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关键词:空调通风,设备,消声隔振
中图分类号: TB657.2文献标识码:A
1概述
建筑内部的噪声主要是由于设置空调通风、给排水和电气设备后产生的,其中又以空调通风系统的噪声影响为最大。当空调系统运行产生的噪声超过一定分贝后,会影响人员的正常作息,或者影响房间的使用功能(如演播室、录音棚),因此在设计空调通风系统时,除了要考虑温湿度要求外,还应考虑噪声控制要求。
但在实际工程项目设计中,噪声和振动却往往是设计人员最容易忽视的内容,或者是虽然有设计防噪隔振措施,但不准确或者不到位,导致噪音问题依旧严重。笔者根据自己的多年设计实践经验,就空调通风系统的消声隔振措施跟大家进行一些探讨。
2噪声源及传播途径
从噪声源来说,现代建筑中的工业噪声主要分为三大类:空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声,空调通风系统的噪声主要体现为空气动力噪声和机械噪声这两类。
(1)空气动力噪声
包括通风机等设备产生的涡流噪声、叶片回转噪声,以及气流通过直管、弯头、三通、变径、阀门、送回风口等部件产生的再生噪声。其传播途径主要是通过风管中的气流带至其它房间。
(2)机械噪声
机械噪声是由固体振动而产生的。噪声源包括所有运行时会振动的设备,其传播途径是隔墙、楼板等固体传声。
3空调通风系统的消声隔振措施
空调通风系统的消声隔振措施,主要归纳为:吸声、隔振、切断传播途径。
实际工程中,我们主要是从以下几方面进行优化:
(1)设备机房的设置优化;
(2)设备和管道的避震及减振措施;
(3)风管系统的优化。
3.1设备机房的设置优化
设备机房的设置优化指机房位置和楼板隔墙的消声性能优化。
(1)制冷机房:通常包含制冷主机、冷冻水泵、冷却水泵等设备,是噪声最大最集中的场所。为减少噪声的影响,该类机房通常设置于地下室,由房间的隔墙和地下层楼板对声波进行隔离,如果受建筑结构限制,机房只能设置在地上时,则应尽量远离噪声要求高的房间,且设置隔音门,必要时设置双层中空结构的隔墙和楼板或者内衬吸声材料。从机房设备选型来说,应尽量选择≤1450rpm的低转速泵,制冷主机选择振动较小的螺杆式或者涡旋式机组。
(2)空调机房:空调处理机组的风量>5000CMH时,由于其功率大,噪声和振动也大,通常采用落地式机组,并设置空调机房与周围房间隔开。该类空调机房视噪声大小采用实心砖墙结构,两面批荡严实,所有孔洞要用柔性材料密实封堵。
(3)冷却塔:一般是露天安装在屋顶,对使用房间的噪声影响较小。
3.2设备和管道的避震及减振措施
当通风、空调、制冷装置以及水泵等设备的振动靠自然衰减不能达标时,应设置隔振器或采取其他隔振措施。[1]
对不带有隔振装置的设备,如制冷主机、水泵、风机盘管等,当其转速小于或等于1500rpm时,宜选用弹簧隔振器;转速大于1500rpm时,根据环境需求和设备振动的大小,亦可选用橡胶等弹性材料的隔振垫块或橡胶隔振器。
另外,在风机、空调室外机等设备与基础之间,必要时还应加以橡胶减震垫,其弹性好、阻尼比大、制造方便,是一种常用的较理想的材料,但缺点在于易老化变形,降低减振效果。
风机与风管、风管与风口之间应采用帆布软接,空调机组、水泵等设备的进口、出口宜采用软管连接,受设备振动影响的弹性支吊架应采用弹性支吊架。上述措施可以最大限度地减少管道振动造成的噪音。
3.3风管系统的优化
(1)风速的合理选择
有消声要求的通风与空调系统,其风管内的风速,应按下列原则进行选择:
当室内允许噪声为25~35dB(A)时,主管风速应控制在3~4m/s,支管风速≤2m/s;室内允许噪声为35~50dB(A)时,主管风速应控制在4~7m/s,支管风速2~3m/s。普通送风口的风速宜2~3.5m/s,回风口的风速宜1.5~2.5m/s。
通风机与消声装置之间的风管,其风速可采用8~10m/s。[1]
风速是控制风管系统噪声的最关键因素,风速过大时,不仅无法使噪声随着风管的传播路线自然衰减,还会产生气流再生噪声。而一味降低风速显然也不符合经济要求,因此实际工程设计中应严格遵循按噪声选择的风速范围要求。
(2)风管材料的选择
空调风管一般采用镀锌钢板制作,其自身并不具有消声功能,要依靠消声器、消声弯头、静压箱等消声设施进行辅助消声。对于风机盘管加新风系统,由于新风机风量不大,通过设置消声器后,经新风管道送到房间的噪声一般都能达到设计和使用要求。而且常规的风机盘管噪声值现在普遍都在40dB(A)以下,对常规使用环境影响不大。对于全空气处理机组,由于机组风量大、噪声也大,随着送回风管长度的增加,噪声值虽然有所衰减,但是仍远远不能达到设计要求,此时有很有必要在风管上加装消声器等消声设施。对于商场、餐厅等对噪声要求不高的场所,经上述措施处理后的风管噪声能满足使用要求,但若是用于演播室、录音棚等对声音极为敏感的场所,显然是无法满足使用要求的。此时可采用玻璃棉直接消声风管,送回风管全程都进行消声,风管本身重量轻,消声效果好,房间之间窜音现象也不明显。但其造价较高,设计时要综合比较考虑。
(3)不同消声器的选择
通风空调风管的消声措施,应根据声源噪声及风管内空气气流的附加噪声,并考虑了噪声衰减后,与使用房间或周边环境允许噪声标准的差值,再结合其噪声的频谱特点,选择消声器型式和段数。[2] 对中、高频噪声源,宜采用阻性或阻抗复合式消声器;对底、中频噪声源,宜采用共振式或其他抗性消声器;对脉动低频噪声源,宜采用抗性或微穿孔板阻抗复合式消声器;对变频带噪声源,宜采用阻抗复合式或微穿孔板消声器。
消声器建议布置在机房外,尽量靠近机房隔墙,消声器与隔墙之间的风管要采取其他隔声措施,避免机房内的噪音通过该段风管形成二次噪音污染。同时风管、水管等穿过机房围护结构时,缝隙处应使用具备防火隔声能力的弹性材料填充密实。
4 工程应用实例
案例一某会所,受平面布局限制,其首层的高级餐厅正好位于地下室制冷机房上方。虽然设计中采用了一定的降噪隔振措施,但由于餐厅对室内噪声的要求较高,机组运行产生的低频噪声和振动对其影响仍较大。经实地勘察和分析,制冷机房对餐厅产生的噪声和振动主要来源于以下几个方面:
(1)用于支撑、固定设备、管道的支吊架未按要求施工,基本采用刚性接触,支吊架与管道之间没有弹性材料进行缓冲,使设备产生的振动和噪声通过固体传声传至建筑楼板,影响到上层餐厅环境。
(2)机房顶的设备吊装孔填充不够密实,噪声渗漏到餐厅空间。
(3)制冷机房内没有设置吸声穿孔板,且防火门隔声效果较差,使机房内的噪声传到机房外。
针对以上弊端,采取的治理措施如下:
(1)与设备、管道相连的支吊架采用弹性支吊架,减少固体传声。
(2)用柔性防火材料严密封堵设备吊装孔,杜绝噪声外泄。
(3)制冷机房内设置吸音隔声吊顶,可有效吸收高、低频噪声,阻断噪声向上层空间的空气传播。
经上述措施改造后,餐厅内噪声和振动明显下降,达到使用要求。
案例二某会议室用一台吊顶式空气处理机组,采用静压箱进行消声,经使用方反映消声效果很差,距回风口1m处,实测噪声为60dB(A),严重影响会议室的正常使用,要求对其进行消声隔振方面的改造。
经分析,该空气处理机组的风机噪声倍频在125~1000Hz范围内,属于中低频噪声,应采用抗性或阻抗复合式消声器,吸声静压箱属于阻性消声设施,显然对该场合的噪音控制没有助益。
采取措施:
(1)送风管上的吸声静压箱改成阻抗复合式消声器;
(2)由于回风口紧靠隔墙,吊顶内没有足够空间改装消声器,只能对回风静压箱进行改造,在箱内加装微孔板空腔导流片,改造后的静压箱消声效果良好。
5结语
噪声和振动的控制与治理历来是空调通风系统设计中较为薄弱的环节,随着现代建筑对室内环境(尤其是声环境)要求的越来越高,这一块的设计应该得到我们的足够重视。通过对设备机房的设置、设备和管道的避震及减振,以及风管系统的优化,我们可以有效控制噪声和振动对使用环境的影响。
参考文献:
关键词:门诊就诊;一卡通;预交金
中图分类号:R197.324 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2012)03-0000-02
The Design and Implementation of the Clinic Common Card
Xin Jinglei
(Hebei Province Demobilized Soldiers Hospital Information Branch,Xingtai054000,China)
Abstract:The treatment processes,functions and significance of brief outpatient"Common card" to facilitate the patients for medical treatment,standardized hospital management and improve the effectiveness of the hospital.
