時(shí)間：2023-03-22 17:44:56
序論：在您撰寫功能設(shè)計(jì)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
軟件運(yùn)行出現(xiàn)性能方面的故障也是不可靠性問(wèn)題之一。軟件產(chǎn)生運(yùn)行故障特指客戶在使用軟件時(shí)，忽然出現(xiàn)故障問(wèn)題，致使軟件產(chǎn)生了不科學(xué)的反饋。例如軟件忽然跳出或者造成系統(tǒng)死機(jī)。當(dāng)前市場(chǎng)上幾乎所有的軟件都不可避免地存在運(yùn)行問(wèn)題。拿微軟最著名的WORD軟件來(lái)講，用戶在應(yīng)用軟件過(guò)程中，會(huì)發(fā)生軟件沒(méi)有任何征兆地跳出的情況。假使客戶事前沒(méi)有保存文檔，就會(huì)導(dǎo)致之前編輯的內(nèi)容統(tǒng)統(tǒng)作廢。這時(shí)，軟件的BUG就會(huì)給客戶使用軟件造成非常大的麻煩。此外，一些軟件存在著安全漏洞，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化成為未來(lái)發(fā)展的走向，用戶通常會(huì)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件。但是用戶發(fā)現(xiàn)部分軟件的性能沒(méi)有問(wèn)題，安全方面卻存在著巨大的紕漏，一旦使用這些存在安全漏洞的軟件就會(huì)加大本地計(jì)算機(jī)的安全風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)名企生產(chǎn)的QQ軟件，就是由于出現(xiàn)安全漏洞才使用戶密碼經(jīng)常被人盜走，給用戶帶來(lái)非常大的麻煩。
2軟件不可靠的解決對(duì)策
2.1做好軟件的評(píng)估審核
在實(shí)施軟件技術(shù)發(fā)展研究的過(guò)程中，需要隨時(shí)做好軟件的審核評(píng)估工作，以減少錯(cuò)誤現(xiàn)象的發(fā)生概率。為保障軟件技術(shù)發(fā)展各個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)一致，我們需要把軟件開發(fā)設(shè)計(jì)依據(jù)程序化實(shí)施，規(guī)避出現(xiàn)開發(fā)環(huán)節(jié)的跳躍性問(wèn)題。能夠在軟件開發(fā)過(guò)程當(dāng)中要及時(shí)進(jìn)行對(duì)軟件的審核評(píng)估，這樣可以隨時(shí)察覺(jué)開發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。有關(guān)的審核人員需要由管理、設(shè)計(jì)及保障人員共同組成，也包括不同崗位、各個(gè)領(lǐng)域的專家，以確保審核的專業(yè)水準(zhǔn)。軟件的評(píng)估審核主要課題是考察設(shè)計(jì)人員交付的軟件文檔是否與之前文檔的準(zhǔn)則與要求相統(tǒng)一，而且需要在考核后通過(guò)書面報(bào)告的形式得出相關(guān)的處理方案和評(píng)估結(jié)論，而質(zhì)量保障工作人員則能夠根據(jù)審核的意見(jiàn)與結(jié)論進(jìn)行具體的操作。通過(guò)這一系列環(huán)節(jié)的任務(wù)能夠有效降低軟件開發(fā)的不可靠風(fēng)險(xiǎn)，以提升安全可靠性。另外，我們必須建立系統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)控體系，完善管理機(jī)制，不應(yīng)該一味地實(shí)施軟件開發(fā)人員的編碼、獨(dú)立設(shè)計(jì)與單獨(dú)測(cè)試，規(guī)避增加技術(shù)管理缺陷的發(fā)生概率。
2.2功能設(shè)計(jì)合理化
對(duì)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行合理化功能設(shè)計(jì)是非常有必要的。應(yīng)當(dāng)知曉軟件設(shè)計(jì)出來(lái)是要讓客戶使用的，因此，我們必須意識(shí)到客戶是使用的主要群體，而且軟件的功能設(shè)計(jì)必須符合客戶的普遍需要，這樣該軟件的開發(fā)才有意義。假使客戶要求的功能沒(méi)有，用戶則會(huì)以為軟件設(shè)計(jì)技術(shù)存在著重大的失誤。所以，軟件在開發(fā)之前，程序員不能總是以滿足自己的喜好來(lái)實(shí)施設(shè)計(jì)，必須要按照客戶的需求合理取舍，實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)與用戶需求的平衡。另一方面，使用適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)言設(shè)計(jì)軟件程序過(guò)程中，如若選擇的語(yǔ)言設(shè)計(jì)相對(duì)比較合適，就會(huì)取得事半功倍的效果，假如使用的語(yǔ)言設(shè)計(jì)不合適，那么該語(yǔ)言就很有可能不符合軟件的需求。譬如你要設(shè)計(jì)一款管理學(xué)校圖書館的應(yīng)用軟件，就必須依據(jù)圖書館數(shù)據(jù)量的大小挑選最能符合軟件功能需求的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，再選擇兼容性比較強(qiáng)的接口軟件。
3結(jié)語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前基于產(chǎn)品自身進(jìn)化思想的研究大多還都停留在理論探索階段，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新（ComputerAidedInnovation，CAI）軟件也十分匱乏，更加限制了設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用與發(fā)展。因此，本文在Jacob、Ma.GL等的研究基礎(chǔ)上，通過(guò)引入系統(tǒng)功能分析的方法，并綜合考慮功能、結(jié)構(gòu)兩方面因素的作用，提出了一種從多個(gè)角度進(jìn)行激勵(lì)分析的功能需求內(nèi)生式產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。并在課題組開發(fā)的原型系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了該功能模塊，體系化、導(dǎo)向性地輔助設(shè)計(jì)者較好地進(jìn)行產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)。
內(nèi)生功能驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式
1功能驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新機(jī)理
產(chǎn)品是基于一定物理及幾何結(jié)構(gòu)，在相應(yīng)技術(shù)條件支撐下，實(shí)現(xiàn)所需功能集合的有機(jī)體。其與生俱來(lái)就是市場(chǎng)信息的折射，且任何產(chǎn)品都在按照一定規(guī)律不斷的發(fā)展和進(jìn)化。類似于“適者生存”的過(guò)程，在市場(chǎng)因素的作用下，產(chǎn)品也在不斷的優(yōu)勝劣汰。隨著時(shí)間的推移，一些市場(chǎng)特性就逐漸被“映射”或“編碼”到存活產(chǎn)品中，內(nèi)化為產(chǎn)品功能或結(jié)構(gòu)的一部分。正是這些蘊(yùn)含于產(chǎn)品自身的進(jìn)化特性信息為需求信息提供了一個(gè)較為高效、可靠的獲取渠道。發(fā)現(xiàn)這些特性并使之向更優(yōu)的方向轉(zhuǎn)變，就可以帶動(dòng)產(chǎn)品進(jìn)化，感知并滿足新的市場(chǎng)需求。
基于這一思想，本文從功能演化角度構(gòu)建了一種基于內(nèi)生功能驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式。主要通過(guò)功能演化的形式拉動(dòng)結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)等特性進(jìn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全面進(jìn)化，如圖1所示（功能、結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)等特性的進(jìn)化，均是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)步的反映）。其創(chuàng)新機(jī)理在于暫時(shí)擺脫現(xiàn)有技術(shù)和市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的束縛，從產(chǎn)品自身出發(fā)，運(yùn)用一定的功能激勵(lì)策略對(duì)其進(jìn)行功能改進(jìn)操作，以激勵(lì)產(chǎn)生更多新功能需求信息，實(shí)現(xiàn)功能進(jìn)化；并針對(duì)這些功能需求進(jìn)行概念求解，帶動(dòng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也向更適于功能實(shí)現(xiàn)的方向演進(jìn)，進(jìn)而開拓出新的市場(chǎng)應(yīng)用空間，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全面進(jìn)化。
2功能激勵(lì)分析策略
