方案设计论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇方案设计论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

该项目位于北京市大兴区亦庄镇西北部，紧邻大兴区和朝阳区交界处，周边的郊野公园有海棠公园、老君堂公园、鸿博公园、镇海公园，项目总占地约40.33hm2。

1.2项目建设必要性

对公园建设必要性的分析，可以更准确地把握规划意图，合理地确定公园的使用功能。亦新公园毗邻北京经济技术开发区以及朝阳区十八里店乡，人口密集。公园的建设，将为周边居民提供更加自然、健康的休闲娱乐方式，满足周边居民和广大北京市民的野外休闲游憩需求。公园建成后将与附近的鸿博公园、海棠公园、老君堂公园、镇海公园集中连片，有效推进城市绿化隔离地区“郊野公园环”的建设。

1.3现场分析

亦新公园的现场调查主要包括现状植被、地形地貌等。1.3.1现状植被：有大片速生杨，并有少量桧柏、柳树等。五环路两侧苗木种类丰富，林木生长、林地卫生状况良好。除五环两侧外，其他地块树种较单一，垂直郁闭度低，色相、季相、层次变化不丰富，林下基本无地被，局部有枯死木、萌蘖现象严重。1.3.2地形地貌：园区内总体地势平坦，局部地区略有高差。五环两侧有排水沟，公园建设中将结合用作排水系统。1.3.3现状：西北角有口现状鱼塘，鱼塘相关配套设施比较完善。

1.4方案设计

通过区域项目概况、项目建设必要性、现场踏勘分析思考，同时与建设单位等相关方的沟通交流后，开始了方案的设计。1.4.1设计原则。（1）因地制宜，最大限度地利用现状植物，减少伐移量；（2）生物多样性原则，丰富植物品种，建设乔、灌、草的复层立体结构；（3）对现有的地形进行必要的改造设计，在完善道路系统的同时，尽量少动土方；（4）充分利用现状的空地，根据功能要求合理来布置活动场所和园林景观建筑小品。1.4.2设计目标。亦新公园建设将依托现状基础条件，突出公园自身特色，满足周边功能需求，在林间空地、道路底景、转弯处、景观节点、活动场地周边等重点地段增植常绿乔木、彩叶树种、花灌木及林下地被，丰富植物景观层次，营造良好的四季景观。1.4.3功能分区。根据公园所在地的自然条件，尽可能地“因地、因时、因物”而“制宜”，结合各功能分区本身的特殊要求，将园区分为6个功能区：（1）中心活动区：主要为周围社区内居民提供一个娱乐场所，居民可在广场举行文化娱乐活动。（2）服务管理区：主要用于公园管理及游客服务。公园管理区内，设置办公、车库、食堂、宿舍、仓库、游客服务中心等建筑。（3）休闲运动区：该区主要布置各类休闲健身设施，供居民进行健身活动。设有篮球场、树阵广场、林下健身广场，并将现状鱼塘改造成景观水面。（4）安静休息区：在密林中设置散步道、林下小空间，营造安静祥和的环境，使人们在其中能得到放松。（5）花卉观赏区：巧妙利用植物景观配置，引进国内、外各种新、奇、特花卉盆栽，做花卉展示，让游人畅游在花的海洋，并与园区“自然”、“野趣”主题相呼应，可作为整个园区对外形象宣传窗口，使过往行人与车辆产生“一览全园”的观光兴致。（6）绿化缓冲区：公园与城市主干道相邻处设置绿化缓冲带。缓冲带利用现状植物速生杨，采用密植乔灌草复合植物群落和地形相结合，隔离公园外的嘈杂环境，形成绿化缓冲区，营造公园安静的环境。1.4.4道路系统。根据道路通行特点设计道路宽度及铺装做法。具体如下：一级园路作为公园的主园路，连接公园内各主要出入口及景区、景点，具有管理、运输、维护、消防及人行的使用功能。二级道路作为一级园路的补充，完善道路系统，是公园内游人步行到达各景点的主要道路，可行小型机动车。三级道路作为园区内的步行道，路宽1.2m。根据分布位置，采取卵石及青石板两种做法。1.4.5种植设计。种植调整以场地现状速生杨为主，并适当增加雪松、油松、白皮松等常绿树种，银杏、法桐、国槐、紫叶李、西府海棠等落叶乔木。在林间空地及景观节点增加开花灌木，形成三季有花的景观效果。主要灌木树种有碧桃类、金银木、连翘、丁香、黄刺玫、华北珍珠梅、太平花、紫薇、木槿、紫叶矮樱、红瑞木等。在地被使用上，可大量选用适宜北京生长的、耐干旱的野生地被花卉，在植物的种类和数量上形成优势。这样有利于形成公园的植被特色和亮点，减少管理成本和维护成本。1.4.6水电设计。亦新郊野公园远近期均不具备自来水及中水引入条件，公园内的浇灌用水和生活用水目前来源只能利用现状机井取水。公园被北五环路和匝道分成4块绿地，为满足分散的绿地灌溉，需要使用1号、2号、4号机井，这3口井因年久失修，井内无水，需进行修复更新。1.4.7附属设施。为满足市民进入公园游憩、休闲、健身等使用功能及园务管理等要求，根据《意见》中对于公园建设的要求，为突出以人为本，满足游人的基本需求，增加公共服务配套设施，主要包括公园管理用房、厕所、健身器材、果皮箱、标识牌、小卖部、园椅等[2]。

1.5重要节点的处理

1.5.1主入口设计。主入口是公园设计中的重点。既要考虑公园养护车辆、残障人士的出入，同时要兼顾主入口的标识作用。考虑到公园主入口设在五环匝道旁，不适合以设置小广场的形式作为标示，所以在匝道边采用“亦新公园”字样的景石来起到标示作用，通过景观大道向公园内找坡，并在景观大道末端以放大的广场收尾，以解决车行、入口标识及高差等问题，并使主入口空间向内延伸。1.5.2休闲运动场地设计。休闲运动场地需要较大面积的场所来布置运动场地及设施，利用公园西北角空地建设休闲运动区，在该区内将综合服务用房、停车、健身休闲等功能结合在一起，因地制宜，既减少了伐移量，同时满足了需求。1.5.3景观水面设计。公园西北角有口鱼塘，鱼塘相关配套设施比较完善，在设计中我们结合现有鱼塘，通过驳岸改造及景观植物的点缀，将其改造成一处集垂钓、休闲于一体的休闲场所。

2其他应注意的问题

2.1遵循合理的设计程序

与相关方的沟通，各个环节应该遵循既定的顺序有效地进行，不能随意颠倒。

2.2与相关单位的沟通协商

在开始设计前及整个设计过程中，与建设单位等相关方的及时协调沟通至关重要，这种沟通可以让设计者更全面、准确地了解现场的实际情况，例如用地性质的确定，建成后的用途等方面都是通过沟通协商后才能明确的。

2.3建设过程中的跟踪配合

在公园建设过程中，现场会有一些问题与设计矛盾，这就需要通过现场施工配合，在遵循大的设计定位及原则的前提下，以设计变更等形式完善设计。

篇2

海南市场需求具大广大消费者急迫呼于一款能够彻底根治又环保的产品出现，现在我们北京易通翔瑞科技发展有限公司销售的一种雅智杀蟑诱剂进驻海南市场，填补市场上防治蟑螂药物的不足与真正彻底消除蟑螂并且环保的产品应运而生。

一．产品目前所处的形势：机遇与威胁

1、从市场渠道进行分析：

海南可分为三大渠道-(现代渠道\传统渠道\特殊渠道)，现代渠道指的是国际卖场/大卖场(大润发2家,家乐福2家、南国超市6家、南国佳品超市2家、大同货仓2家、第一百货、天茂百货、旺豪超市、福乐多2家等),、全省KB店、400多家,B、C店有3000多家.

2、产品定位:产品定位中高档

从目前市场同行产品来分析、消费群体对整个市场的走势分析如下:目前市场上同行产品处于低端大众消费,价位4~23元/包之间.在、现代渠道与传统渠道已经广度的分销,而现有的品牌还不是太成熟,因此我们可把我们产品定位为同行产品的第一品牌,拓展市场的需求,树立产品的品牌形象,满足消费者追求中高档\保质量\节约钱本\持药性长\环保的市场需要,.从而逐步打造产品品牌名誉.

