时间：2022-11-09 03:05:46
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关键词GPRS；热网监控系统；通讯终端；调度中心
1引言
我国北方地区冬季供暖普遍采用集中供热方式。通常一个城市有几个区域供热网，一个区域供热网包含有几十个到上百个换热站。为了使热网尽可能地在最佳工况下稳定运行，热网监控系统需要将各换热站的运行数据传送给调度中心，以便调度人员随时了解各换热站的工作状况和有关信息，实现全网的热能统一调配。
热网的特点是点多面广，距离较远，现场情况千差万别。因此，我国多数城市的热网监控系统都没有专门铺设通信线路，而是采用数传电台或电话线拨号上网【1-3】。采用数传电台作通信设备，需要向无线电管委会申请专用频点，易受风雨雷电的影响，需要人工巡查维护，并且由于体积大和发射功率大，易对仪表运行造成干扰。利用电话线拨号上网方式，虽然安装费用低，但运行期间电话费很高，速度不稳定，也无法很好的满足系统需要。
针对上述两种通信方式存在的不足，本文采用GPRS无线通信方式予以解决。GPRS是在现有GSM系统上发展的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务【4】。现有的基站子系统(BSS)可以提供全面的GPRS覆盖。GPRS网络具有如下特点【5】：永远在线、按流量计费、高速传输、组网简单灵活、维护便捷、使用安全。因此，使用GPRS构建热网监控系统，可以充分弥补现有通信方式的不足。
2系统结构与总体方案设计
热网监控系统由换热站现场测控设备、GPRS通讯终端和调度中心组成。系统的拓扑结构如图1所示。
图1热网监控系统总体结构图
监控系统的工作过程一般分为以下几个步骤：
(1)现场测控设备实时采集热网运行数据，对数据进行处理、分析，根据分析结果对换热站设备的运行状态进行调节；
(2)响应GPRS通讯终端的数据发送请求，将采集处理后的数据上传给通讯终端。通讯终端将数据打成IP包，通过GPRS网络，经Internet发送至调度中心；
(3)调度中心软件将IP包解包，还原数据，并根据热网总体运行情况实现远程监控。
本文主要设计通讯终端和调度中心两部分。设计的主要内容包括终端硬件电路设计、TCP/IP协议处理、终端与调度中心的互联、调度中心的网络接入与功能实现等。
3GPRS通讯终端设计
3.1硬件电路设计
通讯终端的硬件结构如图2所示，其中最主要的是微处理器和GPRS模块。本设计采用PhilipsLPC2106作为微处理器，它是一个支持实时仿真和跟踪的ARM7TDMI-SCPU。考虑到其内部已带有一个64KB的SRAM和一个128KB的高速Flash，因此无需外扩存储器。
GPRS模块选用SiemensMC39i，可工作于EGSM900和GSM1800两种模式，支持语音、短消息、数据业务和传真等。模块内集成天线、RF和基带处理器等，支持标准RS-232接口，外接SIM卡。它支持AT指令集，与微处理器的接口比较简单。
图2通讯终端硬件结构图
本系统扩展了RS232和RS485通讯接口，采用LPC2106的UART0口来实现。RS232接口用于终端与PC机进行通讯，主要用于系统调试；RS485接口用于终端与用户设备之间的数据通讯。整个系统的输入电压为高质量的5V直流稳压电源，共需要4种电压。CPU内核电压为1.8V，I/O口电压为3.3V；MC39i电压范围是3.3～4.8V，取4.3V供电；其余部分5V供电。
3.2终端软件设计
终端软件设计采用在嵌入式实时操作系统下编程的方法，软件结构主要包括以下几个功能模块：终端初始化模块、GPRS通信初始化模块、TCP/IP协议处理模块和应用程序模块等。
为了节省费用，通信终端采用了动态IP地址分配方式，即终端每次上电后GPRS网络为其分配动态IP地址和端口号，终端将此动态IP地址和端口号发给调度中心，以便于调度中心访问。终端需要定时向调度中心注册，以维持先前动态分配的IP地址和端口号。
终端上电或复位后，首先等待参数配置命令，如果收到配置命令，则进入配置状态；否则，读取片内用户Flash中保存的配置信息。接着通过串口向GPRS无线模块发送相应的AT指令，GPRS终端开始进行拨号和PPP协商过程。当PPP协商成功，无线模块登录网络成功后，系统通过加载PPP/TCP/UDP/IP等协议，同中心建立起Socket连接，数据的双向传输通道建立，系统进入发送接收用户数据、监测上报故障和定时向中心注册的循环状态。
4调度中心设计
调度中心的主要功能是：接收各换热站通讯终端发来的数据，并对数据进行分析处理；保存各终端的动态IP地址，监视各终端的状态；维护热网数据库，提供用户数据查询、打印报表；实现调度与远程控制等。
这些主要功能由软件实现，使用了VB6.0进行开发。软件设计主要包括6个相对独立的功能模块：实时监测模块、数据分析模块、数据库管理模块、远程控制模块、参数设置模块、换热站自动上传报警信号处理模块，如图4所示。
调度中心有以下几种组网方式：光纤专线方式；ADSL方式，中心需要申请一个固定的IP地址，或使用动态IP地址+域名；GPRSMODEM方式，使用SIM卡绑定固定IP地址的方式。本系统采用ADSL+固定IP地址的接入方式。在对GPRS通讯终端进行配置时，写入这个固定的IP地址，这样终端一开机就能自动与调度中心进行通信。调度中心数据收发的流程如图5所示。
图4调度中心软件功能
图5调度中心数据收发流程图
5结束语
城市集中供热行业中，利用计算机技术监控热网的运行可实现能源的充分利用，减小环境污染。同数传电台相比，利用GPRS网络传输数据可靠性高，在建设成本和维护成本上都有很大的优势，对于供热企业提高工作效率和生产管理水平、保证供热质量和热网的安全稳定运行具有重大的现实意义和广泛的应用价值。随着GPRS网络的完善和费用的进一步降低，基于GPRS网络的热网远程监控系统将得到更广泛的应用。
参考文献
[1]丁艳华.热网远程监控系统的设计与实现[J].城市公共事业，2005，19卷2期：34～37
[2]林艳，杨建华等.集中供热监控系统的设计[J].控制工程，2003，10卷6刊：539～541
[3]董志国.集中供热管网的监控系统[J].煤气与热力，2005，25卷10期：19～21