產(chǎn)品作為一個(gè)有機(jī)體，與生物體相類似，也是由功能及承載功能的結(jié)構(gòu)載體組成的系統(tǒng)。借鑒系統(tǒng)功能分析的方法，結(jié)合已有產(chǎn)品對(duì)其加以功能結(jié)構(gòu)分解，并根據(jù)其功能-組件間的鏈?zhǔn)疥P(guān)系及組件間的隸屬關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)功能建模，構(gòu)建相應(yīng)的基礎(chǔ)功能模型——功能-組件鏈圖，如圖2所示。功能是產(chǎn)品存在的目的，功能的實(shí)現(xiàn)除了與產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與超系統(tǒng)內(nèi)其它關(guān)聯(lián)組件相關(guān)。為了較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品自身蘊(yùn)含的進(jìn)化特性信息的挖掘，本文提出的方法正是在系統(tǒng)功能建?；A(chǔ)上，從超系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)兩個(gè)方面對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行較為全面的功能激勵(lì)分析。進(jìn)行技術(shù)系統(tǒng)分析，是為了實(shí)現(xiàn)其自身功能結(jié)構(gòu)特性優(yōu)化，增進(jìn)其理想化水平。而引入超系統(tǒng)分析，其目的在于實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)特性向超系統(tǒng)特性進(jìn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)超系統(tǒng)進(jìn)化反向促進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的作用。技術(shù)系統(tǒng)分析是功能激勵(lì)的主要內(nèi)容，超系統(tǒng)分析是其有益補(bǔ)充。
本文提出的方法是從功能演化角度，綜合考慮功能、結(jié)構(gòu)二因素的設(shè)計(jì)模式。因此，技術(shù)系統(tǒng)分析包含單組件操作、多組件操作兩個(gè)方面，超系統(tǒng)分析則采取賦予新的功能關(guān)聯(lián)關(guān)系的激勵(lì)模式。對(duì)于單組件而言，功能激勵(lì)主要是針對(duì)其承載功能加以改變操作；對(duì)于多組件，則從功能組合角度對(duì)其加以激勵(lì)操作?；谝陨峡紤]，本文提出從多個(gè)角度進(jìn)行功能激勵(lì)的分析策略，如圖3所示。
基于功能需求內(nèi)生的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)
1超系統(tǒng)組件功能關(guān)聯(lián)
一般情況下，每一個(gè)超系統(tǒng)功能都是為了輔助產(chǎn)品技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)/某些功能的順利實(shí)現(xiàn)，即一個(gè)超系統(tǒng)功能肯定與系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)/某些功能存在相關(guān)關(guān)系，但通常并不是與所有功能都存在相關(guān)關(guān)系（關(guān)系十分薄弱/暫未發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性）。且超系統(tǒng)功能間通常也存在很多不相關(guān)的情況。因此，這就給產(chǎn)品系統(tǒng)提供了不小的創(chuàng)新思考空間。超系統(tǒng)組件功能關(guān)聯(lián)分析正是基于對(duì)這一創(chuàng)新空間信息進(jìn)行系統(tǒng)挖掘的創(chuàng)新策略。它通過(guò)選擇某個(gè)超系統(tǒng)功能，在與其不相關(guān)的某個(gè)系統(tǒng)功能（超系統(tǒng)功能、系統(tǒng)內(nèi)功能）間建立起良性關(guān)系，使其變?yōu)橄嚓P(guān)。如此，便能創(chuàng)造出新的產(chǎn)品功能需求，進(jìn)而產(chǎn)生新的產(chǎn)品創(chuàng)意。
這種相關(guān)分析主要通過(guò)以產(chǎn)品超系統(tǒng)功能為行，所有系統(tǒng)功能為列，而構(gòu)建的系統(tǒng)功能相關(guān)性分析矩陣加以分析，如表1所示。其中，“1”表示功能間存在相關(guān)關(guān)系，“0”則代表不存在，“X”表示兩個(gè)功能相同（在此不予討論）。針對(duì)筆記本電腦功能創(chuàng)新實(shí)例，通過(guò)在“敲擊鍵盤”與“存儲(chǔ)電能”間建立起關(guān)聯(lián)（由0變?yōu)?），便激發(fā)出在使用者敲擊鍵盤的同時(shí)可以產(chǎn)生電能，并有效地將其儲(chǔ)存利用的新型節(jié)能筆記本電腦的創(chuàng)意。
2系統(tǒng)內(nèi)單組件功能改變
系統(tǒng)內(nèi)單組件功能改變分析主要針對(duì)技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)某一功能組件及其所承載的功能加以改變性操作，以激勵(lì)設(shè)計(jì)者產(chǎn)生新的想法。
（1）功能擴(kuò)展
功能擴(kuò)展主要針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)某一功能組件，通過(guò)賦予其新的功能，從而帶動(dòng)其結(jié)構(gòu)也發(fā)生相應(yīng)的改變，進(jìn)而形成能適應(yīng)未來(lái)市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品，如圖4a所示。擴(kuò)展的功能主要通過(guò)超系統(tǒng)組件功能關(guān)聯(lián)分析得到，也包括由新的超系統(tǒng)組件引入而衍生得到的新需求功能。如在輪椅創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，通過(guò)在超系統(tǒng)中引入臺(tái)階，以產(chǎn)生攀爬臺(tái)階的新功能需求，進(jìn)而激勵(lì)產(chǎn)生帶越障功能的行星輪式車輪的創(chuàng)新方案。
（2）功能裁剪
功能裁剪主要是基于產(chǎn)品簡(jiǎn)化及專用化的思想，通過(guò)裁剪掉鏈內(nèi)的冗余功能或?qū)μ囟☉?yīng)用環(huán)境可有可無(wú)的功能，甚至一些看上去不可或缺的功能，進(jìn)而帶動(dòng)鏈內(nèi)其它關(guān)聯(lián)功能改變，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)、工藝等方面的簡(jiǎn)化，得到更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品創(chuàng)意，屬于破壞性創(chuàng)新（DisruptiveInnovation）范疇，如圖4b所示。如可通過(guò)去除電視機(jī)的顯示圖像功能，以降低其生產(chǎn)及使用成本，使盲人得到相對(duì)物美價(jià)廉的新產(chǎn)品。
（3）功能分割
功能分割主要是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)某組件所承載的功能進(jìn)行分割，以形成新的結(jié)構(gòu)及新市場(chǎng)的產(chǎn)品創(chuàng)新模式，包括功能作用分割、功能量值分割兩種形式。功能作用分割是將組件上承載的多個(gè)功能進(jìn)行分割，進(jìn)而形成多個(gè)新功能單元，以促使功能組件向更趨于專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向改進(jìn)，如圖4c所示；功能量值分割主要將組件上承載的功能從量值上加以分割，以形成多個(gè)量值相同或不同的新功能單元，以促使功能組件向精準(zhǔn)化、微控化等方向演進(jìn)，如圖4d所示。如在顯示器演進(jìn)道路上，通過(guò)對(duì)顯示內(nèi)容加以分割，激勵(lì)產(chǎn)生了多顯示器協(xié)同顯示的超大顯示屏。
（4）功能替代
功能替代主要建立在技術(shù)進(jìn)步或技術(shù)優(yōu)化基礎(chǔ)上，在不影響產(chǎn)品主要功能實(shí)現(xiàn)前提下，通過(guò)將某組件所承載的功能利用更優(yōu)的功能，或?qū)l(fā)出某功能的組件用更優(yōu)的組件加以替換操作，以帶動(dòng)鏈內(nèi)其它相關(guān)功能組件改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整體性能優(yōu)化的目的，如圖4e所示。例如，將精密機(jī)械移動(dòng)替換成磁致伸縮移動(dòng)的，高精密度顯微鏡玻片載物臺(tái)移動(dòng)裝置創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。
3系統(tǒng)內(nèi)多組件功能組合
系統(tǒng)內(nèi)多組件功能組合分析主要是針對(duì)技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)組件間所承載的功能加以組合優(yōu)化，以激勵(lì)設(shè)計(jì)者產(chǎn)生創(chuàng)新想法，進(jìn)而推動(dòng)產(chǎn)品功能-結(jié)構(gòu)改進(jìn)向理想化方向逼近而引入的創(chuàng)新策略。
（1）功能合并
功能合并主要建立在對(duì)相同或不同功能鏈中具有相近或相關(guān)功能的不同組件進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行功能并處理操作，以實(shí)現(xiàn)功能、組件的高效利用，去除多余功能結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的，演進(jìn)過(guò)程如圖5a所示。通過(guò)這一處理，可使產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)性、易操作性增強(qiáng)，提升其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如在冰箱制冰機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，將儲(chǔ)冰裝置內(nèi)為定向輸送冰塊而進(jìn)行的螺旋攪動(dòng)操作，與為防止冰塊粘結(jié)而加入的反向攪動(dòng)操作合并，便形成了定時(shí)雙向螺旋攪動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案。
（2）功能整合
