1建筑施工能耗控制本體模型的構(gòu)建

本體能夠?qū)︻I(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)行規(guī)范化描述，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)例的存儲(chǔ)、共享和重用。因此提出用本體方法對(duì)建筑施工能耗控制領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行規(guī)范化表示，建立已完工程施工能耗控制本體案例庫(kù)，在本體案例庫(kù)中檢索與擬建項(xiàng)目相似度最高的案例，借鑒相似案例的能耗控制經(jīng)驗(yàn)，制定擬建項(xiàng)目的能耗控制措施，實(shí)現(xiàn)擬建工程施工能耗的合理控制。傳統(tǒng)的建筑施工能耗控制對(duì)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的共享與重用不足，對(duì)已有低能耗案例利用率低。將本體方法運(yùn)用在建筑施工能耗控制領(lǐng)域，對(duì)知識(shí)進(jìn)行規(guī)范表示，對(duì)案例進(jìn)行統(tǒng)一表達(dá)，建立本體案例庫(kù)。改進(jìn)傳統(tǒng)的對(duì)象屬性相似度計(jì)算方法，通過(guò)案例檢索獲取能耗控制方法，并進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。結(jié)果表明，該模型能夠快速、準(zhǔn)確地獲取能耗控制方法，有利于建筑施工能耗控制領(lǐng)域知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的共享與重用，具有較強(qiáng)的理論與實(shí)用價(jià)值。

1.1建筑施工能耗的影響因素分析

建筑施工過(guò)程中影響施工能耗水平的因素眾多，如自然環(huán)境的好壞、施工機(jī)械的種類與新度、水文地質(zhì)條件、施工管理水平及工人技術(shù)水平的高低等。以土方工程為例，挖掘一類土?xí)r施工能耗比較低；挖掘四類土?xí)r施工能耗比較高。

1.2建筑施工能耗控制本體的構(gòu)成

建筑施工能耗控制本體模型采用五元結(jié)構(gòu)CECO={C，R，F(xiàn)，I，A}，在上述施工能耗影響因素分析基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑施工特點(diǎn)，對(duì)施工能耗本體建模元描述如下：①C：概念集合。a.項(xiàng)目信息術(shù)語(yǔ)，包括工程類別、參建單位、建設(shè)地點(diǎn)等；b.自然環(huán)境術(shù)語(yǔ)，包括土壤類別、氣溫、海拔等；c.施工管理術(shù)語(yǔ)，包括施工管理水平、組織結(jié)構(gòu)形式；d.施工技術(shù)術(shù)語(yǔ)，包括施工方案、工人技術(shù)水平等；e.述施工機(jī)械術(shù)語(yǔ)，包括機(jī)械種類、機(jī)械新度等；f.施工能耗術(shù)語(yǔ)，包括施工材料加工能耗、施工運(yùn)輸能耗、施工過(guò)程能耗。g.能耗控制措施術(shù)語(yǔ)，包括施工前控制、施工控制等。②R：概念間的分類關(guān)系集合，對(duì)象屬性（ObjectProperties）關(guān)系和數(shù)據(jù)屬性（DataProperties）關(guān)系。對(duì)象屬性表示概念或?qū)嵗g的關(guān)系，如父類關(guān)系（SuperClassOf）、實(shí)例關(guān)系（InstanceOf）等；數(shù)據(jù)屬性表示概念或?qū)嵗c基本的數(shù)據(jù)類型（int、short等）之間的關(guān)系，包括海拔高度、施工過(guò)程能耗量等。③F：函數(shù)，概念之間的非分類關(guān)系集合，如施工總能耗量=∑分部分項(xiàng)工程量×單位工程量的施工能耗量。④I：建筑施工能耗工程實(shí)例集合，概念的具體表現(xiàn)，如黃土為一類土的一個(gè)實(shí)例。⑤A：公理集合，約束概念、屬性、實(shí)例之間關(guān)系的公認(rèn)正確命題，如“土壤堅(jiān)硬程度與施工能耗量成正比關(guān)系”。

我國(guó)作為能源消耗大國(guó)，經(jīng)濟(jì)能否保持快速增長(zhǎng)和可持續(xù)發(fā)展，能源問(wèn)題成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵?！笆晃濉币?guī)劃建議中唯一的兩個(gè)量化指標(biāo)將節(jié)能降耗目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)目標(biāo)放在同等重要的位置，五年內(nèi)單位GDP耗能降低22％——這充分說(shuō)明政府已經(jīng)把具體的節(jié)能指標(biāo)提到一個(gè)前所未有的新高度。下面就我區(qū)20*年前三季度規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能源消費(fèi)狀況簡(jiǎn)要分析如下：

一、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)出與能耗情況

20*年，全區(qū)146家規(guī)模工業(yè)企業(yè)，前三季度實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值1138357萬(wàn)元，綜合能源消費(fèi)量為190.12萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤（不含耗水量），每萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值能耗為1.67噸標(biāo)準(zhǔn)煤。20*年同期工業(yè)總產(chǎn)值為745136萬(wàn)元，綜合能源消費(fèi)量為156.64萬(wàn)噸標(biāo)煤，每萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值能耗為2.10噸標(biāo)準(zhǔn)煤。每萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值能耗比去年同期下降20.55%。

20*年上半年，我區(qū)工業(yè)企業(yè)耗水量為1218萬(wàn)立方米，每萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值耗水量為10.70立方米。

