流量統(tǒng)計(jì)范文

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篇1

關(guān)鍵詞： 紅外檢測(cè)； 可編程邏輯器件； 計(jì)數(shù)； 流量統(tǒng)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)： TN964?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）20?0124?03

計(jì)數(shù)器作為一種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，是各領(lǐng)域測(cè)量系統(tǒng)的重要組成部分。人流量統(tǒng)計(jì)廣泛應(yīng)用于學(xué)校、實(shí)驗(yàn)室、圖書(shū)館等開(kāi)放式教學(xué)場(chǎng)所，傳統(tǒng)計(jì)數(shù)產(chǎn)品主要以硬件集成電路連接為主，電路復(fù)雜，調(diào)試難度大，整體結(jié)構(gòu)繁冗。本文介紹一種以FPGA為核心，通過(guò)VHDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)、譯碼、報(bào)警等功能，只需在加上紅外收發(fā)電路和顯示電路即可實(shí)現(xiàn)人流量統(tǒng)計(jì)功能。大大減小了系統(tǒng)電路的體積、功耗，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高了系統(tǒng)實(shí)時(shí)可靠性。

1 工作原理

系統(tǒng)用紅外收發(fā)對(duì)管組成光控電路，將兩路紅外光控電路門(mén)外、門(mén)里各放置一路。當(dāng)有人通過(guò)門(mén)口時(shí)（無(wú)論是進(jìn)入或走出房間），會(huì)先觸發(fā)一路光控電路，再觸發(fā)另一路光控電路。根據(jù)觸發(fā)脈沖的先后順序，判斷人員是進(jìn)入或離開(kāi)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，計(jì)數(shù)器進(jìn)行加計(jì)數(shù)；當(dāng)有人離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，進(jìn)行減計(jì)數(shù)。室內(nèi)人數(shù)通過(guò)數(shù)碼管顯示。計(jì)數(shù)器容量設(shè)計(jì)為99（可擴(kuò)充），超過(guò)設(shè)定容量蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)可手動(dòng)清零，計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)，發(fā)光二極管指示燈閃爍一次。系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 紅外收發(fā)電路

用紅外收發(fā)對(duì)管組成光控電路。如圖2所示，有人通過(guò)時(shí)，擋住紅外光，使三極管截止，產(chǎn)生高電平，把這個(gè)高電平與整形電路相連，作為輸出信號(hào)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)：接5 V電壓，遮光時(shí)，輸出電壓為4.73 V；不遮光時(shí)，輸出電壓[5?6]0.03 V。系統(tǒng)設(shè)置兩路紅外收發(fā)的電路，實(shí)現(xiàn)先后觸發(fā)，產(chǎn)生兩個(gè)PLD輸入信號(hào)。

2.2 VHDL程序設(shè)計(jì)

VHDL程序設(shè)計(jì)部分：把紅外收發(fā)的兩路 輸出電平連到芯片上。通過(guò)先后順序的判斷，主程序?qū)陕犯叩碗娖竭M(jìn)行加、減計(jì)數(shù)。信號(hào)輸出到譯碼程序上，對(duì)其進(jìn)行譯碼后傳給顯示模塊，使數(shù)碼管顯示室內(nèi)人數(shù)。將主程序上判斷出的信號(hào)，用高低電平連到一個(gè)指示燈上進(jìn)行顯示，通過(guò)電路板上的通斷按鍵對(duì)主程序進(jìn)行控制。當(dāng)人數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，則給蜂鳴器一個(gè)脈沖信號(hào)，使蜂鳴器報(bào)警，且不再進(jìn)行計(jì)數(shù)，以達(dá)到管控室內(nèi)人數(shù)的目的。將VHDL程序設(shè)計(jì)下載到FPGA芯片上與紅外收發(fā)部分連接，完成可逆紅外線(xiàn)計(jì)數(shù)功能。

2.2.1 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

VHDL程序結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2.2 VHDL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通過(guò)將counter，input1，disp，beep等模塊的連接，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)、置數(shù)、譯碼、蜂鳴等功能。由于與硬件連接部分需要延時(shí)才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，最終結(jié)構(gòu)圖中，需加入延時(shí)模塊，如圖4所示。

Counter模塊是程序的核心模塊，主要實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，以及時(shí)鐘脈沖、置數(shù)功能的總體控制模塊[1]。如圖5所示。

2.2.3 管腳分布

系統(tǒng)所用芯片EP1c12Q240c8l其內(nèi)部管腳分配如圖6所示[2?3]。

3 測(cè)試結(jié)果

將系統(tǒng)安裝在實(shí)驗(yàn)室、教室及圖書(shū)館等不同教學(xué)場(chǎng)所測(cè)試，系統(tǒng)在門(mén)寬適中且人員順序進(jìn)入時(shí)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率較高；在較寬的教學(xué)樓大門(mén)處，如同時(shí)通過(guò)多人時(shí)判別準(zhǔn)確率略低，單人通過(guò)準(zhǔn)確率較高。測(cè)試表明系統(tǒng)適合安裝在人員不擁擠順序進(jìn)出的教學(xué)場(chǎng)所如表1所示。

表1 性能測(cè)試

4 結(jié) 論

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可逆紅外線(xiàn)人流統(tǒng)計(jì)、報(bào)警及置數(shù)等功能。設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)在于用可編程邏輯器件取代了傳統(tǒng)的由集成電路計(jì)數(shù)器、譯碼器、延時(shí)、報(bào)警等多個(gè)模塊才能實(shí)現(xiàn)的綜合功能。既符合現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝的發(fā)展，減小了系統(tǒng)電路的體積、功耗，又降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高了系統(tǒng)實(shí)時(shí)可靠性。系統(tǒng)適用于學(xué)校等開(kāi)放教學(xué)場(chǎng)所的自動(dòng)化管理，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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篇2

1引言

人們常常統(tǒng)計(jì)圖書(shū)館用戶(hù)流量，以此分析各個(gè)閱覽室、不同用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)流量及相關(guān)信息，為圖書(shū)館的管理層提供建議，以達(dá)到提高圖書(shū)館服務(wù)質(zhì)量的目的。現(xiàn)在，有多種流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)已被應(yīng)用于各圖書(shū)館。其方法基本可分為3類(lèi)：傳統(tǒng)人工法、條碼卡法、門(mén)禁計(jì)數(shù)法。第一種方法是：分別用傳統(tǒng)報(bào)表或用戶(hù)簽到方法，對(duì)圖書(shū)館人流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。但該方法耗時(shí)費(fèi)力、工作量大，而且準(zhǔn)確性不高。因此，應(yīng)該在圖書(shū)館中改用自動(dòng)化流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。第二種方法是：利用有條碼卡的借書(shū)證，對(duì)用戶(hù)的流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。該方法要求學(xué)生進(jìn)入圖書(shū)館時(shí)，須將證件進(jìn)行掃描。要求每個(gè)學(xué)生進(jìn)門(mén)、出門(mén)都要掃描一次卡，系統(tǒng)才能統(tǒng)計(jì)。如果一名學(xué)生曾經(jīng)進(jìn)入過(guò)一個(gè)閱覽室后，最終又經(jīng)大門(mén)離開(kāi)了圖書(shū)館，那他已經(jīng)掃了4次卡。如果該學(xué)生曾到過(guò)兩個(gè)閱覽室，那他刷卡的次數(shù)就更多。而現(xiàn)在絕大多數(shù)高校圖書(shū)館，僅要求學(xué)生在進(jìn)入圖書(shū)館時(shí)刷一次卡即可。因此第二種方法要求學(xué)生刷卡的次數(shù)顯然太多了，這改變了學(xué)生習(xí)慣，必然會(huì)引起學(xué)生的反感。并且由于技術(shù)的原因，現(xiàn)在條碼卡技術(shù)正逐漸淡出圖書(shū)館管理系統(tǒng)，所以該方法也不是很適用。第三種是門(mén)禁計(jì)數(shù)法。現(xiàn)在有些高校圖書(shū)館閱覽室采用了3M公司生產(chǎn)的門(mén)禁（產(chǎn)品名為單通道檢測(cè)儀）。這種門(mén)禁除了它最常用的功能外，還有一個(gè)計(jì)數(shù)功能，可計(jì)量用戶(hù)流量。在此門(mén)禁底部有一個(gè)流量計(jì)數(shù)器。它是由一個(gè)紅外探頭和一個(gè)機(jī)械計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)單組合而成。它的工作原理是：當(dāng)有人路過(guò)探頭時(shí)，不論他是進(jìn)門(mén)還是出門(mén)，計(jì)數(shù)器都增加一個(gè)數(shù)。因此，用該計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)人流量時(shí)，常常是將計(jì)數(shù)器上的數(shù)值除以2，作為進(jìn)入閱覽室的人數(shù)。但這個(gè)數(shù)值太簡(jiǎn)單與籠統(tǒng)，不能反映當(dāng)前進(jìn)了多少人、又出了多少人，還有多少人仍在室內(nèi)，一天中每個(gè)用戶(hù)平均在該室內(nèi)的時(shí)間，以及其他與時(shí)間有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。而這些數(shù)據(jù)恰恰反映了學(xué)生的實(shí)時(shí)活動(dòng)情況，但此門(mén)禁計(jì)數(shù)器卻不能提供上述數(shù)據(jù)。所以，此門(mén)禁的計(jì)數(shù)功能很少有人用，并且未見(jiàn)有關(guān)應(yīng)用報(bào)道。可見(jiàn)，上面3類(lèi)方法在實(shí)際應(yīng)用中都因有一些問(wèn)題，難以普及、推廣。

2新式圖書(shū)館流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)

閱覽室的實(shí)際情況促使圖書(shū)館出現(xiàn)了一種新需求：開(kāi)發(fā)一個(gè)新系統(tǒng)，既能統(tǒng)計(jì)閱覽室流量，又能避開(kāi)以上3類(lèi)方法的缺點(diǎn)。針對(duì)這一需求，筆者開(kāi)發(fā)了一個(gè)以紅外感應(yīng)器為主的圖書(shū)館用戶(hù)流量統(tǒng)計(jì)儀，并借用其他裝置，用于統(tǒng)計(jì)、分析用戶(hù)流量的信息，基本上解決了這一問(wèn)題。

2.1自制紅外感應(yīng)流量計(jì)筆者自制的裝置稱(chēng)為紅外感應(yīng)流量計(jì)。它在0.8米的長(zhǎng)桿上順序裝有7個(gè)紅外感應(yīng)探頭，且分別標(biāo)記為A、B、C、D、E、F、G,如圖1所示。筆者將此桿安裝在單通道檢測(cè)儀（即門(mén)禁）上。與此同時(shí)，將入口做得較窄，只允許一個(gè)人進(jìn)出。當(dāng)一個(gè)人從室外進(jìn)入時(shí)，7個(gè)探頭將有感應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生。在該設(shè)計(jì)中，只要有兩個(gè)探頭有感應(yīng)，且符合從A到G的升序規(guī)則，系統(tǒng)將自動(dòng)判斷為有一人從室外進(jìn)入。同時(shí)，系統(tǒng)將計(jì)數(shù)，并記錄其進(jìn)門(mén)的時(shí)間。當(dāng)有人從紅外感應(yīng)流量計(jì)前走出門(mén)，造成至少兩個(gè)探頭的感應(yīng)，且符合從G到A的降序規(guī)則，系統(tǒng)將自動(dòng)判斷為有一人從室內(nèi)走出，并會(huì)記錄相應(yīng)的信息。

