时间：2023-02-27 11:11:48
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇照明工程论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
强电部分主要内容包括：本论文由应届毕业生网yjbys.com/整理提供配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算等。
弱电部分主要内容包括：有线电视、公共广播系统及综合布线系统的设计。
消防部分主要报警系统、联动系统的设计等。
本次设计完成图纸共18幅，绘图采用AUTOCAD软件绘制。
本电气设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。
Abstract ：This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain office building. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part ；Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.
The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ，among others include load calculation, illumination calculation .
The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.
The part of the fire-fighting mainly including:the design of the warning system and linked system etc.
The design adds up to 34 electric charts. Including 17 graphics for the forceful electric power parts ,9 graphics for the light current parts and 7 graphics for the fire-fighting parts. All drawn by AUTOCAD.
This electrical design of the office building is a graduation design，The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.
目 录
一．绪论 6
1.1．建筑电气概况 6 1.3设计内容 6
二．配电系统设计 9
2.1负荷分级 9
2.1.1一级负荷 9 2.1.3三级负荷 9
2.2负荷的供电要求 9
2.2.1一级负荷的供电要求 9
2.2.2二级负荷的供电要求 9
2.2.3三级负荷的供电要求 10
2.3本工程的负荷分级及供电要求 10
2.3.1本工程的负荷分级 10
2.3.2本工程负荷的供电要求 10
2.4负荷计算 10
2.4.1负荷计算的内容 10
2.4.2负荷计算的方法 10
2.4.3负荷计算的公式 11
2.4.4负荷计算表 11
2.5变（配）电所所址选择,结构型式 11
2.5.1变（配）电所所址选择 11
2.5.2变（配）电所结构型式 12
2.6变压器类型,台数,容量选择 12 2.6.2变压器台数选择 12
2.6.3变压器容量选择 12
2.7配电方式 12 2.7.2低压配电方式 12
2.8电缆选择及敷设 13
2.8.1电缆选择的原则 13
2.8.2电缆选择的结果 13
三．照明系统设计 14
3.1总则 14
3.2照明光源选择 14
3.3照明灯具选择 14
3.4照度和照明方式选择 15
3.5一般照明 15
3.6应急照明 16
3.7照度计算 17
四．建筑物防雷，接地系统设计 18
4.1建筑物的防雷分类 19
4.2建筑物的防雷措施 20
4.3本建筑的防雷系统 22
英文名称：China Illuminating Engineering Journal
主管单位：中国科协
主办单位：中国照明学会
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1004-440X
国内刊号：11-3029/TM
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1988
期刊收录：
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
期刊荣誉：
联系方式
中国照明网技术论文·电光源中国照明网技术论文·电关健词：高杆灯照度高压钠灯
中图分类号： J914 文献标识码：A
一、本设计依据：
1、《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）
2、《混凝土结构设计规范》（GBJ-10）
3、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》。GB 50169-2006
4、《电气装置安装工程电缆线路施工验收规范》GB 50168-92。
5、《城市中低压配电电网改造技术原则》DL/T599-2005
二、工程概况：
1、海星广场：该广场位于2013锦州世界园艺博览会主入口。设计其平均照度不小于35LX，高杆灯杆高为16米，光源采用4*600W高效节能高压钠灯，采用截光型灯具。根据广场实际情况，高杆灯配置方式为双侧对称布灯，共8基，外触发配灯。
2、电源：海韵大道电源引自园区内配电室，位置详见平面图，路灯专用控制箱为新建。海星广场电源分别引自D-AL5、E-AL2，高杆灯控制箱为新建。
3、控制方式：选用路灯专用控制箱对路灯的开启进行控制。路灯控制采用手动与自动（微电脑时控开关）两种方式。
二、施工要求：
1、电缆沟、路灯基础电缆敷设及有关施工工艺应符合图纸中的技术要求。电缆在路面下PE管保护。
2、基础混凝土为C25#，在基础制作时先将基础坑边的余土清净，并用敷盖将坑的四壁支设模板，浇注时用震捣棒进行震捣，确保混凝土的密实。
3、电缆敷设先清理沟底，回填时应每回填30cm夯实一次，保证回填的密实度。
4、电缆在路灯基处做接头，在接头时应有适当的预留。
5、引上线处应加保险，做单灯保护。灯具应设置电容补偿以提高功率因数，补偿后单灯功率因数将不小于0.85。
6、地脚尺寸以灯具厂家提供的为准。
7、灯杆中心距边石外侧1000mm，基础上表面抹面后与边石上沿平齐。
8、电缆与其它地下管线相交、和部分平行时，应按规范要求加套管保护，并保证规范要求的安全距离。其工程量的调整应以现场实际情况为准。
9、灯杆内引上穿线为BVVB-2*2.5护套线。
三、接地：
1、接地系统为TN-S系统，该工程的接地体均为接地模块。
2、在沿线每180-200m处做一个接地极，用镀锌扁钢与相近的两个灯杆相联，形成一个接地网，确保箱变处接地电阻不大于4欧姆，每回路中接地电阻不大于10欧姆。
3、接地模块的上表面距地不小于0.9m，接地模块四周应有导电良好的土并做夯实处理，接地模块在与接地线联结后应用中性凡士油进行封闭。
四、其它：
1、灯具摆布时遇有高压电塔，路口，大门口等特殊情况时，应视现场情况适当调整，实际位置与设计位置变动较大时需与设计单位联系。
2、本说明未尽事宜，见有关规范、规程。
附图一：照度计算表
附图二：照明平面图
参考文献
1、《照明工程设计手册》赵振民 航空工业出版社
关键词：选煤厂；电气工程设计；有关问题
Abstract: there are many factors of electrical engineering design for coal preparation plant design, not only including also includes the design, distribution room of the low-voltage distribution system design, the voltage transformer connection group design and lighting earthing design, scientific design for the safe use of electricity coal preparation plant, below according to design, voltage transformer connection group design and lighting design of grounding of electrical engineering design of coal preparation plant.
