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1.1公共信息模型(CIM)概述現代電力系統是一個實時變化的復雜系統,它覆蓋發電、輸電、配電和售電等多個環節,包涵發電機、變壓器、斷路器、線路、繼電保護、電能計量,用電設備等各種電氣設備,隨著經濟社會的發展,電力系統還會日益龐大和復雜。CIM為電力系統的建模提供了一種行之有效的方法,CIM采用先進的面向對象的建模技術,使用統一建模語言(UML)將CIM定義成一系列邏輯包,每一個包含一個或多個類圖,用圖形方式可以方便地表示包中所有類之間的關系[2],使得復雜的電力系統在抽象邏輯層次上得到可視化和模塊化,用分而治之的思想統籌分析電力系統。
1.2CIM/XML解析CIM解析模塊用于將CIM/XML與CIM/E格式的文本讀入內存,同時經過XML文檔解析建立起數據關系,最終將CIM中的各對象及其屬性存入字典結構中。憑借著C#豐富的庫資源,CIM/XML文本的解析是極為方便的,使用foreach循環語句與Elements()等方法,少量的代碼便能實現XML文本的全文檢索,同時還具有優秀的性能。
1.3CIM/E解析雖然CIM/E文本借鑒了XML的語法風格,但它在設計之初就摒棄了常規XML繁瑣冗余的標簽,正是這樣才成就了E語言的高效能。因此CIM/E文本的解析與2.2有所不同,它的實現有更多面向結構的特點。
1.4拓撲分析CIM定義了終端和聯結點用以表示導電設備間的連接。大多數導電設備是雙端連接的,這就涉及到2個聯結點。這種模式描述了電網全部的原始的信息,稱作開關/節點模型(Node/Breaker),如圖2(a)所示。但對于一些高級應用來講,例如潮流計算、狀態估計等,根據等電位原理(如變電站中互通的母線、刀閘、斷路器等)形成了邏輯上的拓撲點[3]。這種由拓撲點和拓撲點間帶阻抗的電氣設備連接表達的電力網絡模型,叫做母線/支路模型(Bus/Branch),見圖2(b)。開關/節點模型是母線/支路模型的基礎,因此它又被稱為物理模型。通過對開關/節點模型進行所謂的拓撲分析,就能得到母線/支路模型(計算模型),這種模型歸納出了電網的拓撲結構,而隱藏了諸如開關等設備的開閉狀態,是潮流計算能夠接受的模型。本節的文本解析模塊所得的結果與原始CIM文檔一致,都是基于開關/節點模型,那么如何合理地省略閉合的刀閘、斷路器,形成拓撲點,實現到母線/支路模型的轉換,是本節拓撲分析計算模塊要完成的任務。根據圖論相關理論,在同一個拓撲點中,以其包含的聯結點為頂點,以聯結點之間的開關為邊,實際上構成了一幅樹形或帶環的無向連通圖。結合電力系統的實際特點,該連通圖中不存在自身環(起點和終點都是同個點的邊),并且任意2個頂點間的邊不會超過1條。換言之,對于相鄰的若干個開關類(switch)元件構成的無向連通圖,一幅圖對應一個拓撲點,顯然,這在電路理論上是成立的。因此,存在這么一種算法,通過對圖的遍歷嘗試找到該圖所對應的拓撲點及其所屬的所有聯結點。從給定的連通圖中任一頂點(聯結點)出發,沿著一些邊遍訪該圖中所有的頂點,直至每個頂點都只被訪問一次為止,稱作圖的遍歷。目前遍歷連通圖的算法主要有2種:深度優先搜索DFS(depthfirstsearch)和廣度優先搜索BFS(breadthfirstsearch)。本文采用前者算法,結合CIM的導電設備模型,進行頂點的合并處理。深度優先搜索也叫縱向優先搜索算法,其基本思路是:訪問了起始頂點v之后,選擇某一個與v相連但未曾被訪問過的頂點w訪問之,再從頂點w開始進行深度優先搜索。當到達一個與其連接的頂點都被訪問過的頂點時,就從這個頂點開始,依次回退到還有相連頂點未被訪問過的頂點u,從u開始再次進行深度優先搜索。如此往復,直到所有頂點都被訪問過。綜上所述,DFS算法具有如下特征:1)每訪問到的當前頂點需要作已訪問標志。2)整個遍歷是個遞歸過程。歸納出DFS算法的基本框圖如圖3所示。
2BPA數據接口
