地面结构设计 篇1
作为校园景观的一个组成部分, 地面设计主要通过对校园道路、校园空地、校园广场, 餐厅, 宿舍等行不同形式的印象组合, 贯穿学生游览全园过程的始终, 在营造空间的整体形象上具有极为重要的影响。良好的地面道路, 在环境中可以割空间, 也可以组织路线, 为学生提供了安静的学习环境, 良好的休息活动空间, 还直接创造出了优美的地面景观, 给人以美的享受, 增强了校园艺术的效果。
一、地面的线形设计和布局
1、线型设计的重要作用, 校园的线形设计与校园的地形、
植物、建筑物、地面铺装场地及其他设施结合, 形成完整的校园风景构图, 形成能管贯穿展示校园景观的空间及欣赏校园景物的透视线。校园的线形设计要本着主次分明、组织交通和游览、疏密有致的原则。把路重点作为景的一部分来创造。校区教学楼前的布置应根据需要有疏有密并切忌互相平等, 曲线和直线相结合。适当的曲线能使同学们在上课或是下课的途中从紧张的气氛中解放出来, 从而在路中获得安适的美感。主干道运用直线快速集散人群。
2、地面布局在校园中的应用, 学校道路的布局要根据校园绿地内容和学生的人流量大小来决定。
布局时要分清主次, 疏密适当。主干道通往主要建筑设施、方便学生集散。如通向教学楼的路是通往学校大门, 以及通往学生生活区的路为学校人流量大的地方。次干道是校园内的主道, 引导学生到各处学习, 栖息。
二、地面设计中的功能
功能性是进行景观设计重要的因素, 尤其是在公共场所更要注重人的存在, 做到时时处处以人为本。一个成功的校园设计是以满足学生功能性为主导, 做到了功能性与艺术性的统一。校园铺装通过材料或纹理的变化体现空间分割, 在人的心理上产生不同暗示作用, 达到空间分隔及功能变化。两个不同功能的活动空间往往采用不同的铺装材料。这种例子在校园规划中随处可见。
地面铺装利用视觉效果, 引导学生的游园视线。地面设计中, 经常采用直线形的线条铺装引导人们前进;在需要人们驻足停留的场所, 则采用无方向性或稳定性的铺装;当需要人们关注某一重要的景点之时, 则采用聚向景点方向的走向的铺装。当人通过铺装线条的变化, 也可以强化空间感, 如用平行于视平线的线条强调铺装面的深度, 用垂直于视平线的铺装线条强调宽度, 合理利用这一功能可以在视觉上调整空间大小, 起到使小空间变大, 窄路变宽等效果。良好的地面铺装对空间往往能起到烘托、补充或诠释建筑主题的增强作用, 地面铺装图案强化意境, 这也是中国园林艺术的手法之一。这类地面铺装使用文字、图形、特殊符号等来传达空间主题, 加深意境, 如教学楼前的广场就使用地面铺装来增强其主题。
三、地面设计的表现要素
1、质感。
质感本身的表现, 表现材质所固有的特质, 如花岗石的粗犷、鹅卵石的圆润等表现出的不同美感;质感与环境息息相关, 材质的选材要与环境相协调;质感要统一调和、相似调和及对比调和, 这样才会协调与之周围的环境;质感变化要与色彩变化相互协调, 如色彩变化较多, 质感变化就要少一些。
2、色彩。
色彩表现给人的情感, 色彩是环境主要的重要元素, 它能把景观表现于情感, 从而作用于人的心理。因此在校园景观中, 对色彩的运用越来越受到重视。地面铺装的色彩应与植物、山水、建筑等统一起来, 进行综合设计。地面铺装的色彩则是衬托风景的重要背景, 也可说是底色, 人和风景是主体。不同的色彩给人以不同的感受, 如暖色调表现热烈、高兴;冷色调表现宁静、明快;灰暗色调表现忧郁、沉闷。这就在铺地设计中, 根据环境需要有意识地利用色彩的变化, 烘托环境氛围。为了色彩和谐的整体而进行调整、搭配和组合的过程;呈现的和一、和谐、有秩序的色彩的调和。同一色调、近似色调和对比色调的配色、配合。比如, 校园的铺装, 有混凝土铺装, 地板砖铺装, 卵石铺装等, 当各式各样的材质同时存在, 如忽视色调的调和, 将会大大破坏校园的统一感。校园能够提供最理想的开放和半开放空间, 如加以色彩调和则更能使之相辅相成。
3、纹理。
在景观设计中, 铺装的地面图案以它多种多样的形态、纹样来加以衬托环境, 丰富校园的景观。纹样起着装饰路面的作用, 而铺地纹样因场所的不同又各有变化。如与视线相垂直的直线可以增强空间的方向感, 而那些横向通过视线的直线则会增强空间的开阔感。纹样很多有正方形、圆形和六边形等规则、对称的形状都不会引起运动感, 而会形成宁静的氛围, 适合铺装些校园安静区域。也要注意铺地对空间效果的影响。地砖在庭园中横向交错铺装将使校园园显得宽敞, 增加空间感。无论使用什么材料, 都会有各自的特点, 所以要根据实际情况而定。
四、地面设计与其他因素
地面铺装是园林景观营建的一部分, 其色彩造型纹样等因素要与其周围环境相协调, 达到校园环境设计的统一。
校园绿化也是校园地面设计重要方面。通过校园道路、建筑物、植物的合理规划布局, 营造出生态环境优越的绿色体系, 更适合师生的工作与学习。绿化植物种类丰富, 力求做到四季有花, 四季常青, 达到以点带面的绿化效果。同时多采用对人体有益的植物, 创造一个良好的校园环境。
文化, 大而言之是泛指人类创造的一切事物。校园文化有校园景观和学生生活区域规划。而地面铺装设计也应是校园文化的重要体现, 因此地面铺装就其选材、图案、质感等要素, 都要考虑到与校园整体文化主题相呼应, 使之统一、完美、和谐。如校园教学区域与生活区域的规划, 他们在质感, 色彩上有着明显不同, 教学楼肃穆安静适宜学习, 生活区则大胆明快令人放松。
参考文献
[1]宋泽方、周逸湖主编, 大学校园规划与建筑设计, 中国建筑工业出版社。
[2]登琨艳主编, 空间的革命, 大雅文化策划制作。
地面结构设计 篇2
1.1 地面管制游戏设计目的
地面管制游戏是在ANYLOGIC6环境下建立的模拟演示仿真游戏。该游戏采用模拟演示的方式, 基于一些空管知识, 在游戏实现中有相应的替换, 通过简易的运行模型针对空管大学生了解并直观感受相应的管制方面的知识, 从模型的角度认知地面运行管制的过程而设计的。其中包括对飞机、滑行道跑道、停机坪的编写。飞机可以模拟在跑道和滑行道上移动, 让用户了解地面飞机运行的基本情况, 飞机是如何的进场离场。通过仿真评估演示的方式使学生了解相应的地面管制知识, 并在模拟游戏演示中获得相关的专业知识扩展。
1.2 用户对象
地面管制游戏是基于空管知识的简易运行模型针对于空管大学生了解并学习相应的管制程序规则的知识, 从模型的角度认知地面管制游戏的过程而设计的一款简易的地面管制模型游戏。
1.3 需求分析
设计一个图形用户界面, 将所有游戏的元素都能在此用于界面上表现出来, 界面能够接受用户的操作, 具有人机交互功能。用户可以选择重新开始游戏, 退出游戏, 暂停游戏和滑行暂停和重开等。
界面中包含航空器, 跑道, 滑行道, 停机位候机楼。
航空器:离场航空器到达起飞末端即完成, 显示为消失。进场航空器滑行指定到停机位即可, 已有飞机的机位不能再进入飞机。
跑道:界面要包括跑道, 供航空器的起飞降落使用。
滑行道:界面要包括滑行道, 快速脱离道, 供航空器的滑行使用。
停机位:供航空器使用, 进场航空器可以停止在机位上。
候机楼:只是为了界面逼真而设计, 在游戏中没有实质性的用途。
2 ANYLOGIC6简介