2.2閱覽室流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)該流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)混合了自制的紅外感應(yīng)流量計(jì)和現(xiàn)有的一卡通裝置，其結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。該系統(tǒng)在圖書(shū)館各閱覽室門(mén)口安裝了一個(gè)紅外感應(yīng)流量計(jì)，可實(shí)時(shí)計(jì)量進(jìn)出每個(gè)閱覽室門(mén)的用戶(hù)數(shù)量與時(shí)間。另外，該系統(tǒng)借助已有的、在圖書(shū)館大門(mén)的一卡通裝置，統(tǒng)計(jì)進(jìn)入圖書(shū)館的用戶(hù)數(shù)量與信息。校園一卡通中包含了用戶(hù)的所有信息，因此該流量系統(tǒng)不需重新構(gòu)建用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，僅從一卡通系統(tǒng)中直接拷貝數(shù)據(jù)即可。并且在圖書(shū)館出口處，裝一個(gè)紅外感應(yīng)流量計(jì)，用于統(tǒng)計(jì)進(jìn)出人員數(shù)量與時(shí)間。因?yàn)檫€有許多人，包括一些教師、校園一卡通暫時(shí)失效的學(xué)生和持身份證進(jìn)入的人員，都從此出口處進(jìn)出。這些數(shù)據(jù)都應(yīng)統(tǒng)計(jì)。如果某個(gè)圖書(shū)館沒(méi)有安裝一卡通系統(tǒng)（如公共圖書(shū)館），也可采用此方法計(jì)量。其只需用一個(gè)紅外感應(yīng)流量計(jì)代替讀卡器，安裝在進(jìn)口處，配合上述其他部件，即可實(shí)現(xiàn)流量統(tǒng)計(jì)的目標(biāo)。

該系統(tǒng)具有統(tǒng)計(jì)、分析圖書(shū)館用戶(hù)信息的計(jì)算模塊，并建有自己的數(shù)據(jù)庫(kù)。該系統(tǒng)的硬件接口采用USB或串口。整個(gè)系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，使用C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)由Oracle8.0建立，服務(wù)器采用HP（惠普）產(chǎn)品。這次開(kāi)發(fā)使用的軟件安裝方便、使用簡(jiǎn)單。該系統(tǒng)的具體應(yīng)用過(guò)程是：當(dāng)有用戶(hù)進(jìn)入圖書(shū)館時(shí)，必須將一卡通放在讀卡器上，由讀卡器讀取一卡通中的信息，識(shí)別用戶(hù)的身份，并貯存信息（其信息包括所在學(xué)院、入館時(shí)間等）。當(dāng)用戶(hù)進(jìn)入閱覽室時(shí)，其在門(mén)口將被自制紅外感應(yīng)流量計(jì)檢測(cè)計(jì)數(shù)，并記下當(dāng)時(shí)的進(jìn)門(mén)時(shí)刻。當(dāng)學(xué)生走出此閱覽室時(shí)，計(jì)算機(jī)先計(jì)數(shù)，再記錄此出門(mén)時(shí)刻。據(jù)此，計(jì)算機(jī)可算出3種數(shù)據(jù)。首先，在任何時(shí)刻，有多少人進(jìn)或出該閱覽室，有多少人逗留在室內(nèi)（這個(gè)數(shù)字等于館員現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)出的數(shù)字）。其次，利用大門(mén)出口處的自制紅外感應(yīng)流量計(jì)，計(jì)算走出大門(mén)的人數(shù)。利用此數(shù)據(jù)和來(lái)自讀卡器的數(shù)據(jù)可算出當(dāng)前仍然在圖書(shū)館內(nèi)的人數(shù)。第三，當(dāng)閉館或閱覽室無(wú)人時(shí)，用所有用戶(hù)的進(jìn)門(mén)時(shí)刻減去所有出門(mén)時(shí)刻，再除以所有進(jìn)門(mén)的人數(shù)，即得到每人次平均在該閱覽室的時(shí)間。系統(tǒng)顯示器可實(shí)時(shí)顯示這些數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還可將這些數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便以后的各種統(tǒng)計(jì)。在整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中，所有用戶(hù)進(jìn)出圖書(shū)館僅刷一次卡，符合學(xué)生的常規(guī)習(xí)慣，達(dá)到了該設(shè)計(jì)的目的。顯然，在圖書(shū)館使用該紅外感應(yīng)流量計(jì)是確實(shí)可行的。在圖書(shū)館各閱覽室門(mén)口安裝一個(gè)紅外感應(yīng)流量計(jì)，可準(zhǔn)確、及時(shí)地記錄流量數(shù)據(jù)，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)、分析，為圖書(shū)館的科學(xué)管理決策提供一定的依據(jù)。

3流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)在圖書(shū)館用戶(hù)服務(wù)中的應(yīng)用

2013年2月—2014年1月，筆者將此流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書(shū)館，對(duì)各閱覽室的用戶(hù)流量進(jìn)行多種統(tǒng)計(jì)與分析。具體的安裝如圖2所示。統(tǒng)計(jì)情況如下。

3.1閱覽室流量月度統(tǒng)計(jì)筆者從2013年2月起，對(duì)圖書(shū)館的用戶(hù)流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖3所示。數(shù)據(jù)表明：2013年12月的用戶(hù)人數(shù)最多，占全年總用戶(hù)數(shù)的16%。這是因?yàn)樘鞖夂洳⑶遗R近考試，而閱覽室有絕佳的學(xué)習(xí)氛圍、館員的人性化管理、隨時(shí)可查的參考圖書(shū)、效果良好的空調(diào)，便于學(xué)生自修和復(fù)習(xí)迎考。2013年6月—7月上旬，南京進(jìn)入黃梅季節(jié)，濕度大、溫度高，學(xué)生聚到圖書(shū)館，形成了一個(gè)流量次高峰。7月中旬、8月底是暑假，學(xué)生放假回家，到館用戶(hù)較少。2013年2月是最低點(diǎn)，因?yàn)槠涫沁^(guò)年與寒假期間。而其他幾個(gè)月的用戶(hù)流量大多相當(dāng)。明顯地，學(xué)生到閱覽室除查閱書(shū)刊外，便是把閱覽室作為自修的理想場(chǎng)所。據(jù)此統(tǒng)計(jì)，圖書(shū)館員能夠清楚知道用戶(hù)流量的變化規(guī)律，并可有針對(duì)性地為用戶(hù)服務(wù)，積極營(yíng)造良好的閱讀、學(xué)習(xí)環(huán)境。

3.2閱覽室流量小時(shí)統(tǒng)計(jì)2013年10月，筆者對(duì)一天中每小時(shí)閱覽室流量作了累加與平均計(jì)算，其結(jié)果如圖4所示。為避免早晨在館門(mén)口出現(xiàn)學(xué)生排長(zhǎng)隊(duì)現(xiàn)象，圖書(shū)館大門(mén)一年四季的開(kāi)放時(shí)間定為7:30，各閱覽室的工作時(shí)間是8:00—22:00。筆者通過(guò)對(duì)工作時(shí)間內(nèi)的用戶(hù)流量分析發(fā)現(xiàn)，一天內(nèi)有3個(gè)流量高峰，分別為9:30、15：30和19:30。當(dāng)19:30時(shí)，閱覽室的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量最大，因?yàn)檫@時(shí)無(wú)課程的學(xué)生較多，多愿在圖書(shū)館學(xué)習(xí)。12:30的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量最小，因?yàn)榇藭r(shí)學(xué)生正在吃飯或午休。根據(jù)每小時(shí)閱覽室用戶(hù)流量變化的特點(diǎn)，圖書(shū)館可合理地調(diào)節(jié)工作人員的休息或圖書(shū)整理、上架的時(shí)間。一般上午閱覽室用戶(hù)較少，可作為圖書(shū)的上架時(shí)間。12時(shí)前后用戶(hù)相對(duì)較少，閱覽室工作人員適當(dāng)休息，從而更好地為用戶(hù)服務(wù)。另外，在閱覽室繁忙的時(shí)間內(nèi)（如15:30或19:30左右），館員的工作強(qiáng)度大，可適當(dāng)請(qǐng)一些勤工助學(xué)的學(xué)生幫忙[4-5]。

3.3各閱覽室用戶(hù)量統(tǒng)計(jì)在該應(yīng)用中，有5個(gè)紅外感應(yīng)流量計(jì)分別安裝在該圖書(shū)館的自然科學(xué)閱覽室、人文社科閱覽室、報(bào)紙現(xiàn)刊閱覽室、信息共享空間和電子閱覽室。自然科學(xué)閱覽室提供自然科學(xué)圖書(shū)的閱覽服務(wù)；人文社科閱覽室提供人文社會(huì)科學(xué)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的中文圖書(shū)和常用工具書(shū)；報(bào)刊閱覽室提供報(bào)紙、現(xiàn)刊；信息共享空間提供了各種現(xiàn)代電子設(shè)備（如ipad電子閱讀器、投影儀及音響擴(kuò)大器等），可讓學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)、討論、交流等活動(dòng)；而電子閱覽室提供了網(wǎng)絡(luò)、電腦，既可供校內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)，也可供校外用戶(hù)查找農(nóng)業(yè)、食品等特色電子資源。筆者對(duì)2013年10月的各閱覽室每小時(shí)平均用戶(hù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，各閱覽室的利用率分為3個(gè)檔次。自然科學(xué)閱覽室、人文社科閱覽室和報(bào)紙現(xiàn)刊閱覽室的利用率同屬于第一檔，且數(shù)值相近，約為70％；信息共享空間的利用率是31.7%；而電子閱覽室的利用率最低，為12.5%。閱覽室用戶(hù)量越大，說(shuō)明用戶(hù)對(duì)該閱覽室的需求量也越大。依據(jù)各閱覽室用戶(hù)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，圖書(shū)館領(lǐng)導(dǎo)可更合理地進(jìn)行各種調(diào)配。對(duì)于用戶(hù)量大的閱覽室，圖書(shū)館可調(diào)配適合的書(shū)架尺寸或類(lèi)型，并對(duì)閱覽桌椅與書(shū)架重新布局，充分利用空間，這樣在保留藏書(shū)量的同時(shí)，還能容納更多的用戶(hù)，達(dá)到閱覽室資源利用的最大化。另一方面，如果一個(gè)閱覽室的用戶(hù)量太少，則反映了該閱覽室的功能正在失去，或者說(shuō)用戶(hù)對(duì)于該閱覽室的需求正減少，圖書(shū)館可調(diào)整閱覽室的布局或改變其功能，以滿(mǎn)足用戶(hù)新的需求。例如，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書(shū)館原有兩個(gè)電子閱覽室，在安裝了該流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)后，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)電子閱覽室一年中的使用率約為12.5%，顯然其利用率不高，或者說(shuō)已無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。因此，該館將兩個(gè)電子閱覽室中的一個(gè)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝襟w閱覽室，而將另一個(gè)電子閱覽室改為它用。

3.4各學(xué)院用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量統(tǒng)計(jì)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)在是文理綜合性大學(xué)，而歷史上它的理科以農(nóng)業(yè)學(xué)科為主，文科以經(jīng)濟(jì)管理和公共管理為主。筆者對(duì)2013年2月—2014年1月的各學(xué)院用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：在理科中，以農(nóng)學(xué)院和植物保護(hù)學(xué)院的學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)閱覽室的人次最多，資源與環(huán)境學(xué)院和動(dòng)物醫(yī)學(xué)院次之，而以信息學(xué)院的學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)量最少。文科中，以經(jīng)濟(jì)管理和土地管理學(xué)院的學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)閱覽室的人數(shù)最多，以人文學(xué)院的學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)量最少。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與館藏、各學(xué)院的特色、學(xué)風(fēng)是相吻合的。具體表現(xiàn)在兩方面：第一，圖書(shū)館的優(yōu)勢(shì)館藏是在農(nóng)學(xué)、資源環(huán)境、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理等農(nóng)學(xué)學(xué)科方面，到圖書(shū)館查閱書(shū)刊與學(xué)習(xí)是這些學(xué)院學(xué)生的首選；第二，學(xué)校有7個(gè)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，如作物學(xué)、農(nóng)業(yè)資源利用、植物保護(hù)、獸醫(yī)學(xué)、蔬菜學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理和公共管理等，這些學(xué)科所在學(xué)院的學(xué)生學(xué)風(fēng)良好，圖書(shū)館對(duì)這些學(xué)生有極強(qiáng)吸引力。圖書(shū)館經(jīng)過(guò)分析后認(rèn)為，由于各學(xué)院學(xué)生閱讀積極性及對(duì)閱覽室資源需求的不同，造成了閱覽室的用戶(hù)流量不等。對(duì)此，圖書(shū)館正在積極做一些新嘗試，努力發(fā)揮館員的積極能量，以滿(mǎn)足各學(xué)院學(xué)生的需求，激發(fā)用戶(hù)的閱覽動(dòng)力。其所做的努力有三：首先，嘗試開(kāi)展了學(xué)科館員服務(wù)工作，讓學(xué)科館員到各學(xué)院去，傾聽(tīng)?zhēng)熒鷮?duì)于圖書(shū)館文獻(xiàn)資源建設(shè)的意見(jiàn)，力爭(zhēng)做好各種資源服務(wù)工作；其次，經(jīng)常重新調(diào)整書(shū)架，剔除長(zhǎng)期不用的圖書(shū)，將熱門(mén)書(shū)、新書(shū)放在顯眼的位置，或設(shè)置書(shū)評(píng)的展示架，吸引學(xué)生眼球，激發(fā)各學(xué)院學(xué)生的閱讀積極性，以提高用戶(hù)的滿(mǎn)意度和文獻(xiàn)資源的利用率；第三，改進(jìn)圖書(shū)館選購(gòu)圖書(shū)的方式，在圖書(shū)館網(wǎng)站主頁(yè)上新增加了用戶(hù)薦購(gòu)圖書(shū)欄目，讓師生加入到薦購(gòu)活動(dòng)中來(lái)，并及時(shí)將新書(shū)擺放到閱覽室，滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。

