时间：2022-03-02 14:49:29
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇硬件设计论文，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！
关键词：加密卡PCI总线PCI9052ISP单片机
加密是对软件进行保护的一种有效手段。从加密技术的发展历程及发展趋势来看，加密可大体划分为软加密和硬加密两种。硬加密的典型产品是使用并口的软件狗，它的缺点是端口地址固定，容易被逻辑分析仪或仿真软件跟踪，并且还占用了有限的并口资源。笔者设计的基于PCI总线的加密卡具有以下几个优点：第一，PCI总线是当今计算机使用的主流标准总线，具有丰富的硬件资源，因此不易受资源环境限制；第二，PCI设备配置空间采用自动配置方式，反跟踪能力强；第三，在PCI扩展卡上易于实现先进的加密算法。
1总体设计方案
基于PCI总线的加密卡插在计算机的PCI总线插槽上（5V32Bit连接器），主处理器通过与加密卡通信，获取密钥及其它数据。加密卡的工作过程和工作原理是：系统动态分配给加密卡4字节I／O空间，被加密软件通过驱动程序访问该I／O空间；加密卡收到访问命令后，通过PCI专用接口芯片，把PCI总线访问时序转化为本地总线访问时序；本地总线信号经过转换处理后，与单片机相连，按约定的通信协议与单片机通信。上述过程实现了主处理器对加密卡的访问操作。
图1硬件总体设计方案
下面以主处理器对加密卡进行写操作为例，阐述具体的实现方法。加密卡采用PLX公司的PCI9052作为PCI总线周期与本地总线周期进行转换的接口芯片。PCI9052作为PCI总线从设备，又充当了本地总线主设备，对其配置可通过EEPROM93LC46B实现。主处理器对加密卡进行写操作，PCI9052把PCI总线时序转化为8位本地数据总线写操作。这8位本地数据总线通过Lattice公司的ispLSI2064与单片机AT89C51的P0口相连，2064完成PCI9052本地总线与AT89C51之间的数据传输、握手信号转换控制等功能。2064对8位本地数据总线写操作进行处理，产生中断信号。该中断信号与AT89C51的INT0＃相连，使AT89C51产生中断。AT89C51产生中断后，检测与其P2口相连的本地读写信号WR＃、RD＃、LW／R＃。当WR＃为低电平、LW／R＃为高电平时，AT89C51判断目前的操作是否为写操作。确认是写操作后，AT89C51把P0口上的8位数据取下来，然后用RDY51＃（经2064转换后）通知PCI9052的LRDYi＃，表明自己已经把当前的8位数据取走，可以继续下面的工作。PCI9052收到LRDYi＃有效后，结束当前的8位数据写操作。PCI总线的一次32位数据写操作，PCI9052本地总线需要四次8位数据写操作，通过字节使能LBE1＃、LBE0＃区分当前的8位数据是第几个字节有效。
加密卡硬件总体设计方案如图1所示。
2硬件各组成部分说明
2．1PCI9052部分
PCI9052是PCI总线专用接口芯片，采用CMOS工艺，160引脚PQFP封装，符合PCI总线标准2．1版。其总线接口信号与PCI总线信号位置对应，因此可直接相连，易于PCB实现。PCI9052的最大数据传输速率可达132MB／s；本地时钟最高可至40MHz，且无需与PCI时钟同步；可通过两个本地中断输入或软件设置产生PCI中断。它支持三种本地总线工作模式，实际设计采用地址和数据线非复用、8位本地数据总线、非ISA模式。
PCI9052内部有一个64字节PCI配置空间，一个84字节本地配置寄存器组。对PCI9052的配置可由主机或符合3线协议的串行EEPROM完成（注：ISA模式必须由串行EEPROM完成配置）。实际设计采用Microchip公司的93LC46B存放配置信息。系统初始化时，自动将配置信息装入PCI9052，约需780μs。如果EEPROM不存在或检测到空设备，则PCI9052设置为默认值。
在设计中，EEPROM用到的配置项目有：设备ID：9050；厂商ID：10B5；分类代码：0780；子系统ID：9050；子系统厂商ID：10B5；支持INTA＃中断，PCI3C：0100；分配4字节本地I／O空间：（例LAS0RR）0FFFFFFD；其它本地地址空间未使用：00000000；4字节本地I／O空间基地址（模4对齐）：（LAS0BA）01200001（仅为示例）；4字节本地I／O空间描述符：（LAS0BRD）00000022（非猝发、LRDYi＃输入使能、BTERM＃输入不使能、不预取、各内部等待状态数均为0、8位本地数据总线宽度、小Endian模式）；中断控制／状态，Local4C：00000143（LINTi1使能、LINTi1边沿触发中断选择使能、LINTi2不使能、PCI中断使能、非软件中断、ISA接口模式不使能）；UserI／O、从设备应答、串行EEPROM、初始化控制，Local50：00024492。有两点要注意：一是设计中采用PLX公司推荐使用的串行EEPROM93LC46B按字（16bit）为单位组织；二是EEPROM开发器编辑输入与手工书写的顺序对应关系，以厂商ID：10B5为例，在开发器编辑输入的是b510，而不是10B5。
PCI9052本地信号的含义是：LAD[7．．0]：本地8位数据总线；WR＃：写有效；RD＃：读有效；LW／R＃：数据传输方向，高电平为写操作，低电平为读操作；LBE1＃和LBE0＃：字节使能，表明当前LAD[7．．0]上的数据是第几个字节（0到3）；BLAST＃：PCI9052写数据准备好或读数据已取走；LRDYi＃：外部设备（此设计指单片机）已把PCI9052写操作数据取走或读操作数据准备好；LINTi1：外部设备通过LINTi1向主机发送INTA＃中断，当单片机验证密钥正确，向主处理器发送请求，表明可以开始从中读取相关数据。
需注意的是，PCI9052在使用时，某些引脚要加阻值为1kΩ～10kΩ的下拉或上拉电阻。因此在实现时，给MODE、LHOLD、LINTi1引脚加下拉电阻，CHRDY、EEDO、LRDYi＃引脚加上拉电阻。
图2PCI9052本地写时序
以主处理器向单片机写数据为例，图2给出了PCI9052的本地写时序。
2．2ispLSI2064部分
为降低数据被解析的风险，应尽量减少使用分离元件。因此在设计中选用了Lattice公司的CPLDispLSI2064。该芯片采用EECMOS技术，100引脚TQFP封装，拥有2000个PLD门，64个I／O引脚另加4个专用输入，64个寄存器，3个全局时钟，TTL兼容的输入输出信号。2064具有在系统可编程ISP（In－SystemProgrammable）功能，可方便实现硬件重构，易于升级，降低了设计风险，并且安全性能高。PCI9052与单片机之间的8位数据线进行双向数据传输，不能简单地直接相连，需要进行传输方向控制和数据隔离。故用2064作为PCI9052本地信号与单片机信号进行信号传递的接口，图3给出了8位数据信号双向传输的原理图。2064的开发软件ispDesignExpert8．2版支持VHDL、VerilogHDL、Abel等语言及原理图输入，且通过专用下载电缆可把最终生成的JEDEC文件写入2064，实现编程。在设计时采用了原理图输入的方法。
原理图中用到的BI18的功能描述为：当OE＝1时，XB为输出，A为输入，即XB＝A；当OE＝0时，XB为输入，Z为输出，即Z＝XB。FD28的功能描述为：8位D触发器（带异步清除）。结合PCI9052本地读写时序，可以分析得出，在进行读写操作时，图3实现了LAD[7．．0]与D[7．．0]之间正常的数据传输；在非读写时，双方数据处于正常隔离状态。
2．3单片机AT89C51部分
单片机采用ATMEL公司的AT89C51。这是一个8位微处理器，采用CMOS工艺，40引脚DIP封装。它含有4K字节Flash和128字节RAM，且自身具有加密保护功能。单片机不进行外部存储器和RAM的扩展，程序存储和运行均在片内完成，有效地保证了加密强度。
图3LAD[7..0]与D[7..0]之间的数据传输
关键词：PCI总线WDM驱动MPEG－1压缩卡
