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关键词:科技展馆;弱电智能化
前言
随着智能建筑技术的发展和人们对建筑功能要求的不断提高,建筑智能化在当今社会的应用也越来越普及。科技展馆是对智能化系统要求较高的公共建筑,根据相关设计规范及建设方的管理要求,对本工程项目进行弱电智能化系统设计,设计内容包括:数据/语音通信与综合布线系统、火灾自动报警与消防联动控制系统、公共广播与应急广播系统、电视监控与安防系统、有线电视系统、会议厅扩声系统等。
1 数据/语音通信与综合布线系统
1.1 根据科技展馆网络使用要求,在首层设置网络机房,面积约30m2,安装信息管理系统的主机、服务器、路由器、核心数据交换机、存储器、网络打印机等,在各层按照配线需要设置弱电间,设置接入层数据交换机。机房内电话交换机等设备的提供、设计和施工由当地电信部门负责。根据电话使用数量,设置电话总配线架。
1.2 整个建筑数据、语音通信等采用综合布线系统。语音、数据信息点可灵活调配,以满足科技展览及办公自动化语音、数据、图像等信息资源高速交换的业务需要。系统采用星型物理拓扑结构,工作区、水平布线均采用超五类非屏蔽线缆(UTP)及器件,干线采用光缆和大对数电缆,支持包括令牌环网、ATM、快速以太网、千兆以太网在内的多种局域网。系统组成如下:
1.2.1 工作区:根据用户要求,在科技馆的各个办公室、会议室、档案室、展厅等处设置可用于电话、计算机网络的信息插座。办公区域按照大约每4m2设置一个信息点,展区按照大约每15m2设置一个信息点。
1.2.2 配线子系统:信息插座选用标准RJ45非屏蔽插座,水平配线采用4对超五类非屏蔽(UTP)电缆,在各层设置弱电间,配线架均置于以上弱电间内。
1.2.3 干线子系统:由各弱电间至网络机房的数据主干采用六芯多模光缆,语音主干采用3类大对数电缆。
1.2.4 设备间:在首层设网络机房。机房内设数据主配线柜,内装主光纤配线架,用于端接本楼各配线间的数据光缆。机房内设电话总配线柜,内设IDC模块,用于端接来自本楼各配线间大对数电缆、电话交换机电缆和外线电缆。
1.2.5 管理子系统:在网络机房与弱电间进行配线、跳线等的管理。
1.2.6 建筑群子系统:从网络机房至电信部门数据主干线采用12芯单模光缆,语音主干线采用市话电缆。
2 火灾自动报警与消防联动控制系统
2.1 本建筑为大型公共建筑,根据《火灾自动报警系统设计规范》,按照一级保护对象设置集中式火灾自动报警系统。火灾报警采用智能型总线制结构,具有自动报警、消防设备联动控制控制、消防设备工作状态显示,消防通信等功能,并配有中文打印等辅助设备。
2.2 消防控制室设置在首层办公区入口处。消防控制室内设置火灾报警控制器、消防控制台、可燃气体控制器、消防广播主机、消防对讲电话主机、视频安防监控台和电视墙、出入口控制主机设备,监视和管理火警、应急广播、安防等系统,并设置可直接报警的外线电话。
2.3 各展厅、门厅、走廊、办公室、报告厅、餐厅、变配电室、空调机房、水泵房、库房等处设置智能型感烟探测器,在穹幕影院设置空气管采样探测报警系统;在设置消防炮的中庭设置红外对射感烟探测器;主副食加工间设置智能型感温探测器及可燃气体探测器;在展厅、走廊、主要出入口等处设带消防电话插孔的手动报警按钮,在楼梯间设火警闪灯。在消火栓箱内设置消火栓启泵按钮。
2.4 消火栓按钮、水流指示器、压力开关、检修信号阀、消防水池和水箱水位、空调、通风、防排烟系统防火阀动作信号等均纳入火灾自动报警系统。
2.5 消防设备联动控制要求
2.5.1 消火栓启泵按钮动作时,可自动或手动开启水泵房的消火栓泵。接收水泵的运行状态和故障显示,并接收消防水池、高位水箱的水位信号(超高、超低)及消火栓系统增压稳压泵的状态信号。
2.5.2 湿式报警阀的压力开关动作时,可自动开启水泵房的喷淋泵,接收水泵的运行状态和故障显示,并接收水流指示器、信号阀的动作信号及自喷系统增压稳压泵的状态信号。
2.5.3 当水炮自带红外探测器探测到火源时,向自动消防水炮联动柜发出报警信号,并通过信号输入接口向火灾自动报警系统发出报警信号,同时自动消防水炮联动柜自动开启相应位置的消防水炮进行搜索定位并锁定着火源,启动水泵、电动阀,喷射灭火,着火源熄灭,恢复初始状态。
2.5.4 空调及排风系统:火警报警后,自动或手动关闭70℃防火阀。熔断关闭后,同时连锁相应风机关闭,并输出关闭信号,火警控制器接收上述反馈信号。
2.5.5 防排烟系统:在消防控制室可自动或手动启/停相应区域相关部位的排烟风机,依据火警信号打开相应常闭排烟阀,各风机的工作及故障状态和阀门的动作信号均能反馈至消防控制室。
