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——题记
春天的花儿,夏天的花儿,秋天的花儿,冬天的花儿。
春天,地上,百花开放。春天,空气,带着芬芳。夏天,树上,花儿争艳。夏天,空气,伴着清香。秋天,空中,花儿飘落。秋天,空气,花香陪伴。冬天,忮头,花儿点睛。冬天,空气,淡淡香气。春夏秋冬,空气中都带着花香,轻轻的吸一口气,那花香,真是令人难望,那花香,真是…………虽然每个季节的花儿都不会持久的生气勃勃,但是每个季节都可以看见不同的花儿。虽然每个季节的花儿都不会持久的香气仆人,但是只要等待,总会有重新开放的一天。
春天的草儿,夏天的草儿,秋天的草儿,冬天的草儿。
春天,草儿发出新芽,嫩嫩的,就像刚睡醒的孩子。夏天,草儿渐渐成长,很强壮,就像在上体育课的孩子。秋天,草儿慢慢枯萎,就像累了的孩子。冬天,草儿穿上黄色的“新衣裳”,就像进入美梦的孩子。春夏秋冬,草儿从发芽到枯萎。从弱小到强壮,从强壮又回到了弱小。虽然嫩嫩的草儿变成了枯萎的草儿,但是只要等待,总有一天又会重新长出嫩芽。
苦苦的等待,默默的等待,安静的等待,生气的等待。
苦苦的等待,每一次等待,心中总是苦苦涩涩的,可是即使苦涩,也无人可以感觉到你的苦。默默的等待,每一次等待,总是默默的等待,可是这样,还是无人知道,你心中的无奈。安静的等待,安安静静的去等待,无论谁打扰,也无动于衷,总是安安静静的,可是这样,谁可以理解你,你心中的愤怒。生气的等待,等待了很久,可是还不见有来的任何物体和任何人,没有人理你,你只好心中默默的生气,仍旧不可发泄出来。
等待,真的使人很苦很苦。等待,真的需要默默的去面对。等待,真的需要一个安静的心态。等待,真的使人很生气。等待,为什么要等待。。。
什么都需要等待,花儿,虽然春夏秋冬都可以看见,但是要再次看见春天的夏天的秋天的或者是冬天的花儿,都需要等待,如若不等待,就看不见,即使时间过去,还是要等待。什么都需要等待,草儿,虽然也是春夏秋冬都可以看见,但是如若想看见嫩芽强壮的草儿即将枯萎的草儿或者是已经枯萎的草儿,也都需要等待。
等待,为什么要出现在生活的字典中。等待,为什么不可以在生活的字典中消失。等待,为什么不可以被我们遗忘,永远的遗忘。等待,为什么不可以像时间般的过去,使我们忘记它,忘记等待是什么滋味,忘记等待有什么意义,忘记等待过后的心情,忘记等待过后的滋味,忘记等待过后的心情,忘记等待,永远的忘记。
如若等待被我们忘记,世界就不会再等待,世界就不再需要等待。不过,如若等待被我们忘记,世界也就没有也意义。究竟等待是好是坏,还是像人类有双重性格一般,它也有好的一面,它还有一面的坏的。
一切,好象一开始就决定要等待...
等待,是不是真的需要呢?
关键词: 高等代数 解析几何 合并教学
高等代数与解析几何是数学专业两门非常重要的基础课,1997年以前,大多数学校分开设课,随着高等教育教学改革的不断深入,近年来部分学校在教学上已有将两者融为一体的思路与做法。我们结合教学实践,浅议这种合并的必要性,并列举它们相互渗透的一些实例。
1.高等代数与解析几何合并授课的必要性
高等代数与解析几何是数学专业学生必修的两门基础课,按照教学计划的要求,一般院校都在大一的第一学期与数学分析一起同时开设,由于这两门课程都体系完备,授课教师在教学时经常是各自用各自的方法,很少想到互用,因而这两门课程往往被学生理解为数学的两个不同分支。实际上,高等代数中很多概念和方法都来源于二、三维几何空间,而解析几何研究的就是二维和三维空间中的几何问题,处理问题的工具就是代数方法,因此这两门课程之间有着密切的联系。它们之间的关系可归纳为“代数为几何提供研究方法,几何为代数提供直观背景”[1]。
