監控技術論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇監控技術論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

二、當前視頻監控系統建設應用中存在的問題

1、我縣“天眼”視頻監控系統是一期工程建設的社會治安動態視頻監控系統，共有35個視頻探頭，以單獨立桿標準安裝在縣城各個重要路口及位置，該視頻探頭雖可360度旋轉，并自動記錄圖像，但因建設模式采用的是“電信建設，公安租用”，所以在設備選型、配套設施等方面都存在有一定的局限性，首先目前電信采用的前端攝像機和編碼器等設備型號較早，參數、性能等不能滿足我縣安全監控工作需要，有些監控錄象機的參數、性能等在相關網站上查找不到。其次對監控點安裝時沒有考慮到輔助光源，造成白天圖像效果尚可，夜間因光源不足或缺少光源、監控攝像頭防護罩未及時清理灰塵，造成視頻監控成像模糊，無法辨認，大大降低了實戰效能。如所安裝的35個視頻探頭在夜晚光源不足或缺少光源、監控攝像頭防護罩未及時清理灰塵時，造成視頻監控成像模糊，無法辨認。由于以上種種原因嚴重影響社會治安視頻監控系統的實戰效能，我們建設社會治安視頻監控系統的目的不是為了看，現在連看都看不清的一個監控系統，更談不上服務于實戰、更深層次的應用了。

2、現有技防監控系統覆蓋面雖高，但單位值班人員落實不夠好。監控室內值班人員不足，無法保證夜晚值班質量，因值班人員嚴重不足，從而導致值班人員沒有足夠的時間去認真觀察監控圖像，不能及時發現犯罪，只能亡羊補牢。

3、對已建的技防監控系統使用及后期維護還存在一些問題。一是缺乏具有熟悉監控系統的專職人員對技防監控系統進行監控；二是日常線路的維護和保養工作沒有及時得到落實，導致許多監控點出現圖像不清及黑屏等問題無法及時得到解決。

4、視頻功能本身不合理，雖可以360度人工旋轉，但無法自動定時定角度旋轉，實現全天候、全方位監控。

5、監控器的位置擺放不合理，觀察不到關鍵位置和必經之路或攝像機易被破壞。主要體現在監控點施工不規范，安裝質量大打折扣，施工中直接將攝像機安裝在建筑物、路旁電桿或其它附屬物上，既不安全，也不利于全方位監控，有的監控點安裝時沒有考慮輔助光源，造成白天圖像效果尚可，夜間圖像效果模糊，大大降低了實戰效能。

6、多個新建住宅小區及重點部位未安裝視頻監控。從目前我縣社會面監控系統使用情況看，視頻監控系統建設雖然起步較早，但與經濟快速發展、農村加快建設、動態治安控制的要求相比，與發達地區相比，建設速度仍然滯后，監控探頭總量還不多、密度不大，部分重點單位、企事業機關、道路街面、公共復雜場所、居民住宅小區等還存在監控盲區，金融單位、加油站等內部監控設備安裝還沒有完全到位。特別是居民小區、企業事業等單位重點部位在主動落實技防措施上顯得力度不夠，僅靠公安機關一家“單打獨斗”，導致社會面監控系統覆蓋率不高，根本無法與當前日趨復雜的社會治安形勢相適應。

三、對技防監控系統的建議

1、在建設過程中要注重圖像存儲質量、有效畫面抓錄、圖像保存時間等，最大限度地滿足實戰需求

在技術層面上，要廣泛應用無線傳輸、網絡傳輸、移動監控、人像自動識別等高端技術，并積極協調電力部門配合支持，確保夜間監控區域光亮度達到要求，提高監控圖像清晰度。在后續維護上，要建立一支設備維護隊伍，在各個點確定一至二名維修人員，負責日常檢查督導定期維修，以確保系統正常運轉。要組織相關維修人員對監控設備的視頻功能進行合理調整，使它們自動定時定角度旋轉，達到全方位自動監控。對監控器的位置擺放不合理的地方，進行重新安裝和調整，使關鍵位置和必經之路等都能得到有效防控。

2、統一規劃，在建設布局上實現全覆蓋

縣委、縣政府要結合我縣實際，出臺全縣治安監控實施方案，限時、保質、保量完成任務。采取單位籌資、縣獎勵的辦法解決投資經費，并嚴格落實獎懲制度，鼓勵先進，鞭策后進，全面推進。在治安保衛重點單位、集鎮街道、車站碼頭、公共復雜場所，治安卡口、治安復雜地區等，要突出重點，全面安裝視頻監控。在縣道、省道要合理布建監控探頭，要合理布局，并且定時抓拍。各監控系統、監控點之間要互為補充、有機銜接、聯成網絡，做到跟蹤接力、連續拍錄，不留空白和盲區，做到全面覆蓋。

3、健全規章制度

篇（2）

1.2CAN總線CAN總線（ControllerAreaNetwork）即控制器局域網，是國際上應用最廣泛的現場總線之一，是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。胡真明等（2007）[5]設計了基于CAN總線的溫室環境單片機測控系統，系統主要由上位機、CAN現場總線、智能測控節點組成，考慮到一般是幾棟溫室連成一片以及在大型溫室里通常都有若干個測控點，基于CAN總線的優越特性、可以將若干個溫室的測控點和具有CAN接口的PC機監控站通過CAN總線連在一起。張穎超等（2009）[6]利用CAN總線的特點和性能優勢，提出基于CAN總線的溫室監測系統的實施方案，采用主從方式，通過CAN總線將每一個獨立的監測節點連接起來，實時采集數據傳送到上位PC機進行處理；同時自定義了CAN總線通信協議，并給出數據通信流程。為了提高溫室控制系統的效率、性能和智能化水平，李曉靜等（2010）[7]基于CAN總線，設計了一種結構簡單、實用性、可靠性相對較好的溫室群控系統設計方案。張麗紅等（2011）[8]基于CAN總線設計了溫室節水灌溉控制系統，系統能夠實現連棟溫室內多小區的灌溉自動控制，可集中管理，也可獨立控制。相對于RS-485總線，基于CAN總線的分布式控制系統具有以下優勢：①工作于多主方式，無主從之分，數據通信實時性強；②節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，總線上其他節點的操作不受影響；③通信直接傳輸距離可達10km/5kbps，掛接設備數達110個；④報文為短幀格式，并具有硬件CRC校驗，傳輸時間短，出錯率極低。

2無線通信方式

與有線方式相比，無線通信網絡是一種以數據為中心的自組織無線網絡，具有可快速臨時組網、拓撲結構可動態變化、抗毀性強、無需架設網絡基礎設施等優點。常用的無線通信方式有ZigBee、藍牙、WIFI以及GSM/GPRS技術等。

2.1ZigBee技術ZigBee這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的無線網絡技術，工作在2.4GHz的ISM頻段上，符合802.15.4標準，主要用于近距離無線連接。運用這種技術將溫室監測系統中的各種電子設備組成一個無線傳感器網絡，從而方便快捷地對溫室環境參數自動監測，這將是溫室環境控制的又一突破，具有重大意義。Zhou等（2007）[9]基于ZigBee技術，設計了一個溫室監控系統，溫室內傳感器使用星形拓撲結構，而溫室與管理系統之間使用網絡拓撲結構。針對溫室布線復雜、擴展性差、維護困難等缺點，江儒秀等（2008）[10]提出基于ZigBee無線通信技術的溫室環境群控的解決方案，采用JN5121-DKl03模塊設計了基于ZigBee樹型網絡拓撲結構的分布式溫室群控系統，并介紹了整個系統的設計方法。Hwang等（2010）[11]利用無線傳感器網絡組建立了三層溫室紅辣椒管理系統，傳感器、監控相機等數據采集為物理層，傳感器管理、數據庫服務等為中間層，WEB應用、PDA應用等為應用層。傳感器包含環境傳感器和生長傳感器，環境傳感器用于采集植物生長的環境信息，如照度、溫度、濕度、風向、風速、CO2濃度、營養液EC、pH等；生長傳感器用于測量葉溫、莖稈直徑、植株高度、體積等的變化。Park等（2011）[12]開發了基于ZigBee的溫室測控系統，采集的環境參數包括作物葉片溫濕度、環境溫濕度和露點測控系統，所有測量數據存儲于數據庫服務器，并為遠程用戶提供查詢服務。Fukatsu等（2011）[13]采用智能體（Agent）技術實現無線網絡節點與Internet的連接，并開發了基于WEB的農田信息監控管理系統。陳勇等（2012）[14]提出了一種基于物聯網的農業灌溉監控系統，采用ZigBee無線通信技術實現對地表下植物根部深度土壤含水率進行立體監測。應用ZigBee技術，可以通過無線傳輸方式實現每個節點溫室環境控制器與管控計算機的組網和靈活的網絡數據傳輸，提高了溫室群控系統的可靠性和靈活性，并大幅度降低了成本。