3、特殊渠道（指：酒店餐厅/宾馆/客房/厨房/医院/学校等）：

海南是旅游圣地，所以酒店宾馆、餐厅很多，外来人吃住也很讲究，因此卫生的好坏成为影响生意的因素之一，海南热带雨淋带的气候会反复的发生蟑螂的繁殖和出现在这些讲究卫生的场所，经常在宾馆墙壁、酒店中西餐的厨房和饭菜里出现蟑螂而受到消费者的无卫生投诉从而影响生意经营与管理，所以很多老板都把搞好卫生作为首要之事，但是杀蟑螂的药物最终在整个海南的特殊渠道中，没有一家销售蟑螂药的公司针对该产品的应用与推广到最需求的消费群体，而是走现代渠道与传统渠道销售，加上特殊渠道所追求的产品是中高档次的产品，恰好跟我们所定位的产品推广很吻合，也是树立推广无竞争品牌产品的一个空白渠道市场补充。

以上特殊渠道的分析：从整个市场的需求来看，产品在这种渠道上是可以推广和树立品牌形象的，毕竟这是一个空白的需要市场，也是一个很庞大的消费群体，对于我们的产品低端高走的市场策略是完全适合市声场的，也是我们对市场原有产品的更新和空白市场的弥补，同时也满足和解决了特殊渠道长期防治蟑螂头疼的疑难问题。因此，产品销售与开发替力还是一个很大生意机会。

二、确定产品产品的营销战略和计划：

1、针对海南市场的需要发展低端高走的市场走势，逐步拓展海南现代渠道和传统渠道的产品分销工作（备注：1、现代渠道操作形式：以产品进店月结款形式操作市场，结合产品的推广力度和打造产品形象、低端高走，附加卖场支配促销员形式跟踪产品市场走量，同时在海口寻找二级经销商来来接管现代渠道市场运做模式，省去进场开户费用操作）。

2、逐步拓展庞大的KA、KB、C类店与小店的开发和维护（备注：KA店条形码一般情况下需要100~300元一个、KB店需要进场的条码费用，一般情况下不超过50~100元一个条码，同时配合特殊陈列或促销进行门店体现）。

3．现代渠道预计费用：

大卖场进场费用（元）所进条码费用（元）支配促销员费用（元）预见每月的销售销量（元）合计费用（元）预计进场完成时间

大润发2家1000090002000200002009．8．15

家乐福2家1000075002000200002009．8．15

南国超市6家280027103000200002009．8．15

南国佳品2家200012002000100002009．8．15

第一百货1800500100050002009．8．15

大同货仓2家2000900100050002009．8．15

天茂百货1200600100030002009．8．15

旺豪超市10009001000100002009．8．15

福乐多超市2家8006002000100002009．8．15

4．传统渠道预计费用：

KA/KB预计所进条码费用（元）预计支配促销/陈列费用预计月销售量（元）合计费用（元）预计完成覆盖时间

400多家18000500040000230002009．9．15

做好以上渠道工作后引进人才逐步覆盖特殊渠道，快速完善规范特殊渠道的管理及市场拓展工作，推进市场销量进度，预计开始月销售量1万以上增长，预计十月份开始开发操作，同时也开发店市场的管理。

三．海南整体渠道的占比：

市场销售占的比例（%）

现代渠道传统渠道特殊渠道封闭渠道

4520305

四/市场运作思路与构想（积极防守基本维持）：

1．保底销售金额目标10万/月

2．费用计划及分配

职务人数工资（元）/月办公费用（元）合计（元）

区域经理12500

1000

20100元

三亚主管11600

业务代表5（2名投放三亚）6000

文员谦会计11000

促销员88000

3．攻守兼备,以攻为主(重点突破、树立样板、逐步完善、稳步提升)。

4．投入构想的原则：以核心店为主，重点为辅，充分利用二八定律，灵活运用费用，灵活处理突发事件。

五．构思分析：

优势：1、可以核心突出，逐步树立样板店。

2．在覆盖的区域逐步打下良好的基础，销售可逐步实现良性循环，产生较好的边际效应。

篇3

1.1科学的培训理论欠缺,不能对培训给以正确的引导

我国很多田径项目的教员进行训练时安排的训练方案对运动员来说,是不符合运动员身体训练规律的,在处理田径运动中步频和步长的训练时,通常会根据训练实际需求来改变训练方案,从而无法形成固定模式,更无从谈合适的指导。尤其突出的一个现象是教练往往不将运动员自身的身体以及技术现状作为考量依据,相反却根据那些具有领先技术的外国运动员训练时得出的数据来对我国运动员进行训练,完全忽视了体能、竞技运动水平等必要因素。

1.2训练没有达到系统化要求

无论是田径竞技运动员还是其他项目的运动员,其培养都不能根据赛场上得出的成绩来衡量运动员,也不能只关注短期效果,正确的方式是观察训练时运动员所表现出来的状态,从本质上发现运动员的体质及其在体育方面的潜力,田径运动员的培养不是关注暂时利益,是始于青少年时期,接受正规、系统、全面、科学的培训,然而这也是我国目前正在努力的方向。

1.3缺乏体育综合能力方面的培训

在田径训练过程中,一旦只是重视运动员的技巧上,那么只不过仅可造就一批田径工具而已,在倡导“和谐”的社会大环境下,运动员的训练必须更加以人为本,教练在制定培训方案过程中,必须高度重视运动员文化教育及心理素质培养,根据教育部规定,对运动员进行文化课及心理素质教育的训练是常规科目。与此同时,也不能忽略对各个运动项目的适应能力的培训,目的在于对运动员的身体素质进行有效的调节,以保障全方位开发及提升运动员身体素质。当前仅仅局限在田径能力方面这一做法毋庸置疑是错误的。就当前我国在田径项目的培训方式中可以看出,很大一部分都将对运动员进行的文化课及心理素质培训忽视掉,单纯考虑训练体能方面,功利性十足,从而造成了运动员也只从心里把田径运动看成是一种任务,甚至是一种谋生手段、一个职业而已,无法从内心认同这是终身事业。在这样既缺乏科学理论指导、又缺乏正确的训练训练态度的条件下,必将不会提升我国田径事业在世界上的水平。

2详细讨论田径运动中训练周期

2.1准备期

在准备期中,运动员的体能训练(含耐力训练、爆发力训练、超重恢复训练等等)是必备的,同时应该将田径训练中的不同任务和要求考虑在内,根据特殊情况设定不同训练阶段,例如,每个训练阶段可以设定为1～2个月,在这期间可以高度集中某一项训练科目,对运动员进行专项的基础的训练,这种方式极具目的性,能够得到较好的训练效果。由于时间较长,准备期的特点主要是训练节奏长、训练周期大、训练强度低、项目数量多等等。

2.2比赛期

比赛期,一般以半个月左右为限,这是一个比较短的实践周期,通常它会以适应性训练为主,目的在于调整身体基本状况,使之适应比赛而进行赛前适应性训练。这一时期运动员的主要训练特点体现是训练强度低,主要开展适应性和稳定性训练,重点是田径竞技项目起步阶段的读秒反映训练、比赛阶段的起速保持和呼吸调整训练、冲刺阶段的加速训练、临近终点阶段的凋整恢复训练等,另外也不应忽视对运动员进行心理调整训练以及抗压能力训练等等。

2.3恢复期

恢复期是一个短节奏的训练期,在这期间运动员的训练内容集中在调整、恢复上,它是保证运动员能够恢复身体机能的重要阶段,这个时期特点是训练负担较轻,通常来说都是一些基础性训练,难度小、时问短、科目小,但这是一个沟通各个训练周期和环节的保障期间。

3田径运动员训练方案的制定

3.1训练方案的制定要彰显周期性理论

田径竞技运动训练的周期主要就是上述的准备期、比赛期和恢复期,在制定训练方案时必须要按照项目周期性理论来制定各个阶段的训练方案。按照田径各项目比赛回合之间相隔的时间,田径训诫周期中的准备期、比赛期、恢复期再加以详细的划分为各不相同的小阶段、小周期,再根据每个项目特点的不同分别制定各小阶段、小周期的训练内容的强度。如在各小阶段、小周期的训练中制定相应项目运动员所需输出的力量值及技巧的训练方略。