功能整合主要基于合理化配置的思想，對(duì)多組件間承載的多個(gè)功能進(jìn)行優(yōu)化整合處理，進(jìn)而帶動(dòng)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化整合，以增強(qiáng)其系統(tǒng)性、經(jīng)濟(jì)性、適用性等綜合性能，形成新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，這一過(guò)程如圖5b所示。例如，在輪椅創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)各組件間所承載的功能進(jìn)行整合處理，最終得到利用汽缸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)升降高度及靠背角度調(diào)節(jié)功能，利用行星輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)越障、行進(jìn)功能，利用套扣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可變形（變身為擔(dān)架）功能等集多種實(shí)用功能于一體的新型多功能輪椅的改進(jìn)方案。
（3）功能捆綁
功能捆綁主要是對(duì)功能-組件鏈圖中功能作用密集的組件加以分析，將作用于該組件的功能，以及鏈內(nèi)其它相關(guān)功能進(jìn)行打包組合；然后，采取反問(wèn)“引入該功能目的”的思考形式，探求這些功能的本質(zhì)（設(shè)計(jì)需求）；最后，對(duì)這些設(shè)計(jì)目的加以組合優(yōu)化處理，并進(jìn)行相應(yīng)的功能性再設(shè)計(jì)，激勵(lì)產(chǎn)生新的功能配置方案，實(shí)現(xiàn)功能集成進(jìn)化，如圖5c所示。這一過(guò)程通常會(huì)伴隨新功能的產(chǎn)生，可有效帶動(dòng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較為全面的進(jìn)化，進(jìn)而得到更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新產(chǎn)品。例如，將冰箱制冰機(jī)儲(chǔ)冰裝置的儲(chǔ)冰功能與制冰裝置的儲(chǔ)水功能，以及輸冰裝置的定向輸送功能加以捆綁，激勵(lì)得到傳輸帶式制冰機(jī)的創(chuàng)新方案。
4功能需求內(nèi)生式產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)過(guò)程
本文提出的方法應(yīng)用的關(guān)鍵在于合理利用上述激勵(lì)策略進(jìn)行功能激勵(lì)分析。將這種方法與計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式相結(jié)合，構(gòu)建的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)過(guò)程模型如圖6所示。這一過(guò)程主要包含系統(tǒng)功能建模、功能激勵(lì)分析、概念方案生成、方案優(yōu)化評(píng)價(jià)四大分析模塊。具體操作步驟描述如下：
步驟1產(chǎn)品組件、功能錄入。結(jié)合已有產(chǎn)品對(duì)其進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)分解，提取并錄入產(chǎn)品功能組件及其所承載的功能。
步驟2功能-組件鏈圖構(gòu)建。針對(duì)步驟1的錄入結(jié)果，構(gòu)建相應(yīng)的產(chǎn)品功能-組件鏈圖，并適時(shí)對(duì)錄入的功能、組件加以調(diào)整。
步驟3多角度激勵(lì)分析。結(jié)合功能-組件鏈圖及在此基礎(chǔ)上生成的功能相關(guān)矩陣，從三大分析角度出發(fā)，利用對(duì)應(yīng)的分析策略進(jìn)行遍歷式分析，以得到多個(gè)功能改進(jìn)方向，形成相應(yīng)的功能需求信息集。
步驟4概念方案求解。針對(duì)上一步分析得到的功能需求信息利用FBS方法進(jìn)行知識(shí)資源檢索，以映射得到相應(yīng)的原理解。
步驟5領(lǐng)域具體化分析。結(jié)合得到的原理解及已有產(chǎn)品進(jìn)行具體化分析，使之轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)品創(chuàng)新方案。這一步是結(jié)合獲取的知識(shí)資源進(jìn)行創(chuàng)造性思維的階段，是新知識(shí)生成的過(guò)程。
步驟6方案優(yōu)化評(píng)價(jià)。此步操作主要通過(guò)對(duì)生成的方案做進(jìn)一步探討，借鑒功能跟隨形式（FunctionFollowForms）原理發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)品的潛在應(yīng)用市場(chǎng)，并結(jié)合已有信息及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)方案加以優(yōu)化評(píng)價(jià)，進(jìn)而得到創(chuàng)新性、實(shí)用性及可實(shí)現(xiàn)性相對(duì)較好的產(chǎn)品創(chuàng)新方案。
5功能模塊實(shí)現(xiàn)
產(chǎn)品創(chuàng)新是市場(chǎng)需求與技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)立統(tǒng)一的過(guò)程，是創(chuàng)新主體與現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)有機(jī)協(xié)同的設(shè)計(jì)過(guò)程，是以知識(shí)為基礎(chǔ)，以獲取及創(chuàng)造新知識(shí)為核心的知識(shí)物化過(guò)程。本文基于提出的多角度功能激勵(lì)的設(shè)計(jì)思想，融合認(rèn)知科學(xué)、信息技術(shù)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論，實(shí)現(xiàn)了該功能模塊。其體系架構(gòu)如圖7所示，包含交互層、推理層、資源層。
（1）交互層是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的重要單元，主要給用戶提供一個(gè)友好的交互界面，提供信息輸入、輸出接口，并對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程加以可視化。其中，也包含管理員對(duì)系統(tǒng)及知識(shí)庫(kù)進(jìn)行的日常維護(hù)操作。
（2）推理層主要根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程中用戶輸入的設(shè)計(jì)信息，為其提供所需的設(shè)計(jì)原理及過(guò)程推理方法支持。該層除了系統(tǒng)功能建模、功能激勵(lì)分析等人機(jī)交互式信息操作單元外，還包括信息轉(zhuǎn)換、映射求解、評(píng)價(jià)計(jì)算等多個(gè)采用推理機(jī)形式，通過(guò)調(diào)用相應(yīng)的知識(shí)資源，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新信息映射轉(zhuǎn)換的智能操作單元。信息轉(zhuǎn)換單元主要采用自然語(yǔ)義與基于規(guī)則推理的形式，對(duì)功能激勵(lì)結(jié)果加以標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換；映射求解單元利用FBS方法，對(duì)生成的標(biāo)準(zhǔn)化信息進(jìn)行概念求解；評(píng)價(jià)計(jì)算單元?jiǎng)t是根據(jù)輸入的評(píng)價(jià)信息，利用一定的評(píng)價(jià)規(guī)則對(duì)方案加以量化比較，以篩選得到相對(duì)較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。
（3）資源層主要為概念設(shè)計(jì)過(guò)程提供知識(shí)支持，包括本體庫(kù)、效應(yīng)庫(kù)、評(píng)價(jià)庫(kù)等多個(gè)知識(shí)單元。
系統(tǒng)內(nèi)的效應(yīng)庫(kù)、專利庫(kù)等知識(shí)庫(kù)主要采用功能基的形式加以組織，并提供基于自然語(yǔ)義的Internet3應(yīng)用實(shí)例冰箱通常都在冷凍室內(nèi)裝一制冰裝置，其制冰的工作原理與大型制冰機(jī)一樣。制冰裝置的上面部分放置有普通的柵格式盒子。往盒子里倒上水，冷凍一定時(shí)間后，再由一個(gè)特制的帶有蝸桿減速器的電機(jī)把盒子翻轉(zhuǎn)。當(dāng)盒子幾乎朝下時(shí)，盒子的另外一邊就頂?shù)搅藢ｉT的凸出部位上。盒子傾斜后，冰塊就能實(shí)現(xiàn)與內(nèi)壁相分離，往下脫落，并掉到收集器中。這一加工過(guò)程一直會(huì)持續(xù)到收集器裝滿冰塊為止，如圖8所示。但這種制冰裝置也存在很多問(wèn)題，如占用空間較大，工作震動(dòng)、噪聲大等問(wèn)題，迫切需要對(duì)其加以改進(jìn)。運(yùn)用本文提出的方法進(jìn)行創(chuàng)新分析，具體步驟如下：
步驟1通過(guò)選擇已有的制冰裝置作為基礎(chǔ)產(chǎn)品，對(duì)其進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)分解，錄入電機(jī)1、連桿、制冷裝置、驅(qū)動(dòng)減速器1、轉(zhuǎn)動(dòng)冰盒等產(chǎn)品組件及功能信息。
步驟2結(jié)合已有產(chǎn)品，并針對(duì)錄入結(jié)果對(duì)制冰機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)建模，構(gòu)建相應(yīng)的產(chǎn)品功能-組件鏈圖（如圖9）。