2.2藍牙通信技術藍牙（Bluetooth）技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范，其實質內容是為固定設備或移動設備之間的通信環境建立通用的近距無線接口，使各種設備在無線連接的情況下，能在近距離范圍內實現相互通信或操作。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHzISM頻段，而且不容易受到外界干擾源的影響。杜輝等（2005）[15]將藍牙無線通信技術和現場總線技術相結合用于溫室群控，環境傳感器與溫室現場控制器之間通信采用藍牙技術，而溫室現場控制器與中央監控計算機的通信使用CAN總線的方式，以提高系統的可靠性、抗干擾性以及靈活性；并以藍牙芯片EricssonROK101007和CAN總線為例，闡述了基于藍牙技術的分布式溫室氣候監控系統的硬件與軟件設計方法。Kim等（2008）[16]利用無線傳感器技術設計了一個定點精準線性移動灌溉系統，該系統采用藍牙技術實現無線傳感器網絡與基站的通信,并利用GPS技術定位灌溉點。黃曉鵬等（2008）[17]設計一種基于DSP和藍牙無線傳輸技術的分布式沼氣加熱溫室控制系統，環境傳感器與現場控制器的通信采用了藍牙技術，采用的DSP處理芯片具有CAN總線功能，克服了溫室內部管道和線纜布置復雜以及線纜容易老化、損壞的缺點。賈海政等（2009）[18]基于藍牙技術設計了一套溫室溫度自動檢控系統，測溫點與執行機構(加熱器、通風窗)實現無線連接，系統根據作物不同時期對溫度的需求，將溫度控制在適合作物生長的最適宜溫度區，使作物快速、高效生長，提高經濟效益。

2.3無線WIFI技術/無線局域網WLANWIFI（WirelessFidelity）網絡,符合IEEE/802.11b協議，是由AP（AccessPoint）和無線網卡組成的無線網絡，組網方式較為簡單，主要優點是無線接入、高速傳輸以及傳輸距離遠。為管理一組溫室，Serodio等（2001）[19]開發了一個分布式數據采集和控制系統，并將多種技術用于數據通信。在每個溫室內，底層傳感器與控制器的連接采用頻率為433.92MHz的無線局域網（wirelesslocalareanetwork,WLAN）。Mizunuma等（2003）[20]開發了一個可以在大田和溫室使用的基于WLAN技術的作物生長監測系統，并實現了遠程控制，他們認為遠程控制策略可以極大提高產量和降低勞動量。馬增煒等（2011）[21]設計了一套以集成了WIFI功能和ARM內核的智能溫室環境控制系統，實現了通過無線網絡對智能溫室內溫濕度、光照和CO2濃度的采集、匯總、顯示和記錄。Otoniel等（2012）[22]提出了一種自動監測系統,基于一個低成本WIFI技術的圖像傳感器，周期性的捕捉和發送農田作物的病蟲害信息到遠程控制站。溫室監控系統充分利用現有普及的WIFI網絡資源，有效地提高了無線網絡的通信距離和覆蓋面積，具有成本低、普及性好、兼容性強、傳輸帶寬、傳輸速度快、標準化等優點。

2.4GPRS/GSM通信技術GPRS（GeneralPacketRadioService,通用分組無線服務）是一種分組數據承載業務，具有實時在線、按量計費、快捷登錄、高速傳輸、無距離限制等優點，廣泛應用在手持式儀器設備、農業物聯網等領域。Mancuso等（2006）[23]在一個番茄溫室中設計了一個監控系統，采用無線傳感器網絡對空氣溫度、相對濕度、土壤溫度等進行測量；并開發了一個基于WEB技術的植物監控應用。當測量快速變化時，報警信息就會通過短消息服務（SMS）或GPRS方式發送到溫室管理者手機中。孫忠富等（2006）[24]針對農業對象具有的多樣性、多變性、以及偏僻分散等特點，提出了一種基于GPRS和WEB技術的遠程數據采集和信息系統方案，將485總線與數字傳感器連接，并與監控計算機構成溫室現場監控系統，利用GPRS無線通信技術建立現場監控系統與互聯網的連接，將實時采集信息發送到WEB數據服務器。李莉等（2009）[25]設計一種結合嵌入式技術、無線傳感器網絡技術的溫室環境信息采集與監測的系統，系統控制終端基于ARM9和嵌入式Linux操作系統進行設計，用于溫室環境數據的接收、實時顯示和存儲，通過GPRS方式實現與遠程管理中心的通信。張西良等（2010）[26]構建了三層次無線傳感器網絡系統，將短距離無線傳感器網絡通信技術與遠程GSM網絡技術相結合,以實現無線傳感器節點和遠程管理計算機之間信息高效無線傳輸。Antonio等（2011）[27]提出了一個基于無線傳感器網絡技術的農田信息的數據采集系統，該檢測系統由GPRS網絡與集成檢測電路構成，通過傳感器和GPRS通信模塊實現數據采集和傳輸，滿足了作物信息實時獲取的要求。GPRS通信方式適合遠距離并且不具備有線網絡的情況下的數據傳輸，采用包交換的優點是在有數據需要傳送時才會占用頻寬，而且可以以傳輸的數據量計價，這對用戶來說是比較合理的計費方式。

3常用通信技術比較

上述6種作為溫室監控系統常用的通信方式各有特點，在不同的應用場景下可以發揮各自優勢，揚長避短，也可以將這6種通信方式進行組合，達到高效、遠程傳輸的目的。常見的是適合近距離的通信方式和遠距離傳輸的GSM/GPRS結合，劉士敏等（2013）[28]設計了針對溫室大棚中溫濕度、CO2濃度、光照強度和土壤溫度等參數的無線實時監控系統，采用WIFI技術的無線傳感器網絡對環境參數進行采集，當超過預先設定的閾值時，可以通過蜂鳴器報警和GSM短信息報警。李穎慧等（2013）[29]設計了基于ZigBee的營養液電導率實時測量自組織網絡，同時系統集成了GPRS模塊，實現了營養液電導率與溫度信息的遠程傳輸與監控等功能。有線通信具有高可靠性、速度快、穩定等優點，但布線繁瑣、成本較高。無線通信方式具有設備移動性好、不需或只需少量布線的優點，但存在易受環境影響和延遲較大的不足。從發展角度而言，WIFI網絡因具有帶寬較寬、傳輸速度快、兼容能力強、抗干擾能力強等優點[30]，將會成為設施農業溫室監控系統重要的信息傳輸方式，也將是溫室信息傳輸技術的重要研究方向。

篇（3）

1概述

圖像監控系統在工業、郵電、銀行等部門應用較多，在電力系統的應用尚處于初期和推廣階段。該系統將現場攝像機攝得的圖像通過一定的通訊通道傳到監視中心，即可以清晰地看到現場的實際情況。圖像監控在電力系統中有以下功能和特點：

（1）適用于無人值班變電所，監視變電所的設備運行和操作狀況、發熱情況，解決防火、防盜問題，并逐漸與操作人員現場操作的遠方監視相結合，必要時各監控中心的圖像信息數據要上局計算機網絡，供網絡用戶察看。

（2）由于變電所之間距離較遠，通常幾十公里，甚至上百公里，通訊是用光纖、微波或電話線等方式進行連接，圖像信號傳到監控中心必須經過壓縮和解壓縮，因此圖像質量較之現場的模擬信號稍有損失，必須選擇好的壓縮和解壓縮的方式以盡量減少圖像的損失。

（3）變電所設備的圖像監視以靜態物體為主，

動態物體為輔（如操作、防盜等）；監視平時需登高或帶電位置的設備情況，如滲油、發熱、冒煙等狀況；電力大樓的各管理、監視用戶通過MIS網的終端進行監控。

（4）要有撤防和布防功能。當變電所有人工作時，要撤防，以免誤報警。當變電所位于無人狀態時，要布防。

（5）控制功能的主要對象是云臺和鏡頭，包括云臺的左右旋轉、上下俯仰、鏡頭聚焦、光圈調整和變焦變倍功能。對于多個云臺和鏡頭的控制，一般采用諸如89C51，8031等單片機加以選擇和控制。

2電力系統圖像監控的組成

無人值班變電所的圖像監控主要由攝像機、云臺、編碼器、解碼器、畫面分割器、視頻監視器等部分組成。另外，還需與照明系統和防火、防盜系統相結合，成為一個完整的監控系統。

2.1攝像機（包括云臺）

攝像機可分為：黑白、彩色、廣角、調焦、一體化等多種，適用于不同情況，技術參數也各不相同，黑白攝像機適用于光線不充足地區及夜間無法安裝照明設備的地區，可選的分辨率通常高于彩色攝像機。彩色攝像機可以觀察設備的紅綠燈等情況。一般在變電所采用彩色攝像機，經費緊張或攝像機數目較多時，在電容器室、電纜層等地可采用黑白攝像機；門廳可采用廣角鏡頭的攝像機；控制室、開關室宜采用連帶鏡頭、自動光圈的攝像機，對準目標后能迅速自動調整，不會因支架的抖動或人工因素造成調整困難；球型一體化攝像機是將攝像機、光學鏡頭、全方位云臺、解碼驅動器以及附屬的底座和防護罩，集成在一個單元中，可以嵌入天花板、吸頂安裝或支架安裝，適用于室外和主控室墻壁距監控屏較遠的地區。室外攝像機還可內置自動溫感排風和自動防霜裝置，可進行64點全方位預置，隨時對2～3臺主變油位、中性點閘刀、電容器以及圍墻外場景進行監視，總體上降低成本。

