通訊論文范文
時間:2023-03-18 16:38:11
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篇1
異步延遲采樣(ADS)
ADS通過加入延遲線對光信號在一個比特周期內進行兩次采樣,獲取信號的相圖[10],即二維幅度直方圖,并進行傳輸損傷分析。采用ADS技術的OPM模塊結構如圖1(a)所示,待測的WDM光信號以帶寬為1nm的光帶通濾波器(BPF)進行選通,濾除相鄰信道光信號功率,但不影響選通信道的被監測光信號的波形狀態;光電探測器(PD)輸出電信號經帶寬為0.8倍信號符號率的低通電濾波器(LPF)消除帶外噪聲干擾;再進行3dB分路,一路以可調電延遲線(VDL)引入Δt延遲;最后以外部圖1ADS原理。(a)ADS光性能監測器結構圖;(b)10Gb/sNRZ-OOK半比特ADS示意圖Fig.1PrincipleofADS.(a)StructureofthedelaytapsamplingOPMmonitor;(b)halfbitdelaytapsamplingof10Gb/sNRZ-OOK時鐘驅動的低采樣速率的模數轉換器(ADC)對兩路電信號進行采樣并對采樣后數據做進一步處理。以10Gb/sNRZ-OOK信號為例說明半比特ADS原理,如圖1(b)所示。其中Tb=100ps為信號比特周期;以可調電延遲線設定3dB分路之后的一路電信號延遲時間為Δt=50ps,即半比特延遲;如采用80MSPS的14-bit分辨率雙輸入ADC,例如AD9644,進行異步降頻采樣,則采樣周期Ts=12.5ns,Ts與Tb無關,且TsTb;雙路ADC的每次采樣包含兩個采樣點E(xi)和E(yi),對應的時間差為Δt,將兩路采樣點進行幅度值的歸一化,之后再以X-Y模式做二維散點圖可得ADS相圖。在NRZ-OOK半比特ADS相圖中,沿45°對角線的兩端代表0、1電平的不同組合狀態(0,0)和(1,1);其間的過渡點對應眼圖中波形的上升和下降沿,沿-45°對角線的最大寬度反映其斜率。ADS相圖中包含被測信號相同或相鄰比特周期間的過渡態信息,能夠反映信號波形受傳輸損傷影響的狀態,可用作OPM。
OPM仿真驗證
對光信號速率、碼型調制格式透明,并能同時監測多種傳輸損傷是OPM技術的核心要求。在10Gb/s及更低速率系統中,NRZ-OOK為代表的強度調制直接檢測(IM-DD)系統因調制和接收器件簡單、成本低而占據主導地位。但在40Gb/s及更高速率的系統中,由于CD和PMD容限的降低和對頻譜效率要求的提高,NRZ-OOK調制不再適用于長距離傳輸。而以相位輔助強度調制,如ODB,也稱相位整形二進制傳輸(PSBT)和相位調制,如RZ-DPSK等為代表的先進調制格式由于損傷閾值高、頻譜效率高而受到重視[20]。以上述三種碼型調制格式為監測對象,基于OptiSIM4.0商業仿真軟件平臺構建采用ADS和ANN技術的OPM仿真系統,驗證所提出方案的透明性和損傷參數集總監測能力。
110Gb/sNRZ-OOK
10Gb/sNRZ-OOK光性能監測系統如圖3(a)所示,1550nm連續光源(CW)經工作于正交傳輸點的無啁啾馬赫-曾德爾調制器(MZM)進行外調制產生NRZ信號,數據源為10Gb/s偽隨機二進制序列(PRBS),其序列長度為27-1。級聯的摻鉺光纖放大器(EDFA)和可調光衰減器(VOA)用于調整系統的OSNR值,通過設置不同單模光纖(SMF)的傳輸距離和CD、PMD系數來模擬不同程度的CD和DGD傳輸損傷,入纖光功率保持為0以消除非線性效應影響。包含損傷的光信號一部分經PD光電轉換后以示波器(OSC)顯示眼圖作為參考,另一部分經ADS監測器進行Δt=50ps,即半比特延遲采樣和數據采集,最后通過提取相圖特征參量對ANN模型進行多損傷監測的訓練和測試。光通信性能監測系統圖中的細實線代表電路連接,粗實線代表光路,而虛線代表信號數據,下同。NRZ信號在不同損傷條件下的眼圖與相圖如圖3(b)所示,OSNR導致信號1電平和過渡點幅度分布展寬;CD和DGD均導致信號時域展寬,但CD導致信號消光比降低,相圖點沿45°對角線外擴,而DGD導致信號波形三角化,相圖出現非對稱性。根據不同損傷參數特點,提取相圖特征參數,其中珡m和σm分別為相圖采樣點到原點距離的均值和標準差;珋θ為相圖采樣點角度平均值;Qd=(μ1-μ0)/(σ1+σ0)類似眼圖中Q值的定義,以相圖中沿45°對角線上采樣點區分0、1電平,求其均值和標準差得對角線Q值。以上述4個參數構成如圖3(c)所示ANN模型的輸入向量,OSNR,CD,DGD參數構成輸出向量,MLP-3包含26個隱元,采用擬牛頓(Quasi-Newton)算法作為訓練算法,ANN的訓練使用張齊軍教授開發的NeuroModeler軟件包。為了驗證ANN模型監測傳輸損傷的性能,以125組不同損傷條件下相圖參數構成訓練樣本,其中OSNR分別為40,36,32,28,24dB;CD分別為0,200,400,600,800ps/nm;DGD分別為0,12,24,36,48ps,對ANN進行訓練。在訓練完成后,以另外的64組不同損傷參數,其中OSNR分別為38,34,30,26dB;CD分別為100,300,500,700ps/nm;DGD分別為6,18,30,42ps,構成測試樣本對ANN的預測輸出進行測試。10Gb/sNRZ-OOK光性能監測結果如圖4所示,其中ANN模型在200次迭代之后的訓練誤差Etrain=0.008,ANN模型預測輸出與測試樣本相關系數Rc=99.3%,損傷參數監測的均方根誤差分別為EOSNR=0.1dB,ECD=8.34ps/nm和EDGD=0.92ps,在監測損傷參數的測量范圍內,監測誤差小于5%。
240Gb/sODB
40Gb/s光通信系統與10Gb/s系統相比,CD容限減小16倍,PMD容限減小4倍,NRZ-OOK調制的無電中繼再生可傳輸距離大大縮短。ODB調制格式采用三電平調制,非連續的相鄰1電平之間相位相差π,在CD、PMD或濾波器效應引入波形展寬時,產生干涉相消,使0電平保持低電位,從而大幅提高其對色散損傷的閾值,而且其頻譜較NRZ-OOK調制更窄,有利于窄信道間隔的WDM傳輸[20]。同時,ODB調制格式只需改動發射機,而接收機不變,在性能和復雜度之間實現折中。40Gb/sODB光性能監測系統如圖5(a)所示,信號源產生40Gb/sPRBS,其序列長度為27-1,首先進行雙二進制預編碼,之后經帶寬為10GHZ的低通濾波器產生三電平驅動信號,在工作于傳輸零點的MZM中對1550nm的CW光源進行外調制得ODB信號,入纖功率保持為0,消除非線性效應影響。光纖鏈路中OSNR、CD和PMD三種傳輸損傷的模擬與眼圖監測部分與4.1中相同,ADS監測器的延遲為半比特,即Δt=12.5ps。不同損傷條件下的ODB信號眼圖與ADS相圖如圖5(b)所示,OSNR降低導致0、1電平和過渡點幅度值均勻展寬;CD導致波形三角化,相圖中第3象限采樣點外擴;DGD導致波形斜率降低,消光比減小,相圖點沿對角線方向閉合。根據相圖變化特點提取特征參數,其中珡m、σm、珋θ和Qd與4.1中相同,σm3為相圖第3象限采樣點到原點距離的標準差。以相圖特征參數為輸入向量,監測損傷參數為輸出向量構造ANN模型如圖5(c)所示,采用擬牛頓訓練算法,隱元數目為32個。以125組不同的傳輸損傷組合構成訓練樣本,其中有OSNR分別為42,38,34,30,26dB;CD分別為0,40,80,120,160ps/nm;DGD分別為0,4,8,12,16ps,對ANN進行訓練。以64組不同的傳輸損傷組合構成測試樣本對訓練完成的ANN模型進行預測輸出的檢驗,其中有OSNR分別為40,36,32,28dB;CD分別為20,60,100,140ps/nm;DGD分別為2,6,10,14ps。監測結果如圖6所示,ANN模型訓練誤差Etrain=0.031,預測輸出與測試樣本相關系數Rc=97.6%,損傷監測均方根誤差為EOSNR=0.72dB,ECD=3.24ps/nm和EDGD=0.49ps,測量范圍內的監測誤差小于5%。