從能源消費(fèi)總量看，我區(qū)工業(yè)企業(yè)能源消費(fèi)主要集中于私營(yíng)企業(yè)、其他有限責(zé)任公司兩大注冊(cè)類型企業(yè)，其中私營(yíng)企業(yè)綜合能源消費(fèi)量為89.68萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其他有限責(zé)任公司企業(yè)綜合能源消費(fèi)量為56.87萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，分別占綜合能源消費(fèi)量的47.2%和29.9%。

二、規(guī)模工業(yè)企業(yè)能源消費(fèi)主要集中于四大行業(yè)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，建筑業(yè)高速發(fā)展、建筑用能設(shè)備大量增加、建筑能耗不斷增長(zhǎng)（所謂建筑能耗，是指建筑物在使用過(guò)程中的能量消耗，包括采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、飲事、熱水供應(yīng)和各種家電的能耗，其中以采暖和空調(diào)能耗為主，我國(guó)的建筑能耗約占全國(guó)總能耗的30%），我國(guó)建筑用能低效率、高耗能的現(xiàn)象開(kāi)始暴露，舊的設(shè)計(jì)觀念已不適合發(fā)展的需要，建筑節(jié)能已經(jīng)作為我國(guó)節(jié)能工作的一個(gè)重要組成部分進(jìn)入議事日程，中央與各級(jí)地方政府有關(guān)部門(mén)對(duì)今后的建筑節(jié)能工作的開(kāi)展都進(jìn)行部署，出臺(tái)了許多法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，并努力推動(dòng)建筑節(jié)能工作的發(fā)展。

建筑節(jié)能工作有許多環(huán)節(jié)，建筑裝飾節(jié)能是建筑節(jié)能工作的重要一環(huán)，其實(shí)施的結(jié)果會(huì)直接影響建筑節(jié)能的效果，在建筑裝飾過(guò)程中可以通過(guò)許多措施來(lái)降低建筑能耗，可以通過(guò)建筑外裝飾與內(nèi)裝飾兩個(gè)方面采取有效措施使建筑裝飾達(dá)到節(jié)能目的，本文結(jié)合作者多年從事建筑裝飾項(xiàng)目管理的實(shí)踐，對(duì)建筑裝飾節(jié)能問(wèn)題做了一些歸納，并提出了一些自己的見(jiàn)解與想法，謹(jǐn)供大家作參考之用。

一、實(shí)施建筑節(jié)能的主要途徑目前在我國(guó)實(shí)施建筑節(jié)能的主要途徑較多，但與建筑裝飾裝修相關(guān)的大概有以下幾個(gè)方面：

1．改進(jìn)建筑裝飾設(shè)計(jì)和施工技術(shù)、方法，制訂推動(dòng)節(jié)能的建筑法規(guī)，建立健全促進(jìn)節(jié)能材料、設(shè)備生產(chǎn)和應(yīng)用的法規(guī)體系，為建筑及建筑裝飾節(jié)能工作的推進(jìn)提供良好的法律環(huán)境。

2．室內(nèi)環(huán)境控制成套節(jié)能，技術(shù)的研究和設(shè)備開(kāi)發(fā)，特別是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改造。

3．加大投入，加強(qiáng)建材設(shè)備的生產(chǎn)、施工技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，其發(fā)展的重點(diǎn)應(yīng)針對(duì)外墻裝飾（幕墻）和室內(nèi)裝飾的特點(diǎn)，研究新型低能耗的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（包括墻體、地面、頂棚、門(mén)窗）體系成套節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品。

摘要：石油從油井采出后，在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些必要的能耗。在中轉(zhuǎn)站，泵組和加熱爐對(duì)輸油管道的做功會(huì)產(chǎn)生能源的消耗，這些消耗或多或少會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)。本文就采出流體能耗所需情況，包括耗電量，耗氣量和綜合能耗等參數(shù)評(píng)價(jià)集輸系統(tǒng)能耗情況提出優(yōu)化方案.分析研究油井開(kāi)采和集輸系統(tǒng)過(guò)程中所需要的能源消耗，對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。用個(gè)別中轉(zhuǎn)站的能源消耗與整個(gè)油田集輸系統(tǒng)能源消耗進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)個(gè)別中轉(zhuǎn)站的情況對(duì)整個(gè)油田進(jìn)行比較，進(jìn)而完善整個(gè)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：集輸系統(tǒng)；中轉(zhuǎn)站；能耗；加熱爐

在石油工業(yè)中，油氣集輸?shù)睦^開(kāi)發(fā)、開(kāi)采之后最重要的工藝環(huán)節(jié)。原油開(kāi)采、收集和運(yùn)送所產(chǎn)生能耗直接關(guān)系到整個(gè)油田的收益情況。目前，石油儲(chǔ)量日益減少，開(kāi)發(fā)難度增加使得開(kāi)發(fā)、開(kāi)采難度逐年提高，開(kāi)采能耗也隨之增長(zhǎng)，能耗問(wèn)題亟待解決。本文在進(jìn)行深入的研究后，通過(guò)對(duì)標(biāo)的方式找出油田集輸系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，深挖其節(jié)能潛力，并舉出針對(duì)降低能耗的具體方案。研究結(jié)果對(duì)今后集輸過(guò)程中的能耗降低具有指導(dǎo)性意義。