此外由于壓縮方式對圖像的限制，如果圖像傳遞后清晰度最高只能做到640×480，則攝像機的只要選擇480線水平清晰度即可，不必選擇太高清晰度，以免增加造價。

2.2視頻監視器

監視器可分多種：工業監視器、電腦屏幕、電視機、數十臺監視器組成的電視墻等，可以根據實際需求進行選擇。一般采用計算機作為監視器的，易于操作和控制，由于要顯示多畫面圖像，宜采用17英寸以上的屏幕。采用電視機作為監視器，價格便宜，但圖像線數較低，對圖像要求較低的場合比較適用；工業監視器清晰度較好，但控制和調節參數的靈活度不如計算機，條件允許的情況下可以采用計算機和工業監視器并用的方式。

2.3畫面分割器

使用畫面分割器能同時顯現前端多個攝像機輸出的畫面。它分為固定式的四畫面分割器和4個以上的多畫面分割器。在監控室用計算機進行監視時，易采用4畫面分割設備，既使每個畫面比較清晰，容易觀察，又可以觀看多個圖像；4個以上的畫面比較小，且設備的價格比較高。

2.4編解碼設備及相應的圖像數據壓縮技術

遠程的圖像傳輸涉及到圖像的壓縮和解壓縮，一般編碼器放置在變電所的控制室內，將現場的圖像數據壓縮為數字信號，傳送到監控中心，解碼器放置在監控中心，解開壓縮的數據。編碼器和解碼器是互相對應的。有一對一的配置方式，也有一對多的配置方式。基于主機的視頻圖像壓縮技術有面向硬件的和面向軟件的（如Intel的In－deo）兩大類。面向硬件的是基于DCT變換（離散余弦變換）等，有如下三種不同的算法：

（1）視頻圖像壓縮算法DVI（數字視頻交互），壓縮后圖像數據率為1．5Mbps。

（2）用于綜合業務數字網（ISDN）通信中的H．261算法。

（3）用于動態圖像壓縮的MPEG標準，目前有MPEG1，MPEG2，MPEG4三種算法。其中MPEG1的圖像質量與家用電視系統相近，壓縮后的數據率為1Mbps～2Mbps，亮度信號的分辨率為360×240，色度信號的分辨率為180×120，每秒30幀。MPEG2算法的原始目標是對每秒30幀的720×572分辨率的視頻信號進行壓縮，壓縮后的數據傳輸速率為5Mbps～10Mbps。

目前應用較多的為H．261，MPEG1和MPEG2三種方式，由于變電所的圖像是靜態和動態相結合，以靜態為主，因此三種方式都適合，當然，高倍率的數據壓縮是以損失原始數據信息量為代價的，會影響到傳輸圖像的質量。

3圖像監控系統方案的比較

3.1監控與通訊

（1）監控方式

1）由調度或監控中心（在局大樓內）統一監視、控制，適用于變電所數量不多，分布較集中的電力局。

2）由若干監控中心分別監控變電所，再將圖像上傳到局大樓的方式，三級結構，適用于變電所數量較多，分布較廣的地區。

3）監控中心與MIS網終端應有一定的優先級，一般來說，監控中心優先控制和操作，MIS終端只能監視和切換畫面，兩者不能有沖突．（2）通訊與傳輸方式

圖像視頻信號的傳輸途徑有多種：一點多址小微波、音頻電纜擴頻通訊傳輸、光纖2M數據口傳輸、電話電纜傳輸等方式。從實際應用效果來看，光纖傳輸效果最好。用電話線傳輸圖像容易產生斷續現象，不利于觀察防火、防盜現象，但觀察靜態事物，尚可應用。

圖像監控系統的分布與通訊通道的布置有關，有以下幾種方式：變電所與監控中心有直接的通訊連接；變電所與局大樓有直接的光纖連接，監控中心再與局大樓有通訊連接，兩種情況考慮的方案應有所不同。

信息傳輸通常采用TCP／IP和網絡組波（Multicast）的技術，最大限度利用了網絡的傳輸性能和網絡帶寬，避免網絡的擁塞．

3.2信息壓縮形式

（1）硬件壓縮、軟件解壓的方式

用一個軟件就能解決所有的解壓縮問題，且升級換代容易，降低了成本，MIS網上的計算機只要安裝相應的軟件并授權，就可以成為一臺功能齊全的監控主機，但穩定性較硬件為差，同一監控中心的變電所之間兼容性差。

（2）硬件壓縮、硬件解壓的方式

穩定性好，若采用一對多解碼器，成本較低，但兼容性差；若采用一對一編解碼器，只要總體設計原理相同，不受產品限制，但主站的控制軟件也不具備兼容性，且監控中心的解碼設備數量繁多，若監控中心的通訊通過調度中心轉發，則電力大樓的硬件設備也很多，且需要兩套編解碼設備，上網需要兩次壓縮解壓縮。

3.3控制界面操作

主站軟件在控制云臺方面的操作有兩種方式：

（1）界面提供專業控制面板，用鼠標點擊相應的方向進行控制。

（2）直接在圖形界面上引導云臺的轉動方向，鼠標指針向哪個方向滑動云臺就朝相應方向轉動。

后種方式對于監控人員來說，非常方便，易于操作。

可以在電子地圖上直接用鼠標雙擊獲得遠程終端的圖像和對應攝像機切換和控制權。地圖可完全模擬相應變電所環境，方便操作人員尋找攝像機和快速切換。

3.4發熱報警裝置

變電所設備發熱也是比較常見的問題，時間一長，容易造成事故。可以采用兩種方法監視無人值班變電所的發熱狀況：

（1）用紅外攝像機進行監視報警，成本較高。

（2）用金屬片發熱變色，攝像機自動巡回檢測后自動報警，比常規的紅外測溫儀要方便很多。金屬片一般裝設在開關或變壓器的端頭位置。

3.5無線攝像機和無線對講設備

采用無線攝像機和無線對講設備，當變電所有人巡視或操作時，隨身攜帶以便于遠方監視，防止走錯間隔或誤操作。為今后變電所單人操作監視的運行方式做好技術準備。

無線攝像機體積小，且通常鏡頭和發射天線均包含在其中，發射功率小，傳送距離較近，大多在100m之內能接收。因此無線接收接口必須配置在適當的位置（一般在主控室），以保證信號的暢通。

無線攝像機可以做成帽式或手提式。由實踐得知，帽式在頭上運行人員走動時經常發生抖動，難以迅速聚焦，而手提式結構可視角度大，輕巧便利，比較切合單人操作攝像。

3.6其他設備

（1）升降車。室外一體化攝像機由于架設位置比較高，天長日久玻璃面罩積灰，攝像質量嚴重下降，定期安排清掃又受到安全距離影響，因此可設計為升降機結構，只在第一次安裝調試時需要停電，以后的維護極為方便。

（2）滑軌。開關室的結構一般成行排列，只設一個或少量的攝像頭無法看清每個開關柜的狀況，無法對運行提供依據。設多個攝像機既增加成本，也存在死角。因此設計和開發步進馬達式的電動滑軌裝置，操作人員在遠方就能控制攝像機前后左右移動，靈活方便，又降低造價。

（3）組合電纜。電力系統對電纜有特殊要求：阻燃、防火、防小動物，目前市場上還無鎧裝的視頻電纜，因此可以設計將控制電纜、視頻電纜、電源電纜三合一，制成鎧裝阻燃電纜，既對高壓電磁場起到良好的屏蔽作用，又方便安裝和施工。

4其他輔助系統的接入

4.1防火、防盜裝置

在沒有考慮變電所圖像監控時，防火、防盜裝置也是作為無人值班變電所的必要條件提出的，它結合綜合自動化輸出兩個綜合信號，存在的缺陷是經常出現誤報，由于綜合信號無法得知什么區域發生火警和盜警，工作人員趕到現場，可能為時已晚。

如果能將防火、防盜結合圖像監控系統，就可以解決上述問題。采用警情聯動功能，當發生報警時，立即啟動攝像機，可以得知是哪個區域發生報警，是否誤報，重要情況還可啟動自動錄像裝置，為事故分析提供條件。

目前絕大多數廠家生產的火災、防盜報警控制器不具備報警規約的輸出功能，或只有一個開關量接點輸入，因此防火、防盜設備與圖像監控的結合需要合作開發，且火災報警控制器要經中國消防產品質量認證，控制器可采用RS232標準接口與上位機通訊。

