应用软件辅助

关键词： 敷设 设计 电缆 软件

应用软件辅助（精选十篇）

应用软件辅助 篇1

一、设计中的常用软件

1. Auto CAD软件。

Auto CAD软件是目前国际上最为流行的绘图工具, 它是1982年由美国Autodesk公司研发的, 被广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、航空航天、轻工化工等领域。Auto CAD软件具有良好的用户界面, 通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境, 让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧, 从而不断提高工作效率。

具体而言, Auto CAD软件的主要特点有:具有完善的图形绘制功能;有强大的图形编辑功能;可以采用多种方式进行二次开发或用户定制;可以进行多种图形格式的转换, 具有较强的数据交换能力;支持多种硬件设备;支持多种操作平台;具有通用性、易用性, 适用于各类用户。此外, 从Auto CAD2000开始, 该系统又增添了更多功能, 如, Auto CAD设计中心 (ADC) 、多文档设计环境 (MDE) 、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能, 为用户设计提供了更多方便。

2. Painter软件。

Painter的词意为“画家”, 这是一款基于栅格图像处理的图形处理软件, 由加拿大Fractal Design研发。与一般图形处理软件相比, Painter软件有着显著的不同, 它完全模拟了现实中作画的自然绘图工具和纸张的效果, 同时提供了电脑作画的特有工具, 为用户的创作提供了极大的自由空间, 使得在电脑上作画如同在纸上作画一样简单明了, 无论是水墨画、油画、水彩画、铅笔画还是蜡笔画, 用户均可以通过Painter软件轻易绘出。

Painter软件是一款极其优秀的仿自然绘画软件, 拥有全面和逼真的仿自然画笔, 是数码素描与绘画工具的终极选择, 堪称艺术级绘画软件。具体而言, Painter软件的主要特点有:完全模拟了现实中作画的自然绘图工具和纸张的效果;首次将传统的绘画方法和电脑设计完整地结合起来;在影像编辑、特技制作和二维动画方面表现突出;支持多种操作系统, 并推出了Mac版和Windows版。

3. Solid Edge软件。

Solid Edge软件是由Simense公司研发的一款三维计算机辅助设计 (CAD) 软件, 主要为机械设计定制, 被用于零件设计、装配体设计和工程制图等方面。

具体而言, Solid Edge软件的主要特点有:能使设计方案更加直观, 使设计方案的细部结构更清晰。装配造型无与伦比, 通用零件造型功能强大, 尤其是专业化的钣金、管道、焊接设计独具特色, 而制图模块则简洁明了;能使机械产品、加工产品、机电产品和其他产品的设计者方便快捷地创建、记录和共享产品知识。

二、Auto CAD, Painter和Solid Edge软件比较

在具体的应用中, 不同工作领域、不同的用户对上述三种软件的评价不一。

1. 从设计的空间性上来对比, Auto CAD和Painter主要用于平面设计, 在空间性上属于二维空间, Solid Edge主要用于立体构件的设计, 在空间性上属于三维空间。虽然Auto CAD也可用于三维设计, 但是设计过程过于复杂, Solid Edge设计过程简单明了, 操作简单方便。

2. 从受众人群上对比, Painter适合于有一定美术功底的设计者, 它使设计者通过电脑就能达到现实中用各种画笔来作画、设计的目的;Auto CAD为二维制图, 容易上手, 适合设计的初学者, 用各种命令就能实现草图的设计;Solid Edge适合工业设计者, 它的各种针对立体设计的命令和功能, 使得工业建模设计更加简单, 方便。

3. 从设计的领域性来对比, Auto CAD主要用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、航空航天、轻工化工等诸多领域, Solid Edge主要用于机械产品、加工产品、机电产品, Painter主要用于自然绘画、影像编辑、特技制作和二维动画方面。

三、计算机辅助软件的价值

1. 辅助软件中的各种工具开阔了设计者的思路, 使设计者获得更多的设计灵感, 提高了设计的艺术性及品质。

2. 节约了设计成本。以往的手绘设计会消耗大量人力物力, 辅助软件的出现大大提高了工作效率。

3. 缩短了设计周期。辅助设计软件中存储有大量的设计范例, 设计者可根据自己的设计加以借鉴和利用。

4. 有利于最佳设计方案的形成。设计者可以使用软件更改设计的形状、色彩等, 有利于最佳设计的成型。

四、结论

计算机辅助电缆敷设软件的应用论文 篇2

因此,分析将计算机辅助设计技术应用到电缆敷设设计工作中的重要意义,重点探讨CADMCL电缆敷设软件的各项功能,和使用流程。

[关键词]电缆敷设设计计算机辅助CADMCL

一、引言

随着600MW、100MW大型火电厂的日益建设,使得电厂的电缆数量越来越多,厂区覆盖面积也越来越大,缆道网络更加复杂。

计算机辅助设计已成为工程设计人员的重要工具,也为改革电缆敷设设计方法提供了重要的途径。

将计算机辅助设计技术应用电缆敷设设计工作中,可以把设计人员从繁重的工作中解脱出来,提高工作效率,加快施工进度。

二、计算机辅助电缆敷设设计的优点

1.应用计算机设计和管理数据,可兼顾多种因素,尤其对于大规模的电缆敷设设计工作,能显著提高设计的可行性,使布线合理、清晰,尽量避免电缆之间的交叉和避免排放过程中由于设计不合理而造成的返工,提高施工进度和施工质量。

2.可以大大地加快设计进度,有效地缩短电缆敷设施工时间,保证施工质量,使电厂能尽早投入试运行。

3.可在施工过程中视具体情况方便及时地进行变更设计,而人工设计则因为涉及的电缆太多而很难在短的时间内进行这种全面变更设计。

4.有效的减少手工布线所必须面对的`繁杂工作,降低技术人员的工作强度。

使技术人员可以从大量重复的、机械式劳动中解脱出来,进行电缆敷设的总体设计和施工指导。

5.节省材料,降低费用。

技术人员有可能更合理的规划和设计电缆桥架,以避免以前施工中仅凭经验设置桥架,造成的不必要的材料浪费。

6.可以改变以往施工中以及施工结束后的大量技术文档的统计整理,及时建立完整的施工技术文件和竣工资料。

三、CADMCL软件系统

(一)CADMCL系统开发环境

1.编程语言:DELPHI 6.0。

2.数据库:Microsoft SQL Serve 数据库。

3.开发平台:基于Windows 2000/98平台。

(二)运行环境

1.硬件配置。

为了适合施工现场的实际情况,选择PC系列微型计算机。

要求64M以上内存(建议使用128M内存),2G以上硬盘(建议使用4G以上硬盘),并且要求配有CDROM和3.5寸软驱,还要求配有打印机。

2.软件配置。

本软件可以运行于中文Windows 98/2000之上版本,数据库使用MicrosoftSQL Server 2000数据库管理系统。

另外还要求装有Office 97/2000。

(三)该软件系统特征

CADMCL系统的研究充分结合了前期开发的电缆敷设设计数模和优化技术,以电缆工程管理数据库为核心,采用先进的计算机开发平台,是一种兼备安装工程信息管理和计算机辅助电缆敷设设计功能的大型应用软件系统,其特征可归纳为下述几点:

1.专门为火电厂电缆安装工程定制,密切结合现场实际符合相应技术规范,且满足工程总体管理的需求。

2.充分考虑了施工单位不同层次用户对系统的需求,系统可为管理者提供可靠和及时的施工过程信息,以便有效地管理和控制工程的进度和质量。

3.系统采用统一的数据库,把设计审查、电缆施工组织设计和施工过程管理有机的结合在一起,可以彻底改变以往因变更设计资料整理不及时或其他原因导致的施工管理混乱的局面。

四、CADMCL软件系统应用流程

(一)电缆数据快速录入

电力设计院提供的电缆清册多为文本格式或者电子版本的电缆清册,管理起来非常困难,同时,在电缆施工完成以后还要对电缆进行各方面的管理。

因此本系统采用快速导入的方法将电缆清册中的电缆数据信息转化为数据库信息。

然后再进行统一修改、查询统计等管理工作。

对于极少量临时添加的电缆采用手工录入的方法。

主要功能:

1.导入电缆清册。

输入:设计院电缆清册(电子表格);生成:电缆清册表(数据库表)。

2.手工录入。

来源:电缆清册(书面);生成:电缆清册表(数据库表)。

3.修改:电缆清册表(数据库表)。

4.删除:电缆清册表(数据库表)。

(二)电缆和设备数据的编辑

由于电缆数量众多,设计院设计人员难免会出现一些错误,最常见的就是经常会造成电缆重复现象发生,而且重复数量有的多达10根以上。

施工人员很难发现这种情况,只有在进行电缆统计和敷设完成后进行接线时才能发现,容易造成返工。

因此,CADMCL管理子系统针对这些情况采取了一些必要的手段和方法避免这种情况的发生。

主要功能:1.查找;2.检查重复电缆;3.添加(现场修改、设计变更、与原设计有区别的电缆);4.修改;5.删除(将原始数据保存)。

(三)设备数据的编辑

设备的情况和电缆的情况类似,只是数量相对电缆要少得多,施工人员比较熟悉,为增强查找的方便性,查找功能用模糊查找,施工人员只需根据设备编号的某些字段便可查到。

主要功能:1.模糊查找;2.添加;3.修改;4.删除。

(四)其他流程

1.特征截面统计。

统计特征截面是电厂电缆施工过程中和施工完成后一项重要的管理内容。

查看桥架截面可以根据施工人员的需求对全部电缆或者已敷设电缆进行截面统计,此项功能可以统计出该截面内的电缆根数和截面的剩余容量。

施工人员可及时根据剩余容量及时调整电缆路径避免电缆堆积和电缆桥架的空置。

提前了解桥架特征截面内的电缆情况和电缆容量对施工进度和施工质量有重要意义。

另外在施工完成后可以通过此功能将桥架内的电缆导出到Excel表中,为截面图提供数据基础。

2.返回接线情况。

(1)说明:根据施工单电缆的接线情况,将未接线电缆的情况返回到数据库,以便随时查找;(2)数据:电缆型号、起点设备、终点设备和电缆路径等;(3)数据来源:电缆清册表、电缆信息表和施工单电缆排序表等。

3.电缆库存管理。

库存管理是制约施工进度的重要因素,施工材料充足才能保证施工顺利进行。

库存管理功能主要根据材料清册、材料入库、材料出库、订货信息、增补定货和库存统计进行管理。

该功能可以运用到整个电厂建设项目,也可以运用到各个工地。

库存统计可以为各工地统计出该工地每种型号电缆的总量、使用量和剩余量,以便可以及时增加库存。

五、结束语

CACMCL软件系统中包含了对电缆连通性与路径的检查、电缆的长度与敷设过程的合理排序、电缆桥架的各特征截面表述与统计对交叉的电缆的查找与统计等多项专有算法和技术。

因此应用本系统进行电缆敷设设计和工程管理,可使电缆的布线更加合理、清晰,有效地避免电缆之间的交叉,有效的解决了排放过程中由于设计不合理而造成的返工,可以显著提高了设计、施工的进度和质量。

对电厂建设工程的按期或提前完成有实际的意义。

参考文献:

[1]梅豫明,计算机在电厂电缆敷设设计中的应用,广东电力,.

[2]马相坤,电缆敷设模拟系统的开发与应用,电力建设,第22卷.

辅助函数的构造和应用 篇3

关键词:辅助函数 微分中值定理

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2012)02-109-01

1、在微分中值定理证明中的应用

微分中值定理在高等数学中起着重要的作用,更是导数应用的基础。为了探讨辅助函数在证明这些定理中的应用,现将三个中值定理引述如下:

罗尔定理

如果函数f(x)满足:

(1)在闭区间[a, b]上连续;

(2)在开区间(a, b)内可导;

(3)fa=f(b),

那么在(a, b)内至少存在一点ξ, 使得f'ξ=0.

拉格朗日中值定理

如果函数f(x)满足:

(1)在闭区间[a, b]上连续;

(2)在开区间(a, b)内可导,

那么在(a, b)内至少存在一点ξ, 使得等式fb-fa=f'ξ(b-a)成立.

柯西中值定理

如果函数f(x)和g(x)满足:

(1)在闭区间[a, b]上连续;

(2)在开区间(a, b)内可导;

(3)对任一x∈a, b, g'(x)≠0,

那么在(a, b)内至少存在一点ξ, 使得等式

fb-f(a)gb-g(a)=f'(ξ)g'(ξ)

成立.

很多教材在证明拉格朗日和柯西中值定理时都是通过几何的方法来构造辅助函数,这种方法虽然比较直观,但是不容易想到。仔细比较上述三个定理的条件和结论,我们会发现它们存在及其相似的地方,联想到能不能使用类似的方法来解决呢？

2、在证明方程根的存在性中的应用

证明方程根的存在性的问题一般分为两类,一类是利用闭区间上连续函数的零点定理或介值定理去证明,另一类是利用微分中值定理去证明。

例1 设f(x)在[0, 2a]上连续, 且f0=f(2a), 证明: 在[0, a]上至少存在一点ξ,使fξ=f(ξ+a).