4結(jié)語(yǔ)

篇3

關(guān)鍵詞：財(cái)政扶貧；資金流量；統(tǒng)計(jì)

一、我國(guó)財(cái)政扶貧資金的使用現(xiàn)狀

我國(guó)財(cái)政扶貧一直是以救助貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)為主，這是一種救濟(jì)式的扶貧，而政府對(duì)扶貧資金又有嚴(yán)格的限制，使扶貧資金應(yīng)用的范圍變得及小，使用這種模式是不能滿(mǎn)足貧困問(wèn)題的多樣性和貧困人口的需求，這就使得財(cái)政資金的使用偏離了扶貧的實(shí)際需求，這就使扶貧資金的效果不是很明顯，但隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，社會(huì)對(duì)財(cái)政扶貧也越來(lái)越重視，而現(xiàn)在財(cái)政扶貧以有所改善，如農(nóng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)、個(gè)人創(chuàng)業(yè)資助、就業(yè)培訓(xùn)、貸款低利息等財(cái)政扶貧方式。

當(dāng)今社會(huì)是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的階段，這就使得社會(huì)對(duì)扶貧項(xiàng)目所達(dá)到的成效越來(lái)越高，而現(xiàn)在以從過(guò)去的模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)發(fā)模式，這種模式更有利于脫貧致富，才能達(dá)到財(cái)政扶貧最好的效果。

國(guó)家為改善貧困地區(qū)人們的生產(chǎn)生活、綜合素質(zhì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)事業(yè)而建立的財(cái)政專(zhuān)項(xiàng)資金。國(guó)家根據(jù)貧困地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行資金的補(bǔ)給。但隨著時(shí)間以及經(jīng)濟(jì)的變化，為了使扶貧資金能達(dá)到最大的作用，我國(guó)正在嘗試不同模式的扶貧，而扶貧與經(jīng)濟(jì)是相互的，加快貧困地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此政府財(cái)政扶貧通常分為救濟(jì)式和開(kāi)發(fā)式兩種

而傳統(tǒng)的救濟(jì)式是以生活實(shí)物為主，提供社會(huì)及發(fā)生自然災(zāi)害地區(qū)的一些安撫的財(cái)政扶貧。這種扶貧是一種認(rèn)為的道德救濟(jì)，這是一種慈善的給予，這樣的財(cái)政扶貧只能是一種暫時(shí)性的慈善幫助，它只能使貧困的地區(qū)的人們保證溫飽，而不能達(dá)到脫貧的效果。

二、財(cái)政扶貧資金的使用和國(guó)家職能

財(cái)政扶貧是能使貧困地區(qū)的人們脫離貧困自主致富的一種政策，而不是暫時(shí)性給予的道德上的一種慈善，所以財(cái)政扶貧的資金應(yīng)盡量的在開(kāi)發(fā)貧困地區(qū)的生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)，使得貧困地區(qū)的人們能成為制造財(cái)富的人，只有這樣才能達(dá)到財(cái)政扶貧資金的最大使用效果。

扶貧是最能體現(xiàn)政府的職能與責(zé)任的，而財(cái)政扶貧的戰(zhàn)略更是以國(guó)家為組織基石以國(guó)家財(cái)政為基礎(chǔ)，這是國(guó)家基于道德與責(zé)任給予貧困地區(qū)人們的救助，這更是政府的職能所在。

三、財(cái)政資金的使用范圍與發(fā)展

財(cái)政扶貧一般都實(shí)行與農(nóng)村、教育機(jī)構(gòu)、社會(huì)的一些救助機(jī)構(gòu)，但從以往的扶貧效果來(lái)看并不是太好，農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)與一些社會(huì)現(xiàn)象仍處于落后中，而教育的普及也不是很理想，社會(huì)的救助機(jī)構(gòu)也不是很普遍，而政府即使知道有時(shí)也無(wú)能為力，一是大多貧困地區(qū)交通不便、二是國(guó)家財(cái)政有限不能保證分配均勻、三是國(guó)家資金分配要經(jīng)過(guò)層層的嚴(yán)格檢查確定扶貧資金的流向正確，這就使得時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而扶貧資金到時(shí)卻不足以救助貧困地區(qū)的人們。

政府的財(cái)政扶貧資金，應(yīng)有助于貧困地區(qū)的自我脫貧項(xiàng)目，如提高貧困地區(qū)當(dāng)?shù)剡m宜農(nóng)作物的生產(chǎn)，資助當(dāng)?shù)睾玫慕?jīng)濟(jì)項(xiàng)目，提高當(dāng)?shù)氐慕逃绞巩?dāng)?shù)氐娜藗兊木C合素質(zhì)有所提高，在這樣的開(kāi)發(fā)模式下財(cái)政扶貧資金才能達(dá)到最佳效果。再這樣的模式下使得貧困地區(qū)的人們才能達(dá)到自給自足甚至脫貧致富，才能使得財(cái)政扶貧資金得到更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的流動(dòng)，才能使得財(cái)政扶持資金具有更大的價(jià)值。

政府的扶持資金是有限的所以必要時(shí)應(yīng)與社會(huì)上的一些慈善機(jī)構(gòu)合作，這樣可是政府的到更大的資金，而慈善機(jī)構(gòu)更可借助政府的幫助進(jìn)行更多的慈善事業(yè)，這是不參雜任何利益的社會(huì)道德救助的合作，這可以使財(cái)政扶持走的更加長(zhǎng)遠(yuǎn)，是利國(guó)利民的好事，具有非常好的戰(zhàn)略意義。

四、扶貧資金的資源使用及實(shí)現(xiàn)作用的最大化

扶貧資金如果一味的以救助為主只是一種資源的浪費(fèi)，具有的現(xiàn)實(shí)意義少的可憐，所以救助并不是最好的方法，使其能有效的自救才是行之有效的策略，只有_到自救才能使扶貧達(dá)到原本的目的，才能達(dá)到使用資源的最大化。

政府應(yīng)盡量多關(guān)注貧困地區(qū)，能最大化提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的項(xiàng)目并考察施以資助，使其成為貧困地區(qū)的領(lǐng)頭羊，帶領(lǐng)貧困地區(qū)人們脫貧致富，在這樣的戰(zhàn)略下才能使扶貧資金具有更重要的意義，才能防止資源的浪費(fèi)，保證貧困地區(qū)的生產(chǎn)生活的穩(wěn)定，確定他們能脫離貧困。

五、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)現(xiàn)今的財(cái)政資金流量還比較廣泛，究其根本是我國(guó)的發(fā)展還沒(méi)有走在國(guó)際的最前沿，財(cái)政扶貧當(dāng)中還有許多問(wèn)題等待解決。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看我國(guó)的扶貧資金流量應(yīng)致力于貧困地區(qū)的自救過(guò)程，使其自主脫貧，才能使財(cái)政扶貧資金發(fā)揮其最大作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]明其升.跨區(qū)域支付資金流量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)動(dòng)分析研究[J].金融電子化. 2009（02）.

篇4

1、目前一般用全自動(dòng) 交通流量觀(guān)測(cè)儀器 ，有的叫車(chē)流量?jī)x，或者交通流量?jī)x。這種儀器按交通部要求分為I、II、III級(jí)，主要區(qū)別在于I級(jí)可分出13種車(chē)型，II級(jí)設(shè)備能分出5類(lèi)車(chē)型，III級(jí)設(shè)備可分出大中小三類(lèi)車(chē)型或不分型；

2、按監(jiān)測(cè)類(lèi)型，可分為非接觸式檢測(cè)和接觸式監(jiān)測(cè)。非接觸設(shè)備典型的產(chǎn)品有超聲波、微波復(fù)合式交通流量?jī)x、純超聲波交通流量?jī)x、視頻交通量流量?jī)x、微波交通流量?jī)x；接觸式檢測(cè)典型產(chǎn)品有地感線(xiàn)圈交通流量?jī)x、壓電、線(xiàn)圈復(fù)合式流量?jī)x、和純壓電流量?jī)x；

3、交通部要求統(tǒng)非接觸式檢測(cè)儀精度必須在90%以上，接觸式檢測(cè)設(shè)備在95%以上。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）

篇5

關(guān)鍵詞：客流量，交通量，預(yù)測(cè)

Abstract: In this paper, the traffic volume prediction methods analysis, at the same time, the airport road function and characteristics are analyzed, and put forward with the traditional vision through the transfer traffic volume and the induced traffic volume forecast traffic volume of different methods, based on the transformation of passenger traffic volume prediction method of traffic flow.

Key words: passenger flow, traffic, forecast

中圖分類(lèi)號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)04-0000-00

前言

道路交通體系是一個(gè)多因素、多層次、多目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)，交通量預(yù)測(cè)是公路、城市道路路網(wǎng)規(guī)劃、改造的基礎(chǔ)，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)交通運(yùn)輸需求的反映，其發(fā)生、發(fā)展與項(xiàng)目影響區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況密切相關(guān)。現(xiàn)狀交通量直接反映了地區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況、社會(huì)運(yùn)輸量和人民的生活水平。因此，分析現(xiàn)有交通量及交通量預(yù)測(cè)是工程可行性研究工作中的重要環(huán)節(jié)。它是確定建設(shè)規(guī)模、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)之一，是領(lǐng)導(dǎo)決策的基礎(chǔ)，也是項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，所以，交通量預(yù)測(cè)成果將直接影響決策與評(píng)價(jià)的結(jié)論。及時(shí)、準(zhǔn)確的道路交通量預(yù)測(cè)已成為交通領(lǐng)域重點(diǎn)研究課題。在研究領(lǐng)域上，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者對(duì)交通量短時(shí)預(yù)測(cè)的研究已取得一定成果，要包括：回歸模型、歷史平均模型、時(shí)間序列模型、kalman濾波模型、非參數(shù)回歸模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、灰色模型、遺傳算法、小波網(wǎng)絡(luò)、模糊預(yù)測(cè)等預(yù)測(cè)方法。在實(shí)際應(yīng)用中，目前對(duì)交通量的預(yù)測(cè)方法主要有：總量控制法、四階段法和個(gè)別推算法等。其中四階段法的理論基礎(chǔ)比較成熟，但是利用該方法進(jìn)行交通需求預(yù)測(cè)時(shí)，需要以大量的OD調(diào)查資料為基礎(chǔ)，十分耗費(fèi)人力、物力。這對(duì)于一般的城市道路建設(shè)項(xiàng)目或公路、橋梁建設(shè)項(xiàng)目的工可階段來(lái)說(shuō)，前期大批量的資料收集是一筆不小的開(kāi)支，而且OD調(diào)查期間對(duì)于城市交通影響巨大，往往會(huì)造成城市的大面積堵塞；總量控制法進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)不必進(jìn)行OD調(diào)查，但是該方法的前提條件是未來(lái)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，當(dāng)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，采用該方法預(yù)測(cè)，就無(wú)法反映出區(qū)域生產(chǎn)力布局對(duì)區(qū)域內(nèi)交通流向的影響，以及路網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化時(shí)對(duì)不同路段交通量的影響，從而使路段交通量的預(yù)測(cè)精度降低；個(gè)別推算法指以指標(biāo)的報(bào)告的實(shí)際為基礎(chǔ)，考慮計(jì)劃期的發(fā)展變化因素，以數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，據(jù)以推算未來(lái)交通指標(biāo)的方法。

