導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇太原古城，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號:U459 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2010)09-0173-02

一、西南環(huán)線項目概況

太原樞紐西南環(huán)線起自汾河站中心(西山K3+347.6)至太中銀線在建北六堡站站中心(太中DK19+300),全長53.55km,并包含相關(guān)疏解聯(lián)絡(luò)線等工程。其中CK12+500～CK12+500段穿越晉祠、晉陽古城遺址,是全線的主要控制點。

二、西南環(huán)線項目建設(shè)的必要性

太原鐵路樞紐是全國重要鐵路樞紐之一,樞紐銜接南北同蒲、石太、太焦三條干線,擔(dān)負(fù)著內(nèi)蒙古西部、山西、陜西與華東、中南地區(qū)間客貨交流的集疏運任務(wù),在全國鐵路網(wǎng)中具有十分重要的作用。目前,太原北至榆次間線路能力利用率已經(jīng)飽和,隨著石太客運專線引入樞紐全線貫通并通車,太中銀鐵路建成在即,大西客運專線計劃近期開工建設(shè),屆時太原樞紐又將增加銜接三條鐵路干線,樞紐內(nèi)運量勢必會進一步增加,太原北至榆次間的能力問題更為突出并成為限制太原樞紐充分發(fā)揮效率的瓶頸之一。而提高線路通過能力或分流部分運量則是解決這一問題的根本途徑。此外,既有太原北～榆次段線路縱穿太原市區(qū),大量貨物列車的運行對城市居民生活帶來了較大干擾,對城市環(huán)境也形成了不良影響。

太原樞紐西南環(huán)線的建設(shè),為進一步優(yōu)化樞紐內(nèi)既有太原北和榆次兩編組站的分工創(chuàng)造了便利條件,從而大大增加了樞紐運輸組織的機動靈活性。結(jié)合樞紐編組站的調(diào)整,將樞紐內(nèi)部分貨物列車分流至西南環(huán)線后,太原北～榆次間既有石太線將主要承擔(dān)旅客列車運行,只運行少部分貨物列車,不僅將極大緩和太原北～榆次區(qū)間能力緊張的局面,而且減少了對城市中心生活的干擾,方便了旅客的乘降,同時合理利用了城市周遍地區(qū)的空間布局,有利于城市的環(huán)境保護和健康發(fā)展。

三、穿越晉祠、晉陽古城遺址線路方案

該段落線路走向主要受晉祠、晉陽古城、環(huán)城高速公路、太汾高速公路,工礦設(shè)施等控制。本次共研究了以下四個線路走向方案,如圖2所示:

(一)穿晉祠方案

穿晉祠方案自北堰車場中心開始并行于熱電廠鐵路專用線右側(cè),線路經(jīng)中化二建集團有限公司化工設(shè)備制造廠東側(cè),穿木材貨場經(jīng)寺底村東、太化焦化廠西,在羅城西南跨環(huán)城高速后設(shè)晉祠站,線路出站后經(jīng)花塔村東,在公路收費站東跨大運高速互通前行,經(jīng)東莊村東、野莊東線路繼續(xù)向南前行跨越汾河,過監(jiān)軍莊村西,在西草寨西0.8km規(guī)劃區(qū)旁設(shè)西草寨站,雙線長度19.247km。

西南環(huán)左線繼續(xù)前行至三賢村東折向正東方向于小北格東DK28+800處并上太中銀線設(shè)北格乘降所,線路長度為5.147km(單線)。西南環(huán)右線跨越太中銀正線和太中銀聯(lián)絡(luò)右線后折向正東接入北格乘降所,線路長度為5.576km(單線)。西草寨站至太中銀劉家堡站設(shè)上下行聯(lián)絡(luò)線,長度分別為6.879km和4.121km(單線)。疏解線線路長度為21.723km。

(二)晉祠隧道方案

晉祠隧道方案自北堰車場中心開始并行于熱電廠鐵路專用線右側(cè),線路經(jīng)中化二建集團有限公司化工設(shè)備制造廠東側(cè),穿木材貨場,跨煤炭專用線后于CK11+150設(shè)晉源乘降所,于寺底村東南角進入隧道,下鉆環(huán)城高速沿耐火材料廠、開化村以西向南行進,于王家坊和黃冶村之間折向新村、花塔村方向,于南城角和花塔村之間下鉆大運高速后在CK19+500設(shè)晉祠站,線路出站后于東莊村東北角CK20+600處出隧道,經(jīng)東莊營村西南角折向東南,線路繼續(xù)向南前行跨越汾河,過監(jiān)軍莊村東,于西草寨西0.2km設(shè)計里程CK25+000處設(shè)西草寨站,雙線長度18.140km。

西南環(huán)左線繼續(xù)前行至三賢村東折向正東方向于小北格東DK28+800處并上太中銀線設(shè)北格乘降所,線路長度為5.278公里(單線)。西南環(huán)右線跨越太中銀正線和太中銀聯(lián)絡(luò)右線后折向正東接入北格乘降所,線路長度為5.782km(單線)。西草寨站至太中銀劉家堡站設(shè)上下行聯(lián)絡(luò)線,長度分別為6.541km和4.294km(單線)。疏解線線路長度為21.895km。

(三)取直隧道方案

取直隧道方案自北堰車場中心開始并行于熱電廠鐵路專用線右側(cè),線路經(jīng)中化二建集團有限公司化工設(shè)備制造廠東側(cè),穿木材貨場經(jīng)寺底村東、于太化焦化廠西進入隧道,下鉆環(huán)城高速沿楊家村方向前行,于南城角和花塔村之間下鉆大運高速后在隧道內(nèi)設(shè)晉祠站,線路出站后于東莊村東側(cè)出隧道,經(jīng)東莊村東、野莊東線路繼續(xù)向南前行跨越汾河,過監(jiān)軍莊村西,與可研線路CK17+800相接至西草寨站中心,線路全長18.850km。西草寨至北格乘降所之間及西草寨至劉家堡之間的太中銀上下行聯(lián)絡(luò)線皆同穿晉祠方案。

(四)繞避晉祠方案

此方案自北堰車場中心開始,并行于熱電廠鐵路專用線右側(cè),線路經(jīng)中化二建集團有限公司化工設(shè)備制造廠東側(cè),穿木材貨場經(jīng)寺底村東、太化焦化廠西,在羅城西南上跨環(huán)城高速,經(jīng)鉅和洗煤廠西,晉源洗煤廠東前行。由于晉祠為國家重點文物保護單位,因此為繞避晉祠,石膏礦區(qū),減少占用建設(shè)用地等問題,線路折向西南進入懸翁山區(qū),在晉祠西1公里范圍外設(shè)5.55km長隧道。于郵電療養(yǎng)院南側(cè)出隧道,線路向東南前行,經(jīng)東院村南野莊南。與可研線路CK17+800相接至西草寨站中心,線路全長22.171km。西草寨至北格乘降所之間及西草寨至劉家堡之間的太中銀上下行聯(lián)絡(luò)線皆同穿晉祠方案。

(五)方案優(yōu)缺點分析

4個方案優(yōu)缺點比較見表1:

四、結(jié)語

晉祠隧道方案雖然重點工程較多,投資較大,但線路長度較穿晉祠方案方案短約1.1km,減少了對晉祠風(fēng)景區(qū)的影響,協(xié)調(diào)了鐵路與文物保護區(qū)的關(guān)系,較能符合地方政府的要求,因此本次研究推薦采用晉祠隧道方案。

參考文獻

篇2

“他”是第三人稱，現(xiàn)代漢語里經(jīng)常出沒，可在古漢語系統(tǒng)里“他”卻不是主角。那么四大名著里的第三人稱又如何呢?

《三國演義》里用得最多的第三人稱是“彼”，古人稱字屬尊稱，稱名則顯得有些隨便，小說里提到劉備、諸葛亮一般都稱玄德、孔明，提到曹操一般則稱操，羅貫中的愛憎可見一斑。古人還好以姓氏加公作為尊稱，小說里最著名的公就是關(guān)公。與之相類似的稱呼還有“郎”，古人以“郎”稱美男子，小說里有兩位大名鼎鼎的“郎”，一個是孫郎小霸王孫策，一個是東吳都督周郎周瑜。以官職稱呼也是古人的習(xí)慣，像稱董卓為太師，曹操、諸葛亮為丞相，劉備為劉豫州，等等。

《水滸傳》中“他”已頻繁出現(xiàn)，此外，還有許多其他有趣的第三人稱。古人除名字外，還有號，梁山好漢多是草莽，雅號幾乎沒有，綽號卻人手一個。于是乎，小說提到宋江，往往說及時雨，提到盧俊義，往往說玉麒麟。小說人物談話時提到某人，一般用“此人”或“這廝”?！按巳恕本褪沁@人的意思，較為平淡?！斑@廝”相當(dāng)于這家伙，甚至更為惡劣，說明說話人對這人態(tài)度很反感。

《西游記》中除用“他”，有時還用“那廝”這個第三人稱代詞?！澳菑P”和“這廝”一樣，都是蔑稱。

有學(xué)者專門統(tǒng)計了《紅樓夢》中最常用的第三人稱，“他”、“他們”、“他家”和“其”占據(jù)前四位。其中，“他”高居榜首，“他家”用得最少。

也許您會問，為何四大名著里沒有“她”?“她”是五四學(xué)者劉半農(nóng)發(fā)明的，是專用于女性的第三人稱。羅貫中他們即使想用也沒法用啊。

“兩袖清風(fēng)”的故事

文/王曉梅

“兩袖清風(fēng)”一語始于明代于謙的一段佳話。明代于謙，為官清正廉潔，被譽為“于龍圖”。他每次議事京師，總是“空囊而入”。對此，有些好心的人勸告于謙：“你雖然不愿送金銀財寶，攀附權(quán)貴，至少總得帶點土特產(chǎn)之類的東西才好?！庇谥t哈哈大笑，舉起兩袖說：“帶有清風(fēng)?！弊源耍皟尚淝屣L(fēng)”便被傳為佳話。后人用它比喻廉潔或清貧。

“老伴”原是指太子稱呼太監(jiān)

篇3

2.商都縣林業(yè)局，內(nèi)蒙古烏蘭察布013450）

［摘要］京津風(fēng)沙源工程發(fā)揮了顯著的生態(tài)效益。本研究在界定京津風(fēng)沙源工程生態(tài)效益概念及其內(nèi)容的基礎(chǔ)上，運用專家咨詢和文獻搜集法，建立了京津風(fēng)沙源生態(tài)效益價值評價體系，利用市場價值法、影子工程法、機會成本法等方法，對內(nèi)蒙古商都縣京津風(fēng)沙源治理工程的生態(tài)效益進行了價值評價和分析。研究表明，商都縣2000—2013年度京津風(fēng)沙源治理工程總效益約12.72億元/a，不同工程措施生態(tài)效益結(jié)構(gòu)差異明顯，可為京津風(fēng)沙源工程二期的規(guī)劃和實施提供參考。