随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的高速发展，人们生活水平的提高，对计算机视频的需求和应用越来越多，如视频监控、视频会议、计算机视觉等。计算机视频提供给人的信息很多，但是视频的数据量很大，不利于传输和存储，使其应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输，唯一途径就是对视频数据进行压缩。
目前常见的视频压缩方法有MPEG－1、MPEG－2、MPEG－4、H．261、H．263等。考虑压缩技术的成熟度和该压缩卡的主要用途，本文采用MPEG－1作为压缩标准，研制了基于PCI总线的MPEG－I压缩卡。该卡适用于视频监控、视频会议等多种应用场合。该卡加上一台主机、摄像头和软件可构成一个完整的视频采集压缩系统。
1系统特点
（1）支持BNC、RCA、S－VIDEO视频接口；
（2）支持PAL和NTSC制式；
（3）可对视频实时预览，最大分辨率可达720×576×32；
（4）可对声音进行同步监听；
（5）可对音、视频信号进行MPEG－I压缩，生成MPEG文件和VCD文件；
（6）用户可编程MPEG－1编码设置，可支持CBR和VBR；
（7）可一机多卡同时工作；
（8）可从动态影像中捕获单帧，生成JPG和BMP文件；
（9）支持Win98／Win2000。
2系统硬件设计
2．1系统组成
该系统主要由视频解码、音频解码、压缩核心和PCI接口等组成，其总体框图如图1所示。
2．2视频解码设计
视频解码部分主要完成模拟视频到数字视频的处理，以供后面预览、压缩用。视频解码芯片常用的有SAA7110、SAA7113和SAA7114等。本方案中采用Philips公司的SAA7114。SAA7114有六路模拟输入，内置模拟源选择器可构成6×CVBS、2×Y／C2×CVBS、1×Y／C和4×CVBS；两路模拟预处理通道，内有抗混迭滤波器；CVBS或Y／C通道含完全可编程静态增益控制或自动增益控制功能，对CVBS、Y／C通道可进行自动钳位控制；能自动检测50Hz／60Hz场频，并可自动在PAL和NTSC制式进行切换；能将PAL、NTSC和SECAM信号解码及模数变换得到符合ITU－601／ITU－656的数字电视信号。该芯片是目前视频解码芯片中接收视频源的宽容性及视频解码图像质量最好的一种。其通过I2C接口，进行初始化设置。
本系统采用ImagePort作为数字视频输出端口，数字视频格式采用ITU－656AI11（PIN20）作为BNC／RCA输入脚，AI12、AI22作为S－VIDEO输入脚。
图2SAA7146A方框图
2．3音频解码设计
音频解码的数据一部分提供给SAA7146A作声音监听用，另一部分用于压缩。考虑到成本，本系统采用BURR－BROWN公司的PCM1800E。该芯片是双声道单片ΔΣ型20位ADC单＋5V电源供电，信噪比为95dB（典型值），动态范围95dB（典型值），内嵌高通滤波器，支持四种接口方式和四种数据格式。其采样频率为32kHz、44．1kHz和48kHz可选。
本系统采用从模式，20位I2S数据格式。主时钟由SAA7114提供。
2．4MPEG－1压缩部分设计
本系统中MPEG－I压缩芯片选用ZAPEX公司的SZ1510。该芯片基于TI的TMS320C54xDSP内核，能对ITU－601／ITU－656数字电视信号和PCM音频流进行MPEG－1实时压缩，可生成多种流，如音频基本流、视频基本流、音视频复合流等。
该芯片外接27MHz晶振，可支持多种主机接口，可工作在复用或非复用、Intel或Motorola类型总线。通过输入管脚HCONFIG1：0和SysConfig寄存器可设置成六种总线接口类型：Intel8051类型的数据／地址复用的8位总线、Motorola类型的数据／地址复用的8位总线、Intel8051类型的非复用的8位数据总线、Motorola类型的非复用的8位数据总线、Intel8051类型的非复用的16位数据总线和Motorola类型的非复用的16位数据总线。支持I2S声音接口。
本系统中采用Intel8051类型的非复用的16位数据总线。
2．5PCI接口部分设计
本系统中PCI接口芯片选用SAA7146A，该芯片并不是通用的PCI接口芯片，而是一个多媒体桥（MultimediaBridge）。方框图如图2。该芯片符合PCI2．1规范。它有八个DMA通道，三个视频，四个音频，一个DEBI（DataExpansionBusInterface）。还具有两路视频通道，可对视频数据进行缩放，一路可无级缩放HPS（HighPerformaceScaler，其纵向可达1：1024、横向可达1：256；另一路有级缩放BRS（BinaryRatioScaler支持CIF和QCIF格式。
音频接口以I2S为基础，通过编程控制以支持MSB－FIRST的不同格式及不同的时序格式。
本系统中该部分主要实现功能如下：
（1）通过DEBI接收SZ1510产生的MPEG－1数据，传输到内存；
（2）通过视频接口，接收SAA7114输出的视频解码信号，并进行亮度、色度、饱和度的控制，并实现无级缩放功能实现视频预览功能；
（3）通过音频接口，接收PCM1800E输出的PCM编码信号，传输到内存，实现声音监听功能；
（4）提供符合PCI2．1规范的接口，将板上数据传输到主机内存。
3软件设计
软件设计主要包括驱动程序设计和应用层的API设计。驱动程序主要负责与硬件打交道，应用层API主要负责与驱动程序接口。由于设计了应用层的API，应用程序可很容易在上面进行开发。
3．1驱动程序设计
为了支持Windows2000和Windows98采用WDMWindowsDriverModel驱动程序。WDM作为微软的最新驱动程序模型与传统的Win3．x和Win95使用的VxD驱动完全不同。WDM可支持电源管理、自动配置和热插拔等。WDM驱动的设计可以采用DriverStudioDS、Windriver、DDKDriverDeviceKit等。本系统驱动采用Windows2000DDK借助VC6．0设计。
3．1．1MPEG－I压缩部分
在驱动中，重置SZ1510后，就可以装载相应工作模式的微码；根据需要，设置好相应寄存值后就可以启动SZ1510对视频数据进行MPEG－1编码。每当产生的压缩数据超过SZ1510内部的FIFO门限后，SZ1510产生相应中断，内核调用中断例程，在中断例程中调用中断延迟例程DPC，在中断延迟例程中接收产生的压缩数据。SZ1510提供两种方式提取数据，一种用I2C总线接口方式，另一种用DEBI方式。
在本系统中，采用DEBI进行压缩数据的传输。考虑到压缩数据产生的速度，本系统开了32页大小的缓冲区，在中断延迟例程中填充该缓冲区。每当填满8页大小后，产生一个事件通知应用层进行数据读取。通过这种方式，可以避免压缩数据的丢失。
其流程图如图3所示。
在驱动中，压缩数据的提取方式将极大地影响生成MPEG文件的质量。如果处理不当，将导致马赛克、跳帧等现象。
3．1．2驱动程序中用户缓冲区的访问
驱动程序访问用户内存主要通过缓冲I／O和直接I／O。缓冲I／OI／O管理器创建一个内核模式拷贝缓冲区，并把用户缓冲区的内容拷贝到该缓冲区中，并在IRP首部的AssociateIrp．SystemBuffer域中存储该非分页内存地址。驱动程序可简单地读写该块内存。直接I／O，I／O管理器为输入数据提供一个内核模式拷贝缓冲区，对输出数据提供一个内存描述符（MDL）。为了使用缓冲I／O或直接I／O在创建设备时，必须设置设备对象的Flags域中的DO＿BUFFERED＿IO标志位来使用缓冲I／O或设置DO＿DIRECT＿IO标志位来使用直接I／O。
在本驱动中由于缓冲I／O和直接I／O都被使用，DO＿BUFFERED＿IO标志位和DO＿DIRECT＿IO标志位都被设置。
在定义IOCTL码中，对缓冲I／O使用METHOD＿BUFFEERED对直接I／O使用METHOD＿OUT＿DIRECT。
3．2应用层API设计