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二、提高暖通空调设计的操作性和调节性

暖通空调的方案设计虽是纸上谈兵，所以其可操作性自然受到了人们的关注，随着现代技术的不断发展，暖通空调系统的使用越来越自动化，减少了人力对空调系统的控制，由于人为因素造成的损失也一定程度上得到了避免。自动控制系统实现了对空气调节等的自动控制，使得暖通空调的利用变得更加方便快捷。暖通空调系统的自动化控制是通过DDC控制、继电器控制和PLC控制这三种方式来实现的。这也是大型建筑物中暖通空调设计的要求，虽然很大程度上增加了设计的费用，对设计水平也提出了更高的要求。为了保证暖通空调在运行的时候可以拥有更好的调节性，对暖通空调融通量的设计就提出了更精确的要求，可以随着外界天气的变化，也就是外界负荷的变化，其内部进行调节[1]。

三、增强暖通空调设计方案的可行性

为了使暖通空调系统的设计可以满足人们的需求，适应建筑物本身的使用要求，暖通空调的设计不但要考虑到建筑本身的环境，还应该考虑供水、供电以及供热等多方面的因素，考虑到在不同的时间段内，所有供求的关系也是在不断变化的，这样才能保证暖通空调在长时间的运行当中都能够稳定的运行。

四、加强暖通空调设计的安全性、经济性

暖通空调的安全性应该是每一个空调系统设计者最需要重视的问题。为了使暖通空调系统在长时间的运行下都能够具有较高的安全性，所以在设计的时候要保证空调系统对空气的过滤以及净化能力，提高空调系统的自行排风能力，保证人们能够在一个空气质量得到保证的环境下进行生活工作。为了进一步加强空气的质量，应该在空调系统中很容易滋生细菌的部位采取有效的排水或者消毒措施[2]。为了控制系统的成本，在进行设计时应该同时考虑到系统设备的损耗、施工过程的支出，对于不同的设计方案应该进行全方位的经济对比，综合考虑不同季节空调系统的经济性，选出最经济但同时质量又比较高的设计方案。

五、暖通空调绿色节能设计

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和传统的建筑设计相对比，绿色建筑设计满足的层次需求比较多，这就让对绿色建筑的投资起点较高，刚开始的时候并没有被投资者所青睐。但是就其生命周期成本观的角度进行思考，对绿色建筑的经济价值和生态功能进行综合的考虑，也就是说对在使用建筑的过程中所降低的费用以及提高的生态功能进行综合的考虑。之所以要进行绿色建筑设计方案的综合性评价就是在绿色建筑设计最大的生态功能和最小的使用周期费用之间寻找平衡点，在这个前提下进行建筑方案的设计，这样设计出的建筑才符合绿色建筑的宗旨。

1．2绿色建筑设计方案综合评价的基本准则

绿色建筑设计理念所体现的资源利用效率、环境和社会效益，无疑是可以让建筑的可持续发展得到促进的，但我们也知道，绿色建筑具有更广泛的主体需求，其层次性更强。与绿色建筑设计综合评价的目的相结合，经济型和适用性的统一，让主要的指标进一步的突出且指标之间要有可比性是评价的时候需要遵循的原则。

2绿色建筑设计方案综合评价的理论和方法

2．1系统工程理论

对绿色建筑设计进行综合性的评价是一个非常复杂的过程，在各层级评价因素之间存在的关系主要是:横向的交叉和纵向的从属关系，经过对评价因素进行分类、分层后建立一个完备的、易于操作的指标评价体系，通过一定的方法计算选出综合性最好的方案。

2．2可持续发展理论

所谓的可持续发展就是不仅让当代人的需求得到满足，又不让未来人们的满足受到威胁的发展方式，也就意味着进行适当的发展。绿色建筑设计的综合性评价重视的是建设多元化的需求，一如既往的对多因素的综合效益进行重视，实现人、自然、建筑的协调性可持续发展，是对可持续发展理论核心思想的体现。

2．3全寿命周期费用评价理论

全寿命周期费用评价理论的主旨是把绿色建筑看成一个生命系统，在这个生命系统中以全寿命作为一个阶段，在这个阶段中对物质投入和产出进行评价作为这个系统在技术经济上的指标。在绿色建筑体系中，它的全寿命周期成本主要有建筑投资和维护成本。根据绿色建筑设计方案综合评价的意义，综合性评价的过程为:评估目标的确立、相关评价要素的收集并进行数据化、分析指标与综合评价、下结论与改进建议等阶段。由于需求维度的目标比较多，所以多因素综合评价法比较适合绿色建筑设计方案的综合性评价。

3基于综合性能分析背景下的绿色建筑设计优化对策

以总额和性能分析为背景的绿色建筑设计优化对策，把建筑设计过程和设计深度作为基础，可以把建设设计分为四个阶段:决策设计阶段、开始设计阶段、扩大初步设计阶段和施工图设计阶段，通过对地域、环境、资源等性能的综合考虑，利用评价标准指导绿色建筑设计同时辅以高科技软件分析建筑的主要性能，让绿色建筑的科学性、客观性进一步的提升。

3．1绿色建筑地域性空间组织模式设计优化

对绿色建筑进行建筑设计的时候需要以传统的建筑设计为基础然后加上如地理、气象、技术、文化和环境等相关的参数，对自然生长的规律进行依赖是绿色建筑地域空间组织模式设计的优化原则，在建筑设计的过程中加入地域元素，对人在绿色建筑中的感受重视起来，对设计优化主要表现在:优化设计技术、视觉形式、空间关系等，并与地域建筑技术水平、文化水平，地方发展情况相结合。进行研究、调查、转换等，以便于设计模式得以控制，绿色建筑的效果得以优化。与此同时，绿色建筑的生态系统是由人、地质、大气环境、土壤等元素组成的。通过对绿色建筑的综合性能进行考虑，确保绿色建筑能对地域风格和价值系统进行整体的体现，并以地理环境的变化为基础，让地域环境系统和谐相处的优化目标得以实现。

3．2绿色建筑设计流程的优化

《绿色建筑评价标准》是绿色建筑设计过程中的准则，然后对现有的绿色建筑过程的设计进行优化:首先，对设计团队进行优化，由于组成绿色建筑设计团队的人员非常复杂，绿色建筑项目设计团队应该基于绿色建筑的目标，对配设计团队进行员工的配置，落实责任。第二，对决策设计进行优化，设置特殊的绿色设计团队然后进行绿色建筑启动仪式，如开展绿色建筑的可行性分析，对绿色建筑的现场技术、设备、交通等进行深度的分析，不能止于表面，一定要深入本质的进行研讨、分析;第三，优化初步设计，对初步设计进行优化的过的主要表现有:开展绿色建筑设计研讨会、规定绿色建筑设计的总要求、发展绿色建筑设计、确定绿色建筑设计的审查指标等等。第四、优化扩充设计，优化扩充设计的过程表现在:开展绿色技术深化实施研讨会、对绿色建筑进行扩充设计、对扩充绿色设计图纸进行审查、设计图纸模拟(综合建筑能耗、室内的通风、采光情况);第五，优化设计施工图纸，优化施工图设计的主要流程是:对绿色施工图纸设计进行深化、绿色建筑设计图纸完工、对施工图纸进行严格的审查(要是参数发生变化的时候，应该以计算机为基础进行模拟的校对、审核、会签)、施工图设计完工。

3．3绿色建筑设计方案评价指标优化

当前，对建筑环境进行整体性能评价的系统主要包含的指标有:水、材料、能源、空气质量和其它指标该，但内容的评价系统、操作模式、结构、结果的表达和绿色建筑的决策模式相比具有一定的距离，很难满足设计师在优化绿色建筑设计的需求，在分析绿色建筑环境的时候使用Ecotect软件，通过总结可以对绿色建筑综合性能评价指标进行获取，让每一项综合评价指标独立于彼此，可以对绿色建筑的综合性能从不同的角度进行反应，根据绿色建筑功能的要求对指标的权重进行设置，可以使用的方法主要有相关系数法、专家评分法等几个常用的定权方法，对权重的评价指标进行确定，通过采用Ecotect仿真程序对方案的性能进行分析，然后通过TOPSIS算法进行分析综合的结果，让获得的评价指标达到最佳和EcotectTOPSIS决策模型。