Keywords: coal preparation plant; electrical engineering design problems
[中图分类号] TV52 1 [文献标识码]A[文章编号]
一、引言
选煤厂中电气工程的设计是选煤厂设计的重要组成部分，其科学性关乎着选煤厂日后的使用安全性，选煤厂电气工程的设计要求相对较高，关于其具体的设计要求国家相关部门有着明确的规定，在选煤厂电气工程的设计过程中，不仅要严格的遵循国家相关的设计规程，也要考虑到选煤厂的实际情况，根据选煤厂的具体情况进行设计，保证设计的质量以及后续使用的安全。
二、选煤厂电气工程设计的有关问题
（一）选煤厂配电室的设计
选煤厂配电室的设计是电气工程设计中的重要组成部分，对于配电室的设计以及电气设备的设计要严格的遵循《煤炭洗选工程设计规范》中的规定要求来进行，此外，对于选煤厂配电室的设计不仅要按照规定要求来进行，还要考虑到选煤厂的实际环境，对于选煤厂内部的原煤准备车间、易发生火灾和爆炸的场所、原煤仓等煤尘聚集的区域，要严格的按照《特殊环境电气设计规范》来进行，对于安装电气设备的房间，其出口应该通向无火灾以及无爆炸危险的环境中，如果安装电气设备的房间必须要与有爆炸危险的环境相通时，那么在设计的时候一定要注意，电气设备安装的房建必须要保证相对正压，以避免安全事故的发生。此外，对于配电室房间位置的设置，尽量将其安排在一层，并将门朝向车间外，在配电室与车间之中设置实体墙相隔，如果一层没有位置设置配电室，必须要设置到车将的上层时，那么就需要优先将配电室设计在厂房的旁边，保证配电室可以与车间分开设置，并在室外设置好出入配电室的门，如果由于客观环境的限制必须将配电室设置在车间中部时，且配电室的出口必须与危险环境相连时，就要根据规范设计的要求，在配电室中安装好强制通风设施，保证工作环境的安全。
（二）低压配电系统之中关于电压等级的设计
一般情况下，我国选煤厂低压配电系统电压等级包括380V以及660V两种，大中型的洗煤厂一般都是使用660V的低压配电系统，在选用660V的低压配电系统时，变压器是通过中性点电阻接地，并设置了相关的漏电保护装置，在660V的低电压配电系统的设计中要注意，对于塑壳断路器的选择一定要满足规定的标准要求，在选择时，要核对厂家的设计数值，看其参数能否满足设计规定要求；同时，做好漏电保护的选择，对于漏电保护的设计可以分为三级，第一级就是在回路中加装漏电保护装置，也就是在供电系统末端增加漏电保护装置，第二级就是在配电出口处增加漏电保护装置，第三级就是在变压器中性点中增加漏电保护装置，在实际的设置过程中，要根据动作电流的差别进行选择性设计，保证漏电保护工作一定要做到位。
（三）关于变压器结线组别的设计
对于变压器结线组别的设计，国家《供配电系统设计规范》中有着明确的规定，一般宜选择D，yn11结线变压器，这种变压器与一般的变压器相比，具有一些优点，不仅有利于高次谐波电流的抑制，单相接地短路故障的切除，也可以充分的利用出变压器的设备能力，普通变压器要求中心线的电流不能超过低压绕组额定电流量的25%，这就在很大程度上限制了单相负荷的容量，变压器的能力也能以得到充分利用，而D，yn11结线变压器与普通的变压器相比而言，其中性线的电流可以达到相电流75%以上，在这种情况下，变压器的容量就可以得到充足的使用，因此，在变压器结线组别的设计中，宜选择D，yn11结线变压器。此外，在选煤厂的电气工程设计中，干式变压器的应用也十分的广泛，将干式变压器安装在配电室内，可以在一定程度上减少土建投资，节约使用空间，但是，干式变压器也有着一些不足之处，突出表现就是变压器绕组绝缘对于其使用寿命的影响较大，散热条件也不够好，因此，在安装干式变压器的过程中一定要考虑到柜体的散热，并使用温度监测设备对变压器运行的温度进行实施的监测。
（四）关于照明的接地设计