应用层对驱动程序的访问通过调用Win32I／O函数（如ReadFile、WriteFile和DeviceIoControl）访问。当应用层调用Win32I／O函数以请求I／O后，该请求由内核的I／O系统服务接收，I／O管理器对该请求构造合适的IRP包，并将其传给驱动程序栈，IRP在栈中进行传递，传到驱动程序进行处理，并将结果返回给应用程序。
关键词：变压器；冷却控制系统；硬件
1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想
本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中，风扇投切的温度限制值是不能改变的，此外，风扇电机的启动和停止温度有一余量，不像传统的控制方式中是一个定值，避免了频繁启动的缺陷，此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯，上传这些信息，如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能，具有一定的经济意义，但这个分组数不宜过多，以免控制复杂，且散热效果不佳。
控制器主要由AT89CS1单片机、A/D转换器、键盘控制芯片，输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成，其中单片机是控制器的核心，AID转换器是把输入信号转换为数字信号。
2变压器风扇控制系统的硬件接线
基于以上的要求，我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点，其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中，我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。
（1）单片机AT89C51（如图1）。
AT89C51是Atmel公司生产的一种低功耗，高性能的8位单片机，具有8k的flash可编程只读存储器，它采用Atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术，并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容，其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。AT89C51集成了一个8位的CPU，8K的flash。256字节的EDAM，32位的I/0总线。三个16字节的定时器/计数器，两级六中段结构，一个全双工的串行口，振荡器及时钟电路。AT89C51是完成系统的数据处理和系统控制的核心，所有其它器件都受其控制或为其服务。
在本文中，经过TLC1543A/D转换器后输出的数字量输入到AT89C51单片机中，同时在进行了温度参数的设置以后，进行它的输出控制，其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等，也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。
（2）变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中，第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的，其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器，变送器送出一个4一20毫安的电流信号，然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换，转换后的电压是在0.4一2（伏特）之间，然后将此电压信号输入到TLC1543数模转换器，进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种，考虑到变压器安装的位置（室外）距本控制装置（室内）有一定的距离，电流信号不易损失，故选择了4一20毫安的电流信号。（3）11通道10位串行A/D转换器丁LC1543。
TLC1543A/D转换器是美国TI公司生产的众多串行A/D转换器中的一种，它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点，是一种高性价的模数转换器。TLC1543是CMOS，10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端：片选（CS），输入/输出时钟（I/0CLOCK），地址输入和数据输出（DATAOUT）。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试（self-test）电压中的一个。
（4）BC7281128段LED显示及64键键盘控制芯片。
BC7281是16位LED数码管显示器键盘接口专用控制芯片，通过外接移位寄存器（典型芯片如74HC164，74LS595等），最多可以控制16位数码管显示或128支独立的LED。BC7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控，从而可以和各种外部电路配合，适用于任何尺寸的数码管。
BC7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示，译码方式显示时小数点不受译码影响，使用方便；BC7281内部还有一闪烁速度控制寄存器，使用者可随时改变闪烁速度。
BC7281芯片可以连接最多64键C8*8）的键盘矩阵，内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式，BC7281内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊（控制）寄存器，所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。
BC7281采用高速二线接口与MCU进行通讯，只占用很少的I/O资源和主机时间。
BC7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的LED以及显示风扇运行状态的指示灯。
前已提及，BC7281芯片内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器，共用一段连续的地址，其地址范围是OOH-19H，其中OOH-OFH为显示寄存器，其余为特殊寄存器。
（5）使用MAX232实现与PC机的通讯。
①MAX232芯片简介
MAX232芯片是1VIAX工M公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器，适用于各种E工A-232E和V.28；V.24的通信接口，1VIAX232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源变换成RS-2320输出电平所需±10V电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。
我们的设计电路中选用其中一路发送/接收，RlOUT接MCS一51的RXD，T1工N接MCS一51的TXD，TlOUT接PC机的RD，Rl工N接PC机的TD1。因为MAX232具有驱动能力，所以不需要外加驱动电路。
系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制，工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制，可以达到方便、准确、快捷的日的，这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。
②串行通讯