1.1RS-485总线RS-485是串行数据接口标准，1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。杨卫中等（2006）[1]开发了基于现场总线的分布式温室自动控制系统，系统硬件由上位机、智能控制器和智能节点3层组成，采用RS-485总线作为层间通信网络。曹洪太等（2006）[2]提出了一种针对温室环境监测的基于WEB的数据采集和信息系统设计方案，从软、硬件的角度介绍了系统的实现方法。硬件系统通过RS-485总线与数字传感器连接，并与具有联网功能的监控计算机构成温室现场监控系统。韩慧（2012）[3]设计了一套能实时控制温室内温度、湿度以及CO2浓度等多参数的温室环境监测系统，由一台PC机与多个下位机组成主从式分布结构，采用RS-485总线通信网络进行数据传输，可实时采集各环境参数值进而进行远程控制。杨靖等（2013）[4]设计了一种基于RS-485总线和短距离无线通信方式相结合的温室环境监控系统；在每个温室内，由无线传感器网络构成一个测量单元（网关节点），各测量单位通过485总线与计算机连接。RS-485接口具有良好的抗干扰性，按其接口组成的半双工网络一般只需二根连线，长的传输距离和多站能力等优点使其成为首选的串行接口，但是RS-485总线的主从和半双工的工作方式难以实现各节点之间的数据交换，且存在效率低、实时性差等问题。
1.2CAN总线CAN总线（ControllerAreaNetwork）即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。胡真明等（2007）[5]设计了基于CAN总线的温室环境单片机测控系统，系统主要由上位机、CAN现场总线、智能测控节点组成，考虑到一般是几栋温室连成一片以及在大型温室里通常都有若干个测控点，基于CAN总线的优越特性、可以将若干个温室的测控点和具有CAN接口的PC机监控站通过CAN总线连在一起。张颖超等（2009）[6]利用CAN总线的特点和性能优势，提出基于CAN总线的温室监测系统的实施方案，采用主从方式，通过CAN总线将每一个独立的监测节点连接起来，实时采集数据传送到上位PC机进行处理；同时自定义了CAN总线通信协议，并给出数据通信流程。为了提高温室控制系统的效率、性能和智能化水平，李晓静等（2010）[7]基于CAN总线，设计了一种结构简单、实用性、可靠性相对较好的温室群控系统设计方案。张丽红等（2011）[8]基于CAN总线设计了温室节水灌溉控制系统，系统能够实现连栋温室内多小区的灌溉自动控制，可集中管理，也可独立控制。相对于RS-485总线，基于CAN总线的分布式控制系统具有以下优势：①工作于多主方式，无主从之分，数据通信实时性强；②节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，总线上其他节点的操作不受影响；③通信直接传输距离可达10km/5kbps，挂接设备数达110个；④报文为短帧格式，并具有硬件CRC校验，传输时间短，出错率极低。
2无线通信方式
与有线方式相比，无线通信网络是一种以数据为中心的自组织无线网络，具有可快速临时组网、拓扑结构可动态变化、抗毁性强、无需架设网络基础设施等优点。常用的无线通信方式有ZigBee、蓝牙、WIFI以及GSM/GPRS技术等。
2.1ZigBee技术ZigBee这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线网络技术，工作在2.4GHz的ISM频段上，符合802.15.4标准，主要用于近距离无线连接。运用这种技术将温室监测系统中的各种电子设备组成一个无线传感器网络，从而方便快捷地对温室环境参数自动监测，这将是温室环境控制的又一突破，具有重大意义。Zhou等（2007）[9]基于ZigBee技术，设计了一个温室监控系统，温室内传感器使用星形拓扑结构，而温室与管理系统之间使用网络拓扑结构。针对温室布线复杂、扩展性差、维护困难等缺点，江儒秀等（2008）[10]提出基于ZigBee无线通信技术的温室环境群控的解决方案，采用JN5121-DKl03模块设计了基于ZigBee树型网络拓扑结构的分布式温室群控系统，并介绍了整个系统的设计方法。Hwang等（2010）[11]利用无线传感器网络组建立了三层温室红辣椒管理系统，传感器、监控相机等数据采集为物理层，传感器管理、数据库服务等为中间层，WEB应用、PDA应用等为应用层。传感器包含环境传感器和生长传感器，环境传感器用于采集植物生长的环境信息，如照度、温度、湿度、风向、风速、CO2浓度、营养液EC、pH等；生长传感器用于测量叶温、茎秆直径、植株高度、体积等的变化。Park等（2011）[12]开发了基于ZigBee的温室测控系统，采集的环境参数包括作物叶片温湿度、环境温湿度和露点测控系统，所有测量数据存储于数据库服务器，并为远程用户提供查询服务。Fukatsu等（2011）[13]采用智能体（Agent）技术实现无线网络节点与Internet的连接，并开发了基于WEB的农田信息监控管理系统。陈勇等（2012）[14]提出了一种基于物联网的农业灌溉监控系统，采用ZigBee无线通信技术实现对地表下植物根部深度土壤含水率进行立体监测。应用ZigBee技术，可以通过无线传输方式实现每个节点温室环境控制器与管控计算机的组网和灵活的网络数据传输，提高了温室群控系统的可靠性和灵活性，并大幅度降低了成本。
2.2蓝牙通信技术蓝牙（Bluetooth）技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，使各种设备在无线连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段，而且不容易受到外界干扰源的影响。杜辉等（2005）[15]将蓝牙无线通信技术和现场总线技术相结合用于温室群控，环境传感器与温室现场控制器之间通信采用蓝牙技术，而温室现场控制器与中央监控计算机的通信使用CAN总线的方式，以提高系统的可靠性、抗干扰性以及灵活性；并以蓝牙芯片EricssonROK101007和CAN总线为例，阐述了基于蓝牙技术的分布式温室气候监控系统的硬件与软件设计方法。Kim等（2008）[16]利用无线传感器技术设计了一个定点精准线性移动灌溉系统，该系统采用蓝牙技术实现无线传感器网络与基站的通信,并利用GPS技术定位灌溉点。黄晓鹏等（2008）[17]设计一种基于DSP和蓝牙无线传输技术的分布式沼气加热温室控制系统，环境传感器与现场控制器的通信采用了蓝牙技术，采用的DSP处理芯片具有CAN总线功能，克服了温室内部管道和线缆布置复杂以及线缆容易老化、损坏的缺点。贾海政等（2009）[18]基于蓝牙技术设计了一套温室温度自动检控系统，测温点与执行机构(加热器、通风窗)实现无线连接，系统根据作物不同时期对温度的需求，将温度控制在适合作物生长的最适宜温度区，使作物快速、高效生长，提高经济效益。