分析: 欲证本题,只需证明fξ-fξ+a=0即可。如果将等式看作某个函数在ξ处的函数值等于零,则ξ就是该函数的零点。本题就转化为了证明该函数在[0, a]上至少存在一个零点。因此可设该函数为:

φx=fx-f(x+a),

利用零点定理得到所求结论。

证明: 设φx=fx-f(x+a), 显然φ(x)在[0, a]上连续。且

φ0=f0-f(a)

φa=fa-f2a=fa-f0=-[f0-f(a)]

若f0=f(a), 则令ξ=0或ξ=a即为所求。若f0≠f(a), 则φ0?φ(a)<0,根据零点定理在(0, a)内至少存在一点ξ, 使φξ=0, 即fξ=f(ξ+a). 综上,在[0, a]上至少存在一点ξ,使fξ=f(ξ+a).

例2 设实数a1,a2,…,an满足

a1-a23+…+(-1)n-1an2n-1=0,

证明方程

a1cosx+a2cos3x+…+ancos2n-1x=0

在0, π2内至少有一个实根。

分析: 若设

fx=a1cosx+a2cos3x+…+ancos2n-1x,

则fπ2=0, f0=a1+a2+…+an, 根据题目条件不能得到f0=0, 因此无法使用零点定理。注意到函数

g(x)=a1cosx+a2cos3x+…+ancos2n-1x

的一个原函数是

Gx=a1sinx+a23sin3x+…+an2n-1sin2n-1x.

再与题目条件对比,容易想到构造辅助函数G(x).

证明: 令

Gx=a1sinx+a23sin3x+?+an2n-1sin2n-1x.

则G(x)在[0, π2]上连续,在(0, π2)内可导,且

G0=0=a1-a23+…+(-1)n-1an2n-1=G(π2)

根据罗尔定理,必有ξ∈(0, π2), 使G'ξ=0, 即

a1cosξ+a2cos3ξ+…+ancos2n-1ξ=0,

说明方程

a1cosx+a2cos3x+…+ancos2n-1x=0

在(0, π2)内至少有一个实根。

3、在证明不等式中的应用

如果不等式为函数不等式,则通过移项（也可以先做恒等变换再移项）,使不等式一端为0,另一端即可设为辅助函数。如果不等式为文字不等式,则先观察哪个文字在不等式中出现的次数较多,然后把它改为x, 在移项是不等式一端为0,另一端就是可设为辅助函数。

例3当0<α<β<π 时,证明: βsinβ+2cosβ+πβ>αsinα+2cosα+πα.

分析: 考察所证不等式,不等号的两边可分别看函数

fx=xsinx+2cosx+πx

在β和α两点的函数值,根据题目条件,只要能够证明f(x)在(0, π)上是增函数即可。

证明: 设函数

fx=xsinx+2cosx+πx

则f'x=xcosx-sinx+π, 由于f''x=-xsinx<0, 当x∈(0, π). 且f'π=0, 所以当x∈(0, π)时,f'x>f'π=0. 从而,f(x)在(0, π)上是增函数,又因为0<α<β<π,所以fβ>f(α), 即

βsinβ+2cosβ+πβ>αsinα+2cosα+πα.

综上所述,构造辅助函数可以方便地解决很多问题,而且通过这种训练还可以培养学生的发散思维能力。

参考文献:

[1]划玉莲. 数学分析.[M]高等教育出版社, 1991

[2]李君士. 两个微分中值定理证明中辅助函数的多种作法[J]. 数学的实践与认识, 2004, 34(10): 165一169

计算机辅助设计软件及其应用分析 篇4

关键词：计算机,辅助设计软件,应用

0前言

随着计算技术的快速发展,其辅助软件在设计行业中得到广泛性的应用。计算机辅助设计软件在设计行业中的应用价值主要体现在:其一,计算机辅助设计软件通过各种绘画工具,使得设计人员设计思路更加开阔,设计质量和艺术性得到有效提高;其二,传统手工绘画设计效率较低,成本较大,而计算机辅助设计软件提高了绘画设计效率,减少绘画设计成本;其三,计算机辅助设计软件内具有丰富的设计案例,可以给予设计人员借鉴或者利用,使得设计周期大大缩短;其四,设计人员可以通过辅助设计软件任意更换设计颜色和形状,对设计质量提高具有重要意义。

1 计算机辅助设计软件与应用

1.1 Painter设计软件

Painter是一种来源于栅格图像处理的辅助设计软件,其与普通图形处理软件区别在于Painter设计软件能够将自然绘图纸张及工具的作画效果完全模拟处理,并具有特殊性的计算机绘画工具,为用户设计提供了广阔的想象空间,其在利用计算机作画,就像在纸张绘画一样,因此被称作为艺术级别的绘画设计软件[1]。Painter设计软件应用优势主要体现在:能够将自然绘画纸张及工具绘画效果完全模拟处理,具有较强的模拟绘画效果;能够将传统绘画与计算机设计技术有效结合,大大提高了绘画效率;其在二维动画设计、特效制作及影视编辑等方面应用效果较为显著;其操作系统支持范围较广,适应性较强。

例如,Painter软件在服装设计绘画中的应用。设计人员在服装设计过程中为了获取新型的艺术表达形式,必须摒弃原有水粉、水彩等绘图工具,将服装设计绘画从原有的造型、晕染及调色等转变成为人体结构、渲染及比例等。Painter设计软件具有各种各样的笔式和笔刷工具,而且很多绘画工具是手工绘画无法达到的。通过Painter设计软件,设计人员在服装设计绘画中可以先掌握到人体结构和比例,然后将数位板和手工绘画进行有效的结合,当手工绘画完成后,可以通过数位板将手工绘画变成数字化模式,使得服装设计绘画更加的直观化,同时可以避免服装设计绘画中出现的结构或者比例误差。

1.2 Solid Edge设计软件

Solid Edge设计软件属于三维性质的计算机辅助设计软件,其在机械设计、零件设计、工程制图及装饰产品设计等领域应用较为广泛。Solid Edge设计软件应用优势主要体现在:能够提高设计绘画的直观性和清晰度;在装饰产品和零件设计制图中的应用效果较为显著,制图模块较为简单,且易于操作;能够为机械产品、电器产品及机电产品设计人员建立详细的产品知识共享平台,以满足设计人员对产品设计知识的需求。