340Gb/sRZ-DPSK
在RZ-DPSK調制格式中,由于采用了平衡光電探測(BPD),其達到相同誤碼率所需的OSNR值要求比OOK調制格式要低3dB,即接收機靈敏度提高一倍。對于受到光放大器自發輻射噪聲限制的長距傳輸系統而言,使用RZ-DPSK調制可使無電再生中繼可傳輸距離增加一倍,2003年以后的陸基和海纜長距大容量光通信系統中,DPSK和差分四相移鍵控(DQPSK)調制逐漸取代OOK而成為主流[21]。40Gb/sRZ-DPSK光性能監測系統如圖7(a)所示,序列長度為27-1的40Gb/sPRBS經差分預編碼后在工作于傳輸零點的MZM1中對CW光源進行相位信息加載,再采用40GHz正弦時鐘信號在工作于正交傳輸點的MZM2中進行RZ碼型調制,最終獲得50%占空比的RZ-DPSK信號。光纖鏈路中OSNR、CD和PMD三種傳輸損傷的模擬與4.1中相同,在加入傳輸損傷之后,部分光信號經過延遲干涉儀(DLI)解調和BPD平衡探測后,在OSC1中顯示解調信號眼圖;部分光信號直接PD檢測,在OSC2中顯示線路傳輸眼圖;部分光信號進入ADS監測器,其延遲量設置為1bit,即Δt=25ps。不同損傷條件下的RZ-DPSK信號的解調后眼圖、線路傳輸傳輸眼圖和ADS相圖如圖7(b)所示,OSNR降低導致信號波形和相圖點幅度值的展寬;CD導致波形幅度值和消光比降低,相圖點局部外擴;DGD導致兩偏振態的信號產生相位差,在PD檢測中干涉相消,使信號波形幅度值降低,相圖點沿對角線方向縮短。根據相圖變化的特點,提取與傳輸損傷變化有關的特征參量,其中珡m和σm與4.1中相同,珋θhalf為相圖45°對角線以上采樣點到原點的角度平均值,σθ為全部采樣點到原點角度值的標準差,M為采樣點到原點幅度最大值與最小值之差。以上述特征參數為輸入向量,損傷參數為輸出向量構造ANN模型如圖7(c)所示,隱元數目為30,采用擬牛頓訓練算法。以125組傳輸損傷組合構成訓練樣本,包括OSNR分別為36,32,28,24,20dB;CD分別為0,12,24,36,48ps/nm;DGD分別為0,3,6,9,12ps,對ANN進行訓練。以64組不同的傳輸損傷組合構成測試樣本對訓練完成的ANN模型進行預測輸出的檢驗,包括OSNR分別為34,30,26,22dB;CD分別為6,18,30,42ps/nm;DGD分別為1.5,4.5,7.5,10.5ps。監測結果如圖8所示,ANN模型訓練誤差Etrain=0.06,預測輸出與測試樣本相關系數Rc=95.8%,監測均方根誤差為EOSNR=0.15dB、ECD=1.74ps/nm和EDGD=0.61ps,測量范圍內的監測誤差小于5%。
篇2
無線通訊技術由于是無線接入式,因此具有靈活、快捷、高效的特點,它可以快速的地進行數據圖像和文字語音的直接傳輸,不受時間和空間的限制。無線通訊技術加強了各國的經濟和文化的交流,也方便了人們的生活。無線通訊技術還有可靠性高,機動性和可用性強的特點。由于無線通訊技術設備比較小,并且是通過無線接入的方式進行網絡傳輸的,因此不受地震,雷雨等自然災害的影響,即使在自然災害很大的時候依舊可以保持信息暢通無阻的進行,保持網絡的穩定性和可靠性。但是,無線通訊技術也有自己的缺點,比如信息的保密性較差,安全度不高的特點,因為是無線的傳輸,因此無線網絡在傳輸信息的過程中很容易導致信息的泄露和信息攔截,因此在安全性上比較差。
2無線通訊技術的創新
2.1WirelessHART技術
WirelessHART技術運用的是網格狀的組織網絡,這樣每一臺設備都可以作為無線路由器來使用,它的功率更低,對于無線的傳輸的距離更遠。網絡中節點越多,網絡可覆蓋的范圍越廣,距離越遠。而對于WirelessHART的頻率為2.4GHz~2.4835GHz,這是國際通信聯盟開放給工業、醫學和科學三個主要機構使用的免費頻段,因此WirelessHART技術不會對其他的通訊造成干擾。另外,在環保方面,WirelessHART技術的無線設備是微功率短距離的設備,這對于用戶所擔憂的網絡功率就不論無線通訊技術創新與應用文/陳浩 孟夏無線通訊技術具有覆蓋面積廣、信息傳遞快、不受自然災害的限制等特點,它是我們時代和科技不斷發展的產物。無線通訊近些年也在不斷的創新,和廣泛的應用到我們的生活中來。這篇文章就是針對無線通訊技術創新與應用的討論。摘要是問題了,不會對工作人員造成不良影響,它的發射功率為10MW,比手機使用的峰值還低。
2.23G和4G網絡
目前在我國3G技術日漸成熟,TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA作為我國研發的3G無線通訊技術被廣泛應用在各個領域,3G信號覆蓋面積廣,對于數據的傳輸快速,并且能支持語音信號和數據的傳輸和切換,這些3G技術已經發展成世界的主流,目前3G網絡已經非常成熟,wcdma的技術的版本不斷升級。目前,又出現了更高的覆蓋率和通訊的技術,4G網絡技術,目前4G技術還在剛剛起步的階段,它更加的低成本,并且沒有距離限制,這是對于3G的傳輸上的一些缺點和弊端做了一些調整和升級的網絡傳輸,它更加的快捷,方便,數據傳輸量更大。3G和4G的優勢越來越明顯。
2.3WLAN網絡
WLAN技術作為寬帶的無線通訊網絡,已經廣泛應用到生活中,這種寬帶無線式接入技術使網速更快、更靈活,它采用與商業一樣的2.4GHz的波段。目前,WLAN寬帶已經被廣泛運用到辦公室,家庭網絡中。但是WLAN寬帶的無線距離傳輸受到限制,只能在比較小的空間內才能接收到信號,傳輸數據,因此還沒有被運用到更廣泛的領域中。
2.4UWB技術
UWB技術是一種超寬帶無線通訊技術,它是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據,因此它的頻譜范圍非常廣。它基本上是在3.1~10.6GHz頻段中占用500MHz以上的寬帶,因此它的功率很低,發射和接收數據比較簡單,發射信號的功率譜密度低,定位精度高。因此UWB技術更適合運用在室內等密集多徑的場所,它能夠穿透墻壁,地面,身體系統,對于個人娛樂的局網是最具特色的無線通訊設施。
3無線通訊技術的應用
3.1工業中的運用