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(1)清洁生产方案

一是由若干个无/低费方案和中/高费方案构成，前者是指可迅速采取措施进行解决、无需投资或投资很少、容易在短期(如审计期间)内见效的清洁生产措施和方案，后者多指技改投资或实施周期跨度相对较大的清洁生产措施和方案;二是无/低费方案和中/高费方案的实际产生机制，有时并不尽相同。

(2)清洁生产方案产生通则

一是《清洁生产审核暂行办法》(2004年)第十三条明确:对物料流失、资源浪费、污染物产生和排放进行分析，提出清洁生产实施方案;二是《上海市重点企业清洁生产审核报告及验收工作报告编制格式要求(试行)》(2013年)要求:明确清洁生产方案的产生过程与企业通过清洁生产审核所建立的产生方案的内部机制。

(3)清洁生产方案产生过程

包括方案产生范围、方案征集对象和方案采集路径等。

①方案产生范围，主要从原辅材料和能源、技术工艺、设备、过程控制、产品、管理、员工和废物等8个方面产生清洁生产方案。

②方案征集对象，包括被审核企业全体员工、行业专家及清洁生产审核人员。

③方案采集路径，一是企业员工以合理化建议形式提出清洁生产方案，其特点是广种薄收且多为无费或低费;二是根据物料平衡测试分析，产生针对性且绩效突出的清洁生产方案;三是收集并类比国内外同行业先进技术，产生既具有前瞻性又满足可操作性的清洁生产方案;四是组织行业专家以技术咨询形式产生清洁生产方案，其特点是创造性、新颖性和风险性并举。是清洁生产方案产生过程及其主次路径示意。

1.2碳纤维清洁生产方案设计讨论

(1)碳纤维行业的现状

我国碳纤维行业经过长期的自主研发，打破了国外技术装备的封锁，千吨级工业化装置关键技术取得突破，产业化步伐逐步加快。目前主要存在技术创新能力弱、工艺装备不完善、产品性能不稳定、生产成本高、低水平重复建设、高端品种产业化水平低、标准化建设滞后、下游应用开发严重不足等诸多问题。《加快推进碳纤维行业发展行动计划》(2013年)提出:着力突破关键共性技术和装备，发展高性能碳纤维产品;着力加强现有生产工艺装置的技术改造，实现高质量和低成本稳定生产;着力培育碳纤维及其复合材料下游市场，促进上下游协调发展;着力推进联合重组，不断提高碳纤维产业集中度。构建技术先进、结构合理、上下游协调、军民融合发展的碳纤维产业体系。

(2)碳纤维行业清洁生产及其审核的特点

一是碳纤维行业推广清洁生产具有积极作用，因为碳纤维的加工制造过程，决定其能源消耗和废气排放都是大量的，即1kg原丝经历预氧化、低温碳化和高温碳化处理后，固态纤维仅剩余49.6%(质量分数)，其间有质量分数50.4%的份额转变为气态废气(见表1);二是碳纤维行业的清洁生产正处于起步阶段，由生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物综合利用指标和环境管理要求指标等内容，以及碳纤维清洁生产水平评价体系尚待完善;三是目前整个碳纤维行业的技术装备及其制造过程，在国内外都属于高度商业机密范畴，这既给清洁生产标准或清洁生产指标体系的制定带来一定的难度，也相对制约了清洁生产审核的实施，乃至清洁生产方案的产生和实施。

(3)碳纤维清洁生产方案设计讨论

首先，受前述特殊性影响，尤其是技术装备和制造过程的保密性，不仅缩小了方案的征集对象、范围，而且限制了方案的采集路径。倘若沿用其他行业清洁生产方案产生的模式，显然不足以支撑碳纤维清洁生产方案的产生。因此，有关碳纤维清洁生产方案产生的征集对象、范围和路径，应当在现有模式基础上有所调整和扩展。其次，诸如征集对象、范围和路径的调整和扩展，应当既符合国家碳纤维产业和清洁生产政策，也应当适用市场经济机制。研究认为，涉及碳纤维加工制造的科技文献和公开专利，属于这种调整和扩展的途径之一，其理由包括:

①文献和专利的作者、发明人或申请(授权)人，可以归结为行业专家的范畴。因此，这类人员应当属于征集对象、范围和采集路径的调整和扩展;

②文献和专利也是当今碳纤维加工制造先进性的一种表征形式，一定程度上体现了未来碳纤维行业创新发展的一种趋势，因此，文献与专利属于类似清洁生产标准、清洁生产指标体系或者国内外同行业先进技术的调整和扩展。当然，基于公开专利的调整和扩展，还要考虑知识产权因素。

2方案设计

2.1无/低费清洁生产方案举例

以优化生产工艺、改善上浆效果和改进检测方法为例，研究无/低费清洁生产方案设计，符合其无需投资或投资很少、容易在短期内见效的特征。

2.1.1优化生产工艺

(1)采用新的牵伸方法

在聚丙烯腈基纤维原丝生产中，经上油之后，无需经干燥致密化，直接进入干燥－牵伸，然后进行热定型。该清洁生产方案在保证原丝品质和性能的前提下，既可缩短和简化工艺流程，又可降低生产成本。

(2)减少碳纤维预氧化毛丝产生

首先取聚丙烯腈基碳纤维原丝，用纯水浸渍，浸至原丝的含水量为5%～15%(质量分数)，或者用环氧乙烷改性硅油乳液或氨改性硅油乳液浸渍，浸至原丝的含水量为5%～15%(质量分数)，油剂附着量为0.4%～1.2%(质量分数);其次对浸渍处理的原丝进行定型处理。

2.1.2改善上浆效果

(1)变更上浆形式

早期工业化生产的研究成果表明，单一的上浆(上油)形式，包括辊筒上浆(油轮毛毡)法、喷雾喷淋法和辊筒浸渍法等，以浸渍法上浆效果为优。然而，采用多重组合上浆形式，在弥补类似表2上浆(上油)偏差的同时，通过技术装备(单元)的辅助功能再现，可省去辊筒浸渍法单元设备，如多道喷雾喷淋法。

(2)变更上浆乳液品种

高性能碳纤维及原丝所用油剂(或上浆剂)多为硅系，为提高油剂耐热性、亲水性和成膜性，通常需要对硅油进行复配改性。变更上浆乳液品种，可以提升油剂(或上浆剂)对具体技术装备的专用性;同时，考虑替换的成本差值，将此类方案归于无/低费清洁生产方案。

2.1.3改进检测方法

针对高温分解法、溶剂抽提法、碱减量处理法和超声波测定法等不同碳纤维上浆剂含量检测方法存在的缺陷，结合碳纤维表面上浆工艺技术，对在线取样及水分溶剂干燥等清洁生产新方法加以改进。该方案具有检测准确、操作简便性、能源及溶剂消耗少和无废弃物减排等特点。

2.2中/高费清洁

生产方案举例以聚丙烯腈基碳纤维表面处理技术单元、高温废气处理为例，研究中/高费清洁生产方案设计，体现其技改投资、实施周期跨度相对较大的特征。

2.2.1表面处理技术单元

为了提升最终碳纤维产品的实用性，满足后期复合化和深入加工需求，经碳化处理的碳纤维丝束都要经过表面处理，主要有阳极电解氧化、臭氧氧化、气相氧化、气液双效等方法。基于专利申请的统计结果表明，2008—2010年期间的11个碳纤维表面处理专利申请中，约有一半的发明因各种原因未能被授权;2008—2013年期间专利申请中，有关液相表面处理方法与气相表面处理方法之比为12∶2。当碳纤维表面处理采用液相氧化法时，需要经过水洗以去除附着在碳纤维丝束表面的电解质。就节约水资源和简化工序操作而言，碳纤维气相氧化法表面处理技术的清洁生产方案更加值得关注。

2.2.2高温废气处理

通常采用吸收法、吸附法以及燃烧法处理碳纤维预氧化和碳化中产生的大量废气。吸收法工艺简单、成本低、技术比较成熟，但其处理效率低、治理不彻底，在工业化生产中容易造成二次污染;吸附法采用的吸附剂虽具有较高吸附能力，但受吸附容量的限制，须频繁更换吸附剂，且生产成本高;催化燃烧法治理碳纤维氢氰酸废气，氢氰酸转化率高，治理效果好，二次污染少，但是管理和运作成本很高;直接燃烧法操作简单，但能源综合利用效率低，且排放大量二氧化碳气体。高温废气处理的中/高费清洁生产方案，包括:

(1)烟气管道辅助加热保温。由表1可知，在低温碳化炉43.3%的失重物质中，有不少以焦油的形式排出;随着高温废气物的降温，焦油废气会在排气管道内稠化;清洁生产方案的设计要点是管道外壁增加辅助加热，以保证管道内废气温度在630～650℃，避免焦油在管道内壁的稠化凝结。

(2)直接燃烧法高温尾气热能回收。即通过换热器对850℃的高温尾气进行热能回收，再利用途径包括:一是预热焚烧炉新鲜空气;二是辅助加热烟气管道。

3结语

(1)碳纤维行业清洁

生产正处于起步阶段，诸如生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物综合利用指标和环境管理要求指标等要素内容，以及碳纤维清洁生产水平评价体系尚待完善。

篇7

作者：陈晓宇 邵国琴 单位：机械工业第三设计研究院

桥型方案分析根据前述设计条件，跨越黄河的主桥孔跨布置可采用单跨、双跨、三跨或者四跨布置。结合通航条件及水中墩的布设，主跨跨径在70m～150m，这样满足功能、景观要求且结构合理的桥型方案主要有拱桥、悬索桥、斜拉桥、桁架桥和连续梁桥等。和两岸大尺度的空间环境和以及林立的高层建筑群相比，桥位处300m左右的黄河河道并不显得宽阔和突出，方案设计的重点应表现桥梁对两岸的连接以及这一连接过程的丰富表现。下面结合具体桥型展开设计构思。对于悬索桥、斜拉桥而言，由于桥位处黄河河道宽度有限，即便是不考虑经济因素，采用较大跨度一跨过河的方案，也很难有高大的桥塔和舒展的索面布置，很难表现出良好的景观效果。另外，对于距离相对较远的其他视点场，悬索桥和斜拉桥的缆索系统将不再醒目，剩下的只有塔柱和梁的侧面被关注，梁与塔由于没有缆索的连接而显的突兀。综合以上分析可以认为，斜拉桥和悬索桥在此不是一个合适的选择。拱桥也存在和上述斜拉桥、悬索桥方案类似的问题，一方面会对北岸的背景环境造成一定的干涉，另一方面，由于桥位下游不远的雁滩桥已经以其鲜艳的拱式造型给人以深刻印象，因此同在视域范围内的中心滩桥为避免桥型雷同、不宜再选择拱桥方案。桁架桥和梁桥强调水平方向的连续，强调两岸的连接，不会对背景环境造成影响，和上下游已建的中立桥和雁滩桥桥型也不冲突，是比较适合的桥型。但传统的梁桥和桁架桥由于景观效果一般，中心滩桥若采用此类桥型，需结合功能需求，注重景观效果的大幅提升。从交通需求的角度看，本次桥梁方案需同时考虑两岸滨河交通的沟通需求以及较大区域范围内中远距离快速交通过河的需求，需要同时关注通航净空、泄洪要求以及城市桥梁慢行交通系统对纵坡等诸多功能的需求。为了满足以上交通需求，往往需要设置众多的匝道和具有相当高度的梯坡道，这样的设计，不仅总的投资和占地规模大而且慢行交通系统过桥也不方便。基于以上考虑，本次方案设计经过多次优化，提出了双层桥的构思，用上层桥面配合引桥满足中远距离快速交通的过河要求，用下层桥面配合两岸滨河路完成近端机动车、非机动车和人行交通的过江要求，很好的解决了上述相关问题和矛盾。从双层桥的角度，桁架桥是比较理想的桥型。本次方案设计针对桁架桥的特点，集中精力，进行了深入的景观研究和造型优化，推出双层钢桁架连续梁方案作为唯一推荐方案，桥梁总体布置根据规划的黄河大桥桥位，结合本次方案研究的结果，工程范围北起B407＃路，南至S612＃路，全长1054．48m。高架层起迄里程为k0＋073．21～k0＋937．21，全长864m，其中在k0＋405～k0＋745段布设主桥，两端为引桥和引道工程。上层桥在起终点处分别与B407＃路、S612＃路平面交叉，中间相继跨越北滨河路、B403＃路、黄河、南滨河路。下层桥及道路分别与B407＃路、北滨河路、B403＃路、南滨河路、S612＃路平面交叉，在B403＃路、南滨河路之间位于主桥下层跨越黄河。除主线工程与北滨河路、B403＃路、南滨河路采取分离式立交外，其余均为平面交叉。平面设计平面设计原则（1）线形设计必须满足相应道路设计车速的规范要求。（2）线形设计流畅、避免不良线形组合，确保行车安全舒适。（3）主线线形服从路网总体规划要求，保证主线交通的连续性。（4）交通流量大的主要交通流向尽可能采取较高的线形标准，次要交通流向可采取较低的线形标准。（5）在对工程量影响不大的情况下，尽可能采取较高的线形设计标准，以提高整体交通运行质量。

平面设计依据方案征集业主方所提供的桥位规划资料进行桥梁线位的布线。中心滩黄河大桥桥位横跨南北两岸，北岸与B438－1＃路相接，南岸与S623＃路相接。全线在靠近南岸处设置一个平曲线，平曲线半径为260m，并按规范要求设置了缓和曲线。与双层桥桥梁方案相对应，本次桥梁平面线位设计包括上层桥梁、下层桥梁及地面道路系统的线位设计，其平面线型指标体采用情况纵断面设计桥梁纵断面设计原则（1）线形设计必须满足相应道路设计车速的规范要求，保证车辆行驶安全、舒适。（2）服从城市总体规划，满足道路和铁路通行净空要求及区域排水、防洪要求。（3）处理好与周边路网中现状道路及规划道路的高程衔接。（4）在满足上述各项要求的前提下尽量与地形相结合，减少填挖方工程量，争取填挖方平衡，并尽量减少桥梁长度，减少工程投资。．2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计的主要控制因素有北滨河路路面标高、B403＃路路面标高、黄河通航水位及通航净空要求、南滨河路路面标高等，沿线控制标高分析如下：（1）北滨河路交叉口标高：现状标高为1515．7m，桥梁上跨北滨河路，需考虑北滨河路通行净空的要求。（2）B403＃路交叉口标高：现状标高为1515．1m，上层桥梁上跨B403＃路，需满足B403＃路通行净空的要求。（3）通航孔标高：黄河在桥址段规划为Ⅴ级航道，通过对河道水文情况的分析，桥址处最高通航水位为1512．70m（对应流量4700m3／s），通航净空依据规范并结合现状取8．0m，即通航处梁底标高控制为不低于1520．7m。（4）南滨河路交叉口标高：现状标高为1516．1m，上层桥梁上跨南滨河路，需满足南滨河路通行净空的要求。横断面布置原则（1）车道宽度和分车带宽度必须满足相应道路设计车速的规范要求，保证车辆行驶安全、舒适。（2）主线上层桥四车道按单方向设置一条大型汽车道和一条小型汽车专用道考虑；主线下层桥两车道按双向布两条小车道和非机动车道考虑，并在车行道两侧布设人行道。（3）道路横断面布置应服从规划，与规划道路等级及红线宽度相匹配，并尽可能结合现状道路，以便缩小改造工程范围，降低投资。道路横断面设计根据规划，并结合现状道路，按照上述设计原则确定各道路横断面布置如下：（1）主线桥梁为双层桥结构布置形式，上层桥梁宽度为19m，下层桥梁宽度为14m，其断面布置为：上层桥：0．5m（护栏）＋1．0m＋（检修道）16m（车行道）＋1．0m（检修道）＋0．5m（护栏）＝19m。下层桥：2．5m＋（人行道）9m（车行道）＋2．5m（人行道）＝14m。（2）现状北滨河路为两块板布置形式，道路宽度30m，双向四车道，其断面组成为3m（人行道）＋10．5m（车行道）＋3m（中央分隔带）＋10．5m（车行道）＋3m（人行道）＝30m。（3）现状B403＃路为一块板布置形式，如图4所示，道路宽度15m，双向两车道，其断面组成为3m（人行道）＋9．0m（车行道）＋3m（人行道）＝15m。（4）现状南滨河路为两块板布置形式，如图5所示，道路宽度32m，双向四车道，其断面组成为3m（人行道）＋11．5m（车行道）＋3m（中央分隔带）＋11．5m（车行道）＋3m（人行道）＝32m。（5）规划S436＃路中央布置高架桥梁，两侧布设地面道路系统，（6）依据方案征集所提条件，对B438－1＃路进行拓宽改建，拓宽后的道路中央布置高架桥梁，两侧布设地面道路系统。（7）规划S623＃路中央布置高架桥梁，两侧布设地面道路系统。