例如,Solid Edge设计软件电器产品设计中的应用,主要用于产品三维模型、参数化及二维制图等设计方面,具体如下:(1)三维模型设计。通过Solid Edge设计软件,设计人员可以应用其变量表对产品模型尺寸进行变量控制,或者将模型定义转变成为数学公式。设计人员只要对尺寸变量进行改变,即可获得与零件相似的形状,同时可以对零件模型保存,以备后期使用,大大提高了零件模型设计效率。(2)参数化设计。在产品参数化设计中,Solid Edge设计软件为了迎合用户常用特征,增加了特征库,主要讲用户常运用的特征集中到特征库内,设计人员在对产品进行参数化设计建模时,可以直接从特征库内调出使用,无需再次建模,大大缩短了产品参数化建模时间。(3)二维制图设计。Solid Edge设计软件二维制图是与三位模型相结合的,将三维模型转变成为三维制图。再者,在三维模型属性中,可以标注零件代号、材料及名称等数据信息,当进行二维制图设计时,可以直接引用这些数据信息,有效保证了零件设计数据信息的一致性。

1.3 AutoCAD设计软件

Auto CAD设计软件是现阶段应用较为广泛的绘图工具,在城市规划、建筑设计、室内装饰等领域中均得到广泛应用。Auto CAD设计软件功能齐全的用户界面,可以利用各种命令或者菜单完成各种操作。其在多个文档设计条件下,使设计人员能够快速掌握并学会各种操作,并在实践操作中掌握Auto CAD设计软件应用技巧,以提高设计绘画效率[3]。Auto CAD设计软件应用优势主要体现在:具有较强的图形编辑和图形绘制操作功能;可以通过各种形式对其进行用户定制或者二次开发;硬件设备支持和操作平台范围较广;具有良好的通用性,能够满足不同用户需求;能够转换各式各样的图形格式,数据交换功能较强。

例如,Auto CAD在城市规划制图中的应用,主要体现在以下几个方面:(1)图层使用。图层作为Auto CAD软件一个重要绘图功能,能够将城市规划设计中较为复杂图形分为多个图层来编辑和设计,使得城市规划制图变得简洁和层次分明。(2)光栅图像。城市规划设计主要以比例尺不同地形图作为设计基础,并通过全站仪测绘方法获取地形图,然后将其扫描成为光栅图像之后,再导入Auto CAD中作为设计底图,这是运用Auto CAD设计软件时必须掌握的技巧。(3)表格制作。在城市规划设计过程中,往往需要大量的地平衡数据和表格。在应用Auto CAD设计软件进行表格制作时,必须先通过Excel制表,而后直接剪切粘贴至Auto CAD软件中,并将其作为Auto CAD的一个图元,即可将表格转换成为Auto CAD实体。然后再利用explode进行分解,即可在表格编辑文字。(4)虚拟打印。当图形绘画制作完成后,必须将其输出打印出来。若图形仍需要改善或处理,即可采取虚拟打印方式,将其保存为一般图片格式,然后利用Photo shop打开,可制成用户需要的平面图。Auto CAD在打印输出时,必须先设置光栅图像型的打印设备,并利用打印命令,选择“JPEG”图片格式。同时在虚拟打印中,可以对图纸尺寸进行适当的调整。

3 结语

通过对Auto CAD、Solid Edge及Painter三种计算机辅助设计软件及其应用优势进行简单概述,并对其在不同领域中的应用进行实例分析,明确了计算机辅助设计软件在设计行业中的应用价值。因此,设计人员必须充分利用计算机辅助设计软件,以提高设计工作效率和质量。

参考文献

[1]马爱平.浅析计算机辅助设计软件在室内设计中的应用[J].沿海企业与科技,2012,8(07):90-92.

[2]庞茂华,李松.计算机辅助设计软件Photoshop在效果图设计中的应用[J].哈尔滨铁道科技,2009,21(06)76.

对计算机软件辅助教学 篇5

大同小学 钟雅莉

现代化是教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)技术发展的历史必然之路，也是时代给我们造就的一个机遇。作为一个教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)工作者，身处教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)改革的`前沿，正确的态度应该是拥抱现代教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)技术，接受挑战，而不能走入误区。经常在使用计算机辅助教学中感到一种莫名的担心，总结为以下几点：

一、制作教学软件时无止境地降低难度，让学习者失去思考的余地。

教师在设计课件时，对学生难懂的地方都通过各种多媒体途径，形象生动地进行分解，展示在学生面前。这样全面的知识展示为学生解决了所有的难题，使启发教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)成了一句空话。很难设想，不动脑筋便轻易地获得了所有要掌握的知识，对学生的思维会有多大地促进?

二、片面强调声形兼备，导致许多环节与课堂脱节。

教师制作课件，往往是文字、图像、声音并用，这种热闹非凡的课件虽然有助于学生接受信息，但学生自始至终处在这样的环境，他们的各种感官未必没有感到疲倦的时候。有的人片面地强调课件要声音图像并重，并将其作为评价课件优劣的标准，就更不可取了。不同的教学内容自然应该采取不同的表现形式，不可一概而论。

三、无法实现真正具有教学意义的交互反馈。

常见计算机软件辅助水质监测 篇6

关键词：水污染；水质监测；无线通信网络

中图分类号：TP391.76

近年来，由于工业的快速发展，水体污染事件严重危害到公共健康和人类的生活质量，导致水环境逐渐恶化。过去人们通过人工现场采样、实验室仪器分析为主要手段进行水质监测模式，这些方式监测频次低、采样误差大，难以满足现代环境管理的需求。随着计算机信息技术的发展，计算机软件辅助的水质监测逐渐走入工程师的视野，综合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术，能够自动采集监测信息，自动处理，满足了水质监测中快速、准确和自动的需求。

1 硬件设计

1.1 ZigBee无线通信模块

ZigBee是一种最新流行的无线网络技术。它具有成本花费少，近距离传输信息，复杂程度比较低，功耗比较少，数据传递速率比较慢等特点。其数据传递速率一般为10KB/秒至250KB /秒，成本费用中不收专利费，与此同时还优化时延功能，扩大了网络节数点等，众多优点使其普及范围越来越广。虽然ZigBee技术还不够成熟，但是其应用价值很高，在未来的基础设施和商业市场等领域中会有更广阔的市场。

在水质监测系统中，ZigBee 模块是传感器节点的基础部分，它在路由节点处也能够作为FFD，和水质检测模块共同实现辅助水质检测的功能。而另外三个普通传感器节点上的ZigBee 模块都是RFD，作为树型网络的叶设备连接到网络中[1]。树型网络网络拓扑的一种，是星型网络集合在一起构成的系统。它能够实现信息的节点“跳跃”，跨越障碍到达目标节点。