高等代数与解析几何分开授课,首先由于两门课程中有许多交叉和重叠的内容,单独授课必然会出现有些内容重复上的情况,这样就浪费了宝贵的课时;其次,在讲授高等代数的某些抽象理论时,由于几何背景的缺乏,学生往往感到高度抽象,从而产生惧怕心理,不利于教学的正常开展;最后,在解析几何的教学中经常要用到高等代数中的一些知识,但由于高等代数教学进度的滞后性,迫使在解析几何课程中要花大量的时间来讲授以后在高等代数中要讲授的内容,从而影响解析几何教学任务的完成。将两门课程合并教学,不仅可以精简教学内容,节省很多宝贵的课时,而且一方面在讲授高等代数的一些抽象理论时,可以通过引入几何背景来帮助消除高等代数的抽象性,使得所学知识便于接受。另一方面应用高等代数知识来解决解析几何问题,可以让学生体会高等代数应用的广泛性,从而激发学习兴趣,提高学习效率。
2.在教学中实现两者融合的实践
虽然我校目前还没有将高等代数与解析几何两门课程合并授课,但在具体的教学中,我们已经开始注重它们之间的相互作用,充分重视这种“数”、“形”之间的相辅相成和相互交融。下面以实例说明它们之间的密切联系。
2.1几何为代数提供直观背景
2.1.1行列式的几何意义
行列式是高等代数中接触到的第一个抽象性概念,初学者往往对繁杂的计算公式产生了恐惧,对学好高等代数缺乏信心,不利于课程教学的开展。为弥补这些不足,在教学中给出行列式的几何背景将大有裨益。
从几何观点来看,二阶行列式a aa a是平面上以向量α=aa,α=aa为邻边的平行四边形的有向面积:当这个平行四边形是由α逆时针旋转到α得到时,面积为正;当这个平行四边形是由α顺时针旋转到α得到时,面积为负。类似的,三阶行列式的值就是三个向量在三维空间中张成的平行六面体的有向体积:当α,α,α构成右手系时,体积为正;当α,α,α构成左手系时,体积为负。这样学生就能感觉到行列式是一个看得见、摸得着的数。同时启发学生:我们可以把n阶行列式定义为n个n维向量张成的平行多面体的有向体积。借助这个直观的定义,对行列式7条性质的理解也就容易得多。
2.1.2Schmidt正交化过程的几何解释
Schmidt正交化过程是欧式空间中求标准正交基的一种常规方法,公式非常复杂,不易掌握。下面结合二、三维空间中的几何直观,给出Schmidt正交化产生的思维过程。
这一过程在R中的体现是:由两个不共线的向量(线性无关)α,α得到两个相互垂直(正交)的向量β,β,下面通过直观图(图1)来展示正交化的过程:
β=α,β==α-=α-Prjαα.而Prjαα=,从而β=α-α=α-β.
R空间中Schmidt正交化过程是:由三个不共面的向量组(线性无关)α,α,α得到三个两两相互正交(垂直)的向量组β,β,β,如图2所示,α=,α=,α=,则
β=α=,β==-=α-α=α-β,
是在L(β,β)面上的正交投影,则=β+β,从而
β==-=α-β-β.
以此类推,可以推导出n维欧式空间中的Schmidt正交化公式,而不需要机械地去记忆。
2.2代数为几何提供研究方法
解析几何是利用高等代数为基本工具来研究平面、直线、曲面及曲线的图形和性质为主的一门数学课程。平面、直线、曲面、曲线方程的建立与求解,点、线、面的位置关系的处理,二次曲面的分类等都是用代数方法来研究的。下面以二次曲面的分类问题为例进行说明。
例:化3x+4xy+2z=1为标准方程,并指出它是何种曲面[5]。
解:设方程左边二次型对应的对称阵为A,显然,A=3 2 02 0 00 0 2,
它的特征值为λ=4,λ=2,λ=1,由二次型的标准形就可得出标准方程为+-=1.
因此,该曲面为单叶双曲面。
3.结语
高等代数与解析几何两门课程合并授课,并不是对它们进行简单的知识合并,而是要将它们的灵魂进行结合,使得代数之中有几何的背景,几何之中有代数的思想,两者成为一个完美的结合体。这项教学改革刚刚开始,还有很多问题有待解决,这就需要我们广大数学工作者集思广益,共同努力来搭建这两者之间的桥梁。
参考文献:
[1]陈志杰.高等代数与解析几何[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2]杨德贵.高等代数与解析几何一体化教学改革的探索[J].贵州师范大学学报,2005,23,(4):97-101.
[3]郭昀.高等代数与解析几何课程合并的可行性分析[J].曲靖师范学院学报,2003,(11):57-58.
[4]张敏.《高等代数》与《解析几何》合并设课的教学改革[J].吉林师范大学学报,2003,(4):117-118.
