實驗室設計方案范文
時間:2023-03-14 03:33:35
導語:如何才能寫好一篇實驗室設計方案,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
中圖分類號:TF08 文獻標識碼:A
1 化驗室分類
現在的化驗室分類方法比較多,筆者將按照使用分析檢驗的方法闡述如下。第一類是化學分析檢驗室,第二類是儀器分析檢驗室。前者的特點是儀器設備簡單投資少,檢驗成本低,一般應用在常量組分的分析實驗上,但是不能忽視的是容易造成環境污染。后者的特點是使用的分析儀器設備必須是大型的和復雜的,但是這種分析檢驗結果還是比價簡單的,而且靈敏度高。但是這個一般使用在資金雄厚的大中型礦業企業。
2 化驗室組織機構
化驗室組織機構的設置對于化驗室工作來說是很重要的。它在具體工作中享有獨立開展業務的權利,并且在組織機構管理方面相對獨立性,堅持科學公正公平的態度完成每一項工作。具體架構圖如圖1所示。這其中化驗室各個工作人員目標分工明確,并用科學化實現高效地工作任務。
3 化驗室設計方案
目前的化驗室設計一般地是有建筑本身設計,化驗室及設備設計兩大部分組成。這兩部分的組成是相輔相成的,它是集中了建筑功能和工程技術和建筑藝術的結合體。建筑設計的主要依據是有關部門對建筑任務的要求,包括了建筑面積,工程造價等。還要有城建部門同意的設計批文以及建筑單位根據有關批文向設計單位辦理的手續。設計人員要根據以上設計文件,進行必要的調查研究,分析處理材料進行綜合設計建筑圖紙等。化驗室及設備設計是要滿足操作人員即化驗員的實際方便操作,舒適度,面積等,還有化驗用的儀器等。下面筆者以某化驗室為例分別闡述這兩部分的設計工作。
3.1建筑本身設計。化驗室建筑本身是要滿足對建筑的實際要求,一般來說要單獨的建筑并采用東西側為走廊,不同功能的房間分布在南北兩側。主要包括取樣室,天平室,藥品儲備室,儀器室等。最主要的是對走廊的要求,單面走廊寬是1.5m,如果是雙面走廊凈寬就要到1.82m,走廊上面有通風管道的話應保持在2.4-3.0m。而化驗室最好選在靠近煉鐵車間,分布如下:在一樓設取樣室,預處理室,天平室等,在二樓設更衣室,會議室,藥品儲備室等。
化驗樓選址應該滿足建筑用地,實驗用地等的環境要求,其中基地要與那些易燃易爆的生產車間有段距離,保障安全性。還要遠離噪聲震動源,確保試驗的科學性。
另外對化驗室建筑模數的要求是4m,4.5m,7.2m等,化驗室的進度模數取決于實驗臺長度和布置形式。目前通用的進深模數有6m,6.7m等。
3.2化驗室及設備設計
首先是化驗室內的最基本布置,包括洗滌池,通風處,帶試劑架的工作臺,存放儀器的櫥柜燈。化驗室尺寸設計。尺寸的大小主要取決于化驗工作的要求,并要考慮安全性和發展的整體需要。一般來說,化驗室的高度尺寸操作空間的高度不應該小于2.5m,而專用工作空間應該說在2.6-3m。
化驗室必備硬件要求要有電力采用三相電。通風設施也必不可少,尤其是操作間中的加熱酸溶過程必須在通風櫥中進行。另外,化驗室還要有下水設施。
化驗室的主要設備一般分為以下幾方面(表1)。
而試驗臺的設計布置一般有周邊式,兩邊式等,主要有臺面和臺下支座構成。它的寬度為1.2-1.8m為宜,靠墻的試驗臺寬度0.75-0.9m,靠墻的儲物架寬度0.3-0.5m。而試驗臺的長度一般是寬度的1.5-3倍的樣子。在通道設置方面一般為1.5-2.1m。
在管線通道管線架方面要引出臺面供方面使用;藥品架的設置不宜很寬,要保持在能存放2個中型試劑瓶為準,寬度就是在200-300mm。另外在實驗臺下空間通常設有器皿柜,方便實驗用品的存放。
綜上所述,鋼鐵廠化驗室的建設和設計基本要求要準確,數據一定要可靠。化驗室的設計和建設筆者認為最好是有經驗的公司進行前期設計策劃,還要在建設之前建立一套嚴格地管理制度。還要做好對化驗人員進行化驗知識的培訓,要求化驗人員嚴格按要求操作,同時做好抽檢檢查制度。總之在進入科技發展的今天,一些實驗室也要像安全、節能、環保、智能化方向發展,不斷順應時代需求,滿足生產需要。
參考文獻
篇2
本文中筆者試圖從實驗的目的出發,用不同的實驗原理,研究不同實驗方案設計的思路,期望對老師的教學和學生的學習有所幫助。化學實驗方案設計的思路:抓住實驗的目的分析相關物質的性質異同點確定實驗原理(相關反應)選擇實驗的儀器和用品連接裝置確定實驗步驟易出的問題。下面以設計實驗求Wg NaHCO3和Na2CO3固體混合物中Na2CO3的質量分數為例,設計不同的實驗方案,以達到考查不同知識點的目的。
【例題】設計實驗求Wg NaHCO3和Na2CO3固體混合物中Na2CO3的質量分數。
一、基本知識儲備――總結Na2CO3和NaHCO3的性質對比
二、實驗方案的設計
方案一:(運用NaHCO3具備而Na2CO3不具備的性質)
1.原理:利用NaHCO3的性質,即加熱法。
2.方程式:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2
3.需測量的數據為:加熱后固體的質量。
4.實驗裝置如圖一(或用試管加熱)。
5.實驗步驟:
(1)首先稱坩堝的質量;
(2)將Wg試樣放入坩堝中;
(3)加熱至無水蒸氣逸出時停止加熱,冷卻,稱量;再加熱,冷卻,稱量至連續兩次的質量相差小于0.1g為止;
(4)計算。
方案二:(運用Na2CO3具備而NaHCO3不具備的性質)
1.原理利用Na2CO3的性質,即沉淀法。
2.反應方程式:Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl
3.需測量的數據為:生成沉淀的質量。
4.實驗步驟:
(1)溶解 (2)加過量的氯化鈣溶液 (3)過濾 (4)洗滌 (5)干燥 (6)稱量 (7)計算
5.可設計如下問題。
(1)用到玻璃棒的步驟和作用分別是
(2)步驟(2)中如何證明所加氯化鈣溶液是過量的?
(3)步驟中如何洗滌沉淀?
如何證明已洗滌干凈?