2.5.6 疏散通道上的防火卷帘二侧设烟感、温感探测及报警装置,二侧设手动按钮。二侧防火分区内任一烟感报警,卷帘下降至距地1.8米,温感动作卷帘下降至地。防火分区分隔的的防火卷帘在二侧防火分区内任一烟感报警后一次动作降至地。烟感和温感报警信号及卷帘关闭信号送至消防控制室。
2.5.7 火灾确认后,控制电梯归至首层并反馈信号,强制接通火灾应急照明和疏散指示灯,切断相关部位的非消防电源,按程序接通有关声光报警和相应区域的火灾事故广播。
2.5.8 在消防控制室设消防电话总机和可直拨当地消防部门的外线电话,各设备用房设固定电话分机。
3 公共广播与应急广播系统
3.1 本系统提供公共广播及应急广播功能。为了便于管理,在消防控制室各设置一套广播矩阵,两套广播矩阵之间通过音频通道和控制网络进行联网。同时也在消防控制室设置消防专用话筒,供应急广播用。
3.2 广播系统设备包括多碟式镭射唱机、广播矩阵、功率放大器、可编程遥控话筒/消防专用话筒、音量控制器等。
3.3 在门厅、走廊和报告厅等大房间、公共卫生间等处设6W吸顶扬声器,在展厅、穹幕影院、设备用房等处设置6W壁挂扬声器,平时播送背景音乐、通知等,火灾时分区域强切至播送应急广播,播放疏散指令。
4 电视监控与安防系统
4.1 电视监控系统采用硬盘录像加电视墙方式,监控主机设于消防控制室内,包括矩阵切换器、控制键盘、硬盘录像主机、视频分配器、监视器墙等。
4.2 在主要出入口处、各层楼梯口、走廊、电梯前室等处设置固定式半球型摄像机,在展厅、门厅设置带云台快球型摄像机,在电梯轿厢内设针孔式黑白摄像机。
4.3 在机房、网络机房和展区等重要场所设置防盗探测器,报警信号传送至消防控制室,联动相应摄像机监控并录像。
4.4 在所有残疾人卫生间设置呼叫按钮,并在门外设置呼叫闪灯,呼叫信号接入安防系统。
4.5 在办公楼工作人员入口处、网络机房、消防控制室、展厅和办公区等处设置门禁系统,包括控制器、读卡器、电磁锁及门磁开关、出门按钮等。用于对进出相应区域的人员进行控制,信号传送至消防控制室的门禁主机。
5 有线电视系统
5.1 本系统来自当地有线电视网光缆传输的信号。在弱电进线间内设置电视前端柜。系统采用860MHz邻频传输系统。系统采取分配-分支方式,用户出口电平为64±4dB。
5.2 在教室、报告厅、会议室、餐厅等处设电视插座,在展厅弱电间内预留电视放大器,展厅内电视插座具置需要根据展品工程的要求来确定。
6会议厅扩声系统
在报告厅设置了会议扩音设备,以保证获得良好的听觉效果。该系统具有良好的语言清晰度、可懂度和良好的视频传输频率特性。并在报告厅设置了升降电动投影仪、电动屏幕,升降电动投影仪、电动屏幕采用无线遥控方式进行控制。
7 智能化系统集成
为使展馆内各个智能化系统之间实现资源共享、联动控制、统一管理,需对各智能化系统进行集成。系统集成主机设在消防控制室,并通过网络与楼宇自控主机、消防监控主机、公共广播控制主机、电视监控主机、门禁控制主机、停车场管理主机等联网,实现物理上、逻辑上、功能上的集成。各个系统之间应能实现数据、图像等资源的共享和联锁控制。
8 电子信息系统防浪涌保护设施及接地
根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》,所有进出建筑物的各弱电系统线路,均须安装防浪涌保护器,在各个功能机房内设40x4镀锌扁钢周圈接地线,采用共用接地方式,接地电阻≤1Ω,机房内凡正常不带电的一切设备和机柜的金属外壳均应可靠接地和等电位处理。
系统界面控制
科技馆常设展厅是科技馆最基本、最主要的教育方式。常设展览和其它几种科普教育形式相互配合,形成综合效果,全面发挥科技馆科普教育基地作用。为了更好的展示通讯技术、多媒体技术、计算机网络技术、虚拟现实技术和有关微电子、计算机等基本知识。设计相关展区包括:设有人与健康展区(300平方米)、科技与生活展区(300平方米)、儿童科技园展区(400平方米)、能源、材料展区(400平方米)、声、光展区(400平方米)、防震减灾知识展区(300平方米)、信息技术展区(400平方米)、锡盟民族科技进步、科技创新成果展区(500平方米)但是设计是工程建设的前提,科技馆智能化系统工程的设计对确保技术先进及工程质量是至关重要的,本文的作者对工程设计中的主要技术问题处理进行探讨。
一、自动化控制系统的结构
(一)自动化控制系统的总体结构的基本框架
1、系统基本结构分析