Any Logic6是一个专业虚拟原型环境, 用于设计包括离散, 连续和混合行为的复杂系统。Any Logic6帮助快速地构建被设计系统的仿真模型 (虚拟原型) 和系统的外围环境, 包括物理设备和操作人员。Any Logic6的动态仿真具有独创的结构, 用户可以通过模型的层次结构, 以模块化的方式快速地构建复杂交互式动态仿真。
3 地面管制游戏设计
3.1 游戏设计的意义
此游戏针对于空管大学生及对空管知识有兴趣的参与者, 能够通过简单的冲突提示以及冲突调配了解地面飞机运行的管制间隔要求, 通过游戏的方式表达相应的管制知识, 通过玩家的参与锻炼自己的管制意识, 对屏幕的情景意识以及解决飞机冲突的能力, 使得枯燥的管制更加有意义。
3.2 游戏设计思路
以机场管制作为参考模型, 将机场地面主要元素体现在游戏中。在ANYLOGIC6中游戏设计的结构图如图1所示。
结构描述:飞机一开始处于初始状态state2, 即进场之前。飞机用灰色圆形代替, 在跑道上记为stat On Runway1, 然后对飞机进行一个判断, 如果在跑道上不对飞机作出相应的指派指令, 则显示飞机状态为stat Failed, 游戏失败;在跑道上对飞机给予进场路线和机位指令, 则进入下一步state1.飞机进入滑行状态后, 分别有滑行暂停和滑行重开的指令判断。计入机位也会有相应的判断等。
飞机有了各种状态后, 通过link连接线将状态连接起来, 然后, 加之路径的方向描述, 然后飞机就能在相应的跑道, 滑行道, 机位上运行。
飞机在滑行道上的冲突判断通过飞机周围设置一个距离环, 当两个距离环出现重叠时, 则对参与者进行冲突提示。
3.3 游戏难度划分
游戏运行为一个整体的状态, 参与者可根据自己参与的情况, 从以下分类级别判断自己的难易程度。简单的把该游戏运行分为以下四个级别:
一级:完成指派一架进场飞机滑入机位, 目的是为了让参与者熟悉游戏界面及相应路径的连接情况, 快速融入到游戏中。
二级:进场飞机滑入机位后, 完成指派下一架飞机进入机位, 并且完成另一架飞机离场滑行。
三级:完成多架进离场飞机的混合机位指派和离场滑行, 并且能够处理滑行道上飞机的冲突情况, 提前做出预判, 对于冲突提示及时暂停滑行飞机, 解脱冲突后, 继续滑行飞机。
四级:调节INTERVAL控制条为小时间间隔, 完成多架进离场飞机的混合机位指派和离场滑行。并且注意运行中飞机的冲突。
4 结束语
此游戏只是一个引子, 后续的编排还能够由很大的空间, 随着民航的发展, 模拟评估软件的利用, 提前仿真空管, 飞行运行问题, 通过软件的形式将会更好的利用于民航, 而ANYLOGIC6在国外应用比较广泛, 在国内, 道路交通利用相对较多一点, 在民航领域还将有更广阔的应用前景。
摘要：地面管制游戏是在ANYLOGIC6环境下建立的模拟演示仿真游戏。该游戏采用模拟演示的方式, 基于一些空管知识, 在游戏实现中有相应的替换, 通过简易的运行模型针对于空管大学生了解并直观感受相应的管制方面的知识, 从模型的角度认知地面运行管制的过程而设计的。通过仿真评估演示的方式使学生了解相应的地面管制知识, 并在模拟游戏演示中获得相关的专业知识扩展。
关键词：地面管制,ANYLOGIC6,游戏
参考文献
[1]中国民用航空局.民用航空空中交通管理规则[S].2007, 11.
[2]中国民用航空局.冲突提示与警告系统[Z].2011, 9.
[3]许婷.城市轨道交通枢纽行人微观行为机理及组织方案研究[D].北京:北京交通大学, 2007.
湖东大堤地面观测站设计 篇3
关键词：湖东大堤 地面观测站 布置
1 观测方案
本次地表移动观测设立于湖东大堤，下方为21226及21228工作面。
工作点的外端至控制点的距离100m，并且保证控制点位于开采范围之外。
由于湖东大堤与下方埋藏煤层走向不一致，倾向方向上为积水区，不能埋点，因此，在提供走向移动角会有一定偏差，倾向移动角无法获得，但可为大堤各观测期内的下沉情况及损毁程度提供可靠资料。
2 观测水站布设情况简介
①设计西风井路上布设控制点4个，在湖东大堤南端布置2个控制点，控制点应由采空区向外200m。②控制点间的距离确定为50m以上，采动盆地边界处工作测点间距离布置为20m，其他工作测点间距离布置为40m。③工作测点的编号，排灌站南大堤，由北向南顺序编号，共28个测点；排灌站北大堤，由南向北顺序编号，共6个测点。
3 测点结构与埋设
埋设时所有测点埋深50cm，桩面在地面下10cm，埋设时夯实基础，测点周围随填土分层夯实。
4 地表移动观测站的观测工作
4.1 地表移动观测
地表移动观测主要是在采动阶段，对不同时期各测点的空间位置变化进行反复的测定。单独的水准测量、观测站的连接测量、全面测量、地表破坏的测定及编录等均为地表移动观测的工作内容。
4.2 首级控制测设情况总结
结合煤矿实际情况，采用西风井办公楼上办公楼西及办公楼西南两个控制点。
水准测量采用三角高程测量。
4.3 连接测量
未采动以及各测点未受采动影响之前，先熟悉各测点的坐标，以便掌握作业面与观测站之间的位置关系。本次连接测量，分别在初期、中期和末期进行导线联测。实测时采用宾得R-322N全站仪。
高程连接测量，分别在初期、中期、末期进行观测。
4.4 全面观测
为获知在地表移动开始之前、移动后和移动稳定后各测点的空间位置变化，须在连续施测后再进行全面观测。顾名思义，全面观测除了要对测点的高程、平面位置进行观测以外，还需要观测测点与测点的间距以及测点偏离观测线方向的距离，并通过素描完整记录地表原有的破坏情况。
高程测量：确认观测站控制点无碰动、高程值无变化，以观测站为基准全面施测。
平面位置的测量：水平角观测及距离测量采用宾得R-322N观测一个测回。
4.5 日常观测工作
日常观测所涉及的内容比较繁琐，需要在第一次与最后一次全面观测之间，参考地表下沉量、下沉速度增加水准观测的频次。一是可对地表的移动情况有一个客观的认知。当回采作业向前推进一定距离后，将测点布设于可能最早出现移动的区域，并在一定时限内两次施测，目的是掌握测点沉降情况，由此确定地表开始移动的时间。作业面回采过程中多次开展了水准观测工作，根据地表下沉速度设定的时间间隔，每隔0.5-3个月观测一次。
4.6 进度安排
地面设施的监测和地表移动变形的观测主要是在采动阶段，对不同时期内各测点空间位置进行反复测定，观测内容除了涉及单独的水准测量和观测站的连接测量以外，还进行了全面观测、地表破坏的测定及编录等工作。
为了确定观测站与开采工作面之间的相互位置关系，在观测点埋好10-15天，点位固定之后，观测区域地面受采动影响之前，测定观测站的控制点在矿区控制网中的平面位置和高程，即进行连接测量。联测独立进行两次。
为了准确地确定工作测点和监测点在地表移动稳定后（连续6个月观测地表各点的累计下沉值均小于30mm）地表各点的空间位置，在地表移动活跃期和地表移动稳定后进行全面测量。测量要求和方法与上述相同。
在采运过程中，即采前和采后全面观测之间，适当加密水准测量工作。其中，加密水准测量，在地表移动初始期和衰退期，每个月观测一次，在活跃期每月观测二次，采用水准支线测量。
参考文献：
[1]马亚斌，浩毕斯哈拉图，刘芳.台站地面观测工作常见问题处理方法[J].内蒙古气象，2011（05）.