论文摘要:吉登斯认为,断裂性是现代性的首要特征。现代性的动力机制是时空分离、脱域机制和反思性监控。而现代性不断扩张的后果是把人类带入了一个充满不确定性的风险社会。通过社会运动的蓬勃兴起、后现代社会的制度设计以及生活政治的兴起等疗救策略,可以把现代社会的风险后果降低到最小程度,为人类建造一个更加美好的社会现实世界。
英国著名社会学家安东尼·吉登斯是当今社会科学界著名的思想家。吉登斯早期在批判经典社会学理论、结构功能主义和常人方法学等的基础上提出了结构化理论,试图化解社会学界普遍存在的结构与行动的“二元对立”。20世纪90年代之后,他转向对现代性的研究,考察了欧洲社会的进程,对现代性问题作出全面透彻的分析,为我们理解和适应现代社会提供了理论基础。
一、现代性及其断裂性
吉登斯指出,“现代性指社会生活或组织模式,大约在l7世纪出现在欧洲,并且在后来的岁月里,程度不同地在世界范围内产生着影响。”在吉登斯看来,尽管早期的经典社会学家马克思、迪尔凯姆、韦伯等都在一定程度上对现代性做出了有益的探索。但“到目前为止,由于这样和那样的具体原因,在整个社会科学中,人们对现代性的理解仍然极为肤浅”。于是“在20世纪与21世纪之交,作为社会学基本问题的现代性(其过去的发展和现时的制度形式)又重新出现了。社会学与现代制度出现之间的关联早已为人们所意识到,但我们直到今天才发现,这些关联不仅比以前所意识到的更为错综复杂,而且,对现代性本质的再思考必须与社会学分析的前提之重新建构并行展开方才有效”。因此,现代性问题自然就成了社会学话语中的核心议题。吉登斯指出,断裂性是现代性的首要特征,也就是说,现代社会与前现代社会是非连续性的。吉登斯认为现代时期的断裂是一种特殊的“断裂”(discontinuities):“我说的断裂,是指现代的社会制度在某些方面是独一无二的,其在形式上异于所有类型的传统秩序。”他提出现代性的这种断裂与前现代社会发展的各个阶段存在的断裂是完全相异的。
二现代性的风险后果
从现代性的后果来看,吉登斯认为,现代性是一种双重现象,现代性为人类创造数不胜数的享受安全和有成就的生活机会的同时,也有其阴暗的一面。吉登斯着重分析了现代性的黑暗面一具体表现为一个风险社会的来临。吉登斯指出,现代性是一种后传统秩序,由于现代性的特殊断裂的性质,人们面临的将是与前现代社会完全不同的风险。“在某些领域和生活方式内,现代性降低了总的风险性,但它也同时导入了一些先前时代所知之甚少或者全然无知的新的风险参量”。吉登斯用风险景象(riskprofile)来描述了以现代社会为特性的威胁和危险,并从制度性角度描述了现代社会的一些主要风险景象。
首先,在前现代社会中,人类生活由物质世界的种种危险所主宰。诸如传染病的流行,洪水、风暴、暴雨或大旱等自然灾害的影响。在现代社会中,由于现代性对知识制度性的反思性运用,自然环境由于人类知识体系的不断侵入而变成为人化环境。生态灾难成为现代人类社会面临的主要威胁,水资源短缺、荒漠化扩展、温室效应、臭氧层破坏、生物多样性减少等等生态污染已经直接威胁到人类的生存。“我们现在越来越多地面对各种类型的人为风险,即由于我们自己的知识和技术对自然界的影响而引起的风险。我们将会看到,当代社会面临的许多环境和健康威胁就是人为风险的例证,它们是我们干预自然的结果”。其次,传统社会中,人类尽管经常受到军阀、诸候之间军事暴力的威胁。但战争规模往往较小,波及范围仅局限于局部化地域。在现代性条件下,“战争的工业化”使战争的性质完全发生了转变。核战争成为对人类最真接和最可怕的威胁,虽然其可能性微乎其微,但一旦爆发,将使人类面i临灭顶之灾,甚至仅仅是常规武器的大规模冲突的后果也是毁灭性的。最后,在传统社会中,宗教渗透到社会生活的方方面面。宗教成为人类精神上种种苦难的避难所的同时,它们也会成为焦虑和精神忧郁的内在源泉。然而,在现代性条件下,伴随着世俗化的盛行和宗教与传统的重要性每况愈下,人类都面临着将现代性的反思性运用于自身而受到的个人无意义的威胁。吉登斯同时指出,全球经济体制的崩溃或极权超级大国的兴起等其它后果严重的风险,也是我们当代经验中同样不可避免的部分。现代性是一种风险文化,现代性几乎不可避免地使得社会自身的复杂性与不确定性不断增加,使人们处于风险之中。