Keywords:Clinic treatment;Common card;Prepaid gold
随着人们生活水平的不断提高,对医疗卫生需求也在日益增大。因此各大医院的门诊量也在与日巨增。河北省复员军人医院的就诊流程是多年沿袭下来的一种传统的、自然的就诊过程,即典型的“三长一短”(挂号排队时间长、交费排队时间长、取药排队时间长、就诊时间短)就诊模式。虽然河北省复员军人医院使用了医院管理信息系统(Hospital InformationSystem,简称HIS),也只是对上述流程的计算机化,只是在运算、报表上实现了自动化,但在优化就医流程上,即如何减少患者就诊过程中不必要的等待时间,提高患者的就诊效率,提高医院的管理水平则考虑很少。
造成这种局面的原因是多方面的,但很大程度上是由于门诊患者的流动性和就诊过程的不确定性造成的,而医院为了确保医疗收入,强性规定在每个诊疗活动前去划价交费,即以划价为中心的,而这种就诊模式正是造成医院效率低、患者就诊难的根本原因。
为从根本上解决这些问题,河北省复员军人医院从2010年开始推行门诊“一卡通”的就诊模式,经过两年的运行,大大改善了门诊就诊秩序,并得到了患者和社会的认可。以下结合河北省复员军人医院实践,简要分析门诊“一卡通”的实现过程。
一、门诊“一卡通”的定义
在门诊就诊过程中利以介质(如磁卡、IC卡等)为载体,通过计算机系统传递患者基本信息、就诊医疗信息和费用信息等,从而达到优化就诊流程、规范医疗行为、规范收费行为,大大缓解了患者看病的问题,这种门诊充值与门诊电子病历结合的就诊模式,实现了电子身份、电子处方、和电子货币一卡多能。
二、门诊“一卡通”系统的功能
门诊“一卡通”系统的核心是卡支付和门诊医生站。卡支付将收门诊收费活动延伸到来各医嘱执行点,将就诊人群从门诊收费大厅分散到各医嘱执行科室,而门诊医生站又是实现卡支功能的基础。门诊“一卡通”系统具有建卡、挂号、充值、卡支付、分诊叫号、电子医嘱、电子处方、检查检验电子申请、卡挂失、卡退费、打印结算发票等功能。
三、门诊“一卡通”的就诊流程
(一)建卡、挂号
初诊患者,在医院门诊大厅在建卡处填写个人基本就诊信息,办卡人员给患者办理磁卡,患者可选择设定密码,并根据患者需求存入一定数额的资金,在办卡处可同时实现挂号功能,如果患者对就诊科室不明确,也可自己持卡到分诊台在分诊人员的帮助下进行刷卡挂号。
(二)分诊叫号
根据门诊科室的分布,河北省复员军人医院分别在门诊楼一层、三层和功能检查科处分别设有一个门诊分诊台,分诊台具有挂号、分诊叫号、刷卡扣费等功能。
(三)患者进行就诊
门诊医生根据患者病情,在门诊医生站录入简要病史、诊断、病历和检查检验申请,并能生成电子处方、各类电子申请单,并通过计算机系统传送到各医嘱执行点,各类检查检验报告等回传到门诊医生站,及时辅助医生做出正确诊断。
(四)执行医嘱
患者在诊室就诊后,根据需要持就诊卡可直接到检查检验科室做相应的检查检验,并在检查检验科室现场所进行刷卡扣费并出具相应的扣费单据和检查检验报告,需要拿药的直接到药房取药处,药房人员刷卡调出医生开出的电子处方,给患者发药、扣费并打出药品清单,需要做进一步治疗的,患者持卡可到任一分诊台进行刷卡,并给患者出具相应的治疗单,患者等治疗单到相应科室可做治疗。
(五)结算打印发票
在就诊结束后,患者可持卡到门诊收费处打印发票,患者也可等以后需要时再打印发票,同时患者可自己选择是否取出卡中的剩余资金,如果不取,卡上的剩余资金可做为下次就诊之用,但就诊卡不退。
(六)补卡和补费
患者不慎将就诊卡丢失时,可持有效身份证件,亲自到办卡处进行补办,初次办卡不收费,但补办时要收取成本费,新补办的卡与原卡的帐号相关联,不会影响原卡对应帐户的余额等信息。在就诊过程中,当卡内余额不足时患者可到交费窗口或办卡处进行补费,然后继续诊疗活动。
四、实施门诊“一卡通”系统的意义
实施门诊“一卡通”优化了就诊流程,方便了患就医,同时规范了医嘱,规范了收费,是实现数字化医院的重要举措。真正实现了从以收费为中心向以病人的诊疗活动为中心的转变,使得挂号、收费和取药过程不再是诊疗过程中的瓶颈,将医生从繁重的书写任务中解脱出来,将时间还给患者,能更好地为患者服务;简化了就医流程,减轻了医务人员的工作量,提高了工作效率;使用电子处方,患者在取药前拿不到纸质处方,有效的制止了医院处方外流的现象,减少了漏费现象的发生,提高了医院的收入;由于就诊卡中有患者一定的余额,不仅吸引了大量固定患者,也为医院积累了可观的流动资金。实行门诊“一卡通”后,每一位患者都有唯一的一个就诊号,病人历次就诊的信息都保存数据库中,同时实现了患者健康档案的长期和连续保存。再次就诊时,医生可以通过刷就诊卡查询到病人历次的就医信息,患者自己也可通过医院触摸屏随时查到自己的就诊情况和费用。
五、实施门诊“一卡通”系统的要重点解决的几个问题
(一)加强宣传引导,争取患者和工作人员支持
因为“一卡通”预付款的方式,有些患者难以接受,从实行“一卡通”就医结算以来反馈的情况统计,有60%的患者和家属对“一卡通”持赞成态度;有10%患者觉得优势不明显,持观望态度;还有30%的患者思想观念陈旧,对这种持卡 “先交费再看病”的新型就医模式一时感到不理解或不适应。特别是有些患者首次办卡,在充值时不能按照工作人员的提示充入足够的资金,往往要在就诊过程中还要二次充值,自然就加长了患者的就诊时间。
持卡就医就诊模式,从一定程度上规范了就医手续,堵住了多年来因管理体制不完善,杜绝了漏费现象的发生,无形中触动了部分人员的利益。为此要加大宣传力度,把医院实施“一卡通”的目的、意义以最简单、最直接的方式给患者和相关人员讲清讲透,制作宣传手册,并充分利用展板、海报、电子显示屏等媒体,把就诊须知和工作流程张贴在门诊入口处,和就诊患者比较集中的地方,力求使来医院就诊的患者都能一目了然,人人皆知。在此基础上,还把老人、中低收入和来自偏远地区的患者作为宣传引导的重点,下大力气解决这部分人思想认识上的偏差和顾虑,最大限度地赢得患者的理解和支持。
(二)加强培训力度,确保系统运行
由于门诊医生站是门诊“一卡通”系统的基础,相对功能比较复杂,因此医生的培训是一个重点。门诊医生的年龄也相对偏大,为保证系统的平稳运行,门诊医生要达到全员培训,人人过关,对考核不过者决不允许上岗。
(三)科室间加强沟通,不断完善和拓展系统功能
辨认“一卡通”能不能得到患者的认可,自然主要取决于系统的主要功能。医疗收费涉及到门诊各科室,工作人员包括医生、护士、药师、医技人员、管理和财务等不同专业人员,受专业限制的因素,加强相互间的沟通协调,集思广益,博采众长就成了拓展完善系统功能的重要途径。在实施和运行过程中要经常进行总结,多征求患者和操作人员的见意,对系统中的不足和合理的需求,及时与系统开发商进行沟通,不断进行完善。
(四)加强磁卡的安全管理
通常的磁卡在出厂时将卡号写入二轨道或三轨道。从经济和安全两方面考虑,河北省复员军人医院采用的是高抗磁磁条卡作为患者上卡通的介质,相对IC卡的成本要低。为加强安全性管理,医院要求卡厂商在卡在卡面上卡号,出厂时并将卡号同时写入二、三轨道,建卡时经过自己编写的加密算法和函数,换算成规定长度的患者在医院的唯一就诊号重新写入二轨道。对患者来讲,不仅大大提高了保密性,同时对内部人员也起到了安全防范,保障了患者的资金安全。
参考文献:
[1]谢新鹏,郭歌.浅析门诊医生工作站与医疗一卡通系统[J].医疗卫生装备,2007,28(2):45-47
[2]杨晶.门诊充值卡在流程优化设计中的研究进展[J].中国数字医学,2008,3(2):36-38
这便是Risto Bimbiloski在华丽秀上的作品,那些美丽的毛衣都是由女工们手工制造的,结合夸张的造型,设计师力求东西方平衡的设计张扬而不失和谐。
Risto Bimbiloski出生在欧洲东南部巴尔干半岛的马其顿,长大以后在巴黎当时装设计师,然后将作品在美国销售。
当他在20年前背着大包从马其顿来到巴黎的时候,估计也没有想到以后会成为时装界重要的一个人物,目击其中的纷杂热闹,风生水起。他是1992年开始去巴黎的,在法国著名的艺术学院Duperre主修时装设计。首次推出个人系列,便获选为1998 International Fashion Festival十大展出作品之一;2003年,他凭借“24”系列被时装杂志《V Magazine》选为当代二十大最具潜质的年轻设计师。自此,Risto的设计大受欢迎。2006年初,Risto得到Louis Vuitton垂青,加入品牌参与男装针织系列设计。2009年10月,他希望投放更多时间发展其个人系列;同期,Risto推出全线系列,并将个人品牌Risto Bimbiloski易名为Risto,品牌在纽约深受欢迎。Risto坚持在时装上流露出爱心与人情味,并制造出物超所值的作品,藉此帮助及大幅提升女性的经济地位。此理念与Risto于2007年的经历有关。当年品牌Risto Bimbiloski正式开设首间制造厂时,只有3名女工,投产至今已拥有过百名员工。
这样的细节让人想到那部英国电影《达格南制造》,那些骑着自行车穿着花裙子去工厂工作的漂亮姑娘们。必须伴有明亮的阳光,必须还有轻快的音乐。
Risto Bimbiloski把电影中上个世纪60年代的场景搬到了巴黎,在他的工厂里面,女工们一针一线编织毛衣,并且以此为骄傲,就像是中国古代的女红――那是一个时髦的工作。
“我不希望这个工厂发展的太巨大,我希望它慢慢来,自然而有机地形成他的体系。”
在巴黎他喜欢牵着自己那条干瘦的狗,迎着太阳在巴黎的大街小巷散步,街上熙熙攘攘的,他安静且谨慎,享受着和马其顿的家乡一样的阳光,这是一件很老派的事情,就像他之前做的一些事情一样。
BQ = 《北京青年》周刊
RB = Risto Bimbiloski
BQ:你怎么看香港市场,你带到香港的是怎样的一场秀?