與防火、防盜設備相連，探測報警信號源有以下幾種：煙感探測器、熱感紅外線控測器、微波物體移動感知器、開關、玻璃破碎感知器等等。一般無人值班變電所大多采用前三種探測器。若經濟條件較好，可采用多種探測器相結合的方式。為減少單一探測原理裝置易產生的誤報，可以將紅外、微波、超身等探測方法組合成雙鑒式，即基于兩種原理的復合式報警器。

4.2變電所照明系統

圖像監控裝置啟動變電所照明有兩種方案：

（1）攝像機上安裝射燈，可以隨著攝像機的轉動而轉動，遠方控制，靈活性高，但亮度范圍有所限制。

（2）啟動變電所的照明電源，當有警情或遠方控制時，可以開啟變電所相應位置的燈光，亮度范圍廣、效果好。

4.3長延時錄像機

監控中心在采用計算機監控時，可用計算機硬盤錄像，必要時采用雙硬盤備份，但硬盤錄像時往往計算機運行速度就很慢，不能同時調用圖像或控制。但很多情況下可以在監控中心外接長延時錄像機進行錄像。24h的長延時錄像機比較理想，每日只需更換一盤錄像帶。訊協議對于子站的技術、通訊接入以及MIS的聯網都大有影響，因此一旦主站方案選定后，再采用另一家廠家的產品，很難兼容和接入，對系統的圖像質量也很有影響。如果有多個監控中心，雖然不同主站各自可以采用不同的系統，但是如果要聯入MIS網，又將會互相沖突。因此在考慮安裝圖像監控系統時，一定要有一個總體的方案。一般變電所內需要監視的位置有：

（1）主變：油位，中性點接地閘刀，端頭的發熱情況。

（2）開關室：監視開關室的人員出入及開關操作的正確性，及面板上的微機保護或自動化裝置的面板。

（3）門廳：監視進出的人員。

（4）電容器室：防盜、防火監視。

（5）主控室：監視設備、直流系統、自動化裝置等設備的讀數，計算機等設備的防盜，運行人員的現場情況等。

（6）電纜層：防火。

集各有關單位的人員進行討論，特別是運行人員對攝像頭的布置，通訊人員對通訊的接入和設備調試，計算機人員對于MIS網的接入和設置，保衛人員結合防火、防盜等都要有一個綜合的考慮，新建的變電所應在投產之前進行布線和設備安裝等需要停電的工作，改造的變電所要結合檢修一起施工。在施工中應注意：

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（1）利用傳感器信息裝置將檢測到的物理量轉化為電信號，電信號可以依據運行情況對其進行診斷，當出現問題時會及時的對其進行預報且顯示問題所在原因。

（2）電信號必須通過顯示設備將其作業狀況完整的顯示出來，然后轉化為可控的傳輸信號，對其實時掌握。

（3）通過預先設置好的接收方式對信號進行接收，通常情況下，采取分站接收然后復用信息將其傳輸在主站上加以顯示。對于分站來講，它必須將接收到的信息加以整合、分類，對簡單數據進行校驗，防止不準確信息被利用，這樣不僅僅會造成一定損失，且會增加發生事故的概率，所以在進行傳輸主站前，必須對信息進行準確的掌握。

（4）電源箱是確保煤礦安全監控系統正常運行的主要交流電源，它能確保在臨時停電的基礎上讓煤礦安全監控系統可以有效的運行，維持正常的基本用電量且供電量大于二小時的蓄電量。

（5）主站在接收信號的同時，要對其信號進行及時的處理。傳輸接口在確保接收信號后，要再次將主站整理好的信息傳輸至相應分站。從某種角度上而言，傳輸接收器具備了分站與總站相互傳輸信號及自動檢驗、調節等功能，所以使用過程中不容忽視。

（6）主體正常運行的前提下，要利用計算機對其進行掌控，主機的主要作用是聯網、控制輸出打印、控制輸出、人機的對話、聲光的報警、顯示、磁盤的存儲、統計數據、判別報警、校正、接收檢測的信號等。

1.2煤礦安全監控系統的作用

第一，通風及瓦斯監控，也就是監測局部的通風機停開（特別重要）、風筒的狀態、風門的狀態、饋電的狀態、風壓、風速以及甲烷的濃度等。一旦局部的通風機掘進巷道出現停風狀況或出現停止運行現象時或瓦斯出現超限時，相應的煤礦其安全監控的系統就會自動切斷各自區域電源，同時閉鎖與報警，這一措施可以達到以下目的：

（1）規避與降低了因電氣設備違章作業或失爆、或電氣設備出現故障的危險溫度或電火花導致瓦斯爆炸的發生率；

（2）規避與降低了運、掘、采等設備在運行狀態下因危險溫度或摩擦碰撞出火花而導致的瓦斯爆炸的發生率；

（3）可以起到提醒作用，督促生產的調度員、領導及時把工作人員安置到安全位置；

（4）督促生產的調度員、領導及時處理好事故的安全隱患，提前預防瓦斯爆炸事故的發生。

第二，瓦斯抽放系統的監控。

（1）監測抽放管路里閥門開度、溫度、壓力、流量、甲烷的濃度以及一氧化碳濃度等各管道的參數；

（2）對瓦斯抽放泵站室里甲烷的濃度以及井下臨時的抽放瓦斯泵站其下風側的柵欄外的甲烷濃度環境參數進行監測；

（3）對抽放泵軸溫、抽放泵的真空度以及電機溫度等進行監測；

（4）監測冷卻水池的水位、水溫以及水壓與水量等供水的參數；

（5）監測功率因素、電壓、電流等供電的參數；

（6）對供氣管道其供氣閥的開度、流量、甲烷的濃度、溫度、正壓等供氣的參數進行監測；

（7）監測密封的水溫、密封的水位、罐內其甲烷的濃度、罐壓和罐高等儲氣罐的參數；

（8）對瓦斯抽放供水、閥門、泵等狀態進行監測；

（9）對瓦斯抽放純瓦斯量和混合量進行監測；

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利用現代化電子監控技術和安全生產預警系統機制，煤炭企業能夠隨時動態掌握監控其所有生產管理狀態，也就是所其監控范圍極為全面詳細。人工安全員進行安全檢測都只能進行局部點的檢測，無法實現全面動態監控掌握，然而煤炭瓦斯泄露爆發也通常都是由點出發，逐步導致事故發生的，人工檢測就很難檢測出來，也就無法杜絕事故的發生，尤其檢測不及時就會錯過疏散時間，而利用該監控預警系統就能夠對整個作業環境進行實時、有效、詳細、全面的自動檢測和自動分析，有效實現了眼觀四路耳聽八方的效能。

2及時通知功能

當前煤礦作業模式都是多個工作面和采煤區連續作業，不同工作面距離很遠，甚至部分工作面不同巷道距離也較遠，因此如果某個工作面或者巷道發生安全事故就會影響波及到其他巷道和工作面員工，其他工作人員就容易在一無所知的情況下繼續工作，屆時再進行疏散逃命也就來不及，而煤礦監控預警機制和系統廣播功能就能夠及時準確通知某個工作面工作異常狀態，從而有利于其他工作面作業員工及時洞察安全事故，快速反應疏散，從而減少企業人員傷亡和經濟損失。

3自動監控設備的擴展

一般煤礦井下各種電氣設備較多，不少設備發生故障也很難立即察覺，有的設備故障發生察覺后進行事后維修也較難，而利用其監控預警系統就能夠借助現場總線路來及時監控記錄重要設備運行狀態信息，有利于及時排除預警故障設備及故障設備點，有利于設備的快速及時有效維修，從而切實保障企業安全穩定高效生產。此外其生產現場總線建立后，就可以利用新的、先進的監測設備來隨時升級擴展，如其現場無線廣播設備、圖像監控系統等等都能夠隨時接入并升級，能夠有效與時俱進，完善企業完善生產管理裝備。

4事故分析與防范

由于該安全生產管理監控預警系統能夠全程洞察企業生產動態數據，其歷史性和實時性的信息數據就能夠幫助安全生產管理人員全面掌握事故前后各點工作運行狀態和所有相關完整信息，使得安全生產管理人員能夠及時有效尋找事故源頭和事故發生原因，從而就能夠針對性采取搶救措施，也有利于工作人員總結經驗，并結合全部礦井全年不同季節、月份、氣候下瓦斯活動變化規律，從而科學有效提出事故預防措施和應急機制。此外由于現代工業技術和科學技術的發展，煤礦企業安全生產領域所需的現代電子監控系統和設備成本較低，只需要普通計算機、傳感器和現場總線，成本都不高，然而其組成的地面監控系統、安全管理預警機制等所起到的作用卻十分巨大，能夠有效防范事故發生，從而間接為企業節省了大量的財產資金，也減少了企業人員傷亡損失。

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2無線通信技術在電力系統監控中的具體應用

在電力系統中設置監控系統，利用監控系統進行數據的收集處理，實現對遠程設備的操作，能大大提高電力系統的工作效率，滿足人們的生活需要。因此，在電力系統監控中應用無線通線技術已成為社會發展的需要。