2.1BPA數據卡片的填寫要求在CIM模型被轉換為母線/支路模型之后,事實上已經奠定了潮流計算的數據基礎,接下來只需根據BPA數據格式的要求輸出數據文件即可[4]。BPA軟件采用的是較傳統的“數據卡片”設計概念,特別強調數據卡片的格式要求[5]。BPA程序支持的數據卡片眾多,本文使用到的只占其中很小一部分,包括B卡(交流節點卡)、L卡(對稱線路卡)、T卡(變壓器卡)三大類。現以B卡為例,說明卡片的填寫方法。如:BQXIJING113.8GX65.50.37.-25.1.0的填寫方法如表1所示。數據長度:卡片中的每一個數據項均不能超過起始列號與結束列號所規定的長度。例如BusName從第7列開始,到第14列結束,那么其長度只有8列,如實際節點名長度不足8列,留空即可;超過8列的只能保留最多8列。數據類型:BPA數據卡片中一般有3種數據類型:空、字符、浮點數。1)字符:其格式表示為An,其中n為長度。例如上文中的BusName,格式為A8,A可以理解為ASCII字符,8是指字符個數。每個數字、大/小寫英文字母和其他ASCII字符均占1個長度,特別地,一個中文漢字占2個長度,因此對于A8格式來說,若全部填中文,最多只能填4個漢字。2)浮點數:BPA程序廣泛使用缺省小數點規則增加數據的有效位數。浮點數的格式表示為Fn.n,其中n為位數。例如表1中的“安排的Vmin(標幺值)”,格式為F4.3,F可以理解為Float,即浮點數,“4”表示浮點數位數(包括小數點),“3”表示缺省的小數點后位數。填法3和填法4即缺省小數點法。對于F4.3格式來說,如果不填小數點,BPA程序將自動取3位小數。如果要使電壓控制在1.015,只需填入1015,顯然此時用缺省小數點法是最合適的。
2.2BPA數據輸出模塊在實際開發過程中,格式問題其實是相對簡單的部分,但是僅僅滿足BPA程序的數據卡片格式要求是遠遠不夠的,還必須考慮其他問題以保證轉換出來的數據文件的正確性。下面分述之。
2.2.1多回線路的回路標志問題為確保供電可靠性,電力系統廣泛存在雙回甚至多回線路。以雙回線為例,從2.4節可知,這種線路即2個拓撲點間存在2個連接,如果以此為基礎直接轉換生成2個對稱線路卡(L卡),則BPA程序會報錯終止計算。為解決這個問題,需要按照BPA有關數據文件的要求,給系統中所有雙回線路賦予回路標志號(1,2,…,n)。
2.2.2無功補償問題BPA軟件提供了可投切電抗、電容器組卡(X卡)來輸入無功補償數據。本文的接口程序根據電力系統實時數據的特點,并沒有直接輸出X卡,而是將各拓撲點的無功補償容量(如果有的話)進行累加,作為“并聯導納無功負荷”添加到B卡中,從而避免了生成X卡的困難,并能簡化數據文件[6]。
3計算規模的處理
在工程實際中,往往需要選取不同大小規模的電網進行計算,因此接口程序必須能靈活處理以適應這種要求。最簡單的情況是,從調度中心的EMS接口獲取實時數據,經過模型解析和數據轉換,生成符合BPA數據格式的.dat文件后,直接在BPA軟件里打開該.dat文件執行潮流計算。如此一來,計算的電網規模與EMS中的模型是一樣的。省調或地調除了關注所調度區域的運行情況,往往還參考上一級調度下達的所謂全網模型,即包含區域外電網數據的更詳細的.dat數據文件。為了能使省調或地調的計算達到全網規模,本文的接口程序能將區域電網數據嵌入至全網模型中,方便考察區域電網在全網中的運行狀況。具體做法如下:1)搜集區域電網與外部電網相連的聯絡線,那么這些聯絡線在區域電網內的節點所圍成的范圍即是區域電網。2)從1)中得到的節點出發,進行網絡掃描,找出所有區域電網內的節點、線路和變壓器。3)將2)所掃描出的區域電網(對應于BPA的B卡、L卡、T卡)在全網模型文件中刪除。4)把EMS數據轉為BPA格式后,插入至全網模型文件中,形成包含更新后的區域電網的全網模型文件。
4BPA軟件潮流驗算