1.2 传感器

在用于辅助水质监测的计算机软件中，无线传感器网络结构分为三层，经研究探讨发现树型网络最适合用于辅助水质监测。首先，在最底层中，传感器节点主要负责收集相关数据并获的水质参数。在中间层中，所有从传感器接受的传送数据汇总至网络协调器，由协调器对所有数据进行处理。与此同时，中间层还添加了一级路由，实现了水质参数功能。在最上层中，计算机占据中央位置，它能够对来自网络协调器的全部数据进行展示。

2 WSN工作原理

WSN即Wireless Sensor Networks，是利用WSN技术和GPRS等技术来监测水体水文信息。

2.1 GPRS网络通信

GPRS在信息传递中主要使用移动网络，它具有传递速度比较快，涵盖范围比较广，使用费用比较低，受环境约束比较少等优势。它作为GSM的延续，数据传递速率有了很大的提高，是一种通用的分组无线服务技术。在水质自动监测系统中，GPRS作为水质数据信息的传送通道在进行数据分析和处理之后，将数据传送至数据中心。

2.2 WEB应用程序设计

水质在线自动监测系统由水资源信息采集中心、水质监测站等组成[2]。在监测站所测得的相关水质数据信息以数据通信骨干网为主要通道，GPRS作为备用通道，将数据信息传递至数据信息中心。水质监测系统的WEB程序设计如下：

首先，PLC作为系统中心控制取水单元和水样预处理单元。取水单元中，杂物隔离网、取样浮子、自吸水泵、压力流量传感器和采水管道为主要成分[2]。在水样预处理单元中，一旦出现异常情况，PLC会切断其电源并使用备用泵，方便帮助工作人员对故障进行分析和处理。

第二，辅助分析单元是主要由管理软件进行控制，同时它也是由PLC间接控制的。它的主要功能是进行纯水等类型水的制备。

第三.水质监测分析单元具有自动量程转换、遥控、标准输出接口和数字显示、自动清洗、状态自检和报警、干运转和断电保护、来电自动恢复等[3]。在水质监测系统中，C0D、总氮和等仪器可以对误差进行自动标识并进行校正。

3 水质监测系统设计方案

3.1 系统结构

水质监测系统的的设计构想为针对不同功能依上而下设计不同的模块，主要有三个模块：数据库模块，模型库模块与水质管理模块。在不同模块中设定不同的程序，实现每个程序都能够独立自主的完成其内部任务，并尽量将每个任务都细化。首先，利用arcview本身具有的编辑功能， 基本上可以实现对视图特征及其属性数据的添加、编辑和删除等功能[2]。与此同时， 以方便为中心，增添了其它方便基本信息利用的功能，如添加与删除。这些设计能够为操作增加方便性，还没有用过arcview的用户只要点击按钮即可。

水质监测系统可以分析和计算不同种类的水资源相关数据信息。比如说降雨的多少，蒸发量和水位高度的统计、离子数量是否超标等。针对以上几点功能，系统设计主要利用复杂程度比较低的比较手段，编制出平均值的代码程序。

3.2 WSN 节点

WSN即Wireless Sensor Network，无线传感网络。它由很多静止或是活跃的传感器节点构成，能够以自组织形式构成网络系统。在网络覆盖的地区内，监测、收集、处理与传送相对应的信息，互联网与卫星和任务管理中心相连，与此同时和汇聚网关节点相连。汇聚网节点和不同的传感器节点相连。它可以比较方便的获得随机性的研究数据[1]。

3.3 组网方案

ZigBee 网络的拓扑结构有三种：星型、树型、网状型[1]。星型网络是目前应用比较频繁的网络拓扑结构。它呈辐射状，网络协调器作为通信中心，和其他的终端设备（END）相连，并传播相关数据和命令。网型网络的环境适应力比较强，网络协调器负责构成基本网络结构，终端设备不参与路由且任意两个终端设备在其覆盖范围内都能通过无线相连接，通信障碍比较少，可靠性非常强。在进行组网方案设计时，主要考虑以下几个因素：

首先，网络协调器是网络结构的中心节点，因此，要考虑在同一时间内，对通信状况没有影响下，中心节点所能接受的连接点的数量最上限。

第二，要考虑信号的有效覆盖的最大范围，与此同时还要考虑到当距离发生变化时网络的有效性变化与否。

第三，考虑网络结构中节点密度对网络的各项性能是否有影响。

第四，考虑网络性能和网络路由器中各项参数的联系。

第五，由于传感器的节点位于室外，因此电池的更换比较麻烦，其电量对网络整体性有着很大的影响。因此在水质监测系统中，需要考虑传感器的电能利用率。

在以上参考因素基础上，依照设备的不同功能编制相应的计算机程序，使每个设备都可以与其他设备连接，并对服务搜索进行初始化。然后进行设备绑定，使每个节点都加入进网络系统中，只有当每个节点的指示灯都发亮的时候即说明组网完成。

3.4 监测中心系统方案

在水质监测中，当监测网络组建完成后，需要利用传感器对不同水质的相关参数进行采样，再利用信号调整电路对其放大，使其适于A/D转换。首先要选择合适的传感器类型，并根据传感器设定相应的测量设备与方法。然后对水温、PH 值和电导率等参数进行测量。由于检测的位置位于靠近海边等潮湿的环境中，在设计电源的时候，最好采用太阳能供电，且最好为双电源。

4 结束语

供水系统和人们生活息息相关，必须保证饮水和用水健康才能创造更好的生活环境，提高人民的生活水平。因此建立合理、完備的水质监测系统是十分重要的，如何在原有的水质监测网络结构基础上扩大其容量，增加通信成功率是未来要研究的重点内容。

参考文献：

[1]李莉.ZigBee技术在无线水质监测系统中的组网研究[D].西安建筑科技大学，2013：13-15.

[2]敖俊宇.基于ZigBee的水质监测无线传感器网络的研究[D].南昌大学，2012：22-23.

[3]丁胜建.基于WSN的水质监测系统中ZigBee协议和网关系统的设计与实现[D].安徽大学，2013：24-27.