2.1在電力用戶和線路設備等方面的應用

利用無線通信技術可以把電力用戶、設備、線路等監控系統聯結起來，建立一定范圍的局域網，通過遠程集抄終端，定時抄傳電力用戶的電表信息并進行存儲，避免了因系統異常導致的數據缺失；無線集抄終端還可以智能判斷電路設備是否出現故障，并把發現的問題傳送到服務器，及時發出警告。通過無線通信技術可以實現遠程操作，如抄表、查詢、統計、瀏覽、分析、打印等，避免了人為因素導致的數據不準確等弊端，提高了電力系統的工作效率和電力系統的自動化水平。

2.2在電力服務方面的應用

通過無線通信技術實現對電力系統的監控，把用電系統和移動終端實現網絡連接，既滿足了電力部門向電力用戶及時發放用電信息的需要，也滿足了電力用戶根據個人需要自行定制信息查詢的需要。利用無線通信技術，通過移動終端，采用SMS、WAP、PUSH等形式，實現辦公自動化和監控職能，電力部門可以根據通知的重要程度采用自動語音通知的形式，并通過設定系統得到回復結果。同時，通過對電力系統的網絡監控實現電力部門和電力用戶的信息溝通，及時解決出現的問題，提高電力部門的服務效率，滿足電力用戶的需要。電力用戶可以通過無線網絡利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式，讓手機等終端進行信息查詢和信息定制，提高了電力用戶的滿意度，完善了電力部門的服務職能。

2.3在電力系統內部的應用

隨著電子技術的發展，使無線通信技術在電力系統監控中的應用得到了進一步的發展，通過無線通信技術的定位功能可以對電力系統工作人員的工作情況進行監控。隨著智能機的出現，利用手機終端還可以實現信息共享，提高工作效率。如，工作人員在野外工作時，可以通過手機終端進行信息查閱，及時處理和解決遇到的新問題，提高其工作效率。

篇（7）

一.鍵控特技的分類

1.按鍵源的性質分

內鍵

鍵源與填充（前景）信號是同一個圖像信號，即用要填的圖像信號一路經過鍵控信號處理器產生摳像電視信號，另一路作為“填充信號”填入被摳掉的部分。內鍵也稱自鍵。內鍵特技以前常用于黑白字幕插入，鍵源信號通常是在黑底上的白色字符或圖形，它的電平只有高低兩種，且對應白色部分的電平高，如果填充信號記作A，背景信號記作B，則內鍵可簡述為A摳B填A。這種技術現廣泛地應用于色鍵特技。將疊加的全電視信號經消色電路和放大整形處理后，形成摳像鍵控信號，從而進行混合疊加。

（2）外鍵

相對于內鍵特技而言，外鍵特技的鍵信號不是由填充（前景）信號或背景信號形成的，而是由第三路視頻信號作為鍵源所形成的，外鍵的鍵源信號也是由黑底上的白色字符或圖形，填充信號通常為單一色調的彩色信號，因此外鍵特技通常用于彩色字幕的插入。如果填充信號記作A，背景信號記作B，鍵源信號記作C，則外鍵可簡述為C摳B填A。

在計算機顯示像素時，其RGB像素，一路通過電平合成得到摳像信號，另一路經過D/A變換，編碼器編碼產生填充信號，如圖2所示。其中存儲器輸出為數字RGB信號（各8位），經D/A變換成模擬RGB，然后經編碼器合成成為填充信號，另一路經求和電平處理器產生摳像信號。圖2的鍵控信號疊加器輸出為0和1兩種狀態的電平信號，隨著字幕機技術的發展，現已有利用另一8位信號通道產生具有256級電平變化的ALPHA鍵，從而產生具有半透明漸變的效果（后文詳述）。

2.按產生鍵信號的鍵源圖象成分分

（1）亮度鍵

它是利用鍵源圖像中亮度成分來形成鍵信號，亮度鍵要求鍵源圖像要有較高的亮度反差，即要求鍵源中作前景的圖像部分要亮，其余部分要暗（黑），要形成明顯的黑白反差，亮度鍵又稱黑白鍵。圖3為亮度鍵原理示意圖。

（2）色度鍵

又稱色鍵，它是利用彩色幕布的前景圖像（填充信號）的色度成分（主要是色度中的色調，也就是圖像的顏色）與其后的彩色幕布的色調（幕布的顏色）差別來形成鍵信號，用鍵信號去摳背景圖像，再填入彩色幕布的前景圖像。色鍵也是內鍵的一種形式，所不同的是鍵信號的形成方式，內鍵是利用鍵源信號的黑底和白字符之間的亮度差別來形成鍵信號，而色鍵是利用鍵源信號的彩底（即彩色幕布）和前景圖像（如演員圖像）之間的色調差別來形成鍵信號，同時鍵源信號又作為填充信號。色鍵要求鍵源圖像信號有較高的色度反差，即要求鍵源信號中作前景的圖像不能含有其后作幕布（背景）的彩調相同或相近的色調，也就是要求鍵源信號的前景和背景的色調盡量分開，最好是補色關系，以保證兩者之間的色調差別。

在電視制作中為了獲得最佳視覺效果，使用色度鍵時應盡量滿足下列要求：

.背景應平坦，照明條件要好，顏色要均勻。

.拍攝物體的照明要好，不能帶有被鍵出的顏色。

.視頻必須以分量格式拍攝。

圖4為色鍵原理示意圖。

3.按鍵信號波形分

硬色鍵

鍵信號波形是前后沿很陡的矩形脈沖信號，硬色鍵合成輸出圖像的前景和背景的分界處有抖動和突變現象，使人感到生硬和不自然，還存在分界處彩色閃爍和有幕布色鑲邊等現象。另外，對于自然景物中的半透明物體作為合成圖像前景圖像時，其后面的背景圖像應該是部分地透明，但是硬色鍵在任何瞬間其鍵信號所控制的視頻切換開關不是接通就是斷開，鍵信號只有兩種取值，不是高電平就是低電平，因此硬色鍵合成圖像中前景圖像不是全透過就是全不透過其后的背景圖像，這與我們日常見到的自然景觀是不同的，所以硬色鍵特技給人缺乏真實效果的感覺。在硬色鍵中，鍵信號為高電平時視頻開關接通，前景圖像全透過其后的背景圖像，鍵信號為低電平時視頻開關切斷，前景圖像全不透過其后的背景圖像。

（2）軟色鍵

鍵信號波形是與前景圖像透明度相關的斜坡形（梯形）信號，鍵信號在上升和下降期間有一定的斜率，軟色鍵能夠在很大程度上克服硬色鍵的上述缺點，軟色鍵中將用于硬色鍵的脈沖門控混合電路改成了線性混合電路。

目前，在軟色鍵的基礎上發展了線性鍵控特技（也稱透明鍵或ALPHA鍵），線性鍵合成圖像能線性地與前景圖像的透明度成比例地透過背景圖像。軟色鍵和線性鍵擴大了色鍵特技的應用范圍。線性鍵是具有半透明混合效果的鍵控特技，其鍵信號決定合成圖像中前景圖像（填充信號）后背景圖像以什么樣的透明度可見，即鍵信號根據前景圖像的透明度而線性地成比例地決定前景信號與背景信號的合成比例或混合程度。線性鍵的數學模型可用下式表示：

VOUT=VF*K+VB*（1-K）

其中VOUT為前景（填充）信號和背景信號合成后的輸出信號，VF為前景信號，VB背景信號，K為鍵信號，K值取值范圍為大于等于0而小于等于1，從該式可知，當K=1時，VOUT=VF，此時線性鍵的合成輸出就是前景（填充）信號，這種情況稱為完全疊加。當K=0時，VOUT=VB，此時線性鍵的合成輸出就是背景信號，這種情況稱為完全不疊加。當大于0而小于1時，線性鍵的合成輸出為前景（填充）信號VF和背景信號VB按照K值所決定的比例進行合成以后的圖像，合成圖像看上去是半透明的效果，透過前景可以看到背景，透明度的大小取決于鍵信號K的值。實際上，當K=0或K=1時，線性鍵就工作在硬色鍵方式，但反過來硬色鍵卻不能達到線性鍵的效果，因為硬色鍵的鍵信號K的值只有0（低電平）和1（高電平）兩個值，所以硬色鍵合成輸出要么是前景信號，要么是背景信號，不可能出現半透明的混合效果。

