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(兴城疗养院信息科,辽宁兴城125105)
摘要:在智能建筑网络工程验收中,水平子系统因其网线数量庞大,给配线架端网线来源定位带来难题。基于单片机设计一种可视化百兆网线定位测试器,创新性地实现了百兆网线的来源定位及通信测试一体化,提高了工作效率;单人可操作性,避免传统双人对讲式试线的弊端;检测结果可视化,改善了工作条件。该方法在我院某大楼网络综合布线工程验收中,取得了预期效果,无论是在大型网络工程还是在小型楼层局域网中,都有借鉴意义。
关键词 :网线定位;网线测试;STC89C54;智能建筑;工程验收
中图分类号:TN709?34 文献标识码:A 文章编号:1004?373X(2015)20?0098?03
收稿日期:2015?04?25
Application of MCU in engineering acceptance of intelligent building networkYANG Yang,QIN Jianming,LV Ming,SU Tong
(Department of Information,Xingcheng Sanatorium of Shenyang Military Area Command,Xingcheng 125105,China)
Abstract:In engineering acceptance of the intelligent building network,the horizontal subsystem brings about a problem ofcables positioning on distribution frame due to a large number of network cables. A visualized network cable positioning testerbased on MCU was designed,which can realize the integration of network cable source positioning and communication test,im?prove the working efficiency,and avoid the shortcomings of traditional double?intercom line test because of its single?man opera?bility. The working condition is promoted by the visualization of test results. In the acceptance of network generic cabling engi?neer of a building in the institute,the expected result was achieved. The application of the visualized network cable positioningtester has a reference significance both in the large network engineering and small local area network.
Keywords:network cable positioning;network cable testing;STC89C54;intelligent building;engineering acceptance
随着智能建筑的兴起,按照国际标准ISO11801 楼宇网络综合布线系统的要求,以网络水平子系统最常见的星形拓扑结构为例,每一个网络接入点都必须通过一根独立的网线与上级管理子系统的配线架进行汇聚[1]。然而,对配线架上汇聚所得网线簇进行来源定位显得十分棘手,进而,给工程质量验收和制作十年以上线缆标识[2]造成困难。本文设计的可视化网线定位测试器解决了上述的问题,并在实际工程中得到验证。它由两部分组成:单片机端和房间端。单片机端采用STC89C54通用开发板搭建,节约了开发时间;房间端为按照一定规则制作的10 cm长带水晶头网线,数量依据实际要求而定,一般10个即可。
1 网线定位测试器的原理