现代性的后果同样涉及到社会中个人的生活领域,主要表现为对自我认同的影响和侵蚀。吉登斯指出,“由于现代制度的导入所引起的日常社会生活的嬗变,从而与个体生活进而也与自我以一种直接的方式交织在一起。”现代性不仅改变了我们的日常生活,而且影响到自我生活中哪怕是最细微的方面,使自我更加经受着各种各样的独特的紧张和艰辛。
三现代性的疗救策略:一种乐观主义的态度
吉登斯认为,在面对一个充满不确定性、丧失安全感的现代风险社会时,人类并非完全无能为力。我们至少通过三种策略把现代社会的风险后果降低到最小程度。
1.社会运动的兴起。社会运动是对现代性的阴暗面的积极的回应。吉登斯着重分析了四种社会运动并且认为它们为我们显露了可能的未来曙光。①劳工运动是斗争性的联盟,它的起源和活动领域都与资本主义的扩张有关。资本主义无限制的扩张以及资本主义本身作为一种阶级体系,最终会导致资源的枯竭、政治上的压迫和贫富两极分化等严重后果。而“人们通过劳工运动呼吁社会财富的重新分配和生活方式的变革,要求参与生产决策,要求劳动场所人性化。”劳工运动更是对抗全球资本主义经济增长崩溃的主要抗衡力量。②言论自由及民主运动起源于现代国家所实施的监督。尽管监督对于所有类型的社会组织都是不可或缺的,现代国家极端化的监督则容易造成极权主义的产生和增长。极权主义与暴力和恐怖紧密相联系,严重威胁着现代国家。“但是,我们必须总结说,极权统治的任一方面在所有现代国家都是一种威胁,即使威胁不同,方式不一。不管我们喜不喜欢,极权趋势都像工业化战争一样,是我们时代的鲜明特征。”而言论自由及民主运动的出现,会对极权主义有所抑制,使人民获得自己更多的权利和自由。民主运动不仅包括获得、保卫、扩展以及争取普遍政治参与的权利的运动,还包括民族主义运动的某些形式。③和平运动的斗争场所是控制暴力手段,包括军事的和警察的手段。
在核战争成为人类面临的最大威胁的现代社会,和平运动有着特殊的意义。尽管以非暴力的理念安排人类事务由来已久,但在核战争给人类带来毁灭性灾难的现代社会,和平运动显得更加紧迫,被赋予前所未有的战略性内容。和平运动的理念是在人类活动中应该摒弃有组织地使用暴力。④生态运动关注人化环境,争取达到科技人性化以及科技的人道主义使用。快速、高度的工业化为人类带来了幸福生活的同时,也早就了人造环境以及人类必须面对的迫在眉睫的生态灾难。生态运动对新的科技和其带来的发展产生了质疑,呼吁人们关注对大自然的保护、遏制无限度的经济发展以及科技的人道化。“生态运动一般可能存在一个‘先后看’的取向,因为它们也许意在恢复前现代社会对自然界的态度。”
吉登斯还提到其他一些最重要的社会运动:民族主义运动、女权运动、种族运动、宗教运动、学生运动和消费者运动。各种运动的相对重要性也会因为环境的不同而自然的有所不同。吉登斯认为,社会运动至为重要,它是人类通向未来美好社会的轮胎。“多数现代国家都或多或少的受到社会运动的影响,有的与既定的组织方式产生革命性的决裂,有的则通过进步的政治改革达到殊途同归的目的。”
2.后现代社会的制度设计。针对后现代主义理论家(包括利奥塔、德里达、福柯以及后来的鲍曼等)认为珂代性已经终结,西方社会已经进入了后现代社会的观点,吉登斯提出我们正处于晚期或高度现代性。“我们实际上并没有迈进一个所谓的后现代性时期,而是进入这样一个阶段,在其中现代性的后果比以前任何一个时期都更加激进化更加普遍化了”。尽管吉登斯认为我们生活在一个高度现代性的时期,但他同时认为存在着种种重要的制度性倾向表明后现代的秩序是能够实现的。吉登斯认为,后现代性是一种脱离或超越了现代性的新的社会秩序和社会制度,并沿着现代性的四个维度勾画出一幅后现代秩序的轮廓。①超越匮乏性体系。超越匮乏秩序将包括对社会生活方式颇有意义的改造(社会化的经济组织、协调化的全球秩序、对战争的超越、关注生态的体系)。在其中,对经济持续增长的期望将不得不有所调整,重新分配全球财富的呼声也将日趋高涨。②多层次的民主参与。民主参与的新形式将崭露头角。例如,它们可能采取这样或那样的形式,促进在车间、地方性协会、媒介组织以及各种类型的跨国组织中的民主参与程度。③非军事化。设想一个完全没有战争的世界无疑是乌托邦,但在现实中它却决非毫无根据。在国家间的边界大多已经界定和民族国家事实上覆盖了整个地球的每一寸土地的情况下,领土扩张已失去曾经有过的意义。
另外,全球范围内越来越明显的相互依赖,拓宽了这样的一些领域,在其中,所有的国家都有着相似的利益。④技术的人道化。给人类带来严重生态危机的不仅是技术的外部影响,而且也包括无限制的科技发展的逻辑。因此,道德问题不可置疑的被引入人类与人造环境之中。总之,对吉登斯而言,后现代性是超越了现代性消极后果的美好社会制度。