在分级分布式自动化控制系统的基本结构为二层总线型,即上层的信息网络的通信总线(采用TCP/IP协议),下层的控制网络通信总线(采用ΥS485标准或LonTalk协议)。信息网络(以太网)的通信总线承担管理信息与合成的控制信息的交换,是建筑物的信息主干网,在这级网络中,采用 TCP/IP(传输控制协议/互联网协议),易于同下层控制网络实现网络间的集成。
控制网络通信总线构建了以完成实时控制数据传递而实现对机电设备控制的自动化管理网络,该网络实时性强,网络数据信息共享,系统体系组合灵活,便于扩展及维护。其中ΥS485是被机电设备厂商广为采用的控制总线接口标准,采用普通非屏蔽双绞线为传输介质,具有传输距离长,传输速率高,控制点多,联结方便,易于扩充等优点;另一种为LonTalk协议,是LonTalk技术使用的测控合一双向通信的控制总线所采用的协议,现场传感器可直接联入控制总线,简化了现场控制设备和方便了网络的联结,它已被列为美国标准ANSI135BACnet,作为控制总线的通信标准,绝大多数机电设备厂商已接受LonTalk技术,生产的产品均能互换。 上层的信息网络通信总线和下层的控制网络的通信总线,是构成自动化控制系统总体结构的基本方式。
2、 自动化控制系统应至少有以下基本的配置(本文仅列出中央控制级部分)
a.硬件:计算机系统,72小时备用电池等。
b.软件:系统软件(含网络协议、网络操作系统),语言处理软件,数据通信控制与管理软件,数据库及数据库管理软件,操作员接口软件,CΥT显示格式及标准报告软件,中央日程表软件,时间/事件诱发程序软件,能量管理软件,与各相关单项专业控制系统联网的软件系统,其它必要的软件系统等。
(二) 自动化控制系统技术发展
1、 单项设备系统专业控制技术的发展
建筑物智能化系统工程中的设备监控系统主要包括:冷水机、空调机、锅炉、电梯、配电柜、发电机、照明、消防报警、安全等设备系统,均由不同类型的专业厂商提供,由于这些类别各异的设备专业独立性强,对监控的工艺技术要求复杂,控制信息的通信方式很不统一。因此,各专业厂商所近年来相继对设备机组的自控系统进行开发,已先后拥有了智能化程度不同的设备自控体系(部分已形成较完整的系列化),并在网络接口和与相关系统的通信技术方面,也有较大的进展,先后推出了能以标准网络接 口与其它系统间实现双向通信的功能。采用单项设备专业化自控包,从设备优化制度、提高可靠性、完善使用功能、降低经济成本等方面考虑,有很好的发展前景,同时,在与建筑物智能化系统总体的组合上,也具有重要的实际使用意义。
2、 自动化控制系统与网络技术
自动化控制系统构成的内涵已被人们越来越具体地认识并接受,而支持其发展完善的基础技术也以它不断的进步,不时地起着启蒙和先导作用,同时,商家和用户也彼此交流,供需之间互相促进,也推动了控制技术 的不断发展与完善。现代网络技术的发展及深层次介入,使基于电脑和通信技术的建筑物自动化系统,能从单一平台的运作,走向跨平台的联网,便系统的总体构成产生了新的飞跃。在积极推行“国际标准”和先进“工业标准”的条件下,自动化系统在控制网 络中实现产品的互换及互操作、在信息网络中实现互通及互联成为可能,系统具有良好的开放性,能容纳更多更新的产品。同时,网络系统实时互联(采用InteΥnet/IntΥanet网络软件),为建筑物的智能化管理,提供了更为广阔的空间。
因此,建立建筑物自动化系统信息资源共享的网络化体系,是顺应时代要求的发展方向。
(三) 自动化控制系统的结构
1、控制层总线采用ΥS485标准,控制功能强,监控点多,传输效率高,它采取并行联网的方式,互相独立,点对点通信,系 统简洁,组网灵活,联结方便,有益于长距离传输及系统的发展扩充,该方式是集散型控制网络的基本形式。
2、现场控制层中运用LonWoΥks技术的测控合一的双向通信控制总线,采用该方式的现场受控装置能直接纳入控制总线的 层面,系统较简洁,组网较灵活,越来越多的国家以此为产品生产的通信标准。因此,凡有LonMaΥk标记的产品,均能在系统中互 操互换,现代网络技术也为LonMaΥk产品创造了无限良好的空间,由此看来,它的开放性方面在未来应用的发展上,显然比前者有更大的吸引力。业内专家曾预测,建筑物自动化控制系统的集散型控制网络,将会以现场总线控制网络为发展趋势。
3、单项设备系统纳入建筑物自动化控制系统控制网络层,从建筑物宏观的角度而言,能使该类控制系统更合理安全地工作,由于单项系统的基本控制功能已由自身独立完成,中央站仅为有序地进行管理,因此,它不占用中央数据库的容量,简化了系统网络的 信息传输与交换,使系统的自动化管理的整体效果和单项控制功能更优化了。该系统在单项系统工作环境复杂、自控要求高时,更能显示它的优势,同时,也越来越受到工程设计者的欢迎。