在工業生產中,無線通訊設備也在廣泛的應用,并發揮著巨大的作用。其中比較運廣泛的是,無線短程網和無線局域網。無線短程網功耗低,工作周期比較短,使收發信息的功耗降低,采用休眠模式。并且它數據傳輸可靠性高,同時預留了需要固定寬帶的的專用空隙,避免了在信息傳輸過程中的碰撞和干擾。無線短程網還具有時延小的特點,無論是在休眠狀態還是在激活狀態下的時延都很短。另外,它還具有兼容性,通過網絡協作建立自己的網絡圈,加強課信息傳遞的可靠性。在工業中還經常用到的是無線局域網,它在工業發展上起著越來越大的作用。因為在工業自動化領域有很多的感應器、PLC、計算機、讀卡器等等,這些設備的連接和信息傳輸都需要有一個控制網絡,這些設備提供的通信接口通常是RS-232或RS-485,無線局域網將這些接口的設備都連接到一起,利用網絡將信號互相轉換,這樣就使工業設備的通訊能力不斷加強,還大大提高了信息處理能力,并且無線局域網覆蓋廣,這在現代工業自動化生產中,起著重要的作用。對安全防御管理、電信、光纖、生產設備自動化都有很多的應用。
3.2生活中的運用
無線通許科技現在已經廣泛的運用到我們的生活中了。從之前的紅外和藍牙開始,已經被我們的手機、電腦、文曲星等很多的電子產品應用到生活中,我們可以通過無線通訊設備傳輸數據、圖片、音頻、視頻,這不僅方便了我們的生活,也提高了我們的生活質量。隨著科技的不斷發展,通訊技術也在不斷發展,從過去有線的網絡,到現在WLAN已經廣泛的應用于我們的家庭、辦公室、娛樂場所和公共場合,人們隨時隨地都能通過無線網絡獲取數據。另外,GPS等系統也在不斷的豐富我們的生活,在開車的時候我們可以通過GPS定位,尋找路線,搜附近的美食、找公交站點等等,這些無線通訊技術已經不斷地影響我們的生活,并使我們的生活質量不斷提高。
4總結
篇3
由于現在市面上新出一款單片機SPCE061A,它非常有特色。本文主要介紹,利用SPCE061A和USB接口芯片PDIUSBD12來開發USB設備。SPCE061A單片機由臺灣凌陽公司制造,SPCE061A單片機款式新穎,而且性價比極高。SPCE061A在2.6V~3.6V工作電壓范圍內的工作速度范圍為0.32MHz~49.152MHz;2K字SRAM和32K字FLASH僅占一頁存儲空間;32位可編程的多功能I/O端口;兩個16位定時器/計數器;低電壓復位/監測功能;8通道10位模/數轉換輸入功能并具有內置自動增益控制功能的麥克風輸入方式;雙通道10位DAC方式的音頻輸出功能;指令系統提供具有較高運算速度的16位×16位的乘法運算指令和內積運算指令,為其應用增添了DSP功能.....。較高的處理速度使SPCE061A能夠非常容易地、快速地處理復雜的數字信號。開發數字聲音和語音識別產品,選擇SPCE061A是一種最經濟的選擇。
本文所設計的USB設備系統的功能比較簡單,它主要實現SPCE061A與PC機之間的簡單通訊,是SPCE061A單片機的一種基本應用。這篇文章的主要目的是希望能夠給讀者起拋磚引玉的作用,開發者可以在這個基礎上修改程序,輕松實現USB設備系統開發。本文所設計的系統具有三種簡單功能:1.檢測USB外設是否連接成功。2.通過點擊PC端的應用軟件上的按鈕,可以點亮或熄滅與SPCE061A單片機IO口相連的LED燈。3.應用軟件發送任意字符串到SPCE061A,SPCE061A接受、回送字符串,應用軟件接受到字符串時,能夠將它顯示出來。
4.1系統組成
本USB通訊系統,主要由凌陽十六位單片機SPCE061A,Philips公司的USB接口芯片PDIUSBD12組成,系統框圖如圖3.10所示。
這個系統的基本工作流程為:PC端應用軟件,發送ID0(為了使主機和設備方能同步,該系統定義了三個握手ID:ID0,ID1,ID2。)給PDIUSBD12,PDIUSBD12接收數據,產生中斷通知SPCE061A單片機讀取數據。SPCE061A如果讀取的數據為ID0,那么發送ID0給PDIUSBD12;PC機端應用軟件發送完數據后,讀取外設發送的數據,如果讀到的數據為ID0,那么彈出一個提示框,提示USB外設連接成功。此后PC機端的應用軟件和USB外設之間的通訊都是通過ID來進行的。
4.2硬件設計
系統電路原理圖如圖3.11所示。其中PDIUSBD12用作實現PC機與SPCE061A單片機進行通信的高速通用并行接口。USB協議層的相關通訊協議通過PDIUSBD12來實現,它由硬件實現不需要固件的參與。SPCE061A單片機的主要作用:1.windows系統配置、枚舉USB外設時,SPCE061A發送、接收相關的USB設備信息。2.windows系統配置、枚舉USB外設成功后,根據接收到的ID,進行相應的操作,起控制作用。
SPCE061A內嵌32K的FLASH的存儲空間、14個中斷源,它在2.6~3.6V的工作電壓范圍內的工作速率范圍為0.32MHz~49MHz,這使得它有較高的速率和存儲空間來應付USB通訊。單片機SPCE061A與PDIUSBD12之間通訊采用中斷方式,數據交換主要是靠SPCE061A單片機給PDIUSBD12發命令和數據來實現的。
PDIUSBD12通過這種方式來識別命令和數據:在ALE信號的下降沿時鎖定地址,如果是奇地址,那么它接收的是命令;如果是偶地址,那么它發送或接收的是數據。PDIUSBD12的中斷寄存器只要不為0,它的中斷輸出引腳(INT_N)就保持低電平,所以系統初始化時可將SPCE061A單片機的外部中斷(下降沿觸發)引腳IOB2設置為帶上拉電阻輸入。當PDIUSBD12的中斷寄存器由零變為非零時,馬上觸發SPCE061A的外部中斷,SPCE061A單片機在中斷處理時,讀取PDIUSBD12芯片的狀態寄存器以清除中斷寄存器中對應位,使得中斷引腳變為高電平。這樣使得SPCE061A可以在退出中斷后,可隨時響應外部中斷。
圖3.11中的LED1燈非常有用,它是PDIUSBD12的GOODLINK指示燈,在系統枚舉時會根據通信的狀況間歇閃爍,當PDIUSBD12被枚舉和配置成功后,將一直點亮。隨后在USB通信時會閃爍,這對調試非常有用。
4.3軟件設計
USB設備的軟件設計主要包括兩部分:一、USB設備端的單片機軟件,主要完成USB協議處理與數據交換。二、PC端的程序,由USB驅動程序和用戶服務程序兩部分組成,用戶服務程序通過USB驅動程序通信,由系統完成USB協議的處理與數據傳輸。
該系統單片機端的軟件流程如圖3.12所示。SPCE061A單片機控制程序由三部分組成:第一、初始化SPCE061A和PDIUSBD12。第二、主循環部分,主要任務是判斷標志位是否改變,如果改變則執行相應的程序,否則一直循環等待中斷。第三、中斷服務程序,主要任務是接收、發送數據,設置相應的標志位。主機首先要發令牌包給PDIUSBD12,PDIUSBD12接收到令牌包后就給單片機發中斷,單片機進入中斷服務程序,首先讀PDIUSBD12的中斷寄存器,判斷USB令牌包的類型,然后執行相應的操作。因此,單片機程序主要就是中斷服務程序的編寫。在USB單片機程序中要完成對各種令牌包的響應,其中比較難處理的是SETUP包,主要是端點0的編程。
系統初始化部分包括系統時鐘,IO口,中斷設置(開外部中斷),PDIUSBD12芯片軟件復位、初始化。該主流程的核心部分是協議層的請求處理,它關系到PC機枚舉USB外設成功與否。所以在調試單片機程序的時候,要特別注意Window對USB設備的枚舉順序。如果枚舉成功,主機將找到新的設備,提示安裝驅動程序;否則找到未知設備,USB外設不可用。
