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集散型控制系统又称分布式控制系统(DistributedControlSystem简称DCS)。集散控制系统是20世纪70年代随着计算机技术发展而出现的。它的主要基础是4C技术,即计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和CRT显示技术。DCS系统分硬件和软件两种组成部分。其硬件部分主要有集中操作管理装置、分散过程控制装置和通信接口设备等组成。通过通信网络将这些硬件设备连接起来,共同实现数据采集、分散控制和集中监视、操作及管理等功能。DCS系统软件包括工程师站组态软件、操作员站在线软件、现场控制器运行软件、服务器软件等。
据不完全统计,迄今全世界已开发的各种类型的集散控制系统上千余种。虽然它们各具特色,但它们在系统组成和控制功能等方面,都有许多共同特点。从系统结构分析,集散控制系统是由三大基本部分组成,它们是分散过程控制装置部分、集中操作和管理系统部分以及通信系统部分。分散过程控制装置部分由多回路控制器、单回路控制器、多功能控制器、可编程序逻辑控制器及数据采集装置等组成。它相当于现场控制级和过程控制装置级,实现与过程的连接。集中操作和管理部分由操作站、管理机和外部设备如打印机、拷贝机等组成。相当于车间操作管理级和全厂优化和调度管理级,实现人机接口。在每级之间以及每级内的计算机或微处理器则由通信系统进行数据通信。集散控制系统三大基本部分的关系如图1所示。1)第一级:现场控制级现场控制级是现场控制器(DDC)和其他现场设备组成。DDC直接与各种现场装置(如变送器、执行器等现场仪表与装置)相连,对现场控制对象的状态和参数进行监测和控制,如设备与系统的状态与参数检测,报警,开环和闭环控制等。同时,DDC还与第二级的中央监控计算机相连,接受上层计算机的指令和管理信息,并向上层传递现场采集的数据(包括实时数据和特征数据)。在系统规模比较大而且可划分为比较独立的子系统的集散控制系统中,为了便于对子系统的监控与管理,可在这一层设置子系统工作站,对子系统进行有效的监控与管理。例如,在楼宇自动化系统中火灾报警与消防工作站、安保工作站等就属于这类工作站。2)第二级:监控级监控级由中央监控计算机(又称操作站)及相关软件组成,可监视现场控制级的信息,如故障检测存档、历史数据、记录状态报告、打印显示、优化过程控制、协调各站的操作关系,控制回路状态和参数修改等。中央监控级一般采用工业控制计算机(PC总线)和专用计算机。楼宇自动化系统的中央监控计算机就属于监控级。
为了保护系统安全,在这一级分设工程师工作站和操作员工作站,或者通过设置权限密码限制不同人员进入系统的级别,以避免不必要的误操作可能引起的对系统正常运行的干扰或造成事故与损坏。3)第三级:生产管理级生产管理级计算机是根据用户的定货情况、库存情况、能源情况来规划各单元子系统产品结构和规模,并且可以随时更改产品结构,使生产线具有柔性制造的功能,是产品生产的常该级在中小企业自动化系统中就是最高一级了,对于具有第四级的大型企业,生产管理级可与上层交互传递数据,并接受管理指令。4)第四级:经营管理级(在结构图中没有画出)经营管理级是工厂自动化系统(FactoryAuto-mation)的最高层,它的管理范围包括工程技术、经济和商业事务、人事活动、财务活动、生产规划和市场分析等,并存储和处理大量的信息。通过综合产品计划,在各种变化条件下对各种多样的信息和装置进行合理的配调,如产品的经营、销售、订货、接收以及产品产量和质量的调整、调度生产计划、财务管理、设备管理、总场管理等,以能够最优地解决某些问题。该级常采用小型或中型计算机,并与其他相关工厂或机构,如银行、税务、交通等组成广域网并提供大范围的金融业务、税务及产品售后服务和技术支持。
2智能建筑的特点