2.3无线WIFI技术/无线局域网WLANWIFI（WirelessFidelity）网络,符合IEEE/802.11b协议，是由AP（AccessPoint）和无线网卡组成的无线网络，组网方式较为简单，主要优点是无线接入、高速传输以及传输距离远。为管理一组温室，Serodio等（2001）[19]开发了一个分布式数据采集和控制系统，并将多种技术用于数据通信。在每个温室内，底层传感器与控制器的连接采用频率为433.92MHz的无线局域网（wirelesslocalareanetwork,WLAN）。Mizunuma等（2003）[20]开发了一个可以在大田和温室使用的基于WLAN技术的作物生长监测系统，并实现了远程控制，他们认为远程控制策略可以极大提高产量和降低劳动量。马增炜等（2011）[21]设计了一套以集成了WIFI功能和ARM内核的智能温室环境控制系统，实现了通过无线网络对智能温室内温湿度、光照和CO2浓度的采集、汇总、显示和记录。Otoniel等（2012）[22]提出了一种自动监测系统,基于一个低成本WIFI技术的图像传感器，周期性的捕捉和发送农田作物的病虫害信息到远程控制站。温室监控系统充分利用现有普及的WIFI网络资源，有效地提高了无线网络的通信距离和覆盖面积，具有成本低、普及性好、兼容性强、传输带宽、传输速度快、标准化等优点。
2.4GPRS/GSM通信技术GPRS（GeneralPacketRadioService,通用分组无线服务）是一种分组数据承载业务，具有实时在线、按量计费、快捷登录、高速传输、无距离限制等优点，广泛应用在手持式仪器设备、农业物联网等领域。Mancuso等（2006）[23]在一个番茄温室中设计了一个监控系统，采用无线传感器网络对空气温度、相对湿度、土壤温度等进行测量；并开发了一个基于WEB技术的植物监控应用。当测量快速变化时，报警信息就会通过短消息服务（SMS）或GPRS方式发送到温室管理者手机中。孙忠富等（2006）[24]针对农业对象具有的多样性、多变性、以及偏僻分散等特点，提出了一种基于GPRS和WEB技术的远程数据采集和信息系统方案，将485总线与数字传感器连接，并与监控计算机构成温室现场监控系统，利用GPRS无线通信技术建立现场监控系统与互联网的连接，将实时采集信息发送到WEB数据服务器。李莉等（2009）[25]设计一种结合嵌入式技术、无线传感器网络技术的温室环境信息采集与监测的系统，系统控制终端基于ARM9和嵌入式Linux操作系统进行设计，用于温室环境数据的接收、实时显示和存储，通过GPRS方式实现与远程管理中心的通信。张西良等（2010）[26]构建了三层次无线传感器网络系统，将短距离无线传感器网络通信技术与远程GSM网络技术相结合,以实现无线传感器节点和远程管理计算机之间信息高效无线传输。Antonio等（2011）[27]提出了一个基于无线传感器网络技术的农田信息的数据采集系统，该检测系统由GPRS网络与集成检测电路构成，通过传感器和GPRS通信模块实现数据采集和传输，满足了作物信息实时获取的要求。GPRS通信方式适合远距离并且不具备有线网络的情况下的数据传输，采用包交换的优点是在有数据需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的数据量计价，这对用户来说是比较合理的计费方式。
3常用通信技术比较
上述6种作为温室监控系统常用的通信方式各有特点，在不同的应用场景下可以发挥各自优势，扬长避短，也可以将这6种通信方式进行组合，达到高效、远程传输的目的。常见的是适合近距离的通信方式和远距离传输的GSM/GPRS结合，刘士敏等（2013）[28]设计了针对温室大棚中温湿度、CO2浓度、光照强度和土壤温度等参数的无线实时监控系统，采用WIFI技术的无线传感器网络对环境参数进行采集，当超过预先设定的阈值时，可以通过蜂鸣器报警和GSM短信息报警。李颖慧等（2013）[29]设计了基于ZigBee的营养液电导率实时测量自组织网络，同时系统集成了GPRS模块，实现了营养液电导率与温度信息的远程传输与监控等功能。有线通信具有高可靠性、速度快、稳定等优点，但布线繁琐、成本较高。无线通信方式具有设备移动性好、不需或只需少量布线的优点，但存在易受环境影响和延迟较大的不足。从发展角度而言，WIFI网络因具有带宽较宽、传输速度快、兼容能力强、抗干扰能力强等优点[30]，将会成为设施农业温室监控系统重要的信息传输方式，也将是温室信息传输技术的重要研究方向。
4结语
关键词：监控网络技术创新趋势
一、概述
随着中国的改革开放，在这十几年中，全国大中型城市的高层建筑、公共场所、地下建筑、现代化厂区等得到了高速发展。这些建筑根据消防规范都安装了独立的火灾报警系统。这些系统在防火救灾中起到了关键的作用，为保护人民的生命和财产作出了贡献。但在实际操作中，由于火警信息需经过保安值班人员的处理，人为的因素起到了关键的作用。如近期上海地区闵行一仓库，由于个人的处理不当，延误了救火时间，酿成了大火，造成了重大经济损失。同时由于消防设施的日常维护和保养的要求较高，需常备不懈。平时的消防检查与监督由防火监督部门逐个建筑进行查访，效率较低，而且需大量的人力和时间，故难免有疏漏处。在城市规模不断发展的今天，世界上很多国家的大城市都对火灾自动报警设施采取网络联网管理，通过多媒体管理微机，利用公共电话网及时了解各防火单位火灾自动报警系统运行状态、人员值班情况，发现报警设备的故障信息和火警预报。这样大大加强了对各建筑内消防设施管理和监督，有利于消防部门和消防队伍及时作出判断。在最短时间内解决出现的问题。
二、功能特点
火灾自动报警监控网络系统由下述几部分组成：网络监控器(包括公共电话网)、报警管理处、巡检维护中心和语音数字联网报警器等设施。
2．1网络监控器
通过各种接口与各建筑设施的火灾自动报警系统相连，获得火警和各类故障信息，利用公共电话网向中心实时传送。
主要功能如下：
(1)实时传送联网用户火灾自动报警系统的运行状态信息。如自动、手动火警信息，具体到每个信号点(如每个探测器、联动控制的点等)。
(2)随时记录、储存火灾自动报警系统的各类事件，如开机、关机、探测器故障、主备电源故障、火警等。
可设定随时或定时将设备运行信息传送巡检维护中心。
记录值班人员上岗、换岗和巡检中心的值班查询。
(3)现场语音提示“电话线故障”、“通讯故障”、“查询值班”和各种“火警信息”等。
(4)手动紧急报警、自动火警人工确认功能。
(5)报警优先功能。
(6)自身故障检测及传送。
(7)主备电自动切换、充放电保护。
(8)屏幕汉字液晶显示各种信息，具有查询打印功能。
2．2报警管理中心
报警管理中心设在消防队伍指挥部和防火监督部门，负责联网用户火警信号的接警、调度、指挥，及时发现火灾报警系统出现的故障和值班工作中存在的问题，下达隐患通知书和限期整改通知书。
主要功能如下：
(1)实时接收联网单位、网络监控器或语音数字联网报警器传来的自动火警、手动火警信息。
(2)矢量化电子地图，可以任意缩放，为指挥、调度提供辅助决策。
(3)双屏显示报警用户的详细文字信息(包括单位名称、地址，报警点所在楼层号、房间号及该单位相关人员的联系方式等)和地理信息(包括市区图、消防水源分布、消防设施配置、楼层平面图及报警点的具置)。
(4)为119调度指挥中心提供调度指挥依据。
(5)对各类火警事件按年、月、日进行分类统计、分析，为上级和有关部门提供各种统计报表，用以指导火灾报警系统的科学管理。