［

關(guān)鍵詞 ］京津風(fēng)沙源治理工程；生態(tài)效益；評估

［DOI］10.13939/j.cnki.zgsc.2015.22.247

1引言

隨著林業(yè)生態(tài)工程不斷開展和生態(tài)影響的日益體現(xiàn)，生態(tài)效益評價成為了研究熱點，并初步形成了一套以林（草）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為核心的生態(tài)效益評價體系。然而像京津風(fēng)沙源治理工程這樣的綜合性生態(tài)工程，不僅包含林草恢復(fù)措施，而且實施了水源工程、節(jié)水灌溉、小流域綜合治理等非林草措施，其投資額在資總額中占有相當(dāng)比重。以往的工程生態(tài)效益評價研究中往往只針對林業(yè)和草地治理中某一方面進行討論，欠缺覆蓋全面措施的生態(tài)效益評價，將非林草措施恰當(dāng)?shù)丶{入到工程生態(tài)效益評價中已成為亟待解決的問題。

2研究區(qū)域概況

2.1地理位置與自然條件

內(nèi)蒙古商都縣位于烏蘭察布市北部，全縣面積4353平方公里，以低山丘陵為主，屬中溫帶半干旱季風(fēng)性氣候，水利部門提供的近年平均降水量355.2mm/a，降水多集中于6~9月，年均日照時數(shù)達2981h，平均氣溫3.1℃，無霜期120天左右，山洪易發(fā)多發(fā)，年平均大風(fēng)67d，土地風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重。植被為退化灌木草原和干草原類型，主要由虎榛子、錦雞兒、針茅、鐵桿蒿、胡枝子等植被群落組成。主要農(nóng)作物為小麥、莜麥、馬鈴薯等。屬京津風(fēng)沙源工程農(nóng)牧交錯地帶沙化土地治理區(qū)。

2.2工程項目實施情況

2000—2013年，商都縣京津風(fēng)沙源工程該區(qū)采取了林業(yè)、草地治理和水利水保等綜合治理措施：包括人工造林及人工造林試點補貼4.00×104hm2，飛播造林0.61×104hm2、退耕地造林及配套荒山荒地造林4.02×104hm2、封山育林及以封代造3.54×104hm2、農(nóng)田防護林0.17×104hm2，種苗基地23.33hm2。林業(yè)措施主要造林樹種為灌木小葉錦雞兒（檸條），占到總造林面積的89.67%，其次為沙棘、枸杞、山杏、怪柳等約占2.00%，喬木以楊樹、山桃、榆樹、針葉松為主，楊樹、山桃、榆樹、針葉松分別占喬木林40%、30%、15.58%、10%。草地治理措施主要是人工種草及圍欄封育，分別為0.74×104hm2、1.02×104hm2，其次是基本草場（青貯玉米）3.33×102hm2和草種基地0.93×102hm2，此外有非林草措施暖棚建設(shè)14.30×104m2、飼草機械3190臺套等。水利水保措施有水源工程744處，可灌溉農(nóng)田0.25×104hm2，節(jié)水灌溉措施1084處，可服務(wù)農(nóng)田0.36×104hm2，小流域綜合治理控制1.75×104hm2的水土流失面積。截至2013年商都縣京津風(fēng)沙源工程累積完成國家投資2.09億元，取得了顯著的生態(tài)、經(jīng)濟效益。

3材料與方法

3.1數(shù)據(jù)來源

本研究以商都縣2000—2013年京津風(fēng)沙源工程項目建設(shè)情況為依據(jù)，通過實地調(diào)查和專家咨詢搜集反映生態(tài)服務(wù)價值的數(shù)據(jù)，并搜集區(qū)域內(nèi)植被、氣象、水文、經(jīng)濟等相關(guān)文獻資料，對京津風(fēng)沙源工程區(qū)的總體生態(tài)效益進行評估。

3.2生態(tài)效益評價方法

3.2.1指標(biāo)體系

根據(jù)全面反映生態(tài)系統(tǒng)所產(chǎn)生經(jīng)濟生態(tài)價值的要求，本文在搜集京津風(fēng)沙源工程相關(guān)生態(tài)效益研究資料基礎(chǔ)上，參照《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范》《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》（LY/T 1721-2008）、《森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方法》（LY/T 1952-2011）等已有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w環(huán)境進行了適當(dāng)調(diào)整，選擇涵養(yǎng)水源、保育土壤、凈化空氣、生物質(zhì)生產(chǎn)、生物多樣性五大類因子，13項具體指標(biāo)進行評價（見圖1）。

3.2.2價值計量方法

當(dāng)前在生態(tài)效益評價中，基于工程生態(tài)影響效果的公共物品屬性、正外部性、非市場化及地域局限性，具體評價項目的不同，其評價方法也有較大差異，包括市場價值法、等效替代、恢復(fù)費用法、影子工程法和造林成本法等生態(tài)經(jīng)濟評價方法。本文根據(jù)地區(qū)特點，以全面、科學(xué)和生態(tài)價值的可實現(xiàn)性為原則，選取相應(yīng)的價值評價方法。

4結(jié)果分析

4.1涵養(yǎng)水源

（1）蓄水效益林草地一方面通過林冠、枯枝落葉層和林地截留、吸收并儲存降水，在削弱徑流的同時凈化地表水質(zhì)，并將地表水轉(zhuǎn)化為枯水期徑流或地下水，起到正向的蓄水效益；另一方面其自身的正常生長也需要蒸發(fā)水分，形成對水分的消耗。本研究根據(jù)蒸散率法計算林草植被蓄水效益：

。Gs為年調(diào)節(jié)水量，Ai為i類林草地面積（hm2），Ei相應(yīng)林草地內(nèi)蒸散強度（mm/a），Li為商都縣多年平均徑流深15.7mm/a。據(jù)羅詩峰測算，烏蘭察布市內(nèi)人工喬木林地、人工草場、基本草場（青貯玉米）耗水量強度分別達615.0mm/a、480.0mm/a、607.2mm/a［1，2］，遠高于當(dāng)?shù)囟嗄昶骄邓?，其凈蓄水量分別為-1894.2×104m3、-1050.99×104m3、-178.52×104m3。而人工喬灌混交林、灌木林地及疏林地蒸散強度的分別320.0mm/a，天然草地為284.0mm/a，分別可蓄水2290.13×104m3、563.12×104m3。

非林草措施中水源工程及節(jié)水灌溉可影響水資源存量。水源工程以建設(shè)機電井為主，通過開采地下水服務(wù)于營林造林、農(nóng)田灌溉和人畜生活用水等方面，形成水資源凈消耗，節(jié)水灌溉工程則顯著地降低了單位農(nóng)田灌溉用水量。根據(jù)工程設(shè)計，每處水源工程負(fù)責(zé)3.33hm2農(nóng)地，灌溉定額為300.0m3/mu·a-1，年消耗水資源-1116.02×104m3，每處節(jié)水灌溉工程所覆蓋的3.33hm2農(nóng)田可節(jié)約灌溉用水70.0%［3］，相當(dāng)于每年增加水資源1138.15×104m3。工程各項措施每年蓄水262.53×104m3，所蓄水資源價格采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉用水價格1.35元/m3，蓄水價值為354.49萬元。

（2）調(diào)節(jié)徑流根據(jù)相關(guān)研究，林地可以調(diào)節(jié)70%的地表徑流，草地為30.0%~50.0%［4］。以商都縣多年地表徑流量計算，林業(yè)措施、草地治理措施年可調(diào)節(jié)徑流1366.12×104m3、115.47×104m3。商都縣小流域治理將人工水土保持林、圍欄封禁與坡面治理相結(jié)合，調(diào)節(jié)徑流能力可分別提高至240.0m3/hm2·a-1和200.0m3/ hm2·a-1，年調(diào)節(jié)徑流為214.13×104m3、122.06×104m3。小流域綜合治理中的淤地壩、谷坊、溝頭防護等水利工程建設(shè)，則直接發(fā)揮防洪、調(diào)節(jié)徑流作用。其庫容建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以防止流域范圍內(nèi)十年一遇6小時最大地表徑流量37.5mm，杜絕了山洪災(zāi)害的發(fā)生。按其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，年可調(diào)節(jié)徑流量592.2×104m3。本文的對林草措施的調(diào)節(jié)徑流價值采用影子工程法，以相同容積的谷坊工程替代，商都縣平均單位谷坊庫容建設(shè)費用1.0元/m3，京津風(fēng)沙源工程年調(diào)節(jié)徑流價值為2409.85萬元。

（3）凈化水質(zhì)林草地的凈化水質(zhì)作用的與調(diào)節(jié)徑流相同步，以工程所造林草地的調(diào)節(jié)徑流量作為其凈化水質(zhì)量，采用影子工程法，以內(nèi)蒙古污水處理最低費用0.8元/t計算，京津風(fēng)沙源工程年凈化水質(zhì)價值1454.12萬元。

4.2保育土壤效益

（1）固定土壤京津風(fēng)沙源所造林草植被憑借樹冠、枯枝落葉層削弱大氣降水沖刷作用，大大降低土壤流失量。根據(jù)商都縣水利部門監(jiān)測，境內(nèi)平均風(fēng)蝕模數(shù)為2500.0t/km2，年水蝕模數(shù)為2000.0t/ t/km2［4］，小流域范圍內(nèi)僅水蝕模數(shù)就高達3650.0t/km2。高文然研究表明，林地可減少98.0%的土壤侵蝕，草地減少土壤沖刷80.0%，則林業(yè)措施和草地治理措施所造林地、草地可分別減少土壤侵蝕2.9t、2.4t。小流域治理所造水土保持林及圍欄封禁，年可以攔蓄泥沙45.0t/hm2和40.0t/hm2，此外還建設(shè)有大量的以削減侵蝕，固定土壤為目的的淤地壩、谷坊、溝頭防護，能夠?qū)⑹Ｓ嗲治g土壤固定在流域范圍內(nèi)。根據(jù)通行的恢復(fù)費用法計算固定土壤價值如下：