DCS系统过去只应用在少数大型企业的控制系统中,但随着4C技术及软件技术的迅猛发展,到目前已经在电力、石油、化工、制药、冶金、建筑等众多行业中发展应用。智能建筑是为适应现代社会信息化与经济国际化的需要而兴起,是随计算机技术、通信技术和现代控制技术的发展和相互渗透而发展起来,并将继续发展下去。智能建筑的定义各国都有自己的讲法,不过都大同小异。在我国,所谓智能建筑“是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个高效、舒适、便利、安全的建筑环境。”为了实现智能建筑定义中提出的高效、舒适、便利、安全的建筑环境,就需要建筑物具有一定的21世纪绿色和环保的时代主题。以绿色、环保、健康和节能为目标,实现人与自然和谐的可持续发展;另一方面还要满足智能化建筑特殊功能的要求,适应智能化建筑动态发展的特点。其智能化系统是相对需求设置的。从安全性出发,就需设置火灾自动报警与联动控制系统以及安全防范系统,在安全防范系统中包括防盗报警系统、闭路电视监视系统、出入口控制系统、电梯群控系统、应急广播与应急照明系统等,从而确保大楼内人员生命与财产的安全,确保计算机网络中信息资源的安全;考虑到舒适性与高效性,需设置建筑设备监控系统,实现对温度、湿度、照度及卫生度等环境指标的控制,使入住者获得生理与心理两方面的舒适,工作具有高效率与高创造力。通过对建筑物内大量机电设备的全面监控管理,实现多种能量监管,达到节能、高效和延长设备使用寿命的目的。考虑到工作上的高效性和便捷性,需设置方便快捷和多样化的通信网络系统和办公自动化系统,以创造一个迅速获取信息、加工信息的良好办公环境,达到高效率工作的目的。因为建筑设备监控系统、安全防范系统和火灾自动报警系统按其功能均属于建筑设备自动化管理范畴,所以按国际及国内习惯,将其概括为建筑设备自动化系统。在我国智能建筑设计标准中对建筑设备自动化系统的定义为:将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统,以集中监视、控制和管理为目的,构成综合系统。因而,智能建筑中的智能化系统主要是由建筑设备自动化系统、通信网络系统和办公自动化系统三大子系统组成。
这三大子系统在智能建筑中并非独立堆砌,而是利用计算机网络和通信技术,在各系统间建立起有机的联系,把原来相对独立的资源、功能等集合到一个相互关联、协调和统一的完整系统之中,通过建筑物内所设的综合计算机网络管理系统对各子系统进行科学高效的综合管理,以实现信息综合、资源共享,这就是智能建筑中的系统集成。要实现系统集成,需要有一套标准的布线系统作为建筑物或建筑群内部之间的传输网络,它既使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连,又使这些设备与外部通信网络相连接,这就是综合布线系统。综合布线系统和公共通信网是实现智能建筑系统集成的桥梁。由此可见,智能建筑是以综合布线系统为基础,以计算机网络为桥梁,综合配置建筑物内各功能子系统,全面实现对通信系统、办公自动化系统、大楼内各种设备(空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全)等的综合管理。
3集散控制系统在智能建筑中的应用
集散控制系统广泛应用在楼宇自动化系统中,是由于它具有许多优良特性。与模拟电动仪表比较,它具有连接方便、采用软连接的方法连接容易更改、显示方式灵活、显示内容多样、数据存储量大等优点;与计算机集中控制系统比较,它具有操作监督方便、危险分散、功能分散等优点。在现代智能建筑中,需要实时监测与控制的设备品种繁多,而且也很分散,分布在楼宇的各个部位。而集散控制系统正是解决了智能建筑中设备分散,难于统一管理这一缺点。就楼宇自动化系统而言,一般只设集散控制系统的第—级和第二级。集散控制以分布在现场被控设备附近的多台计算机控制装置,完成被控设备的实时监测、保护与控制任务,克服了集中式计算机控制带来的危险性高度集中和常规仪表控制功能单一的局限性;集散控制系统安装与集中在控制室并具有很强的数字通信、CRT显示、打印输出与装有丰富控制管理软件功能的管理计算机,完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制功能,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难与无法统一管理的缺点。管理计算机与现场控制计算机的数据传递有通信网络完成。集散控制充分体现了集中操作管理、分散控制的思想。集散控制系统在楼宇自动化控制中一般有以下三种应用:按建筑层面组织的集散型楼宇控制系统、按建筑设备功能组织的集散型控制系统、混合型的集散型控制系统。