(6)数字录音放音功能。
(7)提供联网单位灭火作战预案。
(8)语音提示各类火警信息。
根据巡检维护中心提供的统计数据对联网用户的下述情况有告警提示功能：
火灾报警设备不能正常开通运行；
故障率、误报率高，不能按期整改；
经常漏岗、无人值班、破坏监控系统；
未按月、季、年进行设备维护。
2．3巡检维护中心
巡检维护中心一般由消防工程公司承担，主要负责对联网用户的网络监控器、火灾自动报警系统定时进行巡检，对出现的故障及时予以排除，保证网络监控器和火灾自动报警系统的正常运行。
主要功能如下：
(1)定时／随时接收网络监控器和语音数字联网报警器的巡检报名信息，每天定时打印联网监控器和语音数字联网报警器的报名情况。
(2)联网用户的网络监控器和语音数字联网报警器运行状态检测，并记录、存储联网用户各类故障发生的日期和时间。
(3)联网用户基本统计。
(4)定时／随时接收联网单位火灾自动报警系统的运行情况。
检测联网单位以下项目：
火灾自动报警系统(包括联动设备)的开机、关机；
火灾自动报警系统(或联动设备)是否正常运行；
是否有人正常值班；
故障是否排除；
预警、火警信息：
新验收单位连续一周监测：
对各类事件进行分类统计、分析，生成各种统计报表。
对出现的故障及时组织人员，予以排除，保证设备的正常运行。
2．4语音数字联网报警
对规模小但又属重点场所，如小至宾馆、小商店、小饭店等，考虑到消防设备投资费用，可以安装
语音数字联网报警器等设备，既可以实现现场报警，又具有与中心联网的功能，且消防费用投入较小。
主要功能如下：
联网报警器对所接探测器进行智能化管理，设有各个独立可编程防区，可带多个感烟探测器或紧急报警按钮。
编程操作有语音提示，快捷准确。
电话线故障现场报警。
对自动报警可以经过人工确认后，再传至接警中心。
具有自检功能，自动区分火警及故障信号。
语音数字兼容的报警方式，报警优先功能。
主备电自动切换，有充放电保护。
三、技术关键及创新点
3．1技术关键
对火灾报警(联动)控制器的各种信息进行可靠处理。
实时线路故障、通讯故障、电源故障的声光、语音报警技术。
监测中心系统软件采用多线程技术，对通讯、打印及多媒体播放等进行可靠、实时处理。
对报警电话可靠处理的智能排队控制。
监测中心对数据可靠处理的数据库管理ODBC技术。
对防火探测器报警、故障信号的可靠处理。
3．2创新点
该系统采用先进的计算机网络通讯技术，对联网的火灾自动报警设备进行常年网络监控，可实时传送报警器运行信息，实现定时巡检和随时抽查，以及定时报名和实时报警等功能。
采用C3I技术即计算机、通信、控制及信息技术。
采用严格的通讯协议，并兼容多种通讯方式，可提供多种接口与各单位的火灾自动报警设备联接。
人工报警和自动报警同时兼顾。
实时语音报警及提示，同时采用数字录音，提高了录音质量和保存时间。
未安装火灾自动报警系统的用户可直接入网。
通信线路故障及通讯故障实时报警。
网络监控器汉字液晶显示各种信息，并打印相应信息。
将计算机辅助决策系统有机的纳入系统之中。
1.1水利自动化监控系统缺乏资金
由于我国水利建设资金来源于政府与国家的投资，虽然国家所下拨的建设资金足以实现水利工程的建设，但是在实际的水利工程建设中，部分水利工程建设管理人员为了获取高额利润，从国家下拨的资金中套取一部分，导致配套建设资金并没有足额到位。由于水利自动化监控一般是在工程建设的末期才进行，工程建设资金可能已经在前期的工程中消耗过多，造成在工程末期往往会因为资金不足而难以实现如期建设，其投入使用也延期，且质量方面并没有达到要求。此外，国家对水利建设中的自动化监控系统投资政策并没有落实到位，在没有政策作为依据的前提下难以将资金有效的应用在水利自动化监控系统建设中。
1.2系统建设质量难以控制
由于水利工程建设项目的质量受多方面因素的影响，工程质量与施工单位的施工技术、管理能力及监理单位的监理力度等方面有关。由于水利工程在很大程度上受施工人员的技术及施工单位人员流动性较强等因素的直接影响，导致有效的水利自动化监督控制工作难以开展，而施工单位缺乏能力较强的技术人员及监督管理人员，导致水利自动化监控系统建设的质量检测技术仍较为落后。水利自动化监督控制涉及到多方面的知识，要求技术人员必须具备工程管理、自动化管理以及自动化控制等综合性知识，然而这种综合性人才比较缺乏，导致水利自动化监控系统建设的质量难以得到有效保障，技术人员的缺乏在很大程度上制约着我国水利建设的发展。
2无线通信技术在水利自动化监控系统中的应用
在技术不断更新与发展的年代，无线通信技术也在不断发展，水利自动化监控系统在技术的支持下也迅速发展。目前我国无线通信技术正在不断发展与完善，实现了水利监控系统的智能化与自动化。无线通信技术在水利监控系统中的应用越来越广泛，在水利监控系统中，包括水利工控监控系统、水利水情自动化监测系统、水利综合监控系统，而这三大系统中又包括多个子系统，因此水利自动化监控系统具备明显的复杂性。
2.1在水利水情自动化监控系统中的应用
水利水情自动化监测系统将农村的雨水、水利情况等情况作为监测对象，因此监控系统建设一般设置在农村或者深山区。水利水情自动化监控系统包括雨水情自动化监测系统及农田水利自动化监测系统，这两个子系统之间既有联系也有一定的区别。前者主要是根据雨水量及雨水期等相关情况对汛期各时段的水位进行监督控制，从而为防汛工作提供重要的数据资料。雨水情自动化监测系统将监控的相关信息上传到上级防汛指挥部门，通过不同的网络间的数据交换系统。而水利水情自动化监测系统中的农田水利自动化监测系统的监测对象具体包括水流的地理位置、水流速度、风速、土壤的含水量、降水量等，这些监测对象所获取的数据具有一定的集中性与分散性，监控点之间的距离较短。由于农村的条件有限，系统规模一般较小，限制了水利水情自动化监控系统的发展，采用无线通信技术能有效地弥补落后地区系统监测数据量少的缺点，发挥无线通信技术的优势。由于建设条件有限，因此系统建设必须一次性完成，因此可以将无线局域网络通信技术与有线网络通信技术相结合，从而组建出数据通信网络，避免高额建设，减少了监控系统的建设费用。
2.2在水利工控自动化监控系统中的应用
在水利自动化监控系统中，水利工控自动化监控系统与企业的自动化监控系统具有一定的相似性。该系统主要是以实时监控视频的方式以实现对数据的有效监督与控制。由于系统建设的技术对系统数据的传输速度、安全性及信道有较高的要求，因此必须加强对系统的实时监测与控制，建立配电室和中央控制室，采用配置较高的工控机及高清摄像机进行视频监控。建立信息化网络平台是水利信息化建设的重要内容，目前我国部分水利工程的自动化监控系统已经建立了小型局域网络系统，局域网的设计与建设已经正式开展。
2.3在水利综合自动化监控系统中的应用