Vt為年固土效益，Gt為年固土量，Ct為水利建設(shè)所挖取和運輸單位土石方所需費用8.2元/m3，Xi單位面積減少的土壤侵蝕模數(shù)，ρ為當(dāng)?shù)赜俜e土壤容重1.5t/m3。則每年林業(yè)措施和草地治理所建設(shè)林地、草地固土量為547.95×104t、66.15×104t，效益分別為2991.48萬元、359.65萬元。而小流域人工水土保持林和圍欄封禁年固土量分別為62.41×104t、39.77×104t，效益為341.21萬元、217.44萬元。由于小流域治理后土壤侵蝕減少，溝谷塘壩可控制小流域內(nèi)剩余土壤侵蝕量，約0.20t/mu·a-1，則小流域治理區(qū)內(nèi)溝谷塘壩年固土量為5.33×104t，年固土價值為29.15萬元。

（2）保肥效益森林和草地的保肥效益一般以年固土量中氮磷鉀的物質(zhì)量折算為化肥價值作為保肥價值：

Vf為工程年保肥價值，Cf為單位淤積土地所含肥料價值，根據(jù)《烏蘭察布盟土壤普查》數(shù)據(jù)，商都縣非農(nóng)耕土地所含全氮（N）、速效磷（P）、速效鉀（K）、有機質(zhì)（M）比率為0.1107%、0.00032%、0.01821%、1.7455%。以磷酸二銨補充土地?fù)p失的氮磷元素，其氮（R1）磷（R2）含量分別為18.0%，46.0%，施肥量以需求量更大氮元素量決定，則工程每年節(jié)約磷酸二銨4.43×104t，以內(nèi)蒙古的磷酸二銨平均價格（C2）2700.0元/t計算，可產(chǎn)生經(jīng)濟效益11982.75萬元。以氯化鉀化肥補償土壤損失鉀元素，其含鉀量（R3）為60.0%，工程所避免鉀肥損失0.22×104t，以內(nèi)蒙古氯化鉀化肥平均價格（C2）為2076.0元/t，效益為454.68萬元。當(dāng)?shù)匮a償土壤有機質(zhì)主要以薪材補充，薪材轉(zhuǎn)化有機質(zhì)比率（R4）為50.0%［5］，工程年節(jié)約薪材25.19×104t，以薪材價格400.0元/t計算，效益10076.94萬元。

4.3凈化環(huán)境效益

林地可通過葉面的呼吸作用可有效吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物，并吸附粉塵污染，而草地吸納空氣污染物能力有限，所以凈化環(huán)境效益主要來自于林業(yè)措施，本文以趙同謙在《中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價》［6］采用的林地空氣污染物吸收量計算凈化環(huán)境價值：

Vk為總空氣凈化價值，Gj為工程造林對j（二氧化硫、氟化物、氮氧化物、粉塵）類污染物年吸收量。雖然2013年《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測國家報告》新加入了PM2.5、PM10、負(fù)氧離子濃度等指標(biāo)，但由于數(shù)據(jù)搜集困難，未納入指標(biāo)體系中。根據(jù)王兵等人研究成果，每公頃森林年吸收或沉降二氧化硫、氟化物、氮氧化物、粉塵能力（Qij）為126.56kg、、4.60 kg、6.44 kg、2.13×104kg，灌木林為92.9 kg、3.40 kg、5.82 kg、1.14×104kg［7］。Ai為各林種相應(yīng)造林面積，其中喬灌混交林按照喬木灌木比例1∶2比例分配，灌草以1∶1分配，則商都縣京津風(fēng)沙源治理工程年吸收或沉降二氧化硫、氟化物、氮氧化物、粉塵分別為1263.57×104kg、46.57×104kg、78.17×104kg、162.50×104t。各類污染物單位治理費用（Kj）根據(jù)國家發(fā)改委的《排污費征收標(biāo)準(zhǔn)及計算方法》確定的二氧化硫、氟化物、氮氧化物、一般性粉塵污染治理費用為1.2元/kg、0.63元/kg、0.69元/kg、0.15元/kg，計算工程年環(huán)境凈化價值為25972.77元。

4.4生物質(zhì)生產(chǎn)效益

林業(yè)措施所建設(shè)的喬木林如楊樹、榆樹、針葉松等主要為生態(tài)林，一般禁止砍伐出售，其價值主要體現(xiàn)在吸收二氧化碳，釋放氧氣活動所積累的植被碳庫效益。此外如山桃、山杏、怪柳、文冠果等樹種雖因當(dāng)?shù)厝狈邓?、地力貧瘠等原因退化為灌木，但其果實種子有一定經(jīng)濟效益。以檸條為代表的灌木可產(chǎn)生植食性枝葉，可補充當(dāng)?shù)仫暡菹?。工程所造農(nóng)田牧場防護林在自身進行固碳釋氧活動的同時，還可降低林帶內(nèi)風(fēng)速，提高溫度、濕度，攔蓄雨雪，平均可提高約10%的農(nóng)作物產(chǎn)出。草地治理措施中，人工種草及圍欄封育可提高牧草產(chǎn)出量，基本草場所產(chǎn)出的青貯玉米則為牲畜過冬提供必要食物供給。暖棚及飼草機械推廣雖然可以降低牲畜對飼草需求，提高農(nóng)作物秸稈利用，但并不直接作用于生物質(zhì)產(chǎn)出，屬生態(tài)壓力和經(jīng)濟生產(chǎn)范疇，本文不做討論。水利水保措施中，除小流域治理中人工水土保持林、圍欄封禁草地可產(chǎn)出植食性枝葉和飼草外，水源工程及配套的節(jié)水灌溉可提高單位農(nóng)田產(chǎn)出4~6倍，提高了土地利用效率。

（1）固碳釋氧閆德仁（2010）對內(nèi)蒙古各類喬木林地研究顯示，楊樹、榆樹、云杉、樟子松的平均碳密度達21.3994t/hm2、7.3251 t/hm2、45.1607 t/hm2、67.4358 t/hm2［8］。以各自的成熟年限推算，則每年凈固碳量達1.43t/hm2、0.24t/hm2、0.90t/hm2、2.25 t/hm2［9］。根據(jù)植物光合作用方程，每生產(chǎn)1g干物質(zhì)吸收1.62g二氧化碳，并釋放1.19g氧氣計算，工程所造喬木林年可吸收二氧化碳3.1×104t/a，釋放氧氣2.3×104t/a。由中國平均造林固碳成本260.17元/t（C），制氧成本352.93元/t（O）［10］，可得年均造林固碳、釋氧收益分別為804.74萬元、798.06萬元。

（2）經(jīng)濟產(chǎn)品產(chǎn)出根據(jù)商都縣京津風(fēng)沙源工程設(shè)計，部分喬木如山桃、山杏、文冠果的果實有較高的經(jīng)濟價值，年平均生產(chǎn)林果種子0.22 t/hm2，銷售價格可達700元/t，年均增加經(jīng)濟效益581.30萬元。檸條等灌木林地可產(chǎn)植食性枝葉1.13t/hm2，可用作優(yōu)質(zhì)飼草，而封山育林所恢復(fù)的灌木林地，年可提高植食性枝葉產(chǎn)出0.45t/hm2。以飼草400元/t計算，林業(yè)措施每年生產(chǎn)植食性枝葉11.30×104t，年產(chǎn)值達4557.01萬元。草地治理措施中人工草場年可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紫花苜蓿0.4t/hm2，年產(chǎn)4.4×104t，產(chǎn)值1772.31萬元。圍欄封育年增產(chǎn)牧草0.9t/hm2，年增產(chǎn)量0.9×104t，增產(chǎn)效益368.40萬元，基本草場建設(shè)年可生產(chǎn)青貯玉米53.90t/hm2，共3.59×104t，以單價0.15元/kg，年效益539.1萬元。

（3）支持防護產(chǎn)出當(dāng)?shù)刂饕r(nóng)作物馬鈴薯為例，其平均年產(chǎn)3.23t/hm2，以每畝農(nóng)田防護林可防護60畝農(nóng)地，提高10%的農(nóng)作物產(chǎn)量計算，農(nóng)田防護林年提高生物質(zhì)產(chǎn)出價值為6450萬元［11］。水源工程通過改造旱作農(nóng)田，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量4~6倍，扣除人工后每畝農(nóng)田年可增收2000元［11，12］，年產(chǎn)生效益7440萬元。

4.5生物多樣性效益

京津風(fēng)沙源工程所采取的措施，通過林草植被建設(shè)保護基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)，達到長期維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，滿足現(xiàn)實很和潛在需求的目的。但基因、物種層次上的物質(zhì)量和價值量都難以確定，生物多樣性價值計量仍然是個難以解決的問題。當(dāng)前生物多樣性價值評價主要根據(jù)不同生境的（Shannon-Wiener）指數(shù)等級來確定其單位面積的生物多樣性價值。根據(jù)張金旺對烏蘭察布市的研究成果，本地區(qū)所有非農(nóng)立地類型的（Shannon-Wiener）指數(shù)均在0~1之間，參照《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范》所提供的標(biāo)準(zhǔn)，單位面積生物多樣性價值為3000元/hm2，排除人工單一生境類型如草種基地、苗木基地，農(nóng)田后，工程所增加的各類林草地共14.24×104hm2，可產(chǎn)生生物多樣性價值為47227.87萬元每年［13］。

4.6計量結(jié)果分析

（1）生態(tài)效益計量結(jié)果綜合考慮工程的涵養(yǎng)水源的價值、保育土壤的價值、凈化環(huán)境效益的價值、生物質(zhì)生產(chǎn)效益的價值以及生物多樣性的價值，綜合評價出商都縣京津風(fēng)沙源治理工程生態(tài)效益。計量結(jié)果見表1。

（2）生態(tài)效益計量結(jié)果分析

首先，商都縣2000—2013年京津風(fēng)沙源治理工程年均生態(tài)效益為12.72億元，超過國家累計投資5.08倍，約為工程總投資的3倍。對比各類生態(tài)效益，生物多樣性價值>保育土壤價值>空氣凈化效益>生物質(zhì)生產(chǎn)>涵養(yǎng)水源效益，分別占比37.12%、20.80%、20.41%、18.35%、3.32%。反映了工程措施對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)問題的針對性。