步驟3根據(jù)超系統(tǒng)功能與所有功能間的關(guān)系，建立起相應(yīng)的制冰機(jī)功能相關(guān)矩陣，如表2所示。并針對(duì)矩陣進(jìn)行超系統(tǒng)組件功能關(guān)聯(lián)分析，如通過(guò)在“提供水”與“轉(zhuǎn)動(dòng)冰層推桿”之間建立起關(guān)聯(lián)，提出在“轉(zhuǎn)動(dòng)冰層推桿”時(shí)，根據(jù)其受到的阻力大小，實(shí)時(shí)控制是否“提供水”的創(chuàng)意；在“提供水”與“儲(chǔ)存2冰塊”間建立關(guān)聯(lián)，提出只有當(dāng)開始“儲(chǔ)存2冰塊”操作時(shí)，機(jī)器才“提供水”的新需求。針對(duì)鏈圖，從系統(tǒng)內(nèi)單組件功能改變、系統(tǒng)內(nèi)多組件功能組合兩個(gè)角度進(jìn)行激勵(lì)分析。如圖10所示，經(jīng)功能裁剪分析，提出去除攪拌器“攪拌2冰塊”操作的創(chuàng)意，以減小裝置的控制復(fù)雜程度；經(jīng)功能合并分析，并根據(jù)經(jīng)其它激勵(lì)操作得到的設(shè)計(jì)過(guò)程信息，提出將驅(qū)動(dòng)撥冰裝置葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的“轉(zhuǎn)動(dòng)連桿”功能與驅(qū)動(dòng)傳輸帶轉(zhuǎn)動(dòng)的“轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸”功能加以合并的新需求，以在一定程度上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化；經(jīng)功能捆綁分析，將冰盒的“儲(chǔ)存水”功能、儲(chǔ)冰器的“儲(chǔ)存冰塊”功能和攪拌器“輸送冰塊”等多個(gè)功能加以捆綁，激勵(lì)產(chǎn)生要設(shè)計(jì)一個(gè)既能“儲(chǔ)存水及冰塊”，又能“按需定向輸送冰塊”的集成化裝置的想法。
步驟4通過(guò)以上遍歷式創(chuàng)新分析，生成“輸送冰塊”、“轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸”等多個(gè)功能需求。對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的知識(shí)檢索，得到“一種提高冰淇淋抗融性的乳化劑以及用其制備的冰淇淋”、“超薄潛水?dāng)?shù)顯磁力攪拌器”、“物料輸送螺旋機(jī)構(gòu)”等知識(shí)。
步驟5結(jié)合已有產(chǎn)品，對(duì)步驟4得到的原理解進(jìn)行具體化思考，進(jìn)而產(chǎn)生“在儲(chǔ)冰盒內(nèi)增加可溶且可食用的抗融泡沫添加劑”、“用磁力攪拌器代替機(jī)械攪拌”、“采用多柵格式制冰、儲(chǔ)冰裝置，且伴隨傳送帶輸送，出冰口處受扭曲力和重力作用而自動(dòng)脫落”等多個(gè)概念方案，如圖11所示。
步驟6結(jié)合已有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及企業(yè)實(shí)際情況，對(duì)以上分析得到的多個(gè)概念方案進(jìn)行初步評(píng)價(jià)篩選，并進(jìn)行合理的市場(chǎng)定位，去除可實(shí)現(xiàn)性低、經(jīng)濟(jì)性差、創(chuàng)新性不高的噪聲方案。然后，再對(duì)剩余的創(chuàng)新想法做進(jìn)一步組合優(yōu)化分析，以得到最終制冰機(jī)改進(jìn)方案。即采用一種柵格式的傳輸帶式結(jié)構(gòu)，將其直接放在冷凍室的頂部沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并采用一個(gè)帶葉輪的旋轉(zhuǎn)裝置，以頂出柵格內(nèi)的冰塊，供用戶食用；且儲(chǔ)水罐的“提供水”功能也與傳輸帶的運(yùn)行建立起相應(yīng)的控制關(guān)系，使滴水速度與柵格制冰、儲(chǔ)冰速度保持同步。改進(jìn)后的制冰機(jī)系統(tǒng)工作過(guò)程如圖12所示。其去除了原有的冷藏室，縮減了工作空間，部分消除了收集、儲(chǔ)存冰塊所帶來(lái)的各種不便，并通過(guò)合理調(diào)節(jié)傳輸帶的運(yùn)行速度，可實(shí)現(xiàn)按用戶需求持續(xù)提供冰塊等優(yōu)勢(shì)。
摘要：隨著人民生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，住宅樓電氣的設(shè)計(jì)建設(shè)也應(yīng)跟上時(shí)代的步伐。簡(jiǎn)述現(xiàn)代住宅樓電設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：住宅；電氣設(shè)計(jì)；方向
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的極大提高，各類家用電器逐漸增多，特別是空調(diào)、大熒屏彩電等大功率電器進(jìn)入普通家庭，使住宅設(shè)計(jì)由原來(lái)純照明向多功能的方向發(fā)展。
1住宅用電負(fù)荷的預(yù)測(cè)
住宅面積分為三類：小型住宅60m2以下，中型住宅60~100m2，大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用電負(fù)荷500W，娛樂(lè)用電(包括電視機(jī)、音響、電腦等)負(fù)荷950W，廚房用電(包括電飯煲、電熱開水器等)負(fù)荷3500W，衛(wèi)生間用電(洗衣機(jī)、排氣扇)負(fù)荷1170W，空調(diào)用電負(fù)荷2250W，綜合上述各類用電負(fù)荷共8370W，中型住宅乘1.3系數(shù)10881W，大型住宅乘2.6系數(shù)21762W。根據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查，一般住宅用電負(fù)荷的高峰期是夏天晚飯后的時(shí)間，這時(shí)用電負(fù)荷有：電視、電冰箱、電熱開水器、消毒碗柜、電腦、空調(diào)，共有住宅用電負(fù)荷的40%，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得需要系數(shù)0.4~0.6，所以根據(jù)實(shí)際情況，我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)取0.4系數(shù)便可以，則小型住宅負(fù)荷計(jì)算取3.5kW，中型住宅負(fù)荷計(jì)算取4.5kW，大型住宅負(fù)荷計(jì)算取8.5kW即可。
2住宅的電源與配電系統(tǒng)
一般住宅供電由小區(qū)變配電所引入，應(yīng)采用三相四線（TN-C系統(tǒng)），經(jīng)重復(fù)接地后進(jìn)入單元總電表開關(guān)箱，改成三相五線制（TN-S系統(tǒng)）后再放射到各用戶，配電箱中應(yīng)有短路、過(guò)載、漏電保護(hù)，斷路器應(yīng)選用能同時(shí)切斷相線——中性線的斷路器。住宅用電負(fù)荷計(jì)量應(yīng)采用一戶一表制，建議將單元總開關(guān)及分戶電能表集中設(shè)置以便管理。戶內(nèi)配電系統(tǒng)：隨著家用電器的增多，為避免電氣線路過(guò)載和降低諧波電壓的影響，戶內(nèi)配電系統(tǒng)應(yīng)采用多回路形式，至少應(yīng)設(shè)照明回路、一般插座回路和空調(diào)回路，如實(shí)際需要也可將廚房和淋浴室設(shè)為單獨(dú)回路。此外考慮到家庭辦公和信息化的發(fā)展，還應(yīng)增加一條專用回路。
3導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇
室內(nèi)外導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇合理與否，直接關(guān)系到住宅用電的安全及經(jīng)濟(jì)效益，因而必須在工程設(shè)計(jì)中合理選用導(dǎo)線和有關(guān)電器設(shè)備。
3.1導(dǎo)線的選擇
導(dǎo)線的選擇主要是確定導(dǎo)線的型號(hào)和規(guī)格，其原則是既能保證配電的質(zhì)量與安全又能節(jié)省材料，做到既經(jīng)濟(jì)又合理。其中導(dǎo)線型號(hào)應(yīng)按使用工作電壓及敷設(shè)環(huán)境來(lái)選擇；導(dǎo)線的規(guī)格（導(dǎo)線截面）可按下列要求進(jìn)行選擇：
（1）有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。為防止出現(xiàn)斷線事故，導(dǎo)線必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，一般照明回路計(jì)算電流較小時(shí)（＜10A），其導(dǎo)線都應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度選擇。
（2）能確保導(dǎo)線安全運(yùn)行。選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)保證其安全電流大于長(zhǎng)期最大負(fù)載電流，同時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
a.在選擇進(jìn)戶線及干線截面時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)余量；
b.單相制中的中性線應(yīng)與相線截面相同；
c.三相四線制中的中性線載流量不應(yīng)小于線路中的最大不平衡負(fù)荷電流。用于接中性線保護(hù)的中性線，其電導(dǎo)不應(yīng)小于該線路相線電導(dǎo)的50%，氣體放電燈的照明線路因受三次諧波電流的影響，其中性線截面應(yīng)按最大一相電流選用。
（3）能確保電壓質(zhì)量。對(duì)于住宅建筑來(lái)說(shuō)，電源引入端至負(fù)荷末端的線路電壓損失不應(yīng)大于2.5%，如線路電壓損失值大于規(guī)定電壓損失允許值，應(yīng)加大導(dǎo)線截面以保證線路的電壓質(zhì)量。
總之，在選擇導(dǎo)線時(shí)要考慮實(shí)際使用及未來(lái)發(fā)展需要，適當(dāng)留有余量，減少電壓損失，保證導(dǎo)線使用的安全可靠和經(jīng)濟(jì)有效。
3.2電器設(shè)備的選擇