水利综合自动化监控系统主要是应用于大坝的监控，其中包括了河道综合治理与大中型水库的除险加固这两个方面。近年来，我国加强了对水利的综合治理力度，我国政府也在不断加大对水利综合治理的资金支持与技术支持。我国财政资金对水利监控系统建设的大力支持在很大程度上加强了对水库的建设，进一步加快了我国水利自动化监控系统建设的进度。由于河坝是防洪的关键地段，因此在进行水利工程建设时必须加大监管力度，相关技术人员通过不断总结以往经验，吸取教训。水利综合自动化监控系统的组网方式主要采用光缆作为主要的信道，接着再使用光电转换的形式。此种组网方式具有信道宽、防雷击等外部影响、网络速度快等优点，然而这些系统的施工所需成本较高，且难度较大，导致工程建设的后期维护费用较高，且支出费用超过了预算。在河道的综合性管理中，可以采用有线与无线相结合、局域与广域相融通的组网方式进行，在组网方式的选择方面，可以在每一个河坝的监控终端设置无线局域网络，并根据各个监督控制点来选择合适的组网方式，实现对监测数据的有效传输。可以采用直接铺设的方式布置光缆，能有效地减少雷击等外部影响，但这种方式容易导致土建设置被损害，且信道恢复慢，误码率较高。而采用无线局域网络与有线局域网的组网方式具有较大的优势，与其它组网方式相比，其无线局域网的结构比较简单，且安全性较高等，能有效的减少施工量，降低了系统维护率。无线通信技术在水利综合监控系统中的作用很明显，有利于数据的集中上传，实现其实时有效的监测职能。
3结束语
传统的电力监控系统所使用的是有线通信技术，虽然该技术性能更好，但是并不适合城市电力监控系统的建设。而且所需要花费的资金较高，在任何一段线路出现问题就会导致整个监控系统无法正常运转，那么在这种情况下就要发展无线通信技术。以往电力监控系统的通信主要分为三种，首先是利用电力线载波通信技术，其次就是利用电缆和光纤实施通信。最后就是利用大微波技术实现通信。但是这三种通信方式都有其缺陷，例如电力载波通信技术需要电网要达到35kv以上，但是在电力监控系统中主要是监控城市的用电情况，而城市的电网电压通常是10kv，所以电力载波技术室无法运用在电力监控系统中的，通常电力载波技术是运用在长途电力监控系统中，因为长途输电电网中的电压都超过了35kv。而通信电缆和通信光纤虽然通信质量较好，但是相应的其建设资金也较高，而且城市电网的建设速度较快，通信电缆和通信光纤无法及时加快建造步伐。另外还有不少城市为了保证城市形象就使得一些电力设施进行改造，即通信电网建设在地下，那么通信电缆和通信光纤也要随之改道，这样无形之中又增加了电力监控系统建设的成本。所以这种方法也没有得到较多的运用。大微波通信属于无线通信技术在电力监控系统中也得到了较多的运用，不过运用的范围有限，因为大微波技术受到微波传输特点的影响一般运用在长距离的输电线路监控系统中，并不适合城市的电力监控系统。城市电力监控系统的建设对于城市居民用电有很大的影响，但是电力监控系统中最重要的通信技术没有得到较好的解决。而无线通信技术则可以处理电力监控系统中的通信难题，无线通信技术不仅传输的速度较快，而且在数据的传输过程中不需要通信电缆，信号更为稳定、质量也更高。
2无线通信技术在电力监控系统中的应用
目前电力监控系统中的无线通信技术主要采用的是ZigBee技术，ZigBee技术适用于近距离的电力监控系统，可以进行双向通信。
2.1快速的传输数据
电力监控系统需要快速的数据传递，这样才能够在终端计算机上对电网进行控制，ZigBee技术的优点之一就是传输的速率较快，电网的运行状态是瞬息万变的，如果采集设备所采集到的信息不能够及时的传递给终端计算机，那么电力工作人员就无法快速的得知电网的实时运行动态，从而无法对电网进行管控。
2.2提高了工作效率
电力监控系统更大限度的加快了电力部门的工作效率，使其能在电力故障发生之后迅速的反应，并排除故障。但是在没有运用电力监控系统之前是无法实施快速的检修与抢修。因此在电力故障发生之后会造成较大的经济损失。电力监控系统可以很好的改变电力故障中存在的问题，使得电力工作人员能够在发生电力故障之后迅速的找出故障位置，快速的消除故障，更大限度的挽回经济损失。
2.3降低系统建造成本
1需求分析及总体设计
1.1需求分析排水设施管理处对排水管网信息管理系统的建设要求主要有以下几点:（1）系统需采集不同点位的液位、流量、流速、雨量等管网信启、，并实现信自、数据的动态更新显示。（2）系统实现监测数据管理、报表统计、数据分析、应急决策支持等功能，并能通过与集合了3D技术和SWMM技术的下穿隧道积水模拟系统的集成，实现对街下穿隧道暴雨时积水情况的模拟预警。（3）系统需支持用户自定义的报警规则，如液位、流速、流量等闺值，并能够将报警数据推送至已有管网GIS平台，同时需具备用户接警管理的功能。（4）系统功能需通过网页展示，同时要求系统访问便捷、维护方便，需支持多种移动设备如手机、Ipad等的访问。1.2总体设计1.2.1管网数据采集方案设计为了监控排水管网运行状态，需要采集管网运行时的各项数据指标，排水管网的主要数据指标有:水管管径、下水井井深、管道内液位高度、污水管道内流速、污水管道内流量。同时为了实现系统雨、洪预警功能，还需采集雨量数据，建立雨量与管网内部液位数据关系。管网数据采集方案选用物联网实现，底层的感知层是各类水信自、传感器，中间的网络层考虑了地下管网的复杂地理环境，选取GPRS尤线传输方案，而最终的应用层就是本文的排水管网信自、管理系统，将采集到的管网数据处理分析，为排水设施管理处等管理部门提供管网建设的决策依据。1.2.2GIS和下穿隧道积水模拟系统的接口设计设计的排水管网信息管理系统为管网已有GIS平台和下穿隧道积水模拟系统提供数据接口，在系统的信息集成平台中实现对下穿隧道积水模拟系统的接口，系统与管网GIS平台的通信采用报警服务集成平台和通讯服务器实现。下穿隧道积水模拟系统由下穿隧道3D仿真模型和SWMM暴雨洪水管理模型结合实现，该系统是以成都市羊市街下穿隧道为原型设计，可以根据羊市街雨量站监测的雨量数据，结合SWMM模型计算得出下穿隧道积水情况。由于该系统己经开发完成，所以本文设计的排水管网信息管理系统需提供接口与之集成。本文的接口设计采用ApacheCamel+ActiveMQ实现。
2系统实现