篇8

将DSP和单片机构成双CPU处理器平台，可以充分利用DSP对大容量数据和复杂算法的处理能力，以及单片机接口的控制能力。而DSP与单片机之间快速正确的通信是构建双CPU处理器的关键问题。下面就此问题分别设计串行SCI、SPI和并行HPI三种连接方式。

1串行通信设计与实现

11SCI串行通信设计

1.1.1多通道缓冲串行口McBSP原理

TMS320VC5402(简称VC5402)提供了2个支持高速、全双工、带缓冲、多种数据格式等优点的多通道缓冲串行口McBSP。MCESP分为数据通路和控制通路。①数据通路负责完成数据的收发。CPU或DMAC能够向数据发送寄存器DXR写入数据，DXR中的数据通过发送移位寄存器XSR输出到DX引脚。DR引脚接收数据到接收移位寄存器RSR，再复制到接收缓冲寄存器RBR，最后复制到数据接收寄存器DRR。这两种数据多级缓冲方式使得数据搬移和片外数据通信能够同时进行。②控制通路负责内部时钟产生，帧同步信号产生，信号控制和多通道选择。另外．还具有向CPU发送中断信号和向DMAC发送同步事件的功能。MCBSP时钟和帧同步信号通过CLKR、CLKX、FXR、FSX引脚进行控制，接收器和发送器可以相互独立地选择外部时钟和帧同步信号，也可以选择由内部采样率发生器产生时钟和帧同步信号。帧同步脉冲有效表示传输的开始。

1.1.2SCI串行接口设计

设置VC5402的McRSP输出时钟和帧同步信号由内部采样率发生器产生，内部数据时钟CLKG和帧同步信号FSG驱动发送时钟CLKX和帧同步FSX(CLKXM=l，FSXM=l，FSGM=1)，输入时钟也由内部采样率发生器产生，内部数据时钟CLKG驱动接收时钟CLKR(CLKRM=1)，同时由CPU时钟驱动采样率发生器(CLKSM=1)。考虑到AT89C51(简称C51)串口发送数据帧中第l位为起始位，因此可以利用该位驱动输入帧同步信号FSR，同时要置忽略帧同步信号标志为1。其中FSG帧同步脉冲宽度=(FWID+1)·CLKG；FSG帧同步脉冲周期=(FPER+1)·CLKG；采样率发生器分频系数(采样率=波特率)=FIN／(CLKGDV+1)。

SCI串口连接如图l所示。

1.1.3波特率不一致的处理

VC5402初始化(以图1为例)：

STM#SRGRl,SPSAl

STM#ooFEH，SPSDl；FSG帧同步脉冲宽度位为1个CLKG

；波特率为100MHz／(0X(OFF)=392156b／s

STM#SRGR2，SPSAl

STM#3D00H,SPSDl;内部采样率发生器时钟由CPU驱动

C51初始化：

MOVTMOD,#20H

MOVTLl,#FFH

MOVTHl，#FFH；C51波特率=(2SMOD／32)*(fosc／12)[1／(256一初值)]一24509b／s

MOVSCON，#50H；置串口方式l，每一帧10位数据．允许接收

MOVPCON，#80H；设置SMOD=1

VC5402波特率／C51波特率=(392156／24509)=16．00049

VC5402每发送16位数据，C51只采样1位数据。在VC5402存储器中开辟一个空间对每次发送的8位数据进行扩展，1位扩为16位，0为0000H，l为FFFFH，共扩为128位。在数据头部填加16位起始位0000H，数据尾部填加停止位FFFFH。在VC5402发送控制寄存器XCR中设置XWDLEN=000(1字含8位)，即可将要发送的8位数据封装成1帧10字的数据。这也符合C51串口1方式下1帧10位的数据格式。C51以1／16的VC5402采样速率接收数据，0000H采样为0，FFFFH采样为1，由此可以将接收到的200位恢复为8位数据，停止位进入RB8。

C51每发送1位数据，VC5402要采样为16位数据。C51一次发送的10位数据的起始位触发VC5402的接收帧同步。由于VC5402以16倍C51的采样速率接收数据，1位采样为16位，0采样为0000H，1采样为FFFFH．只采样发送来的10位中的前9位，9位封装成144位，即接收的1帧数据完成。VC5402将收到的144位数据在开辟的存储器空间存放，抛弃前16位，在剩下的128位里分成8组，每组16位。比较其中间的8位，若有4位以上为1，则该16位为1，反之则为0。由此将接收到的144位恢复为8位数据。

为了不让CPU频繁地被数据接收和发送打断，将DMA和MCBSP联合使用来控制数据的接收和发送。RRDY直接驱动MCBSP向DMAC接收数据事件(REVENT事件)，XRDY直接驱动MCBSP向DMAC发送数据事件(XEVENT事件)。

SCI通信协议如图2所示

1.2SPI串行通信设计

将C51置为主机，VC5402为从机。McBSP的时钟停止模式(CLKSTP=1X)兼容SPI模式，接收部分和发送部分内部同步。McBSP可以作为SPI的从机或主机。发送时钟BCLKX作为SPI协议的移位时钟SCK使用，发送帧同步信号BFSX作为从机使能信号nSS使用，接收时钟BCLKR和接收帧同步信号BFSR不使用。它们在内部分别与BCLKX和BFSX直接连接。BDX作为MISO，而BDR作为MOSI，发送和接收具有相同字长。

C51中的并口P1．1和P1．2作为扩展串行SPI输人输出口与VC5402连接，P1．0作为串行时钟输出口，P1．3作为帧同步信号输出口_。

SPI串口连接如图3所示。

VC5402初始化程序(以图3为例)：

STM#SPCRll，SPSAl；设置时钟停止位进入MCBSP的SPI模式

STM#0X1000，SPSDl；时钟开始于上升沿(无延迟)

STM#SPCRl2,SPSAl

STM#0X0040，SPSDl；XINT由XRDY(即字尾)驱动

STM#PCRl，SPSAl

STM#0X000C，SPSDl；对发送和接收时钟，同步帧进行设置

STM#RCRll．SPSAl

STM#0X0000，SPSDl；接收数据l帧1字．1字8位

STM#XCRll，SPSAl

STM#0X0000，SPSDl；；发送数据1帧1字．1字8位；

P1．0发送到VC5402的移位时钟是保证DSP正确采样接收和发送数据的时钟。它要保证和C51的采样接收和发送数据的时钟一致．才能使主从机同步。

2并行通信设计与实现

2.1VC5402的HPI接口原理

HPI一8是一个8位(HD0～HD7)的连接DSP与主机设备或主处理器的并行接口。DSP与主机通过DSP的片内RAM交换数据，整个片内RAM都可以作为HPI一8的存储器。HPIA地址寄存器只能由主机直接访问，存放当前寻址的存储器的地址；HPID数据锁存器只能由主机直接访问，存放当前要写入或读出的数据；HPIC控制寄存器可以被主机和VC5402共同访问。HPI本身的硬件中断逻辑可以完成主从设备之间的握手，主机通过置HPIC中的特定位产生DSP中断，同样DSP通过nHINT引脚对主机产生中断。HRDY引脚用于自动调节主机访问HPI的速度，使慢速外部主机与DSP能很好地匹配。HRDY由HCS使能，即当HCS为高时HRDY一直为高，而当EMUl／nOFF为低时，HDRY输出高阻。