答案:(1)步驟(1)中玻璃棒的作用是攪拌,加速溶解;步驟(3)(4)中玻璃棒的作用為引流。
(2)取(2)中上層清液于潔凈試管中,滴加氯化鈣溶液,若無渾濁則證明氯化鈣溶液已過量。
(3)沿玻璃棒向漏斗內注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓液體自然流下,重復2~3次。取最后一次洗滌液于潔凈的試管中,滴加硝酸銀溶液,若無渾濁則證明已干凈。
方案三:(利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性質)方法為生成并測量氣體的體積法
1.原理即主要方程式為:
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2
2.需測量的數據為生成CO2氣體的體積。
3.實驗裝置如圖二。
方案四:(利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性質)方法為生成并測量氣體的質量法
1.原理即主要方程式為:H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2
H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2
2.需測量的數據為:生成氣體的質量
3.實驗裝置如圖三
4.實驗步驟:
(1)連接好裝置,檢查裝置的氣密性,加入藥品;
(2)稱量裝置D的質量;
(3)在左口a通空氣一段時間后,停止通入;
(4)打開裝置B上分液漏斗的活塞,讓試樣完全反應;
(5)再在導管口a通空氣一段時間;
(6)稱量裝置D的質量,兩次質量增重即是生成氣體CO2的質量;
(7)計算。
5.可設計出如下問題。
(1)裝置A的作用是
(2)裝置C的作用是
(3)裝置E的作用是
答案:(1)通入空氣,趕走裝置BC中的CO2。
(2)除去水蒸氣。
(3)防止空氣中的CO2和水蒸氣進入裝置D。
篇3
摘 要:瀝青穩定碎石混合料由于可以解決傳統半剛性基層容易形成干縮裂縫和溫縮裂縫等問題,已成為研究熱點之一。針對柔性基層的材料性能特點,本文將重點研究不同組成設計方案的鋼渣穩定碎石瀝青混合料的低溫抗裂性能。實驗結果發現鋼渣穩定碎石瀝青混合料彎拉應變能力較石灰石混合料更強,因而擁有良好的低溫抗裂性能。
關鍵詞:鋼渣;瀝青穩定碎石混合料;低溫抗裂性能
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A
1 概述
至2010年底,我國瀝青混凝土的路面約為48.89萬公里,比上年末增加了4.78萬公里。瀝青混凝土路面對天然集料的大量需求,使得優質的天然集料已處于供不應求的情況。而且,優質的天然集料屬于不可再生資源,開采及生產過程中會對生態環境造成不可避免的破壞。隨著我國建設“資源節約型,環境友好型”社會的方針逐步貫徹,勢必將逐漸減少天然石料的開采,保護現有環境。以鋼渣代替天然石料作為瀝青混凝土用集料,是解決天然石料短缺的有效途徑。目前在鋼渣在道路工程無害化利用成套技術研究領域中,鋼渣穩定碎石瀝青混合料是一項重要的攻關項目。
另外,隨著我國經濟的發展,對交通運輸的要求日益提高,對交通量的要求也是水漲船高,這對高速公路本身亦是一種嚴峻的考驗。我國現有的瀝青混凝土路面基本上均以半剛性材料為基層。這是由于我國道路瀝青資源的匱乏,基于“強基薄面”思想,大面積采用了半剛性基層結構。但是,隨著我國交通事業的發展,交通荷載的不斷增長,半剛性基層路面逐漸顯現出一些不足之處。半剛性基層結構的缺點之一是其溫敏特性較高,容易形成溫縮裂縫,進而使瀝青面層出現嚴重的反射裂縫。而瀝青穩定碎石基層(Asphalt Treated Base、ATB)通常認為具有較高的抗剪強度、較高的抗彎拉強度和較好的耐疲勞性能。美國瀝青協會在路面設計規范中加上了瀝青穩定基層,認為瀝青穩定基層能有效的解決車轍、疲勞開裂等早期損害,讓各層路面之間的受力能夠更為協調。哈爾濱大學對瀝青穩定基層的結構和力學特性做了深入研究。交通部公路科學研究所與其他單位合作,在數條高速公路上鋪筑了瀝青穩定碎石的試驗段。
作為一種新型道路柔性基層材料,鋼渣穩定碎石瀝青混合料擁有無可比擬的優點。但目前對其性能研究還比較匱乏。針對柔性基層的材料的性能特點,本文將重點研究不同組成設計方案的鋼渣穩定碎石瀝青混合料的低溫抗裂性能。希望通過本文的研究結果,對其進一步應用有一定的指導作用。
2 原材料及試驗方法
2.1原材料
本次試驗采用的鋼渣為武鋼冶金渣分公司出產的轉爐鋼渣,在自然條件下陳化半年后作為集料使用。石灰巖為內蒙古產石灰巖,在道路工程得到廣泛使用。
瀝青為湖北國通道誠生產的A級70#重交通石油瀝青,針入度為71(0.1mm),軟化點為47℃,延度大于100cm。另外,本實驗所用礦粉是內蒙古產石灰巖礦粉,其表觀相對密度為2.689,粒度分布結果符合我國公路工程集料試驗規程(JTG E42-2005)的相關要求。
2.2.組成設計
鋼渣穩定碎石瀝青混合料的組成采取鋼渣與石灰石共同。通過調整各組成比例,最終得到如下的三種組成設計方案,實驗確定最佳油石比為4.5%:
(1)全部集料使用鋼渣,記為混合料1#。
(2)(0-5mm)鋼渣細集料使用石灰巖代替,其余使用鋼渣,記為混合料2#。
(3)最小的兩檔(0-5、5-10mm)鋼渣細集料使用石灰巖代替,其余使用鋼渣,記為混合料3#。 另外再包括對比組,即全部集料使用石灰巖,記為混合料4#。混合料的合成級配圖見圖1:
依據瀝青及瀝青混合料試驗規程(JTJ052-2000)中的T0175-1993瀝青混合料彎曲試驗在0℃下測試混合料的彎曲破壞的力學性能。測試儀器為UTM-25萬能試驗機。
3 實驗結果
3.1基本原理
由試驗得出的試件破壞時的最大荷載PB(N)與跨中撓度d(mm)可計算出破壞時的抗彎拉強度RB(MPa)、彎拉應變εB(MPa)和勁度模量SB(mm)。計算方法如下所示。其中,b是跨中斷面試件的寬度(mm),h是跨中斷面試件的高度(mm),L是試件的跨徑(mm),在本試驗中為200mm。
一般認為,瀝青混合料的彎曲應變能越大,其低溫抗裂性越好。彎曲應變能綜合考慮了瀝青混合料的抗彎拉強度與彎拉應變,只要知道抗彎拉強度與彎拉應變的關系曲線,便能夠計算出瀝青混合料的彎曲應變能。計算方法公式(4)所示,其中,dW/dV指的是應變能密度函數;σij,εij指的是應力,應變的分量;ε指的是應力的峰值所對應的應變。
3.2結果與分析
彎拉應變反映了混合料的變形能力,彎拉應變越大,形變能力越好 [36-37] 。應變能綜合考慮了彎拉應力和混合料自身變形的影響,可以較為準確的反映混合料在受外力變形的情況下,不被破壞的能力。試驗結果見圖2至圖5。
單就應變能來看,1#混合料高于4#混合料,即使用鋼渣的瀝青混合料低溫抗裂性能優于石灰巖所成型的瀝青混合料。而且,從1#混合料到3#混合料的應變能也是呈下降趨勢,也就是說,瀝青混合料的低溫抗裂性能隨著鋼渣細集料的減少而下降。以上的分析結果與彎拉勁度模量對混合料的低溫抗裂性是一致的。整體而言,使用鋼渣的瀝青混合料低溫抗裂性更好,其彎拉應變能力更強。
結語
本文針對目前半剛性基層溫敏感性高的問題,對鋼渣穩定碎石瀝青混合料這種新型的柔性基層材料的低溫抗裂性能作了研究。實驗結果證明,鋼渣穩定碎石瀝青混合料相對石灰石混合料,擁有更好的低溫抗裂性能。大面積使用這種路基材料,可以有效降低建設成本,提高路基使用性能。
參考文獻
[1]2009年公路水路交通運輸行業發展統計公報[S]. 中華人民共和國交通運輸部,2010.
[2]霍凱成,郝東強.不同半剛性基層參數對瀝青路面的影響分析[J].武漢理工大學學報,2005(6).
[3]武建民.半剛性基層瀝青路面使用性能衰變規律研究[D].長安大學,2005.
[4]Jayawickrama P. W. and R. L. Lytton. 1987. Methodology for Predicting Asphalt Concrete Overlay Life Against Reflective Cracking. Proceedings[C]. Sixth International Conference on the Structural Design of Asphalt Pavements,1987(1).
[5]Lytton R L. Use of Geotextiles for Reinforcement and Strain Relief in Asphalt Concrete[J]. Geotextile & Geomembranes,1989.