如何以較小的代價(jià)，預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景年限的交通量，然后比較科學(xué)的確定項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模是一個(gè)現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題。本文在這些預(yù)測(cè)方法的基礎(chǔ)上提出了基于客流量轉(zhuǎn)化交通量的交通量預(yù)測(cè)方法。

預(yù)測(cè)方法

本文以桑吉巴爾機(jī)場(chǎng)航站樓道路實(shí)際工程案例進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)。與其它道路不同，機(jī)場(chǎng)站前道路的主要功能是將選擇乘坐飛機(jī)出行的旅客運(yùn)送到機(jī)場(chǎng)航站樓，以及將機(jī)場(chǎng)內(nèi)的旅客迅捷、安全的疏散。因此，在交通量預(yù)測(cè)方式上采用了與傳統(tǒng)的通過(guò)轉(zhuǎn)移交通量及誘增交通量預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景交通量的不同方法。

本文交通量預(yù)測(cè)采用機(jī)場(chǎng)客運(yùn)量轉(zhuǎn)化交通量的預(yù)測(cè)方法，交通量主要由兩部分組成：一部分是機(jī)場(chǎng)客運(yùn)量轉(zhuǎn)換為出行的交通量，一部分是機(jī)場(chǎng)員工出行產(chǎn)生的交通量。為了準(zhǔn)確的進(jìn)行預(yù)測(cè)，需要收集并整理相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，主要包括：現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)道路的年平均日交通量、車(chē)輛折算系數(shù)、機(jī)場(chǎng)客運(yùn)量、車(chē)型比例、國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入、汽車(chē)保有量、車(chē)型比例、經(jīng)濟(jì)效益、人口增長(zhǎng)機(jī)場(chǎng)員工以及新建機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)景客運(yùn)量等。本文預(yù)測(cè)方法為：①對(duì)乘客選乘車(chē)輛的比例進(jìn)行宏觀(guān)的預(yù)測(cè)；②將歷年的客運(yùn)量依據(jù)車(chē)輛載客人數(shù)和車(chē)輛比例將客運(yùn)量轉(zhuǎn)化為交通量；③將交通量依據(jù)車(chē)輛折算系數(shù)折算為小客車(chē)的年平均日交通量（ADT）；④對(duì)機(jī)場(chǎng)員工出行產(chǎn)生的交通量進(jìn)行分析預(yù)測(cè)；⑤依據(jù)②中的交通量測(cè)設(shè)出增長(zhǎng)比例；⑥依據(jù)④⑤進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)。

交通量預(yù)測(cè)

交通運(yùn)輸是人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、生活中一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。客運(yùn)量預(yù)測(cè)是運(yùn)輸需求預(yù)測(cè)的一種。客運(yùn)量預(yù)測(cè)，對(duì)客運(yùn)企業(yè)的興衰有至關(guān)重要的影響。通過(guò)預(yù)測(cè)，能為企業(yè)提供市場(chǎng)變化的動(dòng)態(tài)信息，使企業(yè)的最高決策層預(yù)知市場(chǎng)將為企業(yè)提供什么機(jī)會(huì)或?qū)⒃斐墒裁次ｋU(xiǎn)，以便及早做出應(yīng)變對(duì)策；客運(yùn)量預(yù)測(cè)制定戰(zhàn)略計(jì)劃的基礎(chǔ)，是開(kāi)拓新市場(chǎng)，開(kāi)發(fā)新技術(shù)，開(kāi)辟新線(xiàn)路，開(kāi)展新服務(wù)的路標(biāo)。

客運(yùn)量預(yù)測(cè)是在市場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，運(yùn)用科學(xué)的方法和手段，對(duì)未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)運(yùn)輸市場(chǎng)需求的變化趨勢(shì)以及與之相關(guān)的各種因素的變化的影響進(jìn)行分析，測(cè)算并做出預(yù)見(jiàn)和判斷。

本文中關(guān)于客運(yùn)量的預(yù)測(cè)，在可行性研究報(bào)告《Feasibility study report for a new Passenger Terminal II》中對(duì)機(jī)場(chǎng)客運(yùn)量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，因此本將直接在其預(yù)測(cè)的結(jié)果上進(jìn)行交通量的預(yù)測(cè)。

車(chē)輛比例預(yù)測(cè)

桑吉巴爾總體規(guī)劃對(duì)機(jī)場(chǎng)乘客出行采用交通運(yùn)輸工具的車(chē)輛比例進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示出租車(chē)、旅游巴士和本地特色公交車(chē)輛daladala等公共交通占據(jù)主導(dǎo)地位，其車(chē)輛占據(jù)74%的比例，私家小客車(chē)占據(jù)22%的比例，其它交通運(yùn)輸占據(jù)4%的比例。

在客運(yùn)量轉(zhuǎn)化交通量預(yù)測(cè)方法中，旅客選擇什么樣的交通運(yùn)輸工具對(duì)交通量的預(yù)測(cè)起著至關(guān)重要的作用。因此，準(zhǔn)確的車(chē)輛比例是十分重要的。國(guó)民生產(chǎn)總值、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率、汽車(chē)保有量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域特性、國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入、交通遠(yuǎn)景規(guī)劃、政府的法律法規(guī)等都直接或間接的對(duì)車(chē)輛比例產(chǎn)生影響。因此，對(duì)車(chē)輛比例進(jìn)行遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)是必要的。

小客車(chē)：新機(jī)場(chǎng)的建成將會(huì)帶動(dòng)本地產(chǎn)業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，增加國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入，因此，私人小客車(chē)將會(huì)逐年的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)會(huì)有迅猛增長(zhǎng)的過(guò)程。

Daladala：是具有本地特色的交通工具，其便捷、承載人數(shù)多且價(jià)格低廉預(yù)示著其將會(huì)大比例增長(zhǎng)。

出租車(chē)：出租車(chē)是公共交通的重要組成部分，一個(gè)城市的出租車(chē)數(shù)量與該城市的人口及國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入息息相關(guān)。機(jī)場(chǎng)對(duì)出租車(chē)的管理直接影響到出租車(chē)的數(shù)量，出租車(chē)的數(shù)量將略有增長(zhǎng)，但是由于其他車(chē)輛的迅猛增長(zhǎng)，出租車(chē)所占的比例將會(huì)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上略有下降。

旅游巴士：旅游巴士分為兩部分，一部分是作為來(lái)往城市與機(jī)場(chǎng)的公交車(chē)輛，其數(shù)量由線(xiàn)路和班次決定，較為固定；一部分是旅行社的團(tuán)隊(duì)車(chē)輛。桑吉巴爾是新興的旅游城市，隨著機(jī)場(chǎng)的建成及航線(xiàn)的增加，該城市將會(huì)吸引更多的游客。旅行社也將會(huì)如雨后春筍般增加，當(dāng)增長(zhǎng)到趨近飽和的狀態(tài)后，將會(huì)維持在一定的數(shù)量上，因此，這部分的旅游巴士也將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)先增長(zhǎng)后維持的狀態(tài)。同出租車(chē)一樣，由于其他車(chē)輛的迅猛增長(zhǎng)，旅游巴士所占的比例將會(huì)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上略有下降。

其他：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入的增長(zhǎng)，選擇其他出行方式的人將會(huì)減少，但仍會(huì)占有一定比例。

基于以上的分析，本文對(duì)遠(yuǎn)景車(chē)輛比例進(jìn)行了預(yù)測(cè)，見(jiàn)表3.1.

表3.1車(chē)輛比例

圖1.1車(chē)輛比例

客運(yùn)量轉(zhuǎn)化為交通量

機(jī)場(chǎng)的客運(yùn)量預(yù)測(cè)見(jiàn)表3.2，由于沒(méi)有2012年的數(shù)據(jù)，本文的交通量預(yù)測(cè)以2010年的交通量作為基年交通量。通過(guò)對(duì)各種車(chē)輛載客量的調(diào)查，得出各種車(chē)輛的平均載客量，見(jiàn)表3.3。將表3.2中機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)景客運(yùn)量，按照表3.3中的平均載運(yùn)量及表3.1中的車(chē)型比例進(jìn)行車(chē)輛計(jì)算，并按照表2.3中的折算系數(shù)折算成小客車(chē)的年平均日交通量，見(jiàn)表2.4。

表3.2 機(jī)場(chǎng)客運(yùn)量預(yù)測(cè)單位：百萬(wàn)人次

表3.3 車(chē)輛平均載客量 單位：人次

表3.4 車(chē)輛折算系數(shù)

表3.5 客運(yùn)量轉(zhuǎn)換為交通量單位：輛/日

3.3 機(jī)場(chǎng)員工出行交通量預(yù)測(cè)

機(jī)場(chǎng)建成后到2015年將提供600個(gè)工作崗位，到2025年將達(dá)到1000個(gè)工作崗位。同時(shí)對(duì)員工的出行也進(jìn)行了調(diào)查和預(yù)測(cè)：70%的員工將選擇乘坐交通工具上下班，這其中的43%的員工將采用公共汽車(chē)作為出行工具，23%的員工將采用摩托車(chē)作為出行工具，其余的將駕車(chē)出行。30%的員工將選擇步行或自行車(chē)作為上下班的出行工具。依據(jù)法律規(guī)定，工作時(shí)間不能超過(guò)8小時(shí)，所以員工在1天內(nèi)交通行為將會(huì)是兩次——上班和下班，同時(shí)要考慮夜間工作的員工其出行的交通量將會(huì)分配到兩天內(nèi)，在此我們假定夜間工作的員工占總員工的40%，依據(jù)車(chē)輛平均載客量及表3.3，我們可以計(jì)算出由于機(jī)場(chǎng)員工出行所產(chǎn)生的折算后的年平均日交通量。該交通量的較為固定，其變化的主要因素是員工的經(jīng)濟(jì)狀況，隨著員工的經(jīng)濟(jì)狀況改變其出行的方式也將隨之改變，由于機(jī)場(chǎng)的員工人數(shù)相對(duì)穩(wěn)定，因此其變化對(duì)整個(gè)交通量的預(yù)測(cè)影響不大，因此本文假設(shè)員工出行交通量在一段時(shí)間內(nèi)不改變。見(jiàn)表3.6。

表3.6 員工出行交通量單位：輛/日

依據(jù)表3.5，我沒(méi)可以計(jì)算出交通量的年增長(zhǎng)率在3.9%~4.3%之間，本文取其均值4.1%作為交通量年平均增長(zhǎng)率進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)。

本文的最終交通量預(yù)測(cè)為機(jī)場(chǎng)客運(yùn)量轉(zhuǎn)換為交通量的部分加上機(jī)場(chǎng)員工出行產(chǎn)生的交通量。見(jiàn)表3.7。

表3.7 遠(yuǎn)景交通量單位：?jiǎn)挝唬狠v/日

本文首先介紹了交通量預(yù)測(cè)的幾種方法并對(duì)這些方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析比較，同時(shí)由于本文以實(shí)際國(guó)際工程案例進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)分析，因此，對(duì)工程的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析。本文在機(jī)場(chǎng)可行性研究報(bào)告關(guān)于客流量的預(yù)測(cè)此基礎(chǔ)上，提出了基于客流量轉(zhuǎn)化交通量的交通量預(yù)測(cè)方法。并在本文中對(duì)該預(yù)測(cè)方法給予了實(shí)現(xiàn)。該方法，在可行性研究項(xiàng)目評(píng)審中獲得了專(zhuān)家和業(yè)主認(rèn)可，項(xiàng)目獲得了通過(guò)，目前，該工程已經(jīng)進(jìn)入到施工圖設(shè)計(jì)階段。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞： 有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)； 網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別； LSSVM； 協(xié)同量子粒子群優(yōu)化算法

中圖分類(lèi)號(hào)： TN711?34； TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2015）21?0109?04

Network traffic identification system based on supervised machine learning

XING Yufeng， MAO Yanqiong

（School of Humanity and Art， Yunnan College of Business Management， Kunming 650106， China）

Abstract： In the real network environment， a large number of interference noise and outlier samples are existed， which seriously affect on the performance of the least square support vector machine （LSSVM） algorithm. A network traffic identification system combining cooperative quantum particle swarm optimization （CQPSO） algorithm with LSSVM is proposed. The network traffic is divided into 12 types， in which the data of network traffic are collected. The network traffic identification system is conducted with training and performance test by the collected data. To study the performance of the CQPSO?LSSVM based algorithm， the CQPSO?LSSVM based algorithm is compared with the PSO?LSSVM based algorithm. The comparison results show that the CQPSO?LSSVM based algorithm has faster identification speed and better identification accuracy， which can avoid the occurrence that the system is caught in local optimal solution.