4、综合以上对建筑物自动化控制系统控制网络层的分析,在现阶段的技术发展变革时期,各种技术方式在相当长时间内还会存在。工程设计者应全面地分析、理智权衡,在工程技术上,工程设计者没有必要固执地坚持某一种技术方式,更没有必要见异思迁地做新潮技术的追随者。
二、智能化系统工程相关系统“接口”界面的技术控制
(一)必须引起重视的问题
在建筑物智能化系统工程建设中,普遍存在着诸如楼宇机电设备自控系统的控制器与受控设备之间、消防系统与安保系统的信息共享、消防系统的火警预报与灭火设备的联动控制、安保系统的各子系统间的控制信息互联及各种控制技术自动报警的联动 、以及各种管理信息集成的通信资源共享网络的互联、系统与系统之间的结合,这种相互的关系可归纳为二类,即设备硬件间的连接和系统与设备、系统与系统之间的信息通信软件方式的相联,它们都需要对各自的“接口”界面进行处理,以便良好运行,它是 把握系统工程成功与否的关键点,也是系统工程的技术难点。
(二)影响相关系统“接口”界面处理的因素
1、系统要求不明确、技术规则不统一;
2、技术不成熟,实际操作无保障;
3、各承包商工作的界面不明确,彼此推诿;
4、技术不可行,系统结合实为虚设。
(三)相关系统“接口”界面的控制方法
对系统“接口”界面进行早期的技术控制,是相关系统结合最有效的方法,根据相关系统“接口”界面存在的问题,提出 根治的方法,确保智能化系统整体功能的实现。
1、系统结合的功能要求应具体明确。对相关系统的结合的功能要求,应在可行性论证的基础上,整体构思后,分别具体提出,并且须分别明确,严格落实到位。
2、“接口”技术及通信协议应统一 。对相关系统结合的“接口”界面技术应标准化、统一化,尤其在通信协议、网络构架等方面应明确要求,并分别予以限定性地具体化。
3、采用成熟的系统技术。工程中应尽可能避免首次性的研究或开发,积极采纳成熟技术系统技术,选用技术、服务皆优的设备及供应商,优先推行有成功先例的系统应用体系。
4、推广无缝隙的系统工程承包机制。在系统工程中,推广以工程的设备系统、技术服务、工程实施为一体的全过程专业化服务的总承包机制,是具有良好技术保障的无缝隙工程实施方式。
锡盟科技馆建成后,将成为具有特色的现代科技馆成为少年儿童科技启蒙教育的场所和社会广大公众了解和学习科学知识的课堂、也能成为老年人和残疾人科技活动的中心,将为锡盟的科技振兴和社会文明做出应有的贡献。
关键词:智能化建筑计算机科学;科技应用
中图分类号: F407 文献标识码: A
引言
伴随计算机科学技术应用范围的不断扩大,计算机科学与技术的广泛应用使得智能化建筑各个系统理念和功能都得到更好的实现和发展。计算机科学技术的应用是符合现代化社会发展的一项新的研究技术,在智能化建筑中有着降低资金成本、加快建筑效率、提高建筑质量的优点,且成为建筑中关键的实用技术。
一、智能化建筑
目前,已经有越来越多计算机科学技术运用于现代建筑的通信连接方面,科学、合理的分布监控系统、安全防范系统等,已在智能化建筑中应用,使建筑各个系统之间进行有效协调。在设备和功能方面形成整体智能化的特性,则就是智能化建筑的体现。在智能化建筑中能够将各种智能的系统有机的整合,能够在一个监控平台对全局建筑进行掌控, 将建筑内的信息汇集在一起,展现建筑的智能化优点。
(一)智能建筑自动化系统的应用
一座智能化建筑,其设备数量、设备本身自动化程度以及这些设备智能化的管理系统,组成了设备自动化系统。这些设备包括用于监控整个设备状态的中央监控系统,给建筑内提供水、电、气以及智能照明、智能空调、智能门禁系统、防火防盗系统、影像监控系统、电梯等,同时也包括这些设备正常运营管理系统,以实现根据不同的客户进行差异化的调控和科学管理,为客户提供一个舒适(温度、湿度、空气净化等)、便捷、节能、安全的环境。智能化建筑系统及其子系统是一个开放的系统,并备有符合标准的通信协议接口,为系统不断升级兼容创造了条件。这个庞大的系统包括几个子系统,具有几个基本的功能。
1、科技应用安全监控功能。计算机应用技术在建筑安全监控设备方面可以同其他的安全设备联动使用,比如门禁系统,当发现有人非正常进入建筑物内部时,系统就会发出警示,提醒安保人员到现场处理等。当然对重要部位的监控警示, 可以直接与110 报警系统联动。
2、消防灭火报警监控功能。现在智能型建筑都有烟火探测传感器以及自动喷水装置,也就是当烟火探测传感器探测到“烟火”指标超过一定程度时,就自动将信息传给控制中心(包括位置、烟火指标等信息),并自动进行报警,必要时还会开启自动喷淋阀门(消防栓),进行自动灭火。当然这里还有一些系统会联动,比如事故照明电源等监视系统、逃生系统(应急疏散指示路标和路灯开启帮助被困人员离开现场)。