本節數據源采自南瑞繼保PCS-9000調度自動化系統,選取2014年3月11日11時27分42秒廣西主網斷面,遙測合格率98.92%。利用本文程序將實時數據轉化成BPA潮流數據文件,指定巖灘電廠1號機組為全網平衡機(BS卡)。計算結果收斂,牛頓-拉夫遜法迭代次數為5次。平衡機(額定有功300MW)出力數據如表2所示。
5結論
【關鍵詞】 口腔解剖生理學;口腔醫學;教學改革
口腔解剖生理學是研究人體口腔、頜面、頸部正常形態結構和生理功能的科學[1]。自從我院設立口腔專業以來,我們一直在不斷探索提高口腔解剖生理學教學質量的方法。
1 成立承擔教學的科室
目前全國已有30多所院校開設這門學科,成立口腔解剖生理學教研室,開展了較為深入的教學研究,取得了一定的成績[2,3]。有的院校是由口腔醫學院承擔口腔解剖生理學教學[4~9],對該課程的教學進行了探討,教學質量優良。我院在辦學初期,曾經設想由解剖學教研室獨立開展教學,但據解剖學教師反映,牙體解剖章節教學難度很大,教師難以勝任此章節的教學,主要原因是教師不具備嫻熟的實際操作技能,臨床病例不足,學生感覺知識枯燥乏味。而由口腔學教研室單獨教學,上到口腔、頜面部與頸部解剖內容時,又因缺乏標本而只能利用多媒體演示、結合模型學習,造成教師難以精講細雕、學生學習困難的局面。同時因無法進行尸體解剖,也不利于培養學生的動手操作能力。故至今我們一直由口腔學教研室負責牙體解剖和口腔生理章節的教學,解剖學教研室承擔口腔、頜面部、頸部解剖教學任務。然而在教學過程中,由于兩個教研室的教師在理論知識和教學進度上無法做到前后貫通,學生的學習興趣不高,仍然難以達到最佳的教學效果。口腔解剖生理學作為臨床醫學一門發展中的學科,是多學科互相滲透、實踐性強的口腔醫學橋梁課程。牙齒是口腔醫學臨床工作中涉及最頻繁的器官,因此該學科中牙齒和口腔、頜面部和頸部解剖的內容更為重要。而口腔、頜面部與頸部的局部解剖是臨床手術的堅實基礎。結合我學院的實際情況,我們認為要確保教學質量,就應盡快成立口腔解剖生理學教研室。
2 采取多種形式的教學方案
2.1 緊密結合口腔臨床學科,倡導基礎與臨床相結合的教學方法
口腔解剖生理學與口腔頜面外科學、口腔內科學、口腔修復學和口腔正畸學等學科關系非常密切,它為口腔臨床學科提供基礎理論知識。因此,我們的課堂教學不僅強調突出重點、難點,注意講學習方法和掌握知識的思路,而且應該結合臨床應用和科研動態,把臨床醫師在診療過程中發現在口腔臨床學科上尚未解決和急需解決的口腔解剖生理學上的新問題融入教學中。我們針對腮腺全切、次全切和淺葉切除術后容易造成耳大神經支配區長期麻木或面神經麻痹等癥狀,解剖頜下區和腮腺咬肌區時,不僅要仔細觀察該區的解剖結構,而且還要思考如何才能避免切斷神經;而下頜下腺摘出術是口腔頜面外科常見手術之一,我們要求學生除了注意觀察下頜下腺的正常毗鄰關系外,還要了解神經血管行程的變異情況等等。我們通過基礎與臨床相結合的教學方法,進一步提高學生學習積極性,培養學生主動掌握、運用知識的能力。
2.2 編寫學習指導、充實更新教學內容
教材質量的好壞直接影響學生的學習效果。針對口腔解剖生理學是口腔醫學和解剖學縱橫滲透的特點,我們組織口腔系、解剖學和生理學的有關專家認真研究,編寫了《口腔解剖生理學教學大綱》和《口腔解剖生理學學習指南》,指南進一步明確學習方法、步驟、注意事項和學習內容要點,學生通過閱讀指南,避免學習中內容前后脫節現象,使學生有足夠的時間在課堂內對學習內容進行觀察、對比和實踐,有效達到基礎學科為臨床服務的目的。
2.3 加強多媒體教學手段和視聽教材的應用
隨著多媒體教室的普及,我們已經采用多媒體進行理論課和實驗課的教學。口腔解剖生理學實驗教學標本結構復雜,在學生進行尸體解剖時,為了避免學生切斷神經血管,我們按教學大綱要求制作了一套針對口腔本科的多媒體課件,并引進一批優秀的視聽教材。通過實物標本圖和三維動畫,展示各部位的形態結構、解剖層次和毗鄰關系,使學生獲得人體各局部的解剖學知識,便于學生學習,提高教學效果。多媒體教學手段淘汰了傳統的教學模式,實現電腦、錄像、錄音、播放于一體,充分發揮多媒體課件信息量大,圖、文、音并茂,生動形象,重點和難點突出易懂的優勢,不僅降低實驗成本,而且深受學生歡迎。