2.1实时监测系统的实时监测菜单需具备管网状态监测和站点状态监测功能，以管网状态监测功能为例进行验证说明，管网状态监测功能需显示管网中各个站点在距离当前时一刻4个小时以内的最新的实时数据，如果站点在超过4个小时内都没有收到数据则不在此页显示，该功能是用来体现管网整体的最新工作状态，同时还要求数据可以根据用户设制的报警颜色级别区分显示。点击实时监测，在弹出的下拉菜单中选择管网状态监测，进入管网状态监测界面，可以看一出系统成功的实现了对管网状态的监测。2.2数据管理数据查询主要分为以下六个子模块:逐条审核、批量审核。由于篇幅所限，验证测试。实时数据、原始数据、历史数据、报警数据、选取实时数据、原始数据和逐条审核功能进行验证测试。2.3接警管理接警管理功能中包括警情列表、警情处理和警情结果，三个子功能项目，该功能主要实现对异常情况的报警和接警功能，是为了方便排水设施管理处人员处理管网险情而做的设计。其中警情列表功能需实现查询当前时间内的警报情况，同时还可以新增警报:警情处理功能可以使用户查看当前警情处理的状态;警情结果则应查询到最终警情处理的结果。2.4数据报表数据报表模块主要分为以下几个子模块:日报表，周报表，月报表，季报表，年报表。以日报表功能为例进行功能验证，日报表功能需分析当前站点一天内的数据。得出一天内数据的最大值、最小值、均值，同时对数据和分析结果提供导出功能。2.5数据分析数据分析模块主要分为以下几个子模块:单站多参，多站单参，趋势分析，环比分析，因子K线图。以单站多参功能为例进行功能验证。单站多参功能需显示一个站点的若干因子在一个时间段内的原始数据的曲线变动情况，通过该功能可以洋细分析、对比具体站点的各因子波动情况。2.6报警管理报警管理功能包括报警参数、羊市街仿真、羊市街模拟三个子菜单功项，这里选能取报警参数功能和羊市街模拟功能进行功能验证说明。2.7系统管理系统管理功能主要包括以下几个子功能:菜单管理，角色管理，用户管理，因子管理，站点管理，设备管理，站点因子配置。由于篇幅限制只对站点管理子功能进行验证说明。站点管理功能的实现对站点信息的管理功能，还可以新建站点，更新站点信息，包括对站点因子，站点图片进行编辑，处理，以及删除站点功能。
作者：何智华 甘庆华 单位：中国四联仪器仪表集团有限公司
1．1开放化趋势
现代图书馆空间设计大多采用大开间设计，不同功能区域间使用软隔断加以区分，如使用低矮屏风、植物、透明物等半隔断不同的使用空间，或是通过赋予不同功能空间相异的色彩基调进行空间的软隔断。
1．2一体化趋势
一体化主要是指空间功能的一体化。其主要表现在两个方面，一是对相近或相类似的空间功能进行合并，通过综合服务台为读者提供一站式的服务;二是在相关空间布局过程需要考虑读者具体活动的规划，如读者在展开小组讨论的同时需要检索或独立思考时，希望能够迅速位移至相关区域。图书馆应在考虑到读者具体行为模式的基础上，合理布局相关区域，以模块化形式呈现，以此来提高用户的空间使用率。
1．3灵活化趋势
灵活化是指图书馆空间布局及使用并不是一成不变的，用户可以根据其使用情境的需要，对空间做出相应的调整，以满足其当下的需要。为实现用户空间使用的弹性化，图书馆通常配备一些可移动桌椅、可调节家具等，方便用户通过桌椅、家具的排列组合设计相应的使用情境。
1．4多元化的趋势
多元化是读者空间需求的必然结果。调查表明，读者需要图书馆提供多元化的空间，包括自习空间、小组协作化学习讨论空间、高科技网络交流平台、娱乐休闲空间等。
2图书馆空间设计的原则和流程
2．1图书馆空间设计的原则
图书馆作为人类知识交流学习的殿堂，必须是一个能够让读者产生轻松感、愉悦感，激发学习兴趣及创意热忱的空间，因此图书馆空间设计必须掌握以下原则。
2．1．1亲近感
图书馆空间能够让身处其中的用户体会到自己是空间的主人，徜徉在图书馆空间内，用户能够全身心放松，不受任何束缚，自由地开展阅读、交流、学习活动，从而找寻到感官体验、心灵体验的内在归属。
2．1．2便捷性
图书馆空间设计布局合理、运作高效，一站式服务便是图书馆空间便捷性的最好体现，用户在这里可以享受到基本的综合服务，免去了奔波的劳碌和束缚。便捷性的另一体现便是自助式服务的开启和普及，用户可以根据自己的时间开展书籍借阅、归还，方便快捷地使用图书馆内的各类资源。
2．1．3人性化
我们应将读者需求作为图书馆空间设计的出发点和落脚点及评判图书馆空间设计成功与否的基本标准。在采光设计中，尽量使用自然光，室内放置多种绿色植物，让读者感受与大自然的贴近。此外，还可通过一些卡通装饰的迎接牌、标语牌或温馨提示牌，让用户感受到图书馆空间设计细节处的人性化。
2．2图书馆空间设计的流程
图书馆空间设计是一项系统性工程，不同于一般简单的建筑物空间设计。用户群构成的复杂性及用户需求的多元化决定了图书馆空间设计必须遵循相应的科学流程。首先，图书馆空间设计必须有严格缜密的规划过程，即用户空间需求调研活动。图书馆应通过问卷调查、馆内实地观察、小组访谈、一对一访谈形式，收集用户使用图书馆空间的相关数据，开展分析，深度挖掘用户各类空间需求。其次，规划者应该以图书馆用户需求调查分析结果为基本出发点，通过与建筑师的合作，将新技术的预期影响融入至馆舍规划设计中，形成若干空间规划设计方案;将设计方案在用户群中公布，邀请用户对不同方案做出相应的评价和决策。以宁波市图书馆为例，其“第三空间”项目规划设计了6个方案邀请市民朋友参与现场评选。该方案竞赛评选由市民投票评选和专家会议评选两部分组成，其中市民投票评选权重为20%。最后，图书馆还应根据用户的评价及反馈意见对所选定的设计方案做出适当的调整和修改。即使是在规划设计实施过程及项目完工后，图书馆仍应积极地收集用户对于空间的反馈意见，通过适时的持续性评估，不断完善和发展图书馆空间功能。
3图书馆空间设计案例分析
近年来，国内图书馆纷纷通过实施空间再造及服务转型，积极为用户打造无可替代的具有时代元素、充满活力的空间。以浙江大学图书馆为例，其空间再造工程始于2009年，经过3年的规划设计，浙江大学图书馆信息共享空间正式对外开放，形成多媒体空间、知识空间、学习空间、研究空间、文化空间、系统体验空间、创新空间及社交空间等功能区域，为用户营造了一种分享的文化和分享的环境。它既是一个用户的信息社区，又是一个打通的空间，将图书馆过去传统的一对一服务模式变革成为双向的、互动的空间服务模式。在公共图书馆空间设计领域，上海图书馆的空间设计别具特色。上海图书馆的“创•新空间”为未来图书馆空间定义了一种新可能。“创•新空间”像一个充满现代设计元素的创意工作室，为读者提供智能化、全媒体的专题信息服务，为创客及专业设计人员搭建主题服务的知识平台和体验艺术创意的智能化空间，体现了图书馆空间设计的未来发展趋势，使图书馆突破了从前只提供书籍、资讯、信息的传统空间角色，通过为用户提供创造工具，激发其创意灵感，引发其思维变革，而真正成为了学习、探索以及开创思维的场所。
4结束语
室外空间是别墅区别于普通住宅的最大优势，因此也是别墅规划设计中的重要部分。由于别墅市场的多样化，各种容积率的别墅规划设计使得别墅具有丰富多样的室外空间模式。室外空间作为别墅的一个不可分割的部分，提供给人们的别墅感觉可能更重要。别墅室内的空间是两层、三层，跟城里面的复式住宅没有什么区别，而别墅建筑之外的环境，却能使自己真正置身于私家花园，享受到清新自然的优美景色。如何使别墅的室外空间更好地满足不同人群的需要，更好地和室内空间配合，是设计师需要周详考虑的问题。
早期的包括现在的一些别墅规划设计更注重单体本身，户型本身，讲究它的豪华气派，室外空间质量往往容易被人们忽视，以为在庭院中有养花弄草、挖池叠石的余地就足够了。实际上这只解决了庭院有无的问题，还没达到庭院私密性的营造和使用功能细化的层面，更不用说上升到艺术性的高度了。在室外空间的设计中，更需强调其在水平方向和垂直方向上的延伸和渗透，既要照顾阳台、露台、庭院之间的关系，也要考虑庭院空间区域的使用功能和空间效果。再就是室内外空间的融合。同时，相邻别墅的室外空间之间互相影响，即便是私有庭院，也要与小区景观空间体系相协调。