1集輸系統(tǒng)不必要能耗產(chǎn)生的原因

在集輸系統(tǒng)中，整個(gè)輸油管道中的壓力和溫度都需要維持在一個(gè)恒定的溫度和壓力，以保持原油可以在管道中順利的運(yùn)輸。為了維持在這個(gè)壓力和溫度，就必要對(duì)管道進(jìn)行加溫和加壓，以往的加溫加壓只是確保原油可以順利的運(yùn)輸，造成了加多溫，加多壓的情況。這種過(guò)多的加溫和加壓就會(huì)造成能源的多余消耗，產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。本文就此分析并改進(jìn)、優(yōu)化整個(gè)集輸系統(tǒng)。

2集輸系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

【摘要】瀝青路面建設(shè)產(chǎn)生的能耗高，排放量大，對(duì)環(huán)境影響嚴(yán)重，目前國(guó)際上常采用全壽命周期評(píng)價(jià)(LCA)來(lái)量化分析瀝青路面的環(huán)境影響。研究顯示，在瀝青路面使用階段，產(chǎn)生的能耗和碳排放占比最大。本文采用理論分析的方法，根據(jù)瀝青路面的路面結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)出路面狀況指數(shù)（PCI）的衰變情況，進(jìn)而對(duì)路面平整度指數(shù)的衰變情況進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。最終從理論層面計(jì)算出在瀝青路面使用階段所消耗的能量和碳排放。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于全壽命周期評(píng)價(jià)應(yīng)用于瀝青路面的研究尚處于發(fā)展階段，應(yīng)用前景廣泛。

【關(guān)鍵詞】路面狀況指數(shù)；瀝青路面；全壽命周期評(píng)價(jià)

1理論基礎(chǔ)

燃料燃燒并不止產(chǎn)生CO2，也并不只有CO2會(huì)加劇溫室效應(yīng)，其他排放氣體也會(huì)多少對(duì)溫室效應(yīng)起促進(jìn)作用，因此需要對(duì)不同的氣體進(jìn)行分類和特征化處理。下表為不同燃料在燃燒單位質(zhì)量的情況下產(chǎn)生氣體的情況以及其他氣體同CO2之間的換算關(guān)系。本文主要以定額法為主要計(jì)算方法，參考楊建新關(guān)于能源清單分析的研究結(jié)果和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》[1]。關(guān)于排放CO2當(dāng)量的計(jì)算方法，本文采用當(dāng)前多數(shù)研究選用排放因子法[2]進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，通過(guò)查閱相關(guān)研究[3]將能源的低位熱值和能源排放清單整理列入表1-2。

2理論分析

路面狀況指數(shù)PCI可以定量描述路面使用性能的衰減情況，也是公路管理部門(mén)在決定路面是否需要維修、方案決策時(shí)必須考慮的一個(gè)重要因素。參考張占軍的瀝青路面使用性能的雙參數(shù)（a，b）修正預(yù)測(cè)模型[4]，求出瀝青路面的PCI衰變方程，具體公式如下：式中，PCI0為初始路面狀況指數(shù)，t為使用時(shí)間（年），為路面壽命因子，為形狀因子，h為新建路面瀝青層厚度(cm)，ESAL為軸載作用次數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)軸次/天/車(chē)道），為初始彎沉值(0.01mm)，a，b，c，d為回歸系數(shù)，對(duì)于半剛性基層瀝青路面，在標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100作用下的回歸參數(shù)值已計(jì)算。由于裂縫等路面破損的出現(xiàn)和發(fā)展，雨水進(jìn)入面層和基層，降低了路面的強(qiáng)度。裂縫、坑槽、車(chē)轍等病害的出現(xiàn)，使得路面平整度變差。按上述方法得到PCI衰變方程后，根據(jù)王輝給出的PCI與國(guó)際平整度指數(shù)IRI的轉(zhuǎn)化關(guān)系式[4]即可預(yù)測(cè)IRI衰變情況。3.5(50)1.92lg0.211.54.5150PCIIRI−=−+×路面的不平整程度很大程度上會(huì)影響汽車(chē)駕駛?cè)藛T對(duì)于車(chē)速的選擇，通常在平坦的路面上駕駛員會(huì)選擇較快的行駛速度。得到IRI衰變曲線后，參考張金喜給出的IRI與車(chē)速V的關(guān)系式可求得滿足舒適度前提下的車(chē)輛最大車(chē)速[5]，具體關(guān)系式如下：V=116.555−22.631lnIRI得到不同車(chē)型車(chē)速后，參考周育峰的關(guān)于汽車(chē)油耗的研究，可求得每年由于PCI和IRI衰變導(dǎo)致的汽車(chē)油耗變化，百公里油耗Fc與速度V的具體關(guān)系。通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，瀝青路面使用時(shí)間t、路面狀況指數(shù)PCI、國(guó)際平整度指數(shù)IRI、車(chē)輛行駛速度V與百公里油耗Fc存在一定的量化關(guān)系，即：PCI=f(t)，IRI=f(PCI)，V=f(IRI)，F(xiàn)c=f(V)利用參數(shù)傳遞法，得到在一定時(shí)間段內(nèi)，由于路面狀況IRI變化，導(dǎo)致車(chē)速變化，從而引起的不同車(chē)型百公里油耗Fci的變化。根據(jù)該時(shí)間段內(nèi)的不同車(chē)型車(chē)輛數(shù)Nei，即可得到一段時(shí)間內(nèi)基于路面狀況的IRI-車(chē)速-交通-能耗與排放模型：()61iiiFcNeFc==∑×運(yùn)用上述方法，以淮固高速為例，假設(shè)大客車(chē)初始年平均日交通量N1為1000輛/天，交通量增長(zhǎng)率為γ=5%，則在使用階段車(chē)輛能耗為1.35×109MJ/km。