Keywords： supervised machine learning； network traffic identification； LSSVM； CQPSO algorithm

0 引 言

隨著隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展壯大，不斷涌現(xiàn)出各種各樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用類(lèi)型，這對(duì)互聯(lián)網(wǎng)管理提出了更高的要求，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題日益嚴(yán)重，對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的檢測(cè)，具有非常重要的意義[1?2]。

傳統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別的方式手段主要有：基于端口識(shí)別技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法；基于數(shù)據(jù)包載荷內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法雖然具有算法簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其自身局限性已經(jīng)不再適用于當(dāng)今復(fù)雜多樣互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)類(lèi)型和應(yīng)用。

現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法主要有：基于統(tǒng)計(jì)特征的網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法；基于有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法；基于無(wú)督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法。有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)算法又分為基于貝葉斯算法、基于決策樹(shù)算法和基于支持向量機(jī)算法以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等；無(wú)督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)算法又分為基于模型方法、基于密度方法以及基于劃分方法等[3?6]。

1 網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別系統(tǒng)

1.1 網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)

近年來(lái)，P2P技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，P2P應(yīng)用類(lèi)型也隨著其服務(wù)類(lèi)型的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，因此，過(guò)去文獻(xiàn)在對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別進(jìn)行研究時(shí)，通常將網(wǎng)絡(luò)流量類(lèi)型分為10個(gè)類(lèi)型。本文根據(jù)P2P服務(wù)類(lèi)型將三種常用應(yīng)用類(lèi)型分別考慮，即分為P2P文件共享、音視頻以及即時(shí)通信應(yīng)用服務(wù)。因此，本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量類(lèi)型劃分為12個(gè)類(lèi)型，如表1所示[7]。

1.2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別分類(lèi)方法

機(jī)器學(xué)習(xí)方法已經(jīng)得了非常成熟廣泛的發(fā)展，將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別技術(shù)，能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率以及識(shí)別速度。機(jī)器學(xué)習(xí)通常分為兩種，即有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)和無(wú)督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)。相比無(wú)督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，基于有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別系統(tǒng)具有更好的識(shí)別性能。

基于有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法一般通過(guò)大規(guī)模已知類(lèi)別的網(wǎng)絡(luò)流量會(huì)話(huà)流樣本數(shù)據(jù)對(duì)識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，使得系統(tǒng)具有較強(qiáng)的泛化能力。基于有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別分類(lèi)訓(xùn)練過(guò)程如圖1所示[8]。

圖1 基于有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別分類(lèi)訓(xùn)練過(guò)程

基于有督導(dǎo)機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)識(shí)別方法種類(lèi)繁多。其中最小二乘支持向量機(jī)法因其具有較好的魯棒性和實(shí)用性能，得了比較廣泛的應(yīng)用。最小二乘支持向量機(jī)法綜合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)兩種算法的優(yōu)點(diǎn)，摒棄了支持向量機(jī)訓(xùn)練過(guò)程復(fù)雜、效率低以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大數(shù)據(jù)樣本的缺點(diǎn)。因此最小二乘支持向量機(jī)法不僅具有較快的訓(xùn)練速度，而且具有較強(qiáng)的泛化能力[9]。

但是由于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，存在大量干擾噪聲和野值樣本等，嚴(yán)重影響了最小二乘支持向量機(jī)算法的性能；因此本文提出一種結(jié)合協(xié)同量子粒子群優(yōu)化算法和最小二乘支持向量機(jī)的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別系統(tǒng)。

2 協(xié)同量子粒子群算法

2.1 量子粒子群算法

設(shè)粒子群中有[N]個(gè)粒子，其中：第[i]個(gè)粒子的位置[xi=xi1，xi2，…，xiD；]第[i]個(gè)粒子的速度[vi=vi1，vi2，…，viD；]第[i]個(gè)粒子的歷史最優(yōu)位置[pi=pi1，pi2，…，piD；]整個(gè)粒子群體的歷史最優(yōu)位置是2.2.1 協(xié)同搜索策略

協(xié)同搜索策略的核心思想是，將整個(gè)種群分解成多個(gè)子群，整個(gè)種群使用的是對(duì)一個(gè)種群進(jìn)行搜索的策略，而將整個(gè)種群分解成多個(gè)子群后，能夠成功削弱種群的多樣性在迭代后期降低而產(chǎn)生的早熟問(wèn)題[11]。

2.2.2 粒子的學(xué)習(xí)行為

式中：[lcmax]和[lcmin]是學(xué)習(xí)參數(shù)的最大和最小值；[a]是不小于0的常數(shù)。

協(xié)同量子粒子群算法（簡(jiǎn)稱(chēng)CQPSO），就是使用上面描述的協(xié)同搜索策略的QPSO算法。

2.3 CQPSO?LSSVM的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別步驟

步驟1：對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，得到網(wǎng)絡(luò)流量特征向量。

步驟2：隨機(jī)得到[N]個(gè)粒子的位置[Xi，]對(duì)各個(gè)粒子的適應(yīng)值[fXi]進(jìn)行計(jì)算。

步驟3：將粒子群分成[s]個(gè)子群，計(jì)算每一個(gè)子群適應(yīng)值的最優(yōu)粒子序號(hào)：[k=argmin1≤i≤NsfXsi]，那么各個(gè)子群的最優(yōu)解為：[pgs=Xsk；][k=argmin1≤i≤sfpgi，][pgpop=pgk，]由基因比率[Rgene]選出子群中適應(yīng)值最優(yōu)的粒子來(lái)組建種群基因庫(kù)。

步驟4：對(duì)收縮擴(kuò)張系數(shù)[βt、]子群的[βti1≤i≤s]以及[lc]進(jìn)行計(jì)算，[qi]取決于[lc]與[lrand]關(guān)系。

步驟5：對(duì)粒子的適應(yīng)值、子群的[pi、]子群的[pg]以及種群最優(yōu)解[pgpop]進(jìn)行更新。

步驟6：當(dāng)?shù)竭_(dá)進(jìn)化的周期后，依據(jù)[Rdead]淘汰子群中劣質(zhì)粒子，更新種群的基因庫(kù)。

步驟7：重復(fù)步驟4到步驟6，直到迭代完成。

步驟8：求解[pgpop，]得到網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別的最優(yōu)特征子集。

步驟9：使用步驟8得到的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別的最優(yōu)特征子集建立網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別模型[12]。

3 實(shí)驗(yàn)分析

3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

使用基于Libsvm軟件包的C#程序?qū)W(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，使用Matlab軟件構(gòu)建基于PSO?LSSVM、QPSO?LSSVM和CQPSO?LSSVM算法的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別模型，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

將采集到的數(shù)據(jù)分為兩組：一組用于對(duì)基于三種算法的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別模型進(jìn)行訓(xùn)練；另一組數(shù)據(jù)測(cè)試訓(xùn)練后的基于三種算法的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別模型的識(shí)別性能。

3.2 網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)方法性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別方法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，人們通常使用反饋率（recall）、準(zhǔn)確率（precision）評(píng)估識(shí)別方法性能，具體表示為：

[recall=TPTP+FN×100%] （12）

[precision=TPTP+FP×100%] （13）

式中：TP（True Positive）是被系統(tǒng)正確識(shí)別的類(lèi)型A的樣本數(shù)量；FN（False Negative）是未被系統(tǒng)正確識(shí)別的類(lèi)型A的樣本數(shù)量；FP（False Positive）是被系統(tǒng)誤認(rèn)為是類(lèi)型A的樣本數(shù)量。

3.3 網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別流程

基于本文提出的CQPSO?LSSVM網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別流程如圖2所示[13]。

圖2 網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別流程

為了研究本文提出的CQPSO算法的優(yōu)化性能，使用QPSO作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。設(shè)定粒子群個(gè)數(shù)為20，子群的規(guī)模是5，收縮擴(kuò)張系數(shù)[β]隨著迭代次數(shù)線(xiàn)性下降，由1.0降至0.5。得到兩種算法在Rosenbrock函數(shù)和Ackley函數(shù)這兩個(gè)測(cè)試函數(shù)下的性能對(duì)比如圖3所示。可以看出，CQPSO算法比QPSO算法具有更快的收斂速度和收斂精度，具有更好的穩(wěn)定性能[14]。

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

使用本文提出的CQPSO?LSSVM識(shí)別算法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別后，得到表1中各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類(lèi)型與應(yīng)用的識(shí)別準(zhǔn)確率和反饋率，見(jiàn)表2。

通過(guò)表2的數(shù)據(jù)可以看出，本文研究的CQPSO?LSSVM識(shí)別算法對(duì)12種類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用均有較好的識(shí)別準(zhǔn)確率和反饋率。為了橫向比較本文研究算法的性能，使用基于PSO?LSSVM算法和基于QPSO?LSSVM算法的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別系統(tǒng)對(duì)同樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練和測(cè)試，得到了基于三種不同算法的識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別準(zhǔn)確率、反饋率以及識(shí)別速度[15?16]。

表2 各個(gè)網(wǎng)絡(luò)流量類(lèi)別的準(zhǔn)確率與反饋率

[類(lèi)別＼&應(yīng)用名稱(chēng)＼&反饋率 /%＼&準(zhǔn)確率 /%＼&WWW＼&HTTP＼&94.9＼&95.7＼&P2P文件共享＼&BitTorrent＼&92.9＼&93.6＼&P2P音頻視頻＼&PPlive＼&90.1＼&91.2＼&P2P即時(shí)通信＼&QQ＼&92.3＼&92.1＼&ATTACK＼&Virus＼&97.6＼&98.1＼&GAMES＼&Half?life＼&95.2＼&96.9＼&MULTIMEDIA＼&Real media player＼&86.2＼&86.8＼&INTERACTIVE＼&Telnet＼&90.7＼&88.8＼&DATABASE＼&SqLnet＼&94.8＼&95.1＼&BULK＼&FTP＼&92.5＼&90.9＼&SERVICES＼&DNS＼&92.6＼&93.9＼&MAIL＼&Stmp＼&98.3＼&97.2＼&]

圖3 CPSO與CQPSO算法性能對(duì)比

CQPSO?LSSVM識(shí)別算法的平均識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到了93.36%，比QPSO?LSSVM算法的平均識(shí)別準(zhǔn)確率高出5.28%，比PSO?LSSVM算法的平均識(shí)別準(zhǔn)確率高出10.3%，CQPSO?LSSVM識(shí)別算法的平均識(shí)別反饋率達(dá)到了93.18%，比QPSO?LSSVM算法的平均識(shí)別反饋率高出4.32%，比PSO?LSSVM算法的平均識(shí)別反饋率高出9.37%。可以說(shuō)明，相比粒子群優(yōu)化算法來(lái)說(shuō)，量子粒子群優(yōu)化算法能夠得到更優(yōu)良的特征子集，因此得到了更好的流量識(shí)別效果。另外由于CQPSO?LSSVM識(shí)別算法使用了協(xié)同策略，因此避免出現(xiàn)陷入局部最優(yōu)解的情況發(fā)生，因此加快了算法收斂速率，提高了識(shí)別準(zhǔn)確率[17?18]。

4 結(jié) 論

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)方法不同，本文將P2P應(yīng)用分為三類(lèi)，即P2P文件共享、P2P音視頻以及P2P即時(shí)通信服務(wù)，因此本文將網(wǎng)絡(luò)流量類(lèi)型劃分為12個(gè)類(lèi)別進(jìn)行研究。