其次，不同工程措施的生態(tài)效益有各自的特點。商都縣位于農(nóng)牧交錯地帶，人口經(jīng)濟壓力導(dǎo)致的濫墾濫牧現(xiàn)象相對嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)退化過程明顯。林業(yè)措施、草地治理措施及小流域綜合治理擴大生物種群規(guī)模和基因庫，極大地提升了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)復(fù)雜度和穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)亓謽I(yè)專家表示，自工程實施起，原有的植被病害及蝗災(zāi)得到大幅度抑制。人工造林、荒山荒地造林、退耕還林、封山育林和飛播造林所造林種多為防風(fēng)固沙林，遏制了區(qū)域內(nèi)土壤風(fēng)蝕沙化、水流侵蝕，并減少了區(qū)域內(nèi)大氣中的沙塵等污染物含量，其中降塵價值占到凈化環(huán)境價值的93%，發(fā)揮了顯著的保育土壤和凈化空氣作用（見圖2）。但上述措施的經(jīng)濟效益相對并不顯著，除封山育林措施外涵養(yǎng)水源能力有限。農(nóng)田防護林、人工種草及水源工程有明顯的生物質(zhì)產(chǎn)出效益，也因此消耗了一定的水分，與此同時封山育林、飛播造林、圍欄封育等天然植被恢復(fù)措施，配合小流域綜合治理措，累積大量的水資源，節(jié)水灌溉也提高了水資源的利用效率，支持了生產(chǎn)用水需求，保證了工程的其他生態(tài)效益的可持續(xù)發(fā)揮。

最后根據(jù)商都生態(tài)建設(shè)一線人員提供資料，人工所造林草地一般需要運營費用15元/mu·a，封山育林、圍欄封育等自然恢復(fù)措施需要2元/mu·a的運營費用，水源工程及配套的節(jié)水灌溉服務(wù)農(nóng)田需要50元/mu·a的費用，從工程措施單位面積效益角度分析，可以明顯發(fā)現(xiàn)（見圖2）農(nóng)田防護林及水澆地建設(shè)運行效益最高，說明將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生物質(zhì)生產(chǎn)相結(jié)合應(yīng)是下一階段工程的著力點。

5討論

本文深入分析京津風(fēng)沙源工程措施具體生態(tài)影響，探索了一套全面涵蓋京津風(fēng)沙源工程各項工程措施的生態(tài)效益評價的理論和計量模型。在此基礎(chǔ)上對商都縣的京津風(fēng)沙源工程的生態(tài)效益進行了實證研究，進而分析了各工程措施特別是非林草措施的生態(tài)效益的特點，從中也發(fā)現(xiàn)，京津風(fēng)沙源工程總體效益大，產(chǎn)出效率高，具有較大的正外部性。但各類工程措施的生態(tài)效益成分不盡相同，既有正面作用，某些情況下也會犧牲一類效益來提高其他方面的效益。林非林草措施雖然總體效益占比小，但投資效率較高。本文僅為探索性的計量，并非精確的結(jié)論，相信隨著數(shù)據(jù)的不斷積累和研究的深入，對工程措施的效益評價將會為工程的進一步調(diào)整和實施起到有益的作用。

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篇4

Abstract: to create ecological garden city must want to have the perfect green space system, because of the ecological garden city ecological index need reasonable urban green space system construction can be achieved, therefore urban green space system construction is to create ecological garden city an important approach to security. This paper mainly focuses on the research area green system, to discuss the ecological garden city green land system of the layout of the content such as principle, it is concluded that to "ecological garden city" the green space system planning in the process of building up the specific operation method.

Keywords: ecological garden area of urban green system

中圖分類號：K928文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

城市綠地系統(tǒng)是城市生態(tài)系統(tǒng)中自然子系統(tǒng)的重要組成部分，其合理與否將直接影響到城市的生態(tài)環(huán)境、景觀效果以及城市的可持續(xù)發(fā)展。同時，生態(tài)園林城市建設(shè)目標(biāo)的確定是綠地系統(tǒng)建設(shè)完備完善的標(biāo)志體現(xiàn)，也為城市綠地系統(tǒng)建設(shè)注入更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。生態(tài)園林城市及其綠地系統(tǒng)的建設(shè)已是城市發(fā)展的必然。

1、建設(shè)“生態(tài)園林城市”及其綠地系統(tǒng)的必要性

1.1建設(shè)“生態(tài)園林城市”的必要性

當(dāng)前世界的環(huán)境日趨惡化、經(jīng)濟發(fā)展迅猛，環(huán)境與發(fā)展是國際社會普遍關(guān)注的重大問題。城市生態(tài)環(huán)境危機的日益嚴(yán)重、人們對豐富精神生活的追求和回歸自然意識的增強，促進了城市建設(shè)中生態(tài)科學(xué)與園林文化藝術(shù)的自覺融合，生態(tài)園林城市的核心問題就是城市與自然、文化的關(guān)系。因此，生態(tài)園林城市的誕生是城市發(fā)展的必然。

1.2建設(shè)生態(tài)園林城市綠地系統(tǒng)的必要性

所謂城市綠地系統(tǒng)，《中國大百科全書》(建筑、園林、城市規(guī)劃分冊)中規(guī)定是“城市中由各種類型、各種規(guī)模的園林綠地組成的生態(tài)系統(tǒng)，用以改善城市環(huán)境，為城市居民提供游憩境域”。生態(tài)園林城市是園林城市的更高階段，城市綠地系統(tǒng)自然是生態(tài)園林城市建設(shè)的必要基礎(chǔ)依托，生態(tài)園林城市的多項生態(tài)指標(biāo)需要合理的城市綠地系統(tǒng)建設(shè)才能得以實現(xiàn)。

2、生態(tài)園林城市概念

“生態(tài)園林城市”其定義為：生態(tài)園林城市就是城市區(qū)域均衡發(fā)展，具有良好的市域生態(tài)環(huán)境及節(jié)約型園林綠化;基礎(chǔ)設(shè)施完善，資源利用高效，城市生活環(huán)境安全、優(yōu)美、舒適;社會、經(jīng)濟與自然和諧發(fā)展，突現(xiàn)城市魅力的城市模式。它是具有中國特色的一種城市模式，它是為進一步推動園林城市發(fā)展，促進城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)，引導(dǎo)城市向生態(tài)城市穩(wěn)步發(fā)展而提出的建設(shè)模式。

3、塘沽區(qū)概況

3.1地理概況

塘沽區(qū)坐落在渤海之濱，地處京津城市和環(huán)渤海城市帶的交匯點，素有“京津門戶”之稱，東臨渤海灣，西連東麗區(qū)和津南區(qū)，南接大港區(qū)，北與漢沽區(qū)、寧河縣為鄰，是天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、天津港和天津港保稅區(qū)所在地。

3.2塘沽區(qū)綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局的調(diào)整規(guī)劃

為更好地發(fā)揮園林綠化的綜合功能，必須根據(jù)塘沽區(qū)具體情況要求，在突出生態(tài)效益的前提下，規(guī)劃安排各類型的園林綠地，使之科學(xué)配置，功能有機結(jié)合，形成系統(tǒng)，收到保護環(huán)境、發(fā)展生產(chǎn)、美化城市、改善人民生活條件的實效。

（1）加強公共綠地建設(shè)，根據(jù)天津市建設(shè)綠色家園的要求，增設(shè)公園、小游園、街頭廣場、風(fēng)景區(qū)等等。結(jié)合中心生態(tài)城、北塘漁村、響螺灣以及其他歷史文化遺跡旅游景點的開發(fā)建設(shè)及時做好相應(yīng)的綠化配置。

（2）加強防護綠地的建設(shè)。

（3）充分利用城郊結(jié)合種植大樹。

（4）搞好我區(qū)主要道路和鐵路兩側(cè)的綠化。

（5）嘗試開展立體綠化。立交橋、高架橋的橋墩、單位、社區(qū)院落園墻，陽臺和有條件的屋頂，都可以用來綠化，栽種爬藤等適應(yīng)的植物。

4、生態(tài)園林城市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局原則

城市綠地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局是指城市綠地的組分構(gòu)成及其空間分布形式，它是城市綠地系統(tǒng)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)與外在表現(xiàn)的綜合體現(xiàn)。它決定了城市綠地有機體的功能發(fā)揮，系統(tǒng)的形態(tài)和每塊城市綠地的性質(zhì)與分布。

4.1生態(tài)連續(xù)性原則，保護和恢復(fù)生態(tài)敏感地的完整性

在城市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局中要優(yōu)先考慮生態(tài)保護和生態(tài)建設(shè)的利益需要，建立與自然系統(tǒng)和生物空間系統(tǒng)相結(jié)合的城市綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。首先，要完整的保護和恢復(fù)河流湖泊、海岸、山體、濕地等生態(tài)敏感性自然形態(tài)，形成生物多樣化的生態(tài)系統(tǒng)。其次，在生態(tài)保護綠地結(jié)構(gòu)中還必須注重保護和建立多樣化的鄉(xiāng)土生境系統(tǒng)，并增強系統(tǒng)的連續(xù)性。

4.2協(xié)調(diào)性原則，建立自然―社會―經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的綠地結(jié)構(gòu)布局

城市綠地系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)布局上應(yīng)置于“社會－人口－經(jīng)濟－環(huán)境－資源”這一城市發(fā)展的大系統(tǒng)中加以考慮，城市綠地系統(tǒng)作為整個區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，必須明確與其它系統(tǒng)和因素的相關(guān)關(guān)系，把綠地系統(tǒng)各組成部分相互聯(lián)結(jié)起來，保持其連續(xù)性，從而更大程度發(fā)揮效益。因而，應(yīng)關(guān)注綠地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局形式與自然景觀、地形地貌和河湖水系的協(xié)調(diào)以及與城市功能分區(qū)的關(guān)系，并要與工業(yè)區(qū)布局、居住區(qū)詳細規(guī)劃、公共建筑分布、道路系統(tǒng)規(guī)劃密切配合、協(xié)作，從整體上考慮，不能孤立進行。

4.3尊重現(xiàn)狀原則，結(jié)合已建綠地規(guī)劃建設(shè)綠地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局

建設(shè)可獲得最大效益的城市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局就必須利用一切可利用資源，有機的聯(lián)系和利用原有城市綠地使其發(fā)揮最大的功能效益。城市綠地建設(shè)中，應(yīng)用景觀道路等綠色廊道或結(jié)合自然地形形成綠楔等，將分散的原有綠地聯(lián)系起來形成連續(xù)的城市綠地系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的一部分。

4.4以人為本原則，構(gòu)建人性化綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局

人是城市構(gòu)成的主體，是自然的產(chǎn)物。綠地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局應(yīng)把人類對環(huán)境的需求體現(xiàn)出來，既滿足城市人群“與自然和諧”的心理愿望，又滿足人類“回歸自然”的野趣追求，為人的健康幸福服務(wù)。