2.4 明確教學目標,提高實驗教學質量
口腔解剖生理學的教學目標是培養學生的自主學習和動手操作能力。教師必須幫助學生獲得這種能力。口腔、頜面部、頸部解剖和口腔生理章節的總學時為58學時,理論課與實驗課之比為1∶1.6。實驗教學中,每4個同學為1個學習小組,對口腔、頜面部和頸部的某個部位進行尸體解剖,注意觀察并繪制其操作部位解剖結構的淺、深兩幅圖,并通過學習掌握口腔、頜面部和頸部各器官的形態結構和毗鄰關系。牙體解剖總共45學時,理論課與實驗課之比為1∶2,在實驗教學中學生通過各類牙齒的雕刻,掌握牙的外形。在完成該學科的學習后,學生不僅具備了深厚的理論知識,也獲得了扎實的動手能力,為口腔外科學、口腔內科學、口腔修復學和口腔正畸學奠定了良好的基礎。
3 重視師資培養
作為一名合格的口腔解剖生理學教師,除了要有淵博的知識、嚴謹的科學態度、較高的語言表達能力和文學修養及較強的科研能力外,還應具備一定的繪畫技巧和嫻熟的實際操作技能,才能取得顯著的教學效果。這就要求教師必須轉變教學理念,充分認識到口腔解剖學生理學的教學目的是培養學生的動手能力,啟發學生思考,真正做到因勢利導,有的放矢。口腔、頜面部、頸部解剖是為適應口腔醫學的需要而從局部解剖學分化出來的更適合于口腔醫學的解剖學知識[10]。要想在短時間內取得最佳的教學效果,口腔解剖生理學教師不僅應掌握口腔醫學的基礎知識和基本操作技能外,還要具備深厚的解剖學和口腔生理學專業知識,并熟悉口腔醫學診斷治療進展。這樣才能在授課時密切聯系臨床,提高學生學習興趣,培養出新世紀口腔醫學人才。為此,我們選送有一定教學經驗的解剖學教師到兄弟院校或本院口腔系進修學習,培養了具備牙體解剖、口腔生理和口腔、頜面部、頸部解剖知識的口腔解剖生理學教師。
4 考核方法的現狀與設想
評估口腔解剖生理學的口腔、頜面部、頸部解剖章節教學效果,傳統的手段有兩種:一是對學生獨立解剖的標本進行評分,二是進行理論知識考試,期評分數中兩者比例是3∶7。而牙體解剖的成績評定包括對學生雕刻的蠟牙進行評分以及理論知識的考試,期評分數中兩者比例也是3∶7。我們正進行教學效果評估手段的改革,將理論知識考試和實踐能力考核在期評成績中所占比例調整為1∶1。理論知識考試按學校考試中心要求增加題型和題量;實踐能力考核范圍擴大到三個方面:一是對學生獨立解剖的標本和雕刻的蠟牙進行評分;二是讓學生對貼上標簽的器官、組織標志進行認定;三是讓學生獨立尋找考題上的器官、組織標志,以充分體現口腔解剖生理學的教學重在培養學生的動手和創新能力。
總之,我們認為要提高口腔解剖生理學的教學質量,必需盡快成立口腔解剖生理學教研室,采用多種形式的教學方式,讓解剖學教師走進臨床,不斷提高教師素質,并增設標本模型和器械,探索考核的方法,以提高口腔解剖生理學教學效果和教學質量。
參考文獻
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關鍵詞:液化天然氣接收站;取水口
當前環境形勢日益復雜,世界人民都在廣泛的關注環保工作的新進展,我國政府為了適應這一發展形勢,開始進行新能源的應用推廣工作。天然氣作為用途廣泛且具有極好清潔性能的資源,在當前的新能源的使用比重不斷加大,而液化天然氣(LNG)又是天然氣能源的重要組成成分,我國各生產領域對其依賴性也在不斷提升。當下的LNG接收站采用的氣化熱源主要是海水,并且對于海水的需求量也十分之大,故此,在接收站建設時,需要工作人員考慮到取海水口和排海水口的位置選擇,以確保接收站的取水工程的經濟運行。
一、取水口方案論證方法
根據LNG接受站取水工程區域環境特征和結構功能,對取水方案進行論證。結合LNG接收站的實際情況,對取水方案進行工藝方案和總體規劃論證,其內容包含:
對取水口工程所需工藝設備及配套設施(取水戽頭、格柵、濾網、水泵、維修保養設備;供電、照明、消防、通風、儀控、制氯、土建等相關配套設施)進行方案論證。