篇4
(XXX市政投資開發有限公司)
2018年11月
第一章 項目概況
一、項目名稱:XXX新區紫金路延長線配套用房及市政道路建設項目
二、建設性質:新建
三、建設單位:XXX市政投資開發有限公司
(一)法人代表:XXX
(二)聯系電話:XXX
(三)聯系地址:XXX新區審計局五樓
(四)郵 編:XXX
四、建設地點:XXX紫金路延長線(園丁小區農貿市場商住樓旁)。
五、建設時間:開工時間:2019年1月;竣工時間:2019年4月
六、建設規模及內容:1.XXX新區紫金路延長線空地范圍內建蓋小區配套設施:項目規劃用地1351平方米,總建筑面積732.34平方米。項目建成后預計有20間商鋪。本項目為臨時性房屋建筑。2.地塊周圍市政道路等基礎設施建設:擬建8米寬市政道路56.2米,9米寬市政道路70.4米。項目的實施旨在提高周邊小區居民生活質量及小區配套設施建設,為周邊生活小區居民提供便利;
七、項目投資概算及資金籌措方案
1.投資概算:項目概算總投資230萬元,其中: 。
2.資金籌措方案:由公司自籌。
第二章 項目概況
由于XXX園丁小區農貿市場商住樓已建成投入使用,因此為進一步提高和完善小區功能,方便廣大住戶生活,根據新城區總體建設規劃,結合小區實際情況,經公司研究,擬在XXX新區紫金路延長線空地范圍內建蓋小區配套設施以及地塊周圍市政道路等基礎設施的建設。地塊為XXX地塊,由我公司負責建設。公司為有限責任公司。經營范圍為:承擔縣城老城區及新區市政建設等項目的開發、投資及管理,包括道路交通、供排水、電力、學校、醫院、菜市場等基礎配套設施項目的融資、投資和經營管理;扶貧項目開發投資。
第三章 建設規模、技術標準、建設方案及進度計劃
一、項目建設內容
1.XXX新區紫金路延長線空地范圍內建蓋小區配套設施:項目規劃用地1351平方米,總建筑面積732.34平方米。項目建成后預計有20間商鋪。本項目為臨時性房屋建筑。2.地塊周圍市政道路等基礎設施建設:擬建8米寬市政道路56.2米,9米寬市政道路70.4米。項目的實施旨在提高周邊小區居民生活質量及小區配套設施建設,為周邊生活小區居民提供便利。
二、技術標準及工程建設方案
《鋼結構設計規范》
《工程結構可靠性設計統一標準》
《建筑結構荷載規范》
《鋼結構工程施工及驗收規范》
《城鎮道路工程與質量驗收規范》
《城鎮道路路面設計規范》
三、進度計劃
為確保本項目有計劃有步驟地組織實施,按期完成建設任務,作項目實施進度安排如下:
(一)第一階段: 2018年11月–2018年12月完成實施方案編制審批等前期工作。
(二)第二階段:即項目實施階段,2019年1月–2019年4月,完成項目建設任務。
(三)第三階段:2019年5月完成項目的驗收工作。
第四章 投資概算及資金籌措
一、投資概算
本項目概算總投資為230萬元,分項投資如下:
1、紫金路延長線配套用房建設預計投資200萬元;
2、地塊周圍市政道路等基礎設施建設預計投資30萬元。
二、資金籌措
本項目概算總投資230萬元;
資金籌措方案為:公司自籌。
第五章 環境保護及安全生產方案
一、環境保護目標及措施
貫徹環保“三同時”方針,即環境治理設施應與項目的主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用,遵循“預防為主、防治結合、綜合治理”的環保原則,做到技術可行、經濟合理、效益顯著,盡可能使建設對周邊環境降低到最小影響。
排除噪音及粉塵污染。項目在施工過程中,可能因施工機械的運轉產生一定的噪音及粉塵,從而造成對周邊環境的低度污染。因此,要求施工隊伍依據對周圍環境的影響程度加以防范,變更附近的生活環境的作業時間,對于噪音大的機械設備增加隔音裝置,對粉塵多的部位要采取噴水除塵處理,采取振動較小的施工方法,確保施工現場環境不受污染。
二、安全生產
(一)安全要求
項目單位要嚴格執行國家安全生產法規,并與施工單位簽訂安全、環保相關合同,切實做到“安全第一”。使用搬運等機構設備,在開工前應加強安全生產培訓,操作時嚴格按照操作規程,杜絕責任事故發生。要注意降塵降噪,以保護工人的身心健康。認真貫徹“安全第一,預防為主”的方針,確保項目經營符合職業安全衛生的要求,保障職工在勞動中的安全健康,嚴格執行勞動部《建設項目勞動安全衛生監察規定》。在所有用電設備和設施處落實完善安全措施,以確保操作員安全生產。崗位操作人員應熟悉設備技術性能,定期檢查,安全操作。
(二)防范措施
根據國家有關勞動安全衛生政策規定,本項目擬采用的勞動安全防范措施有:
1.粉塵的防范措施
工作過程中,會產生少量的粉塵,長期接觸會影響身體健康,造成不良影響,為了防止產生的粉塵累積,在施工作業中可采取灑水降塵和通風措施。
2.墜落意外傷害防范措施
在施工過程中,應加強對施工地段基礎開挖的觀察,防止滑坡、高空墜落物對人體的傷害,對危險地段和部位要切實采取防護措施加強安全防范工作。
3.人身防護措施
嚴格管理生產勞動過程中易燃、易爆物品的使用,根據工作環境特點配備各種必要的防護用具和勞保用品。
4.安全教育
對所有工人要進行安全教育,施工過程中,安全標識、標志設置要嚴格按設計安放設置,并有專人負責,保證其運行、使用的可靠性。
第六章 節能措施
節約資源,保護環境是我國的基本國策之一。為了使建設項目得到有效節約并合理利用資源,應始終貫徹節約資源、保護資源的原則。根據國家發改委、國家建設部等有關部門的規定,在項目選址、設備、設施選型、建筑設計、施工、材料、能源等必須考慮節能高效問題。
第七章 招投標方案
一、招投標依據
(一)《中華人民共和國招標投標法》;
(二)《工程建設項目招標范圍和規模標準規定》(中華人民共和國國家發展計劃委員會第3號令);
(三)《工程項目自行招標試行辦法》;
(四)《云南省建設工程招標投標管理條例》;
(五)《玉溪市房屋建筑和市政基礎設施建設項目招標投標管理規定》
(十)XXX建設工程招投標管理制度。
二、招標組織原則
(一)嚴格執行國家及云南省招標制度;
(二)遵循公開、公平、公正和誠實信用的原則,保證招標人平等、便捷地獲取招標信息,嚴格評標規定,保證評標活動的公正性。
第八章 效益分析
一、經濟效益
項目建成后預計有20間商鋪,實現經濟效益25萬。
二、社會效益
提高周邊小區居民生活質量及小區配套設施建設,為周邊生活小區居民提供便利;地塊周圍市政道路建成后,方便車輛行駛,有效的避免堵車,降低了交通事故發生的概率。
第九章 組織管理措施
一、項目資金管理
加強資金管理,建立會計制度,項目資金實行專戶管理、專款使用,并加強審計和監督,嚴格經費的使用支出。
二、項目建設管理
嚴格工程建設程序,實行項目行政首長負責制,加強工程質量管理,嚴把技術質量關。
三、項目后續管理
加強后續工程管護。項目建成后,建立相應的后續工程管理辦法,對項目進行跟蹤問效,并接受監督部門和上級的監督檢查。
四、項目檔案管理
篇5
關鍵詞:緊湊城市;設計方案;區域協調
中圖分類號:TU984;X16 1.3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)11-0168-01
隨著全球化進程的加快和新型經濟的迅速興起,城市化現象已經成為了一個國家或者一個地區中尤為重要的因素。城市化的不斷加快,隨之而來的還有城市人口的激增問題。人口激增所帶來的土地資源驟減、城市環境質量明顯下降已經成了現代社會當中一個不容忽視的問題。在此種背景下,必須放棄原有的粗放的發展模式,轉而走一條可持續發展的城市發展道路。因此,便提出了緊湊城市理念,即在提高土地利用率,創造城市生活空間的同時,也為現代城市發展產生了重要的實踐意義。
1 緊湊城市概述
在地球資源有限的情況下,人口激增已經使得土地資源變越來越緊張。怎樣以最小空間的土地和資源容納最多的人口,已經成為了現代城市發展當中的主要課題。緊湊型城市理念作為一種可以緩解城市蔓延和無序發展現狀,實現資源集約型以及環境友好型社會的可持續發展理念,被廣泛應用到各大城市的發展規劃理念當中。
緊湊城市理念最早是在19世紀初的美國和歐洲被提出來的,現代城市在發展的過程中遭受到了嚴厲的批評,在這樣的背景下,為了城市的可持續發展,進而提出了一種緊湊、多樣的城市空間。
而緊湊城市的初步原型是在中世紀所呈現出來的,中世紀中的城市呈現出高密度、適宜步行以及在文化方面具有象征性的特點。在之后的城市規劃設計當中,美國、歐洲以及澳大利亞開始對各種緊湊型城市概念和城市規劃設計進行大力倡導。在這種緊湊型城市社會規劃當中,主要解決的是信息化和全球化背景之下帶來的城市競爭力、私人交通以及城市蔓延所引起的環境可持續發展問題,社會公平對弱勢群體的高度重視度這單個方面的問題。
緊湊城市理念當中的內涵,提倡緊湊城市政策,這樣在最大限度的使得低密度的城市從社會、經濟以及環保的角度上實現了可持續發展。
在此種理念指導下的城市,可以使得更高密度和混合用途的城市基礎設施得到最大限度的利用,降低非再生能源的消耗,減少人們對于小汽車的依賴程度,社會交往的機會也不同程度的得以提高,創造出更加適宜步行和具有包容性質的公共領域[1]。
2 我國城市的發展現狀及弊端
2.1 我國城市發展的現狀
在我國的城市當中,部分城市已經呈現出“攤大餅”的發展趨勢,城市當中的土地利用模式變現為粗獷的外延模式,集中表現在近些年的“開發區熱”,在“開發區”當中的建設是以無限制低密度的向外蔓延的方式來進行建設的。與此同時,城市人口的激增也給城市的交通道路和其他的基礎設施建設帶來了前所未有的壓力。可以看出城市當中小汽車的激增數量和大規模的道路設施建設共同導致了城市蔓延現象的發生,如果并對其進行大力控制,城市無限制的蔓延將會在我國的大部分地區當中出現,不利于當地經濟的發展。