5、結(jié)語

城市綠地系統(tǒng)是城市生態(tài)系統(tǒng)中唯一具有自凈功能的子系統(tǒng)，它有改善環(huán)境質(zhì)量、維護城市生態(tài)平衡、美化景觀等作用。綠地系統(tǒng)也是創(chuàng)建生態(tài)園林城市的重要途徑與評價的重要標(biāo)準(zhǔn)。本文以天津市塘沽區(qū)綠地系統(tǒng)規(guī)劃為例，對由園林城市邁向生態(tài)園林城市中如何進行綠地系統(tǒng)規(guī)劃構(gòu)建問題進行研究。城市綠地系統(tǒng)的規(guī)劃構(gòu)建是創(chuàng)建生態(tài)園林城市的重要內(nèi)容之一，塘沽區(qū)創(chuàng)建生態(tài)園林城市應(yīng)從自然、社會、經(jīng)濟三方面共同建設(shè)。本文對塘沽區(qū)的綠地系統(tǒng)研究旨在拋磚引玉，為以后爭創(chuàng)生態(tài)園林城市的各項研究拉開序幕。

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篇5

去年10月5日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，以色列科學(xué)家達尼埃爾·謝赫特曼因發(fā)現(xiàn)“準(zhǔn)晶體”而獲得2011年諾貝爾化學(xué)獎。

此前，科學(xué)界普遍認(rèn)為，固體分為晶體和非晶體兩種。晶體中的微粒組成了一個個晶胞，晶胞在空間上呈周期性重復(fù)排列。而非晶體中微粒的排列則完全無序。

1982年4月8日，謝赫特曼意外地發(fā)現(xiàn)，鋁錳合金的原子排列有一定的規(guī)律，但不會周期性重復(fù)。這種情形可以類比公差不為0的等差數(shù)列，既遵循一定的變化規(guī)律，其中的每一項又各不相同。這種介于晶體和非晶體之間的固態(tài)物質(zhì)被命名為“準(zhǔn)晶體”。但這個發(fā)現(xiàn)受到了主流化學(xué)界的嘲笑，被認(rèn)為是違反自然規(guī)則的。

1987年，法國和日本科學(xué)家相繼在實驗室中制造出了準(zhǔn)晶體，謝赫特曼這才“沉冤得雪”。2009年，科學(xué)家們在俄羅斯哈泰爾卡湖首次發(fā)現(xiàn)了一種由鋁、銅和鐵組成的天然準(zhǔn)晶體。

準(zhǔn)晶體材料硬度較高，摩擦系數(shù)低，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性差，具有不黏性，耐蝕、耐熱、耐磨，應(yīng)用領(lǐng)域很廣，被用來制造不粘鍋、發(fā)光二極管和眼外科手術(shù)微細針頭等。利用準(zhǔn)晶體還可以進行熱能和電能的轉(zhuǎn)化，科學(xué)家們正嘗試用它捕捉汽車廢氣中的熱量并將其轉(zhuǎn)化為電能。

瑞典皇家科學(xué)院指出，謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)“徹底改變了化學(xué)家們對固態(tài)物質(zhì)的看法”，并提醒全世界的科學(xué)家們：“即使最偉大的科學(xué)家也會陷于傳統(tǒng)藩籬的桎梏中，保持開放的頭腦、敢于質(zhì)疑現(xiàn)有認(rèn)知是科學(xué)家最重要的品質(zhì)?！?/p>

NaCl的晶胞如右圖所示，將NaCl晶胞中所有的Cl-去掉，把每個CO2分子抽象為一個質(zhì)點并替換全部的Na+，即可表示干冰的一個晶胞。下列說法正確的是

A． 每個干冰晶胞中含有8個CO2分子

B． 干冰晶體屬于分子晶體，故晶體內(nèi)只含有范德瓦耳斯力

C． 干冰晶體是由碳原子和氧原子構(gòu)成的原子晶體

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在國內(nèi)，早有多個城市欲把當(dāng)?shù)氐母咝聢@區(qū)打造為“硅谷”，首屈一指的是北京的中關(guān)村高科技園區(qū)。從上個世紀(jì)90年代開始，中關(guān)村就用著名的“DNA雙螺旋”標(biāo)志表明要當(dāng)“中國硅谷”。但至今，中關(guān)村和其他科技園區(qū)都是盲人摸象，并未學(xué)到硅谷的精氣神。

無可否認(rèn)，今天中國的創(chuàng)業(yè)環(huán)境比以往有了大幅改善，但與硅谷相比，差距仍有十萬八千里。

打造硅谷，并不是“沒有條件創(chuàng)造條件也要上”式的硬干蠻干，必須具備相應(yīng)的硬件和軟件。

硅谷有聞名遐邇的斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等知名學(xué)府，它們不停地啟迪著學(xué)生們的智慧，源源不斷地為硅谷輸送科技精英。同時，為了向?qū)W生提供創(chuàng)業(yè)樂土，大學(xué)設(shè)有“專利池”，想創(chuàng)業(yè)的學(xué)生可以通過學(xué)校的“專利池”購買專利。中國的大學(xué)雖然也鼓勵創(chuàng)業(yè)，但并未為學(xué)生們提供創(chuàng)業(yè)的基本條件。一些人有激情和想法，因為缺少必要的資源支持而夢想夭折。

大學(xué)是必不可少的智慧源泉，導(dǎo)師更是初創(chuàng)者的引路人。有導(dǎo)師引路，創(chuàng)業(yè)者可少走很多彎路。在硅谷，導(dǎo)師對創(chuàng)業(yè)者的提攜很普遍，如谷歌的創(chuàng)始人拉里·佩奇、謝爾蓋·布林，他們在創(chuàng)業(yè)初始就得到了很多專業(yè)導(dǎo)師的無私幫助，斯坦福大學(xué)計算機教授莫特萬尼，就曾替谷歌的這兩位創(chuàng)始人解決了技術(shù)與架構(gòu)上的難題。在中國，這樣的導(dǎo)師基本上找不到，國內(nèi)很多大學(xué)教授或忙于課題研究，或忙于校外創(chuàng)收，無心指導(dǎo)學(xué)生。而關(guān)起門來教學(xué)，也讓學(xué)生接觸不到外面的前沿信息。

硅谷的成功，還在于其適宜的創(chuàng)業(yè)環(huán)境，這也是硅谷不可復(fù)制的核心。他們鼓勵冒險，包容失敗，激發(fā)人們的創(chuàng)新和冒險精神。此等環(huán)境下，安于現(xiàn)狀的人會倍感壓力。正因為如此，很多新技術(shù)都在硅谷得到孵化，并走向全球。

加州還以立法的形式鼓勵員工流通，阻止企業(yè)簽訂競業(yè)禁止協(xié)議，開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加速了人才流通和技術(shù)傳播。這在中國是不可能的，一般都要簽訂競業(yè)禁止協(xié)議，員工跳槽后成為被告的數(shù)不勝數(shù)。據(jù)悉，硅谷聚集了美國一半左右的獵頭公司，這些獵頭不斷盯向優(yōu)秀人才，攪活了人才市場。為了留住優(yōu)秀員工，硅谷企業(yè)創(chuàng)新性地采取股權(quán)激勵機制，讓公司員工成為企業(yè)的主人，以此強化員工的主人翁意識。

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中圖分類號：TS251.94 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2013）11-0033-04

隨著經(jīng)濟與社會的發(fā)展，食品安全問題越來越突出，其中防腐劑是引起食品安全性問題的來源之一。化學(xué)合成防腐劑在具有較高防腐保鮮效果的同時又往往給人類健康帶來不良的影響，甚至?xí)霈F(xiàn)致癌、致畸、致突變等危害。在食品領(lǐng)域，抑菌肽的安全無毒害作用的優(yōu)勢使得它具有作為天然食品防腐劑的潛在應(yīng)用價值[1-2]。在食品中添加抑菌肽，能改善食品抗菌性能且對消費者是安全的。

目前，抑菌肽的制備方法主要有以下幾種：從動植物體內(nèi)直接提取法、化學(xué)合成法、基因工程法、酶解法[3-8]。抑菌肽作為天然食品防腐劑的一種，是高效安全的食品添加劑。隨著人們對食品安全、要求的不斷提高，在食品中添加天然防腐劑必然成為一種發(fā)展趨勢，也將成為食品防腐領(lǐng)域的研究熱點[9-10]。

2012年，我國肉類總產(chǎn)量為8384萬噸，畜禽骨產(chǎn)量大約能達到2500萬噸，從目前畜骨的利用來看，利用率不足20%，造成了嚴(yán)重的浪費[11-12]。通過酶解牛骨膠原蛋白產(chǎn)生抑菌肽，使得畜禽骨得到有效利用，在帶來良好經(jīng)濟效益的同時避免了環(huán)境污染[13-15]。本實驗為抑菌肽的研究提供依據(jù)，從而開發(fā)出新型天然防腐保鮮劑，降低食品中化學(xué)合成防腐劑的用量，有利于食品安全和人們的身體健康。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛骨 市購；中性蛋白酶（6.2×104U/g） 諾維信（中國）投資有限公司；瓊脂 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；營養(yǎng)肉湯 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；Sephadex G-25葡聚糖凝膠 美國Pharmacia公司；乙腈（色譜純） 美國Fisher公司；營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基 北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司。

1.2 儀器與設(shè)備

骨粉碎機 河北廊坊惠友機械公司；BSZ-100-LCD自動部分收集器、HD-21-88紫外檢測儀 上海琪特分析儀器有限公司；F1-45型恒溫培養(yǎng)箱、G154DWS濕熱滅菌鍋 日本三洋公司；LGJ-30真空冷凍干燥機 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司；二級生物安全柜 新加坡藝思高科技有限公司；中空纖維超濾組件 北京旭邦膜設(shè)備有限責(zé)任公司；高效液相色譜儀 美國Waters公司；ABI 4700基質(zhì)輔助激光解析離子化串聯(lián)飛行時間質(zhì)譜儀 美國ABI公司。

1.3 方法

1.3.1 牛骨酶解液的制備

按照文獻[16]的方法利用中性蛋白酶進行酶解，得到的酶解液在90℃、10min的條件下使酶失活。并在4℃、8000r/min的條件下離心10min，收集上清液，真空冷凍干燥成粉備用。

1.3.2 酶解液超濾分離

采用中空纖維超濾組件，選取截留分子質(zhì)量為10kD的濾膜對牛骨膠原蛋白的酶解產(chǎn)物進行分離，將分子質(zhì)量大于10kD的物質(zhì)和分子質(zhì)量小于10kD的組分分別冷凍干燥備用。

1.3.3 多肽的凝膠層析分離

經(jīng)超濾后有抑菌活性的多肽組分用Sephadex G-25凝膠層析色譜裝置進行分離，洗脫液為超純水；紫外檢測儀參數(shù)：靈敏度設(shè)0.1?，λ=220nm；玻璃柱大小2.6cm×40cm；上樣量2mL；上樣液質(zhì)量濃度100mg/mL；蠕動泵流速1.0mL/min。