RB:我一直认为香港是把欧美时装引入中国市场的一个非常好的链接,这是我在香港的第一次秀,我特别高兴和中国有合作,我要好好地把我的产品介绍给中国人。大家都知道,亚洲的新兴市场很强大,我看到了我的品牌在亚洲发展的潜力。亚洲的时装界向来有她自己的一套创新的能力,去看待时装和演变的潮流。
不管是在设计技术层面还是在想象力方面,总会有跟欧洲市场不同的方向和观点。
我带来2012春夏系列,这是一组当代服饰,设计游走于成熟优雅和黑暗反叛之间。基调会是花卉和羽毛图案的搭配,以及很长很飘逸的贴身裁剪。我的很多灵感也来自于香港,比如我拍摄的一些香港街景上出现的颜色组合,都出现在我的衣服上。
BQ:你的灵感从何而来?你的设计风格是什么样的?
RB:时装不是一件严肃的事情,大自然通常会给我带来灵感,我的设计风格是优雅中带着一点点天真,在我设计下的女人看起来不一定要很硬朗,但要懂得活在当下的时尚里面。这个女人要懂得如何欣赏细节和品牌后面的东西。我把传统的手工艺和现代的科技结合在一起,比如说用手工技法来做现代的图案。
BQ:不同的地域给你带来哪些启发?你怎么看你的家乡马其顿和巴黎?
RB:巴黎给我带来工艺和技术还有时装传统,以及个人专业经验,而马其顿是我的根,我的文化传承。我的设计深受马其顿的影响,并采纳了当地着重针织与手工的技巧,我首推的个人系列便是以针织服装为主轴,透过结合传统针织技巧与超时尚的设计,呈现具艺术色彩的细腻纹理。
BQ:你手工制作毛衣的过程是怎样的?
RB:一件衣服由一个女工完成,我把我的设计给工厂的工人,工人们用传统的技法做出现代的设计,当然在这个过程中我们会不断地交流,这个过程是具有实验性的――用传统的技法和元素来表现现代的技术。
BQ:一件衣服从设计到完成需要多少时间?
RB:每个设计不同所以每件衣服完成的时间也不同。我数学不好,常常计算不清,完成一件衣服的时间,大概是三个小时到一天的时间不等。
BQ:手工的衣服有哪些优势?那些做手工的女工们从什么地方来?当下那样的女工还多么?
RB:手工的优势是让人把注意力更多的放在衣服 的本身。刚开始我的工厂里面有三个女工,后来这三个女工又叫来她们的朋友帮忙,就像是网络一样,互相传播,到现在我的女工有将近一百多人了。而且有越来越多的年轻人来我这里工作――用针和人手去完成整个过程,人们说针织艺术是一种新的瑜伽,手工工作变成了一件非常时髦的事情。
BQ:手工制作的产品价格和机器生产的产品价格有哪些区别?
RB:简单的手工制作的产品比如围巾大概的价格是250美金,复杂一些的会有700~800美金,机器制造的产品一件大概500美金。
BQ:你觉得手工制作的未来是怎样的?这是一件会长久的事情么?
关键词:嵌入式操作系统;移植;仿真;Skyeye;Armulator
中图分类号:TP316.2;TP391.9
嵌入式开发的首要任务是在嵌入式硬件平台上安装配置嵌入式操作系统,由于嵌入式硬件平台的异构性和多样性,加之嵌入式操作系统种类较多,导致嵌入式操作系统的移植往往比较复杂和容易出错。而且,嵌入式开发和实验平台成本较高,使得实验机会相对较少。因此本文讨论使用软件仿真的方式代替真实硬件平台,以便可以在缺少硬件平台的情况下掌握嵌入式操作系统移植的方法,提高在真实硬件平台上的成功率。由于仿真软件不能模拟硬件平台的所有特性,而且在硬件平台上的开发流程依赖真实的硬件特性,与仿真环境有一定区别,所以最终的仿真结果还需要在硬件平台上测试。
1 常见嵌入式仿真软件
嵌入式仿真软件是在宿主机上建立起一个内核与外设均可配置与裁剪的模拟平台,能进行指令级的模拟,操作系统和软件能在仿真软件上运行,就像在真正的硬件系统上一样。将仿真软件应用到嵌入式软件的开发与测试中,可以让软件和硬件开发同步进行,缩短开发周期;可以根据设计需要选择外设和芯片型号,构建新的嵌入式系统;可以提供比真正硬件环境下更丰富的测试环境,可以避免直接使用硬件测试带来的风险;能够方便的进行调试。嵌入式仿真软件中最核心的部分是指令模拟器,可以模拟ARM指令的执行过程。常见的嵌入式仿真软件有ARM公司的ARMmulator,清华大学Sky Eye项目中的指令模拟器,Linux上的开源软件GDB ARMulator等。ARM公司针对ARM相关应用开发和调试提供了一个开发软件套装ARM Developer Suite(ADS)。本文主要对ARMulator和skyeye进行介绍并研究嵌入式操作系统uClinux在skyeye上的具体移植方法。
2 ARMulator简介
通常所说的ARMulator有两种,一种是GDB/ARMulator,是国际开源组织的程序调试工具GDB自带的模拟器。另一种是ARM公司自己推出的它包含在在其集成成开发环境ADS中的ARM模拟器。他们都是指令集模拟器,需要和在通x86体系结构计算机上的运行的调试器软件连接,得以实现模拟ARM体系结构和指令集,并且给出了ARM程序的软件仿真开发和调试环境。除了能够仿真ARM处理器的体系结构和指令集,ARMulator还可以其他硬件结构如存储器和设备,例如中断控制器和定时器等,这样就模拟了一个进行嵌入式开发的最小子系统,另外使用者还可以扩展添加自己的外设。
通过分析ARMulator的源代码,我们可以看到它是由一个一个的模块(module)组成的,其中起核心作用的模块主要有:处理器核心模块;存储器模块。以及一些外设模块,如:中断控制器仿真模块;定时器仿真模块,用来为系统提供定时中断;堆栈跟踪器模块;显示管模块,等等。开发人员可以通过修改已有模块来生成满足特定需求的模块,也可以按照给定的接口规范编写出符合应用需求的其他外设仿真模块。而且,在ARMulator上可以很好的移植μC/OS-II操作系统。μC/OS-II是一个嵌入式实时操作系统内核,包含了任务调度、任务管理、时间管理、内存管理和任务间的通信与同步等基本功能。研究人员可以在ARMulator上移植和调试μC/OS-II,甚至可以在其上完成一些开发工作,这样就可以为在实际嵌入式硬件平台上移植和开发打下基础。
3 SkyEye概述
SkyEye是一个比较完整的嵌入式仿真软件环境,目前可以仿真大部分主流的嵌入式开发板和外部设备。SkyEye中的ARM模拟器是在GDBARMulator基础上进行开发和完善的。SkyEye是一个源代码开放的开源项目,由清华大学发起,支持windows系统和linux系统,目前已维护到2.0版本。SkyEye的目标是在常用的Linux平台上仿真多种主流的嵌入式开发板和外部设备,而在windows中是通过mingw和mysys构建GNU环境来实现对Skyeye的支持,从而建立一个可扩展的硬件模拟框架。SkyEye是指令级模拟器,可以模拟多种嵌入式开发板,可支持多种CPU指令集,而在SkyEye上运行的OS意识不到它是在一个虚拟的环境中运行,而且开发人员可以通过SkyEye调试操作系统和系统软件。
3.1 整体架构
SkyEye可以模仿多种完整的嵌入式计算机系统。其内部结构按功能可以分为四大部分:User Interface负责与用户的接口;FlagManagement负责符号管理;Target Controlling负责目标控制;Target Smiulating负责对目标进行模拟。在这四个部分中,最核心最重要的部分是目标模拟部分,它实现了对SkyEye硬件各个方面的模拟,并仿真执行每一条机器指令,体现了SkyEye硬件模拟器中的模拟逻辑。
3.2 Target Smiulating的功能结构
SkyEye目标模拟部分是整个仿真环境的关键,它包括以下几个主要模块:
(1)初始化模块:此模块的功能是实现对模拟硬件的配置和初始化,在模拟硬件开始运行前,需要修改配置文件中各选项的参数来进行配置和初始化。
(2)处理器模拟模块:模拟CPU指令执行过程、模拟内存管理单元和缓存、模拟协处理器。
(3)输入输出模拟模块:模拟各种外设的行为,主要包括模拟系统输入输出模块、模拟网络芯片模块、模拟LCD模块等。
(4)MEMORY模拟模块:此模块的主要功能是初始化内存,加载二进制镜像文件,模拟RAM和ROM的读写过程,此模块不涉及具体的CPU和开发板。
3.3 SkyEye的配置信息
Skyeye的配置信息包括静态配置信息和动态配置信息。他们都存在于SkyEye目标模拟模块中。