选煤厂中照明灯具的触电保护方式等级分为四种，0类；I类；II类；III类，安全性能从低到高排列，0类灯具如果其绝缘失效，那么只能依靠外部条件绝缘；I类灯具接触部分有保护装置，如果绝缘失效，一般不会产生危险；II类灯具除了具有基本绝缘装置以外，还有补充绝缘装置，安全性能和绝缘性能均较好；III类灯具使用特级安全电压，灯具内部也不会产生高于特级安全电压的电压，这类灯具的安全程度也是最高的，0类灯具的使用很少，I类、II类、III类的灯具使用最多，在使用I类灯具的时候，要严格的遵循标准规定进行，将灯具外露可导电部分进行可靠接地设计，照明回路则使用三芯出线的方式，以保证照明灯具的接地安全。
三、结语
选煤厂电气工程的设计要求相对较高，在具体的设计过程中，要严格的按照国家相关部门有着明确的规定，并根据洗煤厂的实际情况进行设计，保证整个电气工程的质量。
参考文献：
【1】徐晓祚：浅议选煤厂电气设计中的几个问题[期刊论文]，煤炭工程，2011，01（20）
【2】黄明霞、高宇：对选煤厂设计中电气节能的探讨[期刊论文]，煤炭加工与综合利用，2007，08（25）
关键词：现代化商场自动化控制，应用价值
目前，智能化管理已成为时尚，推动着商业与整个流通业产生全方位、多层次的巨大变革，特别是电子技术向商业领域的全面渗透已经进入了一个最活跃的时期，“商场自动化”、“商业信息化”等一些新的技术概念已深入人心。商场现代化的范围不仅涵盖了管理现代化、电子商务、物流管理，同时也包含了建筑智能化等内容。免费论文，应用价值。楼宇自控系统(BAS:Building Management Automationg System)是建筑智能化的一部分，它是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物，它主要功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变。配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境即安全可靠，又节约能源。
商场电力系统由于技术和设备原因，在国内一直未受到广泛关注，绝大多数商场然沿用传统的照明控制方式；部分商场虽然采用自控系统来监视照明，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能，无法实现调光、场景控制等功能来灵活自如地管理照明设备；大量的发热光源的使用，不仅效率低下，也为商场安全带隐患；空调系统和通风系统主要采用人工控制的方法，无法根据天气变化或空气状况为客户提供舒适的购物环境；从大多数商场火灾的原因分析来看，主要是由电路负荷过重或电气设备故障而引起的，而由于缺少相应的监控及自动保护措施，一些火灾最终造成了巨大的经济损失和人员伤亡；在电力的分配方面，主要通过估算的方式在建设初期进行电力系统平衡，无法在经营中对电力能源的供给进行平衡，使得系统运行在不对称的环境，浪费宝贵的电力资源。
因此，在商场中采用楼宇自控系统，主要的应用价值体现在以下几个方面：
创造有效率的商场照明环境、实现节约能源的功能：楼宇自控系统中的智能照明控制系统使用时序控制器、感知器等元件来做联动控制时，照明灯具的开关成为自动控制方式，可创造出一个有效率的工作环境，节省了能源。另外，整个商场的照明状态可以在监控室、管理室集中控制与监视，可以有效的做到集中监控管理，以节省更多的能源。采用分布式智能照明控制系统，可以使照明系统工作在全自动状态，系统将按预先设定的若干基本状态进行工作，这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。免费论文，应用价值。此外，还可以通过编程随意改变各区域的光照度，以适应各种场合的不同场景要求。例如，在靠近窗户等自然采光较好的场所，系统会很好地利用自然光照，调节到最合适的水平。当天气发生变化时，系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证商场内照度维持在预先设定的水平。
适应商场布局变化，合理调整负载平衡。免费论文，应用价值。当商场的格局发生变化时，往往需要对电力资源进行重新调整，采用楼宇自控系统后，可以通过变换开关的设置达到调整的目的，采用分布式电力控制系统将控制功能分散给系统中每一个模块，各功能模块之间可通过网络总线直接相互通信，预置参数独立存储在每个模块中，当系统中某个模块出现故障时，只是与该模块相关的功能失效，若模块所在回路出现故障，也不会影响其他回路的正常工作，从而大大提高了系统调配的效率。