在此实现中，我们必须要对MCS-51串行接日和PC机串行接日的串行通讯要有一定的了解，串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上，以每次一个二进制位移动的，它的优点是只需一对传输线进行传送信息，囚此其成本低，适用于远即离通信；它的缺点是传送速度低；串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式，同步通信适用于传送速度高的情况，其硬件复杂；而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间，是比较常用的传送方式，本文中使用的就是异步通讯方式。
（6）“看门狗”电路DS1232
在系统运行的过程中，为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况，“看门狗电路”DS1232会自动进行复位，并且能够重读EEPROM中的设置，以保证系统可以安全正常的运行。
美国Dallas公司生产的“看门狗”（WATCHDOG）集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。
DS1232具有以下特点：
①具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求；
②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器；
③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器；
④精确的5%或10%电源供电监视；
在本变压器冷却控制系统中，DS1232作为一定时器来起到自动复位的作用，在DS1232内部集成有看门狗定时器，当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时，DS1232的RSR端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的，因为看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定，在本设计中，我们将其TD引脚与地相接，所以定时时间一般取为150ms。
3结论
本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态，显示了比传统的控制模式的优越性。（1）能够对变压器油温进行监测与控制；（2）实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切，延长了冷却器的使用寿命，有较好的经济意义；（3）实现了冷却系统的各种状况，如油温、风扇投切和故障等信息的上传，便于值班员、调度员随时掌握情况。
由于固态继电器实现了变压器的无触点控制，解决了传统的控制回路的弊端，同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机，因而具有一定的智能特征，实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明，该装置的研制是比较成功的。但今后，我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究，以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏，以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。
参考文献
2011年9月21日杜家台闸开启分流，运用效果明显。分流结束后，洪道应急整治工程任务正式提出，2012年6月，设计单位完成了《杜家台分蓄洪区洪道应急整治工程实施方案》，同年12月底完成招标投标工作，2013年1月各标段相继开工，至2014年8月主体工程基本完工。
二、存在问题分析
1.地质条件差
工程区为平原湖区地貌，地表水系十分发育，沟渠纵横交错，渊塘、湿地遍布。地质钻探结果表明：新农垸堤基地质结构中Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3分别占总长度的59.2%、29.1%、11.7%，全堤段工程地质条件评价为较差或差，堤基土主要为第四系全新统黏性土或淤泥质土，存在严重的沉降变形、抗滑稳定或渗透稳定问题；赵家垴垸堤基地质结构中Ⅲ1、Ⅲ2分别占总长度的27.1%、52.6%，72.4%堤段工程地质条件评价为较差或差，存在严重沉降变形及不均匀沉降等问题；九沟桥接长工程桥址范围内广泛分布第四系冲湖积堆积淤泥质土，在桩基础施工过程中可能出现缩孔、塌孔等问题。
2.施工战线长
洪道应急治理工程建设地点跨仙桃、蔡甸、汉南3市（区），施工战线长。在建设过程中，受建设管理经费不足、交通条件差等因素制约，建设单位共安排3名现场管理人员，尽管月出勤天数达到27天以上，仍无法满足工程监管工作需要，及时发现并处理建设过程中出现的问题，建设管理压力很大。
3.征迁任务重
本工程主要为土方施工，征地面积大，共计4800多亩（15亩=1hm2,下同）；征地范围广，跨仙桃、蔡甸、汉南三市（区）；征地工作责任主体多，涉及三县市区三级政府组织9个责任主体；被征地对象多，诉求不同，抵制征地工作方法不一；征用土地大部分为基本农田，按照国家“占一补一”政策，需要请求有关部门调整用地规划，重新增补基本农田面积；部分土地权属不清，同一地块存在多个征地对象认领者，协调工作主攻对象无法确定，按照相关规定补偿费在多个认领者之间难以分配平衡，影响工程进度。
4.工程变更多
本次工程施工过程中，累计收到38项变更申请，涵盖临时工程、设计方案、新增项目、施工设备进出场、招标漏项、单价调整等多个方面。根据《中华人民共和国合同法》公平原则和《水利水电工程标准施工招标文件》有关变更规定，监理单位和建设单位对施工单位提出的变更申请必须全部受理，并须逐一给出相应答复。变更是施工单位运用相关法律赋予权力争取更多利益的途径，而建设单位则希望在不增加投资的前提下，按期保质保量完成建设任务，双方的对立性导致在对变更申请做出决定前，需要进行多回合讨论、现场勘察，甚至需要邀请专家进行评估，重大设计变更还须报原实施方案审批单位审批后，才可进行下一步工作。工程变更多，影响了进度和资金管理。
三、解决途径探讨
现代水利工程建设涉及利益方越来越多，体系化越来越明显。以洪道应急整治工程为例，参与方有项目批复单位、资金安排单位、各级地方政府、项目法人、项目监管单位、设计单位、施工单位、监理单位、检测单位、被征地对象等，他们的主要诉求统一于顺利完成工程建设任务，对立于各方利益需求，集中到洪道应急整治工程上，体现为支持与制约并存。因此工程建设工作中的问题没有统一适用的解决方法，但总体可以从获取政府支持、勘察设计、征地、招标、现场管理等方面着手，做好建设管理工作。
1.明确工程项目自身重要性，争取更多行政支持
此次洪道整治工程是在丹江口水库加高后，为达到在汉江大洪水年有效减轻仙桃以下河段防洪压力，杜家台分蓄洪区分流运用成为常态的背景下提出的，从宏观上得到省委省政府高度重视，立项初期就获得政策和资金支持,审批过程较一般项目快，资金到位较一般早，建设过程中受关注程度高。建设期间，各级政府部门多次出面协调解决影响工程建设的难点问题，确保了工程建设各项工作有序展开。
2.详细勘察地质结构，针对性提出设计方案
地质条件差作为客观存在，不能避开，因此勘察时应根据设计阶段不同以及前期勘察成果，调整勘察深度，对于地质结构突变处，加大勘察钻孔密度，准确确定地质分层结构临界点及土体力学性质，协助设计单位根据勘察成果调整设计思路，针对性提出有效成熟的设计方案，减少后期设计变更。仙桃新农垸部分堤段加高培厚后外堤脚有外挫迹象，经查：该处淤泥层厚约3m，处于两勘探钻孔中间，地质条件突变，两端地质结构不连续，按两端设计方案延伸施工不能满足堤身稳定要求，需经加密勘察后调整设计方案。
3.合理设计招标条件，预置造价控制措施