中斷服務子程序的編寫,采用混合編程,也就是說,在匯編程序中調用C函數,這樣可以提高代碼的可讀性。中斷服務子程序的流程如圖3.13所示,有好幾個地方,只做清中斷處理,這是因為有些端點沒有用到。它只作為一個程序接口,為擴展系統功能用。
目前編寫主機的USB驅動程序主要采用三種方法。第一,使用WindowsDDK來編寫驅動程序,難度很大,但是非常靈活;第二,使用DriverStudio開發工具來生成驅動程序;第三,使用Windriver開發工具來生成驅動程序。用后面兩種方法來開發驅動程序的周期短,但是不靈活。本系統的驅動程序采用DDK編寫,用戶服務程序能夠通過驅動程序與PDIUSBD12芯片中任意端點通訊,因此編寫用戶服務程序也是非常靈活的。
4.4總結
篇4
采用VisualBasic作為軟件的開發平臺。根據采集數據的量及相應的操作功能,MicrosoftSQLServer2005符合監控軟件的需求。
1.1軟件流程圖
根據軟件的功能模塊及其分工,當軟件啟動時,定時讀取PLC規定存儲區域的數據到數據庫中,并把數據用動態形式顯示在界面上。點擊查詢功能時,選擇相應的罐進行數據的分類查詢及顯示,同時刻進行報表的生成及打印工作,其工作流程圖如圖2所示。
1.2軟件與PLC的通訊
串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗。對于兩個進行通信的端口,這些參數必須匹配。為實現PC和PLC的數據通訊,需在PC和PLC中進行通訊協議的有關設定。PLC端設定:PLC實現串口通訊參數初始化設定,主要在程序中調用相應功能模塊,從而進行參數設定。對于S7-200PLC,其設定模塊如圖3所示。設定從站為1號站,波特率為19200bit/s,采用偶校驗方式進行數據校驗,默認數據位為8位,停止位1位,以及設定寄存器的起始地址等內容。PC端設定:根據PLC端的設定,對PC的串口需進行相匹配的通訊設置。由于數據讀取采用定時出發的方式,在界面中采用隱藏的Timer控件,實現定時通訊的過程,其主要源代碼如下:IfMSComm1.PortOpen=TrueThenMSComm1.PortOpen=FalseMSComm1.CommPort=1MSComm1.Settings=″19200,e,8,1″MSComm1.InputMode=comInputModeBinaryMSComm1.OutBufferCount=0MSComm1.InBufferCount=0MSComm1.PortOpen=TrueTimer1.Interval=1000
1.3軟件與數據庫的連接
VB對數據庫的操作有3種方法:當timer控件觸發時,PC發出讀取數據指令,PLC將存儲區域的數據從二進制轉換成十進制,傳輸給PC,再有程序將接受的數據寫入到數據庫中。寫的過程經歷了數據庫指定或者創建、數據寫入、數據庫關閉3個過程。DimcnAsNewADODB.ConnectionDimrsAsNewADODB.Recordsetcn.ConnectionString=″DRIVER=SQLServer;SERVER=″&a&″;UID=″&″″&″;PWD=″&″″&″;DATABASE=監控″cn.Openrs.Open″select觹from總表″,cn,adOpenKeyset,adLockOpti-misticrs.AddNewrs.Fields(0)=Nowrs.Fields(1)=″″&f2&″″……rs.Updaters.Close
1.4查詢功能實現
客戶對于數據的查詢,主要按照單罐的方式,按照一天、一月及年度的方式,收集該罐的數據以便于客戶進行數據的分析及存檔。軟件設計是遵循客戶習慣,依照圖4所示軟件流程圖進行數據操作,在數據庫打開的情況下,利用se-lect語句實現數據庫數據的篩選,再將數據利用一下代碼打開Excel程序,并將數據導入到Excel表中,以便報表的生成和打印。
1.5軟件的動畫顯示
監控軟件主體界面中,主要是顯示當前的工作狀態,利用圖片的顯示、隱藏功能及循環語句區分當前設備的不同狀態。其主體界面如圖5所示。
2結束語
篇5
學校作為學生掌握知識,學習禮儀,提高自身素質的主要地方,學校的管理更是為所有的學生和每一個老師提供一個良好的學習環境。伴隨著一系列校園事故的發生,再次為學校的安全工作敲響的警鐘。因此,高校管理的首要任務就是校園安全,確保學生生命安全,學校財產安全等等。如今,社會和家長對高校管理提出了很多更高的要求,現代移動通訊技術也得以在高校管理中有效應用。隨著現代移動通訊技術每十年更新一代的超快速度,手機成為每一個大學生必備的通訊工具,手機的普及和廣泛使用也讓高效管理有了新的思路,如今,手機的功能不單單停留在只能收發短信,接打電話這些簡單的功能上。智能手機的出現,讓手機像計算機一樣,具有獨立的操作系統,可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務商提供的程序。手機的功能更加強大,能夠提供的服務也更加全面?,F在很多人人手一部手機,因此,高校在自身管理過程中開始探索出采用現代移動通訊技術的全新模式。在某些高校,學校建立了基于移動應用的校園信息服務系統。這樣,院校需要公示或者通知的重要信息,在校園服務系統上就可以第一時間出去,廣大師生也能及時在自己手機的APP客戶端或者網站上查詢到相關信息,這樣就讓學校生活取得了極大的方便。同時,學校也可以利用基于移動通訊技術的校園服務系統及時的和學生家長溝通,了解學生在學校的學習和生活狀況。讓每一位家長對學生的學習環境,生活環境做出初步的了解。目前,很多學校推出很多校園公眾號碼,利用短信或者微信,可以隨時進行雙向溝通。學生遇到學習、生活、情感的上的問題隨時能夠與輔導員和學校心理咨詢處取得聯系。另外,學校也可以根據本校自身教育現狀,提供適合本校學生需要的教育信息。
二、現代移動通訊技術在我國高校管理中廣泛應用
現代移動通訊技術在高校管理中的廣泛應用已經取得了很好的成效,實現了學校、老師、學生、家長之間的互相交流,相互溝通,極大的便利了高校在管理過程當中解決存在的問題。繼續深入探索現代移動通訊技術在高校管理當中的廣泛應用,根本目的是為了促進學生能夠更好地成長成才。現代移動通訊技術的使用為每一位學生家長敞開了參與高校管理的大門,讓家長們也積極的為高校的發展和進步出謀劃策,為學生的成長、成才、就業提供更多的指導。也為每一位高校的學生在學習和生活方面提供了很多便利。最主要是讓高校在管理方面有了很多新的思路,可以借鑒和學習其他高校在管理方面的寶貴經驗,增進學校彼此之間的友誼,為培養新世紀更多優秀的人才增添了一份力量。采用移動通訊技術管理學校也節約高校管理經費,提高信息傳送效率,也就提高了學校的辦公效率。高校管理為達到正確地揭示學校內部管理活動規律、規范學校管理行為、提高學校管理技能采用現代通信管理方式,實現了管理的現代化,網絡化。移動通信系統的發展也從不同程度上帶動著高校管理方式的向前發展。以前,每位大學生的都為使用圖書館借閱卡、銀行卡、電話卡和食堂飯卡等等各種各樣的校內卡而頭疼,這么多的卡顯得很不方便。隨著校園網技術的推廣,高校在校內都建立了校內網,為校園一卡通的出現和使用做了很好的鋪墊。目前,校園內實現一卡通管理學生已經成為高校管理的趨勢,整合了信息資源,給全校師生帶來了極大的便利,在校園內,無論走到哪里,一卡通都能夠提供相應的服務。如今,學生們再也不用為每次出門都要攜帶很多卡而發愁,也解決了高校在管理上復雜的問題。