【关键词】城市景观照明;路灯照明;节能;灯具节能;多智能体控制系统
中图分类号:TE08文献标识码: A
城市景观照明是城市公共设施建设中不可或缺的重要组成部分,对于完善城市基本功能、改善城市环境等具有重要作用,但在城市景观照明的设计和建设过程中也出现了追求高亮度、高密度、超豪华等问题,这样不仅浪费了大量能源,增加了城市基本照明工程的材料消耗以及日常维护的开支,同时也造成了一定的光污染。为此,笔者对城市景观照明节能技术进行了探讨,以便为科学合理地利用城市景观照明提供参考。
一、城市景观照明节能技术的主要内容
制定城市景观照明专项规划在城市景观照明的设计中,要严格执行国家建设部颁布布的各项标准,坚持经济性与实用性相结合,以节约用电、保护环境为基本原则;坚持城市景观照明建设与当地经济水平相适应的基本原则;坚持科学设计、严格审查、重点工程设计论证的基本原则。近几年来,国家建设部、发改委明确提出各城市要做好城市景观照明专项规划。具体而言,就是根据城市总体规划及城市地貌、特点,确定不同区域、不同道路、不同建筑等功能照明、景观照明等级,并严格控制城市景观照明的重点区域、分布范围、照度标准和能耗密度等。
二、路灯节能技术发展主要特点及主要方式
路灯是城市照明工程的主要组成部分,在夜晚,路灯的照明起到非常重要的作用。但是路灯在起着重要作用的同时,也在消耗着大量的能源。路灯节能的基本思路是在维持适当的照度时,尽量降低能耗。目前在国内外,关于路灯节能技术的研究很多,如传统的可控硅斩波、智能降压-调压、分布式控制系统、分档调光、分时调光灯等。
1照明节能技术的发展具有以下特点:
在传统路灯器件上增加电路元件,提高功率器件性能要求,如在镇流装置上,通过对镇流器技术改进来提高照明设备的功率因数;增加路灯智能化控制设备,使路灯根据环境光照、时间、节气等,能够自动调节亮度。积极发展新能源,采用新型光源器件,提高发光效率,或是直接采用新能源供电的路灯如太阳能路灯,摆脱电网供电。
2 路灯主要的节能方式
节能的核心就是在保持合理照度的前提下在电压过高时降压供电,一般在后半夜由于路上行人车辆较少同时灯具如高压钠灯灯可以在低电压下运行,可以把过高的电网电压降到190V 进行供电,极大地节约了电能。目前国内照明节能主要的途径有三种:改进电路,在现有照明系统上增加器件提高发光效率;加装节能控制设备,合理调节照度;采用新型光源器件如节能型路灯、太阳能 LED 路灯等。
三、灯具和器具节能技术研究
1 照明灯具的选用
在城市景观照明的设计中并不是单纯以取消或减少光源来达到节能的目的,而是以尽可能少的能源来营造人们视觉所需的光环境。由于高压钠灯的光照效果最高,荧光灯和金属卤化物灯的光照效果次之,高压汞灯的光照效果较差,白炽灯的光照效果最差。因此,应尽可能减少白炽灯的使用,优先选用荧光灯,积极推广高效、长寿命的高压钠灯和金属卤化物灯以及LED光源。
在光源的技术开发上,日本科学家以提高光源的照度值及使用寿命为目标研发了新一代荧光灯,其特点是具有光效高 (是普通白炽灯照度的4倍)、寿命长 (理论使用寿命可达6×104h)、显色性能好(可近似显现物品在日照下所呈现的色彩)等特点。美国科学家则以低耗能为主要研究方向,研制了一种新型的电子光源,其具有耗电量少 (只有普通白炽灯的25%左右)、使用寿命长 (10年以上)等特点。该电子光源的奥秘在于光源内装有一只微型射频发生装置,发生器装置可以把电能传输给光源内的水银蒸汽团,然后再激发光源内壁的荧光涂层,使其发光。20世纪90年代,我国科学家使用稀土元素激活碱土铝酸盐或硅酸盐,自主开发出 “蓄光型自发光材料”,该材料白天吸收自然光并可以蓄存十多个小时之久,晚上即可自动发出储存光。因此,在城市景观照明项目设计中,应大力推广采用节电新光源、新技术、新设备,优先选择通过认证的高效照明产品,由此达到节能环保的目的。
高频无极灯路灯灯具 ―― 无极灯由高频发生器、耦合器和灯泡三部分组成,其工作原理是:将高频电磁场能量以感应方式耦合到灯泡内,使灯泡内的气体被击穿形成等离子体,等离子体受激原子返回基态时,辐射出254nm的紫外线,灯泡内荧光粉受到紫外线激发而发出可见光。
寿命长达6万小时以上,是白炽灯的60倍,节能灯的12倍,高压钠灯的4倍。电压在