電器設(shè)備主要指電源配電箱、電表、控制開關(guān)、漏電保護(hù)開關(guān)及電源插座等。電器設(shè)備的選擇合理與否直接影響工程的質(zhì)量。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)住宅的負(fù)荷情況、安裝要求、使用環(huán)境、設(shè)備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設(shè)備的型號(hào)規(guī)格，注意設(shè)備的容量等級(jí)寧大勿小，但又要避免選得過(guò)大造成浪費(fèi)，一般來(lái)說(shuō)在計(jì)算工作電流的基礎(chǔ)上選大一級(jí)即可。為確保其質(zhì)量，應(yīng)選用符合國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)GB、JB有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并具有產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)可證書的電器產(chǎn)品?？傊?，電器設(shè)備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。
4防雷與接地
4.1防雷內(nèi)容與措施
防雷內(nèi)容一般可分為：防直擊雷，防感應(yīng)雷及防高電位入侵三個(gè)內(nèi)容。就防直擊雷而言，一般是在屋面易受雷擊部位安裝接閃器，然后通過(guò)引下線與接地電阻很小的接地裝置可靠連接，安裝時(shí)要注意屋面突出的金屬部件與避雷針、帶、網(wǎng)應(yīng)全部可靠連接。目前一般利用屋面板鋼筋作為避雷網(wǎng)，柱主鋼筋作為引下線，基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置，這是較為實(shí)用經(jīng)濟(jì)的作法。為了防止感應(yīng)雷和高電位入侵的危害，可在電纜進(jìn)出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地，同時(shí)安裝避雷器或其它型式的過(guò)電壓保護(hù)器。此外要強(qiáng)調(diào)進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，也就是在設(shè)計(jì)施工中要把建筑物內(nèi)、附近的所有金屬物用電氣的方法連接起來(lái)使整座建筑物空間成為一個(gè)良好的等電位體，這樣能有效地降低建筑物內(nèi)部和附近不同金屬部件間的電位差，從而避免內(nèi)部的設(shè)備被高電位反擊和人被雷擊的事故。
4.2安全接地的形式與要求
在住宅電氣設(shè)計(jì)建設(shè)中為確保電器設(shè)備和人身安全務(wù)必做好用電系統(tǒng)的安全接地。目前我國(guó)的住宅配電系統(tǒng)方式一般有三種：TT、TN-C-S和TN-S系統(tǒng)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選擇接地系統(tǒng)。以下著重談?wù)勛≌潆娤到y(tǒng)中的保護(hù)接地。
在中性點(diǎn)不接地的低壓供電系統(tǒng)中，電氣設(shè)備必須保護(hù)接地，接地電阻R≤4Ω。在中性點(diǎn)直接接地的低壓供電系統(tǒng)中既可采用保護(hù)接地，也可采用保護(hù)接中性線。為確保接中性線保護(hù)系統(tǒng)的安全可靠，必須將中性線干線或支線的終端再次接地，這稱為重復(fù)接地。重復(fù)接地有以下作用：增大流過(guò)線路保護(hù)裝置的電流使其加速動(dòng)作，從而減輕或避免事故的發(fā)生；設(shè)置重復(fù)接地后可降低漏電設(shè)備的對(duì)地電壓，減少觸電的危險(xiǎn)程度。為確保接中性線保護(hù)的安全可靠，按規(guī)定必須做到以下幾點(diǎn)：（1）重復(fù)接地的接地電阻必須小于10Ω；（2）保護(hù)接中性線的其電導(dǎo)不得小于線路中相線電導(dǎo)的一半；（3）在任何情況下，同一供電系統(tǒng)中不可一部分電氣設(shè)備采用“保護(hù)接地”，另一部份采用“保護(hù)接中性線”；（4）用于接中性線保護(hù)的中性線不能安裝帶熔絲的開關(guān)或熔斷器。
此外，隨著家用電器的增多及智能化的發(fā)展，應(yīng)作好防靜電接地和屏蔽接地工作。
5消防系統(tǒng)
大型現(xiàn)代住宅中由于電氣設(shè)備越多就越容易發(fā)生火災(zāi)，因此應(yīng)安裝完善的消防系統(tǒng)。大型現(xiàn)代住宅在電氣消防方面應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：
（1）供電電源應(yīng)采用兩路方式，一路為市電電源，另一路為應(yīng)急電源；
（2）有應(yīng)急照明系統(tǒng)；
（3）應(yīng)用手動(dòng)響鳴火警警報(bào)系統(tǒng)，如可能，可加裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；
（4）開關(guān)和導(dǎo)線應(yīng)選用符合防火規(guī)范的開關(guān)和阻燃型的電線電纜。
6智能化發(fā)展
電子式多功能電能表主要針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)三相用電的工業(yè)用戶。隨著電力行業(yè)改革深入,工業(yè)三相用電對(duì)多功能電能表的需求大量增加。目前國(guó)內(nèi)多功能表種類少、價(jià)格較高、功能不完善,往往僅是針對(duì)某些地區(qū)的特定要求開發(fā),缺乏通用性,某些產(chǎn)品未能完全達(dá)到國(guó)標(biāo)的要求。本文介紹的電子式多功能電能表正是為了適應(yīng)這種市場(chǎng)需求而設(shè)計(jì)的。
這是一款智能型高科技電能計(jì)量產(chǎn)品,該表可以同時(shí)計(jì)量正/反向有功電能、正/反向無(wú)功電能、四象限無(wú)功電能,還具有多費(fèi)率控制,負(fù)荷曲線記錄,各相失壓、過(guò)壓、頻率超限記錄,數(shù)據(jù)LCD顯示等多種功能。主站可以通過(guò)RS-485總線或手持紅外抄表器對(duì)該電表進(jìn)行查表、設(shè)表、抄表等操作。
軟件代碼全部采用C/C++語(yǔ)言編寫,編碼效率高,可維護(hù)性好,便于實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)用戶的需求方便地對(duì)功能模塊進(jìn)行裁剪。而且代碼經(jīng)過(guò)優(yōu)化,其生成的目標(biāo)代碼大小和執(zhí)行效率已與匯編代碼相差無(wú)幾。該產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)全面符合GB/T17215-1998《1級(jí)和2級(jí)靜止式交流有功電度表》、DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645—1997《多功能電能表通信規(guī)約》的要求。
多功能電能表的總體結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)
多功能表總體結(jié)構(gòu)
電子式多功能電能表硬件的核心MCU主控制器,它負(fù)責(zé)按鍵輸入掃描、工作狀態(tài)檢測(cè),計(jì)量數(shù)據(jù)的讀入、計(jì)算和存儲(chǔ)、電表參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)配置以及與外界的通信控制等。其主要功能單元包括MCU主控制器單元、電量計(jì)量模塊、紅外和RS—485通信模塊、校表模塊、EEPROM存儲(chǔ)陣列等;其他輔助模塊主要有:時(shí)鐘日歷電路、工作異常報(bào)警電路、按鍵輸入電路、復(fù)位和看門狗電路、開關(guān)電源模塊和后備電池電路、大屏幕液晶顯示模塊和LED顯示模塊。多功能表總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
高性能主控制器單元
主控制器采用NEC公司8位單片機(jī)中的高檔產(chǎn)品uPD78P0338。該款單片機(jī)為120腳QFP封裝,單片集成有60KBFlash、一個(gè)異步通信串行口、40x4段LCD驅(qū)動(dòng)器、高達(dá)10MHz的總線時(shí)鐘和10路10位精度的ADC,并可通過(guò)簡(jiǎn)單的接口進(jìn)行在系統(tǒng)編程,極大地方便在線調(diào)試和軟件升級(jí)。并且支持高級(jí)語(yǔ)言,較好地滿足了多功能表任務(wù)繁多、數(shù)據(jù)量龐大、算法較復(fù)雜的功能要求。
串口復(fù)用通信單元
通信電路模塊主要包括TSOPl838紅外接收頭、紅外發(fā)射二極管、載波電路、MAX487專用485收發(fā)電路、驅(qū)動(dòng)/開關(guān)二極管和其他元件。
本電能表為便于用戶抄表,設(shè)計(jì)有紅外本地抄表和RS-485集中抄表兩種串行抄表方式,因?yàn)閡PD78F0338僅有一個(gè)串口,故通信電路設(shè)計(jì)時(shí)采用串口復(fù)用技術(shù)。由9012、9014和若干電阻等器件組成互補(bǔ)開關(guān),由MCU的一個(gè)I/O口來(lái)控制紅外和RS-485通信方式的切換,如圖2所示。
高精度電量計(jì)量模塊
計(jì)量模塊由高精度專用電能計(jì)量芯片SA9904,電流互感器和其他電路元件組成。SA9904是Sames公司生產(chǎn)的一款三相雙向功率/電能計(jì)量芯片,可以計(jì)量有功/無(wú)功功率、電壓、頻率、相序異常等,可以單獨(dú)計(jì)量每一相的用電信息,符合IEC521/1036標(biāo)準(zhǔn),可達(dá)到1級(jí)交流電能表的精度要求,各數(shù)據(jù)寄存器具有24位精度,可通過(guò)三線SPI接口與CPU交換數(shù)據(jù)。從而可以較好地適應(yīng)多功能表需要計(jì)量多種電量數(shù)據(jù)的要求。SA9904引腳及其電路圖如圖3所示。
其中,CLK、DO、DI構(gòu)成與MCU控制器的接口,用于傳輸控制命令和測(cè)得的電量數(shù)據(jù),IIps、IIPt、IIPr用來(lái)對(duì)電流取樣,IVPl、IVP2、IVP3用來(lái)對(duì)電壓取樣。
時(shí)鐘日歷模塊