[2]李爱华.日常地面观测应注意的问题[J].陕西气象，2011（04）.
煤矿地面建筑物结构设计探讨论文 篇4
1煤矿地面建筑概述
煤矿地面建筑含生活建筑和工业建筑两种形式，其中工业建筑多为单层或两层的较低建筑，地板和地板负荷较小，一般采用框架结构设计、钢筋混凝土框架结构设计、框排架结构设计等。由于资源消耗大、环境污染严重、工期长、见效慢，这些结构设计模式已不适应现代煤矿建设的发展。
2轻钢结构在煤矿地面建筑中的应用
轻钢结构非常适合煤矿地面施工的需要，如井口房、驾驶室等建筑。因为煤矿建设的特殊性，如:井筒施工会对周围地面造成冲击，使井筒周围的土地松动，使用传统的钢筋混凝土框架或排架结构，易使建筑物沉降、结构变形。轻钢结构重量轻、变形协调能力强，只需针对基础进行简单的处理，就可以使工业建筑安全使用，不仅可以保证煤矿的正常工作，而且还可以降低工程造价，克服传统结构形式的缺点。
2.1所用建筑材料混凝土和钢材的型号标准
建筑材料的选择是煤矿矿井建筑结构设计中关键的问题，选取建筑结构材料的原则是适合本矿井特点、有可靠保证的、经实践验证的新型建筑材料。混凝土的选用标准:煤矿矿井建筑基础垫层多采用混凝土等级小于等于C15的素混凝土。钢筋强度等级超过400MPa时，混凝土强度要保持在C25以上，选用C30混凝土更适合。煤矿矿井储煤仓多采用混凝土等级C30～C40之间的预应力收稿日期:-03-27作者简介:齐亚楠(1986-)，女，本科学历，工程师，现在中煤西安设计工程有限责任公司从事结构设计工作。混凝土结构。煤矿矿井筛分车间由于受到重复荷载的钢筋混凝土构件的重力，所选混凝土强度等级要在C30以上。钢材的选用标准:梁和柱等纵向受力的普通钢筋一般采用HRB400级、HRB500级、HRBF500级。在实际施工中大多采用HRB400级的钢筋，相应的混凝土一般采用C30。承重钢结构材料采用Q345钢、Q390钢和Q420钢比较适宜。按强度控制结构构件的截面时，由于Q345钢的屈服强度比较高，比Q235钢的屈服强度提高了约45%，所以采用Q345钢比Q235钢能够节约30%左右。在煤矿矿井建筑结构中常用的吊车梁，多数都是轻(A1～A3)级或中级(A4、A5)，通常情况下设计为铰接。多采用型钢作为吊车梁的基础材料，采用钢板进行焊接制作时，一般选用Q345-C型钢板来保证它的`冲击韧性。钢结构的焊接材料要与连接件材料相适应，如果不同强度的钢材进行连接，一般情况下使用强度低的钢材比较适应。进行手工焊接的时候，Q235钢材通常用E43型焊条;Q345通常采用E50型焊条。
2.2一般情况下的建筑系数取值要求
2.2.1建筑梁的扭矩折减系数取值要求
由于机房里有比较多的吊挂物件，并且在建筑墙面上有很多洞孔，所以机房周围要适当设置一些辅助支撑设备。在进行建筑结构设计的时候，为了能够使数值更加精确，建筑梁扭矩折减系数必须要符合工艺设计的要求。一般情况下，要按照建筑孔洞的尺寸来计算梁扭矩折减系数，调整的范围0.3-0.4。
2.2.2建筑活载组合值系数的取值要求
大部分煤矿矿井建筑物的楼面活载组合值系数不同。一般情况下工业场地内的井口房、提升机房、输送机栈桥、翻车机房等活载组合值系数为0.1，在筛分楼、选矸楼、站、煤仓等活载组合值系数为0.9。因此，为了能使各个数值更加精准，并且符合建筑工程的质量标准要求，在设计煤矿矿井建筑结构的时候，必须要按照工业场地的建筑类型，严格选择活载组合系数进行设计。
3优化煤矿地面建筑环境的功能性设计
在煤矿地面建筑的优化设计中，不仅要优化建筑材料的使用，还要优化周边环境。
3.1建筑环境视觉效果的设计与优化
现存煤矿建筑大都是20世纪60年代建设的，受当时经济因素的影响，墙面都是清水或混水钢筋混凝土的材质，经过长期的风化剥蚀，许多建筑虽然能够继续使用，但外观陈旧了，对煤矿地面环境外观美产生严重影响。从技术角度分析，比较总体规划如新建、拆除、扩建等，与在建筑布局、造型、容积、色彩、款式等方面重新科学优化设计，建筑环境视觉效果加以改进。通过对建筑设计风格的优化，改变煤矿建设旧模式形式单调为多元化趋势，将矩形平面设计规则为不规则形状，梯形、圆形、多边形;增加凹凸线、虚线直线、圆弧、弯曲的形状;在一个单一的色调装饰墙外壁表面采用多彩漆;除对不同颜色的外墙砖粘贴的低层建筑外，改变了原有的僵化的风格。
3.2建筑能耗优化设计
在当前低碳环保倡导的口号下，合理使用自然采光、通风、采暖围护结构、屋面结构、地板保温等。根据不同地理环境的要求，充分利用周围的自然环境，实现健康、节能设计。改变煤矿地面建设现状，充分利用自然采光在冬季取暖和夏季乘凉，优化设计中充分利用自然采光，自然通风，余热，设置遮阳组件;代替普通黏土砖墙的轻质复合墙体，工人经常修理工作所用房间、矿灯房间、起重灯具房间等更应如此;优化设计屋顶为坡屋顶，有利于排水渗漏，同时也能改善室内微气候舒适性。
参考文献:
探讨园林景观中的地面设计 篇5
关键词：园林景观,地面设计,造型,方法
1 色彩元素在地面设计中的作用
1.1 地面铺装的色彩一般是衬托风景的背景, 或者说是底色, 人和风景才是主体, 当然特殊情况除外
不同的色彩会引起人们不同的心理反应, 一般认为, 暖色调表现热烈、兴奋的情绪;冷色调表现幽雅、宁静、开朗、明快, 给人以清新愉快之感;灰暗色调表现忧郁、沉闷。因此在铺地设计中, 应有意识地利用色彩的变化, 来丰富和加强空间的气氛。
1.2 色彩的调和要注意同一色调、近似色调和对比色调的配色、配合
庭园能够提供最理想的隐秘空间, 但如果它的四面被高墙围住, 也会因缺少光线而显得昏暗, 解决这个问题最好的方法是使用能够反射园内光线的浅色调地面, 大片的地砖显得光线充足。但有一点需要注意, 要避免使用彩色铺地, 因为彩色地面时间长会褪色。
2 材料元素在地面铺装中的作用
2.1 庭园、花园中的地面铺装经常用树皮铺设, 这样的林中
小径、自然的花园小路都给人一种静谧感, 同时树皮本身又与自然环境非常和谐枕木也可以用来铺地, 但要注意, 选用的枕木一定要清洁干净。枕木厚重修长, 给人力量的感觉, 与滋长叶植物和浅色调的沙砾地面相配效果很好。
2.2 在园林地面铺装中, 不同的硬材料通过精心推敲的
形式、图案、色彩和起伏, 可以获得丰富的环境景观, 提高空间的质量。常用的天然材料有石板、乱石、条石、碎大理石片、卵石等。人工材料有混凝土砖、水磨石、斩假石、瓦、沥青混凝土、青砖大方砖、水泥预制块等。
3 景观地面设计的细节
3.1 景观排水, 景观进入铺装阶段, 必须先进行排水坡向的确