摘要:本文以能源類企業(yè)為例，在用水、用電領(lǐng)域?qū)⑦@些能耗以市場(chǎng)價(jià)格計(jì)價(jià)，又構(gòu)成了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的可變成本，這樣便能在價(jià)值層面彌補(bǔ)利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)指標(biāo)所帶來(lái)的不足。預(yù)算統(tǒng)計(jì)下的能耗監(jiān)管模式可從結(jié)合具體事由分模塊來(lái)展開(kāi)預(yù)算統(tǒng)計(jì)、將能耗進(jìn)行貨幣計(jì)價(jià)轉(zhuǎn)換為可變成本、預(yù)算約束下對(duì)可變成本實(shí)施動(dòng)態(tài)管控、多元目標(biāo)下對(duì)能耗監(jiān)管實(shí)施績(jī)效考核等四個(gè)方面展開(kāi)構(gòu)建。

關(guān)鍵詞:預(yù)算統(tǒng)計(jì)；能耗；監(jiān)管

在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革背景下，作為經(jīng)濟(jì)組織的企業(yè)需要強(qiáng)化自身的能耗監(jiān)管模式。本文以能源企業(yè)為例，其發(fā)生能耗的重要方面發(fā)生在用水、用電領(lǐng)域，將這些能耗以市場(chǎng)價(jià)格計(jì)價(jià)又構(gòu)成了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的可變成本。因此，對(duì)企業(yè)能耗監(jiān)管轉(zhuǎn)換為對(duì)這些可變成本實(shí)施動(dòng)態(tài)管控，便能在價(jià)值層面彌補(bǔ)利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)指標(biāo)所帶來(lái)的不足。再者，企業(yè)成本控制的目的仍在于減能增效，而單純依靠能耗指標(biāo)所開(kāi)展的監(jiān)管模式則忽略了“增效”的需要。從而，這就可能導(dǎo)致能耗監(jiān)管與產(chǎn)能結(jié)構(gòu)優(yōu)化之間產(chǎn)生矛盾。隨著問(wèn)題視角的轉(zhuǎn)變，便需要思考以怎樣的手段來(lái)管控上述可變成本。本文認(rèn)為，引入預(yù)算統(tǒng)計(jì)所形成的約束機(jī)制則能夠?qū)勺兂杀竟芸靥峁椭罱K對(duì)企業(yè)能耗監(jiān)管產(chǎn)生積極影響。

一、目前企業(yè)能耗監(jiān)管模式所面臨的挑戰(zhàn)

結(jié)合本文調(diào)研，可將目前所面臨的挑戰(zhàn)歸納為以下三個(gè)方面：(一)能耗監(jiān)管指標(biāo)與企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)相脫節(jié)。需要在整體觀視角下來(lái)理解企業(yè)的運(yùn)營(yíng)形態(tài)，這就要求需要在可變成本管控中遵循整體最優(yōu)的原則。然而，在傳統(tǒng)的能耗監(jiān)管視域下往往以某一模塊作為指標(biāo)監(jiān)管對(duì)象，但該模塊則構(gòu)成了企業(yè)整體運(yùn)行的一個(gè)部分，且該部分的功能地位或低或高，所以單純依據(jù)能耗監(jiān)管指標(biāo)來(lái)作為檢視手段的話，則將對(duì)企業(yè)的整體運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生抑制作用。(二)能耗監(jiān)管模式與企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略相脫離。本文立足于供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革背景之下，此時(shí)的能源類企業(yè)普遍面臨除去過(guò)剩產(chǎn)能和優(yōu)化產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的歷史任務(wù)。對(duì)于后者而言，其主線反應(yīng)為通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和升級(jí)生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備來(lái)提高企業(yè)的資本有機(jī)構(gòu)成。毫無(wú)疑問(wèn)，隨著企業(yè)資本有機(jī)構(gòu)成的提高，單位勞動(dòng)力所能推動(dòng)的資本數(shù)量顯著增大，進(jìn)而也必然增大對(duì)水能和電能的消耗。可見(jiàn)，若是拘泥于傳統(tǒng)的能耗監(jiān)管模式，則將無(wú)視企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。(三)能耗監(jiān)管體系與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀相脫軌。訂制化生產(chǎn)已構(gòu)成企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，訂制化生產(chǎn)在取代規(guī)?；a(chǎn)的進(jìn)程中，必然也就取消了規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。這就意味著，當(dāng)前能耗監(jiān)管體系應(yīng)以彈性化和柔性化的特點(diǎn)，來(lái)適應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀。然而，現(xiàn)行的能耗監(jiān)管體系則與之相脫軌。

二、預(yù)算統(tǒng)計(jì)在應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)時(shí)的作用

廣義上的建筑能耗包括建筑運(yùn)行使用能耗和建材生產(chǎn)與建筑建造過(guò)程的能耗，節(jié)能的重點(diǎn)和技術(shù)措施也有不同。

我國(guó)的建筑能耗現(xiàn)狀與趨勢(shì)

我國(guó)建筑總能耗約占社會(huì)終端能耗的20.7%.其中，北方城鎮(zhèn)建筑采暖和農(nóng)村生活用煤約為1.6億噸標(biāo)煤/年，占我國(guó)2004年煤產(chǎn)量的11.4%；建筑用電和其它類型的建筑用能（炊事、照明、家電、生活熱水等）折合為電力，總計(jì)約為5500億度/年，占全國(guó)社會(huì)終端電耗的27%~29%.