三、結語
篇6
1.1分享功能優勢
微博、QQ、微信及易信都具有分享的功能,并且各有所長。因此,運用微博、QQ、微信與易信的分享功能開展大學生思想政治教育,應針對實際問題采用不同的通訊軟件來開展。微博的分享功能主要在于其轉發功能,用戶通過瀏覽主頁上自己關注用戶的信息,對于感興趣的視頻、圖片、新聞都可以轉發出去,分享到自己的頁面上,只要是關注自己的粉絲都能看見。在微博平臺上實現信息的傳遞與分享則顯得尤為簡單,借助這一平臺使得大學生們可以從中獲取各種思想政治教育信息,對其進行理解與消化[2]。這就凸顯了微博的教育功能,在微博上還可以進行遠程教育,通過在線課程對大學生們進行授課,同時還培養了大學生們自主學習能力。譬如,通過在線課程,可以開展一些關于大學生思想政治教育內容的講座,組織同學們在網上觀看,克服了時間、地域的局限性,大學生們不出門就可以了解到思想政治教育內容方面的知識。另外,在線課程還能使同學們可以有選擇的觀看自己感興趣的課程,感受國內外名校課堂的氛圍、感受國內外名師的風采,使一些不能進入到一流大學的學生同樣能接受到一流大學的教育,微博的這一點功能優勢是微信、QQ與易信所不能比擬的。微信、易信的分享功能則取決于其朋友圈的功能。微信與易信的朋友圈其實相當于一個虛擬的社會網絡社區,通過這一虛擬社會網絡社區有助于豐富人們彼此間的溝通方式,增進情感。與微博相比,微信、易信朋友圈具有更強的用戶黏性和溝通感覺,是一個較為私密的紐帶[3]。因此,思政教育工作者就應該利用好好朋友圈的功能,分享一些關于思想政治教育相關內容到朋友圈上,以便學生們看到并了解。而QQ的分享功能則體現在QQ空間這一平臺上,它同樣也是以網絡為載體、利用QQ號建立關系,簡易、迅速、便捷地自己心得,輕松地與他人進行交流,再集豐富多彩的個性化展示于一體的綜合性平臺[4]。大學生們喜歡通過QQ空間寫日記、記錄心情、上傳自己的圖片等方式來抒發自己的情感。因此,思政教育工作者可以進入學生的QQ空間來把握學生的思想動態,及時地對其進行開導以及教育。同時,也應鼓勵學生在老師的QQ空間上發表留言,給教師提出建議,以便學生與教師形成良性互動,不僅增進情感,而且使得思想政治教育工作更易開展。
1.2推送功能優勢
推送功能指的是通過好友對信息的轉發、分享等方式,讓更多的人能夠看到消息。微博的推送功能主要是向粉絲推送文字、圖片、視頻等消息,并且還可以設置自動回復。因此,思政教育工作者就應該抓住微博的這一優勢功能,一些與思想政治教育內容相關的新聞、信息、知識,然后再通過學生干部的轉發、分享讓更多的學生看見,這就擴大了信息的廣度。QQ的推送功能更多的則體現在推送新聞方面。例如,不管是用電腦登入QQ還是有手機客戶端登陸QQ,每天都能收到騰訊推送這一天國內外發生的重大新聞。這樣,思想政治教育工作者可以關注推送的新聞,有針對性的挑選一些貼近大學生社會主義核心價值觀的內容的話題,以供大學生們在QQ群里相互討論,以達到學習的效果。在推送這一功能占優勢的應屬微信與易信,它們的推送功能都是通過公眾平臺向好友推送文字、圖片、視頻、音樂等信息,或者發至朋友圈,供好友圈的所有朋友都能看見。因此,這在一定程度上需要技術的支持,開設自己的公眾平臺,大到以校為單位、小到以社團、學生會為單位,通過自己的公眾平臺向好友推送一些具有教育意義的內容。
1.3生活服務功能優勢
生活服務功能是指在人們生活方面提供相應的服務,例如微博的生活服務功能包括購物、手機充值、水電費繳納、轉賬匯款、微公益等服務。因此在一功能上,微博的生活服務功能優勢對于開展大學生思想政治教育較之QQ、微信、易信更具優勢。微博生活服務功能中的微公益活動對于開展大學生思想政治教育提供了很好的平臺。微公益,顧名思義就是從身邊微不足道的公益事情著手、強調積少成多。無論你是否是億萬富翁,還是有無社會地位,都可以通過自己的行動去幫助需要幫助的人。雖然每個人做的事可能是微不足道的,但積少成多,微小的力量也能匯聚成大大的理論,產生巨大的社會影響。思政教育工作者可以通過校微博宣傳、開展一些微公益活動來倡導大學生們通過自己的力量為社會做出一點小小的貢獻,這樣不僅培養了大學生們的公益意識,建立公益的思維方式和生活方式。如此一來,生活處處皆公益,從生活中影響了大學生,讓思想政治教育真正走進大學生的生活中。而微博作為一個社交性軟件,其影響力則是深遠的,已經深入大學生們的日常生活中去了,尤其是以女生群體為主,每日都會登陸微博瀏覽最新的消息。“刷微博”一詞也并不新鮮了,“我每天都會刷微博”“你今天在微博上看見誰誰誰發的圖片了嗎?”等等話語常常成為女生們相互討論的話題了。在微博上,你還能看見一些明星、社會名人的身影,使得微博具有一定的“明星效應”,由于大學生群體這階段的心理特點,偶像的影響力可能比學校老師、同學的影響力還大,他們的號召力和感染力影響深遠,其傳播效應也更為明顯。微信與易信的生活服務功能體現的比較明顯的則是購物這一方面。近兩年,隨著微信用戶數量的不斷飆升,微信代購已經廣為流行,成為電商繼淘寶之后的又一大切口,他們憑借個人相冊的圖片,再配上簡短的文字介紹,便將自己的微店經營的有聲有色,開店成本低、交易方式便捷廣受店主的喜愛,其代購產品涉及紅酒、化妝品、服裝、包包、飾品等,多以奢侈品代購、高檔仿奢侈品等,已成為一種新的營銷方式。微信代購在逐漸受到認可的同時,問題也隨之產生,有誰來監管?導致很多大學生們,尤其是女生群體,上當受騙。因此,思想政治教育工作者一定要引起重視,一方面,要給大學生們一定的知識以防上當受騙,可通過講座的方式。另一方面,要引導大學生們正確的消費觀,尤其是“90后”女大學生的消費觀。很多女生追求奢侈品,不惜騙父母的方式討取更多的生活費來購買這些奢侈品,在校園里形成不良的風氣,大家互相攀比誰能買到好看的衣服、用好的化妝品、買到明星同款,過于生活用品過于追逐品牌。思想政治教育工作者有必要糾正女大學生的這種不良風氣,引導女大學生正確的消費觀,培養艱苦樸素的作風。
2結論
篇7
1.1評價標準
獨立完成檢查是指內鏡醫師能夠獨立完成整個十二指腸鏡操作,指導教師在旁全程監督,無或僅需指導教師進行口頭指導,無需手把手指導。如指導教師口頭指導無效并需手把手指導,則認為不能獨立完成檢查。十二指腸鏡完成時間是指從十二指腸鏡進入食管至十二指腸充分暴露所需要的時間。
1.2統計方法
使用SPSS17.0統計軟件。計數資料采用卡方檢驗。計量資料數據以均數±標準差表示,兩樣本均數比較采用t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
A組和B組接受模擬內鏡培訓天數分別為(13.40±2.07)天和(10.20±0.84)天,B組接受模擬內鏡培訓天數明顯低于A組并且差異具有統計學意義(P=0.022)。A組和B組的十二指腸鏡獨立完成率分別為52%和80%,B組的十二指腸鏡獨立完成率明顯高于A組(χ2=4.367,P=0.037)。A組和B組的十二指腸鏡完成時間分別為(8.60±1.14)分鐘和(6.80±1.30)分鐘(P=0.049)。