將CQPSO算法和QPSO算法在Rosenbrock函數(shù)和Ackley函數(shù)這兩個(gè)測(cè)試函數(shù)下進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果表明，CQPSO算法比QPSO算法具有更快的收斂速度和收斂精度，具有更好的穩(wěn)定性能。

將本文提出的基于CQPSO?LSSVM算法與基于PSO?LSSVM算法和基于QPSO?LSSVM算法在相同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，使用相同數(shù)據(jù)進(jìn)行性能測(cè)試對(duì)比。結(jié)果表明基于CQPSO?LSSVM算法具有更快的識(shí)別速度以及更好的識(shí)別準(zhǔn)確率，避免了出現(xiàn)陷入局部最優(yōu)解的情況發(fā)生。

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篇7

集中供熱分戶(hù)計(jì)量方式是一種節(jié)能環(huán)保的供暖計(jì)量體系。根據(jù)中國(guó)國(guó)家發(fā)改委于08年8月份的《城市供熱價(jià)格管理暫行辦法》的規(guī)劃，我國(guó)的供熱計(jì)量方式將逐步由按面積計(jì)費(fèi)方式過(guò)度到分戶(hù)計(jì)費(fèi)方式。熱量表是實(shí)現(xiàn)供熱分戶(hù)計(jì)費(fèi)的重要手段，它通過(guò)測(cè)量流體的流速與進(jìn)回水的溫差實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)實(shí)際供熱量的計(jì)量。其計(jì)算公式如下：

式中，Q表示熱量表釋放或吸收的熱

量，qm表示流經(jīng)熱量表的水的質(zhì)量流量，qv表示流經(jīng)熱量表的水的體積流量，p表示水的密度，h表示水的焓值差，焓值等于溫度與定壓比熱容的乘積，t表示時(shí)間。通過(guò)式(1)可以看出熱量表的流量測(cè)量精度是重要指標(biāo)，直接影響供熱計(jì)量的準(zhǔn)確性，因此每只熱量表在出廠(chǎng)前均需要按規(guī)定進(jìn)行流量標(biāo)定。目前國(guó)內(nèi)多數(shù)熱量表生產(chǎn)廠(chǎng)家熱量表標(biāo)定裝置的流速調(diào)節(jié)裝置采用手動(dòng)方式，操作復(fù)雜，流量修正系數(shù)的寫(xiě)入需要人工操作，易出現(xiàn)人為失誤。計(jì)量局的熱量表標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置采用整體檢定的方法，該方法精度高，但檢測(cè)成本高且效率較低，不適合作為生產(chǎn)設(shè)備，多用于熱量表的定型檢定。為提高熱量表標(biāo)定的自動(dòng)化程度與標(biāo)定效率，設(shè)計(jì)了一種熱量表的流量自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)，采用MSP430F149單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)標(biāo)定過(guò)程的自動(dòng)控制，采用高精度和低成本的稱(chēng)重法得到系統(tǒng)中流體標(biāo)準(zhǔn)流量，可同時(shí)對(duì)多達(dá)12只熱量表進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

整個(gè)標(biāo)定系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，標(biāo)定用的流體可以循環(huán)利用以節(jié)約成本。如圖1所示，系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、以MSP430F149為主控芯片的控制單元、電子秤、流量調(diào)節(jié)閥、恒溫水箱、穩(wěn)壓罐、儲(chǔ)水罐、電磁閥、水泵等組成。待標(biāo)定的熱量表串聯(lián)在同一直管路中，通過(guò)光電收發(fā)接口與控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)批量熱量表的自動(dòng)檢測(cè)與修正系數(shù)的自動(dòng)寫(xiě)入。可程控的流量調(diào)節(jié)閥用于流量的自動(dòng)控制。電子秤與儲(chǔ)水罐用于稱(chēng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)流量，恒溫水箱、水泵及穩(wěn)壓罐用于提供標(biāo)定用的流體。為貼近熱量表的現(xiàn)場(chǎng)工作條件，恒溫水槽控制標(biāo)定用的流體溫度在50℃左右，同時(shí)，為管道增加了相應(yīng)保溫措施以減少循環(huán)管道的散熱。

熱量表的流量標(biāo)定過(guò)程由上位機(jī)通過(guò)控制單元全程自動(dòng)控制。由于管道內(nèi)的氣泡會(huì)對(duì)流量計(jì)量帶來(lái)誤差，測(cè)試開(kāi)始時(shí)由控制單元啟動(dòng)電磁閥開(kāi)始排氣過(guò)程。排氣結(jié)束后，開(kāi)始流量標(biāo)定。對(duì)每個(gè)流量點(diǎn)，等待電子秤讀數(shù)穩(wěn)定后由控制單元從電子秤自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)，從而換算得到流量Qo同時(shí)控制單元采集熱量表的數(shù)據(jù)Q1，由此計(jì)算出每塊熱量表在該流量點(diǎn)的修正系數(shù)C=QO／Q1。對(duì)由中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定的s個(gè)流量點(diǎn)依次測(cè)試，完成一輪標(biāo)定。整個(gè)標(biāo)定過(guò)程完成后，控制單元將修正系數(shù)自動(dòng)寫(xiě)入到相應(yīng)熱量表中，并將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)，由上位機(jī)判斷熱量表合格與否。

該標(biāo)定系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)流量是由電子秤稱(chēng)重來(lái)確定的，因此電子秤量程范圍既要滿(mǎn)足最小流量時(shí)的稱(chēng)量又要滿(mǎn)足最大流量時(shí)的稱(chēng)量，其測(cè)量精度直接影響到熱量表的精度。因?yàn)槭茄h(huán)系統(tǒng)，容器體積為最大流量點(diǎn)所需要流體體積的2倍。恒溫水箱體積是最大流量點(diǎn)所需要流體體積的3倍即可滿(mǎn)足要求。為保證流經(jīng)熱量表的流體流態(tài)穩(wěn)定。待檢定的熱量表上游段的直管段應(yīng)滿(mǎn)足5倍管徑以上，下游段的直管段應(yīng)滿(mǎn)足3倍管徑以上。串聯(lián)熱量表個(gè)數(shù)不宜過(guò)多，太多不但占地面積大，而且會(huì)使整個(gè)循環(huán)管路中壓差過(guò)大影響標(biāo)定結(jié)果、本系統(tǒng)中最多串聯(lián)12塊熱量表。水泵運(yùn)行過(guò)程中循環(huán)管道流體常有脈動(dòng)現(xiàn)象，這將對(duì)熱量表的流量計(jì)量引入誤差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)在水泵的后端加裝穩(wěn)壓罐避免脈動(dòng)沖擊。此外，循環(huán)管路設(shè)計(jì)時(shí)配置一段透明管道便于操作者觀(guān)察流體是否有氣泡，若排氣過(guò)程中觀(guān)察到已無(wú)氣泡，可人工提前停止排氣：若標(biāo)定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有氣泡現(xiàn)象，可以通過(guò)停止按鈕結(jié)束本次測(cè)試重新進(jìn)行標(biāo)定。對(duì)熱量表流量的自動(dòng)標(biāo)定過(guò)程由控制單元和上位機(jī)軟件配合完成。

系統(tǒng)控制單元

本系統(tǒng)的控制單元框圖如圖2所示，主要由鍵盤(pán)電路、溫控電路、電磁閥控制電路、光電收發(fā)接口電路、通信接口電路、聲光指示電路組成。采用MSP430F 149單片機(jī)為控制核心，外接6MHz晶振。

控制單元內(nèi)部單片機(jī)的供電為3.3V，其他芯片和模擬器件的供電在3v到10V之間。控制單元的電源輸入是由外部開(kāi)關(guān)電源提供的。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)關(guān)電源與水泵電機(jī)共用一路交流電，水泵在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)引起開(kāi)關(guān)電源的輸出波動(dòng)，若不采取防浪涌措施勢(shì)必會(huì)影響到單片機(jī)的正常工作。根據(jù)上述分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)電源模塊如圖3所示。電感L1起防浪涌保護(hù)作用：輸入電壓經(jīng)開(kāi)關(guān)電源芯片MC34063后輸出12V電壓，然后通過(guò)兩個(gè)NCPlll7ST33穩(wěn)壓芯片產(chǎn)生兩路3.3V電源分別給單片機(jī)和光電接收電路供電。

為實(shí)現(xiàn)恒溫水箱的溫度控制需要采集恒溫水箱的溫度。采用鉑電阻PT1000溫度傳感器測(cè)量水溫。本系統(tǒng)溫度采集電路采樣恒流驅(qū)動(dòng)模式，如圖4所示。為避免PT1000傳感器長(zhǎng)期工作的情況下自熱而影響到測(cè)溫精度，設(shè)計(jì)恒流源的輸出電流在5mA以?xún)?nèi)。圖4中左邊的運(yùn)放組成恒流源電路。右邊的運(yùn)放組成差分放大器以增加共模抑制比，電壓放大倍數(shù)為R17／R16(其中R15=R17，R14=R16)。

系統(tǒng)軟件

單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)上電以后首先進(jìn)行單片機(jī)初始化設(shè)置，主要包括定時(shí)器、串口通信模塊和基本輸入輸出口的工作模式選擇與相關(guān)變量的初始化，初始化完畢后通過(guò)串行通信接口讀取上位機(jī)傳輸?shù)牧髁奎c(diǎn)個(gè)數(shù)、流量點(diǎn)流速與測(cè)試時(shí)間數(shù)據(jù)并將其保存至外部存儲(chǔ)器中，以便系統(tǒng)脫離上位機(jī)啟動(dòng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)完畢后控制單元首先測(cè)試待檢測(cè)熱量表的通信是否正常，若有沒(méi)通信不上的熱量表控制單元將詳細(xì)信息上傳至上位機(jī)，并由用戶(hù)決定標(biāo)定工作是否繼續(xù)。整個(gè)標(biāo)定過(guò)程完成以后控制單元將不同流量點(diǎn)的流量修正系數(shù)與系統(tǒng)時(shí)間寫(xiě)入相應(yīng)熱量表，然后上傳至上位機(jī)。上位機(jī)判斷熱量表是否合格并將標(biāo)定的詳細(xì)信息顯示于工作界面。

由于光電接口在強(qiáng)光下通信會(huì)出現(xiàn)異常現(xiàn)象，為了避免死鎖現(xiàn)象做了如下處理：控制單元在標(biāo)定過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)通信有問(wèn)題的熱量表，立即通知上位機(jī)，通過(guò)人機(jī)界面詢(xún)問(wèn)用戶(hù)是否繼續(xù)測(cè)試，若用戶(hù)選擇繼續(xù)測(cè)試，控制單元將不再讀取有問(wèn)題的熱量

上位機(jī)軟件

上位機(jī)軟件采用MFC(微軟的基礎(chǔ)類(lèi)庫(kù))的編程方法，充分利用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)，MFC類(lèi)庫(kù)中各種對(duì)象的強(qiáng)大功能足以完成程序中大部分所需要的功能。軟件操作界面如圖5所示。通過(guò)界面中的設(shè)置選項(xiàng)可以設(shè)定標(biāo)定的流量點(diǎn)個(gè)數(shù)、流量點(diǎn)流速和不同流量點(diǎn)的具體標(biāo)定時(shí)間。

用戶(hù)用上位機(jī)啟動(dòng)標(biāo)定過(guò)程后，上位機(jī)軟件通過(guò)RS-232接口將標(biāo)定信息傳輸給控制單元，控制單元負(fù)責(zé)標(biāo)定過(guò)程的自動(dòng)控制，標(biāo)定完畢再通過(guò)RS232接口將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)。