185V-255V可正常工作。发光效率高,可达60Lm/W以上。比白炽灯节能70%以上,比高压汞灯、高压钠灯、金卤灯节能50%以上,具有极低的运行成本和维护成本。目前在许多城市新建的道路照明上开始采用。投资回报率高,使用年限长,经济效益明显。
大功率LED光源路灯灯具 ―― LED 作为路灯发光效率高,灯具反射损失低,目前白光 LED 的发光效率约为 80lm/W,较传统高压钠灯可以节电 50%~60%;不需高压,安全性高;安装维护简便;模块安装、无多余配线;不会造成光污染或浪费;长寿命,意味着不需要经常进行更换,维修费用低。在铺设成本、耗电成本及寿命方面均大大优于高压钠灯。不足的是照明角度偏小、不均匀,颜色显色指数偏低,光学、散热设计复杂。当前技术下的光通量还不够,光效太低,品质难以保证。另外,LED 路灯的价格过高,目前根据不同功率和安装高度,其价位在3000 元~5000 元/只,大面积推广应用有困难。
2 镇流器装置的使用
气体放电光源中的镇流器对城市景观照明的节能影响很大,如荧光灯的电感镇流器本身的功耗为灯体功率的20%~25%。事实证明,镇流器性能的好坏直接影响到光源的发光效率和使用寿命。对于一支40W荧光灯,使用电子式镇流器的耗电量是使用电感式镇流器的耗电量的八分之一。因此,在气体放电光源中应尽可能使用电子式镇流器。
四、城市照明控制系统节能技术研究
1 新技术发展
在城市景观照明系统中采用先进的控制技术,如遥控技术、报警技术、遥测技术、遥调技术、GPS卫星校时技术、GPS地理管理技术、远程Web查询技术、远程抄表技术等,同时对其进行科学有效地管理。例如,通过卫星测定城市上空的云层厚度和空气指数以及城市道路与景观中人流与车流指数来设定并控制光源的照度值,从而达到节约能源的目的。
2 多智能体照明节能控制系统
多智能体分布式智能路灯节能控制系统可实现对每一盏路灯照度的自动控制,通过以路灯节点控制器为基础,区域路灯控制终端以及监控中心共同构成的多智能体协调控制,将路灯的监控和节能结合起来, 实现对路灯的遥测、遥信、遥调、遥视功能;通过多智能体间的协同通信,依据路灯周边环境亮度的统计数据对路灯进行开/关灯控制及照度调节,有效优化城市道路照明,降低了不合理的电能损耗,达到了良好的节能效果。
2.1 总体设计方案
此路灯控制系统是建立在多智能体系统组织架构基础上的。 系统的组织结构可以是完全自治的平等式结构,也可是具有主从关系的层次式结构。 不同的组织结构行为方式不同,对应的系统性能也不相同。 在层次式结构中,系统成员只需保存下一级成员的相关信息,适合紧密协调的工作方式,而且在这种结构下,可减少智能体间的非必要通信,从而降低系统的复杂性。 依据道路照明的需求特点,本系统采用层次式结构,由路灯节点控制器、区域控制终端以及城市路灯监控中心三层结构组成,如图 1 所示。
图1 控制系统架构
基于多智能体技术的智能路灯节能控制系统以单个路灯节点控制器为基础,根据道路分布特点划分不同控制片区,每个片区设立区域路灯控制终端。 在同一片区域下,即同一区域路灯控制终端下,所有节点控制器都是平等关系,各路灯节点控制器的活动都是自治独立的,对路灯具有实时控制能力,可根据现场环境照度实现灵活、有效的单灯控制,保证每盏灯电压稳定,同时能跟同一片区域内的路灯节点彼此通信、协作,将自身的数据信息发送给区域
控制终端。 区域路灯控制终端作为一个区域路灯的控制和管理单元,通过无线、有线或电力线载波等多种方式与区域内每一节点控制器通信,负责整片区域的统筹控制,同时与其他区域路灯控制终端通过GPRS 网络互相通信,以协调区域间的道路照明。 监控中心作为整个路灯节能控制系统的控制和管理中心, 通过 GPRS 网络或有线通信方式与各地的区域路灯控制终端通信,监督和管理多智能体间的通讯调度,实时反映各区域路灯运作情况,按需进行手动远程控制,并提供异常检测及自动报警等功能。
2.2 各级智能体模块设计
2.2.1 路灯节点控制器
路灯节点控制器是智能路灯节能控制系统的基本单元。 传统路灯控制主要依靠经纬仪来对同一区域或多个区域的路灯开关时间进行统一调整,这种集中式的、功能单一的控制并不能满足不同路况和环境的照度需求。 应用多智能体技术的路灯节点控制器具备自主性和智能性,可实现实时单灯监控和环境信息采集。 与传统路灯控制器比较,本文提出的路灯节点控制器具有以下功能:
(1)感应当前环境亮度信息;