定, 并做好控制点和路面与路侧雨水收集口的竖向测量, 保证园路排水顺畅, 美观雨水收集口应低于铺装面0.2~0.3cm, 收集口周边地面铺装向雨水收集口找坡。增加雨水收集口的数量, 在不影响周边道路接入和台阶平台接入时, 铺装时可适当调整竖向, 无法调整竖向时, 在道路上增设排水截水沟, 截水沟留设在铺装的分割带上, 截水沟材质同分隔带材质。
3.2 地面园路铺装, 地面铺装时先进行放样, 小样验收合格后进行大面积施工
干硬性砂灰的比例必须满足设计要求, 砂灰拌和均匀, 铺装后洒水养护, 养护后进行勾缝处理。铺装图案, 应按图纸设计进行铺装, 材料规格方正, 表面和厚度要求符合设计及样品要求, 边角方正, 无扭曲、缺角、掉边, 裂纹, 控制色差。材料下料时, 圆弧等异型加工必须进行厂家定
4 景观地面设计的要求
4.1 块料自然面铺装
自然板块料铺装板块规格应符合设计要求, 板块之间的缝隙按设计要求, 要求拼接自然、缝隙、规格色泽均匀。自然板块料铺装密缝贴时, 板块的边数必须大于4个边, 不得出现正四边形, 铺装时必须保证板材大小均匀。接缝及边角无损伤, 相邻不同材料的接口高低差不能过大, 表面应平整。块料与基础无剥离, 空鼓、破损、沾接不牢固现象, 表面无污染。硬质景观规则板块材料铺装与自然板块料铺装接口必须保持平整, 规则板块料铺装与自然板块料铺装高低差不得超过3mm。
4.2 规则铺装
平面规则板铺装时, 道路圆弧必须顺畅平滑, 圆弧形铺贴时必须按弧形放样, 不得出现三角形缝隙, 或出现倒弧形和不等边四边形。镶边收口部位端头应保留整块材料, 不得出现半块, 应保证整模数, 人行道与园路, 园路与园路相接的拐弯半径, 必须符合行人的行走习惯, 铺装时应有横纵坡向。
4.3 花池、景观墙及挡土墙的铺装
挡土墙压顶材料规格、色泽应相同, 景墙顶面应在同一高度, 不允许出现高低不一, 立面饰面色泽应一致, 如使用自然板材, 材料规格、色泽、缝隙大小应均匀, 不允许出现通缝, 色泽、规格不均匀, 墙面拼接自然接缝应符合规定, 并保持一定的平整度, 墙面材料表面不得超出压顶, 压顶超出立面2~3cm, 立面45°角和海棠角的缝隙接口必须方正, 线条顺直纵横接缝应美观。
4.4 台阶铺装
台阶踏步台面尺寸应满足整尺寸, 设计台阶长度与台阶踏步板规格模数不符合时, 应调整整模数, 不得出现半块, 台阶踏步板与立板缝隙上下保持一致, 踏步板厚度一致, 不能出现偏差, 台阶台面应向外保持1%的排水坡度, 不得朝内侧沟水和台面积水。
5 结语
风景园林设计师应有较全面的修养, 才能对项目高起点、大视野、全方位地把握。园林的主体应以源于自然高于自然的绿色空间为蓝本。在园林中, 当家的永远是绿荫、草地、花卉乃至水体, 同样是树木花草, 又有不同的设计构思, 创作出千变万化的画图, 这些是永恒的。
参考文献
[1]杨永胜, 金涛.现代城市景观设计与营建技术[M].北京:中国城市出版社, 2012
高校校园地面铺装的景观设计研讨 篇6
关键词：高校,地面铺装,景观设计
教育事业不断发展, 高校之间的竞争力也不断加强, 如何提高竞争力, 争取更多的生源成为高校需考虑的重要问题。提高竞争力不仅可从教育质量方面着手, 校园地面铺装的景观也是重要方面。
1 重要性
提高高校地面铺装景观设计对于提高高校的竞争力、争取更多生源有着十分重要的作用。在寻找措施提高地面铺装的景观设计前, 需要了解其重要性, 只有在掌握重要性的基础上, 才能更好地设计校园地面铺装景观。
(1) 提高校园的整体风貌。高校在地面铺装景观上的态度首先要端正, 认识到地面铺装景观是学校的必要工程, 同时, 高校也需要积极的设计、策划地面铺装景观, 选择适合学校的一套地面铺装景观, 使地面铺装景观成为学校的一道亮丽的风景线。由此可见, 一个合适的校园地面铺装景观能够提高高校的整体风貌。
(2) 提高高校的竞争力。随着科学技术的进步、思想的解放, 人们选择学校时不仅考虑学校的教学质量, 也考虑学校的环境。由此可见, 高校提高竞争力不仅需从教学质量方面着手, 更需要重视校园的环境, 而地面铺装景观是校园环境的一个重要组成部分, 因此, 一个合适的地面铺装景观对于改良高校环境, 提高高校的竞争力有着重要的作用。
2 现状
在了解了地面铺装景观设计对于高校发展的重要性之后, 我们需要从我国高校校园地面铺装景观设计的现状出发, 寻找其中的不足之处并加以改正, 由此来提高高校的竞争力。下面是高校在校园地面铺装景观设计中有待改进的地方。
(1) 颜色杂乱、材料选用不当。1高校在校园地面铺装景观设计中, 存在着最大的问题就是地面铺装的颜色杂乱。人们获取的信息很大程度上是从眼睛获取的, 而眼睛对色彩的敏感度是非常高的, 杂乱的颜色会使观看者的心情十分繁杂。另外, 在校园中过于杂乱的颜色会带给人们不专业的印象。因此, 颜色过于杂乱是致命的缺点, 不仅会使观看者的心情不好, 更会影响到学生、家长对学校教学水平的判断。由此可见, 我国高校在提高校园地面铺装的景观设计时首先要考虑到颜色的搭配;2除了颜色杂乱的缺点外, 地面铺装还存在着一个不足之处, 材料的质地和颜色的选用不准确。大部分高校为节省成本, 在材料的选择上加以控制, 很少会选择质量上乘的材料。为了加深视觉上的冲突, 高校在景观设计中一般会选用两种颜色对比较为鲜明的材料, 如暗红色和黄色。地面被大雨冲刷后由于积水而产生的污垢与红黄两色产生明显的冲突, 由此将污垢显得更明显, 加上如果材料的质量不够好的话, 很容易给人“低端”的错觉。
(2) 设计简单、缺少特点。高校的校园地面铺装景观设计中, 设计较为简单, 缺少自己学校的特点。高校的设计有很大的雷同之处:进校门, 首先面对一个小型的花圃, 花圃中间一个大石头写着鼓励人心的话, 校园都有随处可见的花, 有种了很多植物类似“读书长廊”让学生进行读书的地方、设计文雅的钟楼等。设计简单、缺少特点使得高校的地面铺装景观难以达到提高高校竞争力的目的。要想提高高校地面铺装的景观设计, 必须加强设计, 使校园地面铺装景观设计具有自己的特点。
(3) 细节处理欠妥。细节处理欠妥也是高校校园地面铺装景观设计效果不佳的一个重要原因。校园地面铺装景观设计中离不开树木, 而树木在刚移植后由于根部没有完全抓住地面, 需要加以外力进行辅助。因此, 不少高校用竹竿在树木的四周加以固定, 这样虽然能够达到固定的效果, 但是从视觉角度来说十分不美观。特别是在沿海地带, 为了抵抗台风, 加固树木, 高校的树苗常年都是保持着不美观的状态。
3 提高措施
针对高校地面铺装景观设计方面的不足, 文章提出以下几点建议, 希望对提高高校的地面铺装景观设计有所帮助。