3討論
篇8
根據系統的總體設計,應由系統主登錄頁面,包括管理員、教員、考生均可從此頁面登錄,采用密碼認證方式,系統根據選取的登錄頁面登錄至管理、考試、查詢等功能頁面??忌斎腧炞C信息登錄后,選擇考試科目,考試級別,即可進行相應試題生成并進行培訓考試,考生交卷后,系統進行自動判斷并顯示分數,若含有主觀題,則需要教員登錄進行人工判卷,最終考生的考試記錄和分數將存入數據庫。
1.1各功能分解設計
(1)data.asp。Data.asp文件主要實現數據庫的連接功能??煞奖闫渌δ茼撁孢B接數據庫時引用。
(2)default.asp。該頁面為系統的首頁,提供系統入口。在此頁面可實現用戶的登錄和注冊引導。利用表單域獲取用戶輸入的驗證信息,提交給處理頁面進行處理,反饋結果,并連接至相關頁面。
(3)register.asp。該頁面實現用戶注冊功能,用戶填寫所需的注冊信息,該頁面進行預處理,檢測數據庫用戶表中是否有沖突信息,若無沖突信息則寫入數據庫用戶表,有沖突則提示用戶沖突項,更正后重新執行注冊代碼。
(4)select.asp。該頁面實現用戶登陸考試系統后進行考試科目的選擇,考生信息的核對,提供信息給考試頁面生成試題。
(5)test.asp。該頁面為考試頁面,實現條件實現隨機試題的生成,并對培訓考試時間進行提示,在預設時間點對考生給予時間提醒。該頁面使用Randomize產生0-1間的隨機數,用于控制系統對試題的隨機選擇。考試結果頁面,考試結束后若僅有主觀題,則系統自行進行判卷,反饋考試結果,并對考試記錄和分數進行入庫操作。
1.2關鍵算法介紹
系統設計過程中有三處關鍵算法。第一個是如何實現在隨機選題。隨機選題使用常用的rnd()函數,在使用該函數前需使用Randomize產生隨機因子。第二個是保證隨機選題不重復。為解決該問題,設計使用在題目表中開一列ifselect字段來標識是否已經進行過該題的選取,若為0則表明為選取,代碼選擇該題,若為1,則跳過。再每次生成考卷后都將ifselect賦值為0,以便下一用戶選題。第三個是如何將test.asp中所有試題ID號傳到result.asp中。因為試題數是變值,用一般的使用變量方式行不通。可采用將id號以逗號分隔存在字符串變量中,然后到result.asp頁面中用split()函數拆開存放到數組中的辦法進行解決。
2結論
篇9
關鍵詞ASP;分類查詢;SQLServer;B/S模式
1引言
目前,現存的網站也有關于陜西省高校信息查詢的功能,但是功能不是很完善,有很多的不足之處。一方面它不能分成多種類別,按用戶的不同需求來查詢相關的高校信息;另一方面高校相關信息比較零散。所以研究高校信息查詢系統十分有必要。
陜西省高校信息查詢系統主要以ASP腳本語言編寫的動態網頁的形式來顯示其所具有的功能,后臺使用SQLServer數據庫,能使用SQL查詢語句進行相關高校信息的分類查詢,系統采用瀏覽器/服務器模式。
陜西省高校信息查詢系統是以中國教育網、陜西省教育信息網、陜西省畢業生就業信息網等大型網為主要的參考對象進行研究。該系統可以實現許多不同關鍵字、不同類別的查詢,能按照不同的地區、不同的高校名稱、重點建設院校、211院校、幾種組合查詢等來分類查詢相應的高校信息。用戶可以從高校新聞欄獲取一些重要的信息,用戶留言部分便于用戶對高校信息以及系統提出建議或意見。后臺數據庫采用SQL語言進行數據庫的實時錄入、刪除、更新等管理工作。研究設計該系統是為了更好、更方便地滿足不同用戶對陜西高校信息的查詢。
2系統開發工具簡介
2.1Dreamweaver簡介[1]
Dreamweaver是一種網站開發設計的基本軟件,對于創建專業Web站點而言也是一種很好的開發工具,同時也是最簡單的建立功能強大的Internet應用程序的方法。它可以在單一環境下工作,快速創建和管理Web站點和Internet應用程序。具體到本系統所使用的ASP默認的VBScript編程語言的嵌入更是簡單和便于查看。Dreamweaver的可視化布局界面是它最主要的一個優勢,這樣方便開發人員對照布局界面和代碼程序來設計,提高了設計的可視化。
2.2SQLServer數據庫簡介[2]
在當今數據庫開發中,主流的數據庫工具是MicorosoftSQLServer2000。MicorosoftSQLServer2000建立在WindowsXP/2000操作系統的基礎之上,為用戶提供了一個功能強大的客戶/服務器數據庫平臺,是一個能同時支持多個并發用戶的大型關系數據庫。SQLServer2000是微軟公司推出的普及關系數據庫系統,其一經推出,就迅速成為使用最廣的數據庫系統。
2.3ASP簡介[3]
ASP是一種在服務器端運行的腳本語言,但是它并不能運行在所有的服務器端。ASP程序無須編譯,它的控制部分是通過VBScript、javascript等腳本語言來設計的。當執行ASP程序時,腳本程序將一整套命令發送給響應的腳本解釋器,由腳本解釋器進行翻譯并將其轉換成服務器所能執行的命令。在該過程中,用戶不需要考慮腳本解釋器是如何工作的,用戶只需要在編寫腳本程序的過程中,指明所用的腳本語言,并用正確的格式書寫腳本程序即可。
3系統概要設計
3.1需求分析
系統在開發設計之前首先就應該進行系統的需求分析,調查現行的系統中存在的問題,調查系統的使用對象,為了滿足使用系統的用戶的要求,設計出合理、完善的系統。
根據需求分析,本系統開發設計的目的是設計一個適合各個學校和社會其它部門或單位對陜西省高校的信息進行查詢的一個網上查詢系統,用戶可以在網上迅速地按不同類別查找到自己所關注的學校的相關信息和所需要的資料,包括所要查找的高校的建校時間、建校歷史、學校師資、基建規模、院系設置、碩士點、博士點等其它的關于該學校的主要信息,使得用戶對信息的查找變的輕松、快捷和方便。
3.2功能模塊設計
本系統要實現的主要功能模塊如下:
(1)查詢模塊:包括實現按高校名稱、211重點院校、陜西省重點院校、地區、名牌專業查詢和部分組合查詢等。
(2)新聞瀏覽模塊:瀏覽陜西省關于高校的熱點新聞。
(3)留言模塊:注冊用戶進行留言,并可以瀏覽其它留言信息。
(4)注冊模塊:包括檢查用戶名是否已存在,普通用戶注冊會員,修改密碼、找回密碼等。
(5)專業介紹:專業介紹是根據高校的專業設置做了部分簡介。
(6)后臺管理:管理員對新聞和高校信息進行增、刪、改等基本功能;對用戶信息進行修改、刪除;修改管理員密碼;審核用戶留言信息并回復留言等。
本系統功能流程圖如圖1所示。
4系統實現
4.1系統主頁的設計及實現
主界面模塊所要實現的功能如圖1所示。各功能菜單的實現,例如新聞、留言、高校信息查詢、專業的信息的查詢等;跳轉按鈕的實現,管理員入口,新聞列表的載入等。4.2查詢模塊的設計及實現
查詢模塊是本系統的核心模塊,主要解決本系統的主要關于高校信息的查詢功能。本系統用了一個頁面主要展示系統的所有分類的查詢功能,分類查詢功能是針對用戶對陜西省高校的認知存在缺陷或不足而設計的,使任何用戶只要知道陜西高校的某一條信息,便可以查詢到自己想要的所有信息。查詢模塊界面設計效果如圖3所示。
圖3查詢界面
查詢模塊中所設計的部分代碼如下:
…………..