工程招标投标制度设立的出发点是以合理价格为建设单位优选承建单位，以适度公平保证优秀施工单位中标并获得利润。因此，在满足国家相关法律法规前提下，建设单位在设置招标条件时，可从相对公平性、约束力、可执行性及自身利益四个方面考虑，增加招标条件关联和制约性，减少不均衡报价机会，或者能够不均衡报价但受到制约而不偏离一定幅度。对于临时工程项目设置应格外仔细，一些招标文件发售时不能详细确定的内容，以达到主体工程施工需要为原则，明确临时工程费包干使用范围，强调施工单位为完成主体，工程所增加的一切临时工程费均不再支付，要求投标单位在投标时全面考虑综合报价。对可能存在争议的临时工程，宜根据工程的特性，从施工需要角度考虑，细化临时工程内容，在招标文件中提前列出，详加规定，明确包干使用，不给施工单位留下要求增加费用的机会。
4.增加建设管理经费，深度参与工程建设
现行建管体制中建设单位人员现场监管仍是必不可少的环节。建设单位宜安排专业人员参与设计工作，一是可以及时将建设方的工程需求传达给设计单位，减少设计方案尝试工作；二是可以动态把握设计工作进度及内容，实时反馈给决策层，确保建设意图落实到设计文件中；三是可以在参与过程中发现不必要错误，确保工程实施总价不突破设计概算，为以后通过稽查、审计做好准备。建设单位须安排足够的技术人员参与工程施工，一是作为工程产品使用者有必要全面了解工程；二是监督监理单位的监理行为；三是及时处理建设过程中出现的问题。建议在广大农村、偏远地区建设水利工程，各个设计阶段有必要调整建设管理费费率，提高建设管理经费，使建设单位能够按照工程需要配备足够的技术力量及交通设施，深度参与工程全过程，为充分发挥建设单位监管协调作用奠定基础，确保按期保质保量完成建设任务。
5.依靠政府、积极服务，化解征迁矛盾
做好征地拆迁工作是水利工程开工建设的必要条件，也是水利工程建设工作难点，当项目法人由非地方政府部门组建时，征地拆迁工作困难更多，因此在进行该项工作前，首先应取得工程所在地县（市、区）、乡镇、村等各级政府组织的支持，依靠政府公信力，先期做好宣传工作，明确工程建设对当地居民生产生活带来的益处，获得工程区居民的理解和支持。征地拆迁涉及土地所有者切身利益，除足额发放征地补偿费外，为其解决与征地相关的难题，做好服务，也是推动征地工作重要措施之一。如赵家垴工地范围内有当地农户苗圃，树苗成熟，经相关部门帮助顺利销售出去，既化解了征地矛盾又解决农户的困难。征地工作难度大，部分原因在于土地所有者诉求过高，按照标准给予补偿后，不回避矛盾，依靠政府、强制执行也是必不可少的措施之一。
四、结语
在农村基础设施建设中，受到各种因素的影响，导致农村基础设施建设中仍出现较多不足之处，具体如下。
(一)农村基础设施建设存在一定的滞后性，制约着农业经济增长
当前农村基础设施建设存在一定的滞后性，这种问题如若不引起注意，则将会在发展之中进一步的制约着农业经济增长。农村基础设施建设存在一定的滞后性，制约着农业经济增长的主要原因在于，基础设施建设无法达到合理化，有其在整体布局上，致使基础设施建设的计划难以与当地实际发展性相符合。例如河南省栾川县的“面子工程”，从此事件背后反映出的社会现实，即农村基础设施建设不但尚未农业经济发展起到任何促进作用，还铺浪费，花费了众多建设资金，这种资金的浪费，将会影响其他建设的发展，进而对农业经济起着制约作用。
(二)农村基础设施建设效率低，影响农业经济增长
在农村基础设施建设如火如荼开展进程中，出现众多农村基础设施建设效率低下的问题，就目前农村基础设施建设工程而言，其建设的特殊性导致了其在运营过程中的效率普遍不高。尤其体现在贫困地区，受到建设规划，以及农村当地发展的制约，导致农村基础设施建设难上加难，农村基础设施建设，一方面要做好先进科技与技术的引用，另外一方面还要做好相关的监督工作。在国家投资建设中，出现农村基础设施建设效率低下，从而导致农业招商引资的困难，使得农村第三产业发展不顺，影响农业发展整体形象，既浪费了国家经济资源，也影响了农业经济的有效增长。
(三)政府扶持力度不够，阻碍着农业经济增长
农村基础设施建设难以脱离政府扶持而独立进行，但在农村基础设施建设中部分地区存在政府扶持力度不够的问题，政府扶持力度不够将直接影响政策的实施，导致政策落实不到位，政策落实不到位将导致农村建设无法进行拓展，管理方法不到位，致使豆腐渣工程”屡见不鲜，从而影响了农村基础设施建设力度，造成农村基础建设无法发挥其原本功能，并桎梏了农业经济的发展与增长。
(四)机械化难以普及，基础设施建设破坏耕地
当前，农村基础设施建设由于各地区农村实际情况不同，因此其规划也存在较大的区别，在整体计划之中，可以看出国家大力发展机械化，以其为减轻农民负担，造福农民，但这种计划并没有根据各地区实际情况进行开展。有些山区地区农村积极响应国家号召进行机械化建设，当地政府投入众多，但这些机械化建设，在实际难以运行，至此造成经济运行缺失，基础设施资源浪费的现象。有些地区甚至在进行基础设施建设过程之中，大力开垦农地，致使周边地区耕地遭到严重的破坏，农村耕地遭到破坏直接影响农业收入，因此这种农村基础设施建设发展中的不足体现，制约的当地的农业经济发展，阻碍当地农业经济增长。
二、优化农业基础设施建设，促进农业经济增长
(一)加强技术引导，提升基础设施建设效率
农村基础设施建设的滞后性将会直接影响农业经济的发展。因此需统筹全局对农村基础设施建设进行规划，加强技术引导，大力扶持新型科技，在国家政策的扶持下，积极进行技术革新，合理应用网络化建设，充分发挥政府职能，为技术革新创作更多的沟通机遇与条件，不断的提升农村基础设施建设技术水平，从而提升基础设施建设效率。
(二)合理配置农村基础设施建设管理工作
随着新农村建设如火如荼的展开，各地区开展农村基础设施建设，在各地区积极开展建设中，既要考虑基础设施建设效率，还要做好其后期的管理工作，在农村农村基础设施建设管理中，本文认为，首先要保障按照指导原则规范管理工作，因地制宜的采取管理工作。其次，在管理中，可以按照当地的农业发展情况进行分类式合理规划，合理安排建设人员数量，将农村基础设施建设落实到每个政府人员身上，明确规定农村基础设施建设内容，并按照责任制度进行管理，一旦存在某一环节管理缺陷，可对管理人员进行查找，对管理人员作出处罚或严惩。最后坚持政府的引导，坚持保护农村环境原则，保障农村基础设施建设的正常开展，在农村基础设施建设过程之中，防止对耕地以及当地环境的污染和破坏，为缓解农村基础设施建设问题，而汇集多方位建设力量，共同保障农村建设的有效性。
(三)因地制宜，开展农村基础设施建设
加强农村基础设施建设，对于农业经济增长而言，有着至关重要的作用。结合当前农村基础设施建设中的不足，应切实结合当地发展情况，开展农村基础设施建设。从而使其可以推动我国农村建设的经济结构整体转型，确保农村经济发展稳步前进。此外应重视非建设工程基础设施对当地农业经济发展的影响力与生命力，并根据当地发展状况着重安排基础设施建设重点方向，如道贫困地区的路建设工程，饮水工程等，着重把握基础设施建设的重点，通过政府的积极引导，最终达到其与当地农业经济发展的共同促进的作用，保证当地农业各项活动稳定开展，从而调整其农业经济结构，通过农村基础设施建设，来进一步增加农业经济发展。
(四)加强质量监管，充分发挥政府职能
在农村基础设施建设中，质量监管工作至关重要，其要做好农村基础设施建设各环节的掌控，可利用电子计算机，定时进行监控与管理。此外这种质量监督不仅仅来自于建设工程的相关管理人员，也是农村广大人民群众的责任，基础设施建设的安全，广大人民群众最具发表权益。因此，各项基础设施建设的选址、动工、建设等各项目，要集合广大农村群众的力量，集思广益倾听群众意见，在政府干预下，大力扶助农村建设，并通过农村基础设施建设的开展，打破传统农村发展局限性，以其不断的提升农村农业经济的发展与增长。
三、结论
1研究目的地空间结构的意义
1.1国内外研究现状
我国在单个旅游目的地的空间结构研究方面已有较多成果，比如：陆林[2](1996)以安徽黄山、九华山和齐云山为例，阐述了山岳风景区旅游者的空间行为，并应用对比的方法，分析了中国黄山与美国黄石公园旅游者空间行为的共性和个性。而张捷、都金康、周寅康等[3](1999)以九寨沟及比较风景区为例，用游客距离衰减曲线和多种距离累计曲线揭示了观光旅游地客源市场空间结构整体特征和空间距离分异特征。另外的一些类似研究还包括潘勇[4](1998)对上海市区居民旅游强度、频度分析及旅游行为模式；朱同林[5](1998)对九华山旅游者的人口学特征；孙玉贞、马耀峰等[6](1998)对昆明市亚太地区主要旅游客源特征；邓明艳[7](2000)对成都旅游市场时空分布模式等。