1、北方城鎮(zhèn)采暖能耗

我國(guó)北方城鎮(zhèn)采暖能耗占全國(guó)建筑總能耗的36%，為建筑能源消耗的最大組成部分。單位面積采暖平均能耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤為20kg/m2·年，為北歐等同緯度條件下建筑采暖能耗的2~4倍。能耗高的主要原因有3個(gè)。一是圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫不良。二是供熱系統(tǒng)效率不高，各輸配環(huán)節(jié)熱量損失嚴(yán)重。三是熱源效率不高。由于大量小型燃煤鍋爐效率低下，熱源目前的平均節(jié)能潛力在15%~20%.

2、大型公共建筑能耗

摘要:在嵌入式環(huán)境下進(jìn)行艦船電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高艦船控制電路的集成性，提出一種基于DSP技術(shù)的低能耗艦船嵌入式系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)方法，采用ADSP21160處理器為核心控制芯片，進(jìn)行艦船電路的AD模塊設(shè)計(jì)、控制單元設(shè)計(jì)、信號(hào)處理模塊設(shè)計(jì)和通信模塊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)艦船的信息采集和數(shù)據(jù)處理及遠(yuǎn)程通信功能，在ARM嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行艦船電路的集成開(kāi)發(fā)，降低電路的能耗，提高電路的集成性和可靠性。測(cè)試結(jié)果表明，采用該方法進(jìn)行艦船電路設(shè)計(jì)，電路的功率放大能力較好，信號(hào)處理能力較強(qiáng)，具有很好的電路穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；艦船；電路設(shè)計(jì)；DSP

隨著集成電路控制技術(shù)的發(fā)展，在嵌入式系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行艦船集成電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)艦船環(huán)境信息采集、艦船目標(biāo)信號(hào)處理和艦船集成控制與遠(yuǎn)程通信等，艦船的電路系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的集成電路系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)艦船電路系統(tǒng)的低能耗設(shè)計(jì)，采用集成數(shù)字信號(hào)處理芯片進(jìn)行艦船電路的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高艦船電路系統(tǒng)的綜合開(kāi)發(fā)能力，從而保障艦船的穩(wěn)定可靠運(yùn)行[1]。研究嵌入式系統(tǒng)的低能耗艦船電路設(shè)計(jì)方法，在提高艦船的本機(jī)振蕩性和功率增益方面具有重要意義，通過(guò)艦船綜合電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)艦船電路的集成控制優(yōu)化，從而降低艦船的功耗開(kāi)銷，相關(guān)的電路設(shè)計(jì)方法研究受到人們的極大重視。本文設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)下的低能耗艦船電路系統(tǒng)主要包括AD模塊、控制單元、信號(hào)處理模塊和遠(yuǎn)程通信模塊，結(jié)合嵌入式設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)艦船電路的嵌入式集成設(shè)計(jì)，并進(jìn)行電路測(cè)試仿真，得出有效性結(jié)論。

1電路設(shè)計(jì)總體構(gòu)架及指標(biāo)分析

本文設(shè)計(jì)的低能耗嵌入式艦船電路系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)艦船聲吶信號(hào)采集和多功能通信系統(tǒng)中，采用低能耗的嵌入式設(shè)計(jì)方案，采用DSP作為集成數(shù)字信息處理中樞，以ADSP21160處理器為核心控制芯片，采用三星公司的K9F1208UOB作為NANDFLASH進(jìn)行信號(hào)濾波檢測(cè)和數(shù)據(jù)緩存處理，采用多傳感器信號(hào)處理和跟蹤融合方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和包絡(luò)檢波處理，并與上位機(jī)通信，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)采樣的艦船信號(hào)和采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波和動(dòng)態(tài)增益控制。在程序加載模塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)增益碼加載控制，并通過(guò)DSP接收PCI總線的增益控制碼，通過(guò)AD電路實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)預(yù)處理和信號(hào)頻譜分析，采用8086及80286單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)控制的CPU，進(jìn)行艦船電路系統(tǒng)的總線控制[2]，本文設(shè)計(jì)的艦船電路系統(tǒng)主要可以實(shí)現(xiàn)對(duì)艦船回波信號(hào)的高頻放大、混頻處理、本機(jī)振蕩、中頻放大、低頻功放、鑒頻以及正交解調(diào)處理，得到本文設(shè)計(jì)的低能耗嵌入式艦船電路系統(tǒng)的功能模塊組成如圖1所示。C1=C2=CR1=R2=R根據(jù)圖1所示的艦船電路系統(tǒng)的功能模塊組成，進(jìn)行系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，本文設(shè)計(jì)的艦船電路主要包括AD模塊設(shè)計(jì)、控制單元設(shè)計(jì)、信號(hào)處理模塊設(shè)計(jì)和通信模塊設(shè)計(jì)。通信模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)艦船的遠(yuǎn)程通信傳輸控制功能；艦船電路的信號(hào)接收機(jī)采用三級(jí)接收放大設(shè)計(jì)，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求，選擇第一級(jí)放大電路的隔直流電容：,電阻，使用256Mbyte的DDR內(nèi)存作為緩存器，嵌入式艦船電路系統(tǒng)的濾波模塊設(shè)計(jì)中，搭建一個(gè)二階有源低通濾波器進(jìn)行隔直流放大和噪聲濾波，根據(jù)上述總體設(shè)計(jì)構(gòu)架分析，得到本文設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)的低能耗艦船電路的總體結(jié)構(gòu)構(gòu)成如圖2所示。