应用软件辅助 篇7

Processing语言是由美国MIT(麻省理工学院)的Medialab研究室美学与计算机研究小组于2001年发布使用的用于视觉艺术及视觉化呈现的程序设计平台,其设计初衷是作为一种简单的编程教学语言替代Basic、Logo等编程语言,在电子艺术的环境下介绍程序语言,并将电子艺术的概念介绍给程序设计师[1,2]。

Processing为艺术家和设计师所设计,具有以下特点:1简单:用户可以专注于图形与交互程序的设计,而不需要考虑诸如编译参数、路径、图形环境等任务;2友好: Processing有非常活跃的社区和用户群,容易得到支持, 版本更新也很快;3基础性:只考虑静态图案;4活动性: 直接形成动画。

Processing源于Java,因此其代码遵守Java语言规范。Processing是绿色、开源的自由软件,Windows系统使用的下载包只有108.32M,解压即可使用,运行界面如图1所示。

《理论力学》课程由静力学、运动学与动力学3部分组成,其中最难掌握的是运动学部分,对机构运动分析不清楚直接导致速度、加速度分析的困难,进而影响动力学基本原理的应用。运动学部分的教学需要直观生动的工具演示机构的运动情况,传统的方法是教师运用C/C++、 Fortran、Matlab、Flash等语言或软件编制CAI教学程序, 或运用UG、Solidworks等大型机械设计软件进行机构运动仿真,这两种方法的缺点是:自编软件数据结构及算法复杂,动画难以实现;大型机械设计软件操作复杂,价格昂贵;制作的CAI课件很难扩展与改动。 笔者在接触到Processing后,认为该软件非常适于辅助理论力学运动学部分教学,简单的几十行代码就可以构造一个机构并使之运动,而且代码的可重用性很好,稍加扩展就可构成诸多常见机构并生成动画,值得推荐给理论力学任课教师使用。

下面以《理论力学》课程中常见的曲柄摇杆机构为例, 说明利用processing软件进行机构运动仿真的应用过程, 见图2。

1曲柄摇杆机构运动仿真

一个典型的Processing程序主要由setup()和draw()两个函数组成:在setup()函数中完成图像、动画的设置(如屏幕尺寸、刷新频率等),在draw()函数中实现动画。 可以定义其它子程序进行一些必须的参数计算和图形绘制。

1.1物理模型分析

Processing绘制动画的策略是在屏幕上逐时刻绘制图形图像,因此首先分析机构的物理构成:图2所示曲柄摇杆机构由4类元件构成:杆件(2根———OA、O1B)、基础(在固定铰支座中绘制)、固定铰支座(2个———O、O1)、套筒(1个———A)。理论力学中的平面机构基本都包含这些元件[3],也是机构运动动画图形绘制的元素。

1.2元件绘制———可重用代码

绘制每个元件的子程序只需两类参数:位置参数(屏幕坐标x、y,方位角angle)、尺寸参数(长、宽、高等)。对于本例涉及的4类元件,其子程序详见程序1。元件的不同组合可以构成不同的机构,因此元件绘制代码是可重用的。

绘制元件有多种方式实现,如杆件可以用两点间的直线表示,但这无助于学生理解刚体的平面运动,若转换为通过端点坐标和杆件与x轴的夹角来绘制,则更便于表示杆件随基点的平动和绕基点的转动。

各子程序中使用了部分绝对尺寸,如固定铰支座及套筒。也可以将这些物理量定义为子程序的参数,由用户在使用时指定,但这无疑会带来程序编制和使用上的复杂性。

程序1:components.pde———元件库

1.3整体机构绘制———几何约束条件

一个机构事实上是一系列受约束的点和刚体的集合, 各元件必须满足几何约束条件(也可称为几何相容条件、 几何协调条件)。

对于图2所示的曲柄摇杆机构,根据几何关系及已知条件可知:

其中:xO、yO、xO1、yO1、xA、yA分别为O、O1、A点的x、 y坐标;lOA为OA杆的长度;θOA、θO1B分别为OA、O1B杆与x轴的夹角;ωOA为OA杆的角速度,其随时间变化的规律f(t)通常是已知的;θOA∣t= 0为OA杆在t=0时刻与x轴的夹角;dOO1为O、O1两支座间的距离。

考虑上述几何约束条件,利用之前构建的可重用元件代码,即可写出绘制整个曲柄摇杆机构的子程序crank_ rocker()(见程序2)。该子程序主要包含3个部分:1已知参数赋值,如各杆长度、支座间距等;2与时间有关的参数计算,如摇杆角度、套筒位置等,其中摇杆角度ang1的计算是实现几何相容的关键;3绘制元件;4更新位置,如在曲柄的转角上叠加一个增量。

程序2:crank_rocker.pde———绘制曲柄摇杆机构

1.4动画实现

在draw()函数中调用函数crank_rocker()即可产生动画(见程序3)。 曲柄初始角度(ang0)、屏幕刷新率(framerate)以及曲柄的角速度(omega0)则作为全局变量指定。需要将main.pde、crank_rocker.pde、main.pde置于同一文件夹下,或者将它们合并为一个文件。

程序3:main.pde———主程序

2 Processing程序简洁性

整个机构运动过程的模拟,只需要定义setup()、draw ()和5个构件绘制子程序(其中4个为可重用元件代码, 在编制其它机构仿真程序时还可以使用),思路明确、代码结构清晰。元件库代码由教师给出,学生练习时把重点放在具体的机构绘制子程序上,代码量小,可即学即用。各元件运动学参数的几何相容是实现机构运动仿真的关键, 对于学生理解和掌握点和刚体的运动尤其重要。在掌握Processing程序的基本结构和语法后,几个小时就可以写出一个运行良好的机构运动仿真程序,非常高效。

用Processing进行平面机构运动仿真简洁高效的原因是其封装了坐标变换函数,能方便地实现动画。《理论力学》课程的运动学部分主要包括点的运动学和刚体的运动学,其中刚体的运动包含了点的运动,刚体的平面运动是其中最复杂、最难以理解和想象的内容。刚体的平面运动可以分解为随基点的平动和绕基点定轴转动的合成, Processing中的translate()函数和rotate()函数对应着这两种运动。配对使用pushMatrix()和popMatrix()函数则构造了一个局部坐标系,利用pushMatrix()和popMatrix ()函数可以在屏幕任意区域绘图而不用考虑坐标系的转换。在使用C/C++、Fortran、Matlab、Flash等语言编程时,坐标变换和对时间积分是最繁琐的部分,Processing通过封装函数非常巧妙而简单地实现了这两个功能,本文中的子程序都是利用这4个函数实现的。

需要注意的是:1Processing默认的坐标原点在屏幕左上角,x轴以向右为正,y轴以向下为正,转角以顺时针方向为正,参见图2,需要注意编程时选取的元件绘图参数是否适当;2各元件的位置直接由运动方程显式给出。 当运动方程复杂时,可能需要编写求解程序或引入数学工具包进行求解,这时就必须引入MATLAB等数学软件[4];3要给出各元件位置变化的迭代公式(如crank_ rocker()函数中的ang0=ang0+omega0),否则无法实现动画;4程序中角度值默认使用弧度为单位,如果需要按度计算,可通过degrees()和radians()这两个函数进行转换;5为了展示简洁性,本文中的代码对绘图没有进行任何美化。实际应用中,通过控制色彩、画笔和渲染引擎,可将机构绘制得更美观,甚至实现三维动画仿真。

3结语

运动学是理论力学课程的重点与难点,机构运动学仿真是实现理论力学CAI教学的关键。 开源、自由软件Processing的使用,可快速实现机构运动学仿真与可视化,简单高效。Processing简单、形象、有趣,一些基本的编程训练对于力学、机械、土木类各专业后续计算机语言的学习和编程能力的提高都大有裨益。结合Processing和一些物理函数库,还可扩展到理论力学课程教学各环节。

参考文献

[1]苗彬,候燕.基于Moodle云的C语言辅助教学平台设计[J].软件导刊,2014(5):7-9.