楼宇自控系统还可将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，实现不同营业环境的自动调节功能，配合不同的营业场景，对亮度和灯光效果进行设置，通过记忆功能，让电脑自动记忆设置的灯光效果，可根据需要随时改变设置，从而大大减少商场的运行维护费用，并带来较大的投资回报。免费论文，应用价值。照明控制采用软件启动的方式，能控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，使灯具寿命延长2倍～4倍，不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用。运用先进的电力电子技术，还能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯，配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光，容易实现系统设备的互换性，减小设备的维护费用。免费论文，应用价值。
楼宇自控系统可根据气候、温度的变化和测量空气中CO2等的含量对商场内的空气环境进行智能调节，从而使得商场保持较好的环境。免费论文，应用价值。通过采用变频方式调节空调的送风量，使之与室内负荷相匹配，能够在满足空调要求同时，大幅节约电耗。
楼宇自控系统中的防火及保安系统、监控系统负责整个系统的监控及自动保护，可以有效地发现系统运行中上的故障和隐患，从而及时排除事故，保证商场的安全等。
总之，楼宇自控系统在我国尚处于发展阶段，还有许多新的技术和先进的管理技术正在探索中，从现在所具有的功能上来看，非常适合于在商场这种大型、人员集中、电能消耗较大的企业实施，从而达到减小商场运行成本，改善商场购物环境的目的，实现商场自动化管理。因此，楼宇自控系统在商场现代化中具有较好的应用价值。
参考文献：
[1]邢军生石磊：智能建筑的系统构成[J].中国西部科技.2006,(19):28-29
[2]李玉廷:大型商场楼宇自动化系统的LonWorks总线控制研究.商场现代化2006,(475):37-38
[3]张玉环萧淑霞曹振军:智能楼宇的电气保护接地在商场现代化中的应用[J].商场现代化,2005,(14):25-26
[4]刘光平:分布式智能照明控制系统在智能建筑中的应用.山西建筑.2007,(24):201-202
[5]杨光:智能照明控制系统及其应用[J].福建建设科技.2007,(2):49-50
关键词：道路照明;风光互补;ZigBee;智能控制
中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：2095-1302（2014）12-00-03
0 引 言
城市照明的迅速发展在改善城市环境、完善城市功能、提高市民的生活素质发挥重要作用的同时也加大了对能源的需求和消耗，加剧了城市供用电紧张。据中国照明学会统计，由于线路损耗、夜间超负荷运行等原因，城市道路照明的电能利用率不到65%，耗电总量占中国发电总量的2%左右，节能潜力巨大[1]。除此之外普通城市照明还存在监控管理方式落后，安全性能较低等问题。
我国提出的建设资源节约型社会的目标和发展循环经济的任务为上述问题的解决提供了很多思路。其中风力与太阳能互补路灯采用风能与太阳能为能源，无需开沟埋线，具有不受供电影响，不消耗常规电网能源，安装简便，绿色环保，无安全隐患等优点，是解决上述问题的一种重要解决方案，具有极高的社会效益、经济效益和环境效益。
为了保证路灯的正常使用，使路灯始终工作在最优状态，管理机构需要对路灯的实时工作状态进行监控管理。但是在目前通常风光互补路灯的设计中，为了简化布线，每个路灯均为一个独立的光伏系统[2]。图1所示，每套路灯均由太阳能电池板、风力发电机、路灯控制器、蓄电池组、路灯灯头以及架杆组成，各灯之间相互独立，没有线路连接，无法以传统布线的方式对风光互补路灯的进行监控和管理。