3、实施集中监控功能。公共设施是关系到整个建筑的安全问题,其中一些设备包括:A.配电中心的变压器、配电箱、公共设施照明电源、电梯电源、锅炉房电源、水泵电源等设施进行必要的监控;B.对给水系统、排水系统和卫生系统的设备也要进行有效的监控;C. 取暖、通风和空调等设备运行状况的有效监控;D.对电梯的运行情况、锅炉的运行状况以及公用饮水设备的运行状况进行有效的监控;E.对出入停车场或车库的车辆人员自动管理系统运行情况的监控。
(二)多系统集成化建筑的结构
集成化建筑结构由多个系统组成,结构平台作为系统的总管理端, 负责整个建筑系统的信息收集和处理,对计算机技术应用中处理的结构之间应有控制和决策方式。运用计算机科学技术将建筑物智能化进行系统设计展现出科技应有的特征,对总体的设计结构综合信息管理,形成有效的建筑系统之间信息的协调工作。对建筑的方案设计和分布计算技术应用系统做出软件方面的支持,使其能够灵活地在计算机技术应用方面作出合理的分布使用。在智能化建筑中计算机系统中对技术的运用应协调配合,实现共同的功能分配需要。
(三)计算机技术系统管理智能化建筑
智能化建筑中存在组织模式上的差异,早期的数据应用技术已经不符合现代化建设的需求,要求更新数据库的组织信息形式,保障信息资源结构的完善性。运用计算机科学技术设计出符合智能化建筑的特征,进行总体的信息系统管理和协调。根据计算机应用技术系统管理对数据和程序之间起到相互调节作用,用对等关系将智能化建筑中各方面内容结合。
二、系统集成化模型管理的应用
(一)系统集成技术原理
1、协议转换器解决了网络匹配问题,可以任意把新系统集成到原有的系统中。
2、为解决软件开发与硬件厂商的矛盾,也就是软件操作系统和设备控制系统的矛盾,OPC 标准应运而生,可以完成系统的集成,而且可以进行软、硬件数据读取和录入,并且使各个设备互联互通,提高了系统的开放度和可互操作性。
(二)智能化建筑的关键技术
说到智能化建筑的关键技术离不开数据通信技术、计算机技术、图像处理显示技术以及自动化控制技术。
(三)多系统集成化模型管理应用
对于每个智能化建筑的多系统集成模型都存在一定的差异,也就是信息的组织模式都或多或少地存在着差异。我们将集成平台分为三层分平台:首先就是数据通信,做到互通,也就是标准接口和子系统之间的任务交换;第二层就是分析控制;第三层就是协助决策层。接下来就是各个子系统,各个子系统是实现集成平台和整日模型的一个重要环节。按照智能化建筑5A 组成要求,共有包括数据通信设备、保安监控、办公、通讯联络以及火灾隐患应急预警自动操系统接口在内的五大自动化系统接接口类型,并通过集成平台实现各个子系统之间文件、程序、数据信息的调用以及对等交换。
三、计算机技术与通讯监控系统的应用
1、现场监控单元系统。简单地说就是起到上情下达,下情上传的作用,以达到智能化调节现场环境的目的。
2、区域性监控中心系统。“区域性的监控中心”就是一个中转站,是一个进入智能化、远程化的起始点。它是通过接口接收到控制单元传来的信息,依据标准条件设置数据,对当前信息进行甄别,并对数据进项保存、统计、分析,然后将结果反馈给集中化监控中心。
3、集中化监控中心系统。集中监控中心通过相同的访问来获取相应的区域监控中心反馈数据信息,其形式以文本、图像或声音等进行人机交互,将监控实际对象状态信息和紧急数据真实反映出来,并对分析各种参数进行保存。由另一个访问接口将分析结果反馈给区域监控中心,来发出控制指令,以实现控制目标的所有设备,并根据需求生成各种报告存档。集中监控中心系统的建设来促进整个监控系统的集中控制管理,并实现智能建筑控制中心实现自动化操作、管理和控制,以改善所有设备的可靠性和安全性,全面促进智能建筑自动化和集成的水平和程度。
4、计算机技术监控终端。要完成计算机技术在智能建筑通信监视应用程序任务,自然离不开先进的监控终端设备,这些监控终端设备包括智能开关、显示屏、电源以及包括温度计、湿度计在内的环境监测设备、温度、湿度控制设备―――空调、通风设备以及控制设备等监控终端。
结束语
计算机科学与技术的广泛应用使得智能化建筑各个系统内涵和外延都得到更好的实现和发展, 随着我国经济的快速发展以及国力的增强, 为城市化的建设起着关键的推进作用, 为智能建筑的发展建设作出重要的保障。
参考文献
[1]潘俊强. 智能化建筑中的计算机科学与技术应用[J]. 信息安全与技术,2014,(06).