(1) 合理搭配颜色。高校在进行校园地面铺装景观的设计中首先要重视颜色的搭配, 只有合理的颜色搭配才能成为校园地面铺装景观设计中的点睛之笔, 提高高校校园地面铺装景观的水平。例如:如果教学楼、宿舍楼大多数以白色为基调的话, 地面铺装的颜色最好选用灰色, 两者的颜色搭配不会太冲突, 同时灰色也比较耐脏, 当学校的保洁工作做得不够好时灰色地面铺装的作用就显现出来了。地面铺装景观的颜色在完工后的视觉效果与铺装材质息息相关, 因此, 高校需要选择质量较好的材质, 以免因为材料质量不好而造成色差, 影响地面铺装景观设计的视觉效果。
(2) 重视设计、使设计自带特点。在高校校园地面铺装景观中, 通过合理的设计使景观带有自己的特点不仅能够改变目前高校地面铺装千篇一律的状态, 而且能够加深他人对学校的印象, 提高学校的竞争力。高校在进行地面铺装设计中应该根据自身的教学特点进行设计, 如, 学校以教科类教学为主, 则在地面铺装设计中应该选择较为端庄、正式的风格;若学校以音乐、没事等艺术类教学为主, 则在地面铺装设计中应选用较为时尚、多彩的设计。
(3) 重视细节处理。细节决定成败, 校园地面铺装设计应该注重细节的处理。如, 固定树木使用什么方法才能既能达到固定目的, 又能确保美观;地面铺装之间的衔接如何做到自然等问题都需要在设计时就考虑到。学校重视对雨水的处理也体现了对细节的处理, 特别在东部沿海地区, 由于降水量较大, 学校在地面铺装设计中需要从细节方面考虑排水等问题。学校在进行地面铺装设计中需要在了解学校区域降水量的基础上设计地下井盖的数量, 降水量较多的地方则需要较多的井盖数量, 以便于排水。在设计井盖数量的同时也要重视井盖外观的设计, 将井盖的外观与校园地面设计相一致, 通过细节方面的处理使校园地面景观设计不断完善。
4 结束语
校园地面铺装景观设计是提高学校校园美观度和竞争力的关键, 高校在需重视校园地面铺装景观设计, 通过优质的校园地面铺装景观设计吸引更多的生源。相信通过高校的重视和努力, 高校地面铺装设计一定能摆脱目前千篇一律的状况, 达到更好的提高竞争力的效果。
参考文献
[1]周政.大学校园地面铺装景观设计研究[D].湖南农业大学, 2014.
[2]李锦.东北地区高校校园绿地景观设计研究[D].东北农业大学, 2008.
地面结构设计 篇7
规划设计工作作为地面工程管理的一个重要环节, 是实现生产经营目标的一个重要方面。目前规划设计管理工作资料多, 流程复杂, 各项资料分散独立, 信息孤岛现象严重, 而且资料查询起来比较困难, 没有一个软件进行统一管理。因而提出了要开发一个全面的、易于操作的、具有综合管理能力的管理平台, 充分利用计算机网络与信息技术, 提高信息交换和共享能力, 改善资料管理工作。所以, 开展问题反馈、方案编制、方案设计、方案跟踪以及方案审核业务流程于一体的“地面规划设计管理平台”的工作, 对严格地面工作监督, 提高工作效率, 降低生产成本具有非常重要的意义。
地面规划设计管理平台是以产能、老区改造项目管理流程为研究对象, 以上传附件和说明为基础, 实现数据上传下载、审核、以及时间提醒, 实现项目管理的数据网络化、信息化和流程化, 本系统最终解决上传数据不能及时查看、不能操纵和不能有效的监控上传数据的全过程管理等现象, 实现了生产数据办公自动化, 大大减少了用户的工作量和繁琐度, 为以后扩展相关流程提供了广大的发展前景。
二、规划设计管理平台的关键技术及创新点
1.关键技术及原理。系统采用了微软先进开发分层技术Petshop4.0和Ajax应用程序, 可以创建接近本地桌面应用的直接、更可用、更丰富、更动态的Web界面, 创建了灵活的动态流程定制和实例化应用, 为以后项目的扩展以及升级提供接口。开发工具上使用微软最先进的开发工具vs2008, 在架构上使用易于用户操作的上、左、右结构, 同时配备扩展性好、灵活性强的Petshop架构, 体现了操作界面友好、易于上手操作的软件展示特性, 得到了专业技术人员的认可。
2.创新点。本系统提供的工作流程定制功能实现了完全动态编辑, 即本软件不仅能定制所提供的四大流程, 还可以动态添加其它项目的流程, 为以后项目的扩展提供了便利。提供的流程查询功能可根据要求动态添加, 为以后项目查询条件的增加提供了动态扩展。
三、规划设计管理平台的主要特点
1.本平台的提供的流程定制功能采用了树形结构, 即所有流程节点都用离散数学的树形思想来遍历, 使其无论多复杂的流程都能成功定制。本系统的所有工作流程都可以与数据库进行很好的无缝操作, 无论是附件上传还是填写的备注信息都能在每个节点上进行查看和下载。
2.本平台提供的工作流程实例化形式。流程定制一次, 如果以后不发生变化的话, 就永远不用再从新建立流程, 只需去实例化这个父流程即可, 其他都是它的子流程, 实现一个按钮的一个流程的人性化操作, 大大降低了工作效率。
四、规划设计管理平台的主要功能
系统按照功能进行可分为4个模块, 主要包括基础信息管理、模板信息管理、项目流程管理、报表信息管理。
1.基础信息管理主要是用户信息管理和系统维护方面的内容, 与此同时还实现了与用户操作相关的其它信息管理模块, 比如角色管理、字典管理、功能管理等功能模块, 方便了系统的维护与简化了用户的操作。
2.模版信息管理主要是项目基础信息的维护, 与此同时还实现了与项目基础信息相关的其它的内容, 比如模版化管理, 主要是实现对项目类别的维护;日志管理, 对项目每一步操作都会留下记录, 方便用户的查询;工作提醒管理会设定项目设计工作周期, 工作人员登录系统就能查看到自己该办的工作任务和流程的进度, 保证了工作的实时进行和数据完整性。
3.项目流程管理主要是对各个平台中的流程节点进行维护。包括各个流程节点中信息的上传下载、审批以及时间跟踪, 并可以对上传信息的进行详细的查看。
4.报表信息管理主要是各类报表的生成、查询和导出。报表信息分为两部分, 一部分是各流程节点的时间跟踪进度表, 另一个项目运行计划表。按照即定的报表格式, 将各个项目按着类别展示出来, 方便的查询应用。
系统按照项目类别可分为地面工程问题反馈平台;产能各类改造项目方案、审核意见反馈平台;工程改造设计进度跟踪管理平台;产能工程方案、设计管理平台研究。
1.地面工程问题反馈平台。实现了地面问题反馈流程的建立、审核、附件的上传下载以及详细信息查看等功能, 此外在报表模块中实现了地面问题反馈流程的报表生成跟踪功能。
2.各类改造项目方案、审核意见反馈平台。实现了各类老区改造方案流程的建立、审核、附件的上传下载以及详细信息查看等功能, 此外在报表模块中实现了各类老区改造流程的报表生成跟踪功能与此类流程相关的项目运行计划报表。
3.工程改造设计进度跟踪管理平台。实现了工程改造设计流程的建立、审核、附件的上传下载以及详细信息查看等功能, 此外在报表模块中实现了工程改造设计流程的报表生成跟踪功能与此类流程相关的项目运行计划报表。