HPI连接如图4所示。

2.2并行接口设计

将C51置为主机，VC5402置为从机。C51的PO口和HPI的8位数据线HD0～HD7相连作为数据传输通道，P1．0～P1．3设置为输出控制HPI口的操作。其中P1．0作为读写控制选通信号连接HR／W；P1．1连接字节识别信号HBIL，控制读写数据是属于16位字的第1还是第2字节；P1．2和P1．3分别连接HCNTL0和HCNTLl，以实现对HPIC、HPIA和HPID寄存器的访问；nRD和nWR连接nHDSl和nHDS2作为数据选通信号来锁存有效的HCNTLO／1、HBIL和HR／W信号。nINTl作为输入，与HPI口的主机中断信号nHINT相连。nHCS一直接地，而nHAS口和ALE口相连接，在HCNTL0／I、HBIL和HR／W信号有效之后，设置nHDSl为低电平，则实现了读写的数据选通，从而完成C51对VC5402HPI口的读写操作。在数据交换过程中，C51向HPI发送数据时，通过置VC5402的HPI控制寄存器HPIC中的DSPINT位为l来中断VC5402。C51接收来自HPI的数据时通过查询方式，当VC5402DSP准备发送数据时，置nHINT信号为低；C51查询到nlNTl为低时，调用接收数据子程序来实现数据的接收。

C51与VC5402的并行连接如图5所示。

主机接收和发送初始化程序(以图5连接为例)：

RTITEADDRESS：；写入VC5402存储器地址信息

CLRP1．2

注：①HBlL脚在传输过程中指示当前字节为第l还是第2字节。

②为方便DSP自举引导加载程序．常采用将nHlNT脚直接与INT2

脚相连。

图5AT89C51与V05402的并行连接

SETBP1．3；主机可读写HPlA地址寄存器

CLRP1．0；主机要求写选通HPI一8

MOVP0，A；写入8位地址

CALLDELAY；等待地址写入完成

READDATA：；读出VC5402存储器数据信息

SETBP1．2

CLRP1．3；主机可读写HPID数据寄存器

SETP1．0；主机要求读选通HPI一8

MOVA，P0；读出8位数据

CALLDELAY；等待数据读出完成

WRITEDATA：；写入VC5402存储器数据信息

SETBPl．2

CLRP1．3；主机可读写HPID数据寄存器

CLRP1．0；主机要求写选通HPI一8

MOVP0，A;写入8位数据

CALLDELAY；等待数据写入完成

篇9

2刚柔混联机构

刀架下端与机架的连接采用板簧连接。采用连杆代替板簧连接，刀板的运动同样可以实现;但对于土壤中不可预测的切削情况，连杆机构使刀板与土壤硬物不可避免地刚性接触，容易损坏刀板，而且连杆结构很难承受高频振动与转动;相反，采用板簧作为柔性部件连接，刀板在和土壤硬物接触时会发生跳脱现象，提高了刀板在切削过程中的柔性，同时板簧依靠自身柔性能承受高频振动。对于实际工程问题，严格来说属于柔性多体动力学问题，但为使问题简化，往往将其简化成刚体动力学问题。然而，对于具有较大柔性的构件对机械系统的影响又不能不考虑，因此对于刚柔耦合多体系统模型的研究非常必要。本文在对刚柔混联机构建模仿真时将板簧作为柔性体，其他构件作为刚性体处理，可更准确地得到机构的运动情况及刀板的运动轨迹。

3建模仿真及结构优化

3．1ADAMS柔性体模块ADAMS推出的ADAMS/Flex模块能够实现同时包含刚体和柔体的机构动力学分析。同时，作为一款机械系统动力学仿真分析软件，其求解器采用多刚体动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。本文采用直接在ADAMS/View中建立柔性体的MNF文件，然后用柔性体替换原来的刚性体的方法建立柔性体。

3．2几何模型的建立以及导入

首先，在三维建模软件Pro/E中建立系统简化模型的各个组件，简化模型(见图2)用偏心轴代替转轴与偏心套的组合，偏心距为4mm;然后，在装配环境下进行装配，以确定各组件间的相对位置，以parasolid(*．x_t)格式保存副本;最后，打开软件ADAMS，以相应格式导入刚才保存的文件。

3．3添加约束、材料和载荷

机架与ground固定副连接，偏心轴与机架、刀架与偏心轴均采用转动副连接，板簧与机架、板簧与刀架均采用固定副连接;为偏心轴与机架的转动副添加驱动;为模型部件附加相应的材料。板簧材料为60Si2Mn，弹性模量E=206GPa，切变模量G=79．38GPa，泊松比μ=0．29。启用重力，在刀板上添加水平方向的切土阻力和竖直方向的振动阻力。利用ADAMS/AutoFlex模块设置相应的参数，建立板簧的柔性体模型来代替原来的刚性体。

3．4仿真

设定驱动转速n=21600d*time(即3600r/min)定义刀具推进方向(即水平方向)为x方向，垂直于刀具推进方向(即竖直方向)为Y方向。刀板上的MARKER_38点在Y、X方向上的位移随时间变化的图像如图3和图4所示。由图3和图4的仿真结果可知:刀板在竖直方向的振幅由偏心轴的偏心距决定;刀板在水平方向上的振幅为50～60mm，振动强度大且不稳定，不符合振动型二维切削的要求，因此结构需要优化改进。

3．5结构优化

优化方案:将板簧与刀架的固定副连接改为转动副连接，如图5所示;然后进行仿真，效果如图6和图7所示。结构优化后刀板上的MAKER_39点在Y、X方向上的位移随时间变化的图像如图6和图7所示。由图6和图7可知:刀板在Y方向上的振动与结构优化前相同，即由刀板竖直方向的振幅由偏心轴的偏心距决定;刀板在X方向的振幅在2．25mm左右且振动平稳，满足振动型二维切削的要求。

篇10

(1)用户与权限管理模块。多集群作业管理系统是运行在本地HPC集群作业管理系统之上的，本地HPC集群必然有自己的用户系统，而多集群作业管理平台也有自己的用户系统，必须在两个用户系统间设计一种用户映射的方式，同时还要设计权限控制机制。

(2)资源信息监控模块。资源信息监控管理是作业全局调度的基础，全局调度系统在做出决策之前，必须要事先知晓各个本地集群的CPU负载和内存占用比例等状态信息。因此，需要设计全局的资源监控系统，负责管理和维护系统中各个集群负载的情况，为作业管理调度决策提供支持。

(3)全局作业调度与管理模块。多集群调度的基本目标是协调和平衡集群间的工作负载。需要设计全局的作业管理和调度器，作业调度器根据各个集群机身负载信息做出调度决策，调度用户作业到相应的本地集群，并提交给本地集群作业管理系统。同时还要为用户设计作业状态的订阅及通知机制。

(4)数据传输与管理模块。由于用户作业可能被调度到任意地理位置上的集群上运行，因此，作业输入参数和计算结果需要能够在整个系统中透明的传输。同时，还要为用户提供输入参数上传和计算结果下载功能。在设计机制实现透明传输文件的同时，还必须保证该文件传输的可靠性和稳定性。

2多集群作业管理设计思路与技术方案

2．1消息中间件JMS

采用JMS［9－10］(JavaMessageService)消息中间件来进行全局作业的调度和统一管理。JMS的消息模型和通信特点在网络很不稳定的情况下也能保证稳定性和可靠性，并且JMS强大的接口能力可以方便灵活的进行定制，方便根据用户作业的资源需求及各个集群自身负载情况进行统一管理和调度。

2．1．1JMS特点及基本组成

JMS可使分布式系统的通信松散连接，即发送信息的客户端只需要负责发送信息，接收信息的客户端接收信息，两个客户端之间没有必要是同时可用的，甚至发送客户端都没有必要知道接收客户端的信息，只需要发送到接收信息的服务端。同时JMS还具有以下两个特征:

(1)异步的，服务端可以发送信息到一个客户端，客户端不需要为了收到信息而请求信息。

(2)可靠的，JMSAPI保证了服务端所有发送的信息最少发送一次和只发送一次。JMS由提供者、客户、生产者、消费者、消息、队列、主题七个部分组成。其中，提供者指JMS的实现，可以认为是JMS消息服务器;JMS客户指生产或消费消息的基于Java的应用程序或对象;JMS生产者是指创建并发送消息的JMS客户;JMS消费者则是接收消息的JMS客户;消息指可以在JMS客户之间传递的数据的对象;另外，JMS队列指一个容纳那些被发送的等待阅读的消息的区域，这些消息将按照顺序发送。一旦一个消息被阅读，该消息将被从队列中移走;JMS主题指一种支持发送消息给多个订阅者的机制。