圖5給出了線性鍵（ALPHA鍵）原理示意圖。

二.色鍵技術應用于虛擬演播室

隨著數字電視.計算機和多媒體技術的發展，色鍵已從二維特技發展到三維特技，近幾年出現的虛擬演播室技術就是三維色鍵視頻特技的典型應用，它將活動的演播人員圖象通過色鍵方式鍵入到三維立體動畫背景之中。做到真實的演員能深入到虛擬的三維場景中，并能夠與其中的虛擬對象實時交互。在虛擬演播室中在一間蘭色屏幕代替的真實背景里進行現場表演，三維計算機圖形發生器實時產生一個逼真的虛擬環境，并按照以下程序工作：攝象機采集前景視頻信號，同時攝象機上的跟蹤定位系統實時提供攝象機移動的信息。這些數據被送至一個實時圖形計算機。從計算機的鏡頭視角再產生一個虛擬環境。以蘭色屏幕為背景拍攝的攝象機圖象，經延時后與選自計算機的虛擬背景以相同時碼進行工作，并通過數字視頻切換臺“聯合”在一起，實時產生一個組合圖象。

圖6給出了色鍵技術應用于虛擬演播室的原理示意圖。

傳統的色鍵技術與計算機技術相結合應用于虛擬演播室，成功解決了前景與背景之間的透視關系.比例關系，使合成的圖像有了極佳的立體效果，可以達到以假亂真的地步。

三.鍵控技術應用于電視播出系統

目前鍵控技術已廣泛地應用于各級電視臺的播出系統，主要用于臺標時鐘和字幕信息的疊加，所采用的方式多為并聯方式，即只將實現鍵控特技功能的鍵控混合器串接于電視播出系統視頻通道中，而將臺標時鐘機與字幕機并接于鍵混合器，如圖7所示。其優點在于簡化了電視播出系統視頻通道，提高了電視播出系統的可靠性和安全性，降低了故障率和人為差錯率，因為播出節目視頻信號經過鍵混合器而不經過臺標時鐘機和字幕機，而且即使鍵控混合器出現故障，也因為其具有掉電旁路直通功能而不影響播出節目視頻信號的傳輸。同時，采用鍵控混合器并接方式也方便了播出設備的維護和檢修，當臺標時鐘機或字幕機出現故障時，可以方便地將其拆下檢修，而不會影響視頻通道的節目播出，只是暫時無法疊加臺標時鐘或字幕信息而已。

圖8給出了鍵控混合器的原理示意。作為播出通道的關鍵設備，其必須具備以下功能：

主信號斷電直通功能（BYPASS）。

采用兩路外鍵處理方式，可同時進行底行字幕游動和臺標疊加處理。

視頻信號通道指標滿足規定的要求。

具備各種檢測功能。包括主信號在線檢測，填充信號與主信號的同步檢測。

通過對鍵控信號的處理，使得鍵控特技的混合層次靈活可選。

具備手動/遙控功能，作為播出設備，通過相應的遙控接口很容易接入自動播出系統。

鍵控混合器從使用上說分為兩種，即開關鍵和ALPHA鍵。開關鍵即前文提到的硬色鍵，其核心部分是一高速開關，開關的速度很快，一般在15ns以下，主信號和疊加信號經鉗位后分別到達二選一開關一端，鍵信號產生的控制信號用來控制開關。

自1998年6月中央電視臺率先采用半透明臺標以來，已有許多地市電視臺都選用了新型具有256級透明效果的ALPHA鍵代替了傳統的開關鍵，使字幕和臺標能出現半透明或浮雕等效果。

四.鍵控特技應用于電視后期制作

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早期的包括現在的一些別墅規劃設計更注重單體本身，戶型本身，講究它的豪華氣派，室外空間質量往往容易被人們忽視，以為在庭院中有養花弄草、挖池疊石的余地就足夠了。實際上這只解決了庭院有無的問題，還沒達到庭院私密性的營造和使用功能細化的層面，更不用說上升到藝術性的高度了。在室外空間的設計中，更需強調其在水平方向和垂直方向上的延伸和滲透，既要照顧陽臺、露臺、庭院之間的關系，也要考慮庭院空間區域的使用功能和空間效果。再就是室內外空間的融合。同時，相鄰別墅的室外空間之間互相影響，即便是私有庭院，也要與小區景觀空間體系相協調。

而作為一個完整的別墅來講，它的室內生活空間跟室外空間應該是統一的，密不可分的。可能室外空間看起來是足夠的，但是要把別墅當做生活空間考慮，而不是作為財富炫耀載體來看，它的室外生活空間相當重要，這樣對它的設計，包括它的私密性，有效利用空間大小等方面的考慮更具有實際意義。

1不同的使用人群對空間要求不同

別墅作為高端住宅的統稱，從最高端至最低端之間，應該有一個過渡產品。這些產品針對不同的客戶群體，決定別墅市場多樣化，而且更多的劃分出不同層次。不同的人群有迥異的生活方式和觀念。生活方式對戶型的影響，在普通公寓和別墅產品中效果完全不同。普通公寓住宅是求大同、存小異。而別墅由于室內外空間的充足和靈活，則是求大異、存小同。人們選擇別墅，也就是選擇了一種新的生活方式。同樣，開發設計別墅，也就是設計一個適應于新生活方式的容器。

別墅規劃之初，應該詳細研究其可能的客戶群的特征，了解其生活習慣、文化觀念、價值取向乃至精神追求等人文因素，還有使用特征、消費特征等諸多方面。如，在北京市高端別墅市場需求調研分析中，在針對度假物業使用時間的調查中發現，有83％的受訪人群每月使用一次以上，其中，每周使用一次的受訪者達到28％。周末前往度假型物業居住，已經成為他們郊外休閑娛樂的重要選擇。在針對度假物業使用人群的調查中發現，有92％的受訪人群喜歡10人以下一起度假。這些度假的人群同時喜歡用小范圍內的聚會來和大家分享閑暇時光，因此更注重室內公共空間。而對于把別墅作為第二居所的人群來說，他們購買別墅是為了享有更高品質的生活，因此比度假型人群更注重私有的庭院和周邊的自然環境，注重回歸自然的精神境界。必要而詳盡的調查有助于把握整體的空間設計。

2別墅室外空間的私密性

以往很多別墅室外空間是規劃后剩下的空間，本身私密性和功能沒有考慮周到，只是有了庭院的面積，可以養花種草，但是這樣的空間經常無法保證業主在使用的時候可以避免干擾。在別墅規劃階段開始，就應該對室外空間作出統一考慮，如何保證庭院的私密性，又要保證在庭院之中對外面的良好的視線。

很多人仍懷念四合院的特點，實際上四合院的特點就在于它提供了一個特別具有私密感的室外生活空間，它的以家庭院落為中心，街坊鄰里為干線，社區地域為平面的社會網絡系統，符合中國人特有的傳統文化觀念，這一點是四合院特有的，也是中國的特點。住在四合院，人與人之間能產生一種凝聚力與和諧氣氛，同時有一種安全穩定感和歸屬親切感。

獨立住宅的最不利間距在六米左右，既不利于側窗的開設也不利于側院的使用，遺憾的是，目前獨立住宅大多數項目恰恰如此。宅間距離要么遠些、要么近些。調整臥室的位置與良好的社區規劃布局，能有效改進獨立住宅的私密性。從設計上分析，獨立住宅的間距應在六米的基礎上，適當擴大，利用樹木綠籬等元素提高私密性；亦可把間距適當縮小，使相鄰住宅開窗的錯位更明顯，也可提高私密性。獨立住宅設置寬敞的屋頂露臺，是目前開發商增加賣點的重要手段，但過多地設計不合理的露臺和陽臺使獨立住宅產生視線干擾。獨立住宅應強調“地平線的生活”，即生活空間向地面層集中，過多的露臺陽臺的設置與這種精神并不吻合。設計應該盡量保證地面層室內外生活空間的私密性，不要一味效仿西方建筑，更應關注獨立住宅的精華空間——地面層。

3別墅室外的鄰里空間

3.1鄰里空間

居住空間不僅僅是城市地域空間內某種功能建筑的空間組合，還是人們生活、居住活動所整合而成的社會——空間系統。居住空間從其本質上而言是一種社會空間，城市居住社區是一個由家庭、鄰里等基本單位整合而成的社會、空間統一體，其中家庭是最基本的組織單元，若干具有密切交往和穩定交往與互動的家庭就形成鄰里，若干個鄰里的有機整合就形成了復雜的社會、空間系統，即居住社區。鄰里住戶間的關系變化很大，有些地區鄰里住戶間只是點頭、打一下招呼而已；有些地區關系很近，經常有交談、互相幫助；有些婦女還經常在一起議論、交換信息，有時某家出了事，鄰居們也會去安慰照顧。一般在出現危機的情況下鄰里住戶間為保衛共同利益，互相間的關系達到。Keller于1968年在《城市鄰里》一書中提到鄰里活動的內容：在危險情況下能互相幫助，交換信息，尤其是與大家的共同利益有關的話題。鄰里住戶間接觸的頻率城里比鄉下低得多，城里的鄰居住戶可能在家中、在街上、在社區設施中，如學校、商店相遇。而別墅相對于普通住宅，其鄰里關系更弱，可能社區別墅作為人的居住空間同樣需要鄰里空間，但是和一般居住區的鄰里空間有所不同，需要更注意到各住戶之間的私密性。既要積極創造適合鄰里交往的空間，又要絕對保證住戶不受干擾。