100Base?TX标准要求使用2对阻抗为100 Ω的5类非屏蔽8芯双绞线,其中必须使用的内芯为:1号芯(橙白色)、2 号芯(橙色)、3 号芯(绿白色)、6 号芯(绿色)。据此,只需要保证了这4颗内芯处于可靠连通状态,就可以保证此条网线线路达到了100Base?TX 通信标准。本文设计思路在于对网线8 颗内芯做A,B 两类处理:A 类是1,2,3,6号芯,用于测试线路是否达标;B类是4,5,7,8号芯,用于定位线路来源。需要特别说明的是本文是基于对绝大部分线路质量充分信任的基础上设计,对线路绝缘层损坏造成线间短路、线间串联、线材质量差内芯自身短路等极端问题,系统亦将在显示部分进行异常提示,但无法给出中间线路具体故障原因,此类极端情况下需要针对性使用网络测试仪[3]并结合现场情况进行断点、故障点位置判断。
1.1 测试原理
检测原理如图1所示,对A 类中的4颗内芯施加低电平0 信号,经由房间端反馈4 位2 进制“0000”信号至中间待测线路,在单片机P3口中检测反馈信号,如果对应端口都可以收到低电平0信号,说明1,2,3,6号全部可靠连通。
1.2 定位原理
B 类中的4 颗内芯用来定位,它可以传递4 位简单2 进制编码,如1010。由于4位2进制编码有15种不同的可辨别状态,可以用来定位15个不同房间,在我院某大楼的实际应用中,每次最多只需同时测试12个房间,因此采用这种简单4位2进制编码可以完全满足要求。
整个过程如图2所示。
2 硬件设计
2.1 单片机端
单片机端实物图如图3所示,用于获取检测定位信息,并将取得的信息显示出来。模块化精简设计,使用开发板的STC89C54单片机最小系统,含有STC89C54单片机(含晶振震荡电路)模块,8位数码管显示模块和电源模块,并自制了检测接口模块。调用单片机P0和P3口作为输入输出端口[4],取P3口低电平有效作为输入,连接待测线路;P1口高电平有效作为输出,连接显示模块;8 位数码管显示模块采用共阴级显示方式,平时为不显示状态,以节约电能;电源模块采用5 V,0.7 A直流USB供电,外接普通移动电源输入;检测接口模块为兼容RJ45接口。
8位数码管显示规则定义为:高4位用于显示房间号,如显示10,则表示现在正在接受检测的线路来自10号房间端口;低4位用于显示通信测试结果,结果合格则显示“PASS”,不合格则显示“F”,“FF”,“FFF”等(取英文单词“FAIL”的首字母“F”),由于A 类芯一共4颗,分别是1,2,3,6号芯,它们刚好可以和数码管的低4位一一进行对应,哪颗芯检测失败,则在对应的数码管上显示“F”,异常提示的代码为“EEEE”(取英文单词“Error”的首字母“E”)。
2.2 房间端
用于插入各个房间的网络接入端口,在反馈4 位2 进制“0000”信号[5]的同时,反馈特定的4位2进制定位编码,供单片机端分析。2进制定位编码与房间号之间的逻辑表如表1所示。
3 程序设计
采用德国Keil Software公司出品的Keil C51软件的集成开发环境uVision中编写,它提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案[5]。程序流程如图4所示。部分程序代码如下[6]:
4 结论
本文提供了一种基于STC89C54单片机的可视化网线定位测试器的设计方法,并依照该设计方法在通用单片机开发板中完成开发,在施工现场复杂环境中完成实际应用,相比传统方法,具有以下明显优势:实现了网线的定位和通信测试同时进行,一体化提高了工作效率;采用人性化数字显示,相比传统方式显示结果更直接;可以单人操作独立完成整个定位测试过程,相比传统方式需要至少2人进行对讲沟通,反复试线,节约了人力成本;单片机采用C语音精简编程,待测网线单根检测时间不超过1 s,相比传统测线器方式,每次测试将节约用时5 s左右,在庞大工程验收中,累计可节约大量时间成本;通用化平台设计,可移植性强。
参考文献
[1] 王公儒.综合布线工程实用技术[M].北京:中国铁道出版社,2011.
[2] 崔浩林.智能化建筑弱电综合布线工程的施工方法及问题分析[J].华东科技,2015(1):90?91.
[3] 佚名.网络测试仪[EB/OL].[2015?01?07].http://baike.baidu.com/view/2150536.htm.
[4] 张义和.例说8051[M].北京:人民邮电出版社,2010.
[5] 王深.基于AT89S52单片机的数字网线测试仪设计[J].福建电脑,2012,28(6):89?90.
[6] 佚名.Keil[EB/OL].[2015 ? 03 ? 07].http://eechina.com/key?word/Keil.
[7] 宋戈.51单片机应用开发范例大全[M].北京:人民邮电出版社,2010.