关键词:智能化;可移动;密集烤房;应用效果
中图分类号:TS44+1文献标识号:A文章编号:1001-4942(2014)05-0052-03
近年来,密集式烤房以其装烟量大等诸多优点,在烟叶烘烤集约化发展、减轻劳动强度、降低烟叶烘烤成本、提高烘烤质量等方面取得一定成效,在全国烟区得到广泛推广和应用[1~6]。
密集烤房在临沂烟区推广应用比例达到100%。但烟叶生产受连作影响较大,需要进行轮作换茬和布局调整。随着植烟区域的转移,原来建造的密集烤房无法随之搬迁,需要再新建密集烤房,造成了资金和土地的重复投入和浪费。为提高烤房设备利用率,集装箱可移动密集烤房和聚氨酯板可移动密集烤房研发顺应而生,前者以废弃恒温集装箱改造而成,可整体移动;后者由聚氨酯保温板和岩棉复合板组合设计而成,可自由组装拆卸。本研究通过设计与普通密集烤房对照,验证两种智能化可移动密集烤房在保温和升温性能、降低烟叶烘烤成本、提高烟叶烘烤质量等方面的先进性。
1材料与方法
1.1试验材料与地点
供试烤烟品种为NC89;试验地点为山东省沂水县富官庄烘烤科技园。
1.2试验设计
设3种不同类型烤房。
烤房A:气流下降式集装箱可移动密集烤房。装烟室长10.2 m、宽2.42 m、高2.88 m;加热室安装在集装箱一侧,长1.5 m,具有可拆卸、可移动等特点。
烤房B:气流下降式聚氨酯板可移动密集烤房。装烟室和烤房屋面板采用聚氨酯保温板,加热室的左右墙和前墙采用岩棉复合板。烤房规格9.5 m×2.88 m×3.5 m,装烟室长8 m,可自由组装、拆卸。
烤房C:气流下降式普通密集烤房。烤房规格9.5 m×2.88 m×3.5 m,装烟室长8 m。
1.3试验方法
1.3.1烤房风速对比使用多功能数字微风仪测定风速。空载时检测2~3次,取平均值;烘烤过程中,装烟室内温度37~38℃(无冷空气进入,仅有内循环)和44~45℃(有冷空气进入和湿热空气排出)时,在底层距叶尖1 cm处测量。
收稿日期:2014-01-15
基金项目:山东省烟草专卖局(公司)项目“智能化可移动密集烤房及配套技术研究与推广”(鲁烟科[2013] 11号)
作者简介:谭效磊(1985-),男,助理农艺师,硕士研究生,主要从事烟叶烘烤调制与加工。E-mail:
[8]Ophir R,Pang X Q,Halaly T,et al. Gene-expression profiling of grape bud response to two alternative dormancy-release stimuli expose possible links between impaired mitochondrial activity,hypoxia,ethylene-ABA interplay and cell enlargement [J]. Plant Molecular Biology,2009,71(4-5):403-423.
[9]Halaly T,Pang X,Batlkoff T,et al. Similar mechanisms might be triggered by alternative external stimuli that induce dormancy release in grape buds [J]. Planta, 2008,228(1):79-88.
[10]Miller C O. Cytokinin inhibition of respiration in mitochondria from six plant species [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1980, 77(8):4731-4735.1.3.2烤房温湿度均衡性对比烟叶烘烤过程中,烤房上棚、下棚、前窗、后窗均挂温度计,38℃、46℃、68℃测定温湿度,与自控仪设定温湿度对比,测定烤房的控温稳温效果。
1.3.3烘烤试验在三种类型烤房中装入部位相同(中部叶)且成熟度、烟叶素质基本一致的烟叶,每个烤房选取有整体代表性12竿放烤房中部,烘烤结束后,比较三种类型烤房烘烤成本、烤后烟叶质量和均价等指标。
2结果与分析
2.1烤房空载及烘烤过程中风速测定
风速决定着烤房内热量传递速度、分布状况、排湿性能、平面与垂直温度差异等,是评定烤房性能的重要指标[7]。从表1可以看出,烤房空载、变黄期(37~38℃)、定色期(44~45℃),烤房A、B风速均大于C烤房,且烤房A、B左右侧风速差值小于C烤房,说明A、B烤房密集性能好,无通风透气现象,烘烤过程中有利于排湿和保持温湿度均匀一致。
风速测试结果(m/s)
烘烤时期1速度1项目1处理A1B1C烤房空载1高速1热风进风口右侧18.0117.6517.4911热风进风口左侧17.9517.7317.311低速1热风进风口右侧15.4315.3215.0611热风进风口左侧15.3615.5014.82 变黄期1高速1烤房门底层右侧12.1011.8111.64(37~38℃)11烤房门底层左侧12.0411.9211.51定色期1高速1烤房门底层右侧11.6311.4211.28(44~45℃)11烤房门底层左侧11.5611.5111.11