3.2如何通過設計營造別墅中的鄰里空間

別墅的鄰里空間在設計中常被忽視，比起鄰里關系，設計者們往往更注重私密性。但隨著時代的發展，購買別墅的客戶群已經在意識形態和觀念上有了很大的變化，已經從過去簡單的追求到了現在非常高的要求，他們都與朋友、與鄰居共同交流，共同分享他們成功的喜悅。因此買一棟別墅不僅僅是買一棟房屋，更重要的是買到一群與自己經歷相似，志趣相投的朋友作鄰居，在一個溫暖的、親情的鄰居氛圍進行交往。這是別墅市場最近的發展趨勢，所以應該有全新的組織空間形式滿足他們的要求。應該在設計中有意識地采取不同的鄰里空間模式，特別注重小群體的營造。

要制造鄰里關系就應有靈活的規劃布局，平行的鄰里關系就不會太近，比如一大排房子，出門就是大路，人們在不碰到對方的時候，鄰里關系就自然不親切，就比較獨立。而獨立的房子圍合起一個共用空間后，情況就改觀了，只要處理好視角和透視關系，就會感覺鄰里更親近。

營造鄰里氛圍首先就應該有人們愿意置身其中的室外環境，只有停留才有可能發生交往，才有可能產生鄰里關系。鄰里空間講究的是場所感，即人對場所的認同度。空間設計應以人的參與便利性為主，如中心庭院的碎石步道、木棧道、淺溪河石、廊架木椅等，設計多種參與景觀的渠道。此外，便捷舒適的社區俱樂部也是營造鄰里關系的一種好方式，在俱樂部中討論的問題可以非常廣泛和實際，這也是營造和睦社區的軟環境，他們甚至可以經常討論一些有關公共利益的東西，從而產生對社區的歸屬感和責任感。當然，這里也需要把握合適的程度。

4室內外空間的過渡

在所有的建筑類型中，別墅是室內空間與室外空間融合得最好的，因為有最多的機會創造豐富多變的室內外過渡空間，同時由于空間的復雜，別墅室內外過渡空間也是最難于處理的一種類型。

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數控技術應用實踐教學體系分五個層次貫穿于整個本科教學的全過程:

第一層次:學科教授做學科講座，觀看數控加工錄像資料，參觀學校教學設施，培養學生學習數控技術的興趣。

第二層次:校內外結合，開展認識實習和金工實習，進行機械工程認識與訓練。

第三層次:實驗、實踐、設計和創新實踐結合，進行數控技術應用實驗與實踐教學。

第四層次:將數控技能培訓和課程設計相結合，培養學生利用數控實踐知識分析問題和解決問題的能力;并組織學生參加數控大賽、進行數控技能訓練。

第五層次:開展廣泛的創新活動，并通過畢業設計，提升學生分析問題、解決問題的能力。

2數控技術及應用實踐教學體系結構

2．1認識實習

新生入校的第一學期，組織學生觀看數控加工錄像資料，請專家教授進行數控加工技術講座，組織學生參觀學校實驗室的數控教學設備，在校外工廠參觀先進的數控加工設備及數控加工過程，使學生對數控技術有一個感性認識，提升學生學習數控技術的興趣。

2．2金工實習

學生金工實習的過程中，設置數控機床操作和自動編程等兩個數控技術的實習項目。在數控機床操作項目中利用教學型數控機床所含有的簡易自動編程軟件，讓學生自己設計加工圖案，然后自動生成加工程序，再在蠟塊或有機玻璃上雕刻出所設計的圖像，這樣極大的激發學生的學習熱情。在自動編程項目中要求學生在CAXA制造工程師軟件中完成三維實體造型，然后根據教師提示完成加工工藝設置，生成數控加工刀具路徑，最后生成數控加工程序。完成比較好的程序還可以上傳到數控機床上，加工出零件來。

2．3課程實驗

通過認識實習和金工實習，學生對數控技術建立了一個初步認識，第三學年開設數控技術及其應用課程，在課程中開設教學實驗，實驗教學圍繞課堂教學內容設置，加深學生對所學知識的理解。課程實驗開設數控機床認識實驗、數控原理實驗、數控編程實驗和數控機床操作等四個基本實驗。數控機床認識實驗通過對工業用數控機床觀察，了解數控機床(如SK50數控車床、XK715D數控立式銑床、DK77型數控電火花線切割機、數控電火花成型機等)的基本結構、加工對象及其用途;了解FANUC0i系列數控系統;掌握數控機床(如SK50數控車床、XK715D數控立式銑床等)的坐標系建立、基本運動和回零操作。數控原理實驗通過對華中數控生產的HED－21S數控系統綜合實驗臺的拆裝調試，要求學生了解數控系統的特點、基本組成和應用;了解數控系統常用部件的原理與作用;熟悉常見數控系統與數控機床的連接與基本調試操作。數控編程實驗通過在浙大辰光軟件和宇龍數控仿真模擬軟件上完成指定零件的數控加工程序編制與調試，使學生掌握數控加工程序的手工編制方法與程序調試技巧。數控機床操作實驗，通過對CGM4300B數控銑床的操作，在蠟塊上加工零件，使學生了解數控銑床的基本特點和機床坐標系的建立;掌握數控機床常規操作方法，重點學習數控機床回零操作、手動對刀操作、工件坐標系設定、程序輸入與編輯、程序調試、自動加工等操作。

2．4數控工藝技能培訓

數控高級人才的培養，必須十分注重學生動手能力的培養，我們在課余時間，充分利用學校現有的資源，對學有余力且對其感興趣的學生進行120學時的數控加工工藝培訓，培訓分為數控工藝分析、自動編程軟件(CAXA制造工程師)的應用、數控機床操作等三個方面。數控工藝培訓要求學生通過培訓具有基本零件的工序劃分、刀具卡具的選擇、工藝基準的制定、切削用量的選擇和切削液的選擇等數控加工工藝分析與設計能力。自動編程軟件的應用要求學生通過培訓，掌握功能齊全的實用型自動編程軟件，如MasterCAM，Cimatron，Delcam，CAXA等自動編程軟件，利用這些軟件編制較為復雜的零件或模具加工程序，同時具有駕馭目前國內市場上流行的集成度高的諸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM軟件的能力。數控機床操作培訓要求學生熟練掌握數控機床的各種基本操作，掌握加工程序的輸入與加工程序調試，掌握自動編程后的程序傳輸方法，掌握在線加工方法。總之，通過數控培訓增強了學生的數控技術實踐能力，培養學生創新能力。數控技能培訓將數控技術理論與實踐有機結合，鞏固理論知識，培養學生的動手能力。

2．5數控加工工藝分析與數控加工編程課程設計

為加強學生的數控技術實踐能力，機械設計制造及其自動化專業在學習了數控技術及其應用與數控加工工藝等課程后，安排數控加工工藝分析與數控編程課程設計，要求學生從零件圖的識圖開始，通過數控加工工藝分析和設計，選擇刀具、卡具(包括專用卡具的設計)，然后編寫數控加工程序，并對其進行調試，最后操作數控機床，加工出要求的零件來。課程設計兩周時間，要求每個學生零件圖都不相同。課程設計開設后收到了良好的效果，達到了預期的目的。

2．6數控技術創新實驗

重視創新實踐環節，大力發掘資源，調動學生的主動性和創造性，根據不同年級的特點，分層次開展開放性數控創新實踐活動，要求學生根據學校現有的設備狀況及自身的理論知識與教師一起設計創新實驗，并在實驗的基礎上逐步完善設計內容。數控創新實踐活動基本上圍繞三個方面進行，一是圍繞產品建模、系統仿真、NC代碼生成、網絡傳輸到零件的數控加工進行;二是圍繞數控系統構建、普通機床的數控化改造、專用機床控制系統的模擬設計等內容進行，三是圍繞數控機床的故障分析與數控機床的維護維修等內容開展。通過創新實驗的設計，培養和強化學生綜合運用知識的能力、工程實踐能力和創新能力。

2．7生產實習

我們始終將生產實習環節視為強化教學效果、實現理論聯系實際的最有效手段。對高層次數控人才培養來說，生產實習基地一般選擇在數控機床制造廠。要十分重視實習基地的建設，對已建成完善的實習教學基地，實現制度化的管理。為學生的實踐能力的提高搭建一個更好的平臺。

學生在實習基地實習內容一般分為兩大部分，一是在數控機床組裝車間了解數控機床的裝配調試，包括電器部分裝配調試和機械部分裝配調試。二是在零部件制造車間掌握數控機床主要零部件的制造工藝過程，了解數控制造廠的工藝設計規程，掌握典型零件的數控加工工藝與數控加工程序的編制。三是跟隨數控機床維修人員進行售后服務，掌握數控機床維護維修的基本方法。通過生產實習，使學生進一步掌握數控機床的結構原理，更加了解數控加工工藝分析的方法和數控加工程序編制。更加強化學生的工程意識、工程實踐能力和創新意識、創新能力。