系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果與分析

采用本系統(tǒng)對(duì)大連瑞工微電子公司生產(chǎn)的熱量表進(jìn)行了標(biāo)定。根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程規(guī) 定，檢定的5個(gè)流量點(diǎn)q1－q5的選擇應(yīng) 流量測(cè)量下限，qp為熱量表標(biāo)稱(chēng)流量，qmax為熱量表流量測(cè)量上限。表1為本系統(tǒng)在大連瑞工微電子生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取的10塊熱量表的標(biāo)定結(jié)果。根據(jù)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定，III級(jí)熱量表的精度為3％。現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定中，取相鄰流量點(diǎn)修正系數(shù)超過(guò)3％視為不合格。熱量表3在流量點(diǎn)4和s的修正系數(shù)不滿(mǎn)足要求，熱量表6在流量點(diǎn)1和2的修正系數(shù)不滿(mǎn)足要求，其余熱量表均合格。

為了驗(yàn)證本系統(tǒng)的標(biāo)定結(jié)果，將這10塊熱量表送至大連市計(jì)量局進(jìn)行了檢定，結(jié)果如表2所示。對(duì)比表1和表2可以看出，用本系統(tǒng)對(duì)熱量表的標(biāo)定結(jié)果與計(jì)量局熱量表標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置的檢定結(jié)果完全吻合。

結(jié)語(yǔ)

篇8

關(guān)鍵字：流量監(jiān)控； SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）； MIB（管理信息庫(kù)）； WBM （基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理）

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.08.033

本文著錄格式：[1]趙亮.基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究[J].軟件，2013.34（8）：106-107

0 引言

在校園網(wǎng)或者一些企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的復(fù)雜環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)面臨的攻擊主要是來(lái)自于計(jì)算機(jī)病毒，網(wǎng)內(nèi)主機(jī)的攻擊以及由于網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重而造成的網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。因此，對(duì)于全網(wǎng)進(jìn)行24小時(shí)的監(jiān)控和流量統(tǒng)計(jì)對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的穩(wěn)定意義巨大。本文主要針對(duì)基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行了分析。

1 流量監(jiān)控系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.1 分析設(shè)計(jì)

1.1.1 網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)流量的分類(lèi)，主要是為了將那些復(fù)雜的流量類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，以此便于監(jiān)控和管理。通常來(lái)說(shuō)可以分為兩類(lèi)：①源節(jié)點(diǎn)到一個(gè)或多個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間的基于IP層的網(wǎng)絡(luò)端到端的流量， IP層的每一設(shè)備都可以作為源和目的結(jié)點(diǎn)，如路由器、交換機(jī)、服務(wù)器和工作站，這種類(lèi)別流量是從實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中所測(cè)量的流量數(shù)據(jù)，通常可以用來(lái)與網(wǎng)絡(luò)最大負(fù)載能力比較以表現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)鏈路的繁忙狀況；②發(fā)生在節(jié)點(diǎn)間的應(yīng)用層業(yè)務(wù)流量，包括Http、P2P、Ftp、Email、Print、視頻等多種不同的業(yè)務(wù)，每種業(yè)務(wù)都可由其相應(yīng)的屬性參數(shù)來(lái)描述，如對(duì)于Http業(yè)務(wù)，可通過(guò)屬性組： { page rate（pages/hour）} page size（objects/page）， average objectsize （bytes/ob來(lái)表示.通過(guò)將上述這些參數(shù)組合后，形成量信息。第一種類(lèi)別流量收集IP層及以下各能參數(shù)，第二種類(lèi)別主要收集應(yīng)用層的性能。但是在一個(gè)完整的流中，兩種類(lèi)別流量的收集都很重要.

1.1.2 網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量方法與選擇

當(dāng)前，比較常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量的方式有兩種： （1）網(wǎng)絡(luò)偵聽(tīng)指的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中偵聽(tīng)，比如有一種“嗅控器”的Sniffer工具。 （2）直接從網(wǎng)絡(luò)對(duì)象中獲得流量.通SNMP協(xié)議，利用它提供的基本功能中的Gquest和Get-NextReq遍歷整個(gè)MIB數(shù)據(jù)庫(kù)所需要的信息。

通常來(lái)說(shuō)校園網(wǎng)或者企業(yè)網(wǎng)的用戶(hù)量是比較大的，因此，我們?yōu)榱私档统杀镜耐瑫r(shí)，保證系統(tǒng)的靈活定和可擴(kuò)展性，可以選擇直接讀取MIB對(duì)象的流方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且由于SNMP的方案保證測(cè)量系統(tǒng)的通用性和可重用性.在其系統(tǒng)中了SNMP來(lái)采集數(shù)據(jù)。

1.2 網(wǎng)路監(jiān)控系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)

根據(jù)實(shí)際需求，監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊可以分為數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)、故障處理模塊、用戶(hù)查詢(xún)與交互。

1.2.1 數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)

在開(kāi)發(fā)流量監(jiān)控管理系統(tǒng)時(shí)，采用Linux AS4.0作為操作系統(tǒng)平臺(tái)，用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，通過(guò)ucd-snmp軟件包實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備MIB信息的獲取。UCD-SNMP軟件包括多個(gè)SNMP工具：可擴(kuò)展、SNMP庫(kù)、查詢(xún)或設(shè)置SNMP消息、產(chǎn)生和處理SNMP陷阱的工具、使用SNMP的netstat命令、Tk/Perl管理系統(tǒng)庫(kù)瀏覽器。在ucd-snmp軟件包安裝完成后，在shell下面使用/usr/local/snmp/sbin/snmpd，或直接加在/etc/rc. d/rc. local當(dāng)中，在開(kāi)機(jī)后自動(dòng)啟動(dòng)。在對(duì)網(wǎng)內(nèi)的流量狀況進(jìn)行判斷的時(shí)候，經(jīng)常需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比，這就需要大量的數(shù)據(jù)。通常這些數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)分為兩種：一種是基于文件，另一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.2.2 故障處理模塊

在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)之后，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的閾值進(jìn)行對(duì)比，在對(duì)比的過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)了異常，就會(huì)給故障處理模塊進(jìn)行處理。這個(gè)模塊啟動(dòng)警告并創(chuàng)建包含響應(yīng)SET請(qǐng)求的SNMP Agen，tSET值為start或stop，使得SNMP Agent對(duì)服務(wù)啟動(dòng)或關(guān)閉。

1.2.3 Web服務(wù)器提供用戶(hù)查詢(xún)與交互模塊

網(wǎng)絡(luò)管理信息的數(shù)據(jù)由SNMP從MIB庫(kù)中收集到，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)用程序的過(guò)濾、分析、加工處理后，存儲(chǔ)于Web服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中。管理員通過(guò)Web技術(shù)可從瀏覽器本地或遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)流量監(jiān)控系統(tǒng)，WBM技術(shù)與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備管理系統(tǒng)相比，在分布性、用戶(hù)界面等方面都有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)P(yáng)HP的函數(shù)集中提供了使用SNMP協(xié)議的網(wǎng)管函數(shù)的接口： snmp_get_quick_print、snmp_set_quick_print、snmpget、sm～realwalk、snmp-walk等，因此使用PHP來(lái)實(shí)現(xiàn)輪詢(xún)操作，通過(guò)PHP提供的網(wǎng)管函數(shù)庫(kù)與數(shù)據(jù)采集模塊的Agent交互獲得流量監(jiān)控的數(shù)據(jù)。使用PHP語(yǔ)言和Ajax技術(shù)創(chuàng)建Web管理頁(yè)面，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口，可將用戶(hù)的HTTP格式的請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成SNMP協(xié)議的格式，或?qū)NMP協(xié)議數(shù)據(jù)單元轉(zhuǎn)換成HTTP格式顯戶(hù)的瀏覽器界面。

2結(jié)束語(yǔ)

伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各個(gè)高校和大型企業(yè)基本上都形成了自己的內(nèi)網(wǎng)，隨之網(wǎng)絡(luò)安全的問(wèn)題就擺在了我們的面前。使用支持SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控，對(duì)具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)并阻擋可能出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)攻擊現(xiàn)象，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的安全具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫桂萍. 基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自動(dòng)搜索的研究[J]. 硅谷. 2008（23）

[2] 甘井中，王達(dá)光，蘇建燁. 基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊[J]. 玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2008（05）

篇9

關(guān)鍵詞：五水硫酸銅；摩爾質(zhì)量；數(shù)量估算；溶液粗配

中圖分類(lèi)號(hào)：O64-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）03-0214-01

最常見(jiàn)的銅鹽是五水硫酸銅CuSO4?5H2O，俗稱(chēng)膽礬[1]。硫酸銅是制備其它含銅化合物的重要原料，在工業(yè)、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)上都有應(yīng)用。同時(shí)，CuSO4?5H2O也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常備的一種化學(xué)試劑，可用于配制銅溶液等。經(jīng)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，CuSO4?5H2O及其相關(guān)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之間存在著十分簡(jiǎn)單的數(shù)量關(guān)系，為相關(guān)的應(yīng)用提供了便利。

1 CuSO4?5H2O及其相關(guān)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之間存在的數(shù)量關(guān)系

為方便計(jì)算所取各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量均精確到個(gè)位數(shù)，即：

MCu=64g?mol-1 MS=32g?mol-1

MO=16g?mol-1 MH=1g?mol-1

則，CuSO4?5H2O及其相關(guān)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為：

MCuO=80g?mol-1 =96g?mol-1

=160g?mol-1 =90g?mol-1

=250g?mol-1

主要的數(shù)量關(guān)系如下：

MCuO/MCu=80/64=1.25 /MCu=96/64=1.5

/MCu=160/64=2.5

/MCu=250/64=3.9≈4

/=90/250=0.36

MCuO/=80/160=0.5

2 以上數(shù)量關(guān)系的應(yīng)用

由于CuSO4?5H2O及其相關(guān)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之間存在著十分簡(jiǎn)單的數(shù)量關(guān)系，使其在粗略估算和溶液粗配上很方便，下面舉例說(shuō)明：

例1：設(shè)有sgCu完全氧化為CuO，則質(zhì)量增加了多少？

Cu～CuO

“～”表示物質(zhì)的量的關(guān)系，下同

“”表示物質(zhì)的質(zhì)量，下同

（mCuO-mCu）/mCu=（MCuO-MCu）/MCu=（80-64）/64=0.25

即質(zhì)量增加了0.25sg，或25%

例2：sgCu完全氧化CuSO4，以CuSO4計(jì)，其質(zhì)量為多少？以CuSO4?5H2O計(jì)，其質(zhì)量為多少？

Cu～CuSO4～CuSO4?5H2O

/mCu=/MCu=160/64=2.5 其質(zhì)量為2.5sg

/mCu=/MCu=250/64≈4 其質(zhì)量為4sg

例3：已知硫酸銅加熱到923K時(shí)，即分解成CuO[2]，則sg的CuSO4可分解得到多少g的CuO？

CuSO4～CuO

mCuO/=MCuO/=80/160=0.5 其質(zhì)量為0.5sg

例4：CuSO4?5H2O受熱失去全部結(jié)晶水時(shí)，其質(zhì)量減少了百分之幾？

CuSO4?5H2O～5H2O

/=/=90/250=36%

例5：欲用0.02mol?L-1的BaCl2溶液100mL沉淀CuSO4溶液中的SO42-，最多可使多少g的CuSO4發(fā)生沉淀？

BaCl2～BaSO4～CuSO4

==0.02×100=2mmol

=×=2×160=320mg

例6：取10mL銅溶液用碘量法測(cè)定銅，欲使0.02mol?L-1 的Na2S2O3溶液消耗的體積在20mL至25mL之間，則用CuSO4?5H2O配制銅溶液時(shí)，應(yīng)配制銅含量為多少g?L-1的溶液？設(shè)配制該溶液1L，應(yīng)稱(chēng)取CuSO4?5H2O多少g？

本例中CuSO4?5H2O的質(zhì)量如果取整數(shù)，不妨取11g或12g配成1L的銅溶液用于測(cè)定。

3 討論

以上6個(gè)例子中，例1到例4都是直接應(yīng)用相關(guān)的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算；例5和例6涉及到了其它物質(zhì)，只要其計(jì)量關(guān)系和乘法因子（例5中的2mmol及例6中的（0.4～0.5）mmol）簡(jiǎn)單，其計(jì)算也很簡(jiǎn)便。實(shí)際上例6是一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，筆者正是受到例6的啟發(fā)，才完成這篇論文的。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于CuSO4?5H2O及其相關(guān)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之間存在著十分簡(jiǎn)單的數(shù)量關(guān)系，使得相關(guān)的計(jì)算十分容易，通常用心算就可以完成，也為相關(guān)的應(yīng)用提供了方便。相信其它的一些化合物也會(huì)有類(lèi)似的便于計(jì)算的情況，如果善于利用，將會(huì)取到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞:沉井制作下沉質(zhì)量控制