2.2烤房温湿度分布及控制效果
从表2可以看出,烤房A在各个温湿度点波动范围在0~1/0~0.5,差值平均为0.57/0.29;烤房B在各个温湿度点波动范围在0.1~1.1/0~0.7,差值平均为0.48/0.29;烤房C在各个温湿度点波动范围在0~2.1/0.1~1.8,差值平均为0.74/0.94。综合比较分析,A、B烤房内温湿度分布比较均匀,平面温差和垂直温差都比较小,温湿度控制精准度较高,控温控湿效果比较好;C烤房平面温差和垂直温差相对较大,温湿度控制精度一般,温湿度波动比较大,控温控湿效果相对较差。
2.3烘烤成本比较
由表3可以看出,平均每千克干烟耗煤量A、B烤房比C烤房分别降低0.18、0.26 kg。主要原因是烤房A、B保温性能较好,烘烤过程中可有效减少热能损失;在烘烤用电方面,三种烤房每千克干烟耗电量相同。综合考虑耗煤耗电,A、B两烤房比C烤房平均每千克干烟节约烘烤成本0.14、0.21 元,节约烘烤成本效果明显。
2.4烤后原烟经济性状比较
由表4可以看出,A、B烤房与C烤房相比,上等烟比例、橘黄烟比例偏高,微带青、杂色烟比例偏低,烟叶收购均价偏高,且差异显著(P
2.5烤后原烟化学成分比较
优质烟叶各内在品质的最适含量为:还原糖20%;总糖25%;总植物碱2.5%;总氮2.5%;烟叶含钾量越高,燃烧性越好;少量的氯对烟叶质量是必需的,大量的氯则降低烟叶的持火性[8]。由表5可以看出,还原糖、总糖、钾各处理之间的差异不显著,总植物碱、总氮、氯 A、B与C处理之间差异显著,表明A、B烤房烤后烟叶还原糖、总糖、总植物碱、总氮、钾、氯含量相对协调,烤后烟叶质量较好。
3小结与讨论
研究结果表明,与普通烤房相比,两种可移动密集烤房密封性能好,无通风透气现象;温湿度控制精准度较高;能有效降低烟叶烘烤成本;能有效提高烤后烟叶内外观质量,有效防止了烟叶烤青挂灰现象发生[9];体现出了提质增效、减工降本的优势。
本研究在前期研究[10~12]基础上,研制出的两种智能化可移动密集烤房具有可移动性强、节约能源、不破坏耕地、转运方便等特点,有效解决了由于烟田布局调整和烟区转移带来的密集烤房重复建设和闲置之间的矛盾,提高了烤房利用率,节约了建造成本和对耕地的破坏,适应了现代烟草农业的要求。
集装箱可移动密集烤房和聚氨酯板可移动密集烤房的应用,为密集烤房建设提供了一种新型材料。今后,应在实践的基础上,根据两种类型密集烤房的特点,结合密集烘烤机理的研究进展,确定相应的关键烘烤参数,优化和完善烘烤工艺,更进一步提高烤后烟叶质量,增加烟农收入[13]。
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收稿日期:2014-02-24
关键词:智能旅游 360全景 旅游建筑
当前,智能旅游在旅游业广为流行。所谓智能旅游就是系统化地整合和深度开发激活旅游物理资源和信息资源,通过采用互联网、云计算、高端通信网络、高性能信息处理、智能数据挖掘等技术,进而在产业发展、旅游体验、行政管理等方面进行应用,使之服务于公众、企业、政府等,是一种面向未来的、全新的旅游形态。智能旅游就是最大限度地激励产业创新、促进产业结构改造和升级,其基础是通信和信息技术,中心是游客互动体验,保障是一体化的行业信息管理。通俗讲智能旅游,就是借助便携式的终端网络设备,通过采用移动云计算、互联网等新技术,熟悉感知旅游相关信息,进而对旅游计划作出及时调整和安排。
1 秦皇岛旅游业概述
作为河北省旅游业发展的排头兵,秦皇岛市是河北省唯一的被确定为“国家旅游综合改革试点”和“国家智慧旅游试点城市”。秦皇岛市委市政府非常重视旅游服务的人性化和旅游管理的精细化,注重旅游产业结构的转型和水平的提升。此次把智慧旅游项目纳入智慧城市建设的优先发展内容,与平安城市、智慧交通、智慧医疗一起建设,协调联动,将使秦皇岛智慧旅游的建设水平一跃进入全国领先行列。秦皇岛市北戴河区作为智能旅游发展的先驱地区,今年暑期这里将实现免费WiFi覆盖,游客通过智能手机下载智慧旅游客户端,就可以实现对宾馆、景区的信息查询、全景图像预览和在线预订等多种服务。
秦皇岛是旅游强市也是旅游老城市,特别是享誉古今中外的北戴河地区,受海洋气候的影响,夏无酷暑,冬无严寒,常年保持一级大气质量,没有污染,没有噪音,城市森林覆盖率54%,人均绿地630平方米。这里气候宜人,二十里长、曲折平坦的沙质海滩,沙软潮平,背靠树木葱郁的联峰山,自然环境优美。而实现智慧旅游的必要条件就是拥有云计算、物联网/泛在网,以及移动通信/移动互联网,秦皇岛已经具备了这些条件,可以说秦皇岛已经进入了智慧旅游的建设阶段。长久以来,秦皇岛市及北戴河区政府北戴河区统一考虑建筑风格、统一进行街景改造、统一进行立面亮化。并致力于旅游概念的宣传,已经将北戴河跻身于国家第一批智能化旅游试点城市之列,正以积极的姿态、认真的态度努力发展旅游产业。对于开发旅游建筑,需要从进出入的方便性、交通的便利性、场景的观赏性、休闲内容与居住环境的互融等多个方面进行考虑,对于设计游憩方式中的一些理念与技术可以在旅游建筑中进行运用;在开发旅游建筑中情境设计、体验设计、娱乐化设计等,都有十分重要的借鉴意义;另外,旅游中的盈利模式、增加游客的数量、延长游客滞留时间、提高游客消费水平等对于旅游建筑的开发都有借鉴的价值和意义。