根據接收站分期及達產規模研究確定工藝要求及取水流量,初步確定取水戽頭、引水管涵、進水池、集污渠等進水設施建筑物的幾何尺寸,以滿足水流順暢、流速均勻、池內不產生渦流、便于清淤的要求。根據進水設備、控制工藝等要求,在取水區域合理布置綜合水處理間、控制間、配電室、室內檢修場地等輔助建筑。根據進水設備建筑物、輔助建筑物的平、立面布置,結合工程區域的自然條件、取水時可能產生的荷載等設計因素,初步確定取水頭部、進水管、取水泵房等基礎結構的結構型式。初步分析和判定冷排水對取水的回流影響。
二、取水方案
(一)取水口。取水系統的首端為取水口。通常取水口布置在氣化船與工作船碼頭之間,應不影響停船及船舶航行,⑷∷口布置在防波堤下,且伸出直立堤外。應按遠期最終方案確定取水量,通常引水設施一次建成;并需控制海水進口流速,使其對附近的船舶停靠均無影響。為避免大的海中物體進入溝內,進水口前端設置一道粗攔污柵。
(二)引水暗溝。取水口末端與引水暗溝相連,暗溝并列布置在堤下。引水暗溝同時也做為消浪溝,因此要求有足夠的長度才能保證進水前池波浪波動幅度不超過0.30m。如果引水暗溝需要穿越防波堤,應根據整個接收站的規劃,確定引水暗溝的長度。
(三)濾網間及設備。引水暗溝末端與濾網間相接,根據過流水量,將濾網間分成多個隔室。濾網間上游側為細格柵,下游側為旋轉濾網。旋轉濾網為內側面進水,框架式結構。同時還需設置清污機、吊車、沖洗泵、閘門等設備。
(四)前池。前池布置在濾網間與泵室之間,應進行水力學模擬研究,計算得出前池尺寸,使海水不會產生較大旋渦。前池在多泵運行條件下只起調節、分配水流及穩定水位作用。
(五)泵室。泵室通常根據遠期工程進行規劃設計,土建工程一次建成,設備根據項目的實際情況分期安裝。每個泵室安裝1臺泵,通常使海水泵與氣化器一一對應,以便于遠期設備的靈活更換及調節。泵出口全部連接在海水主管道上,并預留能與遠期海水主管道相連接的接口。
二、排水方案
排水系統是為排放海水氣化器使用后降溫了的海水排放回至海區而設置。目前國內接收站排水系統既有暗溝排水,也有明渠排水,兩者相比,各有千秋。從投資上看,明渠略低,但明渠在北方由于存在凍融問題,每年都需要修繕,給運營管理帶來不便及費用的增加。而排水暗溝不僅沒有凍融問題,且不會影響接收站的美觀及地表土地的利用。
海水排水系統通常由連接井、排水管、綜合消力池、海漫等組成。連接井、排水管、綜合消力池通常為預制鋼筋混凝土結構。排水口的布置主要著眼于三個方面,一是排水的消能防沖問題;二是控制排水流速的問題,排水流速高會影響港口附近處的船舶作業;三是消除排水口處的排水泡沫。
三、LNG接收站取排水口位置影響因素及應對方式
(一)冷排水回流影響。接收站所排放的海水主要為與氣化裝置換熱后的海水,海水水溫有所降低,排水水溫低于受納水體的溫度。這將對排水口附近水域的生態造成一定的影響,因此要求海水溫差控制在4~5℃。排水口的排水方向應與常浪向相對,而排水口與取水口成垂直方向設置,冷排海水沉于底部成底部擴散流態向與取水口相反的方向流動,由于流動距離較長,排出的冷水與水體中的海水充分摻混后,再經過水體內部的熱傳導,回至取水口處水溫可達到自然水溫。
(二)海洋生態環境的影響。海水中生長著大量的海生物(特別是貝類生物及菌藻類),在管道、濾網等設備上滋長蔓延,會造成阻塞管道水流,直接影響到取水量和氣化裝置的效率。因此,為抑制海生物生長,保證取海水系統的正常運行,必須對取用的海水進行加防海生物劑處理。防海生物系統一般為通過次氯酸鈉發生裝置制取次氯酸鈉,并將次氯酸鈉溶液加入到取海水系統中,以控制海生物在旋轉濾網、ORV、取水管道及溝渠中生長。
為防止排水口局部余氯的積累,通常在選擇排水口位置時應選擇在潮流動力較強的區域或較為開闊的區域,避免選在港池內的死角處等潮流能力較弱的區域。
四、結束語
總而言之,LNG接收站平穩運行的關鍵在于取排水口選擇,因此在LNG接收站建設過程中,工作人員需要綜合考慮海洋生態以及總平面布置對其產生的影響,并采取科學的對策.