<%
Key=request("Key")
ifKey=""then
%>
<scriptlanguage="javascript">
window.alert("您沒有輸入的需要查找的學校!")
history.back()
</script>
<%
else
sql="select*fromschoolwheres_namelike''''%"&Key&"%''''"
setrs_school=server.CreateObject("adodb.recordset")
‘創建鏈接
rs_school.opensql,conn,1,1
‘打開記錄集
ifrs_school.eofandrs_school.bofthen
‘判斷數據庫中是否有該記錄
response.Write("<tablewidth=770border=0align=centercellpadding=0cellspacing=0>")
response.Write("<tr>")
response.Write("<tdheight=300align=centervalign=middleclass=text>")
response.Write("對不起,站內暫時沒有您查找的學校信息! ; ;<ahref="&"select.asp"&"class="&"link"&">返回</a>")
response.End()
endif
id=rs_school("s_id")
s_name=rs_school("s_name")
vip=rs_school("vip")
endif
response.Write("</td>")
response.Write("</tr>")
response.Write("</table>")
%>
…………..
在以上代碼中,列舉的是以高校名稱進行查詢,返回到主界面的頁面的部分設置代碼,當在主界面中輸入高校名稱進行查詢時,在點擊其后對應的“查詢”按鈕后,調用的頁面文件為search.asp,其中以上的代碼就是該文件中的部分代碼。其它相關代碼略去。
5結束語
陜西省高校信息查詢系統在設計過程中嚴格按照軟件工程開發的步驟進行,即需求分析、概要設計、詳細設計、代碼編寫、測試、調試等。系統設計完成后,測試、調試結果表明:實現情況良好。
參考文獻
[1]魏雪萍.DreamweaverMX2004[M].北京:人民郵電出版社,2005.6
篇10
關鍵詞循環經濟系統特征
根據系統科學觀點,系統是由相互聯系、相互作用著的諸元素的統一體。循環經濟倡導一種建立在物質不斷循環利用基礎上的經濟發展模式,它要求把經濟活動按照自然生態系統的模式,組成一個“資源一產品一再生資源”的物質反復循環流動過程,使得整個經濟系統以及生產和消費的過程基本上不產生或者只產生很少的廢棄物。因而,循環經濟本質上是一個系統。文章從系統的角度對循環經濟的系統特征進行了探析。
1開放性
開放性是實現系統和諧有序的前提。系統只有開放,才有可能從外界環境不斷地引入負熵流,把自身的熵排入到外界中,從而實現系統的有序,推動系統發展。系統的孤立或封閉只能導致系統的死亡或使系統處于紊亂無序狀態。
循環經濟是由環境和經濟系統構成的開放、動態的系統,正是因為系統的開放,從而使得循環經濟系統異?;钴S,并能對相關環境做出積極反應。傳統經濟所形成的則是一個孤立的、封閉的系統。在傳統經濟系統中的物質和能量轉化是以資源的使用為開端,經過能量的轉化,除了被系統吸收的能量之外,其余的能量則被排出系統之外,不再參與物質的循環,整個過程是一次性的。這意味著傳統經濟的整個經濟活動只能朝一個直線向上的平衡方向發展,一旦平衡達到,過程結束了,整個系統也就瓦解了,在此過程中,能量的輸入和輸出互不相干,輸出對輸入沒有形成反饋。因此,傳統經濟往往會因為資源的短缺而危及到物質基礎,使經濟活動難以為繼。而循環經濟則不同,循環經濟系統不斷從外界輸入能量補充內部消耗,經過能量的轉化,其中一部分能量在系統內部被吸收,還有的能量和物質被損耗,另外一些能量和物質則被反饋到輸入過程,與外界的物質和能量相結合,形成一個物質和能量不斷轉化的循環回路。因此,循環經濟的內部物質和能量的轉化可以持續不斷地進行,這個過程是不可逆的,也是系統走上有序的基本途徑。社會經濟運行具有生產者、消費者和分解者的三大功能,實施循環經濟戰略從本質上要求恢復和重建“自然一經濟一社會”的合理規則和運行路線,它以綠色技術為支撐,在企業內部、企業之間和企業與環境之間通過建立穩定、健康的物質流、能量流和信息流,實現了經濟效益、生態效益和社會效益的“三贏”。循環經濟的運行方式通過完整的物流分析,不僅延長了線性經濟,而且實現了閉合循環,在“資源利用—綠色工業—資源再生”各個環節實施了“減量化”、“再利用”和“資源化”原則,真正體現了可持續發展的經濟涵義。循環經濟系統所表現出的結構與功能以及相應的生態、反饋、抗逆、共建共享,形成了一個有序的、具有自組織功效、有較強抗干擾能力和取得物質、能量損耗最小而系統內部尋求優化的整體運行模式。
2動態性
復雜性系統總是在不斷變化的,動態演化性是產生系統復雜性的主要原因之一。復雜系統總是從一種狀態變化到另一種狀態,其中穩定與平衡是運動的一種趨勢,而波動、不平衡、矛盾等才是運動的常態,系統在矛盾運動中表現出十分復雜的現象。復雜系統運行的有序化取決于系統內部相關因素的相互作用能否形成動態演化態勢。動態演化態勢的形成和發展與復雜系統運行有著內在的必然聯系。復雜系統是動態的,處于不斷的演化過程中,總趨向于進化。隨著時間發展,其結構、功能、行為不斷變化,總的趨向是通過自適應、自組織作用向更高級的有序化演化,具有自適應和進化能力。循環經濟系統同樣也要遵循這一系統動態演化規律。
循環經濟系統是由多種元素構成的復雜系統,它以生態學、經濟學、管理學等學科為基礎,以綠色技術為技術載體,目的是實現人、生態和經濟的協調發展。因此,循環經濟系統的正常運轉不僅要受到系統內部各種因素的影響,同時也會受到外部條件的制約。隨著科學探索的不斷深入和技術的向前發展,循環經濟也必然不斷豐富自身的內容,它的發展也會更科學,更符合社會發展的要求。事實上,循環經濟本身就是在可持續發展思想的提出和綠色技術日臻完善的條件下產生和發展起來的,它的形成就是經濟活動與科學技術、社會發展戰略相互作用的結果。目前,循環經濟正處在一個市場需求多樣化,技術快速發展的動態環境中,它與環境的交流越來越頻繁。循環經濟只有不斷從外部環境中吸收新的能量,接受新的信息,才能增強它的生命力,更好地實現它的目標。發展循環經濟就必須遵循動態性的原則,關注前沿科學,引進生態技術。資源利用率的提高,資源綜合利用的實現,都需要以科學和技術的進步為依托,不吸收先進的科技成果,循環經濟的發展就無法適應社會的要求和時代的潮流。