3.1按建筑层面组织的集散型楼宇控制系统对于大型的商务建筑、办公建筑,往往是各个楼层有不同的用户和用途(比如首层为商场,二层为某机构的总部……)因此,各个楼层对楼宇自动化系统的要求会有所区别,按建筑层面组织的集散型楼宇自动化系统能很好的满足要求。按建筑层面组织的集散型楼宇自动化系统方案如图2所示。这种结构的特点是:1)由于按建筑层面组织的,因此布线设计及施工比较简单,子系统(区域)的控制功能设置比较灵活,调试工作相对独立。2)整个系统的可靠性较好,子系统失灵不会波及整个楼宇系统。3)设备投资较大,尤其是高层建筑。4)较适合商用的多功能建筑。
关键词:土木工程;关键技术;控制措施
中图分类号:C35文献标识码: A
一、土木工程的关键技术
(1)桩基施工技术
桩基作为整个建筑工程最关键的部分,桩基施工技术也是整个建筑工业的核心技术。设计桩基时要依据建筑物的沉降度与承载力来进行设计,当中地沉降技术是最复杂的。桩基的抗压能力是依据横向和竖向的压力来进行计算的,再通过水平载荷与复合受力的功能来明确出桩基的抗压能力。在实际桩基施工过程里,会出现施工人员没有根据相关规定来进行设计,从而导致许多问题的产生,对整个建筑项目的顺利施工造成了不良影响。在打桩施工之前必须做到的准备工作有:确定桩基施工的范围,一定要选择平坦的场地,并认真清理施工范围中存在的所有障碍物;前期要进行打桩实验,首先通过先进的仪器来测量定位出桩位置,之后进行桩基的实验,还要把每一次实验的结果都记录下来,并按照实验的结果来确定出桩基施工顺序;桩基的施工现场排水也是很重要的,一定要确保桩基的施工现场具有优良的排水系统;在具体桩基施工时,要对桩的长度、规格和密度做出详细了解,并通过这些数据来确定出打桩顺序,这样可以有效避免破坏施工现场的周边建筑物。
(2)混凝土施工技术的分析
在建筑工程的施工技术中混凝土的施工技术占据着重要的位置。混凝土施工技术涉及到很多道工序,一定要严格的按照顺序来进行施工。第一步:原材料调配和搅拌。通常情况下混凝土是由水泥、砂子、石头和水等有关的原材料制作而成,在配置的过程中一定要注意每一种原材料配合的比例,而其中的配合比一般是依据具体施工的要求来决定的。尽量把灰和水的配合比例控制在0.6之下,目的是为了增加混凝土的粘合度与流动性,同时也可以放人一些有用的添加剂。在搅拌的时候,一定要按照原材料的数量来选择最适当的搅拌机,此外还必须对原材料投人的顺序和搅拌的时间进行科学的计算。第二步:混凝土运输。对于混凝土在搅拌以后的运输,一定得注意运输的时候确保混凝土的均质性。通常来说,运送的时间越少
均质性就越好。
(3)钢筋施工技术的分析
刚开始要检验钢筋的质量和规格,然后按照设计的施工图纸来对钢筋进行放样、加工和剪裁。在进行捆扎钢筋的时候,一定要保证在混凝土保护层里不出
现扎丝,而扎丝方向一定是要向里的。一定要明确的标出使用钢筋的范围在设计图纸里,之后将钢筋交叉的地方用扎丝来进行加固。
(4)砌筑施工技术的分析
砌筑工程一般需要砖与砂浆作为主要原材料。一定要合理的调配和控制砂浆的粘稠度,想要良好的固定住砖的位置就需要砂浆具有适宜的粘稠度。而砂浆配合的比例,通常是按照重量比来进行测算,一般情况下砂和水泥需控制的比例是5%和2%之间,搅拌的时间一定要多于一分半钟。另一方面,要记得在施工之前给砖块进行浇水,并且在砌砖的时候需进行盘角的工作。
二、土木工程的造价控制措施
(1)决策阶段的工程造价控制