(一)對農業發展的認識存在偏差長期以來,政府對農業發展的思路、政策缺少連續性,資金投入沒有形成固定機制。在基層政府的實際工作中,往往把轉移剩余勞動力,尤其是向外地、外省轉移作為工作的重點,忽視了通過農業現代化、壯大縣域經濟來就地吸收消化剩余勞動力。近年來,隨著經濟環境的改變,東部沿海地區生產、生活成本上升,特別是2008年以來,在國際金融危機的影響下,大部分勞動力密集型企業訂單下降、利潤減少,導致生存困難,甚至出現工廠倒閉浪潮,大批外出務工人員失業。在此背景下,企業紛紛進行產業結構優化升級,提高科技含量,進一步壓縮對勞動力的需求。這無疑使外出務工人員面臨更大的就業壓力。此時如果繼續沿用以往單純勞務輸出的思路,無疑會使農村人口結構進一步失衡,是一種“雙輸”的結果。
(二)城鄉二元結構的影響計劃經濟時代形成的城鄉二元結構并沒有隨著改革開放的進行而消失,在某些領域甚至還有反復。在戶籍、教育、就業、醫療等方面,城鄉差距明顯。以收入水平為例,2012年南寧市農村人均純收入6777元,同期城鎮居民人均可支配收入達到了22561元,農民收入僅是城鎮居民收入的30%,與東部地區相比更低。城鄉二元結構對農村的長遠發展造成不利影響,要素資源過分集中于城市,城鄉鴻溝不斷擴大,難以逾越,農民成為“二等公民”,受到各方面的歧視。這些都刺激著農民離開農村,前往城市謀生,以期獲得更好的發展空間,改變命運。
(三)農村社會保障體系不健全南寧市農村的社會保障制度建設受城鄉二元體制和傳統土地保障的影響,嚴重滯后于經濟社會的發展。農村居民社會保障覆蓋面窄、待遇水平低、手續繁瑣,農民抵抗自然風險、社會風險的能力不強。由于物價上漲,并且農民來自農業生產的收入增長緩慢,土地的保障功能在逐漸下降。同時,南寧市的城市空間不斷擴大,城鎮化水平不斷提高,大量農田被征用,失地農民數量增多,征地補償標準過低、發放不及時等現象時有發生,社會保障制度沒有及時銜接,部分被征地農民失去生活來源,生活較為困難。
(四)農村人力資源投入不足從政府的角度來看,一是對農村義務教育階段的投入不足。政府在教育資源配置方面不均衡,農村師資力量比較薄弱,教師無論在數量上還是質量上都難以適應素質教育的要求。在投入上,政府主要側重于教學硬件設施的改善,對農村學生,尤其是留守兒童的心理健康、營養狀況重視程度仍有所欠缺。二是針對農民的職業技能培訓不能適應新農村建設和市場經濟的要求,人才培訓的供給和需求不一致,政府提供的培訓項目有限,不能滿足新農村建設的需求。另一方面,農民對人力資本投資的重要性認識也存在不足。在資源分配上,將主要的資源用于子女教育,忽視了對自己的人力資本開發。部分農民存在“等靠要”思想,安于現狀、小富即安,不主動進行人力資本投資,從而失去了進一步發展提升的空間。
二、南寧市農村人口結構失衡的不利影響
(一)不利于實現農業現代化發展現代農業是社會主義新農村建設的首要任務,是促進農民增加收入的基本途徑,是提高農業綜合生產能力的重要舉措,是建設社會主義新農村的產業基礎。青壯年勞動力是農業先進技術的最終承擔者。然而,目前南寧市大部分農村青壯年勞動力外出務工,固守在土地上的農民在年齡、性別、素質上與現代農業的要求相距甚遠。這些農民更習慣于采用傳統農業生產方式,現代農業生產方式普及的難度大,這導致農業生產效率難以提高。近年來,政府高度重視發展農業生產。但要把政策轉變成實實在在的成果關鍵還是在于“人”,沒有一個合理的勞動力結構,農業現代化將無從談起。
(二)不利于勞動力再生產勞動力再生產指勞動者體力和智力的恢復、更新和發展,還包括下一代勞動力的培養、教育和補充。失衡的農村人口結構對南寧市勞動力再生產的不利影響主要表現在兩個方面:一是老人、婦女的勞動力恢復問題。在缺少主要勞動力的情況下,老人、婦女承擔起繁重的農業生產任務。一般來說,老人、婦女的身體素質相對不高,長時間從事農業勞動對身體的損耗較大,同時還要撫養、教育下一代,負擔太大,勞動力得不到及時的恢復。二是留守兒童的教育問題。由于父母長期在外打工,留守兒童從小在一個缺少親情的環境中成長。老人的文化水平不高也會在一定程度上不利于兒童的智力成長,與在城市中長大的同齡人相比,他們的基礎薄弱,在起點上處于不公平的地位,這對他們日后融入主流社會和長遠發展影響較大。