针对上述问题，论文引入物联网技术构建了一种基于ZigBee无线传感网络的风光互补路灯照明智能控制系统，通过在每一盏路灯的控制器安装ZigBee节点构建ZigBee无线传感网络，并在管理机构搭建路灯智能监控管理平台，将管理机构与每一杆路灯连接起来，最终实现管理机构（监管平台）对每一盏路灯的工作状况全方位的分布式自动/人工监视和控制，进而实现风光互补路灯照明工作状态的最优化管理。
图1 传统风光互补路灯系统结构
1 系统总体方案设计
基于ZigBee的道路照明智能控制系统主要由道路照明设施、ZigBee无线监控网络、数据通信网络、辅助决策系统、远程数据监控中心等几部分组成，其总体结构如图2所示。其中道路照明设施与ZigBee无线监控网络为一体化装置，其ZigBee无线监控网络由众多接入相应风光互补路灯智能控制器的无线传感节点自组网形成，因此ZigBee无线监控网络可以完成对网络内所有风光互补道路照明设施工作状态数据的实时采集，进而通过数据通信网络发送至数据监控中心，完成对路灯的无线远程状态监视;无线监控网络也可以向道路照明设施控制器发送从数据通信网络接收到的监控中心相关控制命令，从而完成对路灯的无线远程控制。
图2 道路照明智能控制系统组成结构
辅助决策系统主要由光照度采集传感器、GPS模块、温湿度传感器、风速风向传感器、雨雪传感器和网络摄像机组成，主要用作对相应区域内道路照明设施控制的决策依据。该系统可以实时的通过数据通信网络将辅助决策数据发送至数据监控中心，数据监控中心根据当前的气象状态数据向相应区域内的ZigBee无线监控网络发送控制命令，从而完成对路灯工作状态的控制。
2 智能控制系统硬件设计
2.1 智能路灯控制器
智能路灯控制器作完成了照明系统的发电控制、蓄电池供放电控制、路灯照明开闭及亮度控制等，是道路照明智能控制系统的核心部件，对道路照明系统的工作效率和稳定性起到决定性作用。考虑到论文设计的道路照明智能控制系统的光伏及风力发电的原理、蓄电池充放电工作原理、ZigBee无线传感网络工作方式和道路照明的实际需求，论文设计了如图3所示的风光互补路灯控制系统，包括了微处理器模块、发电设备发电/充电控制管理模块、蓄电池状态数据采集模块、电源控制管理模块、负载状态采集模块和负载输出驱动控制模块等，除此之外风力发电机、太阳能电池板、蓄电池组、LED路灯灯头和无线通信模块与控制器相连，最终与灯杆、灯架等设备组装后安装于道路两侧实现道路照明功能。
智能路灯控制器能够完成的具体功能包括：外界气象条件达到设备发电需求时，控制发电设备发电，在经过整流、恒压或升压后控制向蓄电池组充电或向LED灯头负载供电;对电池板和风机的电压、电流进行检测，通过MPPT算法追踪其最大输出功率点，使发电设备以最大输出功率为蓄电池充电;对蓄电池组进行监测控制，并控制完成过放电保护、过充电保护、短路保护、反接保护、极性保护和风机失速刹车等;控制节点自动接入路灯ZigBee无线监控网络，并通过网络发送当前节点的路灯系统工作状态数据，接收远程监控中心的控制命令，完成LED 灯头的开灯、关灯及亮度调节控制，太阳能电池板的朝向角度控制;对蓄电池剩余电量智能检测，并根据风机与太阳能板的预期发电效率调整放电时间及光源亮度，尽可能延长照明时间;在发电设备发电量无法满足LED 负载照明时，控制蓄电池放电，驱动照明。
图3 道路照明智能控制系统功能结构
其中控制器微处理器采用德州仪器推出的ZigBee新一代SOC芯片CC2530，支持 IEEE 802.15.4标准/ZigBee/ZigBee RF4CE和能源的应用，芯片内集成了ZigBee无线模块，结合了一个完全集成的，高性能的RF收发器与一个业界标准增强型8051MCU，8 KB的RAM， 32/64/128/256 KB闪存[3]。主要控制完成各个检测数据的采集、太阳跟踪算法的实现、步进电机的驱动以及相应的状态数据的发送和控制命令的接收等路灯控制器功能。
电力拖动模块采用的步进电机控制电池板在高度角和方位角上进行变化，并通过限位传感器判断电机的转动停止位置。并配置合适的蜗轮蜗杆减速机，由于蜗杆轴向力较大，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆，防止电池板在大风天气下反向拖动步进电机。