而作为一个完整的别墅来讲，它的室内生活空间跟室外空间应该是统一的，密不可分的。可能室外空间看起来是足够的，但是要把别墅当做生活空间考虑，而不是作为财富炫耀载体来看，它的室外生活空间相当重要，这样对它的设计，包括它的私密性，有效利用空间大小等方面的考虑更具有实际意义。
1不同的使用人群对空间要求不同
别墅作为高端住宅的统称，从最高端至最低端之间，应该有一个过渡产品。这些产品针对不同的客户群体，决定别墅市场多样化，而且更多的划分出不同层次。不同的人群有迥异的生活方式和观念。生活方式对户型的影响，在普通公寓和别墅产品中效果完全不同。普通公寓住宅是求大同、存小异。而别墅由于室内外空间的充足和灵活，则是求大异、存小同。人们选择别墅，也就是选择了一种新的生活方式。同样，开发设计别墅，也就是设计一个适应于新生活方式的容器。
别墅规划之初，应该详细研究其可能的客户群的特征，了解其生活习惯、文化观念、价值取向乃至精神追求等人文因素，还有使用特征、消费特征等诸多方面。如，在北京市高端别墅市场需求调研分析中，在针对度假物业使用时间的调查中发现，有83％的受访人群每月使用一次以上，其中，每周使用一次的受访者达到28％。周末前往度假型物业居住，已经成为他们郊外休闲娱乐的重要选择。在针对度假物业使用人群的调查中发现，有92％的受访人群喜欢10人以下一起度假。这些度假的人群同时喜欢用小范围内的聚会来和大家分享闲暇时光，因此更注重室内公共空间。而对于把别墅作为第二居所的人群来说，他们购买别墅是为了享有更高品质的生活，因此比度假型人群更注重私有的庭院和周边的自然环境，注重回归自然的精神境界。必要而详尽的调查有助于把握整体的空间设计。
2别墅室外空间的私密性
以往很多别墅室外空间是规划后剩下的空间，本身私密性和功能没有考虑周到，只是有了庭院的面积，可以养花种草，但是这样的空间经常无法保证业主在使用的时候可以避免干扰。在别墅规划阶段开始，就应该对室外空间作出统一考虑，如何保证庭院的私密性，又要保证在庭院之中对外面的良好的视线。
很多人仍怀念四合院的特点，实际上四合院的特点就在于它提供了一个特别具有私密感的室外生活空间，它的以家庭院落为中心，街坊邻里为干线，社区地域为平面的社会网络系统，符合中国人特有的传统文化观念，这一点是四合院特有的，也是中国的特点。住在四合院，人与人之间能产生一种凝聚力与和谐气氛，同时有一种安全稳定感和归属亲切感。
独立住宅的最不利间距在六米左右，既不利于侧窗的开设也不利于侧院的使用，遗憾的是，目前独立住宅大多数项目恰恰如此。宅间距离要么远些、要么近些。调整卧室的位置与良好的社区规划布局，能有效改进独立住宅的私密性。从设计上分析，独立住宅的间距应在六米的基础上，适当扩大，利用树木绿篱等元素提高私密性；亦可把间距适当缩小，使相邻住宅开窗的错位更明显，也可提高私密性。独立住宅设置宽敞的屋顶露台，是目前开发商增加卖点的重要手段，但过多地设计不合理的露台和阳台使独立住宅产生视线干扰。独立住宅应强调“地平线的生活”，即生活空间向地面层集中，过多的露台阳台的设置与这种精神并不吻合。设计应该尽量保证地面层室内外生活空间的私密性，不要一味效仿西方建筑，更应关注独立住宅的精华空间——地面层。
3别墅室外的邻里空间
3.1邻里空间
居住空间不仅仅是城市地域空间内某种功能建筑的空间组合，还是人们生活、居住活动所整合而成的社会——空间系统。居住空间从其本质上而言是一种社会空间，城市居住社区是一个由家庭、邻里等基本单位整合而成的社会、空间统一体，其中家庭是最基本的组织单元，若干具有密切交往和稳定交往与互动的家庭就形成邻里，若干个邻里的有机整合就形成了复杂的社会、空间系统，即居住社区。邻里住户间的关系变化很大，有些地区邻里住户间只是点头、打一下招呼而已；有些地区关系很近，经常有交谈、互相帮助；有些妇女还经常在一起议论、交换信息，有时某家出了事，邻居们也会去安慰照顾。一般在出现危机的情况下邻里住户间为保卫共同利益，互相间的关系达到。Keller于1968年在《城市邻里》一书中提到邻里活动的内容：在危险情况下能互相帮助，交换信息，尤其是与大家的共同利益有关的话题。邻里住户间接触的频率城里比乡下低得多，城里的邻居住户可能在家中、在街上、在社区设施中，如学校、商店相遇。而别墅相对于普通住宅，其邻里关系更弱，可能社区别墅作为人的居住空间同样需要邻里空间，但是和一般居住区的邻里空间有所不同，需要更注意到各住户之间的私密性。既要积极创造适合邻里交往的空间，又要绝对保证住户不受干扰。
3.2如何通过设计营造别墅中的邻里空间
别墅的邻里空间在设计中常被忽视，比起邻里关系，设计者们往往更注重私密性。但随着时代的发展，购买别墅的客户群已经在意识形态和观念上有了很大的变化，已经从过去简单的追求到了现在非常高的要求，他们都与朋友、与邻居共同交流，共同分享他们成功的喜悦。因此买一栋别墅不仅仅是买一栋房屋，更重要的是买到一群与自己经历相似，志趣相投的朋友作邻居，在一个温暖的、亲情的邻居氛围进行交往。这是别墅市场最近的发展趋势，所以应该有全新的组织空间形式满足他们的要求。应该在设计中有意识地采取不同的邻里空间模式，特别注重小群体的营造。
要制造邻里关系就应有灵活的规划布局，平行的邻里关系就不会太近，比如一大排房子，出门就是大路，人们在不碰到对方的时候，邻里关系就自然不亲切，就比较独立。而独立的房子围合起一个共用空间后，情况就改观了，只要处理好视角和透视关系，就会感觉邻里更亲近。
营造邻里氛围首先就应该有人们愿意置身其中的室外环境，只有停留才有可能发生交往，才有可能产生邻里关系。邻里空间讲究的是场所感，即人对场所的认同度。空间设计应以人的参与便利性为主，如中心庭院的碎石步道、木栈道、浅溪河石、廊架木椅等，设计多种参与景观的渠道。此外，便捷舒适的社区俱乐部也是营造邻里关系的一种好方式，在俱乐部中讨论的问题可以非常广泛和实际，这也是营造和睦社区的软环境，他们甚至可以经常讨论一些有关公共利益的东西，从而产生对社区的归属感和责任感。当然，这里也需要把握合适的程度。
4室内外空间的过渡
在所有的建筑类型中，别墅是室内空间与室外空间融合得最好的，因为有最多的机会创造丰富多变的室内外过渡空间，同时由于空间的复杂，别墅室内外过渡空间也是最难于处理的一种类型。
由于很多别墅规划设计中的脱节，规划、建筑、景观分别由不同的设计师来完成，就形成了一些盲点、一些空白。比如在建筑和室外相交接的地方，那些露台、平台、阳台、建筑入口处、门斗、雨罩等位置的细节设计，经常是既不属于建筑师的工作，又不属于园林师的工作。因而缺乏深入的设计处理。而这些位置对于业主的生活体验又构成非常重要的一环。在环境行为学的研究中表明，人愿意在半公共、半私密的空间逗留，这样他可以既有对公共空间的参与感，又能看到外面人群或自然中的各种活动，如在阳台向远处眺望、在窗内向窗外看等。好的过渡空间设计能够极大地提高空间的可利用性与灵活性。过渡空间越充分，越有余地，居家的私密性就越强，也越少外界干扰，同时也越有助于体现业主的身份地位和尊严，当然也就越能体现其居住价值。