SkyEye的静态配置信息最为关键的数据结构是skyeye_config_t,它包含了SkyEye模拟的整个硬件的静态配置,skyeye_config_t结构中包含了开发板配置信息、CPU核心配置信息、内存图配置信息、网络配置信息和显示屏配置信息等与模拟硬件紧密相关的信息。
SkyEye的动态配置信息最为关键的数据结构是ARMul_State结构,它保存着SkyEye中随模拟的硬件运行而不断改变的硬件数据。通过分析ARMul_io的数据结构,可以了解如何一步一步的为某个具体的开发板添加虚拟硬件。
3.4 SkyEye的执行过程分析
SkyEye的执行按执行时间顺序可分为初始化配置过程和模拟执行过程两个阶段。第一阶段所做的工作包括:加载操作系统的可执行文件;根据skyeye.conf配置文件中的参数对模拟硬件进行配置;加载skyeye.conf配置文件中的所有BinaryImage格式文件;由GDB加载调试信息;由GDB加载操作系统可执行文件中的代码段和数据段等;执行相关模拟硬件的初始化函数。第二阶段所做的工作是根据具体硬件的配置参数,开始执行具体的硬件模拟过程。
对于输入输出硬件模拟部分,SkyEye把这一部分抽象了出来,建立了一个独立的I/O抽象层。然后再根据各种基于ARM的具体的CPU和开发板实现具体 I/O处理模拟。这样做是因为具体的CPU和开发板都有自己的各不相同扩展,这些扩展与硬件系统的I/O有很大的关系,这样做可以最大程度地减少代码冗,并且使结构和模块化更清晰,同时可以降低因开发板多样性带来的开发难度。
4 使用SkyEye建立嵌入式开发环境
由于Skyeye已经相对比较完善,可以仿真的开发板较多,本文选用Skyeye作为测试环境来分析嵌入式操作系统在仿真环境下的移植过程。
首先需要安装配置Skyeye开发环境,为下一步的一直工作做准备。
4.1 安装SkyEye
本文选用宿主机操作系统为ubuntu10.04,该版本为SkyEye开发团队测试通过的安装平台。SkyEye并不是在所有发行板上做测试,所以可以选用一个经过官方测试的发行版以避免在搭建平台过程中遇到未知问题。
(1)下载skyeye的发行包:http:///projects/skyeye/files/skyeye/
以root权限登录ubuntu,用tar xvjf 命令解压下载的SkyEye发行包。
(2)编译安装程序
#./configure --prefix=/opt/skyeye
#make lib
#make
# make install_lib
# make install
需要说明的是,其中configure为配置编译环境,设置安装路径,make lib用来编译第三方的库,make来编译SkyEye的源代码
4.2 SkyEye的目录结构
SkyEye安装完后在opt目录下会生成以下目录:Bin目录用来存放SkyEye的工具软件。如nandflash镜像的制作工具mknandflashdump,SkyEye为命令行应用程序,对代码覆盖率结果文件进行格式转换的prof_convert工具,在xterm终端来显示串口的输出的uart_instance工具等等。Include目录中存放的是开发SkyEye插件时所用到的头文件。Info目录中存放的是info格式的文档。Lib目录中存放的是SkyEye的核心库文件libcommon.so和其他一些以动态库文件方式存在的插件。Testsuite中存放的是测试用例文件。
5 在SkyEye中模拟uClinux内核的移植
5.1 建立交叉编译环境
与具体开发板对应的SkyEye平台安装配置完成之后就可以进行uClinux操作系统的移植工作。移植前非常重要的准备工作就是建立交叉编译环境。嵌入式开发板资源有限,无法对操作系统进行编译,所以必须在其他平台上编译出嵌入式开发板上能够运行的操作系统代码,这就是交叉编译。仿真的嵌入式开发平台面临同样的问题。
交叉编译环境就是为了解决如何在宿主操作系统上生成在开发板上运行的代码的问题。在这里我们的宿主操作系统是ubuntu10.04。需要对将要运行在开发板上的 uClinux 的源代码重新编译,生成可以在SkyEye上运行的二进制文件。交叉编译环境是几个程序的集合,这些程序运行在宿主机器上,包括编译器、连接器等。在宿主机器上使用这些程序就能生成在开发板上运行的二进制代码。一些开源组织已经开发出了一些交叉编译工具,一般称之为交叉编译工具链。在本文中使用了ARM-ELF-TOOLS这个交叉编译工具链,首先下载arm-elf-tools-20040427版本,开发人员只需要在根目录下执行./arm-elf-tools-20040427.sh后,就可以在/usr/local/bin中生成以arm-elf 开头的可执行文件,其中 arm-elf-gcc 就是交叉编译器。
5.2 编译Linux内核
人之为人,本身就是一种偶然。在千千万万的人群中,遇到一个同行者,是偶然中的偶然,并不比买彩票中大奖容易。正因为偶然,就越发显得弥足珍贵。
历史上有个著名的俞伯牙摔琴谢知音的故事,俞伯牙摔琴,是缘于知音难觅的绝望。无同行者,人生的旅途,即使风光无限踽踽独行也孤独寂寞,即使春风得意悚然一身也毫无趣味。何况人生的旅途并不是这样,坎坷、挫折、失败,不可避免,同行者的患难与共,鼓励、支持、慰勉,就显得特别重要。有很多东西,个体是无法承受其重的。
年轻的时候,不少人对于同行熟视无睹,从未放在心上。于亲人,觉得理所当然;于友人,觉得本该如此;于同行的人,觉得无所谓。这种愚蠢的心态,为我们的人生留下了诸多的遗憾。
我是一个农村长大的孩子,当进城求学开了所谓的眼界之后,并开始滋生怨天尤人的不满。为什么我就该出生在贫穷、偏僻、落后的中国农村?为什么我的父母就该是农民?进而开始藐视父老乡亲,把他们的艰辛看作是没有本事,把他们的苦难看作是愚昧,把他们的安分知足看作是悲哀。时时处处,都要显示自己的高明。从未想过,如果没有亲人的呵护、同行,我凭借什么长大,变得有知识。养儿方知父母恩,及至自己有了孩子,才开始理解父母,肯定父母,理解亲情,重视亲人的同行。但是,生活的重负,往往又使得心有余而力不足。等到生活宽裕了点,身上的担子轻松了点,却又子欲养而亲不待,徒然留下永远的愧疚。这,或许就是我们六十年代生人的共同轨迹和共同的悲哀。
年轻的时候,气总是那么盛,像一只刺猬。凡是自认为是对的,就拼命地坚持,捍卫。对人对事总难以心平气和,往往是得理不饶人,非得争个长短输赢。一位发小,身上确实有许多缺点,比如滥花钱,酗酒,玩弄女性,对工作不负责。我总是不肯饶恕他,每每见面都要严厉地鞑伐。主观上,是为他好,但其方式方法,则大错而特错。现在想来,即使我给他的真是人生的良药,也未必非得要咄咄逼人,宛如拿着手术刀威逼病人做手术的医生。明知忠言逆耳,为什么就不换一种方式呢?何况,每个人都有他选择走怎样的人生之路的权利。后来,他英年早逝,我每每忆及,都十分难受。
一次,到一个地方旅游,一位多年未见的同事,不知怎么得到了这个消息,特意赶来,请我们吃饭。盛情难却。其实,我和这位同事一度关系闹得很僵。在我眼里,他喜欢钻营巴结,喝泡舔肥。我看不惯他这种行为,甚至当众羞辱过他,让他难堪过。现在想来,错不在同事而在自己。我有什么资格要求他人像自己一样生活?我的这种生活方式就一定正确吗?我真的就如自己认同的那样干净?说到底,这是一种典型的人生霸权,心胸狭隘。
生活中,我们常常因为一点蝇头小利,互不相让,甚至反目成仇,彼此拆台,全然忘却了同行的偶然。有些外在的东西,得到或者失去,真就有我们想象的那样重要吗?狗可以为了一块骨头撕咬、争斗,但人却不能像狗一样活着。
“百年修得同船渡,千年修得共枕眠”,这话从宏观的角度看,是很有道理的。同行之于同船渡,不知几百年才能修得,那该是多么珍贵的缘分啊!为了一个共同的目的,并肩而行,在岁月里艰难跋涉,朝夕相处,理所当然地要共同鼓励,相互扶持。想想,从生命的原点出发,我们一路走来,不断地有人离开,不断地有人加入,愈往前走,同行者就愈少。行进中,温暖我们的永远都是同行者的情谊和挚爱。如果我们漠视同行的缘分,一味地争名逐利,及至走到生命的尽头,剩下的除了孤家寡人的孤独寂寞,还会有什么呢?纵使你功成名就,权倾朝野,富可敌国,又还有什么意义?