2.2 ZigBee/GPRS网关
ZigBee/GPRS网关集成了ZigBee汇聚节点与GPRS网关模块（或直接接入有线Internet网络），主要作为ZigBee无线监控网络与远程监控中心的通信枢纽完成监控中心控制命令的下传和各路灯状态数据的上传等工作，其结构如图4所示。
图4 ZigBee/GPRS网关结构设计框图
ZigBee/GPRS网关主要是通过ZigBee无线网络接收太阳能板的旋转角度、发电电压和蓄电池充放电状态等数据，并通过GPRS网络将相关数据上传到远程监控中心，完成实时监控功能;或者通过ZigBee网络将远程控制数据广播到各路灯控制器节点，以完成相应的控制功能。
其中MCU+ZigBee模块同样采用新一代SOC芯片CC2530，E2PROM采用EEPROM24C系列存储芯片，按键与显示模块完成人机交互。GPRS模块采用HC-GPRS/232/T，该模块是GPRS透明传输终端，内置工业级GPRS模块，具有RS 232接口的工业设备无需更改任何软件即可通过GPRS无线联网，支持点对点、点对多通信。
3 智能控制系统功能设计
3.1 太阳自动追踪策略
由于地球自转和公转的影响，太阳的高度角和方位角会在一年四季内按照固定的规律发生变化，而太阳光在与太阳能电池板成垂直角度照射时，电池板接收光照强度最高，发电效率最好，因此论文以路灯套件中的电力拖动模块为基础设计了电池板的太阳追踪策略，构建太阳追踪系统，保证太阳能板工作时始终处于较高的发电效率状态[4]。考虑到实际应用需求，论文将太阳追踪策略分为如流程图3种工作状态：
（1）自动回位
在日落时，风光互补路灯主要依靠风机发电，若风机发电不足则依靠蓄电池组供电照明。此时需要太阳能电池板以限位传感器为基准旋转到初始垂直位置，等待次日的继续运转。
（2）自动控制模式
当远程监控中心通过布置于某区域的辅助决策系统监测到该区域当前的气象条件适合电池板正常发电时，通过ZigBee无线传感网络向该区域各路灯控制器控制器发送控制命令，使其切换至自动控制模式。
在自动控制模式下，各路灯控制器定时通过固化于其存储器中的自动控制策略根据当地的纬度、当前的日期时间和太阳运行规律公式计算出任意时刻的太阳高度方位角，然后通过二维极轴电力拖动模块，控制电池板旋转至相应的角度，实现高度角-方位角的全称追踪。
（3）远程控制模式
当远程监控中心通过某区域的辅助决策系统监测到该区域当前的气象条件（如阴雨天气等）无需电池板进行视日追踪时，通过ZigBee无线传感网络向该区域各路灯控制器控制器发送控制命令，使其切换至远程控制模式。
此时路灯控制器根据远程监控中心管理系统或管理人员发出的控制命令，使电池板旋转至相应的位置，并在气象条件无法满足电池板发电条件时使其开路停止发电。
3.2 ZigBee/GPRS网关的软件设计
ZigBee/GPRS网关的软件设计主要完成路灯ZigBee无线监控网络与公共网络之间的数据转换，在采用GPRS网络传输路灯状态数据时，为了减少GPRS数据流量，在路灯状态数据在一定范围内处于稳定状态时则不再实时上传数据，而改为查询方式，即只需要在上位机远程监控中心需要查看当时数据时，上传相关数据[5]。其软件流程如图5所示。
图5 ZigBee/GPRS网关的软件流程图
4 结 语
论文设计的基于ZigBee无线传感网络的风光互补路灯照明智能控制系统通过无线传感网络及相应的管理平台使城市照明管理机构对传统独立式安装的每一盏路灯的工作状况实现全方位的分布式自动/人工监视和控制，实现风光互补路灯照明工作状态的最优化管理，提高了道路照明的智能化程度。
参考文献
[1]梁云，贺新军，孙美凤. 新一代无线通信技术在城市照明智能监控网中的介绍[J]. 照明工程学报，2009（2）：63-69.
[2]林闽，张艳红，修强，等. 风光互补路灯控制系统的设计[J]. 可再生能源，2011（6）：146-149.
[3]章伟聪，俞新武，李忠成. 基于CC2530及ZigBee协议栈设计无线网络传感器节点[J]. 计算机系统应用，2011（7）：184-187，120.