1.3.4 多肽抑菌率測定

本實驗測定酶解液分離的各組分對大腸桿菌的抑菌活性，以抑菌率表示。將菌種培養(yǎng)至對數(shù)生長期并用無菌生理鹽水進行梯度稀釋，調(diào)整濃度為1.0×103CFU/mL，吸取細菌培養(yǎng)液200μL至無菌的1.5mL離心管中，同時設(shè)對照。實驗管中加入800μL經(jīng)0.45μm無菌濾膜過濾的濃度為10mg/mL的多肽；對照管中加入800μL無菌生理鹽水。兩管同時于37℃條件下振蕩培養(yǎng)，1h后取200μL溶液涂布于計數(shù)平板上，37℃培養(yǎng)24h，計算平板上的菌落總數(shù)。抑菌率的計算公式如下：

抑菌率/% =（N對照N實驗）/N對照×100

式中：N對照為對照管細菌菌落總數(shù)；N實驗為實驗管細菌菌落總數(shù)。

1.3.5 抑菌肽組分的反向高效液相色譜測定

將凝膠層析分離得到的抑菌肽溶液經(jīng)0.45μm的水相濾膜過濾，然后進樣到液相色譜儀器中分析。分析條件：進樣體積20μL；流速0.8mL/min；洗脫液：A 液為超純水；B 液為乙腈（色譜純）；梯度洗脫：B液，0～10min，2%～10%、10～45min，10%～100%；柱溫25℃；檢測波長220nm。

1.3.6 抑菌肽組分的基質(zhì)輔助激光解析/離子化串聯(lián)飛行時間質(zhì)譜儀測定

基質(zhì)輔助激光解析/離子化串聯(lián)飛行時間質(zhì)譜儀（matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry，MALDI-TOF-TOF-MS）儀器操作條件：脈沖氮激光（355nm）離子解析電離源；質(zhì)譜信號為多次累加掃描；質(zhì)譜掃描范圍： m/z500～5000；采用正離子反射模式檢測[17]；樣品分析前用標(biāo)準(zhǔn)蛋白混合物對MALDI-TOF-TOF-MS進行校正。

基質(zhì)制備：選擇α-氰基-4-羥基肉桂酸（α-cyano-4-hydroxy-cinnamic acid，CHCA）作為基質(zhì)，用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的三氟乙酸加入超純水后和乙腈溶液混合（7：3，m/m），將CHCA加入混合液配制成質(zhì)量濃度為5g/L的基質(zhì)溶液，基質(zhì)溶液現(xiàn)配現(xiàn)用。

樣品制備：樣品稀釋到合適的濃度，取0.8μL點靶，自然風(fēng)干再加入0.8μL CHCA基質(zhì)溶液點靶，自然風(fēng)干后進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 超濾分離組分的抑菌活性分析

將酶解后凍干的多肽組分用適量水溶解，經(jīng)1.3.2節(jié)的方法進行超濾分離，將分離得到的各組分凍干后，配制20mg/mL多肽溶液，按照1.3.4節(jié)抑菌方法測定各組分對大腸桿菌的抑菌能力，如表1所示，大于10kD分子質(zhì)量的組分沒有抑菌能力，這可能是因為多肽的分子質(zhì)量較大，具有獨特的空間結(jié)構(gòu)，不易與細菌發(fā)生作用；小于10kD分子質(zhì)量的組分具有較好的抑菌活性，對大腸桿菌的抑菌率為93.61%。

2.2 凝膠分離組分的抑菌活性分析

為得到牛骨膠原蛋白酶解液凝膠層析的洗脫峰，選定紫外波段的220nm作為測定波長。按照1.3.3節(jié)的分離方法將小于10kD分子質(zhì)量的超濾組分凍干后配制為合適的濃度進行凝膠層析。由圖1可知，小于10kD分子質(zhì)量的超濾組分經(jīng)Sephadex G-25凝膠分離后，得到4個峰組分。將分離得到的各峰組分收集、冷凍干燥成粉。

配制質(zhì)量濃度為10mg/mL的峰Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組分溶液按照1.3.4節(jié)的方法進行抑菌實驗。由圖2可知，四種組分對大腸桿菌的抑菌能力有很大差別，其中，峰Ⅰ組分的抑菌能力最強，37℃培養(yǎng)24h后，沒有菌落形成；峰Ⅳ組分具有較好的抑菌效果，抑菌率為91.39%，峰Ⅱ和峰Ⅲ組分幾乎不具有抑菌能力。

2.3 抑菌肽組分的反相高效液相色譜法分析

將經(jīng)凝膠柱Sephadex G-25層析分離得到的具有較強抑菌活性的峰Ⅰ和峰Ⅳ組分配制成合適的溶液，經(jīng)0.45μm的水相濾膜過濾，進樣到高效液相色譜儀中用反相高效液相色譜法（reverse phase-high performance liquid chromatography，RP-HPLC）分析。由圖3可知，峰Ⅰ組分中含有較多的多肽成分，出峰時間集中在12～20min，在保留時間5.058min時有一較大的吸收峰，此時的流動相水分占的比例較大，可判定此物質(zhì)的極性較強。由圖4可知，峰Ⅳ組分中含有的多肽成分較少，主要集中在35～40min之間被檢測到。保留時間36.970min時的吸收峰最高，此時流動相乙腈占的比例大，可判定此物質(zhì)的極性較弱。

采用MALDI-TOF-TOF-MS法測定具有抑菌效果的峰Ⅰ和峰Ⅳ組分，因MALDI-TOF-TOF-MS產(chǎn)生的是單電荷的離子，一般為[M+H]+峰，因此可根據(jù)質(zhì)譜圖計算峰組分中多肽的分子質(zhì)量。經(jīng)一級質(zhì)譜分析，峰Ⅰ組分中多肽的分子質(zhì)量集中在850～1550D之間，如圖5所示，其中信號較強的母離子為m/z 1361.67、1304.65、1122.56和911.45。峰Ⅳ組分中多肽的分子質(zhì)量集中在700～900D之間，如圖6所示，其中信號較強的母離子為m/z 877.04、775.34、728.38、861.06和730.22。經(jīng)質(zhì)譜圖檢測到的信號驗證了RP-HPLC分析的結(jié)果：峰Ⅰ組分的成分多，而峰Ⅳ組分的成分較少。

3 結(jié) 論

牛骨膠原蛋白經(jīng)中性蛋白酶酶解、超濾分離后，得到的小于10kD分子質(zhì)量的組分具有較好的抑菌活性，在20mg/mL的濃度下對大腸桿菌抑菌率為93.61%。小于10kD分子質(zhì)量的組分經(jīng)Sephadex G-25分離后，峰Ⅰ組分具有最高的抑菌活性，在10mg/mL的質(zhì)量濃度下，培養(yǎng)基中沒有大腸桿菌的菌落形成，峰Ⅳ組分也具有較好的抑菌活性，抑菌率為91.39%。經(jīng)RP-HPLC和MALDI-TOF-TOF-MS分析，峰Ⅰ組分中含有的多肽種類多，分子質(zhì)量集中在850～1550D之間。峰Ⅳ組分含有的多肽種類較少，分子質(zhì)量集中在700～900D之間。

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篇8

信息化時代的發(fā)展促進了市場競爭主要因素的轉(zhuǎn)變，在當(dāng)前市場環(huán)境變幻莫測的背景下，信息的及時性和準(zhǔn)確性成為衡量企業(yè)市場競爭力的關(guān)鍵因素，科學(xué)技術(shù)成為第一生產(chǎn)力。為了提高信息數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理速度，對大量的數(shù)據(jù)進行存儲和管理，嵌入式高速固態(tài)存儲器得到了良好的發(fā)展機遇。

1 嵌入式高速固態(tài)存儲器概述

所謂的嵌入式高速固態(tài)存儲器，是一種數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，可以將被測量信號存儲起來，便于之后進行分析處理、故障診斷、運行狀態(tài)記錄等，為大量數(shù)據(jù)的處理和存儲提供了有效的手段。嵌入式高速固態(tài)存儲器自身具備可靠性高、數(shù)據(jù)儲存完整不易丟失等眾多優(yōu)點，適合高速、高精準(zhǔn)度的測量系統(tǒng)，其采樣速度的快速性和采樣數(shù)據(jù)的大量性可以滿足高保真數(shù)據(jù)還原的需求。同時，NAND FLASH作為一種安全、快速的數(shù)據(jù)存儲媒介，自身具備大容量、小體積、低成本、抗高溫等優(yōu)點，在數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域得到了廣泛的普及和應(yīng)用。本文提到的嵌入式高速固態(tài)存儲器，正是以NAND FLASH為存儲介質(zhì)設(shè)計實現(xiàn)的，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 嵌入式高速固態(tài)存儲器的組成原理

嵌入式高速固態(tài)存儲器作為一種存儲設(shè)備，其自身并不能對數(shù)據(jù)進行處理，因此并不存在復(fù)雜的軟件組成，這里著重分析其硬件組成。在嵌入式高速固態(tài)存儲器的設(shè)計構(gòu)成中，使用的是NAND FLASH存儲器，其主要數(shù)據(jù)存儲載體是半導(dǎo)體材料，相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，應(yīng)用范圍更加廣泛，對于溫度、壓力、振動等的適應(yīng)性較強，是實現(xiàn)存儲設(shè)備高可靠性、高速度、低功耗和小型化的最佳選擇。在設(shè)計時，由于其自身對于數(shù)據(jù)存儲速度和容量方面的要求較高，單一的NAND FLASH無法滿足，因此需要使用復(fù)數(shù)的NAND FLASH存儲器，并對其進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計和排列，兼顧存儲速度和容量，同時也不能使設(shè)備的構(gòu)成過于復(fù)雜。

因此，可以使用現(xiàn)場可編程門陣列（即FPGA）作為主控制器，通過片上系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸和對FLASH存儲陣列的數(shù)據(jù)存儲。

3 嵌入式高速固態(tài)存儲器的設(shè)計實現(xiàn)

3.1 硬件設(shè)計

存儲器的硬件部分可以由8片NAND FLASH器件共同構(gòu)成，對其存儲容量和速度進行相應(yīng)的擴展，組成64位DDR接口界面，并且形成一組FLASH塊，接入FPGA。同時，可以將64片NAND FLASH器件等分成8個部分，之后分別接入FPGA中，為數(shù)據(jù)的存儲和傳輸提供4種接口形式，擴展其使用范圍?？梢栽谠O(shè)備上串行高級技術(shù)附件，以及USB接口，用于計算機的訪問和連接。存儲器上的網(wǎng)絡(luò)接口可以用來與網(wǎng)絡(luò)進行連接，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理和遠程處理。