2．1．2JMS的通信方式Java消息服务应用程序结构支持两种模型:点对点或队列模型、/订阅模型。

(1)在点对点或队列模型下，一个生产者向一个特定的队列消息，一个消费者从该队列中读取消息。在这种模式下，只有一个消费者将最终获得消息。同时，生产者不需要在接收者消费该消息期间处于运行状态，接收者也不需要在消息发送时处于运行状态。

(2)者/订阅者模型支持向一个特定的消息主题消息。该模型如图2所示，对某个消息主题感兴趣的订阅者可以订阅并得到该主题的所有消息。同时，在者和订阅者之间存在时间依赖性。者需要建立一个订阅(subscription)，以便客户能够购订阅。订阅者必须保持持续的活动状态以接收消息，除非订阅者建立了持久的订阅。在那种情况下，在订阅者未连接时的消息将在订阅者重新连接时重新。图2JMS－订阅消息模型

2．2本地集群作业管理

PBS、LSF是已有常用的单个集群作业管理系统，采用多种本地集群作业管理系统，在减少设计复杂度的同时，还可以充分满足不同本地集群管理多样性的需求。PBS的主要特点有:代码开放，免费获取，提供完整的API。LSF特点是拥有强大的可用性和资源管理功能。

2．3基于FTP的文件集中统一管理方案

由于多集群可能在地理位置上是分散的，而集群之间互联的网络基础设施是不可靠和不稳定的，用户需要透明地上传输入参数并下载计算结果，而不需要关心它的输入参数在哪个地方进行计算，以及需要到哪个地方去下载计算结果。FTP技术是比较成熟和常用的文件传输协议之一，文中采用基于FTP文件传输的集中统一管理方案。使用FTP进行文件传输，客户和服务器建立连接前要经过一个“三次握手”的过程，客户与服务器之间的连接是可靠的，而且是面向连接的，为数据传输提供可靠保证。它允许用户以文件操作的方式(如文件的增、删、改、查、传送等)与另一主机相互通信。集中的文件统一管理方案可设置集中式FTP服务器，浏览器端提交的输入参数将传输给该FTP服务器，本地集群程序从消息服务器中获取到相应主题作业消息，解析作业消息，得到用户输入参数，到该FTP服务器下载相应输入参数到本地集群。本地集群程序查询到作业计算完成以后，将计算结果上传到该FTP服务器中，并把计算结果相关信息组装成消息发送到消息服务器，全局作业管理器获取到该消息，解析消息后就可以得到计算结果相关信息，此时计算结果已经在FTP服务器上，用户可以直接下载。

3多集群作业管理框架与设计实现

3．1多集群作业管理方案框架

是文中采用的基于消息模型的多集群作业管理框架图。在图3中，浏览器负责接收用户提交的作业描述、输入文件上传、作业状态查询、计算结果下载等功能。全局作业管理器是整个系统的核心，主要负责集中管理所有的作业，维护全局的集群系统资源负载信息，并做出相应决策，调度作业到相应的集群上运行;同时实时监控作业状态，给用户提供作业状态查询，负责透明地将输入文件传递到相应集群，计算完成以后，再透明地将计算结果传回并透明地提供给用户下载。消息服务器主要负责缓存全局作业管理器调度给各个集群的作业信息，以及各个集群返回的作业状态信息。而各个集群的本地程序负责从消息服务器接收作业消息，并把消息解析成作业提交给本地作业提交系统，同时还负责定期查询本地作业管理系统该作业的状态，给消息服务器发送作业状态信息，同时在本地计算完成以后，回传计算结果。

3．2多集群作业管理方案设计实现

从框架图中可以看出，该系统由六部分组成，包括作业调度模块、资源监控模块、作业控制模块、作业状态管理模块、消息服务器模块、本地集群程序模块。

3．2．1消息设计

这个系统中的消息分四类，第一类是作业消息，第二类是作业状态消息，第三类是资源状态消息，最后一类是作业控制消息。作业消息包括作业的ID、作业脚本、作业用户名称、需求的资源、输入文件名称等。作业状态消息即作业的状态信息，主要包括作业ID、作业状态、作业提交时间、运行时间、完成时间等。资源状态消息包括本地集群自身的ID、CPU计算能力、内存大小等静态信息，以及CPU利用率、主机负载等动态信息，还包括目标系统启动时间等信息。作业控制消息包括作业ID、作业用户名称、作业控制命令等。

3．2．2消息服务器设计

采用的是JMS中－订阅消息服务模型作为消息服务器，类似于群发邮件的模式。消息生产者将消息发送给消息服务器，并设定一个主题，消息的消费者可以订阅其中的一个或者多个主题，并取走相应的消息。针对某个主题的订阅者，它必须创建一个订阅之后，才能消费者的消息，而且还可以利用JMS的持久化的订阅，这样，即使订阅者没有被激活，它也能接收到者的消息。这样就保证了在基础设施网络不稳定的情况下，消息也不会被扔掉，保证了系统的可靠性和稳定性。消息服务器中消息主题的设计主要按本地集群编号和消息本身类型设计，及如果有n套本地集群，那么消息主题总数量为4*n。消息服务器中消息主题设计如表1所示。

3．2．3多集群系统资源监控设计

本地资源监控是多集群作业调度管理的基础，能为错误检测、资源优化配置和作业调度等提供重要的依据和参考。然而，不同本地监控系统存在着不兼容的描述或者含糊的定义，可能导致最终监控信息不准确［11－12］。需要设计一种资源信息公共的表示方法，使得原有集群的监控信息转换成规范格式、形成一致的数据提供者。多集群系统资源监控的核心工作是本地监控信息数据采集转换及信息组织。统一规范的集群监控信息包括本地集群自身ID、CPU频率等静态信息，以及CPU利用率、内存占用率等动态信息。本地集群程序是守护进程，会定期向本地集群发送监控查询请求，并将返回的监控结果转换成设计的统一规范的监控信息，组装成消息，发送给消息服务器。其基本算法流程描述如下:

(1)启动本地监控系统;

(2)本地守护进程从本地监控系统发送监控查询请求;

(3)本地守护进程获得返回结果以后，解析返回结果，组装成设计好的统一规范的监控信息格式;

(4)本地守护进程将该实时监控信息发送给消息服务器;

(5)程序睡眠一段时间，醒来后返回第二步。当全局作业管理器发现消息服务器中相应主题有新消息达到，将自动获取该消息，并添加到全局资源监控数据结构中。

3．2．4多集群作业调度模块设计

多集群的作业调度器采用基于全局－本地的两级调度机制，即全局调度和本地调度［13－14］。每级调度都由相应的队列和调度器完成，局部调度由本地资源管理器提供，因此文中主要关注全局调度。实现全局调度的基本手段是定义若干全局的作业队列，包括就绪队列、运行队列、完成队列。这些全局作业队列由全局调度器管理。作业最终经过全局调度－本地调度－CPU调度，形成了不同层次的调度。作业调度的流程设计描述如下:

(1)接收浏览器端用户提交的作业请求描述和调度说明，组装成作业对象，加入到就绪队列之中。

(2)通过监控信息系统得到系统运行状态，提供资源的使用状况及所运行作业的状态查询功能。

(3)分析作业请求描述及调度说明，匹配可用资源，得到候选资源集合。

(4)根据调度策略调度算法实现作业到特定集群资源的匹配，将作业转发到消息服务器上，同时作业从就绪队列中出队，加入到运行队列中。

(5)相应的本地守护进程从消息服务器取出作业请求描述消息，提交给本地作业调度器，并最终将作业分配到具体的处理机上运行。

3．2．5作业控制及状态管理模块设计

作业控制、作业状态管理也是作业管理的重要组成部分。作业控制消息发送到消息服务器，相应的本地集群程序获取到该控制消息，并提交本地作业管理软件。本地集群程序定期向本地作业管理软件发送作业状态查询请求，如果发现作业状态发生改变，将状态消息发送到消息服务器，全局作业管理器获取到该消息，解析该消息，将相应作业从运行队列中取出，加入到完成队列。