在国外，也有一些关于旅游目的地客源市场的空间分析和测定文献，主要集中在三个领域：需求预测及其数学模型的构造；旅游者目的地选择模型；以及游客流空间结构的研究。在旅游空间模型方面，Wilson[8](1967)对游客空间分布模型的统计理论进行了研究。Miossec[9](1976)和Gormsen[10](1981)从空间结构和空间动力学角度观察了目的地旅游演变过程，并将旅游者的行为和类型同旅游者的地理分布模型结合起来考虑；Lundgren[11](1973)和Britton[12](1980)建立了关于游客空间分布和旅游业的核心—边缘理论模型(core-peripherymodel)，他们强调了边缘地区对核心地区的依赖。MitchellandLovingood[13](1976)从空间关系角度论述了城市公共游憩问题。
在前苏联，地理学家们建立了地域游憩系统的概念，来描述旅游空间结构模式（普列奥布拉曾斯基等[14]，1982）。日本学者对旅游空间结构亦曾加以注意，除野信道[15](1985)在其《观光社会经济学》一书中即曾专辟一章“观光之空间构造”讨论旅游空间结构，但其客源市场主要以国外游客作为样本群。
1.2研究意义
英国学者Mitchell.L.S[16](1985)在《旅游地理学：综述与展望》中，就已经预测了美国、加拿大两国旅游地理学研究今后的发展方向，其中一个重要的方向是空间关系的研究将会逐步代替描述性研究（转自李山，中国国家级风景名胜区空间结构研究，1999）。日本学者石井英也[17](1988)在《空间时代观光旅游地理学的课题》一文中也提到，日本传统观光旅游的一个重要研究课题是以城市为中心的旅游空间结构研究。因此，本文的研究具有两方面的意义：从实践意义上讲，研究4A级旅游区（点）的空间结构及其与城市之间的关系，本质上是在探索目的地与客源地的关系，其结果不仅可以为首批国家4A级旅游区（点）的客源市场预测以及定位提供依据，还可以为其他景区的“旅游标准化”建设、新景区开发的市场定位提供参考标准，为我国旅游业步入正轨化、规范化，为旅游区可持续发展提供了科学技术以及理论上的保障；从理论上讲，本文虽属应用研究，但通过一定标准的样本群，定量研究旅游目的地空间结构问题，可以弥补我国在此方面研究的不足，为以后的旅游地理学空间结构研究发展提供基础。
另外，本研究对国家旅游局制定的《旅游区（点）质量等级的划分与评定》，以及以后将要制定的关于旅游城市的评优标准、各种旅游示范区的评定标准，提供了由实践检验获得的论证和建议。
2中国国家4A级旅游区（点）的空间结构分析
2.1国家4A级旅游区（点）空间分布类型的测定
一般说来，我们可以从地图上直观的了解某个模型的分布状况，是聚集的，均匀的或随机的，但这几种情况常常会同时呈现出来。“一个能较为准确并客观地确定布点格局情况的方法就是最近邻分析法”[18]。
国家4A级旅游区（点）在宏观上呈点状分布，因此可以根据点状要素空间分布类型进行测定。最邻近距离是表示点状事物在地理空间中相互邻近程度的地理指标。测出每个点与其最邻近点之间的距离r，取这些距离的平均值r，即表示邻近程度的平均最邻近距离（简称最邻近距离）。当区域中的点状分布为随机型（Poisson分布型）时，其理论上的最邻近距离可用公式表示为：
r[,E]=1/2(n/A)[1/2]=1/2D[1/2](1)其中r[,E]为理论最邻近距离，A为区域面积，n为点数，D为点密度。在均匀分布、随机分布和凝聚分布三种点状分布类型中，均匀分布的最邻近距离最大，随机分布次之，凝聚分布最小。
最邻近点指数R定义为实际最邻近距离与理论最邻近距离之比：
R=r[,1]/r[,E]=2(D[,r1])[1/2](2)
当R为1时，说明点状分布为随机型；当R＞1时，点状要素趋于均匀分布；当R＜1时，点状要素趋于凝聚分布。
表14A级景区在分区中的集中分布与均匀分布对比表
Tab.1TheContrastofthecentralizationdistributionandequalitydistributionwith4Atourareasineightzones
附图
根据公式(1)，计算出国家4A级旅游区（点）理想随机分布的最邻近距离（中国领土面积按960万平方公里计）。
r[,E]=1/2(n/A)[1/2]=1/2(187/9,600,000)[1/2]≈113（公里）
根据计算机测量，得到各4A级旅游区（点）与其最邻近的4A级旅游区（点）之间的实际最邻近直线距离值(i=1-137)（位于同一个城市及城市郊区的4A级旅游区（点）归视为1，得到实际计算点数为137个），由公式(2)求取平均最邻近距离为74.29公里，小于113公里。
因此，国家4A级旅游区（点）的分布属于凝聚型。
2.2国家4A级旅游区（点）在区域空间分布类型的测定
基尼系数(Gini)可以用于刻划空间要素的分布，也可以对两个空间要素的分布进行对比，是地理学中用来描述离散区域空间分布的重要方法。理论上，基民系数介于0和1之间，越大表明集中程度越高。
现将4A级景区在全国八个地理分区分布的个数，进行基尼系数分析，从而判断其在全国大的地理分区中分布均匀情况。
八个地理分区分别是东北区（东北三省）、华北区（黄河中下游五省二市）、华中区（长江中下游六省一市）、华南区（南部沿海三省一区）、西南区（西南三省）、青藏区（青海、）、蒙甘宁区（北部内陆两区一省）、新疆区。
H=-∑P[,i]logP[,i]=1.7801
(P=0.0107,0.0428,…,0.2888)
H[,m]=logN=2.0794(N=8)
G[,ini]=H/H[,m]=0.8561
C=1-G[,ini]=0.1439
所以，基尼系数(G)是0.8561，分布均匀度(C)为0.1439。结果表明首批国家4A级旅游区（点）在地理分区中呈集中分布，且分布的均匀度很低。
3中国国家4A级旅游区（点）与客源市场的空间关系
3.1与客源市场的不均衡指数和地理联系率
用不均衡指数和地理联系率可以反映旅游区（点）分布（作为旅游目的地）与人口（作为客源市场）分布之间的均衡、配合程度。根据国家旅游局与国家统计局城市社会经济调查总队、国家统计局农村社会经济调查总队合作，在全国范围开展的国内旅游调查结果表明，2000年我国居民的国内旅游中，城镇居民出游人数为3.29亿人次，出游花费为678.56元／人次；农民国内旅游人次数为4.15亿人次，出游人均花费226.50元／人次。虽然从总值上看，农民旅游的人次多于城镇居民，但城镇居民出游人次率为104.37%，农民出游率为43.99%，我国的国内旅游仍然可以看作以城镇居民为主。因此，在本次研究中，仍把城镇作为主要的旅游客源市场。
现将《中国城市年鉴》[20](2000)中667个城市的分省统计非农业人口数，分别设为P[,1],P[,2],…,P[,31]，相对应各省中的4A级旅游区（点）的个数为N[,1]，N[,2],…,N[,31]，将分省人口数和旅游区（点）的个数换算成百分比，即：
P‘[,i]=P[,i]/∑P[,i]×100%(3)
N‘[,i]=N[,i]/∑N[,i]×100%(4)P‘[,i]为第i个省非农业人口占全国非农业人口的百分比，N‘[,i]为第i个省内国家4A级旅游区（点）数占187家旅游区（点）的百分比。根据不均衡指数定义：
I[,d]=1/100∑│N‘[,i]-P‘[,i]│(n=31)(5)
得到不均衡指数为0.4426。理论上，不均衡指数介于0到2之间，不均衡指数越大，表示旅游区（点）分布的不均衡性越大，与城市非农业人口在地域上分布的配合程度越低。
根据地理联系率定义：
G=100-1/2∑│N‘[,i]-P‘[,i]│(n=31)(6)
得到地理联系率为77.87。理论上地理联系率介于0-100之间，它与不均衡指数相反，越大则均衡度越高。
以上一组数据表明，国家4A级旅游区（点）与城市非农业人口在地域上的分布配合较高，反映了4A级旅游区（点）与客源市场（城市）之间的相距程度呈较高水平。