3.2 FPGA設(shè)計

FPGA系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的要求較高，必須可以進行高速數(shù)據(jù)率的連續(xù)訪問，而對于數(shù)據(jù)管理和整片存儲器的擦除速度要求較低，因此，在設(shè)計時，可以優(yōu)先考慮連續(xù)訪問速度，文件管理和擦除可以低速進行。體現(xiàn)在對FLASH的操作中，即通過電路實現(xiàn)FLASH頁面的讀寫功能，通過片上處理器，運用相應(yīng)的軟件程序，實現(xiàn)文件管理、塊擦除、格式化等功能。

在嵌入式高速固態(tài)存儲器設(shè)計實現(xiàn)后，為了保證其功能和使用效果，還需要對存儲器的相關(guān)性能進行分析。本文通過相應(yīng)的方法，以MT29F256G08AUAAA器件為例，對存儲器的速度和容量進行分析，以確保存儲器的正常使用。假設(shè)存儲器在讀取數(shù)據(jù)時，每頁數(shù)據(jù)的讀取時間為35 ，對每頁數(shù)據(jù)進行處理和編程的時間為350 ，接口處的數(shù)據(jù)傳輸速度為400MT/s。由于使用DDR進行操作，假定數(shù)據(jù)選取時間為5ns，每頁數(shù)據(jù)總量為8640字節(jié)，包含連續(xù)區(qū)的8192字節(jié)和離散區(qū)的448字節(jié)。

首先，對存儲速度進行分析。在對NAND FLASH進行操作時，其操作一般可以分為兩個部分，即片內(nèi)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)訪問部分，以及頁面編程部分。緩沖區(qū)數(shù)據(jù)訪問需要的時間為：8640字節(jié)/400MT/s=2106 。在對數(shù)據(jù)進行讀取操作時，以35 為最大處理時間，采用乒乓切換的方式進行外部緩沖，則64片系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取速度為8640字節(jié)/35 ×64=15GB。而在進行數(shù)據(jù)的寫操作時，同樣以35 為最大讀取時間，使用乒乓切換的方式進行外部緩沖，因而在對數(shù)據(jù)進行讀取操作時，最大處理時間為350 ，則64片系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀速度為8640字節(jié)/350 ×64=1.5GB。

其次是容量分析。單片容量為2048GB，假設(shè)平均最大壞塊數(shù)為640塊，每塊的容量為1024字節(jié)，則無效容量為42GB。存儲器系統(tǒng)設(shè)計容量約為2000GB，若以1.5GB的速度對數(shù)據(jù)進行操作，則可以得出，系統(tǒng)的最大可存儲時間為22min。

3 小結(jié)

綜上所述，本文從NAND FLASH出發(fā)，對嵌入式高速固態(tài)存儲器進行了系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)，并對其數(shù)據(jù)存儲速度和容量進行了分析計算，為相應(yīng)的設(shè)計提供了參考依據(jù)。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)存儲技術(shù)也會不斷進步，存儲器的性能也會不斷得到提高，需要相關(guān)技術(shù)人員的努力，推動數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻

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篇9

中圖分類號 U46 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2015）145-0118-01

隨著汽車功能的增加，電子控制技術(shù)的普遍應(yīng)用，電氣元件越來越多，布線也越來越復(fù)雜。在現(xiàn)代汽車上，電子控制系統(tǒng)與線束有著密切關(guān)系。如果把控制單元、傳感器與執(zhí)行元件的功能用人體來比喻，則控制單元相當(dāng)于人腦，傳感器相當(dāng)于感覺器官，執(zhí)行元件相當(dāng)于運動器官，那么線束就是鏈接各器官的神經(jīng)和血管了。汽車線束是汽車電路的主體，連接汽車的電氣電子部件，并使之發(fā)揮功能，沒有線束也就不存在汽車電路。目前，無論是高級豪華汽車還是經(jīng)濟型普通汽車，線束編成的形式基本上都是由電線、聯(lián)接插件和包裹膠帶組成，這樣既確保電信號的傳輸，又保證了連接電路的可靠性，符合電子電氣部件額定電流的相關(guān)規(guī)定，防止對周圍電路的電磁干擾，避免了電器短路情況的發(fā)生。汽車電路是維修人員的弱項，判斷不出故障點，又或造成短路車自燃、斷路車不啟動等問題，大量更換配件，浪費時間和金錢?？梢?，學(xué)習(xí)汽車線束與布線系統(tǒng)對理解汽車電子控制系統(tǒng)尤為重要。

以汽車燈光照明系統(tǒng)為典型的汽車電路案例是學(xué)生學(xué)習(xí)汽車電路的興趣點。隨著汽車上電氣的日益增多，汽車電路也日益復(fù)雜，汽車電路圖的表達方法也在發(fā)生變化，主要有以下四種：線路圖（接線圖）、電路原理圖、布線圖、線束圖。目前，學(xué)生在學(xué)習(xí)燈光系統(tǒng)電路時接觸最多的電路原理圖，其次是在燈光實驗時接觸的接線圖。而對于在汽車上能夠?qū)嶋H接觸到的汽車布線圖則很少能看到，甚至看不到實車的線路，更不要說拆解線束以及對真實線束電路的檢修了。為此，除非拆卸車身否則無法看到具體線路情況，然而對整車拆卸又不現(xiàn)實。

1 整體設(shè)計方案

本實驗臺的開發(fā)、設(shè)計與制作基于實車的燈光線路，是集燈光演示、燈光布線、線路再現(xiàn)、故障設(shè)置與檢修等多功能為一體，其整體功能如圖1。基于遠程控制模塊，完成無線智能化故障設(shè)置，通過故障設(shè)置檢測箱設(shè)定故障，并利用檢測端子來測量與檢修故障。

2 硬件部分

在實際車身上，內(nèi)部線束是看不到的。就像人身體中的毛細血管，實際復(fù)雜存在著卻表面上看不到。因此，再現(xiàn)線束布線位置，只有對車身進行拆解，將線束展現(xiàn)出來。目前國內(nèi)暫無全車線束拆解的實驗臺，只有針對部分車體如車門結(jié)構(gòu)與線束的解剖。實驗臺以燈光系統(tǒng)布線為例，將典型的汽車電路線束拆解出來，保證了教學(xué)與實際的一致性，實際線束位置一目了然。對于實車線束來說，線束與車身是關(guān)鍵點。需從全車線束中摘出燈光線束；而對于車身部分來說，模型固然成本不高，但無法反映出真實布線情況，因此必須采用實車車身。

實驗臺主要硬件組成為別克君威車體、智能化遠程控制模塊、故障設(shè)置檢測箱、外接電源等，采用別克君威原車電路，保持原車全車電路的使用性能及控制方法，加裝智能化故障設(shè)置及排除系統(tǒng)，可以直觀的反映全車電路的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，有助于全車電路的實驗和學(xué)習(xí)。

3 軟件部分

篇10

中圖分類號：TS264.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）01-0140-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.01.036

Study on the Remote Monitoring of the Control System of

the Closed-type Solid Vinegar Process

WANG Dan-hong1，SHI Zhi-xing1，SUN Jian-feng1，CAO Bao-zhong2

（1.College of Information Science and Technology，Agricultural University of Hebei Province， Baoding 071000，Hebei，China；

2.Hebei Baoding Huaimao Co. Ltd， Baoding 071000，Hebei，China）

Abstract：The design of remote detection technology applied to the closed type solid state system of vinegar control system，realized the emote detection and information management of real time information for multiple sets of equipment in the main monitoring room. For the information management of multiple sets of different devices， the STR-32 wireless module used to and formulate the packet communication protocol to realize multi machine communication in sudden alarm. A unified communication protocol formulated for the discrepancy in communication content of different stages of fermentation. The receiving scheme of the complete information about the PC machine intermittent power supply designed for the product quality traceability. In order to detect the wireless communication performance of the system， test the maximum transmission distance， accuracy， performance through the wall respectively under the open environment and dense building environment And analysis of the main reasons about lost code， garbled， determine the corresponding solution.

Key words：solid vinegar process；wireless transmission；communication protocol；product traceability；multi machine communication

遠程監(jiān)測能有效地實現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)過程的集中控制與管理，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)過程中的每個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，保證工業(yè)自動化的正常運行[1]。工業(yè)生產(chǎn)中的遠程監(jiān)測一般采用基于計算機結(jié)合傳感器的檢測和控制技術(shù)來實現(xiàn)，以此來減少人力投入并提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[2]。除了現(xiàn)場檢測控制方式以外，遠程監(jiān)測控制逐漸隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展成熟起來，遠程數(shù)據(jù)傳輸避免了工人到現(xiàn)場對每個設(shè)浣行挨個排查，增加了安全性、提高了生產(chǎn)效率[3]。

現(xiàn)代化工業(yè)檢測控制中遠程監(jiān)測的有線方式漸漸被無線所代替，無線傳輸無需架設(shè)電線，省去了施工的麻煩，相比鋪設(shè)的線纜容易受到頻繁的觸碰損壞，無線網(wǎng)絡(luò)保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性并且無線傳輸具有比有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆秶鼜V的開放空間[4]。

本研究針對發(fā)酵食品生產(chǎn)行業(yè)設(shè)備眾多、場地分散、現(xiàn)場巡視困難等現(xiàn)狀，結(jié)合封閉式制醋工藝控制系統(tǒng)的研究，提出了將遠程監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于封閉式固態(tài)制醋設(shè)備，主要實現(xiàn)上位機對多套設(shè)備控制參數(shù)的實時遠程監(jiān)測和信息管理，同時為了便于對每個批次產(chǎn)品質(zhì)量的控制因素進行回溯，設(shè)計實現(xiàn)了上位機完整信息的接收方案。本設(shè)計的實施，有效提高了檢測管理效率，保證了發(fā)酵參數(shù)控制的穩(wěn)定性和精度，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。

1 系統(tǒng)框架

本系統(tǒng)整體框架如圖1所示。以安裝于監(jiān)控室的PC機為上位機，通過無線通信連接多臺安裝于生產(chǎn)現(xiàn)場的下位機。每臺下位機控制一套設(shè)備的自動化生產(chǎn)，并將采集到的實時信息通過無線模塊傳輸給上位機。上位機將接收到的各臺下位機的信息分別進行存儲和顯示。

遠程信息檢測的實現(xiàn)。采用無線芯片STR-32進行上下位機的信息傳輸，使用其提供的RS232接口，選取0信道通信，配置獨立開關(guān)電源為其供電。為了適應(yīng)筆記本電腦無串口的特殊性，特將STR-32與PC機的連接由串口轉(zhuǎn)換為USB接口。幀格式為1位起始位，1位停止位，8位數(shù)據(jù)位，并將波特率設(shè)置為9 600 b/s[5，6]。