中圖分類(lèi)號(hào)： TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1 工程概況

嘉興東方特鋼50萬(wàn)噸熱軋不銹鋼工程旋流井外筒為鋼筋砼圓形構(gòu)筑物，采用沉井施工，沉井總高度為28.3m，外壁直徑23m，內(nèi)壁直徑21.8～20m，壁厚0.9～1.5m，刃腳底標(biāo)高為-28.3m，沉井封底為2700mm厚C20砼墊層和2600mm厚鋼筋砼底板，筒壁和底板砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C30P8。

2 地質(zhì)情況

土層序號(hào) 土層名稱(chēng) 層底標(biāo)高 沉井側(cè)壁摩力標(biāo)準(zhǔn)值qsk(kpa)

① 素填土 -2.24

② 粉質(zhì)粘土 -3.19 15

③ 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 -7.29 15

④ 粉質(zhì)粘土 -14.54 25

⑤ 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 -18.14 15

⑥ 粘土 -31.04 40

3 沉井施工

3.1沉井制作說(shuō)明

沉井總高度28.3m，結(jié)合設(shè)計(jì)情況和地勘報(bào)告，井壁分3次預(yù)制，三次下沉，第一節(jié)預(yù)制9.5m，第二節(jié)預(yù)制8.0m，第三節(jié)預(yù)制10.8m；待第三節(jié)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行清底，澆灌底板，依次施工井內(nèi)筒和各層平臺(tái)。

3.2 測(cè)量控制

按設(shè)計(jì)總圖和沉井平面布置要求，定出沉井中心軸線(xiàn)和基坑輪廓線(xiàn)以及水準(zhǔn)點(diǎn)，作為沉井制作和下沉深度控制的依據(jù)。沉井位置、標(biāo)高控制是在沉井外部地面及井壁頂部四面設(shè)置縱橫十字中心控制線(xiàn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)。沉井垂直度的控制，是在井筒內(nèi)按8等份標(biāo)出垂直軸線(xiàn)，各吊線(xiàn)錘1個(gè)對(duì)準(zhǔn)下部標(biāo)板來(lái)控制。沉井下沉?xí)r按勤測(cè)勤糾的原則作業(yè)，隨時(shí)觀(guān)測(cè)沉降量和垂直度，及時(shí)掌握和糾正沉井的位移和傾斜，每班至少測(cè)量?jī)纱危蓪?zhuān)人負(fù)責(zé)并做好記錄。

3.3 導(dǎo)坑開(kāi)挖

根據(jù)地質(zhì)和場(chǎng)地條件，為了加快工程進(jìn)度，減少沉井實(shí)際下沉深度，解決首節(jié)沉井制作時(shí)地基承載力不足的矛盾，避免不均勻沉降，首節(jié)沉井制作前，挖去地表以下5米范圍內(nèi)雜填土。施工導(dǎo)坑深為5米，坑底工作面寬度沿井壁外約2m左右。見(jiàn)下圖

3.4 刃腳支設(shè)

根據(jù)本工程的具體施工條件分析，沉井的刃腳支設(shè)形式采用墊架法。先在刃腳處鋪設(shè)砂墊層，再在其上鋪設(shè)墊木（枕木）和墊架。墊木采用300×400mm斷面長(zhǎng)3m的方木。墊架的數(shù)量應(yīng)根據(jù)第一節(jié)沉井的重量和砂墊層的容許承載力計(jì)算確定，經(jīng)測(cè)算：砂墊層厚度2m，枕木間距@500mm計(jì)145根。

墊架應(yīng)沿刃腳圓弧對(duì)準(zhǔn)圓心鋪設(shè)。墊架形式見(jiàn)下圖

3.5井壁施工

沉井模板采用鋼模板，支撐系統(tǒng)和腳手架系統(tǒng)采用φ48×3.5鋼管，一次支模高度比擬設(shè)水平施工縫高300mm。第一節(jié)沉井模板支撐系統(tǒng)及其腳手架系統(tǒng)落在地基土層上，第二、三節(jié)沉井模板操作及支撐腳手架系統(tǒng)采用懸挑支設(shè)。

沉井豎向鋼筋采用電渣壓力焊連接，水平鋼筋采用綁扎搭接，內(nèi)外鋼筋加設(shè)φ14mm鋼筋支撐，每1.5m不少于一個(gè)，以保證鋼筋位置和保護(hù)層正確。

井壁采用C30P8抗?jié)B砼，防止地基不均勻下沉，產(chǎn)生傾斜，將沉井分成若干段同時(shí)對(duì)稱(chēng)均勻分層澆筑，每層厚300mm～500mm。

4 沉井下沉

4.1下沉部署

本工程分三次采用排水下沉，排水方法為井外大井降水、井內(nèi)明溝排水相結(jié)合。第一節(jié)砼強(qiáng)度達(dá)到100％后開(kāi)始下沉；第二、三節(jié)在砼強(qiáng)度達(dá)到70％后開(kāi)始下沉。

4.2 下沉穩(wěn)定性驗(yàn)算

沉井下沉?xí)r，必須克服井壁與土間的摩阻力和地層對(duì)刃腳的反力，其比值下沉系數(shù)K，一般不小于1.15～1.25。井壁與土層間的摩阻力計(jì)算，通常的方法是：假定摩阻力隨土深而加大，并且在5m深時(shí)達(dá)到最大值， 5m以下時(shí)保持常值。計(jì)算方法如下圖所示：

經(jīng)測(cè)算：K1=1.9 ＞1.15

K2=1.64＞1.15K3=1.3＞1.15

K1 、K2 、K3均大于1.15，故能下沉。

4.3下沉施工

沉井下沉，就是通過(guò)在沉井內(nèi)用機(jī)械或人工的方法均勻除土，消除或減少沉井刃腳下土的正面阻力，有時(shí)也采用減少井壁與外側(cè)土體的摩阻力的方法，使沉井依靠自身的重量，逐漸的從地面沉入地下。

井內(nèi)采用1臺(tái)0.4立方米反鏟挖土，人工配合，挖除的土方用吊斗運(yùn)出井外。挖土方法采取先挖中間，逐漸向四周，每挖土厚0.4～0.5m，在刃腳處留1～1.5m臺(tái)階，然后再沿沉井壁每2～3m象刃腳方向逐層全面、對(duì)稱(chēng)、均勻的人工削薄土層，每次留50～100mm，如下沉很少或不下沉可再?gòu)闹虚g向下挖土400～500mm，并繼續(xù)向四周掏挖。本工程的地層中土質(zhì)隨土層深度變化較大，針對(duì)不同的情況，應(yīng)采取不同的挖土下沉方法：

（1）沉井在軟土中下沉

沉井在軟土中下沉?xí)r，一般在分層挖去井內(nèi)泥土的過(guò)程中，沉井即會(huì)逐漸下沉，而且沉井刃腳始終埋在土層中。首先在沉井內(nèi)挖成鍋底，在沉井四周的刃腳處留有土堤，再逐步削平刃腳四周土堤，沉井在挖土堤時(shí)邊挖邊沉。

（2）沉井在較堅(jiān)實(shí)的土層中下沉

沉井在較堅(jiān)實(shí)的土層中挖鍋底，刃腳四周留土堤，沉井下沉很少或者完全不沉。再向四周均勻擴(kuò)挖，最后削去土堤，使沉井下沉。當(dāng)削去土堤后，沉井仍不下沉，則可繼續(xù)挖深鍋底。若沉井再仍不下沉，則采用分層挖去刃腳四周土堤，使沉井下沉，但不宜一次開(kāi)挖過(guò)深，以免造成沉井傾斜。

（3）沉井在堅(jiān)硬的土層中下沉

在挖出鍋底并除去土堤以后，若沉井仍不下沉，說(shuō)明此土層堅(jiān)硬，可采用保留定位支點(diǎn)，分段掏挖刃腳。掏空刃腳時(shí)，應(yīng)分層掏空，細(xì)心對(duì)稱(chēng)地先挖去一部分，使沉井下沉。如果沉井仍然不沉，則可繼續(xù)掏挖刃腳并擴(kuò)大范圍，一般情況下采用上述的方法，可在堅(jiān)硬的土層中使沉井平穩(wěn)，本工程后兩次下沉?xí)r刃腳掏空高度達(dá)1.5m，沉井在2―3分鐘急速下沉到位。

4.4 沉井糾偏

發(fā)現(xiàn)沉井在下沉過(guò)程中發(fā)生位移、傾斜、偏轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生原因，用下述一種或幾種方法及時(shí)糾偏。

(1)偏挖土糾偏法：

當(dāng)沉井入土較淺，糾正傾斜時(shí)，可采取在沉井刃腳高的一側(cè)進(jìn)行挖土，以減少刃腳下的正面阻力，增加在沉井低的一側(cè)的阻力，使偏差在下沉過(guò)程中逐步糾正。糾正位移時(shí)，可有意使沉井向偏位方向傾斜，然后沿傾斜方向下沉，直至沉井底面中軸線(xiàn)的位置相重合或接近時(shí)，再將傾斜糾正，使沉井的傾斜和移位都在允許范圍以?xún)?nèi)。

(2)井外射水和井內(nèi)偏挖土同時(shí)進(jìn)行的糾偏法：

當(dāng)沉井入土深度較大，僅用上法糾偏有困難時(shí)，可用高壓射水管沿沉井高的一側(cè)井壁外面破壞土層結(jié)構(gòu)，降低該側(cè)被動(dòng)土壓力，再用井內(nèi)偏挖土法糾偏。有條件時(shí)，還可以在沉井頂部加偏壓重或水平拉力的方法來(lái)糾正。

(3)增加偏土壓或偏心壓重糾偏法：

在沉井傾斜低的一側(cè)回填砂或土，使該側(cè)產(chǎn)生的土壓力大于高側(cè)的土壓力，也可在沉井傾斜高一側(cè)壓重使該側(cè)刃腳下的應(yīng)力增大，從而達(dá)到糾偏的作用。

(4)沉井位置扭轉(zhuǎn)時(shí)的糾正方法：

沉井位置如發(fā)生扭轉(zhuǎn)，可在沉井的對(duì)角偏挖土，借助于刃腳下不相等的土壓力所形成的扭矩，使沉井在下沉過(guò)程中逐步糾正其位置。

4.5 沉井封底

沉井下沉達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，并經(jīng)2―3d 觀(guān)測(cè)證明下沉已穩(wěn)定，即可進(jìn)行沉井封底。沉井封底前，在井壁底部凹槽內(nèi)和底板預(yù)留鋼筋處，進(jìn)行鑿毛。封底首先對(duì)基底整理成鍋底形，自刃腳向中挖放射性排水溝，填石子做慮水盲溝，在中間設(shè)一個(gè)集水井深1.5m，插入Ф600mm周?chē)锌椎匿撎坠埽闹芴盥咽咕椎乃畢R集水井中，用水泵排出，待底板砼強(qiáng)度達(dá)到70%后，集水井停止抽水，進(jìn)行封堵。

5 質(zhì)量控制

沉井施工前應(yīng)鋼筋、電焊條及鋼筋接頭進(jìn)行檢驗(yàn)；澆注砼前，應(yīng)對(duì)模板尺寸、預(yù)埋件位置進(jìn)行檢查；拆模后應(yīng)檢查澆筑質(zhì)量，符合要求后方可下沉。下沉過(guò)程中應(yīng)對(duì)下沉偏差做過(guò)程控制檢查。下沉接高應(yīng)對(duì)地基強(qiáng)度、沉井的穩(wěn)定性檢查。封底結(jié)束后，應(yīng)對(duì)底板的結(jié)構(gòu)有無(wú)裂縫及滲漏檢查。沉井的竣工驗(yàn)收包括沉井的平面位置、終端標(biāo)高、結(jié)構(gòu)完整性、滲水等進(jìn)行綜合檢查。