(2)与同级节点控制器、上级区域路灯控制终端之间进行通信;
(3)结合上级指令和节点自身状态调节路灯照度;
(4)自动稳压、调压,克服线路压降造成灯具供电电压不均的现象;
(5)单灯故障检测,坏灯自动报警,可主动为相邻失效设备提供照度补偿。
根据上述特点,本文设计路灯节点控制器模块结构如图 2 所示。
图2 路灯节点控制器模块结构
测量模块 包括环境亮度检测和电压电流测量两部分。 环境亮度检测部分主要由光感元件构
成,负责感应路灯周围的环境亮度信息,控制路灯照度的主要依据,并为群体决策提供相应的依据;电压电流测量部分负责实时监测路灯供电电源的电流电压数据,为稳压调压提供依据。控制模块 是路灯节点控制的核心,依据测量模块反馈的数据信息,结合上级区域控制终端指令形成控制决策,实现单灯照度控制、调压稳压、故障报警等功能。
通讯模块 负责与同级节点控制器、上级区域路灯控制终端之间进行通信,根据区域路灯分布特点选择无线、有线或电力线载波等通讯方式。规则库 为控制模块形成决策提供相应的控制规则。
电源模块 为整个路灯节点控制器供电。
2.2.2 区域路灯控制终端
区域路灯控制终端在系统中起到桥梁的作用,是连接路灯监控中心和各区域路灯节电控制器的必要设备。 控制终端主要由电量采集控制模块、通讯模块、电源模块和户外安装机箱组成,如图 3 所示。
图3 区域路灯控制终端
一般是在每个路灯变压器段配置一个区域路灯控制终端,负责监控和管理所属区域的路灯专用变压器及路灯节点控制器。 通过区域控制终端,可了解到其管理区域内的所有路灯运作状态和路灯节点控制器的工作状态。 相邻区域路灯控制终端之间还
可进行无线网络通讯,以协调区域间的路灯照明,有效避免道路照度不均匀的情况。 同时,区域路灯控制终端可实时将其区域路灯运作状况传至路灯监控中心,也可跟手提电脑、智能手机等移动终端通过无线网络联网,方便工作人员进行设备维护维修。
2.2.3 路灯监控中心
路灯监控中心处于整个控制系统网络的最上层, 配备有监控计算机、GPS 时钟、 网络交换机、GPRS 收发器、打印机等设备。 系统功能框架如图 4所示,包括路灯监控子系统、配电箱监控子系统、过电流保护子系统以及系统设置子系统等。 为保证系统安全可靠的运行,监控计算机采用双机冗余方式的结构配置;GPS 时钟可接收到标准的天文时钟,
图4 路灯监控中心功能框图
使监控中心的时钟与标准钟保持一致;监控中心主要通过网络型 GPRS 收发器及移动网络接口与各区域路灯控制终端进行通讯。 监控中心软件配置主要包括数据库管理系统和路灯监控管理应用软件包。路灯监控管理采用当前热门的地理信息系统 GIS(geographic information system)技术,具有良好的可视化效果和友好的人机交互界面设计。
2.3 节能工作原理
此系统的节能工作原理主要是通过系统的实时通信网络,协调各级智能体以路面的实际照度管理为目标, 控制流过路灯的电流或路灯两端的电压,调节灯泡的输出功率,实现灯光照度的按需供给,以减少不必要的电能浪费。 本系统的节能技术主要包括:
统计式环境亮度控制技术 通过路灯节点控制器的环境亮度检测信息,统计得出当前路面实际照度,依据实际照明需要调节路灯照度,在交通和人流高峰期,路灯保持高照度;在夜深人静、车流量较小时段适当降低路灯照度,以减少电能损耗。
自动稳压技术 一般来说,路灯配电系统属于长线配电,电缆末端会出现电压偏低现象;而在深夜,电网电压普遍升高,电压一般可达 245 V~250 V,如此高的路灯电压将增加路灯电能损耗。 此系统具有自动稳压功能,通过单灯节电控制器、区域路灯控制终端对单灯电压及区域电压进行有效地控制调节,单灯节点控制器可对远端及近端的路灯进行电压调节,防止线路末端低压现象;区域路灯控制终端对区域路灯供电进行稳压调节,有效降低电压波动带来的电能损耗。
五、结语
随着全国城市化的进一步发展,灯光环境建设领域将不断扩大,光源节能技术的应用也将不断发展。不同节能技术各自具有明显的优缺点,我们要在不断的发展中寻找更理想的技术,不断研发节能新技术、新手段,使有限的电能发挥最大的效益,实现经济发展、社会进步和环境保护之间和协调发展,才能促进我国经济和社会的可持续健康发展。
参考文献:
[1]胡健生,黄金志,吕春书.路灯节能控制系统,2005,37-39.
[2]王丽,王雪萍,周云.智能路灯节能技术研究,2009,23.