對于封閉制醋工藝來說，下位機具有定時檢測和自動控制功能。主要檢測內(nèi)容為發(fā)酵罐中的空氣氧含量、發(fā)酵罐內(nèi)空氣溫度、發(fā)酵罐內(nèi)加水量及各階段出醋量。根據(jù)檢測值和工藝要求控制相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)啟停以下設(shè)備：發(fā)酵罐旋轉(zhuǎn)電機、加氧風(fēng)機、外層加水降溫電磁閥、外層加汽升溫電磁閥以及出醋電磁閥等。下位機自帶LCD顯示器，可以在現(xiàn)場查看工藝進度以及實時參數(shù)，同時根據(jù)上位機需求將相應(yīng)信息由無線模塊傳輸給上位機。

2 無線通信的設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)格式

封閉制醋工藝過程可分位五個階段，每個階段檢測控制內(nèi)容不同，因此每個階段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大小不同，最少為2個字節(jié)，最多為6個字節(jié)，詳見表1。

為此便于通信管理，規(guī)定在數(shù)據(jù)傳輸過程中統(tǒng)一設(shè)定傳輸10個字節(jié)，內(nèi)容不夠統(tǒng)一補0。同時為了便于上位機區(qū)分不同工藝階段，把第一字節(jié)規(guī)定為階段編碼，1為加水、2為發(fā)酵、3為出醋階段的淋醋環(huán)節(jié)、4為出醋階段的浸泡環(huán)節(jié)、5為出醋階段的出醋環(huán)節(jié)，其他每項顯示信息占一個字節(jié)。發(fā)酵階段通信內(nèi)容及提取顯示的信息包括：發(fā)酵階段有效信息，階段編碼1個字節(jié)，天數(shù)、小時、分鐘、溫度、氧含量以及6個設(shè)備各1字節(jié)，共7個字節(jié)；無線收發(fā)的數(shù)據(jù)，0x02、0x0A、0x11、0x07、0x1E、0x13、0x00、0x00、0x00、0x00；上位機提取顯示內(nèi)容，處于發(fā)酵階段，已發(fā)酵10 d 17 h 7 min，溫度30 ℃，含氧量19%，設(shè)備全部關(guān)閉。

2.2 多機通信方案

實際生產(chǎn)中工廠有很多套設(shè)備需要控制和檢測，為此系統(tǒng)采用主從式多機通信方式。

2.2.1 正常控制數(shù)據(jù)的傳輸 正常情況下采用單片機自帶多機通信功能，通信的協(xié)調(diào)完全由上位機控制，主上位機對下位機采用帶地址碼的數(shù)據(jù)幀發(fā)送數(shù)據(jù)，全部都接收，并將接收到的數(shù)據(jù)幀格式與規(guī)定格式相比較，一致則予以顯示。主機每隔10 min，依次呼叫輪詢各下位機，被叫到的下位機上傳信息。按照上位機同時管理10套設(shè)備（10個下位機）分析，每臺下位機每次傳輸?shù)膬?nèi)容為10個字節(jié)，加上呼叫的時間，每下位機占用20 ms，10個下位機共需0.2 s。

2.2.2 完整工藝數(shù)據(jù)的接收 根據(jù)實際調(diào)查釀制產(chǎn)品總控室工作人員不會24 h實時監(jiān)測，工作人員為實現(xiàn)完整工藝數(shù)據(jù)的存儲及對產(chǎn)品質(zhì)量的溯源，需要接收完整的檢測信息。設(shè)備實時信息經(jīng)無線模塊發(fā)送由上位機無線模塊接收，之后由串口傳輸給上位機予以顯示。若上位機關(guān)閉時，對于下位機傳輸?shù)男畔o法予以接收，導(dǎo)致上位機無法接收到完整信息。為實現(xiàn)上位機接收到連續(xù)性完整信息，一般采取令PC機24 h處于開機狀態(tài)。但此種方案的耗電量比較大，浪費資源，不能解決斷電情況下完整信息的接收問題。

為實現(xiàn)PC機間歇性通電情況下工藝數(shù)據(jù)的完整性，沒電情況下即將PC機關(guān)閉時下位機未發(fā)的信息予以存儲，PC機開機后發(fā)送。根據(jù)實際需求設(shè)定下位機信息采集及傳輸為每10 min一次，每次傳輸內(nèi)容為10個字節(jié)。根據(jù)現(xiàn)實中工人上下班、停斷電及PC機出現(xiàn)故障的情況可知，PC機持續(xù)關(guān)閉時間最長可能為24 h，由此下位機未發(fā)送的數(shù)據(jù)存儲量為1.5 KB左右。根據(jù)單片機的內(nèi)存容量，采用SRAM進行單片機內(nèi)存拓展。STR-32波特率為 9 600 b/s，可知其每秒傳輸1.2 KB，對積累信息最多2 s即可完成傳輸，不會產(chǎn)生信息積壓現(xiàn)象。正常情況下，下位機接收到上位機邀約信息后，開始發(fā)送指針上次停留處信息，在信息傳輸中設(shè)定指針在傳輸完一條信息之后等待上位機應(yīng)答，接收到應(yīng)答后指針指向下一條信息并進行傳輸，無應(yīng)答則指針不移動，單片機不進行下一條傳輸并將傳感器采集到的實時信息予以存儲，傳輸完畢后發(fā)送結(jié)束指示，上位機接收后依次呼叫輪詢其他下位機。此方案可以減少工人工作時間，實現(xiàn)間歇性斷電情況下信息的完整接收，節(jié)約生產(chǎn)成本。

2.2.3 下位機控制異常的報警信息傳輸 當(dāng)控制參數(shù)異常、設(shè)備不受控等情況發(fā)生時，下位機本身具有聲光報警功能，提示現(xiàn)場操作人員進行處理。為了使主控室獲得報警信息，設(shè)計了分時處理方案解決一般單片機主、從式多機通信不能實現(xiàn)從機的主動詢問的問題。

時分多址通信：上位機的信息顯示頻率10 min一次，把10 min分割成兩段，前2 s為上位機主動發(fā)送呼叫查詢指令時間，所有從站皆可收到，其余時間上位機處于接收信息和下位機詢應(yīng)答狀態(tài)，從站根據(jù)傳過來的數(shù)據(jù)或命令進行響應(yīng)，將響應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送回去并保證在任何一個瞬間，通信網(wǎng)中只有一個電臺處于發(fā)送狀態(tài)，以免相互干擾。設(shè)計中從站數(shù)目為10臺，每個從站分得2 s發(fā)送時間，發(fā)送時間不可超出，未發(fā)送完畢存儲下次發(fā)送，正常情況從站發(fā)送信息量10字節(jié)10 ms就可傳輸完畢，即使是上位機初次通電情況下亦可以傳輸完畢。若出現(xiàn)警報情況，最遲18 s可以實現(xiàn)向上位機的報告，報警功能可以很好地實現(xiàn)。設(shè)計的可拓展性非常大，即使工廠有100臺設(shè)備一樣可以采用。上位機可以分別在各時間段中接收到各從站的信號而不混擾。針對上下位機時間基準(zhǔn)可能存在不一致的問題，設(shè)計上位機在每次對下位機發(fā)送請求，發(fā)送當(dāng)前信息的指令時設(shè)定時間為10 min定時開始，所有下位接收到指令之后自動計時按序發(fā)送。

3 通信檢測及問題解決

為檢測此無線通信設(shè)計的性能，特在噪音較小、場地空曠的操場與建筑物密集、噪音大的的實驗室選取不同通信距離進行通信性能檢測。

3.1 通信性能測試

試驗結(jié)果表明，在室外空曠地域傳輸距離500 m之內(nèi)，性能誤碼率完全可以滿足工業(yè)需求。在滿是電子設(shè)備的同一實驗室內(nèi)部傳輸10 m之內(nèi)誤碼率非常低，電磁干擾影響不大，突然增加開啟中的電子設(shè)備對傳輸無影響。但在測試中，此設(shè)計需跨墻體進行傳輸時會出現(xiàn)亂碼，收發(fā)碼數(shù)不一致，間隔頻率隨傳輸時間增大，每次持續(xù)約1 s，墻體的折射對其影響非常大。測試結(jié)果如表2所示。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸中的問題分析

數(shù)據(jù)在傳輸過程中，由于外界噪聲的干擾，接收方會突然收到亂碼，影響正在傳輸?shù)男畔⒌慕邮?，致使收發(fā)碼數(shù)不一致，出現(xiàn)大量亂碼突顯現(xiàn)象。無線通信的距離有一定的限制，周圍環(huán)境對于無線信號也有一定影響，距離主站比較遠并且中間相隔眾多墻體時子站對主站下發(fā)的報文有可能接受不到。周圍機器噪聲過大會造成電磁波干擾產(chǎn)生信息不準(zhǔn)確?？鐗w傳輸時，由于墻體折射的影響會明顯影響傳輸質(zhì)量。

3.3 實際操作中的解決方案

根據(jù)協(xié)議，對接收到的數(shù)據(jù)比較起始和結(jié)束字符，如若一樣則表明數(shù)據(jù)在傳輸過程中沒有發(fā)生錯誤，并對數(shù)據(jù)保存、處理，否則丟棄這幀報文，不做處理[7]，并限制主站對接受信息的來源地址進行比較，非從站地址拒絕接收減少亂碼。

在項目實際操作中，根據(jù)地理位置和周圍環(huán)境的不同，在距離總站比較遠的子站與主站之間的一定距離位置再增加一個無線數(shù)據(jù)傳輸電臺、一個全向天線進行數(shù)據(jù)中繼，實現(xiàn)比較穩(wěn)定地通信。在需要跨越大量墻體進行傳輸時將無線天線置于室外減少跨越墻體數(shù)量。

4 小結(jié)

經(jīng)過實際項目檢驗，基于STR-32的PC機和多單片機組成的測控系統(tǒng)完成了對固態(tài)釀醋設(shè)備的控制與實時信息的無線數(shù)據(jù)傳輸。傳輸過程中數(shù)據(jù)丟失和誤碼率非常小，針對完整信息接收、突況等，多機通信報警的設(shè)計方案可以很好地解決。釀醋設(shè)備得到很好的控制，產(chǎn)品質(zhì)量問題的追溯得到解決。另外，對于檢測中出現(xiàn)的亂碼、跨墻體傳輸質(zhì)量下降的等問題給與了解決方案，檢測結(jié)果良好。設(shè)計具有很強實用性、通用性及可擴展性，可以實現(xiàn)對多種不同設(shè)備的同時管理。下一步可以完善的主要內(nèi)容是上位機對下位機的控制。

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