有的人喜新厌旧,偏爱一见钟情的同行者,而忽视长时间的同路人。喜新,无可厚非,但厌旧,就是对缘分的亵渎了。喜新而不厌旧,才是做人的一种境界。
为进一步推动中国通信产业的发展,增强国际竞争力,为中国电子行业同仁提供一个更好的互动交流平台,《电子设计应用》杂志社于2008年3月18日在上海举办了第五届“移动通信IC设计应用高级技术研讨会”。本次研讨会邀请了国内外知名的专家学者和通信电子厂商,向来自全国的电子工程技术人员介绍了全球通信电子技术的最新成果与发展趋势,并重点对3G通信作了深入的探讨。
ARM提供移动通信的芯
针对移动电子设备的概念层出不穷,从最早的移动计算、UMPC(超级移动PC)、PMP(便携式媒体播放器)到最近的MID(移动互联设备)等。消费者虽然不能完全理解这些新概念,但是有一点不可否认,他们不再满足于能听音乐、能玩游戏的简单智能手机,也不能满足于能够简单处理Word、Excel、PPT等电子文档的商务移动终端。市场有一种需求,这就是移动互联的需求(见图1),即ARM(上海)公司手机应用业务发展经理杨宇欣在本次研讨会上提出的“Full web in your pocket”,它应能够流畅地享受网络资源,包括MSN、ebay、土豆网等。
ARM推出的Cortex-A8处理器将这一切变成了可能。它凭借着高性能、低功耗的技术和创新的商业模式,在激烈的竞争中脱颖而出,巩固了其在移动终端处理器IP核的霸主地位。它将移动终端带入了全新的网络时代。该处理器拥有双顺序发射13级流水线超标量的内核和jazelle RCT等技术,保证了手持多媒体终端的计算能力;TrustZone技术用于保障数据传输的安全和DRM!Thumb-2技术改善了代码密度,使能量有效使用。同时,ARM还在为新的市场开发多媒体和软件解决方案,比如Mali图形和TrustZone安全软件,这让Open GL、GPU等名词逐步走人消费者的生活。
杨宇欣预测,现在基于ARM1的产品主要集中在中端产品,并且两年内将面向低端,主要的厂商会在2008年推出基于Cortex-A8的手机,并且在2010年,拥有更高性能和更低成本的Cortex-A9将会成为移动终端的“芯”主流。
安华高射频方案伴随3G手机发展
在目前竞争激烈的手机市场中,轻便、省电、时尚、多功能已成为众多手机设计者共同追求的目标。Avago Technologies(安华高科技)凭借在RF和光电领域多年积累的丰富经验和领先技术,开发出了多种适用于新一代手机的元器件方案:在射频领域,FBAR(薄膜体声波谐振器)工艺大大缩小了高频滤波器/双工器的尺寸,并在目前的PCS/WCDMA领域赢得了主导地位;CoolPAMSE艺使CDMA/WCDMA的功率放大器效率提高,显著延长了手机的电池使用时间;而二者的完美结合,又为手机提供了创新的RF前端方案。在光电领域,安华高在LED领域的最新技术为时尚手机提供了多种可用于背光、闪光灯及装饰光带的器件方案,并以高速红外接口满足了在手机间快速传送大容量数据的需求。
众所周知,射频模块,尤其是应用在手机中的芯片,都在向着小型化、高效率的方向发展。安华高科技的FBAR滤波器与传统陶瓷滤波器相比,不仅尺寸大幅度减小,其插入损耗、静电指标、频率漂移都显示出了超强的性能。另外,安华高科技将双工开关、接收端的低噪声放大器、功率放大器,以及接收发送滤波器全部集成到前端模块,使前端模块的使用效率有了很大提高。
恩智浦预测移动宽带将紧隧固定宽带
3G技术的出现给移动通信带来了巨大的影响,给人们的生活带来了前所未有的体验,它使上网冲浪、联网游戏、远程办公等摆脱了场地和环境的束缚,实现了真正的无所不在。但人们的需求并没有就此停滞,大量的市场调研和专家研究表明,2Mbps的WCDMA R99传输速率、14.4Mbps R5 HSDPA的峰值速率已远远不能满足人们未来的需求。那么是不是一定要等到2010年后的IMT-Advanced(B3G)才能满足这些需求呢?据恩智浦半导体的手机及个人移动通信事业部大中华区副总裁兼副总经理林博文预测,随着网络、移动设备和服务的演进发展,3GLTE(LongTerm Evolution,比3G性能更强大的概念,特性主要体现在高数据速率、分组传送、灵活带宽和向下兼容)在目前是可行的,而且是可以实现高性能的。
首先,多种空中接口由同一个公共的IP化核心网支持,不同的终端,不同的IP网络,使用的是相同的服务内容。其次,移动设备的演进使通信、计算和多媒体平台相融合。多模终端支持数种空中接口(像WLAN、GPS、WAN、UWB/蓝牙等),设备能力(运算能力、存储容量、多媒体支持)提高、芯片功耗降低、电池寿命延长,这些终端设备上的进步是实现LTE的基础条件。最后,服务的演进使得3G LTE具有广泛的客户支持。
随着处理器芯片处理能力的提高,目前已可满足FFT的需要。同时,功放性能和效率也有了保障,OFDM的难点现在已经可以解决。通过使用OFDM提高高峰值速率和平均吞吐量,再利用扁平架构降低延时,完全可以实现3GLTE的高性能。于是,手机中的实时人对人游戏、视频电话和多媒体会议等昔日可望不可及的功能都将逐步进入大众的生活。
在此次研讨会上,林博文指出,新技术需要相当长时间代替原有技术,一种合理的方式则是3GLTE利用现有网络,与现有网络共存。此外,他还阐述了3GLTE与现有网络共存的一些具体解决方案。
凯明芯片平台助力TD-SCDMA
据凯明信息科技提供的数据来看,40%的用户愿意为服务类资讯付费,3G时代移动网络提速给移动互联网发展带来了契机,现在的5大手机厂商也进入了互联网战略时代。信息终端产品在信息时代有着极大的市场,在未来的十年内,信息终端产品的市场需求将持续保持快速增长,新的产品和技术将层出不穷,中国将成为信息终端产品的最大市场。TD-SCDMA作为中国提出并被国际电联首次采纳的第三代移动通信国际标准,有着广阔的发展前景。凯明公司以此为开端,打造了产业界成熟的TD HSDPA(高速下行分组接入技术)芯片解决方案,为TD-SCDMA产业化做出了重要的贡献。
凯明自主开发研制的Mars-II芯片有着完善成熟的GSM/GPRS/EDGE协议栈。通过该完全自主知识产权的TD-SCDMA/HSDPA协议 栈和芯片,完全可以承载中国移动TD-SCDMA/HSDPA移动宽带网络。在硬件能力方面,Mars-II提供了丰富的接口,不仅可外接TIOMAP应用处理器,而且可通过外接WIFI、A-GPS芯片实现增强的移动互联网功能。2007年10月9日,Mars-IIHSDPA在ZTE实验室现场测试,在真实的TD-SCDMA无线环境下的测试结果为:最大数据速率1.5Mbps,平均数据速率1.03Mbps。
基于凯明芯片的TD HSDPA数据卡和手机将在北京奥运会之前商用。凯明信息科技销售市场部战略市场经理朱小刚表示,他们将支持TD-SCDMA未来演进到移动宽带网络时代,下一代芯片将支持HSUPA,未来将支持HSPA+、LTE等。
泰克为RFIC“把脉”