关键词:风险转移;风险分散;独立法人实体;免受损害协议;子公司
JEL分类号:G22中图分类号:F840文献标识码:A 文章编号:1006-1428(2012)06-0105-03
一、风险转移和风险分散是一切保险活动的本质要求
保险作为经营风险的特殊行业,经营活动具有不确定性特点。保险公司是通过与大量投保人签订保险合同来分散风险,并且希望收取的保费和投资收益能够足以支付赔款,同时为自身赢得利润,所以说,保险事故发生的不确定性和通过承保大量风险单位来转移和分散风险是保险活动的本质。
对任何形式的保险公司而言,风险转移和风险分散都是其保险活动的本质要求,专业自保公司也不例外。
二、专业自保公司相比于传统保险公司的特殊性
专业自保公司相比于传统保险公司有以下特殊性:(1)传统保险承保的风险须具有偶然的,有大量同质风险的存在,可以运用大数法则,大量同质风险不能同时发生等条件,因此对很多风险不承保。但是专业自保公司可以按自己的要求设计相应的险种。(2)传统保险作为风险的转移方式,不能减少或消灭风险,相反还可能产生新的风险,由“风险一动机替换”原则,一个公司购买保险后会疏于防范,使控制风险的积极性降低:此外还会产生故意制造风险以骗赔的道德风险等。相反,专业自保公司属于风险自留的一种形式,会使企业真正做到预防和补偿相结合。(3)传统保险合同中“免赔额”是基本的免责条款。再加上“赔偿最高限额”等其他条款,企业不可能将全部风险转移给保险公司,不能满足很多公司的保险需要。而专业自保公司则可以灵活设计保险条款。(4)商业保险循环周期造成保费的波动性,会造成企业财务的不稳定性。专业自保公司可以帮助企业减少保费的波动。
我国的企业内部自保主要是自保基金形式,在我国自保基金主要有:中石化安全生产保证基金、铁路保价、邮政保价、车辆安全统筹基金。此外还有铁道部旅客意外伤害强制保险,1999年到2010年间,铁道部“人身意外伤害强制保险费”收入高达168.75亿元,保费收入已经达到中等保险公司的规模。这些自保基金都是由原来单位指派一个部门进行操作,并按照保险公司的经营管理办法进行管理,实行自保。因为不属于保险,所以分属于不同的部门监管,并没有纳入保监会的统一监管,这也造成了监管上的混乱02000年8月中国海洋石油总公司在香港成立“中海石油保险有限公司”,是我国第一家专业自保公司,年保费收入约达5亿元港币。2010年中海石油保险有限公司总承保财产价值达到313亿美元。专业自保公司承保的风险通常是传统保险市场不提供保险或者保险条件相当苛刻的风险。所以在寻找国内出单公司时会很困难。因为出单公司在法律上是原保险人,如果被保险人发生损失,不论再保险人(专业自保公司)是否有偿付能力,原保险人都要负责偿付保险赔偿金。因此在国外很多前卫公司出单都是有前提条件的。专业自保公司从本质上来讲是企业自保的最高级形式,可以称之为企业外部自保。专业自保公司中保险人和被保险人的关系是特殊的,专业自保公司在承保风险和承保对象上均与传统保险公司不相同,因此在风险分散和风险转移上也有自己的特殊要求。
三、专业自保公司要满足风险分散和风险转移的特殊要求
美国内税局(Rsl)认为不满足风险转移的专业自保公司不是真正的保险公司。因此,专业自保公司在满足风险分散和风险转移的条件上要满足以下特殊的要求。
1、专业自保公司要有足够的偿付能力。
专业自保公司应当具有与其风险和业务规模相适应的资本,确保偿付能力充足率不低于100%。偿付能力充足率是指保险公司的实际资本与最低资本的比率。保险公司的最低资本,是指根据监管机构的要求,保险公司为吸收资产风险、承保风险等有关风险对偿付能力的不利影响而应当具有的资本数额。保险公司的实际资本,是指认可资产与认可负债的差额。
无论一家公司从子公司还是合营公司或联营公司,或其他长期股权投资公司以及金融资产公司处购买保险,要实现风险转移的重要条件是专业自保公司可以支付赔款金额。因此,专业自保公司成立时的资本充足性是非常重要的,要防止有些母公司或发起人成立专业自保公司时并没有按承诺投入足够的资本。
2、专业自保公司与其母公司之间不能有其他保证协议。
免受损害协议是指一方或双方达成协定,不让另一方受到损失、破害或承担法律责任。实际上这条款是单方补偿或是建立在互惠基础上的。免受损害协议是有法律约束力的合同,在标准的协议上,其中的一方基本上同意由于特定的交易引起的费用、损失、破害不另一方。这种协议在建筑商和生产商、分销商和零售商中普通运用。补偿协议是指母公司与前卫公司签订的,当专业自保公司不能偿付损失时,母公司会补偿前卫公司理赔支出。信用证是指专业自保公司签发给前卫公司的不可撤消的信用证,该信用证里事先储存有一定的金额,当专业自保公司不能偿付时,前卫公司可以从该信用证中支取款项。
专业自保公司应该是一家资本充足的公司,这就要求专业自保公司要有独立的承保能力,不存在母公司与专业自保公司之间的资本保证协议,或其他补偿保证协议,或者免受损害协议。这些协议的存在证明了专业自保公司不是一个独立存在的公司,而是资本不充足的赝品专业自保公司。母公司与前卫公司之间签有免受损害协议或补偿协议,或者专业自保公司与前卫公司之间签有不可撤消信用证,这些都妨碍了专业自保公司的保险局性。