3.2国家4A级旅游区（点）与城市间的“廊道”分析
3.2.1分析方法
旅游者的出游或发生空间位移，是受多种因素影响和制约的。李山在国家级风景名胜区的空间结构的研究中指出，这种制约因素“…从力学的角度可简单表述为客源地‘推力’（旅游者的‘出游力’）、目的地的‘拉力’（目的地的‘吸引力’）和客源地与目的地间的‘阻力’（可达性）。
廊道(Corridor)是景观生态学中用来解释景观结构模式的基本要素之一（景观结构模式包括斑块Patch、廊道Corridor和基质Matrix），这种模式为比较、判别空间要素的结构和功能关系提供了“一种通俗、简明和可操作的语言”[19]。该语言对于城乡规划师在规划设计、空间结构以及模型分析方法中是可以共通使用的。本研究中，主要应用该原理定量的研究城市与旅游区（点）之间的数目、空间关系。城市作为旅游区（点）的主要客源地，是研究中的重要对象。在此，客源地(O=Origin)主要指城市，目的地(D=Destination)是国家4A级旅游区（点）。从宏观角度看，城市和各个旅游区（点）可以抽象为点状要素，而它们之间的交通要素可以抽角为线。城市作为对旅游活动的活化“激素”，可以视为“斑块”，国家4A级旅游区（点）作为城市旅游的活化对象，可视为“基质”，而城市与4A级旅游区（点）之间的交通就是“斑块”与“基质”之间的“廊道”。通过定量计算“廊道”的长度，可以从中发现首批国家4A级旅游区（点）与中等城市之间的距离关系，从而得到这些旅游区（点）在中等城市的地域空间上的分布规律。
“廊道”具有多种形式，如铁路、公路、航线、水路等。本研究中将城市与4A级旅游区（点）的交通距离，作为度量其空间结构的尺度，其中的交通方式主要以铁路、公路为主，有个别旅游区（点）使用水路（如重庆奉节、丰都、巫山小三峡等），计算时由海里折合为公里数。计算方法如图1所示。
附图
图1国家4A级旅游区（点）与城市之间的距离计算方法示意图
Fig.1Thesketchmapofthedistancecalculationbetweennational4Atourareasandthecitiesover200thousandspopulation
国家4A级旅游区（点）A和距其最邻近的各种规模的非农业人口20万以上的城市C之间的距离为S[,1]+S[,2]。
我国的城市划分标准是人口在20万以下的城市为“小城市”，20-50万是“中等城市”，50-200万的为“大城市”，200万以上为“特大城市”。该标准中的城市人口是指行政区范围的人口，包括了城市中、从事农业活动的人口和非农人口。本研究中，针对国内主要出游客源为非农业人口，以及为了问题的简化，选择了302个非农人口在20万以上的城市，作为研究对象。根据《中国城市年鉴》(2000)统计，1999年我国非农业人口在200万人口以上的城市有北京、天津、沈阳、大连、长春、哈尔滨、南京、上海、武汉、广州、重庆、成都、西安共13个。100万人口以上的城市共24个，50万人口以上的有49个，20万人口以上的有216个。
3.2.2分析结果
在187家国家4A级旅游区（点）中，本身位于20万以上非农业人口城市的4A级旅游区（点）共有83个。具体分布如表2。
表2位于不同等级城市中的4A级旅游区（点）的个数
Tab.2Thenumbersofthenational4Atourareaslocatedindifferentcitygrades
城市规模（非农
业人口：万人）20-5050-100100-200200以上
4A级旅游区
（点）的个数16161536
根据吴必虎、唐俊雅、黄安民等(1997)对中国城市居民的出游空间进行的研究表明，“中国城市居民旅游和休闲出游市场随距离增加而衰减，其中80%的出游市场集中在距城市500公里以内的范围内”[21]。因此可以认为，国家4A级旅游区（点）的客源市场约80%集中在距景点500公里以内的地区范围内。在首批国家4A级旅游区（点）中，有9家（云南的丽江玉龙雪山旅游度假区、中科院林双版纳热带植物园，博物馆、布达拉宫、大昭寺、罗布林卡、林芝巴松措旅游区、甘肃的嘉峪关文物景区，青海的格尔木昆仑旅游区）在500公里范围内没有非农业人口在20万以上的城市。因此，在本次统计中没有将其计算在内。
表3131个旅游区（点）与其周边最近邻非农业人口20万以上城市之间的平均交通距离
Tab.3Thecomparisonofaveragetrafficdistancebetween131tourareasanddifferentsizeofcitiesover200thousandspopulation
城市规模（非农业
人口：万人）20-5050-100100-200200以上
平均交通距离
（公里）115.95350.73389.92447.89
4结论
从国家旅游局颁布的“中华人民共和国国家标准——旅游区（点）质量等级的划分与评定”[22]可以看到，由于本次评级制定标准的目的是促进全国各旅游区（点）的质量、管理水平，评价标准相应的就多为旅游区（点）建设的“硬件”条件评比，比如，旅游区（点）质量等级划分的依据有：“服务质量与环境质量评价体系”、“景观质量评价体系”，并要求参考“游客意见评价体系”。“服务质量与环境质量评价体系”包括旅游交通、游览、旅游安全、卫生、通讯、旅游购物、综合管理、旅游资源与环境保护等、八个评价项目。“景观质量评价体系”包括资源要素价值与景观市场价值两大评价项目。因此，一些名不见经传的旅游区（点）由于依附于城市或位于城市周边，“硬件”条件较好，而获得了4A称号。一些国家级风景名胜区，由于位置偏远、交通不够便捷、基础设施建设不够完善，在此次评价中落选。对此，从以上的各项定量分析中，我们可以得到很好的应证：
首先，通过空间分布类型和均衡度分析，国家4A级旅游区（点）在全国范围、全国地理分区范围两种尺度的分布测量中都呈不均匀分布（凝聚分布）；和全国667个城市的非农业人口分布配合度很好，表明国家4A级旅游区（点）与城市之间在地域上的分布关系联系紧密；
其次，在分析各旅游区（点）与最邻近的不同规模的城市之间的距离过程中发现，距离国家4A级旅游区（点）最近的城市规模有大有小（见表3），虽然总的趋势是规模越大的城市与旅游区（点）之间的平均距离越大，但规模在50-100万人口的城市与规模在100-200万人口的城市与旅游区（点）之间的平均距离有相似性，与200万人口以上的特大城市之间的距离差距也不大。与20-50万的城市距离明显低于50万以上的，因此，从另一方面说，由于20-50万非农人口的城市数量多，分布密集，它们与各旅游区（点）之间的平均距离得到了大大的缩短；
另外，根据各个旅游区（点）在全国的分布状况看，每个省的首批4A级旅游区（点）或者以该省的主要交通（铁路交通或公路交通）干道为轴线呈线状分布（如江苏、陕西、贵州等），或者以省会城市为中心成组团形分布（如浙江、四川、广东、、新疆等）。这也说明城市会对旅游区（点）的基础设施、管理水平的高低造成影响；各个旅游区（点）的交通便捷程度是该次评价的重要标准。从总体上讲，在187家首批国家4A级旅游区（点）中，就有83家位于中等以上的城市中（见表2），比例占到了44.38%，已经说明了这次的质量评定标准的参考指数有一定的特殊规律性。可以推断，依赖或靠近于城市的旅游区（点），由于在交通、卫生、管理等方面具有强大的“先天”优势，其服务、环境质量以及管理水平更易达标。因此，在本次评价结果中，有很多都是现代的城市人文景观旅游区（点）。也不难推断，很多没有入选的著名景区比如自然资源更为丰富、国内外比较著名的风景旅游区，在基础设施、旅游服务等“硬件”标准上尚有较大欠缺，国家4A级旅游区（点）的评价对这些旅游区（点）的“硬件”建设起了很大的推动作用。
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[3]张捷，都金康，周寅康，等.自然观光旅游地客源市场的空间结构研究：以九寨沟及比较景区为例[J].地理学报，1999,54(4):357-364.
[4]潘勇.上海市区居民旅游强度、频度分析及旅游行为模式研究[D].华东师范大学旅游系硕士论文，1998.