如今的RF测试融合了数字计算技术与传统的模拟无线电技术。新的RF技术让更多的人能够在更多的地方应用无线存取功能,为能善用这项新技术者开启了商机。然而,数字计算技术与模拟RF技术的整合给工程师带来了高度复杂的技术环境,使得新一代的RF测试工具成为不可或缺的产品。
比如,射频识别(RFID)技术和应用正在迅速发展,RFID测试设备需要不断进步以面对各行各业层出不穷的新应用。国际技术标准已经到位,同时有更多的标准正在开发之中。RFID领域似乎每天都在变化。为实现这种动态的RF通信方式,RFID依赖瞬时RF信号传送信息。设计RFID系统和RFID测试设备的工程师必须能够检定和调试复杂的瞬时RF系统,同时满足紧张的产品开发周期要求,他们必须满足不断增长的市场需求。由于独特的触发、捕获和分析功能,泰克实时频谱分析仪使得工程师能够迅速解决RFID测量问题。
UWB应用与未来
UWB(超宽带技术)无线通信是一种不用载波,而采用时间间隔极短(小于lns)的脉冲进行通信的方式,也称做脉冲无线电、时域或无载波通信。与普通二进制移相键控(BPSK)信号波形相比,UWB方式不利用余弦波进行载波调制而发送许多小于Ins的脉冲,因此这种通信方式占用带宽非常之宽,且由于频谱的功率密度极小,它具有抗干扰性能强、传输速率高、系统容量大、消耗电量小,以及保密性强等特点。
关键词:书籍装帧;书籍设计;书籍装帧与书籍设计的统一
0 引言
现代社会在高速发展,人们对书籍的一些需求也在发生巨大的变化。科技的进步为人类带来了新材料,这也使得在制作书籍时有了新型的纸张;还有就是书的形式与内涵发生了较大的变化,一些书中的文字渐渐被图片取代,出现了图与文字的结合,而电子书籍的出现更为人类提供了声音文字,一些为满足人们需求的书不断被设计出现,如娱乐书籍、游戏书籍等。另外,现在的一些读者更关注着书籍外在的品质。这就使得书籍装帧要有新的改变,它的内涵也有了新变化。
1 书籍的装帧
时代在变迁,人们的审美观念也发生了改变,书籍装帧在这种环境的影响下不再是过去简简单单的一道工序,它成为了对书籍宣传的必要一环。书籍的装帧要有效而适当的反应书籍的内容思想、特点和著译者的所要表达的内容,在将书籍的思想进行概括的同时也要对书籍的发行量进行预测,其中还需要考虑好不同的人所具有不同的审美欣赏习惯,满足不同年龄、性别的需求。书籍装帧不仅要为书籍升华其外表形式,还要更新其内在的气韵,所以装帧不仅要赋予字体、图形、色彩等新视觉元素,还要赋予书籍更深层次的文化内涵,将不同的民族文化和元素表现给读者。要做好这些我们就需要掌握好书籍本身的内容和思想,理解著译者的本意,不能曲解,使书籍装帧进行的更完美。
2 书籍的设计
现代人们对物品外表美观的要求和认知达到了一定的高度,这使得一些物品的工艺性被不断提高。在书籍这方面,它作为一种商品,为能够在市场上有着更大的生存空间,设计理念也被要求提高,而它作为一种艺术,其本身的艺术性要想提高,设计理念就需要被全面提高,所以在面对这样的环境和要求下,书籍的设计者正在面对着一个全新的考验。书籍设计者在设计时要充分利用好封面内容来吸引读者,使得读者能够被第一时间吸引驻足,而在内容上,设计者可以通过良好的设计,将书籍思想简短地传递给读者,使读者能够瞬间了解文章内容思想,对书籍的价值和可读性进行判断和了解后,然后便可以进行购买。当然,由于要传达原著译者的思想,在设计时,设计师的思想会受到引导和局限,这就使得设计者在设计上经常面对一些困难。一些设计优秀的书籍在面对市场竞争时有着强有力的竞争,可以得到许多优势,占据有利市场。
3 书籍装帧与书籍设计的艺术表达统一
第一,书籍装帧设计分美术设计和技术设计两部分,前者主要是围绕封面,对书脊、扉页、插图及题花、尾花等方面进行艺术形式的创作;后者是指版面的排印格式,用料及装饰方式等,两者形成一个和谐的整体。而一本书籍的封面设计是相当重要的。由于人们审美观念的影响,一本书籍的封面是否美观,直接影响到人们的购买欲。现代人们对任何事物的外表都很重视,一个完美的外表能够给人留下更深刻的印象,所以一个优秀的封面设计更加吸引人,它无需一个推销员的介绍,丰富和完美的封面设计能够吸引人们驻足,然后去阅读。一本有着完美的封面设计的书籍能够在琳琅满目的书籍中脱颖而出。
第二,在书籍的封面设计中,在丰富的内容中不仅要有着简短而精炼的文章简介,还要有着文章内容思想的良好表达,这两者的结合将使封面设计更加吸引人的眼球。要使得封面设计能够得到更好的评价,封面设计在内容上要有着很好的传递,可以通过在色彩上的装饰和图片上的配合,使文章在看起来时有着良好的气氛、格调和文化气息。另外,在内容的安排上,要做到层次分明,分清楚主次,将文章内容思想简洁而富有层次感地表达出来。书籍的内容表达既然十分重要,那就不仅仅表现在一方面,在另外一方面,设计者根据不同人群的喜好和适应能力,要对内容表达进行调整,在设计者掌握文章的内容时,也要对其中的思想进行了解,这样也方便了设计者对内容的及时调整。例如教育类书籍,设计者就可以通过调整内容,将内容表现得十分具有文化内涵,而面对读者、学术类的书籍时,设计者在内容调整上就要变得严肃,体现学术的严谨性,色彩不需要高纯度的渲染,而当面对儿童书籍时,设计者就会需要高纯度的色彩渲染,再与简单略显天真的内容相结合,体现儿童所有的柔和与纯真。在这样要求下的书籍装帧设计,就会使读者能够更快地了解文章内容,并满足人群的基本审美要求,达到吸引读者的目的,而对内容的思想升华,可以使读者留有深刻印象,并对其进行交流,让读者对文章内容产生无线遐想。
4 书籍装帧与书籍设计的整体统一
书籍装帧与书籍设计的使用在中国已经近百年的历史,经过历史的沉淀,文化气息更浓。衫浦康平先生曾说过,书的脸即内脏功能的表现,包括两层意思:第一层意思是在书本身的内容和结构中表现的东西,对读者来说是从外部看不见的部分,将它提取出来,赋予‘造型’,让它动起来,充满生机。这是第一张脸的意思第二张脸触及更大、更深的东西,即文明和文化的根。寻觅今天文化底层潜藏着的文化古层,文化的根。这是第二张脸的意思。书籍装帧设计经过时代的变迁,在所有的设计师的努力下,形成了当代的六面体形态,它让一个毫无艺术性可言的纸张在经过装帧设计之后成为了一件艺术品,从采用以往的制作工艺和新型的制作材料起,到题材选择、开本选择、内文版式、封面设计,在设计时还要选择好字体的大小和型号的大小,书籍封面内容和书脊的配合,在整体上保证切口的平整来使书看上去完美,在将书籍的信息内容文本转化为二维或三维时,不光要注重视觉上色彩完美,还要在内容上体现文化内涵,使视觉美与文化美进行完美结合的整体统一。
5 结语
书籍装帧设计作为设计中一个门类,不只是对一本书籍进行创造,它还包括了与这本书周围环境的和谐共生。书籍装帧与书籍设计两者并不矛盾,两者结合运用充分体现了设计者对自身艺术能力和对书籍思想内容的整体把握。社会在进步,书籍设计也在进步,书籍设计与书籍装帧的概念都在不断深化,可以想象,在未来书籍装帧设计绝对会为读者带来视觉冲击效果与内容上更加吸引读者。
参考文献:
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[4] 王捷.浅析书籍设计形式与内容的统一[J].美术大观,2014(09):109.