4.产能工程方案、设计管理平台。实现了产能工程方案流程的建立、审核、附件的上传下载以及详细信息查看等功能, 此外在报表模块中实现了产能工程方案流程的报表生成跟踪功能与此类流程相关的项目运行计划报表。
5.用户信息管理模块和系统维护。根据此项要求完成了用户信息管理模块和系统维护方面的内容, 与此同时还实现了与用户操作相关的其它信息管理模块, 比如角色管理、字典管理、功能管理等功能模块, 方便了系统的维护与简化了用户的操作。
五、社会效益及前景预测
地面规划设计管理平台, 建立起了统一、集成的工作流程管理体系, 包括数据采集、处理、存储、查询、汇总及常规报表输出等功能, 并得到了应用。该项目研究有助于项目流程的持续、深入地推进, 更有利于对规划设计项目流程的补充与完善, 对传统查询与展示观念一次创新。
地面规划设计管理平台不但可以非常容易的定制流程, 而且考虑到将来工作的变更, 流程节点存在变化的情况, 平台实现了流程动态定制, 一但流程产生变动, 用户完全可以自定义调整, 不需要重新开发此类软件, 为以后工作的扩展和相关业务的变化节约了成本和提供了广阔的发展前景。
六、结论及认识
在企业的实际工作中, 不可能有一成不变的工作流程, 因为随着工作内容的变动, 流程也在不断的更新, 地面规划设计管理平台完全能应对这种变化的需求, 无论流程变化如何复杂, 只要在模板信息管理中进行简单的操作就能生成符合相应流程的操作需要。
1.本项目的实施加强了地面规划设计流程管理, 通过工作流程的开发, 使我厂的地面问题反馈、老区改造设计、老区改造方案、产能方案设计进一步丰富与完善。
2.该项目的工作流程定制和流程节点生成完全按照树形结构来开发, 在实际生产工作中一个流程只需定制一次, 就可以实现多次被使用的效果, 而且在节点操作过程中可以动态的上传多种扩展名附件, 在附件上传的过程中可以实现批复和该附件的详细信息查看操作, 不用来回翻阅资料查找, 为实际工作节省了宝贵的时间。
地面结构设计 篇8
关键词：封闭式地面火炬;安全设施设计
1 概述
为保证天然气长输管道站场的正常生产和紧急事故状态下的安全排放，一般设置高架火炬，用来收集和处理天然气。随着天然气长输管道的快速发展，高架火炬由于辐射热影响范围较大，征地范围大，造成的征地困难问题也越来越严重。为节约用地，同时考虑到环保、安全等方面的优势，国内已开始使用封闭式地面火炬作为天然气长输管道站场的排放处理装置。
2 国内外放空火炬的应用情况
2.1 高架火炬。高架放空火炬在国内天然气长输管道项目的站场中广泛应用，技术已非常成熟，其中包括已建的西气东输、川气东送等大型的输气管道工程，均使用高架放空火炬系统作为输气站场的点火放空措施。
2.2 地面火炬。上世纪70年代初，国外开始进行地面火炬的研究和开发，制造出多种地面火炬排放系统，主要分为大排量多级多燃烧器开放式地面火炬和封闭式地面火炬。全世界十几个大型乙烯项目、一些大型的炼油生产和天然气开采项目都采用了多级多燃烧器地面火炬，国内也有一些企业采用了开放式和封闭式地面火炬。
目前封闭式地面火炬在天然气长输管道站场放空中的应用较少，因此其安全设计尤为重要。
3 封闭式地面火炬的特点
封闭式地面火炬主要由地面燃烧炉、燃烧器组、防风墙以及点火系统等组成，可保证气体需要排放时能够及时、安全、可靠地放空燃烧，保证在运行过程中实现低噪音无烟燃烧。
封闭式地面火炬有以下特点：
①地面火炬采用自动分级燃烧控制系统，根据压力自动逐级打开燃烧器，以适应不同的排放流量，处理范围广。
②地面火炬及其附属流程占地面积小、检修方便，仅入口阀及总管需常规检查与检修，而该部分位于防风墙外;燃烧炉内的火炬头可以在装置的开停车期间进行检修。
③封闭式地面火炬炉壁内部衬有耐火耐高温的陶瓷纤维，减少向四周扩散的热辐射，防风墙外热辐射值≤1.58kW/m2，同时可以起到降噪效果。
④封闭式地面火炬及其附属流程对周边的防火间距要求比高架火炬小。
⑤最大限度地减少了对周围环境的空气污染、光污染和噪声污染。
4 事故状态下封闭式地面火炬可能存在的风险
①事故状态下长明灯熄灭，点火失败，造成大量可燃气体从地面火炬排出，与周围空气混合成易燃易爆混合物，在扩散过程中如遇到点火源，可能发生爆炸。
②分级燃烧时，二、三级燃烧支路阀门故障无法开启，放空天然气不能快速泄放，可能导致站场内憋压。
③由于天然气站场运行压力较高，放空时节流温降加大，可能析出液态烃，造成炉膛内燃烧温度过高。
④空气供应不足，可能导致天然气燃烧不完全，产生黑烟，造成环境污染。
⑤封闭式地面火炬与天然气站场的安全间距与高架火炬相比要小的多，由于距离站场较近，如站内工艺装置区发生泄漏，在特定气象条件下，地面火炬可能将其引燃而发生火灾甚至爆炸。
5 封闭式地面火炬的主要安全设施设计
针对天然气长输管道站场放空特点，建议进行以下安全设计：
①封闭式地面火炬的设计处理能力及处理范围。天然气长输管道站场内放空量及放空时间等工况多变，事故紧急放空时气量大、压力高，正常运行时站内设备检修放空气量小、压力小。封闭式地面火炬的设计处理能力考虑满足事故状态时峰值泄放量的排放要求，同时按照不同的放空气压力设置分级燃烧，一级放空设为常开，满足站内检修等放空气量小、压力低的排放要求，放空气量及放空压力增加时，陆续开启后续各级燃烧，满足排放需求。
②火炬系统采用独立的PLC控制系统
a长明灯控制。燃烧炉炉膛内设置若干长明灯，以确保任何气量的放空气通过燃烧器火嘴时都能实现燃烧，避免未燃烧的放空气与空气混合形成爆炸性环境。一般采自动控制点火方式控制长明灯燃料气阀、点火枪燃料气阀、点火器。为确保火炬的燃烧稳定，整个封闭式地面火炬在排放过程中必须保持长明灯常燃。在事故状态下，长明灯熄灭，在人工确认安全可控的前提下，可通过中控室内的强制点火按钮实现人工手动强制点火。
b火炬气排放阀控制。为了保证工艺装置泄放的气体在燃烧器组的烧嘴处满足最佳燃烧的压力条件，按照不同的放空压力，设置多级燃烧控制。每一级设置不同数量的燃烧器烧嘴，依据烧嘴的设计参数，通过PLC系统自动控制分级管路切断阀的开或关来调整放空气通过哪一级或哪些级投入燃烧，以使放空气得以充分燃烧。
c通风口控制进风量实现无烟燃烧。放空气在燃烧器火嘴处与空气充分混合，实现充分无烟燃烧，燃烧后的高温烟气在抜力的作用下通过燃烧炉顶部排出，燃烧器火嘴处形成局部负压，空气通过燃烧炉与防风墙之间的通风口进入燃烧炉，如此循环，实现放空气的完全无烟燃烧和排放。同时，在燃烧炉外围设置挡风墙，防止侧风直吹燃烧炉底部的燃烧器火嘴，确保燃烧火焰向燃烧炉中心集束，避免火焰偏斜。
③氮气吹扫。设置氮气瓶及氮气吹扫系统，用来对各级排放阀后管路进行氮气吹扫，以维持排放管道的微正压，防止空气倒流入放空管道。