2電路模塊化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

隨著我國(guó)天然林保護(hù)工程的實(shí)施，木材生產(chǎn)情況發(fā)生了較大變化。由于采伐條件越來(lái)越差，森林資源的減少，公頃出材量大量減少，以原木生產(chǎn)代替原條生產(chǎn)，集材方式也發(fā)生了很大變化，集材機(jī)械在原來(lái)設(shè)備的基礎(chǔ)上又增加了輪式拖拉機(jī)。木材生產(chǎn)能源消耗定額不僅反映了木材生產(chǎn)過(guò)程中能源消耗的客觀規(guī)律，而且是林業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和企業(yè)組織管理水平的主要考核依據(jù)。加強(qiáng)集材機(jī)械生產(chǎn)燃料消耗量定額管理，制訂和推行合理先進(jìn)的集材機(jī)械生產(chǎn)燃料消耗量定額，是貫徹和執(zhí)行節(jié)能減排的重要措施，提高木材生產(chǎn)企業(yè)能源管理水平，達(dá)到有效利用并節(jié)約能源的目的。制定集材生產(chǎn)能耗定額，不僅是檢驗(yàn)和衡量企業(yè)技術(shù)工藝和管理水平的重要基礎(chǔ)，也是規(guī)范和促進(jìn)企業(yè)不斷創(chuàng)新，加強(qiáng)管理和積極研究采納新技術(shù)、新工藝、新設(shè)施的必要手段。制定和推進(jìn)合理先進(jìn)的能源消耗定額，也是落實(shí)中央節(jié)能減排精神的重要措施，對(duì)實(shí)現(xiàn)行業(yè)快速健康的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1集材機(jī)械基本燃料消耗量

(1)集材機(jī)械基本燃料消耗量見(jiàn)表1。為折算標(biāo)準(zhǔn)煤。各種能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)應(yīng)符合國(guó)家的有關(guān)規(guī)定。

2燃料消耗量修正系數(shù)

2．1氣溫修正系數(shù)氣溫修正系數(shù)Kt2見(jiàn)表2。2．2海拔高度修正系數(shù)海拔高度修正系數(shù)Kh2見(jiàn)表3。2．3索道工作坡度修正系數(shù)索道工作坡度修正系數(shù)Kp5見(jiàn)表4。2．4拖拉機(jī)集材道坡度修正系數(shù)2．5林場(chǎng)等級(jí)修正系數(shù)林場(chǎng)等級(jí)修正系數(shù)Kl2見(jiàn)表6。2．6索道集材距離修正系數(shù)索道集材距離修正系數(shù)Kj5見(jiàn)表7。2．7拖拉機(jī)集材距離修正系數(shù)拖拉機(jī)集材距離修正系數(shù)Kj2見(jiàn)表8。2．8拖拉機(jī)型號(hào)修正系數(shù)拖拉機(jī)型號(hào)修正系數(shù)Ktx見(jiàn)表9。

3集材機(jī)械燃料消耗量的計(jì)算

1天然氣輸送管道工藝優(yōu)化統(tǒng)計(jì)