作者简介:杨阳(1990—),男,江西南昌人,助理工程师,正连级。研究方向为信息安全、网络技术、嵌入式开发。
秦建明,男,湖南怀化人,高级工程师,副师级。研究方向为软件算法、密码研究。
关键词:智能建筑技术,信息技术,关键技术,发展前景
随着我国建筑行业的不断发展,越来越多的科学技术应用于建筑行业。近年来,智能建筑技术结合自动控制技术,图像处理和显示技术,弱电技术等先进技术,为建筑行业发展开辟了一个新的时代,科技已成为智能建筑中不可缺少的关键技术。然而,由于智能建筑弱电技术尚未成熟应用,因此,本文从智能建筑弱电技术理论、应用现状和发展趋势等方面进行研究,并提出一些看法和理解,完善智能建筑弱电技术的理论研究,为建立科学的智能建筑弱电技术体系提供参考。
1 智能建筑弱电技术
计算机技术,通信技术,自动控制技术和图像技术等现代信息技术与建筑技术结合在一起就构成了智能建筑,智能建筑采用的弱电技术就是所谓的智能建筑弱电技术。根据在建筑中不同的应用范围,弱电技术可以分为两类: 一类是用于楼宇控制,电气火灾保护等大型公共设施,可视为弱低压电能;另一类用于信息源交换信息,如电视和计算机。顾名思义,智能建筑弱电技术是利用弱电技术实验楼宇控制和消防等各方面的智能技术。现阶段,弱电技术在智能建筑应用已经涉及计算机,电子控制和图像显示等先进技术。所以说,弱电技术带动智能建筑的创新,在智能建筑中应用也越来越广。
2 智能建筑弱电技术
2.1 信息技术
信息技术是智能建筑的技术基础。使用信息接入、信息传输技和信息处理技术,改进流程,提升质量。信息技术包括通信技术、计算机技术、控制技术和图形图像技术,也是智能建筑弱电技术中主要采用的技术。智能建筑采用信息技术,巨大的影响人们的工作和生活方式实现远程办公、电子商务、视频会议、远程教学等。为人们提供高效,便捷的工作环境,有利于提升工作效率和生活质量。
2.2 计算机技术
计算机技术是信息处理中的一大技术,它能迅速地提升处理能力,迅速地加强了信息的重要组成部分。计算机技术综合处理多媒体信息,包括语音,文字,数据,图像等,让人们得到更直观全面的信息。计算机技术在办公自动化发挥不可替代的作用,人们可以呆在家里完成各种办公事务。网络在只能建筑中也扮演着重要的角色,满足各种业务之间的信息交互。计算机技术被广泛应用到智能建筑,成为智能建筑技术一项重要技术。
2.3 通信技术
通信技术是信息技术的重要组成部分,实现快速准确的信息传递。通信技术正向数字化,智能化和高速化方向快速发展。给人们提供了语音,数据,图像等快速交互,实现高速的信息资源共享。 通信技术在智能建筑中形成通信网络系统,是智能建筑弱电技术的基础。通信技术实现建筑物的信息交换和传播,提供便利的通信和控制管理需求。
2.4 图形图像技术
图形图像技术是一项重要的信息技术。图形图像技术用于智能建筑表现在两方面,一方面是图形图像信息技术,即信息可视化。另一种是图像信息的计算机处理和图像的压缩编码技术,为图形图像信息采集和浏览带来了极大的便利。
3 智能建筑弱电技术应注意的问题
近年来,智能建筑,适应时代的发展趋势,追求安全性,舒适性和便利性,受到大众广泛欢迎。但在应用过程中,由于缺乏工程实践,影响建筑智能化发挥应有的作用。鉴于此,提出一些智能建筑行业中应该注意的问题供参考。
第一,不贪大求全,只求经济实用。作为一个现代建筑不可缺少的配套专业,智能化系统工程也受到技术,经济和时间等因素的制约,必须基于建设专业特点和使用要求紧密有机地结合在一起,考虑到其 功能,治理和管理的要求,项目投资及其他因素,突出重点,确保主要功能,选择适用的各类专业子系统,系统集成水平,标准级和规模经济。应该从实际需要出发,在工程设计开始,做好全面的智能建筑规划,设计,配套工作。
第二,紧跟主流技术,走成熟可靠路线。智能技术飞速发展,工程设计应着眼于建筑智能化技术的发展主流,建筑智能化工程和研发是不一样的,只有一次机会,项目不允许反复变化,还受到项目周期和进度的约束。 因此,在实际工作中,一些新技术的应仔细挑选,要使用可靠,成熟,稳定和先进的技术为原则,选择成熟可靠的产品和设备。同时,考虑产品的兼容性以及厂商的技术支持服务能力。
第三,遵循科学合理原则。每个设备都有自己的功能和性能局限性,并非“万能”,寻求所谓的“最好”的“新”“最完整”的概念是不切实际的看法。在满足使用要求的条件下尽量简化系统,降低投资和运行费用,使投资更加合理。