论文关键词：水塔，拆除方法
1.工程概况
1.1工程概况
本工程位于市区某大院内,拆除水塔总高为30m，结构为钢筋砼构筑物。拆除的周边环境狭小，居民较多，因此安全、快速、高效为本次施工的中心。
2.施工前准备及主要施工设备
2.1技术准备工作
2.1.1首先熟悉被拆建筑物的周边环境，弄清建筑物的结构情况、建筑情况、水电及设备管道情况。
2.1.2对施工员进行安全技术交底,加强安全意识。
2.1.3踏看施工现场,熟悉周围环境、场地、道路、水电设备管路、建筑物情况等。
2.2现场准备
2.2.1需拆除周边影响工程施工的建筑物、构筑物（包括塔内的管子和铁梯）并清理施工场地，保证运输道路畅通。
2.2.2搭设临时防护设施，避免拆除时的砂、石、灰尘飞扬影响生产的正常进行。
2.2.3在拆除危险区设置警戒区标志。
2.2.4接引好施工用临时电源、水源，现场照明不能使用被拆建筑物内的配电设施，应另外敷设。保证施工时水电畅通。
2.3机械材料设备的准备
项目
序号
设备名称
数量（台）
备注（型号）
1
拖拉机
2
2
空压机
2
3
风镐
关键字：理工科;开放性实验教学;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）21-0160-02
普通高等学校理科生面临严重的课业负担，特别是理论知识的深奥，实验配套理论教学可以解释理论知识，但工程应用性有所不足，为了探索如何针对理工科特别是电子等相关专业的学生有效开展教学工作，南京大学金陵学院申请了《基于可再生清洁能源的LED路灯照明系统设计应用的开放性实验教学》一般项目课题，以对风光互补的LED照明系统研究和应用为载体，依托电子电工实验室平台，开展对二年级在校生进行开放性实验教学的研究工作，探索出一套适合的开放式教学方法，旨在提高在校生的理论水平和实践动手能力，增加其社会竞争力。整个项目持续时间为两年，通过观察对比项目参与学生和普通学生，参加项目的学生在知识获取、论文撰写、工程计划和实践动手四个方面有了显著的提高。
一、开放性实验教学现状
所谓开放性实验教学，是区别于传统的实验室验证性教学的一种实验教学形式，这种实验教学目标相对确定，实验方法及方案需要学生自主设计解决方案，教师从旁引导，最终由学生自主设计方案、自主解决问题完成项目的一种实验形式[1]。这种实验教学形式区别于传统的“指导性实验”，学生在实验过程中，需要投入精力去设计实验过程，思考实验结果，提出修正意见，可以提高学生对专业应用的兴趣和解决问题的主动性，实验结果的成功也可以提高学生的自我认可度。在实验教学过程中，由于教师不承担设计、演示工作，学生在教学过程中完全自己做主，充分体现了自身主动性在项目中的作用，避免了“指导性实验”中的被动性，培养了学生的自主学习、实际动手、主动完成任务的能力，为毕业后的工作奠定了良好的基础。由于开放性实验不同于传统的教学，无法通过教学计划有效地规划教学进程和既定目标，因此还存在一些需要改进的地方。首先，开放性实验的课题选取，要区别于“指导性实验”，需要具有一定的业界前瞻性，能代表当下技术的发展方向，这就对指导教师提出了高层次实时性的要求。其次，开放性实验不同于“指导性实验”，教学所承载的学生数量不会很多，这就造成了开放性实验单次受众较少的问题。同时开放性实验需要额外的场地和设备，而高校实验室往往设备数量一定，可以用于支持开放性实验的设备就比较匮乏，而且对设备、场地的管理也需要投入额外的人力，增加有关教师的工作量。最后，如何鉴定开放性实验教学的成果和工作量，也缺乏一个明确的指标体系，特别是参与工作的教师工作量考核、学生学分成果计算、开放性实验成果的确定方式等，要从政策等方面鼓励师生参与到开放性实验教学工作中来。开放性实验教学作为高校教育中的一个重要环节，可以与“指导性实验”互为补充，提高实验教学水平，锻炼学生实验技能，培养学生实验兴趣，同时也可以通过开放性实验教学工作，改革探索新的实验教学手段，创新实验教学。开放性实验教学要有序开展，需要充分认识到开放性实验对教学工作的意义，要从政策、资金、场地、人员等方面为开放性实验教学提供保障，从制度上保障开放性实验的有序进行，同时也要加强对师资力量的培养，鼓励教师多接触专业前沿的研究和应用，鼓励教师将前沿和理论结合，提出符合教学要求的开放性实验课题，带领学生进行开放性实验教学工作[2]。最后也可以将开放性实验成果应用到实际教学，提高实际教学的水平，使得理论教学和开放性实验互相促进，共同发展。
二、开放性实验教学研究过程及体会
项目自2012年开始实施，先后选取了2010和2012两届学生参与，其中2012的学生是在2013年初参与到项目中来，前期主要承担了资料收集的工作，在2013年下半年开始全面接手项目工作，因此对2012级学生的培养更具有参考价值。整个开放性教学研究期间，主要采取“需求问题学习解决创新”的思路开展，学生作为主体，教师从旁引导，从需求入手，分析需求所需要解决的问题，然后通过查阅文献等方法学习此类问题的解决方法，综合对比，结合需求的具体情况，将多种方法融合，提出一种新的复合型的解决方法，满足项目需求。整个过程学生运用自己现有理论提出问题，查阅资料，最后解决问题，有效地锻炼了学生的系统分析能力和自学能力，对学生自身素质的提高起到了很大的帮助。有四个具体的事例可以与大家分享：