《数控技术》是全日制普通工科高校机电专业必修的一门专业课程，其教学内容包括数控机床的组成和工作原理，数控编程和加工，数控机床的故障诊断和维修等。数控技术是利用数字信息对机床设备空间运动坐标实现控制，其集机械、电子、自动控制、计算机技术为一体，使得数控技术课程在教学中较为抽象、复杂，从实用和操作的角度看，其教学实施也必然对课程实验（实践）环节提出较高要求，使该课程具有鲜明的实践性特点[1]。在目前我国作为世界制造基地的背景下，数控类技术人才大量需求，包括数控机床制造，数控加工等行业。目前，数控技术人才培养有两个层次，一个高职类院校，主要培养实用型的数控加工人才；一个为普通高校数控技术方向，培养更高层次数控技术人才。受教学培养计划限制，我校数控技术课程教学采用理论教学和课内实验的教学模式，其中课内实验 6 个学时，课时偏少，实验设备偏少，导致学生实践教学效果不好，对数控技术理解不透彻，动手能力不强的问题。因此，如何解决数控技术实践工程动手能力，更好学习理解数控技术这门应用型较强的课程，是需要解决的问题。结合我校的教学改革计划和存在问题，近年来在机电专业数控技术课程改革中，注重对实践教学环节进行了较大幅度的改革，加大实践教学课时，采用分层设置实践教学环节，通过采用课内实验，综合实训和开放选修三个层次实践教学环节结合，全面培养学生的实践动手能力，解决问题的能力和团队协作能力。
2．实践教学体系改革实施
在我校机电专业教学计划中，数控技术课程为《数控技术》（32 学时）以及课内实验等实践性环节，它们在该专业系列课程中占有重要的位置，也是培养学生程素质和创新能力的一个重要载体。因此，在本课程教学改革中，遵循 “注重基础知识，以培养实践能力、综合应用知识能力、创造能、在实践中主动获取知识的能力为主要目的”的指导思想[3，4]，在数控技术实践教学改革中体现了分层次、循序渐进的特点，涉及到课内实验、综合实训、开放选修实验等多个阶段。
2.1 课内实验项目设置在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是增加学生的感性认识，以直观认知为主，不强调学生的动手能力。因此，设置了《数控机床认知实验》《数控车床编程实验》和《数控插补实验》等三个课内是项目，共 6 个学时。《数控机床认知实验》利用本校机械工程实验中心已有的数控车床、数控铣床、数控加工中心等数控机床，以教师结合实物讲解为主，使学生了解数控机床的各个组成部分，工作原理等基本知识。《数控车床编程实验》以教师讲解演示为主，使学生了解数控编程加工的基本知识。《数控插补实验》以专门开发的插补实验软件演示为主，使学生了解数控插补原理。课内实验结合理论课程教学进度，分组进行，实验类型有演示实验和验证实验，注重基础性知识的实践训练。
2.2 综合实训项目设置在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是锻炼学生的实践动手能力，利用所学理论知识运用到实践中的能力，巩固和拓展课程知识，培养学生综合分析问题的能力以及动手能力。因此，数控技术实训内容按模块化划分，强调循序渐进，相关训练针对性强，应用性强，设置《数控加工仿真实训》《数控加工实训》《数控安装调试实训》三个实训项目，共计 3 周。在《数控加工仿真实训》项目设置中，考虑到由于高校的持续扩招学生人数大增，而实验设备-数控机床属于高技术、高附加值产品，其机床本体和控制系统品类繁多，价格高昂，一般数控车或铣床单价约十万到二三十万，加工中心则动辄几十万甚至数百万。如果数控课程的实验、实训环节完全依赖数控机床，则需大量数控机床，投入巨大、消耗多、成本贵、实验风险高，学校将无力组织实践教学[2]。近年来，市场上出现了基于虚拟现实技术开发的数控加工仿真系统，实验者可在此计算机系统平台上实现演示、分析数控加工从零件设计图到加工程序调试直至动态切削演示的全过程，包括毛坯定义、夹具刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试等，甚至具有工件的三维测量功能；能够仿真 Fanuc 、Siemens 、PA 8000、三菱、大森数控、华中数控和广州数控等主流系统，提供数控车床、数控铣床、加工中心等各种机床面板；面向数控加工技术初学者，具有强大的数控知识呈现功能，具有用于辅助教学的各种模块设置。学生通过软件模拟仿真基本上可解决学生熟悉机床控制面板及数控系统操作等问题，具有使用成本低廉、安全性高、方便辅助授课等特点。因此，根据学校实际情况，设置了《数控加工仿真实训》实训项目，实训时间 1 周，为此采购了宇龙数控加工仿真系统。通过仿真实训，可使每一个学生单独使用一台计算机进行数控编程、操作和加工全过程的模拟训练。《数控加工实训》项目，实训时间 1 周，实训内容包括数控车床和数控铣床两种数控机床的编程加工。安排在学生完成《数控加工仿真实训》项目之后，此时，学生在进行《数控加工仿真实训》项目时已经把要加工的零件程序编程完成，并在在加工仿真系统中仿真运行，检验了程序的正确性。这样，在实际的机床上完成典型零件的编程加工操作时，可以节约大量占用机床时间，解决了设备不足的问题。《数控安装调试实训》项目，实训时间 1 周，实训内容包括数控系统的连接、调试（包括参数保护、回参考点、丝杠螺距误差补偿、伺服驱动单元调试、PLC 编程）和故障诊断（包括机床故障模拟与诊断、主轴变频单元的故障诊断）等实训内容。通过该项目实训，使学生能掌握数控机床安装调试方面和数控故障诊断方面的能力。为了开展这个实训内容，已有设备不能满足要求，为此采购了南京日上自动化设备有限公司开发的数控实训设备，来完成这些实训内容。在本层次的实践教学项目设置中，根据学校实际情况，通过软件仿真实训和实际机床操作实训结合的方式，用有限的资金，解决了设备不足的问题，使每个学生在这个环节能得到充分的动手锻炼的机会。通过学生单独使用软件仿真加工，锻炼独立操作的能力；同时，通过数控加工实训和安装调试实训的分组操作，培养学生团队合作完成任务和解决问题的能力。
2.3 开放选修实验项目设置
在该层次的实践教学环节项目设置中，主要目的是培养学生的在数控机床设计开发方面的创新能力。目前，开发式数控系统的出现，为数控机床（数控系统）的设计开发提供了一种方便的途径。因此，在这本环节设计了《开放式数控系统开发》的开发选修实验，利用固高公司开发的基于运动控制卡的二维开放式数控平台，学生可以在上面定制自己的数控系统。本环节时数 32 学时，运行模式为开发选修实验，针对部分对数控技术有兴趣的学生选择。可在此基础上组织学生参与大学生科技创新计划项目。
3．总结