第四,重视系统可用性和可靠性。建筑智能化系统使用时间久,且24小时不间断运行,大楼内的安全,人身安全任务事关重大。此外,在要求较高的场合,应该有其他技术支持和应急管理,安全保障等方面的对策。智能化子系统要求各不相同,往往集中在公用机房。每个子系统基本确定后,统一协调规划,避免施工治理杂乱无章。重要机房消防设施也应该是规划和设计。统一安排布置在各种设备,均匀整齐,同时也便于以后使用和管理。
第五,适度超前。通信自动化是智能建筑关键技术之一,目前这一领域快速发展,需求迫切,有一些提前考虑,提高设计标准,预埋件,预留孔,预埋管线,易于后期施工。智能弱电系统管道,线槽施工属于配套设施,采取主动沟通与其他专业人士的设计,安排适当的布线途径,高度和位置,避免图纸设计时间和疏忽,造成冲突的施工,返工和浪费。
第六,弱电线路设计注重稳定性和可靠性。弱电系统的电路设计,推荐采用更可靠的连接选项。 应该专注于工程设计,产品的质量和野外条件下,相同的电路联动控制设备不宜过多。此外,在主回路上电缆和电线的密度常被忽略,导致干扰等风险。
工作中难免出现遗漏,应不断总结经验教训,专注于设计的协调和合作,使智能化工程技术与建筑更好的相结合,以便更好地服务于社会。虽然智能建筑技术有很大的潜力和发展前景,仍有很多因素阻碍智能建筑技术的发展:①虽然有多项智能建筑设计标准,如“智能建筑设计标准”,“智能建筑工程质量验收规范”,然而,由于智能建筑行业涉及的技术多,创新周期短,所以国家规范标准很难具有较好的适用性。 ②精通智能建筑的专业人员相对较小,无法充分结合信息技术及其他技术。③智能建筑行业出现的盲目追求功能齐全,没有重视配套技术发展,导致智能建筑技术没有实质的进步,功能和作用不能完全发挥。 智能建筑弱电技术要提高建筑的规划设计和配套设施的完善,使得智能建筑得到了全面的升级。
4 智能建筑弱电技术的发展前景
智能建筑弱电技术是实现智能建筑的关键技术,发展潜力巨大。未来的智能建筑弱电技术更更大程度地依赖信息技术。智能建筑弱电技术也会引起建筑行业广泛的关注和应用,发展前景十分广阔。具体表现在①计算机和网络技术更多的应用于智能建筑弱电系统,逐步完善智能建筑办公,通讯和安全等功能,实现智能建筑综合管理系统,最终达到所有的智能建筑设备的有效监控和管理。②通信技术在智能建筑向数字化,高速化,网络化发展。宽带综合业务数字网,宽带多媒体通信,移动通信都在快速发展。③智能建筑网络系统逐步向“三网融合”方向发展。实现弱电技术信息平台实现资源共享和互联互通。构建信息高速公路,确保信息畅通。④多媒体技术将成为人们生活的主要娱乐方式,实现图像,数据,语音的综合应用。⑤智能建筑技术安全管理,将逐步采用人体识别和智能卡技术,包括指纹和视网膜识别等。办公自动化,建筑设备自动化控制和通信网络等满足人们生活需求的重要技术将是建筑智能化的未来发展趋势。
参考文献
关键词:王澍,文化观 , 环境观 , 技术观 , 教育观
Abstract: as a local architect wang shu, insist on the construction of Chinese traditional culture, in his more than ten years working career, rooted in the Chinese folk traditional construction technology, in between buildings and environment with Chinese try to build their quality building connotation about him, how to adapt to the building in the environmental and create convey sense of space has his unique cultural values.
Keywords: wang shu, culture, view of environment, technology view, education
一.背景
中图分类号:E223 文献标识码: A 文章编号:
二.