关键词：建筑给排水；设计；常见问题
前言：
随着人们生活环境质量的不断提高，人们对居住环境及条件的要求也越来越高。这就要求建筑给排水专业人员依据现行各类规范、法规的要求，了解目前行业新技术、新设备的应用情况，合理设计。本文结合笔者多年在建筑给排水设计及施工中的体会,对住宅建筑给水排水设计中的问题及处理方法进行探讨。
1 给水部分
1.1 室外阀门的安装型式
室外安装的阀门大部分都是口径为 Dg75 以上的闸阀或蝶阀,一般均是法兰连接,按国家标准图集施工。需要注意的一个问题是,这些装于地下的阀门一旦损坏该如何更换，埋于地下的管道没有多少伸缩的余地,更换阀门时很难塞进法兰垫片,常常需要挖地坑和割管子，既费时费力,又造成停水时间过长。而施工图设计时，若在每一个法兰连接阀处设一个伸缩器则可以很好地解决这一问题。这一点规范上虽没作规定,却十分实用,且投资不多。
1.2 室内控制阀门设置
一般设计只是在水表井里装设分户阀门，虽然施工容易、节省造价，但是因为物业管理问题，这些地方平时是上锁的，还有的地区总控阀门井是设于地下的，用户真正使用起来很不方便。为了用户在使用过程中出现漏水、跑水现象时可以及时维修，建议在进户厨房和卫生间的给水管上适当增设控制阀门，对于毛坯房式住宅的设计，建议在入户管始端增设控制阀门，这样一旦用户发生漏水和维修时，可以及时关闭户内用水设施，保证在使用过程中的安全有效。
1.3 增设自动排气阀
设有延时自闭阀的蹲式大便器的楼房给水系统, 如学校、旅馆、办公楼等,最好在给水管系的最高点增设自动排气装置。
因为给水用的延时自闭阀能很好地控制水流,但却不能控制气流。当系统停水时,给水管内常积存有大量的空气。系统恢复供水后,管系内空气常会被水流压缩至管系顶部而形成一个压缩空气区。此时有人再按下延时自闭阀的按扭时,则压缩的空气会伴随着水流喷薄而出,常会将便器内的污物吹到地面以上,甚至溅到入厕者的衣物上。在管系的最高点设一个自动排气阀则可有效地解决这一问题。
1.4 燃气热水器的进出水配管
有很多人家里都遇到过这样的问题，家里的自来水龙头水很大，出流水压也高，但是从热水器出来的水却很小，甚至连火也打不着。实际上这是由于燃气热水器进出水的配管不合理造成的。燃气热水器内的加热盘管阻力系数数值一定，如果配管过长，管径过小，水头损失会成倍地增加，出流水头将无法满足要求，流量也就变得很小。而燃气热水器的设计又必须符合国家强制执行的安全规范，其中一条就是在流量不足的情况下，热水器不能启动。这就造成了热水器打不着火的现象。因此，在设计中必须重视这一点，使用热水的卫生器具出水点应该尽可能地靠近燃气热水器的预留燃气接头。按照使用热水的情况优先考虑的顺序应该是浴缸、淋浴器、洗脸盆、洗衣机用水点。此外，还可以考虑适当增大燃气热水器配管的管径，从原 De20 增大到 De25，这样可以很好地解决这一问题。
1.5 封闭式管道井存在的一些问题
目前，住宅小区的给水及热水管等普遍采用了暗敷的方式，而主干管都安装在特殊的封闭的管道井中。这样的优点在于立管集中而且不会露出墙外。但是某住宅小区发生的一起事故使我们必须重新考虑这一问题，由于某户给水立管接口处理不好，立管爆裂发生漏水，而管道井是完全封闭，水很快积满了整个管井。该单元的的厨房、卫生间、甚至客厅的墙壁发生大面积的渗水，给用户造成了很大的损失。从这一事故我们必须对管道井的设计进行改善。解决的方法是在管道井的底部开一个φ100 的孔，以便及时将水排出，为了防止老鼠进入，同时安装一个钢丝网，为避免因管道泄漏而造成大面积的渗水，建议管道井内壁做防水层处理。
2 排水部分
2.1 通气管的设置
SARS 病毒的出现，使普通民众都意识到空气被污染的严重性，在裙房屋面、跃层住宅设计时，排水通气管管口周围 4m以内有门窗，一般都未进行处理，当审图人员要求采取处理措施时，修改通知照套规范一句话“将通气管高出窗顶 0.6m”，并未考虑到裙房通气管高出本层窗顶 0.6m 后，其对上层主楼窗口又在 4m 范围以内，还是不符合《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）中第 4.6.10 条的规定。此类错误经常出现，在已建工程中，也有一些甲方反映室内空气污染严重，经实地检查后，就是这类问题，所以排水通气管应尽量伸向高空排放。
2.2PVC-U 螺旋消音管设专用通气立管问题
PVC-U 螺旋消音管内部的螺旋筋结构迫使水流沿管材内壁旋转流下,减少水流与空气的碰撞,控制流体流动的方向,将排水旋转形成最佳排水条件。同时《建筑排水用硬聚氯乙烯内螺旋管管道工程技术规程》（CECS 94：2002） 第 5.0.7 条要求:“横管接入立管的三通和四通管件，必须采用具有螺母挤压密封圈接头的旋转进水型管件”。第 4.0.1 条条文说明规定“:为了保证螺旋管水流螺旋状下落,立管不能与其它立管连通,必须采用独立的单立管排水系统。”第 5.0.3 条又规定“:排出管以上立管不得设置转弯管段”。鉴于以上条文, PVC-U 螺旋消音管设专用通气立管或设消能装置都是错误的做法，都破坏了螺旋管水流正常螺旋状下落。
2.3 建筑外立面雨水管隐蔽问题
现在甲方对小区建筑外立面的要求越来越高，有的甲方甚至要求整个小区的建筑外立面不允许有一根雨水管外露。这就要求给排水专业在外立面的柱子内部敷设管道给予解决。为了尽量避免这种要求，首先要和甲方协商，因为外立面的雨水管可以通过尽量做在建筑的阴角处，用涂料刷成与外立面同样的颜色等措施，把对外立面的影响减少到最小。而把雨水管隐蔽在柱子中的弊端是显而易见的，一是造成施工难度成倍增加，有的柱子内因要同时兼顾屋面雨水和阳台排水，可能同时会有两到三根管子，这也造成了后期维修异常困难。
1竞赛式机试应用软件发展现状
随着现代科技的迅速发展，无线化办公方式已经逐渐融入日常工作，大量的纸质试卷也将逐步被机试应用软件所替代。机试考核方式可以随机组卷，提交解答后，立刻由计算机自动评出成绩，从一定程度上避免了人为因素的干扰。目前我校一些本科基础课程考核均通过机试系统完成考试，不再采用人工方式评阅试卷。教师在考试前设定好需要考核的知识点，系统会自动从题库中抽选出适当的考题进行随机组卷。这种考试方式，在避免人为因素干扰的同时，也大大减少了教师出卷和评阅的工作量。
2数字图像处理课程特点
数字图像处理(DigitalImageProcessing)是通过使用计算机等专业设备，应用各类技术软件，对图像进行去噪、锐化等预处理后，再进行图像增强、图像复原、图像编码压缩、图像分类、图像分割、提取特征值等处理的技术［3］。自第三代数字计算机问世以来，数字图像处理技术迎来了空前的发展，在进一步提高识别精度的同时，更着重于解决处理速度的问题［4］。数字图像处理技术应用广泛，一直是研究的新热点。
3基于图像处理的竞赛式机试软件设计功能
(1)计算算法时间复杂度。为得到最佳图像处理结果，考生在实践中可以选择任何基本算法，也可以选择对某些算法进行改进。无论选用何种方式，算法的时间复杂度都是一个必不可少的衡量标准。同时，也可以用算法时间复杂度的数量级来评价一个算法的时间性能。(2)衡量算法空间复杂度。算法的空间复杂度由存储算法本身所需的存储空间、算法的输入输出数据所需的存储空间以及算法在运行过程中临时占用的存储空间等组成。算法空间复杂度是衡量算法除正常所需内存空间以外所占用的辅助存储单元规模的量度。(3)评价识别或鉴别图像的准确性。考生完成题目的成绩，除了要根据所用算法来评价以外，最终要看应用这些算法是否能够准确识别出图像，或者鉴别出所需的图像信息。
4机试软件设计
4.1数据库设计
结合研究生《数字图像处理》课程的特点，除了基本的学生成绩信息表(表1)以外，设计中的每一种图像类别应包含大量图像数据。以指纹识别为例，应录入研究生班级所有学生的指纹信息，形成基本指纹表，作为图像鉴别的标准数据源(表2)。然后录入所有学生的缺陷指纹信息，例如含有一定噪声的指纹、歪斜的指纹图像、带有一定缺陷的指纹图像形成实验指纹表，作为图像鉴别实践的对比数据源(表3)。为了记录实验指纹与基本指纹的匹配关系，用表3中的bh1字段记录每个实验指纹与表2中bh1字段记录的哪个基本指纹是匹配的，以此确定识别指纹的准确与否。对于考生所用算法及各算法对某一指纹图像的时间复杂度、空间复杂度、准确性也应一一记录(表4)。
4.2机试软件使用流程设计
首先，由教师从实验指纹表中选取某一类别的指纹图片设定为机试图片源，比如当考核图像复原时，选取一定量的倾斜图片。每个考生需应用所选算法根据实际情况进行相应改进，并将其应用于5个倾斜图片上，具体操作流程如图1所示。学生考核完毕后，可以查看其他同学所选用的算法名称、时间复杂度、空间复杂度、以及识别准确与否的信息，如果对自己完成的内容不满意，可以重新再次进行考核。教师可根据学生完成的情况，查看表4中相应数据内容的评定成绩。
5结语
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