2.2 產生的弊端
這種以高增長、高消耗、高排放以及高擴張為特征的粗放型的城市發展模式,給城市的空間發展帶來了極大的弊端。首先,加劇了城市空間的無序和低效開發,城市受到粗放發展的影響,使得中國現在的城市空間呈現出無序的狀態,在全國的183個城市當中,其中有40個城市要建造城市CBD,盲目地向國際大城市看齊。加之城市中的開發區建造的數量龐大,經常會出現閑置的現象。在一些沿海的城市當中,資源的環境壓力也相對較大。其次,對城鄉發展的不協調也造成了一定的影響,主要表現在4個方面,地區城市間的發展不協調,也就是說呈現出東部的發展要明顯高于西部的發展現狀;不同規模城市之間的發展不協調,這個是由于資源的壟斷和行業配置的特點決定的,在加上市場的因素,會形成典型的城市膨脹現象,而中小城市則嚴重的發育不足;城鄉之間發展的不協調,主要體現在城鄉居民收入的差距方面,并且在近年來呈現出不斷擴大的趨勢;對人口和產業分布的不均衡,在各地政府中,對于各類產業園和城鎮地區都保持了足夠的關注度,但是對人口聚集和外來民工的落戶卻沒有保持足夠高的重視度,造成了產業和人口分布的不均勻。而后加劇了城市城市社會發展的平衡性,在傳統的粗獷的發展模式下,一味的追求經濟的發展,而忽視了發展的平衡性,忽視了社會發展、民生改善以及生態環境的建設,使得城市經濟與社會發展的平衡性被打破,城市社會發展受到嚴重制約。最后,加大了城市的膨脹速度,在一些大城市和行政中心當中,各種資源都向其靠攏聚集,導致了近些年的大城市人口迅速膨脹,用地規模也在逐步的擴大,城市空間也在不斷的蔓延,造成了城市當中的膨脹病現象[2]。
3 緊湊城市理念下對城市的規劃的相關建議
在我國的城市發展當中,首先政府需要為實現緊湊城市發展提供政策上的保障,制定有效的政策將緊湊城市的理念落實到城市空間規劃的設計當中去,有效的推動城市向緊湊型城市發展,提升城市的競爭力的同時,還要保持城市的環境問題,維持社會的公平。在我國,城市的中心地段,大多都是屬于歷史遺留下的核心地帶,在這種基礎上,對于中心地區的稀缺性都可以推動城市的可持續發展。但是在低價太低的地方應該進行適當的避免,一些公共設施和開放的空間規劃設計都應該避開城市的中心地段。與此同時,在城市當中的近郊地區,一些政府經常會經過招商引資來吸引投資商的投資。在我國的緊湊新城市當中,較高工薪的階層依然是住在城市中心的,工薪階層則會被排擠到離中心區域相對較遠的地區,造成了社會的平衡。緊湊城市的理念,對于居民往往是陌生的,居民對于緊湊城市當中所提倡的生活呈現出一種消極的態度。如果切實的利益收到損害的話,對于緊湊型的城市發展也是極其不利的。要實現城市的緊湊型設計規劃,就應該對各方面進行協調,倡導一種全新的生活方式。因此,在城市進行規劃設計的時候,首先需要利用合理的生態手段為人們創造出良好的居住環境;其次,還要對城市當中的空氣污染進行有效的控制,減少各種污染物對城市當中的污染。
為了緩解城市當中的資源緊張現象,應該采取節能減排的方式,在城市的生態環境的保護和利用方面提倡“償還原則”,并且在城市的空間規劃設計當中提倡緊湊型的城市布局和綠色環保的交通方式,最大限度的緩解能源緊張的現象,對城市當中的單體建筑的能源優化設計要采用節能建筑,大力提倡新型能源的利用與開發,在消耗少的情況下追求最大的經濟效益與環境效益,提高城市居民生活的舒適程度,建設環境友好型、資源節約型城市,實現城市的可持續發展[3]。
4 結 語
在城市的發展過程當中,緊湊城市的理念應該以漸進的方式來向各大城市當中進行大力推廣,在推廣的同時還要協調好城市發展、城市經濟產業發展轉型以及居民對此的認可程度等多方面的因素,做到循序漸進,不可操之過急。以一種更加合理的方式對城市當中的發展做進一步的引導,最大限度的有利于緊湊城市的實施和可持續發展,推動城市的經濟發展。
參考文獻:
[1] 王菁菁.緊湊城市對我國城市規劃的啟示[J].科技致富向導,2012,(29).
篇6
Abstract: In order to resolve the problems in network design of real-time distribution system for logistics, the article analyzed systematically its each link and its features, aiming at logistics corporate put forward resolution, which used integer programming to design network plan to achieve the goal of improving efficiency and saving costs. At last, it provided a new way for network design of real-time distribution systems for logistics.
關鍵詞:物流工程;實時配送;網絡設計;整數規劃
Key words: logistics engineering;real-time distribution;network design;integer programming
中圖分類號:U491 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)25-0031-02
0 引言
所謂實時物流(Real Time Logistics,RTL)就是指通過應用現代物流技術與信息技術來主動消除企業物流系統中的管理與執行的延遲,從而提高企業整個物流系統的反應速度與競爭力,提升物流服務水平的物流理念,與物流企業通常所提的“JUST IN TIME”不同。 實時物流不僅關注物流各個環節的成本最低,而且更關注整個物流系統乃至企業的反應速度與能力,最終目標是要通過實時物流系統的實時采購、實時制造、在線倉儲管理、實時配送、實時追蹤、實時反饋等,使“四流”(商流、信息流、物流、資金流)同步合一,真正實現企業追求“實時”的理想目標。
物流實時配送系統走向計劃化、規模化,任何企業要想保持持久的競爭力,就必須對市場環境變化做出實時反應,以便在激烈的競爭中搶占先機,實時企業 (Real Time Enterprise,RTE)理念,提出了成就RTE的6項原則,即標準、集成、協同、集中、敏捷、平臺。物流企業如果由有經驗的專人進行制定配送計劃,則工作量比較大,且效率低下,同時不能適應企業今后發展的需要。在配送中心每天的業務量很大時,幾乎平均每分鐘一個訂單,計劃員要依據客戶的編號來查找客戶的實際地址,又要制定配送計劃,因此工作量會相當大;同時企業不會只配送一種貨物,而是應該利用自己的網絡優勢,進行其它業務的擴展。因此,建立物流實時配送信息網絡系統是企業成功的關鍵。
1 物流實時配送系統的典型流程分析
物流管理中,物流實時配送系統起到商品集散的作用,它通過商品的集中采購、集中儲備和統一配送,成為一個有力的保障系統。在整個物流系統中,配送中心是一個關鍵的節點。配送中心的功能包括:商品進銷功能,倉儲保管功能,商品配送功能,商品流通功能,信息提供功能。配送中心主要業務流程有:①接受訂貨的業務②入庫系統的業務③配貨系統的業務④在庫系統的業務⑤出庫系統的業務⑥配送系統的業務等。
在此基礎上,物流實時配送的網絡信息系統建設是配送中必不可少的重要內容。為了實現多品種少量、多頻度的實時配送要求,減少缺貨率、降低配貨的差錯,提高勞動效率、使配送中心作業簡單化、省力化并達到降低成本的目的,就必須依靠信息系統的完善管理。
2 KJS企業概況
KJS是家國內一流的快運企業,企業總資產超過3億元,分支機構超過300家,員工超過8000人,車輛超過1500臺,年貨物周轉量超過3000萬件。KJS于1994年1月18日成立KJS商標源于董事長的構想。猴子使人想到靈敏快捷一個跟頭十萬八千里的孫悟空;拎著的包裹代表從事的小件快運;圓圈寓意門到門服務;綠色象征生命,象征宅急送永遠充滿活力。
截止2010年,KJS全國擁有480家全資分支機構,10000個代收點及1000多家特許加盟經營合作網絡,業務覆蓋全國2000多個城市和地區,年貨物周轉量達7000萬件,年業務量保持45%的增長率。多次被中國物流與采購聯合會、中國交通運輸協會評為“中國最具成長性物流企業”、“中國最具競爭物流企業”、“中國百強物流企業23名”。
KJS的網絡優勢體現在以點帶面、班車連線,通過兩次“綠色割據”,KJS建立起一張覆蓋率僅次于EMS的快遞網絡。KJS網絡優勢不僅體現在滿足自身的業務需求上,還體現在向同行業開放,滿足國際、國內其他貨運公司的需求上。
信息系統的優勢主要表現在宅急送的ERP(綜合管理)系統由17個子系統構成,分運營、客服、綜合管理三大類。從最前端的COMMERCR使用,到倉庫管理系統(WMS)、條碼技術(BAR CODE)、全球定位系統(GPS)、客戶資源定位(CRM)、路由管理系統(RRM)和客戶網上查詢系統。全國所有分公司及其下級營業網點均已聯網,運營信息實時共享;各分公司與總公司服務器間采用硬件加密設備,保障信息的安全;通過各種技術手段已經實現與部分客戶、合作網絡公司的信息系統對接。
信息技術方面,公司率先搭建了“物流信息網絡平臺”,開單,查詢,結帳等業務可輕松在網上完成;貨物條碼跟蹤系統(Bar Code)和車輛全球衛星定位系統(GPS)的采用,使客戶能夠快速,準確的跟蹤貨物信息;KJS公司CALL+CENTER的投入使用,使客戶與公司聯系更加便捷。KJS正從一個以卡車為主的傳統快運公司向著以信息技術為牽引的現代快運企業飛速發展。