关键词:压缩机;探头;电涡流传感器;静态曲线;安装试验
中图分类号:TH45 文献标识码:A
1 振动、位移监测系统的组成
振动、位移监测系统一般用于对压缩机轴承磨损状况实施监测与报警,主要由振动、位移检测探头、延长电缆和相应的前置放大器、专用电源及监测仪组成。探头与前置放大器组成传感器,安装于现场,监测仪安装在仪表控制室内,并配备计算机进行画面监控。
2 监测仪表到场后的开箱检验
压缩机机组不论来自哪一个生产厂家,进入施工现场都是汽车运输的,在完成正确的卸车作业及保管后,就要组织业主、监理、施工单位及制造厂家等相关人员进行开箱检验。涉及机械、管道、电气、仪表等专业和技术、供应、采购等部门。开箱检验需在库房内进行,在露天场地开箱时,必须有妥善的防护措施。开箱使用专用工具,并仔细、认真,确保设备及零部件不受损伤。
根据设备装箱单,找出振动、位移监测仪表的包装箱,一般都有专门的木箱或纸箱打包仪表部件。照装箱单核对设备的名称、型号、规格是否与设计相符,并检查包装箱号、箱数及外观包装完好情况;检查随机资料、产品合格证、零部件及专用工具是否齐全,零部件有无明显缺陷。厂家通常把振动、位移的探头、前置放大器、延伸电缆包装完好的放在专用仪表箱内,但也有把前置放大器、延伸电缆存于压缩机本体周边的接线箱中的情形。
检验完成后,将相关仪表设备、部件的防水、防潮层包装进行恢复,交给仪表专业人员保存于安全、稳定的专用库房,并及时做好设备开箱检验记录。
3 单体调试前的准备工作
振动、位移传感器的安装具有严格的技术要求,初始安装位置的确定是关系到监测系统能否正常运行的关键,初始安装间距的数据是建立在试验数据的基础上的。供货商提品技术数据,但是产品到货后、安装前均需进行模拟试验,目的在于取得安装、调试数据和对产品的性能进行检验。现场施工过程中,传感器在安装之前首先将探头和前置放大器进行组合试验,试验的目的有两点,一是寻找最佳动态工作点,二是根据动态工作点确定静态安装间距所对应的电压值。现场首先进行静态试验,绘制静态特性曲线,找到在静止状态下的初始安装间距。
参与振动、位移监测仪表校验的调试人员要持有有效的上岗证书,能够熟练操作校验设备。仪表调试用的标准仪器、仪表能满足现场调试的要求。校验用的标准仪器、仪表必须有有效的检定证书原件或复印件,其基本误差的绝对值,不得超过被校仪器基本误差绝对值1/3。
4 单体校验——静态试验
涡流传感型位移、振动仪表均应作间隙——输出电压特性试验,即静态试验,特殊的以电流信号为输出的传感器则做间隙——电流特性试验,方法和电压试验相同。此处以电压试验进行说明,试验宜用模拟法,试验时探头应与同一位号的延长电缆、前置放大器配套进行。试验按图1所示,将振动、位移探头、前置放大器、测试器TK-3和电压表连接起来。试验器的探头试片材质宜与被测轴的表面材质一致。
1-前置放大器;2-延长电缆;3-探头;4-试片;5-测微仪(千分尺);6-数字电压表
5 振动、位移传感器探头的安装
安装前检查探头及延长电缆组件完整无损,接头无氧化锈蚀,端部的保护层不应有碰伤或剥落的痕迹,紧固件齐全好用,接线盒无损坏,延伸电缆完整、无短路、无开路,接头无氧化锈蚀,保护层无破损。按照设计图纸或者厂家资料安装前置放大器,敷设延长电缆,连接信号电缆至仪表机柜间的监控系统。信号电缆的屏蔽接地应良好,用500V兆欧表检查线间及对地绝缘电阻应大于5MΩ。监测系统软硬件完好,其电源单元监测指示,报警复位、试验功能正常、零位准确。将探头组成电缆与延伸电缆连接好;延伸电缆接到前置器上;前置器电源端(-24VDC)、公共端(Common)接入-24VDC电源,公共端(Common)、输出端(Output)接入数字电压表。一般本特利3500检测系统将振动、位移检测仪表的初始值定在-10VDC上,其他系统可能要求不同,但都有一个初始值,可以参考厂家资料或咨询服务人员,所以安装探头时要时刻检测输出端电压,将其准确定位在初始电压上,以实现监控电脑画面显示0。
振动和位移探头的安装要与钳工密切配合。安装时使用专用安装工具,注意观察电压表的示值,动作要求缓慢,用力均匀。安装振动探头时,需要钳工盘车检查压缩机轴承的机械量偏移,即用千分表测量轴承的垂直、水平方向的振幅不超过规定数值(如60um)。先用手轻轻转动探头螺纹,观察电压表示数,使其指示电压在-10VDC左右,再用专业工具拧紧螺丝,紧固探头备帽,使其不晃动,重新测量电压,保持-10VDC不变即可,否则重新调整。安装位移探头时,需要钳工配合打串量——即将轴承前后推拉。先将轴承推至一端,用千分表记录当前位移,再将轴承推至另一端,再次记录当前位移,两者的位移之差的绝对值就是轴承的正常位移范围。再将轴承推至两个的位移值的中间位置,此时使用工具轻轻转动探头螺纹,使其指示电压为-10VDC,然后紧固探头备帽,使其不晃动,重新测量电压,保持-10VDC不变即可,否则重新调整,最终使监控画面显示0。探头安装完成后,恢复外部接线和防爆接线盒,套上专用保护套,需要重新测量电压值,要求保持不变,否则重新调整。
振动、位移传感器的系统试验和探头单体校验过程基本一致。系统试验时,做好相应的试验记录。试验后的振动、位移检测仪表,可以用电子清洗剂清洗探头与延长电缆的接头,缠好密封带(聚四氟)后,套上专用保护套,将接头装在预留的直通穿线盒中,以方便日常维护。
关键词:自诊断;测量仪表;执行器;仪表电源;控制系统
引言
大型炼油化工企业仪表自动化程度很高,绝大多数工艺参数都是由仪表自动控制,重要安全指标都设有仪表安全联锁系统,一旦超出安全上限,联锁自动启动,对装置紧急停工。如果仪表故障就会导致安全联锁系统误动作,中石化金陵分公司因联锁误动停工每年有十多次,多的有二十多次,直接经济损失要好几千万。如何在正常操作状态下,对仪表自行进行连续监测,解决仪表误动作,确保设备长周期运行,成为研究的方向,因此引入新的方式———自诊断技术。把一套生产装置的仪表、自动化系统及其全部附件(包括线路、接线柜、电源等)作为一个研究对象,根据各自在生产运行中的作用进行故障诊断,通过技术改进和寻找新技术的仪表,建立对仪表供电系统、DCS、SIS、重要联锁测量仪表、重要控制仪表等的故障诊断信息,避免仪表误测量或误动作引起生产装置非计划停车事故或安全环境事故。目前该公司在仪表自诊断技术方面已经取得一些成果,或者已有清晰的研究方向。把测量仪表、执行器以及调节器作为诊断对象,把测量仪表、执行器以及DCS的诊断信息以报警的形式在DCS画面中体现,可以让24h工作的操作人员及时发现,并联系专业维护处理。
1测量变送单元的诊断
1.1偏差报警功能
对于关键联锁回路,都有多台变送器,实现三取二或者二取二的联锁逻辑,可以采用偏差报警的形式予以检测诊断。对于三取二的模拟量信号,设定三个量之间的偏差值———MAX(|A-B|,|A-C|,|B-C|)/量程,当偏差值大于设定值时,产生偏差报警,并提示。如果一台仪表发生故障或已有故障的先兆,与另外两台仪表的测量值偏差越来越大,那么就会触发该报警,可以在单台仪表完全故障前,得以提示维修人员处理。这可以运用于流量、温度、液位、压力、压缩机轴检测仪表等各种测量场合。以流量测量为例,差压变送器采用三取二联锁逻辑保证可靠性:(1)在同一管线上的三台仪表,引压线、孔板是共用的,测量信号应该一致,即便是变送器系统误差,也在精度范围内,报警偏差值是远大于误差值,如发生偏差报警,需对变送器进行检查,检查零点、膜盒或引压线漏点等问题。(2)多路分支流量采用三取二或二取二联锁逻辑,那么在进入加热炉的分支流量应该是均等的,这样不会发生偏烧,危害炉管。如发生偏差报警,可能是分支流量有偏流,需要关注调节阀开度、加热炉出口温度,也可能时变送器回路故障或取压管路存在隐患需要检查,提醒维护检查。报警设定值是公用的,所以它的选取也很重要,定位要准。现在设定在5%,主要因为流量信号换算为体积量时,数字都较大,有的甚至在几万立方每小时或几百吨每小时,过程测量不像贸易交接的仪表测量,对精度要求并不高,偏差值设定值在5%~6%。
1.2阶跃报警功能
