、信息处理”、“识别设计”、“制造”、“开发”、“应用”“、测试”“、评价”等手段来进行活动。因此在传感技术与计算机技术的联用过程中,更多的是对于数据的处理,利用传感技术的特点建立一个一体化的数据收集和处理体系,从而满足客户的需要。
3结束语
卫星通信和短波通信是两种常用的远距离无线通信手段。但是,卫星通信容易扰或阻塞,容易被摧毁而失去通信能力。而短波通信具有设备简单、架设方便、抗毁能力强等优点。这使得短波通信长期以来一直受到广泛关注[1-2]。短波的天波传输信道是一种时变多径衰落信道[1]。其多径延迟为2~8ms,多普勒扩展为0.01Hz~10Hz。在高纬度的电离层信道甚至达到13ms的多径延迟和73Hz的多普勒扩展。随着无线通信的基带信号处理能力提高,短波数据传输率得到了大幅度提高,加拿大CRC首次在3kHz信道带宽内实现了9600bps的短波数据传输率。随后,由美国Harris公司、法国Thomson公司、德国的Daimler-Chrysler等都在高速短波数据通信领域做了许多有意义工作[2]。短波的波形设计有两种实现方式:串行调制解调器和并行多音调制解调器。目前为止,无论是串行还是并行调制解调器,都能够在3kHz带宽内支持编码的9600bps、无编码的16kbps的数据传输速率[3]。但是,在信噪比(SNR)小于25dB时,无编码的调制解调器呈现较高的误码率(高于10-2)。因此,仍有必要在时变多径衰落短波信道中,在并行和串行两种调制方式中寻找新的发射波形和新的编码方式,设计低功耗、高数据传输率、低误码率的短波波形。本文首先分析了用于性能仿真分析的短波信道模型,其次,基于空时编码技术和OFDM技术提出了一种新型短波通信系统设计方法,最后给出了系统性能仿真和本文结论。
2短波信道模型
众所周知,Watterson电离层散射模型有效地表征了短波窄带信道[3]。如图1所示,在离散时域上,短波信道表示为一个抽头延迟线模型,各抽头系数Gi是统计独立、具有高斯形状Doppler功率谱的复Rayleigh衰落过程。本文在CCIR差短波信道条件下进行了计算机仿真。信道多径时延为2ms或者5ms,两条路径的抽头系数为统计独立,其多普勒扩展为1Hz或者5Hz。抽头系数可以由高斯白噪声通过一个低通滤波器生成。图2和图3给出了观察时间周期为40秒,衰落为0.1Hz和0.5Hz的短波信道的两条多径信道增益变化情况。可以看到,在相同时间周期内,衰落为0.5Hz的短波信道比0.1Hz短波信道的变化更为剧烈。
3短波MIMO-OFDM系统
短波天波传输信道是一个时变多径传输信道,因此,高速短波波形设计面临许多挑战。正交频分复用(OFDM)技术将多径衰落信道转化为多个并行平坦衰落信道,通过引入循环前缀(CP)技术,有效地克服多径衰落信道在高速应用中存在的严重符号间干扰(ISI)问题,从而使系统均衡变得简单。OFDM技术已经运用到短波信道上,用以实现高速并行调制解调器,如:英国Racal设计的一种适用于短波NVIS信道的并行调制解调器,在3kHz带宽上实现了无编码最高传输速率16kbps;法国Thomson设计的编码最高数据传输速率9600bps的并行调制解调器。空时编码(STC)技术采用多天线进行信号发射,通过对多个发射信号在时域、空域进行联合编码,从而使采用这一技术的无线通信系统在存在大量散射的无线环境中获得额外的发射分集增益,增加系统抗衰落能力。
短波电离层信道存在大量散射,因此,可以将STC技术和OFDM技术结合起来,设计新型短波波形。本文设计了具有最多4个发射天线和两个接收天线的新型短波调制解调器,系统组成如图4所示。目前正在对系统所采用的调制方式、交织器方案、信道编码方式、以及信道估计和跟踪技术进行了系统级的优化考虑。所设计的短波波形信号参数为:OFDM子载波间隔为36.5Hz,可用子载波数目为82。参照美军标MIL-STD-188-110B规范,交织器分为长交织器和短交织器,其交织深度分别为50个OFDM符号周期和300个OFDM符号周期。保护间隔为5.0117ms,OFDM符号周期Ts为32.409ms。OFDM第一个子载波信号和最后一个子载波信号的间隔带宽为2993Hz。纠错编码采用了1/2码率卷积码,截短后码率可以达到3/4,卷积码生成多项式为[133,171],约束长度为7。调制方式为BPSK、QPSK、16QAM、64QAM和256QAM。所设计波形的最高数据传输速率为12.144kbps。信号帧格式为:采用块状导频模式,即通过周期性插入一个OFDM符号实现短波信道的估计和跟踪。根据短波信道时变快慢,即最大多普勒扩展fd,由Nyquist采样定理,需要每隔1/(2fdTs)个OFDM符号插入导频符号。若fd=1Hz,则需要每隔15.4个OFDM符号插入一个导频符号。如图5所示,导频间隔为5。空时编码方案:采用空时分组码。在两个发射天线情形下,空时编码矩阵为:s1s2-s*2s*[]1其中,其中s1,-s*2分别由天线#1在两个时隙内发射,S2,S*1由天线#2在相应的两个时隙内发射。编码方向为沿OFDM子载波之间进行。在四个发射天线情形下,采用正交STBC码[5]或者准正交STBC码[6],此时调整可用子载波数目为80。空时编码方向可以沿OFDM系统时域方向进行。
4仿真结果
对上述所设计的短波波形,我们在理想同步、没有考虑信道纠错编码的条件下进行了关键技术的性能仿真分析。鉴于短波信道的时变特性,文献[5]提出的线性最大似然(ML)空时译码技术在差短波信道条件下不能有效消除多个发射信号之间的干扰(MAI),如图6所示。为有效消除在时变短波信道条件下的MAI问题,我们研究了迫零(ZF)、判决反馈(DF)、合并分集迫零(DAC-ZF)等空时译码技术[2、8],仿真结果如图7所示。图8的仿真结果表明:与穷举搜索的ML空时译码相比,上述译码算法没有充分利用系统的发射分集增益,2Tx/1Rx的新波形比传统单天线发射单天线接收波形有8dB以上的性能增益,此外我们的研究表明:2Tx/2Rx的新波形则有12dB以上的性能增益[2]。在4个发射天线情形下,我们提出了一类新型的空时译码技术[2],图9仿真结果表明:与文献[10]提出的算法相比,我们的检测算法能够带来更多的性能增益,可以看见在CCIR差短波信道条件下,当信噪比等于12dB时,数据传输率3934bps的系统误码率为10-5。采用文献[11]提出的基于MMSE准则的最小均方(LS)信道估计算法。系统帧头信息用以完成初始信道估计捕获。在随后数据传输的训练模式下,接收机已知导频信息,但是在数据模式下,接收机采用直接判决方法,即利用发射信号的检测判决信息完成信道的跟踪。在初始信道估计完成后,接收机考虑采用Kalman滤波、LMS和RLS等自适应算法进行信道跟踪,导频符号用以促进自适应算法的收敛。