④可燃气体检测报警装置。封闭式地面火炬燃烧炉下部及防风墙外围的附属流程工艺装置区设置多个可燃气体检测报警装置，各个报警装置互为备用，避免放空管路或阀门泄漏导致产生爆炸性气体环境。
⑤针对雷雨天气，封闭式地面火炬燃烧炉外壁为钢结构，炉体完全接地。
⑥阻火设计。燃烧炉炉膛内设若干长明灯，保证放空气在任何一级燃烧器火嘴处排放时均能实现燃烧，同时在各个长明灯的燃料气管线上设置阻火器，在常开的一级燃烧支路上设置阻火器，防止回火。
⑦防憋压设计。除一级燃烧支路之外，其余各级燃烧支路切断阀设置爆破片旁通，防止切断阀故障时放空系统憋压。
⑧封闭式火炬前设置分液罐，将由于节流温降产生的液态烃分出，防止炉膛内燃烧温度过高。
⑨封闭式地面火炬的配套电气、仪表均采用防爆设计。
⑩地面火炬周围设置各种指示、警示作业安全、逃生避难及风向等警示标志。
6 结语
封闭式地面火炬与高架火炬相比有较多优势，但在国内天然气长输管道站场的应用还没有普及，相关规范标准的制定比较滞后。因此，在封闭式地面火炬的设计中应充分考虑各种因素，参考国外相关标准及先进的设计经验进行安全设施设计，最大限度地确保封闭式地面火炬的安全、稳定运行。
参考文献：
地面结构设计 篇9
(一)四面支承现浇钢筋混凝土楼板的取值
1. 单向板：长边与短边之比≥3，最小板厚60mm(板厚为10mm的倍数)，现浇板厚为跨度的1/30~1/40，
2. 双向板：长边与短边之比≤2，最小板厚80mm(板厚为10mm的倍数)。
板的长边与短边之比大于2~3时，宜按双向板计算。
3. 悬臂板：板厚应按1/12挑出尺寸取值，且≮70mm(根部)。
板的悬臂长度≤500mm时，取60mm厚;板的悬臂长度>500mm时，取80mm厚。
(二)现浇钢筋混凝土梁的取值
1. 单向梁：梁高按所在跨度的1/10～1/12取值，梁宽取梁高的1/2~1/3,并应是50mm的倍数。
2. 主次梁：主梁按所在跨度的1/8～1/12取值，次梁按所在跨度的1/10～1/15取值，梁宽取梁高的1/2～1/3，并应是50mm的倍数。
3. 井字梁：双向梁高与梁宽均相同。
(三)预制钢筋混凝土楼板的搭接尺寸
1. 预制钢筋混凝土楼板在墙上的搭接尺寸为100mm。小于100mm时应采取连接措施。
2. 预制钢筋混凝土楼板在梁上的搭接尺寸为80mm。小于80mm时应采取连接措施。
(四)现浇及预制钢筋混凝土梁的搭接尺寸
现浇及预制钢筋混凝土梁(包括过梁)的搭接尺寸不得小于240mm。
(五)地面的构造层次(P152)
1. 面层
2. 连接层
3. 找平层
4. 隔离层
5. 防潮层
6. 填充层
7. 垫层
底层地面的主要构造层次为：面层、垫层、土层
楼地面的主要构造层次为：面层、填充层、结构层
(六)地面的选用与构造
地面的选用共22点，选用时应区别房间的不同和要求的各异(P154～155)
地面的构造应注意：(共23点，主要是以下几点)
1. 室内外高差
至少150mm,民用一般450mm,高层至少600mm(地下防水上卷收头至少500mm以上)
2. 防开裂措施(宜在混凝土顶面下20mm处配置直径为4mm，间距为150～200mm的钢筋网)
3. 地面变形缝
纵向缩缝：平头缝、企口缝，间距3～6m，缝间不得放置隔离材料，必须彼此紧贴，
横向缩缝：假缝，间距6～12m(高温季节施工的地面，假缝间距宜为6m)，假缝宽度宜为5～20mm，高度宜为垫层厚度的1/3，缝内应填水泥砂浆。
伸缝：室外地面的混凝土垫层宜设伸缝，间距宜为20～30m，缝宽20～30mm，缝内应填沥青类材料。
4. 地面分格缝
5. 地面排泄坡度
a)整体面层或表面比较光滑的块材面层，可采用0.5%～1.5%。
地面结构设计 篇10
关键词：艇载控制模块,无线通信模块,旋转编码器,数字罗盘,PWM
系留飞艇地面监测系统具有全天候、大视角、大覆盖率、高机动性等特点,还能针对某一区域专门放大监测,将信息及时反馈地面站,所以在监测方面应用广泛,但造价昂贵。此项目设计了价格低廉的系留飞艇地面监测系统,系统包括地面站和艇载模块。艇载模块需要完成的任务包括:通过无线通信模块与地面站进行通信,根据制定的通信协议解析接收的命令,做相应的操作;为确保数据通信的正确性,将接收数据进行循环冗余校验,数据错误则放弃,正确则进行处理并由单片机PCA定时器生成PWM信号来控制云台水平和垂直转动的舵机;与数字罗盘进行通信,获取系留飞艇姿态信息发给地面站;单片机定时器0和定时器1对舵机带动旋转编码器转动时产生的脉冲进行计数并将其反馈给地面站;单片机外部中断0和1监测零位开关,对计数值进行清零操作。根据艇载单片机发回的飞艇姿态和转角信息,地面站分析并改变控制数据发送给飞艇模块,以控制云台按照意愿进行地面监测。
飞艇艇载模块所要实现的功能相对比较简单,其控制单元仅需要2个串口,3个定时器,2个外部中断和少数I/O口即可。STC12C5A60S2单片机有4个16 bit定时器,2个全双工异步串行口,2个外部中断入口,具有先进的指令集结构,符合系统设计需要,故选择此款单片机作为艇载模块的控制单元,实现系统功能。
1 硬件结构设计
艇载模块根据地面站指令生成相应的PWM信号使舵机转动,与此同时,单片机定时器对旋转编码器脉冲进行计数,并把计数值下传,地面站根据收到的脉冲数计算云台当前角度,然后发送继续转或者停止转动命令指令。为了处理方便,在云台上安装了光电开关,以确定绝对零度位置。因此,艇载模块主要包括STC12C5A60S2单片机及其外围电路,如图1所示。
1.1 STR-30型微功率无线数传模块
STR-30无线数传模块提供标准RS-232、RS-485和UART 3种接口方式,可与计算机、RS-485设备、单片机或其他UART器件直接连接使用。无线模块提供1个9针的连接器(JP1)、一个天线接口(ANT)和一组调线短路器(JP2)。短路器(JP2)负责通信信道、串口2类型和通信数据位的选择。JP2的ABC三位跳线提供8种选择,用户可以通过ABC确定使用的0～7号信道。在一个通信小网中,只要ABC的跳线方式相同,就可相互通信。它提供两个串口,COM1固定为TLL电平的UART串行口,COM2可通过JP2的D位来选择接口方式为RS-485或RS-232。JP2的E位用来选择数据是否带有校验位。本系统采用COM1直接与单片机串口0连接与地面站通信,采用波特率为9 600 b/s。
艇载单片机通过无线传输模块与地面站通信,整个协议都由地面站发起,地面站发送,艇载机应答。地面站到飞艇的数据链路称为上行链路,飞艇到地面站的数据链路称为下行链路。上下行链路均采用表1所示的数据帧格式。