[2]列阿斯.爱上Processing[M].第2版.北京:人民邮电出版社,2014.

[3]王铎.理论力学[M].第7版.北京:高等教育出版社,2009.

三维地层模型构建辅助软件设计 篇8

工程地质勘测包括地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等, 以便对工程地质条件进行评价, 为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。三维地层模型可以将地下复杂的地层情况直观地呈现在工程师面前, 对工程地质勘测起到辅助设计作用。三维地层模型在地下空间开发、油气资源开发和岩土工程问题分析中具有重要作用[1]。

三维空间数据模型总体上可分为面模型、体模型、及混合 (集成) 模型三大类[2]。

软件采用Delaunay三角剖分方法将钻孔连接成网状, 采用统一土层划分方法, 利用钻孔数据建立三维地层模型[3], 形成Delaunay三角网[4]。

Delaunay三角网具有如下性质[5]:

(1) 唯一性:不论从区域何处开始构建, 最终结果都一致。

(2) 最优性:最接近的三点构成三角形, Delaunay三角网与其他三角网相比, 对所有三角形的最小角而言, Delaunay三角网的最小角最大。

(3) 区域性:增加、删除、移动一个顶点只会影响临近的三角形。

构造Delaunay网的方法有分治算法、逐点插入法、三角网生长法等[6]。

2. 软件体系结构设计

数据库设计

钻孔表和地层表, 对应的E-R图如图1所示。

软件中主要涉及七个类, Delaunay三角剖分中要用到的Vertex, Ed ge, Trian g le, Delau n ay四个类, 地层信息存储和显示涉及L a y e r P r o p e r t y, D r i l l i n g h o l e, DrillingholeCollection三个类, 其UML类图如图2所示。

3. 主要算法设计

Delaunay三角剖分采用逐点插入法中的Bowyer-Watson算法, 算法步骤如下:

(1) 构造一个包含所有点的外框三角形, 放入三角形链表中;

(2) 在点集中依次不重复取出一个点, 执行以下操作:

在三角形链表中找出该点的所有影响三角形, 影响三角形是指其外接圆包含该点的三角形。找出所有影响三角形的公共边, 并将其删除, 连接该点与所有影响三角形的顶点, 将新形成的三角形加入三角形链表中, 同时在三角形链表中删除该点的所有影响三角形;

(3) 重复步骤2, 直至对点集中所有的点执行完操作;

(4) 删除三角形链表中顶点含有外框三角形顶点的所有三角形, 最终三角形链表中的三角形构成Delaunay三角网。

构造包含所有点的外框三角形伪代码如下:

如此构造的外框三角形如何能够包含所有点呢?不妨设对应矩形中心坐标为 (0, 0) , 则由图3知构造的外框三角形包含了所有点。

由于岩土介质空间分布的不连续性、不均匀性和不确定性, 地层之间相互交叉侵蚀, 地质实体之间的关系错综复杂。在三维地层信息系统中, 如何对地层进行划分是涉及到三维地层建模的一个关键问题[7]。

软件中采用的统一地层划分的方法如下:对钻孔原始数据进行预处理, 充分考虑交错、重叠等, 确定适用于每个钻孔的地层分布情况, 但其中允许地层的厚度为零。这样可以较好地处理不连续、不均匀的地层分布, 便于分别对每一地层建立实体模型。统一地层划分方法伪代码见下:

4. 软件实现

考虑到AutoCAD在土木建筑行业中应用广泛, 同时便于对三维地层数据进行进一步加工处理, 软件采用V B对AutoCAD进行二次开发实现。

运行程序建立三维地层模型, 如图4所示:

选定某一地层, 可以知道该地层的属性, 如图5:

对三维地层进行剖分, 可以看到地层内部情况, 见图6:

5. 结论

软件采用Delaunay三角剖分和统一地层划分方法建立三维地层模型, 进行了数据库E-R图设计和UML类图设计, 讨论了主要的算法, 利用VB对AutoCAD进行二次开发来实现软件。软件可以使工程师直观了解地下复杂的地层情况, 方便对地层进行分析, 对工程地质勘测有辅助作用。

摘要：三维地层模型对工程地质勘测很重要, 软件采用的Delaunay三角网和统一地层划分方法构建三维地层模型。在软件体系结构设计中设计了数据库E-R图和UML类图, 讨论了软件的主要算法 (Delaunay三角剖分、统一地层划分) 的实现方法。最后利用VB对AutoCAD进行二次开发实现了软件, 展示了软件运行效果。

关键词：三维地层,Delaunay,统一地层划分,VB,AutoCAD

参考文献

[1]周翠英，赵宏坚，杨锡鎏.三维地层构造发展现状[J]. 中山大学学报 (自然科学版) .2009年9月第48卷第5期.

[2]程朋根等.三维地层模型构建方法的研究及应用[J].吉林大学学报 (地球科学版) .2004年4月第34卷第2期.

[3]陈永锋等. 基于钻孔数据的地质面Delaunay三角剖分[J]. 金属矿山.2009年第9期总第399期.

[4]Delaunay B Sur la Sphere Vide.Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR.Classe des Sciences Mathematiques et Naturelles, 1934 (8) .

[5]武晓波, 王世新, 肖春生.Delaunay三角网的生成算法研究[J].测绘学报.1999年第28卷第1期.

[6]武晓波, 王世新, 肖春生.Delaunay三角网的生成算法研究[J].测绘学报.1999年第28卷第1期.