1.1壓縮機(jī)組運(yùn)行方式優(yōu)化。由于影響天然氣輸氣管道運(yùn)行能耗的因素有很多，因此，在構(gòu)建輸氣管道能耗統(tǒng)計(jì)分析體系時(shí)應(yīng)該從總體上將管道看做不同的設(shè)備組合，將整個(gè)天然氣輸氣管道系統(tǒng)分成站場(chǎng)和管段2大類，結(jié)合生產(chǎn)能耗、管道損耗、生活能耗，建立了天然氣管道運(yùn)行能耗統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于天然氣輸氣管道的優(yōu)化，不僅能有效地提高天然氣輸氣管道的運(yùn)行安全，還能有效地減少天然氣的運(yùn)輸成本，減少能源的不必要浪費(fèi)，提高其有效利用率。在我國(guó)的天然氣輸氣管網(wǎng)中，在輸送管道中多設(shè)有壓縮機(jī)裝置，而壓縮機(jī)裝置會(huì)極大的增加電的消耗量。一般情況下，采用長(zhǎng)輸管道進(jìn)行天然氣輸送時(shí)，天然氣需要克服管道沿程的摩擦阻力，同時(shí)在輸送過(guò)程中，有部分勢(shì)能、熱能會(huì)損失掉，由于天然氣輸送的能量都是由壓縮機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充的，而壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程會(huì)消耗大量的電能，這不僅增加了天然氣輸送中的電能消耗，還極大的增加了天然氣輸送成本。在這種情況下，通過(guò)優(yōu)化天然氣輸氣管道，可以降低天然氣輸送與管壁之間的摩擦，減少壓縮機(jī)裝置的電能消耗，從而提高天然氣輸氣管道的輸氣效率。因此，大力優(yōu)化天然氣輸氣管道的能耗對(duì)管道輸送公司節(jié)能降耗運(yùn)行的發(fā)展有十分重要的意義。通過(guò)電驅(qū)與燃驅(qū)運(yùn)行時(shí)間、耗電耗氣數(shù)據(jù)對(duì)比分析，尋找最優(yōu)化運(yùn)行方式：根據(jù)公司數(shù)據(jù)平均電價(jià)約為0.7元/kWh，平均氣價(jià)約為1.33元/m3燃驅(qū)機(jī)組1h用氣約5000m3，1臺(tái)燃驅(qū)機(jī)組1h產(chǎn)生費(fèi)用約為6650元。1臺(tái)燃驅(qū)機(jī)組全月運(yùn)行（744h）產(chǎn)生費(fèi)用約為494.76萬(wàn)元。從機(jī)組使用方式觀察使用1h電驅(qū)機(jī)組較燃驅(qū)機(jī)組節(jié)省280元，全月使用電驅(qū)機(jī)組較燃驅(qū)機(jī)組節(jié)省約20.8萬(wàn)元以上。因此自該管道公司電驅(qū)機(jī)組投產(chǎn)之日起便優(yōu)化2條干線輸氣機(jī)組運(yùn)行方式，以電驅(qū)機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)多于燃驅(qū)機(jī)組臺(tái)數(shù)，常以2+1模式（2臺(tái)電驅(qū)+1臺(tái)燃驅(qū)）運(yùn)行即提高了設(shè)備的可靠利用率又實(shí)現(xiàn)了全線的節(jié)能降耗。1.2壓縮機(jī)供電系統(tǒng)可靠性提升。1）據(jù)統(tǒng)計(jì)，該管道輸送公司某輸氣站場(chǎng)4臺(tái)GE燃驅(qū)機(jī)組在2015年1年內(nèi)因外電波動(dòng)引起的機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)12次。對(duì)機(jī)組停機(jī)后現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，引起聯(lián)鎖停機(jī)主要原因有3方面：一是儀表風(fēng)壓力低于0.6MPa；二是燃?xì)廨啓C(jī)箱體通風(fēng)壓差小于0.15kPa，三是礦物油油箱壓差超過(guò)0.5kPa，只要其中一個(gè)條件滿足就能引起連鎖停機(jī)。上述3個(gè)保證機(jī)組正常運(yùn)行的工藝參數(shù)變化都是因?yàn)閷?duì)應(yīng)得驅(qū)動(dòng)低壓電動(dòng)機(jī)在外網(wǎng)電壓波動(dòng)情況下自動(dòng)保護(hù)停機(jī)，造成所帶工藝設(shè)備停運(yùn)引起的。為解決外電晃電對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響，配合技術(shù)服務(wù)中心在輸氣站場(chǎng)加裝抗晃電柜，并對(duì)箱體通風(fēng)電動(dòng)機(jī)、油冷電動(dòng)機(jī)變頻器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使機(jī)組具備5s抗外電晃動(dòng)能力。減少2臺(tái)次以上停機(jī)放空，天然氣放空量約合16000m3以上，直接經(jīng)濟(jì)效益約21280元。2）管道輸送公司某輸氣站場(chǎng)GE燃驅(qū)機(jī)組多次發(fā)生GG入口及GG排煙道可燃?xì)怏w報(bào)警TRIP停機(jī)事件。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查，原因是機(jī)組運(yùn)行時(shí)，可燃?xì)怏w探頭信號(hào)回路存在干擾，導(dǎo)致HIMA誤判斷可燃?xì)怏w探頭存在故障，引起HIMA發(fā)出跳機(jī)信號(hào)。2016年輸氣站場(chǎng)3#機(jī)組由于進(jìn)氣濾可燃?xì)怏w探頭故障信號(hào)出現(xiàn)多次跳機(jī)，為了解決機(jī)組運(yùn)行隱患，分兩步實(shí)施：一是對(duì)可燃?xì)怏w探頭增加100ms延時(shí)，解決機(jī)組運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；二是將6個(gè)可燃?xì)怏w探頭電源改造為獨(dú)立供電，通過(guò)半年的測(cè)試，徹底消除了探頭故障信號(hào)跳變的問(wèn)題。減少2臺(tái)次以上停機(jī)放空，天然氣放空量約合16000m3以上，直接經(jīng)濟(jì)效益約21280元。GE機(jī)組由于消防、安全儀表系統(tǒng)回路存在干擾導(dǎo)致信號(hào)跳變，此種故障在機(jī)組出現(xiàn)比較頻繁，并且故障排查存在較大困難，獨(dú)立電源改造排除了干擾源，保證了單個(gè)設(shè)備供電可靠性，此種技術(shù)改造具有推廣意義。3）某輸氣站場(chǎng)GE燃驅(qū)機(jī)組具有燃料氣吹掃時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、溫度上升緩慢的問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)氣量、壓力核算，GE廠家核實(shí)后，將燃料氣吹掃放空閥孔板尺寸由22.7mm減少為17mm。在每次機(jī)組啟機(jī)過(guò)程中減少約300m3左右的天然氣放空量，減少加熱時(shí)間，冬季吹掃時(shí)間由15min減少為5min。