2 智慧旅游的功能
智慧旅游从游客的角度出发,其自身的功能涉及导航、导游、导览和导购四个方面。
2.1 开始位置服务――导航 通过在旅游信息中融入位置服务(LBS)的功能,游客通过智慧旅游可以随时随地清楚自己所处的具置。GPS导航、基站定位、WiFi定位、RFID定位以及地标定位等,是实现位置导航比较常用的方法,并且,随着科技的不断进步与发展,图象识别定位将会在不远的未来得以实现。在上述常用的定位方法中,通过借助GPS导航、RFID定位都能够对游客的具置进行精确的定位。但是,在现实中应用RFID进行定位还存在一定的困难,因为它要布设多种识别器,并且在手机等移动终端上安装RFID芯片。而GPS进行定位实现起来比较简单,而且比较容易。对于普通的智能手机上都配有GPS导航模块,笔记本电脑、上网本和平板电脑等借助外接的蓝牙、USB接口等与GPS导航模块进行连接,进而具备导航功能。在电脑中接入GPS导航模块,将互联网和GPS导航进行结合,实现移动互联网导航的功能。
智慧旅游是在同一个界面上整合导航和互联网资源,其中互联网提供地图功能,而不必将地图存储在终端设备上,无须更新地图等。通过GPS对位置进行精确定位后,互联网会主动地弹出交通拥堵状况、交通管制、交通事故、限行、停车场及车位状况等最新信息,并且借助互联网可以查询其他的相关信息等。在运动的汽车上,借助联网的计算机,通过内置或外接的GPS设备或模块,完成导航功能,在一个界面上同时显示位置信息、地图信息和网络信息等。各种信息随着位置的变化也在及时地更新,智慧旅游的直接、主动、及时和方便的特征得到了充分的体现。
2.2 初步了解周边信息――导游 通过导航对位置进行确定的同时,对周边旅游景点的级别和主要描述,酒店的星级、价格范围、剩余房间数,以及附近餐馆的口味、人均消费水平、优惠等信息,会在网页和地图上主动显示。
在非导航状态下,借助智慧旅游还能对周边任意位置的信息进行查询,并且可以在地图上看到显示的相关信息等。通过拖动地图窗口的大小可以调节周边的范围大小,根据自己的兴趣、爱好等对行走路线进行规划等。
2.3 深入了解周边信息――导览 通过智慧旅游,对景点、酒店、餐馆、娱乐等进行,随时、随地地获取相关兴趣点的详细信息,以及相应的评价等,进而对兴趣点进行深入详细的了解,为游客提供一个选择的机会。
从某种意义上说,智慧旅游的导览功能与导游的功能相类似。而在我国许多旅游景点都有明文规定禁止导游员高声讲解等,这种情况下数字导览设备充分展示了自身独特的优势,但是,要使用这种数字设备游客必须向有关组织进行租借。智慧旅游的导览功能就像是一个免费的私人导游,但是在信息方面要远远超过导游员,进而手机/平板电脑完成了对数字导览设备的取代。
通过将虚拟旅行模块嵌入到智慧旅游的导览功能中,通过编辑栏输入起点和终点的位置,并进行提交,系统便会提示最佳路线建议,并附加旅游沿途的景点、酒店、餐馆等信息。如果游客确定了某条出行的线路,便可以将相关的信息资料进行打印,或将其储存移动设备中,以便随时调用。
2.4 等着享受――导购 借助智慧旅游,通过在线对相关的信息进行了研究和分析,自己需要的东西已经十分明确,那么客房、票务等就可以在网页上自己感兴趣的对象旁点击“预订”按钮,实现了在线直接预订。借助预订模块,可以对不同档次、数量的对象进行预订。
游客通过利用移动互联网,游客可以随时随地完成对餐饮、娱乐、休闲等事项的预订。借助网络便捷的支付系统,在不浪费时间和精力的情况下,可以随时随地制定或者调整下一步的旅游路线,对于一些漂亮的景点和活动也不会错过。此时,智慧旅游就像一个如久未谋面的老朋友,甚至土生土长的本地人,对当地的情况那么熟悉。
3 360全景的特点
全景是对周围的景象通过某种几何关系以平面图片的形式进行映射,通过全景播放器进行处理进而形成三维的全景。而360全景就是将实景以360度全方位图像的形式给人以立体的感觉,360图像的特点是:①全:在360度球型范围内将所有景致进行全方位的展示,通过鼠标拖动的方式可以从不同的角度对场景进行观看。②景:通过拼合的方式对照片进行处理,对场景的真实性进行最大限度的保留。③360:通过特殊的软件对场景进行处理之后得到的360全景,给人以立体的空间感觉。
4 结论
在秦皇岛市全力建设“国家旅游综合改革试点”和“国家智慧旅游试点城市”的时候,360度智能旅游可视化导览系统很好地展示了建设成果,也作为智能旅游的一部分融入到建设系统中去。从北戴河建筑风格与智能旅游的层面分析、分析智能化旅游成功创意,研究北戴河智能旅游发展的可行性及高清360度全景展示技术在智能化旅游中的应用等方面进行全方位的研究和探索,弥补了目前全景系统在秦皇岛文化旅游研究方面空白。
参考文献:
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