2012年对于王澍来说无疑是丰收的一年,他获得了2012年度建筑普利策奖,这也是继华人建筑师贝聿铭之后第二位中国建筑师能够获此殊荣。这不仅是中国建筑师经过半个多世纪努力的结果,也是中国城市化发展的今天,经济文化大繁荣的体现,中国的城市化发展给中国的建筑师带来了实现自我价值的机会。从积极的角度去看,王澍也是在这样的环境背景下成长起来的;
王澍1963年出生于新疆一个艺术家庭,不能不说王澍的成长和他的家庭背景有着一定的关系,父亲是一名小提琴演奏家,母亲是一名老师兼图书管理员,从小王澍就饱读了大量的文学作品,较早的接触了一些西方的哲学思想和中国传统思想,这也为他的文人气质打下了厚实的基础,王澍也自诩自己首先是一个文人,其次是一个带有艺术气息的建筑艺术家。
王澍曾先后毕业于中国两所著名的建筑系院校,分别为东南大学建筑系和同济大学建筑系,取得了硕士学位和博士学位,从一般意义上说可以顺利成章的成为一名具有现代主义思想的建筑师,但对于王澍来说却没有这样选择自己的从业方向,不同于国内的大多数崇尚现代技术和西方思潮影响的建筑师们,王澍选择了一条根植于传统文化,着眼于中国本土特色的建筑营造哲学,潜心研究中国地域特色的建筑营造手法,在中国这样一个浮躁的大兴土木的时代背景下坚持着自己的信念和理想。十几年来,在他的业余工作室里并没有繁忙的景象,也没有众多的建筑作品产生,对于王澍来说他认为自己做的是慢建筑,也许一年才诞生一个小住宅,他更喜欢去钻研和琢磨建筑的营造方式。
二.文化观
作为中国新锐建筑师代表,王澍的建筑理念不同于其他新锐建筑师,比如张永和,他将概念设计引入中国,这同他的赴美求学经历有关,从国外带回来了先进的工作方式和设计手法;比如刘家琨的建筑设计手法,王澍评论刘家琨的建筑设计手法更强调图纸,模型的推敲。但对于王澍来说建筑的营造更加富有生活化,对于他来说,施工现场的工匠师傅们更会给他带来灵感,感受一个建筑的场所更在于建筑基于的环境,环境所处的历史场所和自然场所对于王澍来说是历史和现实的交汇点,在感受前人带来的历史感受和现实环境的个人解读也许是王澍的出发点,对于他来说建筑的轮廓在他感受场所的那一刻就已经产生了,比如他设计的中国美院象山校区方案,建筑的营造更多体现了历史文脉和环境场所,建筑的屋顶同远处的山形相近,白墙灰瓦下映衬出江南聚落的历史景象,在杭州这样一个城市化快速发展的区域,中国的城镇结构非常模糊几近崩溃,如何将找回失落的城市记忆,找回曾经的城市文脉,这正是王澍思考的出发点,也正是基于这一观点使得宁波博物馆得以延续这一场所精神。
王澍认为杭州是一个文人气息浓厚的地方,自古就是文人造园盛行的地方,他对于古人的造园手法也颇有研究,在他的建筑中也能感受到,比如他在上海世博会建造的宁波滕头案例馆(图一、图二)当中就运用了“小中见大”的造园手法,他在墙体上凿开了大小不一的洞窗,通过不同的墙体高差错位将建筑的视线设计的精巧有趣,身临其中能感受到江南园林的空间意想,不能不说王澍隐隐的将人们的空间感受带回到江南园林的传统生活方式中。
三.环境观
场地对于建筑师的一般意义更多是从功能入手,在合理的退界之后,选择合理的出入口,在指标的控制之下进行建筑的功能形体设计,对于大多数建筑师来说这是再合理不过的套路了,建筑更多是满足业主的要求,再多一些空间留给建筑师的也不过是在建筑的造型上再加一个类似山花的装饰,建筑更多是一个被使用的盒子,对于建筑的场所和所处的历史环境来说往往很少被注意到,因此对于出现玲琅满目的商品建筑,除了炫耀一身华丽的外衣和姿态以外,没有自己的归属和文化特性,很难让人亲近和认同,这是一种失败的环境策略。当人们对于自己生活的城市越来越陌生的时候,不能不说这是整个城市文化的消失和没落,从内心失去了自我的文化认同感,从某种意义上说也是一个民族的悲剧,这也是中国的建筑师应该反思的,在这一点上王澍走在了同行的前列,给了我们些许思考。