KJS有一只270人的信息研發隊伍,企業有很強的自主開發改造能力,目前使用比較高端的工業級PDA,通過GPRS網絡實現遠程任務指派、工作單基礎信息實時錄入與傳遞、簽收信息反饋、簽單影像掃描等應用,徹底實現信息前置,大大提高運營能力。
KJS在華北基地建立自動分揀線,在四個主要城市建立呼叫中心,在特一級分公司建立使用高架立體倉儲中心,同時,KJS還大量使用叉車、尾板車,這使KJS從傳統的運輸模式中走出來,成為現代化的物流企業。信息技術優勢的確立使其服務優勢、成本價格優勢、產品優勢等有了堅實的基礎。
3 KJS陜西配送系統網絡設計方案
西安分公司成立于2003年1月,網絡覆蓋全省內9個地級城市,在西安市內設有5個取派送網點,擁有各種類型的汽車28輛,員工200人。
KJS陜西配送網絡是由上行總公司負責的開發建設的。公司在陜西的分支機構12個如表1所示。
網絡內所有營業所均已投入使用,要充分利用現有的營業所,在滿足企業快速貨運要求的同時,降低投資成本。根據網絡的綜合情況分析,將網絡劃分為13個區域,即增加西安KJS快運有限公司安康分公司。在整個綜合營運網絡內將設5個節點,每個節點專設相應的配送中心,我們稱其為站點。每一個站點都將根據所服務區域的實際需求配置相應的設備,所有設備均為能按照設計的技術指標完成相應區域各營業所要求的各項綜合快速貨運業務。如圖1所示。服務站點與相應服務區域的位置,其中①,②,③,④,⑤表示服務站點,1,2,…,13表示服務區域,由于地理位置的差異,隨各站點到相應區域距離的不同,因而在考慮縮短站點與相應服務區域距離的同時,合理布置站點位置,分配相應服務區域。圖1中虛線表示各區域由哪個站點負責,無虛線聯系的,表示為不負責。
根據現有的設計規劃,上行總公司提出,在滿足各服務區營業所的需求,及時準確地提供相應快速貨運服務的前提下,能否減少站點的數目。表2給出了各站點到各服務區總投資量,上行總公司希望在保證各區域營業所的需求下減少站點的數目,并根據表中提供的投資量的分布情況,適當地調整各站點相應的服務區域,使得站點到相應服務區域的支路網絡投資總量最小。
根據當時所處的條件和公司的目標,我們可以建立如下的數學模型:
MIN(18X11+60X12+26X21+25X22+6X31+29X41+6X42+22X51+22X52+25X62+20X63+17X72+11X73+30X82+23X83+19X84+40X93+6X94+45X95+31X104+36X105+40X114+10X115+31X125+21X135)
S.T.
(1)X11+X12=1;(2)X21+X22=1;(3)X31=1;(4)X41+X42=1;(5)X51+X52=1;(6)X62+X63=1;(7)X72+X73=1;(8)X82+X83+X84=1;(9)X93+X94+X95=1;(10)X104+X105=1;(11)X114+X115=1;(12)X125=1;(13)X135=1;(14)Xi,j=0或1。
注:X135=1表示第13個區域由第5個站點提供服務,其他類似。由管理運籌學軟件計算可得。
將上述數據輸入管理運籌學軟件,可得到如下的求解結果。
最優函數值=3226.000
由計算結果分析:第1個區域由第1個站點提供服務,第2個區域由第2個站點提供服務,第3個區域由第1個站點提供服務,第4個區域由第2個站點提供服務,第5個區域由第1個站點提供服務,第6個區域由第3個站點提供服務,第7個區域由第3個站點提供服務,第8個區域由第4個站點提供服務,第9個區域由第4個站點提供服務,第10個區域由第4個站點提供服務,第11個區域由第5個站點提供服務,第12個區域由第5個站點提供服務,第13個區域由第5個站點提供服務。只有這樣才可以保證各區域企業的需求下減少站點的數目,并根據實際投資量的分布情況,使支路網絡投資總量最少為218萬元。比機械按順序投資節約336-218=118萬元。
4 主要研究結論
為了適應我國經濟快速發展及物流產業信息化的基本要求,以提高我國物流企業管理效率為目標,利用現代信息網絡與3G(GPS/GSM/GIS)技術,建立一個集科學化、可視化、智能化于一體的物流管理系統,為物流企業科學、高效管理物流物資配送過程,提供方便快捷的管理決策工具。本文通過對物流實時配送系統各環節的深入系統研究,分析了物流實時配送系統網絡的特征,針對具體物流企業提出了具體的解決物流實時配送系統網絡設計的解決方案,即采用運籌學中整數規劃的方法設計配送網絡方案,使企業達到提高效率,節約成本的目的。
實際物流系統集成的程度越來越高,物流決策者面臨的問題也就越來越復雜。但是針對不同業務類型企業,其中所包含的內容是不同的,企業包含的內容才是系統的靈魂,這個靈魂就是算法結構。可以根據企業業務種類的大小,選擇不同的算法結構和建立不同的運籌學模型。通過對算法結構的深入研究和改進,比如對于網絡線路可以運用圖論的算法,對于倉儲問題用庫存論,對于班次管理用線性規劃、車輛配載優化采用動態規劃等,結合計算機系統升級,進一步提高物流實時配送系統的效率。隨經濟的發展和貨運的少批量多品種,采用多樣化的運輸工具,則配送方案也需要不斷改進。
參考文獻:
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篇7
1.信號放大濾波電路
傳感器的輸出信號一般幅值較小,需要經過相應的放大濾波電路。在實驗中,心電、脈搏、呼吸等信號頻率不同,而且相應傳感器輸出的幅值也不同,因此放大濾波電路的參數指標也要求不同,如放大倍數、濾波帶寬、截止頻率等。對學生而言,在實驗中設計3個不同參數的放大濾波電路需要花費大量時間,考慮到有限的實驗學時數,我們采用現有的放大倍數可調、濾波參數可調的專用集成模塊來完成相關信號的放大濾波處理。該模塊主要側重培養學生電路調試及信號測試能力。
2.信號調理電路
在實驗過程中會遇到放大濾波后的信號電壓與單片機集成的A/D轉換器要求的轉換電壓不匹配的問題[9-10],需要對放大濾波后的醫學信號進行信號調理,使其符合A/D轉換器轉換電壓的要求。信號調理電路是模擬電子技術的一個重要的知識點,通用的信號調理電路較多,如采用電阻分壓及電壓跟隨器組合進行信號調理[11-12]。具體實驗中,我們選用由OP07與INA114組成的電路來完成信號調理,如圖2所示。圖2中的IN+和IN-表示經過放大濾波后傳感器信號正端和負端,OUT1輸入到dsPIC30F4011單片機集成的A/D轉換器進行轉換。通過調節R2的阻值來改變INA114第5腳REF的電壓值,隨著REF電壓的變化,OUT1輸出勢必會有一個電壓的抬升,來滿足A/D轉換器輸入的要求。同時,要充分考慮上一級專用放大模塊的放大倍數,放大倍數過大,信號調理就失去了作用,放大倍數過小,則不能充分發揮A/D轉換分辨率的優勢。例如:經放大濾波后的心電信號幅值范圍為-1.5~+1.5V,在理想狀態下,調節REF電壓為1.5V時,OUT1輸出范圍為0~+3V滿足dsPIC30F4011單片機A/D轉換輸入的要求。
3.dsPIC30F4011單片機處理電路
結合實驗條件及學生所學的單片機類型,實驗中,選用dsPIC30F4011設計單片機處理電路。dsPIC30F4011是Microchip推出的一款16位的自帶DSP引擎的單片機,內部集成了10位高速A/D轉換器、UART模塊、30個中斷源及7個中斷優先級設計模塊、I/O復用等功能[13]。
3.1單片機硬件電路設計
實驗中完成單片機硬件電路設計、焊接調試需要花費大量的時間,為此學生可在現有的開發裝置上利用跳線的方式完成硬件電路設計。圖3為本實驗系統所用的單片機硬件電路,IN1、IN2、IN3分別連接心電、脈搏、呼吸信號,經過放大濾波模塊、信號調理模塊處理后的信號。單片機利用UART模塊經串口電壓轉換芯片MAX3232與上位機進行命令的解析及數據的傳輸。
3.2單片機軟件程序設計
dsPIC30F4011單片機軟件設計在Microchip為其所有的開發工具研發的MPLAB集成環境中完成[13]。實驗中,學生設計的單片機軟件應實現以下功能:單片機通過通信協議接收上位機傳輸的數據,同時對傳輸的數據進行命令解析,當解析到開始進行數據采集命令后,啟動A/D轉換子程序;A/D轉換子程序中,依次對心電、脈搏、呼吸信號進行A/D通道選擇、采集、標志并存儲到相應的通道緩存區中,例如在對心電信號采集時,通道緩存區中的16位數標志為“000001”(通道數)+10位A/D轉換后的有效數據。在A/D轉換完成且轉換后的數據填滿相應的通道緩存區后,單片機根據數據傳輸協議將3個通道緩存區中數據依次發送到上位機,上位機在接收完成數據后同時發送下次采集命令或停止命令。單片機軟件實現的功能是唯一的,但實現的編程思想是靈活多樣的,如軟件設計采用中斷嵌套或采用優先級由高到低或采用查詢等待,每種軟件編程思想都能實現系統要求的同一功能。這樣設計實驗,有利于挖掘學生軟件編程潛力,充分發揮學生的主觀能動性,鍛煉學生的自主學習和創新能力。