(三)不利于農村社會的和諧穩定傳統的農村家庭是一個長幼有序、分工合理、生產生活功能合一的組織單位。青壯年勞動力的大量外流使傳統農村家庭組織形式趨于瓦解,對農村社會的影響是多方面的。首先,老孺抵抗風險的能力較弱,自保能力不強,農村地區社會治安形勢不容樂觀。其次,由于留守家庭的不完整,容易造成留守人員精神生活貧乏。子女或丈夫或父母的長期缺失,極易造成父子感情、夫妻感情受損。目前,農村居民離婚,絕大部分是由于夫妻長期分居而導致感情破裂。再次,留守兒童在成長階段缺少來自父輩的關愛,判斷能力差,容易產生性格孤僻、情緒失控、認識偏差等心理問題,導致潛在的社會不穩定因素增多。
三、解決南寧市農村人口結構失衡的對策
(一)轉變思路,大力發展縣域經濟改變以往將勞務輸出當成解決農村剩余勞動力問題唯一出路的思維習慣,大力發展縣域經濟,就地吸收消化農村剩余勞動力。充分利用國際金融危機以來農民工回流的機遇,承接東部產業轉移,因地制宜地發展縣域經濟,讓回流農民工回來之后留得住,成為地方經濟發展的主力軍,形成多方共贏的局面。首先,優化發展環境。各縣(區)政府加大基礎設施建設,積極招商引資。其次,因地制宜,科學規劃,充分發揮各地優勢,走各具特色的發展之路。第三,積極承接東部產業轉移。南寧市要緊緊抓住東部沿海地區勞動密集型產業向中西部地區轉移這一機遇,實現跨越式發展。
(二)加快發展現代農業農業產業化是農業現代化的必經之路,可以有效提高農業科技含量,促進農業生產率的提高。建立農業產業化發展基金,積極探索土地流轉制度改革,大力培育農業龍頭企業,采用“公司+農戶”的形式,推動農業生產標準化、規模化。發展休閑農業、生態農業,推動農業多元化經營,充分挖掘農業潛力,豐富農民增收的途徑。只有農民在農業生產活動中有利可圖時,才會愿意留在農村,減少外出務農的內在沖動。
(三)吸引優秀人才建設新農村一是用優惠的政策吸引大學生參與新農村的建設,鼓勵黨政干部到農村掛職,將農村基層工作經歷作為升遷、考核的標準,形成人才從一線選拔,逐漸形成優秀人才到基層去、優秀干部從基層來的良性互動循環機制。二是努力吸引一部分在外工作多年、有技術、懂市場、有實力的農民回鄉發展,為家鄉的建設增添力量。三是重視農業專業技術人才的培養和引進。建立農村優秀人才專項基金,完善人才激勵、晉升、榮譽機制,讓優秀人才安心工作,在辛勤奉獻的同時能得到合理的回報。
(四)加大農村教育投入,提高農民文化素質新農村的建設離不開新型農民。培養新型農民最重要的途徑就是加大教育投入,保障教育優先發展。要增加農村義務教育階段的投入,改造校舍,改善農村辦學條件,均衡城鄉教育資源。除此之外,還要重視兒童身體素質和心理狀況,確保農村兒童的身心健康。針對目前南寧市農民平均受教育年限不高的現狀,除了繼續鞏固九年義務教育的成果外,還要加快發展中等教育,鼓勵高等教育,提高農民科學文化素質,增加人力資本存量。
(五)強化農民職業培訓農民是新農村建設的中堅力量,新農村的建設需要有文化、懂技術、會經營的新型農民。因此,要從以下三個方面加強農民職業培訓。一是提高農民的科技文化素質。采用通俗易懂、農民喜聞樂見的形式傳授科技文化知識,讓農民更樂于接受新思維,掌握新知識。二是加強職業技能培訓。聯合企業,開辦多種形式的培訓班,提高農民勞動技能,解決本地企業用工難問題。三是培養農民的經營意識。在以往的觀點看來,農民只需要掌握某項勞動技能便能養家糊口,安居樂業。但在市場經濟時代,競爭激烈,固步自封只會導致落后。農民不僅要掌握勞動技能,還要增強市場意識,懂得包裝、推銷,從而能夠更好開拓市場,保護自身的利益,增加收入。
(六)加大農村醫療衛生投入,提高農民的身體素質要提高農民的身體素質,必須加大農村醫療衛生投入,完善基層衛生制度,解決農民看病難、看病貴、看病遠的困難。在建立城鄉一體化的基本醫療保險制度過程中,探索出一個能讓農民、醫療機構、社會都能接受的改革方案,讓農民能看得起病,愿意去看病,醫療機構也樂意為村民提供高質量的醫療服務,實現小病不出村、常見病不出鄉、大病不出縣的目標,讓“因病致貧”、“因病返貧”的現象不再發生,逐步提高農民的身體素質和生活質量。
關鍵詞: 嵌入式系統;鍵盤;抖動;FPGA
中圖分類號:TP2 文獻標識碼: A 文章編號:1671-1297(2008)11-179-02
一、 概述
軍用或民用的手持、背負、車載等通信設備中,鍵盤是不可或缺的輸入單元。鍵盤接口部分負責自定義鍵盤和嵌入式處理器的連接,完成鍵盤掃描、鍵碼產生、命令接收與響應等功能。系統框圖如圖1所示。