建筑融入环境,体现城市的文化走向,肯定自身的文化根基,就要从城市的文化源头开始,找回快要消失的文化碎片,挖掘整理,十几年间王澍出没于江南的大街小巷,追踪于民间工匠的传统营造足迹,记录着点点滴滴,他考察的不仅仅是传统的营造技术,还有传统的生活状态,从那些黑瓦、青砖、竹胶板、竹坯子、沙石灰里寻找文化根源性的东西。[1]
中国美院象山校区的出现(图三、图四、图五),重新阐释了当代建筑融入环境,尊重文脉的理念,白墙灰瓦,延绵起伏的屋顶,竹窗游廊,烟雨蒙蒙中,建筑场景化为生活的一部分,建筑融入了历史生活,不再成为环境的主宰,而是成为环境的一部分。农田,鱼塘作为校区的一部分,传统的生活方式被保留了下来,不仅再现了江南的传统聚落,也再现了这里过去和现在赖以生存的鱼米文化,不能不说王澍是一个有历史责任感的建筑师。
四.技术观
王澍的建筑作品中,很少能看到大片的玻璃幕和钢结构技术,更多是不被大多数建筑师利用的青砖,灰瓦和竹片,朴素大方,在当今这样一个能源大肆浪费的社会背景下,建筑师的思路对于城市的作用是一个风向标,如何回应这样一个节能,可持续的世界话题,需要建筑师思考,王澍的建筑材料更多来自于拆迁现场的回收利用,在他做象山校区时,后期的六万片灰瓦是来自于拆迁的建筑中,走廊的栏杆和百叶窗是来自当地盛产的竹片,建筑的营造并没有出现大量的钢结构更多是经济的混凝土技术;在其设计的宁波历史博物馆中(图六、图七),建筑的材料来自于就地拆除的废旧建筑中,就地取材,变废为宝,回收利用,适宜技术,不能不说王澍的建筑更加符合时代的要求。
五.教育观
做为中国美院的建筑艺术系的系主任,对于自己的学生并没有象传统工科院校的教育一样,对学生灌输套路式的设计课程,而是更多是将设计作为学生日常生活的一部分,在潜移默化中让学生去领悟理解,自然学成,就象传统的师徒关系一样,师傅什么也不教,只是让徒弟去看,自己去领悟,用自己的亲身体验去学习;在保留了学生的个性的同时,也教会了学生去观察思考,用自己对于生活的理解去营造,真正的建筑设计过程也不过如此,对于现在传统的建筑教育也是一个正面的榜样。
六.结语
中国城市化发展的今天,建筑师的责任不再是建造漂亮的房子,更重要的延续中国本土固有的民族文化,传统文化的认同是如此的重要和有意义,它不仅仅在于建筑学的意义,更在于对中国几千年延续下来的生活方式和价值观的保护,王澍教授对于中国传统文化的传承起到了示范性作用。
参考文献
[1]文敏.风土. 传统.场所精神——王澍教授访谈录 .二0一0八月号.书城
[2]易娜 李东.界于理论思辨和技术之间的营造——建筑师王澍访谈.
世间百态,鄙俗的事物层出不穷,何不让我们用一双发现美的慧眼,洞察这世间的千姿百态呢?尽管有些稍纵即逝,可是我,还是想把握机会,留住瞬间……
花火,短暂美丽的花火,在夜空中,画出一道亮点。点燃导火线,“扑”那一发直冲云霄,那火星是那么渺小,可它却在夜空中胆大地绽放,那圈圈的光点镶嵌缤纷的色彩,带给我强劲的视觉冲击效果,那一瞬多想挽留,我却没有异能把时间定格,实际总是比想象来得慢一拍,我庆幸,这一幕已在我脑海中成为永恒。
樱花只开在这一春季,凋零得也很快。踏青在那林荫小道,放眼望去,那一片已成了樱花海。偏爱暖色格调的我自然不忘抓住这一刻,走向那片花海,穿梭其中,好不惬意。粉粉的一片已深入我心底,使我暖意融融,似乎忘了点什么吧!没能够带一只高清的摄像机,无疑是一种遗憾,我便不再奢望,只求临走时小心翼翼地摘下一朵,那粉嫩的花瓣中星星点点黄色的蕊,像是天作之合,是自然之韵,是赐给人类的礼物。可惜好景不长,它很快便在我家中的花瓶中凋谢,我是多么想留住那美丽的瞬间和曾经它灿烂的过往!