在机组瓦温度信号联锁逻辑中,引入导数模块,基于热阻原理诊断测量仪表。以某一推力瓦温度为例,为防止Pt100故障开路引起温度高高联锁触发,通常在组态时,在报警设定器上设置当Pt100开路时,报警设定器的输出为最小,以避免因为仪表设备故障引起的停机,保证了可用性。如果存在Pt100在没有完全断路,而其已经存在故障风险,其测量阻值不稳定,无规则波动的情况,运用导数模块做一个信号的处理。以ICS控制系统为例,当在系统经过一个扫描周期,温度值上升了30℃,那么认定这个温度测量仪表存在故障的风险。根据温度测量仪表的原理,测量元件和被测介质要充分的热交换,需要一定的时间到达热平衡,测温是存在滞后现象的,压缩机组轴瓦温度在油不中断的情况下,温度即便升高也是有一个过程,斜率不会很高,不可能瞬时有巨幅波动,即便油有问题,也可以通过振动联锁、油压反应出来。所以温度值在瞬时上升30°C是不可能的,利用温度上升的斜率通过导数功能块的输出与导数设定值(DEV_SET)作比较后,将这个点的联锁功能通过SR触发器锁住,切除此点的联锁,防止联锁误动作,并且输出一个报警信号,以提示维护人员处理,并在上位机的操作画面中报警显示,提示操作人员温度测量可能发生故障,需处理。2011年7月25日,操作人员发现SIS操作画面上机组温度报警灯亮,立即通知仪表维护来处理,检查循环氢压缩机的推力瓦温度值开路,查询趋势发现:温度测量值的高高联锁功能在被锁住之前,测量值已经开始小幅震荡并慢慢爬升,而其附近的振动、轴温测量值没有明显变化,因此判断这支热阻已经损坏。在后来现场测量电阻值时,也验证了这一点,如果没有此项功能,那么在热阻完全开路前,测量值可能会慢慢爬升而到联锁值,造成机组停车,该功能的应用避免了一次因为仪表故障引起的非计划停车。
2执行器的诊断
目前国内许多智能的阀门定位器都具备了诊断功能,并配合专用的软件,对阀门动作过程中的信息进行采集和诊断,有助于分析和预防性维护。但是针对电磁阀,很少有很好的办法进行诊断,通常的方案是在保证可靠性的同时,采用双电磁阀并联的方式,来提高电磁阀环节的可用性,对电磁阀诊断的手段不多,诊断电信号或风压信号,目前都没有权威的方式。分析电磁阀的结构原理,通过判断阀杆的位移就可以判断出电磁阀的实际运行情况,无论是信号回路,还是阀芯机械部分的,最重要的是能够通过阀杆位置进行判断。电磁阀的控制部分有供电和驱动介质,无论是DC24V(AC220V)或风压(液压)信号,发生异常,最后体现在电磁阀阀杆动作。借鉴海隆V82系列电磁阀,其具有“二取一”、“二取二”、“三取二”三种模块化电磁阀可选,如图1所示,根据安全性、可用性、可靠性,自行选择响应的结构。V82系列电磁阀在每个模块化的电磁阀上,都有位置反馈输出,如图2所示。图2中,“6”是标准的M12*1接口提供电磁阀阀位反馈信号,可远传至控制系统显示。可以看出,这种型号的电磁阀具有干接点的阀位反馈信号,在日常运行期间,可以连续监测电磁阀状态。结合阀位反馈和控制系统输出信号进行对比,可以诊断电磁阀自身的运行情况,当反馈信号动作时,清晰地判断是控制系统发出指令,还是电磁阀误动作。模块化的设计可以让其在线更换电磁阀本体,而不影响工艺过程的使用。在部分装置或装置的不同场合,如加热炉常明灯联锁切断阀或鼓引风机出入口手操阀等,尝试这种新的技术,待运用成熟后,再逐步推广至更重要的场合。这种形式的电磁阀拓宽了思路,采用“二取二”配置,既有冗余的功能,又有诊断的功能,理论上能解决了现场实际问题,可以通过技术交流,清晰其工作原理后可以大胆的尝试。
3控制系统的诊断
目前大多数生产装置的DCS系统,对系统结构没有做状态监测,待到系统报警时才查找原因,待到报警时再处理,很可能由于处理的不及时,有一定的几率会造成生产的波动。目前现在大多数DCS都提供内部的变量,可以读出控制站、操作站、通讯网络等的状态信息,根据DCS提供的地址,可以轻松地提取这些变量为监控使用。如霍尼韦尔TPS系统可以读出:操作站状态lcn.[MYMprsts11].nodestat(01);HM状态lcn.[MYMprsts11].nodestat(31);AM状态lcn.[MYMprsts11].nodestat(41);NIM状态lcn.MYMnm01N11.nodests,lcn.MYMnm01N12.nodests;HPM状态lcn.MYMnm01b09.nodests;LCN缆状态lcn.MYMPRSTS11.CABLESTS;UCN缆状态lcn.MYMNTWRK01.CLPZMXC。当其值为1、2、3、4时分别代表:正常;A缆故障;B缆故障;AB缆故障。可以通过脚本的编辑,对控制系统的状态进行判断,在DCS画面中进行报警提示,如图3所示。DCS各重要节点都是冗余设置,也有自诊断的功能提供,剩下的就是读出各节点的状态,DCS画面中汇总监控,也可以通过OPC服务器上传这些状态点至信息管理网,管理人员可以从办公室电脑随时检查系统状态,故障点的位置,在有条件的情况下,可以从手机APP等软件实时在家中检查控制系统状态。随时监控控制系统主要组成部件的运行情况,在单个节点发生异常时,准确的指出故障节点,引领维护人员及时处理,少绕弯路;通过信息的共享,可以全员参与控制系统的管理。
4电源的自诊断
传统的稳压电源,如菲尼克斯和魏德米勒稳压电源,都具有故障报警输出功能,但仅仅是诊断稳压电源自身的故障,而现场实际需求的是对仪表供电回路的整个过程的诊断,即便是N+1型的供电模式,也无法诊断更多的信息。因此采用龙飞LLF系列冗余自诊断电源分配器诊断仪表供电系统的故障,包括:(1)电源供电诊断,接入电源分配器的两路电源一路发生故障报警。(2)电源供电负荷不平衡报警。两台电源同时供电负荷平衡是关键,如果一台负荷过高,易造成发热,影响电源寿命。一旦两电源负荷不平衡超限发出报警。(3)熔断丝断路报警。目前仪表直流24V分支供电故障报警常见的做法是用带LED的熔断丝端子,在熔断丝断路时LED灯亮报警,但在同一组负载有两路冗余供电时,当一路电源熔断丝断路,另一路电源供电正常,短路熔断丝的LED不亮,报警功能也失去作用。采用冗余电源分配器方案可以用于冗余供电的设备,替代以往保险端子,熔断丝任意一路断路,都产生报警。(4)机柜内环境温度过高,会影响设备使用寿命,当机柜内温度超过65℃时产生报警。(5)报警显示和输出。两个电源故障报警、16个熔断丝断路报警和机柜间温度高报警在面板上设有LED显示,全部故障设一个报警输出,无论哪一故障报警输出继电器触点断开,当接到DCS时,则在DCS上报警提示。最理想的安全栅冗余供电方式如图4所示。交流220V来自不同的电气回路,分别给直流稳压电源供电。两台直流稳压电源的输出分别接到电源分配器的输入端PSA、PSB,从A、B组各引一路24V经电源分配器内的熔断丝、隔离二极管隔离后,给安全栅组上下端供电,同一安全栅组24V电源端并接,24V电源形成环路。当发生两个电源有一台故障、分配器中两组对应通道熔断丝有一个断路故障、安全栅电源端接线处有一处开路故障时,可确保安全栅供电不中断。这可用于重要的、需要冗余供电的仪表设备使用。当故障发生时,通过电源分配器的公用报警输出端发出报警信号,该信号接到DCS后,提示仪表维护工维修。仪表维护人员可以根据电源分配器上报警指示灯提供的报警信息判断仪表供电系统的故障部位,从而采取相应的措施,保证不间断供电。
5自诊断画面的建立
对测量仪表、执行器、控制系统、电源都诊断完毕后,可以建立诊断画面,收录全部的报警信息,做在流程图画面(如图5所示)中,由维护人员周期性查看,并且由24h作业的操作人员连续监测,为预防性维修提供保障。管理上可以采用巡检按钮记录的形式,每当维护人员巡检检查诊断画面,可以通过按下“巡检确认”按钮,记录备查。
6结语
仪表的冗余配置需要和自诊断配合在一起使用,现在提倡仪表的预防性维修,自诊断功能也属于预防性维修的一个课题,以减少仪表误动作引起的非计划停车是自诊断系统的作用所在。仪表的自诊断技术还在发展阶段,相对于各家仪表厂商开发了各自仪表本身的自诊断功能,企业在实际使用中,可以根据工艺原理、仪表设备提供的功能,加以整合,形成各装置特色的自诊断方案,无论是投入成本还是诊断效果,都是经济有效的。
参考文献
[1]戴克中.测量仪表的自检自诊断系统[J].武汉工程大学学报,2000,22(2):61-63.
[2]陈永伟,王认祥.基于真实工况仿真的仪表控制系统故障诊断研究[J].核动力工程,2014(5):128-132.