時(shí)鐘電路采用EPSON生產(chǎn)的RTC-4553實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。內(nèi)部集成了32.768kHz的石英晶體振蕩器,簡(jiǎn)化電路,并可以根據(jù)需要進(jìn)行自由設(shè)置以得到較高的頻率;同時(shí)集成有時(shí)鐘和日歷計(jì)數(shù)器,可選擇24或12小時(shí)顯示模式,時(shí)鐘可通過(guò)軟件方式進(jìn)行間隔30秒的調(diào)整,并提供0.1Hz或1024Hz的定時(shí)脈沖輸出,以便于在電能表的外部對(duì)時(shí)鐘精度進(jìn)行定期檢查。RTC-4553引腳及其電路圖如圖4所示。其中,SCK、Sin、Sout與主處理器接口,用于發(fā)送控制指令或者傳輸日期時(shí)間數(shù)據(jù),本系統(tǒng)日歷時(shí)鐘模塊采用電池作后備電源,以確保在停電狀態(tài)下,日期時(shí)間的準(zhǔn)確無(wú)誤。
多功能電能表的軟件設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
多功能電能表涉及的數(shù)據(jù)類型種類繁多。按字節(jié)分包括單字節(jié)、雙字節(jié)、三字節(jié)、四字節(jié)和六字節(jié)等,按表征的意義分有時(shí)間、時(shí)刻、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能、次數(shù)、功率因數(shù)、門限、狀態(tài)字、系數(shù)、表號(hào)等。復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了較高的要求,本實(shí)現(xiàn)方案通過(guò)采用多種數(shù)據(jù)尋址方式和多種類型存儲(chǔ)器較好地解決了這一問(wèn)題。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放方式有:內(nèi)部ROM、RAM和外掛EEPROM。
內(nèi)部ROM用來(lái)存放大量的常數(shù)表格,RAM用于存放臨時(shí)變量和堆棧,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM則存儲(chǔ)各種用戶電量數(shù)據(jù)和設(shè)表參數(shù),通過(guò)12C總線與CPU交換數(shù)據(jù),電能表按設(shè)計(jì)需求的最大要求大約需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通過(guò)級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)尋址方式
EEPROM數(shù)據(jù)訪問(wèn)采用兩種方式;直接地址訪問(wèn),通過(guò)數(shù)據(jù)的EEPROM地址直接讀寫數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)ID尋址,通過(guò)數(shù)據(jù)的編碼讀寫數(shù)據(jù)。
通信口復(fù)用功能設(shè)計(jì)
紅外通信和RS-485共用一個(gè)串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信開始都有一低電平位(0),因此將紅外接收端(與485接收端用一三極管隔開)引到一中斷引腳INTP1,通過(guò)其引發(fā)的中斷可判斷串行口數(shù)據(jù)是否來(lái)自紅外。發(fā)送時(shí)按時(shí)應(yīng)方式發(fā)送,使其不互相干擾。由于紅外通信和遙控接收用同一接收管,因此在判斷紅外來(lái)源的中斷中啟動(dòng)定時(shí)器INTTM4檢測(cè)紅外接收端,如果檢測(cè)到脈沖寬度為9ms或0.56ms,則判斷為紅外遙控,并根據(jù)定時(shí)檢測(cè)遙控編碼;否則判斷為紅外產(chǎn)生的串行口接收中斷,并將定時(shí)檢測(cè)關(guān)閉。
紅外38.4kHz調(diào)制信號(hào)由CPU內(nèi)部分頻輸出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因紅外發(fā)送字節(jié)之間可選有15～20ms的延時(shí),而485通信則不需要延時(shí)。數(shù)據(jù)發(fā)送在發(fā)送中斷中進(jìn)行,紅外通信在發(fā)送操作后立即關(guān)閉發(fā)送中斷允許,待延時(shí)時(shí)間到后再允許發(fā)送中斷。
多功能表程序流程圖
以強(qiáng)化學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為核心，重新修訂教學(xué)大綱，整合相關(guān)課程，對(duì)應(yīng)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容體系，構(gòu)建完善的工程設(shè)計(jì)課程體系。大一為工程設(shè)計(jì)啟蒙階段，以激發(fā)興趣為主，課程為生物工程(化學(xué)工程)概論;大二為單元設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)技能培訓(xùn)階段，包含:化工原理、化工熱力學(xué)、化工制圖、化工儀表自動(dòng)化;大三為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)階段，包含:生物工程(化學(xué)工程)設(shè)備、分離工程、化工設(shè)計(jì)與模擬、工藝學(xué)課程(化工工藝學(xué)、發(fā)酵工程、制藥工藝學(xué)、釀酒工藝學(xué)等);大四為工廠設(shè)計(jì)和綜合實(shí)訓(xùn)階段，主要進(jìn)行生物工程(化學(xué)工程)工廠設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。為適應(yīng)行業(yè)的需求和時(shí)展，在各課程教學(xué)中突出工程思維和工程方法學(xué)的同時(shí)，著力介紹行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，并將計(jì)算機(jī)輔助制圖、計(jì)算機(jī)仿真模擬、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為主要技能進(jìn)行培養(yǎng)。
2構(gòu)建完整的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)
工程設(shè)計(jì)是面向?qū)ο蟮木C合性實(shí)踐活動(dòng)，只有突出實(shí)踐環(huán)節(jié)才能讓學(xué)生鍛煉能力、積累經(jīng)驗(yàn)、有所感悟。整個(gè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)包括化工AutoCAD制圖、化工原理課程設(shè)計(jì)、化工設(shè)計(jì)Aspen仿真模擬、生物工程(制藥工程)創(chuàng)新綜合性大實(shí)驗(yàn)、湖北省化工設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)“三井杯”化工設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生制藥工程設(shè)計(jì)競(jìng)賽、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、工廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)以校企組合的校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地(如尿素仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、啤酒發(fā)酵實(shí)訓(xùn)基地、藥物制劑實(shí)訓(xùn)平臺(tái))和校外企業(yè)實(shí)習(xí)基地(如安琪酵母生物工程專業(yè)國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心)為依托，注重選題的針對(duì)性(面向地方企業(yè))、設(shè)計(jì)的規(guī)范性(符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))、操作的可行性(綠色、經(jīng)濟(jì)與安全)，并將化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽、制藥工程設(shè)計(jì)競(jìng)賽融入人才培養(yǎng)的教學(xué)體系中，大力提高實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)效性。
3構(gòu)建合適的工程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系和管理模式
工程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、協(xié)作性較強(qiáng)，因此在工廠設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用小組制、導(dǎo)師制、課題制進(jìn)行管理、操作和評(píng)價(jià)，以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，即每小組5～7名學(xué)生和1～2名指導(dǎo)老師，每個(gè)學(xué)生完成每組設(shè)計(jì)項(xiàng)目下的一項(xiàng)子課題，最后采用學(xué)生答辯與互評(píng)、教師評(píng)價(jià)、企業(yè)專家點(diǎn)評(píng)等構(gòu)成綜合評(píng)價(jià)體系。另外，建立健全激勵(lì)約束機(jī)制，考慮給予競(jìng)賽獲獎(jiǎng)和設(shè)計(jì)達(dá)優(yōu)秀等級(jí)的學(xué)生相應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)分，代替相關(guān)選修課的學(xué)分，以此激發(fā)更多的學(xué)生參與工程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。
4結(jié)語(yǔ)