想留住它们,甚至不惜一切代价。虽然美可以滞留在表面,但它也是抽象的,由心而生。
小时候,体弱多病的我是多么向往其他健康活泼的同龄人哪!本以为稍许长大了一些,抵抗力就应该不会那么差。那天,我病了,一病就是好几天,没忘了那日夜守候的母亲啊!对我的照顾无微不至,退烧了,才眯着眼睛看见一旁守护的母亲,母亲见我醒来,便有些惊喜,二话没说,打了盆温水,为我擦拭身上的虚汗,当母亲的手碰到我的背部的肌肤,我感到有一丝刺痒,为什么呢?多年不曾留意母亲的手,如此粗糙,局部都有微微裂开的地方。看着母亲,眼角的皱纹深了,青丝也多了。母亲还煮了薏米粥,吃着它,那甜丝丝的味道融在我舌尖,更溢在心中,母亲欣慰地笑了,我却有一种莫名的内疚感涌上心头,我多想留住那一刹那!那温情的一瞬。
春秋时期南方的吴、越、楚三国,由于水网纵横、林莽丛生,在中原大量使用战车时,南方大幅度发展了短兵器,今日所见许多著名的宝剑就出土在这里。越王勾践卧薪尝胆的故事为人传颂。为了兴国,越国曾大造兵器。在吴越青铜剑中,越王剑受到人们的瞩目。出土于湖北江陵的越王勾践剑,素有“天下第一剑”之称。此剑保存完好,光亮如新,锋刃依然锐利,可以轻易剁切铜铅、纸张,代表了吴越地区青铜剑制作的最高水平,堪称奇珍、国宝。
由于青铜剑铸造工艺复杂,与此相应,佩剑成为当时社会权力、等级和时尚的标志。东周之前,对于佩剑有严格的礼仪规定,仅局限于上层社会和品德高尚之人。春秋之际,佩剑仍是贵族阶层的特权。春秋晚期,社会发生了巨大的变革,礼制松弛,青铜剑制作工艺进一步发展,佩剑逐渐成为当时的时尚,并也用于表明身份等级。古文献中多有关于宝剑的故事与传说,由此可见剑在人们心中的地位和影响。
越王勾践剑出土的时候放在棺内人骨架左侧,剑身插在外髹黑漆木胎的剑鞘内,保存完好。此剑全长557厘米,剑身长456厘米,剑宽46厘米,柄长84厘米,重875克。剑首呈盘形,剑柄中空呈圆柱形,其茎上残留着当时缠裹丝绳的痕迹,并刻三道戒箍。剑前锋内敛,内铸有极其精细的11道同心圆圈,刃口两度弧曲,锋利非常,两从有血槽。整个剑身布满黑色菱形暗花纹,剑格两面分别用蓝色琉璃和绿松石镶嵌成美丽的花纹图案,剑身中间两面各有一道微凸的棱。剑身正面近格处有两行八个字的鸟篆铸铭文:越王鸠浅自作用剑。字迹清晰,阴阳可辨。剑身近首处略粗大,近格处较细小。出土时剑身尚闪烁着炫目的光泽,是件非常难得的文物。此剑埋于地下2300多年,出土后仍完好如新,毫无锈蚀,寒光闪闪,刃薄锋利,在场的考古、挖掘等专家无不为之叹服。
春秋战国时期,吴越青铜剑天下驰名。《越绝书》载:“赤堇之山,破而出锡;若耶之溪,涸而出铜;雨师扫洒,雷公击橐;蛟龙捧炉,天帝装炭。”欧冶子是当时的铸剑大师,他不仅懂得镶嵌的技术,且能用金、银、锡等混合熔液加以外镀防止剑生锈,时人称其乃因天之精神,悉其技巧,甲世而生之人。正是这批工匠以其巧夺天工的技艺,把我国春秋时期的青铜铸造业推向应用合金焊接的高水平。
春秋战国时代,剑已成为士“必有之佩”,凡百官、贵族等随身必佩剑,以显示其身份,虽贫不能食,随身犹有一剑。吴越所铸之剑,“肉试则断牛马,金试则截盘,薄之柱上而击之,则折为三,质之石上而击之,则碎为百”。于是吴越之剑“柙而藏之,不敢用也,宝之至也”,其身价之重自不待言。