2液體管道工藝優(yōu)化統(tǒng)計(jì)及效果

2.1泵機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行。某原油輸油站場(chǎng)5臺(tái)輸油主泵額定排量為1500m3/h，1#泵額定功率1021kW，其余4臺(tái)泵額定功率1653kW。截止目前1#泵運(yùn)行3296.16h，其余4臺(tái)泵平均運(yùn)行1222.08h，按照原油輸送計(jì)劃小排量運(yùn)行情況下優(yōu)先采取1#泵運(yùn)行模式，節(jié)能降耗效果明顯，直接節(jié)省電量131.0819×104kWh，節(jié)省電費(fèi)約91.75萬(wàn)元。某輸油站場(chǎng)供暖循環(huán)水泵以往從10月份運(yùn)行至次年4月份，在2017年投暖期間，在天氣較暖的月份，通過(guò)熱水旁通管線供熱，減少循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)間，僅2017年10月份就節(jié)約用電19440kWh，根據(jù)公司數(shù)據(jù)平均電價(jià)約為0.7元/kWh計(jì)算，單月節(jié)省電費(fèi)13608元。2.2節(jié)水工藝優(yōu)化。某原油輸油站場(chǎng)生活用水依托當(dāng)?shù)厥倧S，壓力在1.2～1.85MPa，以往由于站內(nèi)生活用水管網(wǎng)壓力偏高，每年都會(huì)出現(xiàn)水管破裂滲水故障，在2017年4月在原油輸油站場(chǎng)總進(jìn)水處安裝了減壓閥，水管破裂滲水故障消失，僅上半年比起去年就節(jié)約用水80t，根據(jù)公司數(shù)據(jù)水價(jià)約為2.62元/t計(jì)算，節(jié)省費(fèi)用209.6元。

3油氣站場(chǎng)節(jié)能措施及效果

3.1場(chǎng)站LED節(jié)能燈具更換。某管道輸送公司下屬輸油站場(chǎng)3座，輸氣站場(chǎng)4座，2017年實(shí)現(xiàn)所有站場(chǎng)LED節(jié)能燈具的更換情況如下：1）某1作業(yè)區(qū)2017年9月對(duì)站場(chǎng)照明燈具進(jìn)行LED燈具改造，由鹵素?zé)舾鼡Q為L(zhǎng)ED燈：成品油輸油站更換42盞，原油輸油站更換16盞，奎屯站更換4盞，石化末站更換2盞，共計(jì)64盞，全部將原來(lái)功率為250W燈泡更換為100W的LED節(jié)能燈具。站場(chǎng)每日燈具照明時(shí)間平均約為10h，全年共計(jì)節(jié)約電量11520kWh。2）某2作業(yè)區(qū)2017年11月將原來(lái)250W鹵素?zé)舾鼡Q為100W的LED節(jié)能燈具：支線分輸首站更換24盞，輸氣首站更換壓縮機(jī)廠房12盞，共計(jì)36盞。站場(chǎng)每日燈具照明時(shí)間平均約為10h，節(jié)約電量2160kWh。壓縮機(jī)廠房燈具照明使用時(shí)間為12h，節(jié)約電量1296kWh。全年共計(jì)節(jié)約電量3456kWh。3）某3作業(yè)區(qū)2017年9月對(duì)站場(chǎng)照明燈具進(jìn)行LED燈改造，將原來(lái)功率為250W的鹵素?zé)襞莞鼡Q為100W的LED節(jié)能燈具，壓縮機(jī)廠房更換44盞燈，輸油站泵房更換31盞燈，閥組間更換15盞燈，共計(jì)90盞燈。廠房燈具照明使用時(shí)間為12h，輸氣站全年共計(jì)節(jié)約電量19440kWh。4）某4作業(yè)區(qū)2017年4月輸氣站場(chǎng)壓縮機(jī)廠房將功率為250W的鹵素?zé)襞莞鼡Q為100W的LED節(jié)能燈具，共計(jì)更換36盞，廠房燈具照明使用時(shí)間為12h，全年共計(jì)節(jié)約電量17496kWh。平均電價(jià)按照0.7元/kWh計(jì)算，4個(gè)作業(yè)區(qū)全年共計(jì)節(jié)省電費(fèi)約36338元。3.2優(yōu)化天然氣放空方式。某輸氣站場(chǎng)在城市分輸支線的大型動(dòng)火作業(yè)的方案編制上，采取增加盲板等硬隔離方式，減少過(guò)濾分離器后匯管及壓縮機(jī)進(jìn)口管線等放空管段，減少的放空管段管容約為150.6m3，按照放空管段的平均壓力9.9MPa，平均溫度30℃來(lái)計(jì)算，可以減少放空量約16794m3（標(biāo)氣），根據(jù)公司數(shù)據(jù)天然氣平均氣價(jià)約為1.33元/m3，節(jié)約費(fèi)用約為22336元。3.3場(chǎng)站分輸支線停用電加熱器。1）某2座輸氣站場(chǎng)分輸支線每年在天氣溫度漸暖時(shí)（3—11月）停用電加熱器，分輸支線使用防爆電加熱器的功率為30kW，每天平均運(yùn)行時(shí)間為18h，一天產(chǎn)生電量540kWh，停用加熱器期間共計(jì)節(jié)省電量259200kWh。2）某輸氣站場(chǎng)分輸支線每年在4—10月期間停用電加熱器，使用防爆電加熱器的功率為250kWh，每天平均運(yùn)行時(shí)間為24h，1天產(chǎn)生電量6000kW，停用加熱器期間共計(jì)節(jié)省電量1260000kW。平均電價(jià)按照0.7元/kWh計(jì)算，輸氣站全年共計(jì)節(jié)省電費(fèi)約106.344萬(wàn)元。