當(dāng)一種藝術(shù)形式成為了符號(hào)，便具有了傳達(dá)的功能，傳統(tǒng)元素便是如此，傳統(tǒng)元素在現(xiàn)代家具中的應(yīng)用是建立在符號(hào)化的能指及所指基礎(chǔ)上，是內(nèi)涵與外延的對(duì)立統(tǒng)一。
1.1內(nèi)涵的功能性解析
符號(hào)學(xué)中強(qiáng)調(diào)符號(hào)的能指與所指，而內(nèi)涵的功能性是建立在符號(hào)的所指語(yǔ)義基礎(chǔ)上的，兩者存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。傳統(tǒng)元素的內(nèi)涵容納了社會(huì)意識(shí)形態(tài)、個(gè)人情感表現(xiàn)、文化意義傳達(dá)等多方面，中國(guó)傳統(tǒng)元素在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是一種對(duì)時(shí)代性文化特征的功能性表現(xiàn)及個(gè)人情感的傾訴。符號(hào)中所指所表現(xiàn)的語(yǔ)義并不是一成不變的，而是隨著時(shí)代的發(fā)展發(fā)生著一系列變化，同時(shí)因文化差異及審美需求的變化而發(fā)生改變，也就是說(shuō)不同的文化或者時(shí)代背景條件下，我國(guó)傳統(tǒng)元素所表現(xiàn)出的符號(hào)化特征有著不同的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不同價(jià)值。傳統(tǒng)元素在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用建立在內(nèi)涵功能性的基礎(chǔ)上，是一種凌駕于使用功能之上的特殊情感，能夠塑造特殊的文化意境，同時(shí)也透漏出不同的審美意向。
1.2外延的功能性解析
中國(guó)傳統(tǒng)元素的外延功能性解讀建立在對(duì)符號(hào)的能指語(yǔ)義基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)元素作為一種可以感知的客觀存在，有其獨(dú)立的外形，也有其獨(dú)有的物質(zhì)功能性，也就是有其獨(dú)立的使用功能及文化價(jià)值。首先，傳統(tǒng)元素在家具設(shè)計(jì)中的能指語(yǔ)義由外形、色彩、材質(zhì)、紋理等語(yǔ)義構(gòu)成，人們可以直觀感知其物質(zhì)功能性，也就是家具設(shè)計(jì)可以借助傳統(tǒng)元素的能力呈現(xiàn)其功能性。其二，中國(guó)傳統(tǒng)元素的物質(zhì)功能性并非僅僅是其使用價(jià)值的呈現(xiàn)，而是有著更深的層次的表現(xiàn)，比如代表了中國(guó)優(yōu)秀造型藝術(shù)及民族藝術(shù)的黃花梨圈椅，不僅僅彰顯出是過(guò)人的智慧，而且也體現(xiàn)出獨(dú)特的審美價(jià)值及社會(huì)認(rèn)同感，這種外延性特征如果在家具設(shè)計(jì)中巧妙運(yùn)用，可以有效增強(qiáng)人們對(duì)傳統(tǒng)藝術(shù)的認(rèn)知度與保護(hù)意識(shí)，提高用戶的文化品味。
2傳統(tǒng)元素在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則
隨著科技的迅猛發(fā)展，伴隨著全球化的影響，中國(guó)的家具設(shè)計(jì)正在被西方的思想侵蝕著，文化的發(fā)展逐漸變得單一化。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)家具時(shí)，汲取傳統(tǒng)元素中的部分精髓的同時(shí)，也要遵循設(shè)計(jì)原則，才能夠很好地將文化的民族性、特色性體現(xiàn)出來(lái)，這已經(jīng)成為設(shè)計(jì)領(lǐng)域很重要的原則。優(yōu)秀的作品往往能在我們情感深處產(chǎn)生共鳴，并能夠很好地詮釋我們民族的文化。
2.1在布局中的應(yīng)用
對(duì)于中國(guó)風(fēng)格來(lái)說(shuō)，在布局上可以從多個(gè)方面進(jìn)行體現(xiàn)。在中國(guó)的傳統(tǒng)文化中“中庸之道”擁有不可替代的地位，它不僅體現(xiàn)在中國(guó)人的生活習(xí)慣上，同樣也體現(xiàn)在為人處世上，使?jié)夂竦奈幕趥鹘y(tǒng)家具設(shè)計(jì)中發(fā)揮得淋漓盡致。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)家具的同時(shí)也會(huì)注重造型的左右對(duì)稱，以及裝飾圖案的分布，詮釋了我們民族文化“中規(guī)中矩”的美。對(duì)稱式的布局不僅僅體現(xiàn)在這些上面，還有家具的數(shù)量，擺設(shè)的位置，其中位置是否是在房間的中軸線上等等。這樣的陳設(shè)方式看起來(lái)莊重而沉穩(wěn)，也符合了用戶傳統(tǒng)的審美觀念。在現(xiàn)代的家具設(shè)計(jì)中，把握“以人為本”的思想，將傳統(tǒng)家具設(shè)計(jì)的精華加以提煉并升華，在把握傳統(tǒng)元素的神韻的同時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に?、手法給予加工，以求達(dá)到匠心獨(dú)運(yùn)之妙。
2.2在色彩中的應(yīng)用
色彩在家具設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用，對(duì)其合理的使用，能在一定程度上提升美的感受。隨著人們審美情趣的不斷提高，在家具色彩的選擇、周圍環(huán)境與家具的色彩配置中的選擇也越來(lái)越挑剔。色彩作為家具設(shè)計(jì)中重要的元素，在家具設(shè)計(jì)的人性化、個(gè)性化設(shè)計(jì)上擁有不可替代的作用，因此合理地把握色彩在家具設(shè)計(jì)的應(yīng)用，才能夠讓傳統(tǒng)元素在家具設(shè)計(jì)中達(dá)到更加完美的效果。在進(jìn)行家具設(shè)計(jì)配色時(shí)，主要遵循“墻淺、地中、陳設(shè)深”的原則。其次，在選擇顏色時(shí)，同樣還要考慮材料的各方面配置，要將二者進(jìn)行充分的考慮達(dá)到合理的應(yīng)用。材料作為色彩表現(xiàn)的載體，同時(shí)受光源的影響體現(xiàn)著不同的色彩傾向。一種風(fēng)格由一種材料，而材料本身的色彩也代表著一定的屬性。當(dāng)看到明黃和朱紅兩種顏色為主的搭配，裝飾華麗、氣勢(shì)磅礴，我們一定會(huì)聯(lián)想到皇家建筑，這是色彩的詞匯，家具設(shè)計(jì)的詞匯則來(lái)自材料的表達(dá)。材料組合是有語(yǔ)言的，會(huì)說(shuō)話的，同樣它們的圖案和色彩也是有語(yǔ)言的。它們就是靠這些語(yǔ)言描繪出天馬行空的美妙世界。
2.3在造型中的應(yīng)用
中國(guó)上下五千年的發(fā)展形成了獨(dú)特、龐大的文化體系，中國(guó)的傳統(tǒng)元素以其獨(dú)特的魅力在浩瀚的設(shè)計(jì)星河中熠熠生輝、光彩奪目。中國(guó)傳統(tǒng)元素經(jīng)過(guò)時(shí)代的洗禮，在形式、內(nèi)容等方面有著亙古不變的美，將它的神韻巧妙地植入家具設(shè)計(jì)中，讓二者巧妙地融合到一起，賦予家具設(shè)計(jì)和諧完整的“民族之美”。在進(jìn)行家具設(shè)計(jì)時(shí)，絕對(duì)不允許照搬傳統(tǒng)元素原本的造型，而應(yīng)當(dāng)從形狀、色彩以及材質(zhì)等方面汲取靈感，多方面挖掘與設(shè)計(jì)主題相關(guān)的元素進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來(lái)體現(xiàn)設(shè)計(jì)主題的個(gè)性特點(diǎn)及風(fēng)格。除此之外，在對(duì)其進(jìn)行一定程度上的現(xiàn)代化處理，定能達(dá)到更加和諧完美的效果。
3傳統(tǒng)元素在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略
前文提到，不論是在外延，還是在內(nèi)涵方面，傳統(tǒng)元素應(yīng)用于家具設(shè)計(jì)都有著極高的價(jià)值，而如何將傳統(tǒng)元素融入家具設(shè)計(jì)，筆者將根據(jù)自己的理解及設(shè)計(jì)實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)和分析。
3.1對(duì)傳統(tǒng)元素的直接運(yùn)用
傳統(tǒng)元素的藝術(shù)地位是不容小覷的，而將其引入家具設(shè)計(jì)，必然會(huì)對(duì)家具設(shè)計(jì)注入新的活力，同時(shí)也符合了人們返璞歸真的藝術(shù)追求。中國(guó)的傳統(tǒng)元素有著典型的地域化特征，而且其圖案紋樣、造型特征都較為明顯，特別是一些傳統(tǒng)家具設(shè)計(jì)中的常用元素，比如桌案、圈椅等，現(xiàn)代家具中大可直接拿來(lái)使用，這種使用看似簡(jiǎn)單，但是對(duì)獨(dú)特藝術(shù)文化魅力的傳承有著積極的作用。當(dāng)然這種運(yùn)用也不單純是隨手拿來(lái)，堆疊拼湊，而是融入了作者思想的再設(shè)計(jì)，這種再設(shè)計(jì)是保證傳統(tǒng)元素形體性特征的基礎(chǔ)上完成，以家居的再設(shè)計(jì)去映襯傳統(tǒng)元素，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中挪用典型紋樣，如龍鳳呈祥、太極八卦、吉祥文字等等，不僅提升了家具設(shè)計(jì)的裝飾性，而且將傳統(tǒng)文化注入到設(shè)計(jì)中。
3.2對(duì)傳統(tǒng)元素的再設(shè)計(jì)
并不是所有的傳統(tǒng)元素都能直接使用，而且考慮到家具設(shè)計(jì)的功能性與系統(tǒng)性需求，家居設(shè)計(jì)中運(yùn)用傳統(tǒng)元素還需要建立在對(duì)傳統(tǒng)元素充分理解的基礎(chǔ)上，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)元素的一些構(gòu)圖特征、色彩、文字等進(jìn)行必要的再設(shè)計(jì)，之后再融入家具設(shè)計(jì)中，只有這樣，才能承載文化的基礎(chǔ)上更加符合當(dāng)代人的審美需求，而且更容易實(shí)現(xiàn)家居的功能性。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的審美需求也會(huì)隨之變化，因此簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)元素堆疊無(wú)法滿足當(dāng)代人的審美需求，這個(gè)時(shí)候，我們就不僅僅需要對(duì)傳統(tǒng)元素進(jìn)行再設(shè)計(jì)，而是需要在把握傳統(tǒng)元素神韻及精髓的基礎(chǔ)上，吸收接納現(xiàn)代思想，并且將其融會(huì)貫通，形成一種新的視覺(jué)形象，將這種新的形象融入家具設(shè)計(jì)中。