3多層次性
系統是由相互聯系的部分組成,系統的整體性的維持和發展,有賴于一個連續的等級結構,即層次性。系統的層次性主要是指任何復雜系統都可以從縱向上可以分為若干等級,其中低一級系統就是高一級系統的若干組成部分,不同的層次之間存在隸屬關系。系統層次性是系統在進化過程中形成的,系統的層次與層次之間具有不可分割的相互聯系和作用,系統的層次性突出了部分與整體之間的質的差異,強調高層次向低層次的不可還原性。
循環經濟有著不同的等級及層次結構。
首先,循環經濟中物質循環的場所具有層次性。這可以從三個層面來說明:①企業層面。即物質資源在企業內部的循環,也叫基礎循環。企業推行清潔生產,選擇清潔生產工藝,建立生產全過程的環境管理系統,減少產品和服務中物料和能源的消耗量,實現最終排放廢物減量化、資源化、無害化。企業生產過程產生的廢棄物、污染物經本企業自身的物理化學處理,使之成為再生資源,實現低排放或零排放,建立生產者責任延伸制度,促進產品生態設計。②區域層面。即物質資源在產業部門之間的循環,也叫中觀循環。這個層次的資源流動既可以在同產業部門間實現,也可以跨產業進行。若干互相關聯的企業建立共生的工業園區,甲企業的廢棄物、污染物由乙企業處理利用,乙企業的廢棄物、污染物由丙企業處理利用,從而形成較大的鏈式循環。區域內企業或行業間建立生態產業群落,上游企業的副產品或廢棄物用做下游企業的原料,形成企業間的工業代謝和共生關系,在生態工業、生態農業、生態化的服務業內實現廢棄物資源化。③社會層面。即在全社會的生產、流通、消費之間建立的循環,也稱宏觀循環。以生產鏈為紐帶,統籌規劃工業與農業、生產與消費、城市與農村的發展,大力發展資源循環利用產業,實行可持續生產和消費,逐步建成資源節約型和環境友好型社會。在社會層面上就要建立相關的政策體系,倡導綠色消費,建立綠色政府、綠色辦公、綠色采購,建立節約型的社會,包括節水、節能等。
其次,循環經濟中物質循環的反饋過程具有多層次性。在物質和能量的轉化過程中,輸入和輸出相互作用,形成多層次、多步驟的循環過程。其中,在每一次輸出進入新的循環成為輸入部分時,又會形成新的步驟和層次。如農場為酒廠提供釀酒的原材料——稻谷,稻殼作為酒廠的廢棄物輸出,又成為生態農藥廠發酵提取菌種的原材料,每次的輸出對輸入都是一個質能的反饋。輸入和輸出的循環就構成循環經濟復雜的網絡和層次,這也是循環經濟多層性的一個顯著特征。
4非線性
非線性是指變量與變量之間沒有正比例那樣的直線關系,在非線性系統中,凡是非線性都可以找到一條直線和它至少有兩個以上的交點,這就引起多值性,疊加原理失效,不具有加和性和可分性。在非線性系統中,系統一個變量的微小變化,可能導致系統其他變量產生不成比例的甚至災難性的變化,從而導致“蝴蝶效應”。
循環經濟是國際社會推進可持續發展戰略的優選模式之一。它是以物質流動為特征的一種生態經濟,它與傳統的資源消費、產品生產、廢物排放這么一個單向線性流動經濟不同,它是一種再生的資源、一種流動的資源,是物質和能量在整個經濟活動中得到合理的利用,最大限度地提高資源配置的效益,實現經濟生態化轉向。它強調以循環生產模式替代線性生產模式,表現為“資源——產品——再生資源”這一最有效利用資源和保護環境的路線,體現在循環經濟的構成是多層次的技術、知識、管理的長期積累,顯示出與外界環境相聯系的多層次、多目標的開放性和彼此間的耦合特征。循環經濟將傳統的線性、開放式的經濟系統轉變為非線性的經濟系統,逐步實現很小的排放性和環境友好性,使市場生產的產品能夠持久的使用,并延長使用的壽命。
根據非線性系統的特征,循環經濟系統涉及無數的因素(或變量),這些因素(或變量)又構成錯綜復雜的相互聯系,在這些因素、關系之間很難區分誰主誰次、誰重誰輕,它們之間的機制不是簡單的徑直的因果規定,而是復雜的交互作用、雙向甚至多向的構建方式。一旦其中的某個要素受到干擾,都會反饋到系統的整體功能上,影響到系統的穩定性。因此,不能從循環經濟局部的個別目標去判斷它的發展方向,也不能僅僅通過子系統的功能來確定它的整體功能。如在循環經濟系統中,采用清潔技術可以減少或者避免污染的產生。資源的再利用環節則形成了物質的循環,如果在生產中運用了清潔技術,但產生的廢棄物卻沒有進行再利用,而是直接排出系統外,這樣就不能稱這次經濟活動為循環經濟,因為它沒有履行其中一個環節的功能,從而無法實現循環經濟的整體功能。因此,在發展循環經濟時,要把握系統的整體性,從系統的各個方面進行合理規劃,讓每個環節都充分實現各自功能,保證循環經濟系統各要素的相互銜接,實現整體功能的最優化,達成系統的目標。
5自組織性
自組織是開放系統在大量子系統合作下出現的宏觀的新結構。系統隨著時間而變化,經過系統內部和系統與環境的相互作用,不斷適應、調節,通過自組織作用,經過不同階段和不同的過程,向更高級的有序化發展,涌現出獨特的整體行為與特征,具有自適應、自組織的趨向有序化功能。維納提出的控制論,闡述了以正反饋和負反饋為基礎的“自組織”科學概念。
正反饋是一種破壞原有穩定狀態,使系統趨于不穩定狀態的反饋。傳統的線性經濟模式,它的作用是能自動地加劇系統離開原有目標運動,朝著新的狀態加速度地變化,其速度是令人難以意料的。在這種經濟模式中,人們以越來越高的強度開發自然資源,最大限度地創造社會財富和獲取利潤。在生產和消費過程中又把污染和廢棄物大量地投放到環境中去,對資源的利用常常是一次性的。也就是說通過把資源持續變成廢物來實現經濟上的增長,結果卻導致了環境的惡化和經濟的不可持續發展。
負反饋是一個自穩定的環路,它的作用是使系統不斷消除干擾和噪聲,系統表現為自調節、自適應行為,使系統力圖恢復原來穩定狀態的反饋。在經濟生產中,循環經濟自然建構起一種負反饋的自調節機制。當企業生產過剩,導致資源存量下降時,資源的價格上漲,它自主促使節約資源或廢棄物的資源化,使得生產能循環往復下去。同樣,當廢棄物的處置成本過高,它就會開發清潔生產工藝進行無廢生產或少廢生產。因此,循環經濟的生產觀念是要充分考慮自然生態系統的承載能力,盡可能地節約自然資源,不斷提高自然資源的利用效率,循環使用資源,創造良性的社會財富,這也是循環經濟最本質的特征。
參考文獻