以下采用中斷優先級由高到低編程思想為例作具體說明。系統的軟件設計主要由:主程序、A/D轉換子程序、串口通信等程序構成。(1)主程序。整個系統的運行需要對單片機一些資源進行初始化,如I/O初始化、系統時鐘選擇初始化、中斷優先級初始化等。初始化中,串口通信中斷、A/D轉換中斷、CPU內部中斷三者中斷優先級由高到低。主程序控制流程如圖4所示。(2)A/D轉換子程序。實驗設計中要求對心電,脈搏、呼吸3種信號完成數據采集,考慮到3種信號的頻率(分別為0.05~100Hz、0.3~3.33Hz、0.3~10Hz)相對較低,可采用適當的A/D數據采樣率。本例A/D數據采樣率為75kS/s,采樣方式為三通道逐次采樣,即每個通道理論采樣為25kS/s。每個通道A/D轉換后數據緩存區設為16個字長,每個通道填滿相應的數據緩存區視為1次采集的結束。圖5所示為A/D轉換流程圖。(3)串口通信子程序。為了讓單片機及時地接收到上位機發送的指令,以及將A/D轉換后的數據有效地上傳上位機,本實驗系統中上位機與單片機采用全雙工異步串口通信,程序命令接收、數據發送流程如圖6所示。本例中指令作為控制系統有效運行的唯一識別條件,同時緩存區數據能否及時上傳將影響A/D采樣率及整個系統的協調運行,因此將串口通信的中斷優先級設置為最高級,通過串口中斷來完成命令解析及采集數據的上傳。
二、實驗系統測試結果及擴展
本實驗系統要求采集的心電、脈搏、呼吸3種信號在上位機顯示,為此需設計相應的上位機軟件來配合單片機實現數據的接收顯示、命令的傳輸等功能。學生需要對計算機編程語言有深刻的理解才能完成上位機軟件編程。考慮到學生掌握程度的差異,在實驗中,一般提供具有通行協議的現成軟件來配合完成,學生只需按照提供的通行協議來完成單片機串口通信編程便可實現上位機與單片機的數據交互。本實驗系統經過適當的變換和擴展還可以用于其他課程設計或實驗中。本實驗是在固定采集頻率下對3種信號進行采集的,在具體實驗中可擴展為通過上位機發送命令的方式改變數據采集頻率,達到可調采樣頻率的目的。
三、結束語
篇8
關鍵詞:后工業設計時代建筑設計低碳建筑
Based on post-industrial era building low-carbon design
--A Case Study of Hangzhou Singapore low-carbon Technology Park project,low-carbon design
Hu Jun
(Architectural Engineering Institute,Zhejiang Guangsha College of Applied Construction Technology,Dongyang322100,Zhejiang)
Abstract:Discussion and demonstration of low-carbon design of Hangzhou,Singapore low-carbon Technology Park project feasibility and the advantages and disadvantages of a comprehensive discourse in the era of post-industrial design,and optimization of building energy saving measures,and follow-up measures to improve and innovation.
Keywords:post-industrial design era;building design;low-carbon building
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
低碳建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度的節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。通過對杭州新加坡低碳科技園項目低碳化設計,我們主要圍繞整個科技園的節地與室外環境、節能與可再生能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源、室內環境質量與運營管理等五大類指標展開建筑低碳方案的設計,以尋求全面達到國家綠色低碳建筑評價技術細則的優級指標要求。針對該項目中低碳設計方案的應用,我們探討和論證了多種節能低碳措施應用的可行性和優劣,并從中選擇產生了最優方案,設計了杭州新加坡低碳科技園項目低碳設計方案。我們也展開了建筑低碳設計方面的后續研究:在后工業設計時代下,我們應該如何最優化考慮和設計建筑的節能減排?如何以杭州新加坡低碳科技園項目低碳設計措施的應用,完善和豐富現有建筑低碳設計措施,并作后續的措施改進和創新。
1.總體規劃布局設計
我們要利用原有場地的自然生態條件,一要保證冬季日照良好,夏季通風流暢, 在建筑的東南方向盡量避免大的地形起伏和高層建筑的遮擋;二是防止夏季的高溫輻射又能阻斷冬季的寒流侵襲,在西北方向能有較多的高大喬木作為防護林的阻隔。
建筑布局上,我們盡可能采用適當的布局來適應全年的風向變化。采用與夏天主導風向(東南風)成30~60度斜角的道路方位布局。這種布局有利于冬天最大限度的減少北風的影響,夏天則能增進沿道路建筑的通風。同時,這種布局對于加強冬日沿道路建筑的日照也是一個好的方位選擇。
1.1建筑整體設計
在園區的總部經濟項目、酒店式公寓項目等高層公建項目的建筑單體中,我們采用以下幾個核心技術,在宏觀上首先達到低碳減排的目的。
2.1混凝土核心激活技術
混凝土核心激活技術源自德國,它是通過充分考慮和最大可能實施自然通風、降低進風量到適度和利用建筑物自身的蓄熱功能以及周圍環境空氣的自然降溫能力達到節能、舒適環保的目的。使用者的舒適度不僅得以提高,建筑的投資成本和運營費用也得到最大程度降低。具體體現在:由于削弱甚至取消中央空調系統在建筑室內環境調節中的絕對主導作用,使用者可根據自身需要調節確定他的使用空間的溫度,其基礎溫度(冷卻最大量45W/㎡,供暖最大量37W/㎡)是通過混凝土核心激活技術得以保證的。額外的需求量通過進風調節。這里每個小空間的使用者都可以自行控制。所需要的新風通過在架空地板內置的輻射式新風機經過一個加熱或制冷的葉片裝置被引入室內,并被調節到所需溫度。各空間的出風口通過一個經過防噪處理的構件,并有防止空氣倒流功能,當室內氣壓增大時,空氣將自動被排出到室外。
2.2地熱資源的利用
地熱資源的利用可以分為兩大類:熱量直接從土壤中獲取——這種方式在全世界任何地方都可以使用;熱量從地下水中獲取——要在當地地下水資源適宜情況下才可以使用。基本的原理相對簡單:利用地熱樁或者地下鋪埋的管道,通過循環水或循環空氣不斷進行熱交換,將從地下獲取的冷(熱)量傳至建筑物的內部。其次將大地作為一個巨大的熱存儲器,將夏季從周圍環境中收集到的熱量存于地下,冬季將其取出使用。
2.3太陽能和風能的利用。
建筑的外殼是體現建筑能量消耗的一個相當重要的系統。在與太陽能技術相結合的過程中,建筑外殼是介于建筑語言和太陽能技術的重要媒體。我們對太陽能裝置的考慮,已經不是把太陽能裝置簡單的安裝在外墻和屋面上面,而是在建筑設計開始就作為建筑的固定一部分加以考慮,太陽能裝置成為立面、屋面的一部分,有其經常的保護作用;(如圖1)或者反過來說,立面或屋面具有將太陽能轉化為建筑能源的功能。我們采用最新CIS稀薄涂層硅光電池技術,金屬用量極少,可作為大面積涂層用于任何表面,不拘形式,能量轉化率可達到8%。
圖1:屋面太陽能光伏發電板
3.建筑維護結構設計
3.1外窗系統。
外窗的低碳減排怎樣實現。首先,我們在建筑的設計中,就考慮到窗墻比對建筑保溫節能的影響。在材料上,我們運用斷熱鋁合金窗框結構以及LOW-E鍍銀膜低輻射保溫玻璃。(如圖2)
圖2:外窗系統圖例
LOW-E鍍銀膜低輻射保溫玻璃輻射率從0.84降低到0.04至0.12,可通過可見光而阻擋遠紅線(人體所感受到的熱即是遠紅外線)起到更好的隔音與隔熱作用。獨特的鍍膜層隔絕紫外線輻射。
3.2常規外墻系統。
外墻怎樣做到低碳減排,這是目前業內研究應用最多的一項節能體系。我們采用目前技術相對成熟,對用戶影響比較小,室外環境對建筑主體的影響也比較小的復合外墻外保溫技術。(如圖3)
篇9
關鍵詞:主動防御;網絡安全;攻擊;防御
中圖分類號:TP393.08文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)20-5442-02
Design of Network Safety Attack and Defense Test Platform based on Active Defense
WANG Chao-yang
(5 Department 43 Team, Artillery Academy of the P.L.A, Hefei 230031, China)
Abstract: Now traditional passive defense technology will not reply the behavior of unceasing increase large-scale network attack. According to the characteristic and the advantage of active defense, the article has introduced a kind of design scheme test platform abort network safety attack and defense based on the technology of active defense, and the design and realization of system from the two pieces of experiment modular abort attack and defense.