3.3對(duì)傳統(tǒng)元素神韻的應(yīng)用
馮冠超先生指出：“真正具有世界性的藝術(shù)，絕不誕生在民族藝術(shù)貧乏頹萎的地方，而必是誕生在民族藝術(shù)繁榮茁壯的土壤上。”傳統(tǒng)藝術(shù)的形體可能無(wú)法滿足人們的需求，但是中國(guó)天人合一、中庸、以人為本的傳統(tǒng)思想仍然在潛移默化中影響人們的行為，而這也正是傳統(tǒng)藝術(shù)的精髓所在。當(dāng)今的家具設(shè)計(jì)可能已經(jīng)完全脫離了傳統(tǒng)元素的形，但是仍然離不開其神韻的影響。元素的使用有顯性與隱性之分，家具設(shè)計(jì)中沒(méi)有明顯運(yùn)用傳統(tǒng)元素，并不代表這種元素不存在，而很可能傳統(tǒng)元素僅僅是以一種立場(chǎng)、一種態(tài)度或者一種精神的方式存在，比如當(dāng)今的中國(guó)特色家具設(shè)計(jì)并非都具有固定的中式紋樣，而僅僅是在形體的相似性、色彩的統(tǒng)一性、神韻的契合性等方面入手進(jìn)行設(shè)計(jì)，同樣可以體現(xiàn)出典型的中式特色，而且這種家具設(shè)計(jì)更容易被年輕人所接受。當(dāng)然這也是家具設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是傳統(tǒng)元素在家具設(shè)計(jì)中應(yīng)用的必然趨勢(shì)。
4結(jié)語(yǔ)
第一，植物的規(guī)格要確定好，要結(jié)合植物所適應(yīng)的地質(zhì)條件來(lái)對(duì)各種規(guī)格的植物進(jìn)行協(xié)調(diào)搭配。一般來(lái)說(shuō)，中型及其以上規(guī)格的喬木作為園林的架構(gòu)之一，會(huì)對(duì)整個(gè)園林所呈現(xiàn)出來(lái)的景觀效果起著重要作用，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行安放，然后才是小型規(guī)格的植物的安放，保證在園林景觀的細(xì)節(jié)處做好處理；第二，要合理組合植物的品種類型，落葉植物和針葉常綠植物之間在園林中所占的比例應(yīng)當(dāng)保持一定的平衡關(guān)系，對(duì)于植物如花卉、葉叢的顏色要協(xié)調(diào)好，一般以夏東兩季的植物色彩為主色調(diào)，其他色調(diào)為輔，以保證視覺(jué)上能起到互相補(bǔ)充的效果。
2園林設(shè)計(jì)中人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1系統(tǒng)操作方面
由于園林設(shè)計(jì)既涉及藝術(shù)方法也涉及到技術(shù)手段，因此，對(duì)操作人員的綜合能力要求就比較高，也就是說(shuō)，操作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑理論、園林綠植知識(shí)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)三方面綜合掌握，而事實(shí)上，很多參與園林設(shè)計(jì)的人員并沒(méi)有很強(qiáng)的工程操作能力，要求太高，難以實(shí)現(xiàn)。
2.2園林可重復(fù)使用性方面
目前來(lái)說(shuō)，園林的重復(fù)使用性還是太低，因?yàn)槊總€(gè)地方的氣候條件和地理環(huán)境都不相同，所以，針對(duì)一個(gè)地方所制作的園林設(shè)計(jì)并不能簡(jiǎn)單地復(fù)制到另一個(gè)地方，如蘇州園林的設(shè)計(jì)不能直接用在遼寧的園林設(shè)計(jì)，原因在于北方相對(duì)南方來(lái)說(shuō)，園林供水相對(duì)困難，山石種類不同，綠植花卉種類也不如南方園林的豐富，而且南北審美觀不同，北方園林設(shè)計(jì)多采用渾厚石材，綠植多為松、柏、楊、柳、榆、槐，加上三季更迭的花灌木，呈現(xiàn)剛健雄渾的特點(diǎn)，而南方則因?yàn)榛痉N類豐富，布局特別，注重山石與水的搭配，獨(dú)具精致淡雅的特點(diǎn)，由此可見(jiàn)，園林的可重復(fù)使用性不高。
2.3計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)即常說(shuō)的CAD。目前來(lái)說(shuō)，CAD并不能完全對(duì)口符合園林設(shè)計(jì)的需求，因?yàn)镃AD只能呈現(xiàn)出單一的圖形畫面，既不利于設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)，也不利于客戶對(duì)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)的理解，導(dǎo)致客戶與設(shè)計(jì)者之間難免信息不對(duì)稱，造成一定的信息偏差，影響之后園林設(shè)計(jì)出來(lái)的成果。
3加強(qiáng)人工智能在園林設(shè)計(jì)中應(yīng)用的辦法
3.1園林子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
作為整個(gè)園林系統(tǒng)的組成部分，園林子系統(tǒng)的設(shè)定概要應(yīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)施建模，來(lái)對(duì)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行基本設(shè)定，在獲得項(xiàng)目系統(tǒng)的自動(dòng)生成規(guī)則之后，在對(duì)所收集到的園林基本數(shù)進(jìn)行存檔，來(lái)作為全局的運(yùn)行參數(shù)，在一定程度上影響了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，存檔信息有園林的設(shè)計(jì)規(guī)模、投資情況、發(fā)展需求以及相關(guān)的環(huán)境因素等，存檔后，可能會(huì)對(duì)建筑的規(guī)模大小、選址、風(fēng)格特點(diǎn)以及植物的搭配等造成影響。
3.2地形子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
地形子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理而后才進(jìn)行的。一般來(lái)說(shuō)，會(huì)采用規(guī)則引擎最為計(jì)算機(jī)的推理機(jī)，是基于專家系統(tǒng)的模式下進(jìn)行推理的，工作原理是由機(jī)器來(lái)仿造人類在對(duì)事件進(jìn)行考慮的思維和方法，通過(guò)進(jìn)行試探性的方法來(lái)進(jìn)行推理，并不斷地對(duì)推理所得出來(lái)的結(jié)果進(jìn)行解釋和驗(yàn)證。對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地勘查是保證園林設(shè)計(jì)圖紙正常輸出的要求，這是不能單純地依靠計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榈刭|(zhì)勘查涉及到很多復(fù)雜地形的勘查，只能依靠人工的方式。地質(zhì)勘查可以分為前期階段和后期階段。前期階段主要是設(shè)定園林工程的初稿，因此，只要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行系統(tǒng)的粗略勘察即可。后期階段主要是完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，因此，對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求更高，并勘查人員對(duì)此進(jìn)行較為細(xì)致的處理。這以后才是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)軟件的使用來(lái)將前期階段和后期階段所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化處理，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的細(xì)化以及修正，然后通過(guò)系統(tǒng)推理得到一個(gè)初步的園林模型。
3.3主干道路子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
對(duì)地形子系統(tǒng)進(jìn)行地形數(shù)據(jù)的輸出即可得到主干道路設(shè)計(jì)，因?yàn)槲覀兪紫韧瓿闪说匦蔚脑O(shè)計(jì)，因此，在接下來(lái)對(duì)道路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中就可以有效地避免其他的建筑和設(shè)施的干擾，這之后的設(shè)計(jì)才能按部就班地開展。推理的總體規(guī)則為：首先，由園林的建設(shè)規(guī)模、投資情況等來(lái)對(duì)道路的類型和所需費(fèi)用等進(jìn)行計(jì)算，得到相關(guān)數(shù)據(jù)；然后，結(jié)合之前的輸出地形圖來(lái)生成推薦道路圖，并檢查道路的密度是否符合園林的設(shè)計(jì)規(guī)范，接著根據(jù)道路建設(shè)定額表來(lái)對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行計(jì)算，看是否符合預(yù)期投資情況；最后，對(duì)道路圖進(jìn)行人工的調(diào)整，并反復(fù)驗(yàn)算。
3.4圖紙和圖表輸出子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