为进一步解开勾践剑的铸造工艺和不锈之迷,1977年12月,上海复旦大学静电加速器实验室的专家们与中国科学院上海原子核研究所活化分析组及北京钢铁学院《中国冶金史》编写组的学者们一道,采用质子X荧光非真空分析法对越王勾践剑进行了无损科学检测,为我们了解越王勾践剑的金属配比以及铸造工艺细节,提供了详细的第一手资料。
经检测,越王勾践剑的主要成分合金是铜、锡以及少量的铝、铁、镍、硫组成的青铜合金。含铜量约为80%~83%、含锡量约为16%~17%,另外还有少量的铅和铁,可能是原料中含的杂质。剑身的各个部位由于作用不同,铜和锡的比例也不一样。其剑脊含铜较多,能使剑韧性好,不易折断。刃部含锡量高,硬度大,异常锋利,可把一叠很厚的纸一剑切透。剑刃的精磨技艺水平可同现代在精密磨床上生产出的产品相媲美。
实验报告还指出,勾践剑剑身的黑色菱形暗格花纹处含硫量略高。有学者据此撰文认为,越王勾践剑采用了硫化铜的防锈技术。越王勾践剑千年不锈的原因正是剑身经过硫化处理。采用硫化铜防锈也是当时发明的一种先进工艺。
此外,作为青铜剑主要成分的铜,是一种不活泼的金属,在日常条件下一般不容易发生锈蚀,这也是越王勾践剑不锈的原因之一。考古学家证明,湖北地区出土的东周青铜剑,像越王勾践剑这样千古不锈、湛亮如新者还有多把。与青铜兵器相比,钢铁兵器更容易锈蚀。迄今出土的比越王勾践剑时代晚上数百年的西汉铁剑,没有一把不是锈迹斑斑的,就是一个绝好的证明。
关于吴越地区青铜剑铸造工艺及其性能,先秦典籍早有明确记载。《荀子·强国》:“刑范正,金锡美,工冶巧,火齐得,剖刑而莫邪已。然而不剥脱,不砥厉,则不可以断绳。剥脱之,砥厉之,则划盘盂,刎牛马,忽然耳。”这里明确指出了决定青铜剑质地、性能的五大要素,即:铸剑的模型和铸范必须规矩严正;使用的锡、铜料必须质地纯正;铸剑师必须有巧思和精湛的工艺;合金和铸造的火候必须恰当;最后,要去除剑身的毛刺,精细研磨。只有这样才能获得利器。《淮南子·惰务》:“夫纯钩鱼肠之始下型,击则不能断,刺则不能入。及加之砥砺,摩其锋锷,则水断龙舟,陆判犀甲。”又赞:“夫宋画、吴冶、刻刑镂法,乱修曲出,其为微妙,尧舜之圣不能及。”充分印证了吴越之剑确实名副其实。
勾践剑从多个方面反映了春秋战国时期吴越地区卓绝的青铜冶炼和铸造技术,是吴越地区冶铸技术水平达到高峰的一个缩影。这种高超的铸造技术主要体现在剑身、茎、格、箍、首的成型技术以及剑身的磨削技术、铭文的成型技术、剑格的绿松石加工和镶嵌技术、剑首同心圆成型技术、剑鞘制作技术等诸方面。
吴越剑分多次铸造而成,剑铸好后,还需要经过剥脱、磨削、抛光等多道加工工序。勾践剑铸造水平之高,使得肉眼难以察觉铸痕。观察剑之中脊,呈一条笔直的线条直至锋尖,剑从与两锷交线的对称度和平行度极好,剑身从中脊向从部与锷面交线处作光滑的弧形凹面过渡,并且左右两个弧形凹面相当规整匀称。完美的剑身说明当时的匠师很可能已使用特制的工具和夹具,再加上铸剑匠师的高超磨剑技艺,才能磨出如此出色的剑身。
勾践剑剑首饰有11道同心圆。剑首饰有同心圆者,仅见于少数吴越青铜剑,实战用铜剑极少使用这种华丽的装饰。它和剑身菱形暗格纹、复合剑的制作技术,堪称吴越青铜兵器技术三绝,具有重要的科技史价值。