对于舵机命令,除帧头、帧尾外,数据都用字符码传输。计算方法为:待传数据/128,传送商和余数,其CRC用字符表示,占用3B。下行数据包括罗盘数据、电压A/D数据、旋转编码器脉冲计数值,除罗盘数据外,其余量数据也用字符码传输,计算方法同上。
飞艇应答时,若正常,则有数据就发数据,无需应答;若无数据,则发正常应答命令。地面站和飞艇,若第1个接收到的字节为非AAH,接收端都不响应,且从接收到第1个字节开始,启动接收超时定时器,若在规定时间未收完数据,则自动重新进入待机状态,清除已接收到的数据。发送端也一样,在发送完尾字节CCH后,都要启动超时定时器,若在规定时间未收到应答,则延时一规定时间,重新发送。
1.2 旋转编码器
本系统采用增量脉冲双脉冲输出旋转编码器,其供电电压为5 V,主要技术参数为1 000线/360℃(即每转有1 000个脉冲),其两路输出为两组相位差90℃的脉冲,这样通过这两组脉冲就可以判断旋转方向。其两相输出脉冲见图2。应用电路见图3。
系统中需要两个旋转编码器对舵机定位,若每个旋转编码器用两个计数器分别对其正转脉冲和反转脉冲进行计数,则本系统需要四个计数器,而产生PWM信号需要占用1个定时器,系统资源不够用,所以本文将旋转编码器的两相输入A作为D触发器输入,B作为时钟脉冲CP,若正转,则每个B的上升沿A总为高电平,输出为高电平,反之反转其输出总为低电平。这样就可以根据D触发器输出判断旋转方向,而将A与B经过与门得到正反转计数脉冲,用定时器对这些脉冲计数即可计算出当前角度。程序中通过判断旋转方向将计数值分别累加到正转计数变量或者反转计数值变量。
1.3 数字罗盘
数字罗盘HMR3300体积小、功耗低、精度高,能实时准确地输出被测物体的航向、俯仰、横滚三个方向上的状态数据。单片机通过串口2接收数字罗盘发来的飞艇姿态信息,以便根据飞艇的方向控制舵机进行地面监测,其通信波特率为9 600 b/s。
1.4 光电开关
光电开关是利用被检测物对光束的遮挡或反射,有同步回路选通电路,从而检测物体的有无。利用此性质,在云台上安装了两个光电开关及遮挡物,以实现标定其上两个舵机转动的绝对零度位置。其应用原理图见图4。光电开关中无遮挡物时,输出为高电平,否则为低电平。舵机转动时,每次经过绝对零度位置时,固定的铁片遮挡光电开关,从而使输出发生从高到低的变化,下降沿触发外部中断,清正反转计数变量。
2 软件设计
本系统主要功能是,艇载控制模块能够在地面站的控制下,生成PWM信号控制云台上水平和垂直舵机,使其按照设定角度转动,以实现系留飞艇对地面的监测。程序中串口0中断接收地面站发来的数据,由PCA定时器生成PWM信号,定时器0和1分别用来对垂直和水平的旋转编码器脉冲计数,外部中断0和1分别接水平和垂直安装的光电开关输出,以标定绝对零度位置。
2.1 主程序
主程序中主要完成了系统各个部分的初始化,读定时器0和定时器1中计数值,读电压A/D数据等任务。程序中将中断分为4个等级,生成PWM信号控制舵机转动的PCA定时器中断优先级最高,为了保证罗盘数据的完整性,用于接收其数据的串口1中断优先级次之,串口0中断低于串口1中断,外部中断和定时器中断优先级最低。程序中设有4个返回数据标志位,aad_flag,ad_flag,pose_flag,shuju_flag,前三个分别与定时器计数值及A/D数据和数字罗盘返回姿态数据对应,当有对应数据时将标志位置1,有任一返回数据时将shuju_flag置1。程序流程图见图5。
2.2 PCA定时器中断子程序
控制多舵机或电机的工作,并且使其工作周期均为20 ms时,要求硬件产生的多路PWM波的周期也相同[1]。控制舵机的PWM信号的正脉冲宽度为0.5 ms～2.5 ms,控制电机的PWM信号的正脉冲为1 ms～2ms。程序中实现了生成可变路数且最多为8路PWM信号,具体路数视具体情况由地面站决定。利用STC系列单片机的PCA定时器对系统时钟脉冲计数,每路信号由两次中断实现,先实现正脉冲定时中断,然后负脉冲中断,两次中断总定时为2.5 ms,即1路PWM信号占用2.5 ms,8路信号占20 ms,而每一路信号除了定时的正脉冲时间为高电平,剩余17.5 ms～19.5 ms内均为低电平,这样保证了每路信号的周期均为20 ms,且可以在1个周期内顺次启动各路PWM波的上升沿,生成PWM信号,提高了效率。每次中断后有一变量自加,控制下次中断进入的定时入口,在每次循环的第16次中断将此变量清零,这样就可以实现8路PWM控制信号的输出。为了确保20 ms内定时数据不随地面站发来数据影响而改变,程序中采用了双缓冲的做法,在第16次中断时将新数据更新到PCA定时初值缓存中。流程图见图6。
2.3 串口0中断子程序
单片机串口0和地面站通信,以获得生成PWM信号的数据。程序中采用中断接收和中断发送,并在中断程序中对接收到的命令进行了解析,对于数据命令,对舵机数据进行了循环冗余校验,将正确的数据作为形参调用计算定时器初值的函数,函数值存放在定义好的数组当中,在PCA第16次中断时,将此数组中数据更新到PCA定时初值缓存中。
2.4 串口1中断子程序
串口1中断用于接收来自数字罗盘的飞艇姿态信息,每接收完一帧数据并根据标志位s_mark的状态决定是否将此刻数据更新到发送缓存中,以防止新数据冲去原数据,并置1pose_flag和shuju_flag标志位。
2.5 数据发送子程序
艇载模块有数据返回地面站时,发送命令‘M’,格式如图6所示。
数据辨别位占1字节,用此字节后三位表示是否有姿态、角度、A/D数据,有则置1该位,无则清零。用其前两位分别表示旋转编码器正转脉冲数与反转脉冲数之差是否小于零,若小于零,则置1对应位,否则清零。此位表征了舵机当前位置处于绝对零点位置的左边还是右边,若为1,则在零点左边。数据区排放次序依次是姿态、角度、A/D数据,若无前者数据则顺次前移。smark和aa_flag标志是为了保证放到发送缓冲区的姿态数据和角度数据的完整性。
2.6 定时器0与1中断子程序
定时器0与1分别用来对两个旋转编码器的脉冲进行计数,当计数溢出时,需要对TH和TL重新赋初值0,而用于保存上一时刻计数值和当前计数值的缓存变量需要清零,以保证角度精度。
2.7 外部中断0与1中断子程序
外部中断0与1用于标定云台上舵机转动的绝对零点位置。中断中将正反转计数变量清零,以实现在绝对零点位置输出角度为零,角度增量也为零。
经实际系留飞艇DZ-1验证,本模块依据制定的通信协议,在地面站的控制下,能够控制舵机转动到设定角度对地面进行监测,并将飞艇姿态信息、A/D数据和角度信息适时发送给地面站,以更好地控制其完成地面监测任务。
参考文献
[1]刘歌群,卢京潮,闫建国,等.用单片机产生7路舵机控制PWM波动方法[J].机械与电子,2004(2).