建设工程中的决策阶段是选择和决定投资行动方案的关键阶段。由于建设工程的工程量较大,因此在对建设工程造价进行预测时需要对拟建项目的必要性和可行性进行论证,不同建设方案对建设工程的造价有不同的要求,而项目决策的目的就在于对建设工程进行建设方案的设计,因此项目决策对工程造价以及经济效益有决定性的作用。
建设工程的决策阶段涉及多个专业的造价控制,其中的经济数据较多,因此工作量也相对较大,具体在建设工程决策阶段参与造价控制工作的工作人员需要由多个行业的专家共同组成,包括工程技术人员、造价工程师、市场分析专家等。这些工作人员还需要具备一定的专业实践经验,只有这样才可以确保数据的真实性和科学性,从而保证工程造价的客观性,建设工程的经济效益也就随之增加。
(2)强化工程设计阶段的管理
土木工程的设计工作是整个土木工程的核心内容,是确保工程能够顺利进行的关键。首先应该在土木工程的设计阶段对整个土木工程的造价进行科学合理的控制和管理,这对整个土木工程造价的控制和管理起到事半功倍的效果。此外,工程的设计阶段所花费的工程资金非常有限,所占用的比例相对于工程的其他项目一般是最小的一个,但是设计的好坏给整个工程的造价控制管理带来的影响非常大。对于现在的一些大中型土木工程项目,尽量采用先设计后建造的理念,从质量以及造价的角度做好各个方面的交流协调工作。同时还要从整个工程出发,进行整体调节控制,最大限度地保证工程造价的合理控制和管理。
(3)施工阶段造价控制管理
施工阶段造价控制是工程造价控制的重要阶段,主要是对施工过程中的变更费用、索赔费用、纠偏费用和工程付款的控制。在这个阶段,要处理好质量、进度和投资三者关系,不可出现偏差。建设单位需要配备技术骨干力量,实施现场监管,还要重视现场监理的监督管理作用。
1、施工索赔与反索赔
建筑工程涉及面很广,特别是地质情况复杂、技术难度较大的工程,在施工过程中很可能会发生设计变更。这种特殊情况的出现,因为超出合同约定范围,责任不在施工方,由此造成的损失,施工方自然要向建设方提出索赔。建设方也可以依据合同规定,对施工方不能履行约定进行反索赔,如工期延误、施工存在缺陷等。在施工索赔和反索赔实际操作中,要对索赔内容进行评估,尽量趋于合理,这对有效控制造价有重要帮助。
2、设计变更和现场签证
施工前,建筑方、设计方和施工方要对设计进行认真审核,施工方要严格遵守设计规划,对施工中可能出现的问题,要在三方会审中解决,尽量减少在施工中出现设计变更,以免影响施工进度和质量,一旦出现返工现象,势必造成一定的人力物力的浪费。
施工现场签证要体现客观性、准确性。现场监理和建筑单位技术人员要对现场签证进行质量把关,强调现场签证的及时性,对现场签证内容进行客观验证;隐蔽签证要以图纸形式呈现出来,还需要标明隐蔽部位。对于施工以外的现场签证,要求写清信息,包括地点、时间、事由和几何尺寸等原始数据。
(4)提高审计工作的科学合理性
工程项目中健全的审计制度对整个工程的造价控制和管理工作有着非常大的影响,所以相关技术单位必须建立自身的审计部门终审和基建部门初审制度,同时保证这两项制度实际落实到位,这就能够最大限度地保证整个工程造价的真实性,对于工程单位的审计效果也有较大的提升。此外,运用此种方法能够阻止其他一些与项目无关的部分对整个项目造价带来的影响。
项目工程的招投标工作、招投标结束以后管理单位与施工单位之间的洽谈工作、施工材料的变更工作等一些细节也要引起重视,防止重复计算。最后,决算制定的依据也要进行详细严格地审查,对最终决策取费标准的真实性以及施工协议及合同进行严格的标准化控制。同时,各相关责任人要严格检查工程量是否达标以及工程质量是否合理等。
三、结语
综上所述,关键施工技术和造价控制在土木工程施工中占有重要地位。因此,在施工过程中,要根据实际的工程情况,注重对关键技术的应用;为了达到预期的工程目标,并且充分发挥工程的经济效益,在建设工程的进行过程中需要严格控制造价,促使工程的物力、人力都可以得到充分利用,从而建造出一个满意的建筑工程。
参考文献
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