Key words: active defense; network safety; attack; defense
目前,伴隨著計算機網絡的大量普及與發展,網絡安全問題也日益嚴峻。而傳統的、被動防御的網絡安全防護技術也將越來越無法應對不斷出現的新的攻擊方法和手段,網絡安全防護體系由被動防御轉向主動防御是大勢所趨。因此,立足現有網絡設備進行攻防實驗平臺的設計和研究,對于未來網絡安全防護技術的研究具有深遠的指導意義。
1 系統功能設計概述
1.1 主動防御技術的概念
主動防御技術是一種新的對抗網絡攻擊的技術,也是當今網絡安全領域新興的一個熱點技術。它源于英文“Pro-active Defense”,其確切的含義為“前攝性防御”,是指由于某些機制的存在,使攻擊者無法完成對攻擊目標的攻擊。由于這些前攝性措施能夠在無人干預的情況下預防安全事件,因此有了通常所說的“主動防御”[1]。網絡安全主動防御技術能夠彌補傳統被動防御技術的不足,采用主機防御的思想和技術,增強和保證本地網絡安全,及時發現正在進行的網絡攻擊,并以響應的應急機制預測和識別來自外部的未知攻擊,采取各種應對防護策略阻止攻擊者的各種攻擊行為。
1.2 系統設計目標
目前關于主動防御的網絡安全防御策略理論研究的較多,但是對于很多實際應用方面還缺乏實戰的指導和經驗。網絡安全攻防實驗平臺主要依據主動防御技術體系為策略手段,針對現有網管軟件存在的問題,進行主動防御技術體系優化,其核心在于在實驗中實現系統的漏洞機理分析、安全性檢測、攻擊試驗、安全應急響應和提供防御應對策略建議等功能,能夠啟發實驗者認識和理解安全機理,發現安全隱患,并進行系統安全防護。
1.3 實驗平臺功能
基于主動防御的網絡安全攻防實驗平臺是一個網絡攻擊與防御的模擬演示平臺,在單機上模擬出基本的網絡節點(設備),然后在這個模擬的網絡環境中演示出網絡攻擊與防御的基本原理和過程,并以可視化的結果呈現出來。該實驗平臺所仿真的機理和結果能夠依據網絡安全的需求,最終用于網絡攻防測評和實戰的雙重目的。并可以為網絡攻擊和防護技能人才更好的學習提供一定的參考。為完整地體現網絡戰攻防的全過程,該平臺分為攻擊模塊與防御模塊兩部分。
攻擊模塊部分包括主機端口的掃描、檢測、Web/SMB攻擊模塊和IDS等。其主要功能是實現對于目標系統的檢測、漏洞掃描、攻擊和與防護端的通訊等[2]。
防御模塊部分主要是基于主動防御技術的功能要求,實現檢測、防護和響應三種功能機制。即能夠檢測到有無攻擊行為并予以顯示、給出陷阱欺騙可以利用的漏洞和提供防護應對策略等,如: 網絡取證、網絡對抗、補丁安裝、系統備份、防護工具的選購和安裝、響應等。
2 攻防實驗平臺模型設計
2.1 設計方案
要實現網絡攻防的實驗,就必須在局域網環境構建仿真的Internet環境,作為攻防實驗的基礎和實驗環境。仿真的Internet環境能實現www服務、FTP、E-mail服務、在線交互通信和數據庫引擎服務等基本功能。依據系統的功能需求分析,該平臺要實現一個集檢測、攻擊、防護、提供防護應對策略方案等功能于一體的軟件系統。主要是除了要實現基本的檢測、攻擊功能外,還必須通過向導程序引導用戶認識網絡攻防的機理流程,即:漏洞存在―漏洞檢測(攻擊模塊)―攻擊進行(攻擊模塊)―系統被破壞―補救措施(防御模塊)―解決的策略方案(防御模塊)[3],以更好的達到實驗效果。
平臺整體采用C/S模式,攻擊模塊為客戶端,防御模塊為服務器端。攻擊模塊進行真實的掃描、入侵和滲透攻擊,防御模塊從一定程度上模擬并顯示受到的掃描、攻擊行為,其模擬的過程是動態的,讓實驗者看到系統攻擊和被攻擊的全部入侵過程,然后提供響應的防護應對策略。攻防實驗平臺模型如圖1所示。
2.2 基于主動防御的網絡安全體系
根據本實驗平臺設計的思想和策略原理,為實現主動防御的檢測、防護和響應功能機制,構建基于主動防御技術的網絡安全策略體系(如圖2所示)。安全策略是網絡安全體系的核心,防護是整個網絡安全體系的前沿,防火墻被安置在局域網和Internet網絡之間,可以監視并限制進出網絡的數據包,并防范網絡內外的非法訪問[4-5]。主動防御技術和防火墻技術相結合,構建了一道網絡安全的立體防線,在很大程度上確保了網絡系統的安全,對于未來的網絡安全防護具有深遠的意義。檢測和響應是網絡安全體系主動防御的核心,主要由網絡主機漏洞掃描(包括對密碼破解)、Web/SMB攻擊、IDS、網絡取證、蜜罐技術等應急響應系統共同實現,包括異常檢測、模式發現和漏洞發現。
2.3 攻防模塊設計
該實驗平臺的攻擊模塊和防御模塊利用C/S模式采用特定端口進行通訊。攻擊端以動作消息的形式,把進行的每一個動作發往防御端,防御模塊從數據庫中調用相關數據進行模擬、仿真,讓實驗者看到和體會到自身系統受到的各種攻擊。攻防模塊經過TCP/IP建立連接后,開始進行掃描、檢測、Web/SMB攻擊和IDS等入侵行為,攻擊端每一個消息的啟動都會發給防御端一個標志位,防御模塊經判斷后,調用相關的顯示和檢測模塊進行處理,并提供相應的防護應對策略。
3 平臺的實現
3.1 主動防御思想的實現
在一個程序中,必須要通過接口調用操作系統所提供的功能函數來實現自己的功能。同樣,在平臺系統中,掛接程序的API函數,就可以知道程序的進程將有什么動作,對待那些對系統有威脅的動作該怎么處理等等。實驗中,采取掛接系統程序進程的API函數,對主機進程的代碼進行真實的掃描,如果發現有諸如SIDT、SGDT、自定位指令等,就讓進程繼續運行;接下來就對系統進程調用API的情況進行監視,如果發現系統在數據的傳輸時違反規則,則會提示用戶進行有針對性的操作;如果發現一個諸如EXE的程序文件被進程以讀寫的方式打開,說明進程的線程可能想要感染PE文件,系統就會發出警告;如果進程調用了CreateRemoteThread(),則說明它可能是比較威脅的API木馬進程,也會發出警告。
3.2 攻擊程序模塊實現
網絡安全攻防實驗平臺的設計是基于面向對象的思想,采用動態連接庫開發掃描、檢測、攻擊等功能模塊。利用套接字變量進行TCP/IP通信,調用DLL隱式連接和顯示連接,采用在DLL中封裝對話框的形式,也就是把掃描、檢測、攻擊等功能和所需要的對話框同時封裝到DLL中,然后主程序直接調用DLL[6]。實驗中,可以在攻擊程序模塊中指定IP范圍,并輸入需要攻擊的主機IP地址和相應的其他參數,對活動主機漏洞進行掃描和密碼攻擊(如圖3所示);并指定IP,對其進行Web/SMB攻擊,然后輸出攻擊的結果和在攻擊過程中產生的錯誤信息等。
3.3 防御程序模塊實現
在程序的運行中,采取利用網絡偵聽機制監聽攻擊模塊的每一次動作消息的形式,自動顯示給用戶所偵聽到外部攻擊行為(如圖4所示:Web/SMB攻擊)。該模塊同樣使用了WinSock類套接字進行通訊,在創建了套接字后,賦予套接字一個地址。攻擊模塊套接字和防御模塊套接字通過建立TCP/IP連接進行數據的傳輸。然后防御模塊根據接收到的標志信息,在數據庫中檢索對應的記錄,進行結果顯示、網絡取證、向用戶提供攻擊的類型及防護方法等多種應對策略。其中的蜜罐響應模塊能夠及時獲取攻擊信息,對攻擊行為進行深入的分析,對未知攻擊進行動態識別,捕獲未知攻擊信息并反饋給防護系統,實現系統防護能力的動態提升。
4 結束語
基于主動防御的網絡安全攻防實驗平臺主要是針對傳統的被動式防御手段的不完善而提出的思想模型。從模型的構建、平臺的模擬和實驗的效果來看,其系統從一定程度上真實的模擬了網絡設備的攻防功能,可以為網絡管理者和學習者提供一定的參考和指導。
參考文獻:
[1] 楊銳,羊興.建立基于主動防御技術的網絡安全體系[J].電腦科技,2008(5).