圖1中鍵盤與接口模塊之間的連接是行列掃描信號。雙向端口表明鍵盤接口模塊需要向嵌入式處理器提供正確的掃描碼,同時還需要接收處理器相關的控制指令,如掃描碼選擇和延遲設定等。
二、相關知識: FPGA簡介
現場可編程門陣列(Field Programmable Gates Array, FPGA) 是20世紀80年代中期出現的一種實現數字邏輯的新技術,是在PAL,GAL等邏輯器件基礎上發展起來的。
1、FPGA的特點
同以往的PAL,GAL相比,FPGA的規模比較大,適合于時序、組合等邏輯電路的應用。他可以替代幾十甚至上百塊通用IC芯片。
FPGA采用類似于掩膜編程的門陣列通用結構,因而具有更高的集成度、更強的邏輯實現能力和更好的設計靈活性。同時它還具有在線仿真能力,這種軟件的仿真可以非常方便地檢查設計的內部接點。利用他們進行數字系統設計具有設計開發周期短、設計制造成本低、開發工具先進、標準產品無需測試、質量穩定以及實時在線檢驗等優點。
2、 Verilog HDL語言
Verilog HDL(Hardware Description Language)是目前應用最為廣泛的硬件描述語言之一,可以用來進行各種層次的邏輯設計,也可以進行數字系統的邏輯綜合、仿真驗證和時序分析。
三、 實現方法
(一) 特點
根據項目的實際需要,鍵盤掃描模塊應具有如下特點:
1、該模塊實時地將掃描所得鍵值信息寫入存儲器的指定地址,其中鍵值信息包括鍵值和同一按鍵的重復次數。
2、如果系統對CPU的運行速度要求較高,并且CPU的負荷較重,系統資源比較緊張,則可以在鍵盤中設置一個單片機,由單片機執行鍵盤掃描程序,然后向CPU申請中斷并送出掃描碼或鍵值。
3、鍵盤去抖動的方法采用多次掃描法,當連續幾次掃描到同一鍵值時,則認為此鍵被按下,這樣就實現了去抖動操作。
(二)具體實現
鍵盤掃描是比較耗時和浪費資源的操作,這部分操作有3種傳統的處理方法:第1種是用CPU外加并行口擴展芯片(如Intel公司8255)和驅動芯片(如74HC07)完成硬件設計,CPU軟件定時掃描獲取鍵值,這是最為經典的方法,其缺點是占用CPU較多的硬件資源和時間。第2種是使用專用控制芯片,如三菱公司生產的M8279。這種方法的優點是CPU軟件工作量小、占用IO資源少,缺點是成本高,使用不夠靈活。第3種方法是利用CPU的SCI端口和串行輸入/并行輸出芯片,無須CPU定時掃描,節省了CPU的時間,優化了硬件設計,減少了顯示板和主控板間的連線。
該設計采用4個模塊來實現鍵盤掃描功能,分別為即時掃描模塊、掃描控制模塊、掃描脈沖模塊和鍵值傳送模塊。
1、 即時掃描模塊
獨立式非編碼鍵盤一端連接在移位寄存器的位選輸出上,另一端接在一起(通過上拉)送回FPGA,用于鍵值讀取。在片選有效的任何時候,與此相連的按鍵都可被讀取。本模塊用于完成鍵盤即時掃描功能。
2、掃描控制模塊
鍵盤接口模塊正確生成鍵碼的基礎是對鍵按下或釋放的狀態有正確的判決。實際鍵盤在被按下或釋放時,掃描信號存在不穩定狀態,同時即使按鍵狀態未做改變,掃描線上也可能有干擾,鍵盤處理方面,鍵抖動會引起一次按鍵被誤讀多次,為了確保對鍵的一次閉合僅作一次處理,必須去除鍵抖動。本模塊用于控制是否允許進行掃描以及完成鍵盤去抖動等。
3、掃描脈沖模塊
本模塊的主要功能是產生掃描延時計數和指示窄脈沖。
4、 鍵值傳送模塊
本模塊負責把鍵值的信息寫入存儲器。
結語
若對該模塊稍加修改同樣可以移植到其他的系統中,這樣可以大大減輕CPU的運行負荷。因此對已有FPGA的系統,用它作鍵盤電路是一種很好的選擇。在產品設計、制造過程中、甚至在交付用戶使用之后,仍可根據要求對器件進行邏輯重構和功能修改。在數字系統設計中,為用戶提供了一種低成本的解決方案,減少了工作量和成本。
參考文獻
[1]夏驚雷.嵌入式系統鍵盤接口模塊的FPGA實現[J].嵌入式系統,
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[2]徐欣,于紅旗,易凡等.基于FPGA的嵌入式系統設計[M].北京:機械工業出版社,2005.
[3]王志輝,林水生.基于FPGA的鍵盤掃描模塊的設計實現[J].電子元器件應用,2006.
[4]王志輝,林水生.基于FPGA的鍵盤掃描模塊的設計與實現[J].國外電子元器件,2006.
Design of Keyboard Interface Module Based on FPGA