2．8數控競賽

利用校團委在校內組織數控大賽或與兄弟院校的數控對抗賽，組織學生參加兩年一屆的六部委舉辦的全國數控技能大賽，促使學生帶著問題去學習，克服了學生理論學習的盲目性，提高了學生學習的興趣與積極性，更有利于學生工程實踐能力和創新能力的提高。

2．9畢業設計

通過理論、實踐、培訓、創新四位一體的教學過程，把數控技術基礎理論、實踐能力和創新能力培養融為一體，在畢業設計中將這些知識綜合應用，培養學生綜合應用能力。學校高度重視學生的畢業設計環節，所有指導教師深入現場獲得了第一手資料，結合現場實際，精心遴選題目，提供給學生科學、合理的論文題目。為部分學生選配現場工程技術人員為畢業設計指導教師。要求學生除查閱資料外，用一定的時間到現場去學習、調研。有條件的時候，學生可直接在現場完成畢業設計。通過各種方式將畢業設計與現場實際相結合，收到良好的效果。

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基礎測繪是為國民經濟、國防建設和社會發展提供基礎地理信息的基礎性、公益性事業，其公益服務性在于它是直接為政府宏觀決策服務，為國民經濟和社會發展提供及時、適用、可靠的測繪保障，為豐富人們的物質文化生活提供服務；其基礎性在于廣泛應用于能源、交通、農林、水利、土地、礦產、城建等部門的規劃設計。隨著科學技術的不斷發展，現代地理信息技術已經取代了原來的模擬地形圖，基礎測繪的應用又有了更加廣泛的領域。基礎測繪成果所反映的基礎地理信息具有動態變化的特點，隨著社會經濟的發展和自然環境的變化，基礎地理信息的內容需要不斷更新，基礎測繪所需經費應當由政府投入。基礎地理信息是構建數字城市的空間數據基礎框架。

數字城市是指綜合運用地理信息系統、遙感、遙測、網絡、多媒體及虛擬仿真等技術，對城市的基礎設施、功能機制進行自動采集、動態監測管理和輔助決策服務的技術系統。即是在城市規劃建設與運營管理以及城市生產與生活中，利用數字化信息處理技術和網絡通信技術，將城市的各種數字信息及各種信息資源加以整合并充分利用。城市規劃者和管理者可以在有準確坐標、時間和對象屬性的多維虛擬城市環境中，進行規劃、決策和管理。

一、基礎測繪成果就是城市基礎地理信息

計算機時代的到來為基礎測繪的手段提供了更先進、更廣泛的途徑。現代測繪業就是地理信息產業。基礎地理信息主要表征地球上自然和人文要素的地理位置和空間分布關系，它主要有三類產品：一是地理信息數據產品如數字地圖，二是地理信息技術產品如GIS軟硬件，三是地理信息工程。其集合構成了空間數據框架集，它是空間數據基礎設施的重要組成部分。

二、城市空間數據基礎設施是數字城市的基礎

數字城市就是把城市搬進計算機，再現城市，為城市管理和決策服務。

數字地球是以信息高速公路和空間數據基礎設施為依托的一個廣泛概念，發展和形成數字地球必須首先發展城市的信息高速公路和城市空間數據基礎設施。沒有城市信息高速公路和城市空間數據基礎設施也就不可能有數字城市。

空間數據基礎設施（SDI）主要包括以下四個部分：

1、空間數據框架集—包括空間定位控制數據、地形框架數據、土地利用覆蓋數據、地籍測繪數據、航測與遙感影像數據以及交通、水系、行政境界等與空間位置相關的基本自然人文信息，作為權威的數據是SDI建設的核心。

2、空間數據協調、管理與分發體系和機構，即權威的空間數據和地理信息協調領導機構，從事空間數據獲取和加工的骨干生產組織，專門從事空間數據維護更新和數據分發的單位，作為權威的管理是SDI建設的核心。

3、空間數據交換標準，包括有關信息共享機制的法規和政策，以及地理信息技術標準，作為政府和各類專業系統權威的應用是SDI建設的關鍵。

4、空間數據交換網站，是指地理空間數據的生產者、管理者和用戶相連接的一個廣域的網絡工作站，是SDI建設的中樞。

由此可見，基礎測繪成果是數字城市的基礎。三、我市基礎測繪工作五十年來所做的主要工作

我市基礎測繪工作自建國以來在各級政府的關心下，經過我院的不斷努力下，經過五十年的工作，取得了明顯的成果，形成了一定的規模，為武漢市的國民經濟和社會發展做出了應有的貢獻。主要體現在：

1、建立了覆蓋市區范圍的約3000km2的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等及GPS平面控制網，布設和施測了全市Ⅱ等水準點312個，Ⅲ級水準點192個，形成了武漢市基礎地理空間的基準框架。

2、施測了主城及近郊區1300km2范圍的1∶2000基本地形圖，在此基礎上完成了對主城總體規劃區范圍714km21∶2000基本地形圖的數字化建庫，并于1996年起利用1∶2000數字地形圖編繪了城區1∶5000數字地形圖170幅680km2。

3、分別于1960年、1973年對城區的自來水、市政、電訊、電力等主要管線進行了全面調查，形成各類專業和綜合地下管網圖共計1299張。1996年起組建地下管網整測專班開始對部分單項工程實施綜合地下管網測量，并進行地下管線信息系統建立的試點。

4、為配合土地登記、發證等土地管理工作，從1992年至2000年6月共完成城區100余平方公里的單宗權屬地籍測量工作。

5、1993年至今開展了城市基礎地理信息系統的開發研究，已完成八個子系統，目前正在進行系統改造升級工作。

四、我市“十五”期間的基礎測繪主要目標和任務

1、認真貫徹總書記關于“要加強基礎測繪工作”的指示精神，按照我市國民經濟和社會發展計劃的要求，加強基礎測繪設施建設，形成以“3S”（GIS、GPS、RS）技術、“4D”（DLG數字線劃地圖、DOM數字正射影像圖、DEM數字高程模型、DRG數字柵格地圖）技術產品和數字通信等技術構成的較為完善的數字化測繪技術體系。

2、加快城市基礎地理信息更新和數據庫建設，重點是全面開展全市1∶500~1∶100000系列數字地形圖更新和數據庫建設以及地下管線信息系統、巖土工程勘察信息系統的建設，為建設“數字武漢”奠定基礎，開創城市基礎地理信息應用服務的新領域。

3、建立健全勘測管理的運行機制，主要是建立和完善基礎地理信息更新機制，推進基礎地理信息共建共享機制的建立。建立適應市場經濟要求的勘測產品價格機制。

站在構建數字城市空間數據基礎框架的高度認識來實施基礎測繪工作是十分重要的，從實際出發，充分調動各方面的積極性，充分發揮現代測繪高新技術等各方面的優勢，高水準地推進基礎測繪工作，對加快構建數字城市空間數據基礎框架具有重大的現實意義。

五、加速武漢市空間數據基礎設施的建設

1、測繪部門要加速對傳統測繪技術和產業向數字化技術和地理信息產業的轉化，建立規模化的數字化生產和數據管理機制，切實擔負起空間數據的及時獲取、處理、加工和提供的重任。

2、實施武漢市基礎地理信息更新機制，必須將武漢市基礎測繪納入市國民經濟和社會發展年度計劃，確定基礎測繪定期更新的周期，建立和完善控制網數據庫、地形圖數據庫、數字高程模型數據庫、數字正射影像數據庫、地名數據庫，構成完整的空間數據基礎設施的數據集。

3、建設基礎地理信息系統網絡體系。該網絡體系包括勘測院與市政府和有關委辦局專業系統的網絡以及勘測院內部局域網。

4、制定基礎地理信息的法規與標準。為強化空間數據基礎設施的建設，應進一步確定基礎測繪的法定地位即基礎測繪的基礎性、前期性、公益性和政府行為屬性。確定法定測繪成果的法律地位，以及法定測繪的定期或動態更新原則，以及實施計劃投入的原則。在信息標準化方面，要制定統一的基礎地理信息數據的技術標準。

5、建立權威的地理信息管理協調機構。明確在空間數據基礎設施的建設中誰是權威的管理、誰擁有權威的數據、誰控制和事實權威的應用。

六、加快基礎測繪步伐，構建數字武漢空間數據基礎框架

加強城市基礎測繪工作，為數字城市提供可靠的空間數據基礎設施，要作好以下工作：

1、加大對基礎測繪的投入力度，提高測繪保障能力，要形成政府投入為主、基礎地理信息使用單位和承擔基礎測繪生產任務單位共同投入的投入機制，切實落實基礎測繪項目經費，并實行專項管理。

2、建立和完善基礎地理信息的更新機制，要充分利用市政測量、竣工測量、地籍測量以及遙感信息等各種手段，確保城市系列比例尺數字地形圖的適時更新。同時要進一步完善測量標志的維護和有償使用制度。