[2] 裴斐,鄭秋生,等.網絡攻防訓練平臺設計[J].中原工學院學報,2004(2).
[3]Stuart McClure, Joel Scambray, George Kurtz. 黑客大曝光―網絡安全的機密與解決方案[ M].北京:清華大學出版社,2002
[4] 張常有.網絡安全體系結構[M].成都:電子科技大學出版社,2006(15).
[5] 黃家林,張征帆.主動防御系統及應用研究[J].網絡安全技術與應用,2007(3).
篇10
關鍵詞:中煤連云港;遠程網絡;監控
一、全球眼監控業務簡介
1、系統概述:全球眼業務是由中國電信推出的一項基于寬帶網的圖像遠程傳輸、管理的新增值業務。利用中國電信無處不在的寬帶網絡端口將分散、獨立的圖像采集點進行聯網,實現跨區域、全球范圍內的統一管理,資源共享,提高工作績效。
2、系統組成:由前端部分、控制中心、傳輸網絡三部分組成:
前端部分:全球眼視頻服務器
控制中心:全球眼中心管理服務器;全球眼中心存儲服務器(含磁盤陣列等存儲模塊),全球眼中心控制臺、副控臺、顯示終端 、數字圖像顯示墻;全球眼中心控制機柜,全球眼中心顯示機柜。
傳輸網絡:局域網,寬帶廣域網
全球眼數字圖像系統組成結構示意圖
二、系統主要技術性能和特點
1、實時清晰
提供24小時不間斷實時圖像和信息傳送,支持大量客戶同時訪問,提供單畫面或二、四、八、十六畫面等模式,提供跟蹤監視,報警前/后的圖像存儲和鏡頭水平/垂仰/變倍控制功能。
2、方便靈活
靈活部署:“全球眼”圖像采集點的分布,不受地理距離的限制,依托無處不在的中國電信寬帶網,通過客戶專用網或WLAN、ADSL、LAN等多種方式接入,“全球眼”圖像采集點可以布到任何地方。管理人員可以在任何地方,任何時間進行監控。
靈活擴展:可根據業務需要隨時增加圖像采集點的數量。
靈活應用:系統是一個開放的、通用的視音頻處理平臺,可以針對具體應用定制相應的功能模塊。
3、安全可靠
采用Linux系統,杜絕了后門,使用大容量數據庫,確保大量用戶的可靠訪問連接;系統動態感知設備工作狀態,降低故障檢測環節和時間;通過軟硬件多重密碼權限認證,杜絕非授權用戶訪問;文件加密傳輸存儲,提供與專用平臺同樣的安全性。
4、組網經濟
基于TCP/IP網絡構建,使用公用平臺,利用ChinaNet或客戶原有傳輸網絡,組網成本低;客戶原有的模擬或數字監控采集設備,經網絡化改造后即可繼續使用,保護客戶投資;監控網點擴充方便,平臺統一升級,客戶端維護成本低。
三、主要功能
1、圖象功能
對于前端監控點,把采集到圖像進行實時轉發,保證客戶單點對多點和多點對單點等模式訪問的質量并滿足對監控熱點的大量并發訪問的需求。
2、報警功能
包括防盜報警、防火報警、燈光遙控、警視聯動等功能,一旦發生報警,系統將產生聯動,如發警報、開燈、發MAIL通知管理員等。
3、控制功能
通過瀏覽器、多畫面功能縱覽全局,實時控制監控系統的開啟、信息的存儲和查詢以及根據需要對前端監控點進行實時控制。
4、系統管理功能
集中管理控制所有監控點的前端監控設備,向不同的管理者提供不同的監控級別和權限:
1) 設備管理:對增加設備、修改設備屬性、刪除設備、查詢設備和啟/停用設備進行統一登記管理。
2) 認證功能:用戶通過身份認證及授權后方可使用網絡視頻監控平臺提供的服務。
3) 用戶管理:用戶注冊管理、查詢、增加和刪除、訪問權限管理等。
4) 權限管理:對系統的管理、視頻瀏覽、攝像機遠程控制、錄像的刪除、復制、瀏覽等操作行為需要權限。
5) 系統管理:提供安全管理、基本參數資料的配置管理、系統監控、備份和恢復、日志管理等功能。
四、系統建設方案
1、設計目標:(1)具備實時圖像監控、圖像存儲、歷史圖像查詢等管理功能;(2)具備強大的報警功能;(3)具有良好的設備、網絡穩定性和安全保證;(4)具有良好的可升級性和可擴展性。
2、設計原則
(1)技術成熟、系統穩定。選用系統設備由中國電信公司經過嚴格的篩選、試用。第一標準是成熟,第二標準是先進。
(2)性價比高。以滿足公司的實際功能和品質要求為考核標準,爭取做到最優化的方案、最佳性能價格比的方案。
(3)擴充性強。在系統架構的設計上,利用網絡的擴展性強的特點,采用分散控制、集中管理的結構,使得系統可擴充性很強,在系統點位增加時不需對整個系統進行改動,只需增加相應的前端設備即可。
(4)高可靠性、安全性。保證系統設備和網絡7*24小時的運行可靠性和安全性。
五、實施方案
客戶需求
1.由連云港電信向指定的點位進行圖像監控服務及相關的通信服務。
2.各圖像采集點同時上傳 ,三路圖像到指定中心-中煤計算機機房--監控點。
3.圖像采集點位合計三個。即連云港港務局煤炭公司碼頭現場兩個34M高的鐵架上,港務局三公司機修車間樓頂高度15M一個點。
4.實時圖像監控、可控、存儲
5.實現雨刷、噴壺、攝像機電源軟件控制開關等輔助功能
6.監控范圍為整個煤場及碼頭輪船裝卸情況。
需求分析
1、 港口環境特殊復雜線路接入困難。
2、 為了達到提出的監控范圍要求,攝像頭安裝點位置太高,施工困難。
3、 電源線,信號線固定、室外走線要考慮防護措施。
4. 監控點在港口,車輛,煤灰特別多。長時間不清洗,圖像會模糊不清,且位置很高,清洗極不方便,需有雨刷、噴壺、攝像機電源軟件控制開關等輔助功能。