1.自主学习依据负载功率来匹配电源使负载达到最低工作时间。传统的路灯照明多采用卤素灯等灯具，其发热量大，功耗大，使用寿命短，项目最初的目的是采用LED路灯低功耗长寿命的特点，替代现有的传统卤素路灯，同时遵循国家的“十二五”规划的有关精神，采用风能、太阳能等新型清洁能源替代传统能源，起到节能减排效果。此时引导学生就传统照明与LED照明比较，要使得LED照明替代传统照明，就要明确照明亮度，根据一定的亮度和高度决定了LED的功率，然后考虑LED路灯的工作时间，确定配套的电池的容量，根据电池的容量和充电电流等相关参数，匹配发电装置。同时根据工作的具体环境，从工程的角度对配置参数进行分享，最终确定了LED照明系统的具体配置参数，即路灯高度8米、LED路灯功率56W、照明12小时，配套采用200W的太阳能发电装置和300W的风电机，储能采用12V120AH聚合物锂电池。这套配置可以基本满足初期设计要求。
2.根据路灯照明，结合生活，提出在楼宇等公共场合采用LED照明，节省成本。作为一种产品，其能带来的经济效益决定了其生存周期。风光互补LED照明路灯单体成本要远高于传统的路灯，但LED路灯安装简单，不依赖于市电、后期运营成本低等特点是传统路灯所无法比拟的，学生提出了一种时间均摊成本的比较方法，将前期的安装成本+生命周期内运营成本累加计算，最后得出年平均运营成本，比较科学合理地分析对比了两者的经济效益，撰写了相关的论文《风光互补LED照明与传统路灯的经济效率比较》。采用在设计风光互补LED照明的同时，学生发现低功率的LED可以提供很好的照明效果，随着LED功率的降低，所配套的蓄电池体积重量也会降低，将LED与电池组合成照明组，将这种低功率的照明组应用到楼宇等公共场合照明中来，达到节能减排、降低成本的效果。具体的设想是在楼宇顶层天台等采光好的地方利用太阳能集中发电，集中控制，利用控制器对分布在楼宇中的照明组进行充电，从而形成了“集中发电、分布照明”的大型太阳能照明系统。
3.依据充电方法，提出新型的电源管理方式来满足分布式照明的充电需求。随着学生提出了“集中发电、分布照明”的设计思路，如何均衡地对系统内照明组充电又成了下一步研究的课题，目前常用的均衡充电法可以分为能耗型和非能耗型，非能耗型又可以分为多绕组变压器法、基于电容电感的相邻电源平衡型和DC/DC隔离转换型。考虑到项目具体实际情况，学生采用了DC/DC隔离转换型，并引入了单片机技术和开关矩阵，实时对系统监测，自动控制开关矩阵对系统内照明组均衡充电，并将该思路整理，撰写了《一种基于单片机控制分布式的DC/DC分布照明系统技术研究》一文。
4.经验总结文字化和知识产权的保护意识增强。学生为了解决具体的问题，需要查阅相关理论和实验方法，通过总结他人的经验，结合自身的知识及项目需求，提出具有针对性的解决方案。为了提高学生的理论写作水平，指导学生就自己的想法成文，采用“阐述问题背景和现状分析已有理论实践方法提出自己独特的解决方法实践结果佐证自己的想法”模式构思撰写相关的论文。通过这种方法，学生对学术型文章的撰写有了一定的了解，同时也通过这种方法，学生学会了如果进行学术工作，即“发现问题、借鉴理论、寻找方法、设计方案、实验验证”。在撰写学术文章的同时，对于有一定创新性的方案，也鼓励学生去申请实用新型发明专利，来使得自己的知识产权成果化，同时也增强学生的自身价值。
三、开放性实验教学项目总结
作为理工科的开放性教学实践，首先要立足于专业本身，特别是专业知识的运用，例如本次项目中，由于是电子等相关专业的学生，仅就系统中的充电电路和控制电路做了更新和改良，而没有涉及到发电、储能等方面的，使得学生虽然有部分知识的不足，但不至于完全摸不到头绪。其次要立足于实际，通过解决实际问题，来综合运用已有知识，查阅领域前沿，逐步逐级解决问题，优化设计，最终达到设计要求。最后要贴合实际，除了项目要有实际的应用价值，开放性实验本身也要具有一定的工程背景，要接地气，要让学生明白自己要做什么，能做什么，该怎么做，做完有什么样的效果。总的来说，项目要切合实际，对于项目中存在的问题和难点，要分步逐级解决，大问题分为小问题，每个小问题有难度但不会超出学生的能量，使得学生有奔头，学生在逐步的解决问题过程中，学会独立思考、自主学习的方法，使之可以自主成长。不足的是，开放性教学实验不同于传统的验证型实验教学，开放性实验参与学生少，设备、教师投入量大，教学过程中学生成长迅速，但是否可以应用于大规模的实验教学，需要进一步讨论研究。
参考文献：
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