辅助型北斗定位技术及其应用 篇9

A-GNSS接收机在接收卫星信号的同时能够通过通信网络信道来获得当前的可见卫星号、课件卫星的星历数据、当前的卫星系统时间等信息,甚至可以通过自身的传感器获得当前接收机的运动状态信息等,从而使接收机可以省去接收和处理卫星星历数据的时间,同时可以提高针对弱信号的捕获和跟踪的灵敏度,提高了GNSS接收机在室内和复杂城市环境下的使用范围,并且极大地改善了用户体验。

当前高级的A-GNSS接收机不仅能够节省卫星星历数据的解调时间,而且能够通过获得的当前GNSS系统时间和卫星星历数据计算出卫星信号的多普勒频率的大致范围,以及当前卫星伪随机码到达接收机的大致项目,从而非常快速地捕获到信号,将首次定位时间从1min的量级缩短到1s的量级[2]。

2013 年全球智能手机的销售量在10 亿台左右,仅中国市场就销售了3 亿台,因此基于A-GNSS技术的接收机已经成为了个人移动终端的主流配置。当前针对美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统和欧洲的GALILEO系统的A-GNSS接收机的性能指标都已经纳入了3GPP组织的标准,面向中国的北斗系统的A-BDS接收机技术及性能指标预计在2014 年为已为3GPP标准。

1 A-BD系统及其技术原理

整个A-BD系统由四个部分组成: ( 1) 广域BD卫星跟踪网络,这个网络由多个BD卫星观测基站组成,能够全时间段连续跟踪覆盖范围内的所有的可见BD卫星,并能将这些信息实时传输给A-BD系统服务器; ( 2) A-BD系统服务器,可以对观测到的BD卫星进行数据分析,形成辅助数据,为覆盖范围内的所有A-BD接收机提供辅助信息; ( 3) 移动定位中心,能够将A-BD系统服务器提供的辅助数据压缩打包,并由基站发送给A-BD接收机,而且能通过基站接受A-BD接收机测量信息计算接收机位置坐标; ( 4) A-BD接收机,与常规BD接收机有所不同的是该接收机集成了无线通信模块,可以从网络中接受辅助数据。

A-BD终端技术主要原理是利用辅助的信息达到以下几个目的: ①缩短首次定位时间; ②提高定位灵敏度,实现在弱信号环境下的捕获和跟踪的灵敏度。

传统的BD接收机中频信号处理主要包括三个部分[3]: 捕获、跟踪和位置解算。如图2 所示。

传统的BD接收机定位时间主要消耗在信号的捕获和导航电文的解调上。捕获是一个对卫星编号、频域和码相位的三维的搜索过程,在没有任何辅助信息的前提下捕获的三个维度的范围分别为14颗已经发射的BD卫星,± 5k Hz的频域范围以及2046 个BD伪随机码码片。要能进行定位,必须解调出一套卫星的星历信息,对于BD系统来说,非地球同步轨道卫星( NGEO) 需要解调出5 个子帧一共30s的数据才能获得一套完整的星历信息; 同理对于地球同步轨道卫星( GEO) 卫星需要解调50 个子帧一共30s的数据才能获得完整的星历信息,因此,消耗在导航电文解调的时间上至少需要30s。

A-BD定位技术能有效的解决上述传统的BD首次定位时间长的问题,其基本的原理是: ( 1) 利用辅助信息缩小捕获的频域、码相位范围,结合BD系统的特点,设计相关的捕获算法,减少捕获的时间;( 2) 利用辅助的星历和时间信息,不对导航电文进行解调,设计相关算法,直接实现定位,省去解调导航电文时间。图3 为A-BD捕获示意图,通过辅助数据可以有效地减小频域和码相位的搜索,最终减少捕获时间。

2 A-BD定位需解决的关键技术问题

2. 1 捕获频率搜索范围的确定

捕获频率的误差由以下三个方面决定: 卫星的多普勒频移、接收机的多普勒频移和本地时钟钟差造成的多普勒频偏。由辅助星历可以计算得到卫星的位置和速度,从而进一步估计出卫星运动造成的多普勒; 由接收机运动的速度可以估算得到接收机运动造成的多普勒; 本地时钟频偏1ppm造成的多普勒大约为1k Hz,时钟偏偏可以从本地晶振的标称值估算。确定了以上三个方面的数值就得到了捕获频率搜索的范围。

2. 2 捕获码相位搜索范围的确定

在一般情况下,码延迟的不确定性对每颗卫星而言是不同的,因为它由卫星仰角决定,当时间辅助信息的精度较高时,比如辅助时间的精度为 μs级别,对于北斗来说,一个伪随机码有2046 个码片,此时时间精度要小于一个伪随机码,因此,可以用伪距模1ms的值来对码相位进行估计,减少码片搜索的范围[4]。

2. 3 A-BD捕获算法

图4 为BD系统的二次编码示意图[5],在50bps的NGEO卫星上调制了一个Neumann-Hoffman码( 简称NH码) 。该NH码周期为一个导航信息位的宽度,NH码1 比特宽度则与扩频码周期相同。NH码固定,为( 0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,1,1,0 ) 。BD系统码调制的不同决定了,与传统的GPS和BD系统相比,A-BD的捕获算法需要重新设计,具体表现在[6]: 首先,与GPS系统相比较,A-BD系统的NGEO卫星信号导航电文上调制有1kbps的NH码,NH二级码码片的跳变会影响捕获积分值的峰值; 其次,与BD系统相比,由于A-BD能通过计算得到频率和码相位的估计值,因此搜索的范围不像BD系统一样会全频域和全码相位进行搜索,所以需要设计新的捕获算法来完成A-BD的捕获。

2. 4 A-BD定位算法

如图5 所示,O1、O2、O3分别为三颗卫星所在的位置,假设用户离三颗卫星的距离分别为r1、r2、r3,则以O1、O2、O3为圆心,r1、r2、r3为半径做圆,交点则是用户的位置,其中用户和卫星的距离通过光速乘以信号从卫星发射到用户接收所用的时间t计算得到,t是用户接收时刻t1减去卫星发射时刻t2所得。由于t1是由用户的本地时钟读取的,会存在误差,因此需要增加一颗卫星来校正这个误差[7],所以通常导航定位需要4 颗卫星。

对于定位,传统的定位包括四个步骤: 估计先验状态、预测在此状态下的伪距、进行实际的伪距测量、根据预计与实测伪距间的偏差,来调整预估状态。图6 为A-BD定位原理图。

与传统BD定位不同的是,A-BD不解调导航电文,因此得不到周内秒( SOW) 的信息,因此在先验状态中需要增加一个粗时误差的状态,最后由五个状态方程来迭代得到解算结果。这种情况下需要额外增加一颗卫星来实现定位。

3 应用案例

A-BD技术主要有两种辅助方式,MS-Assisted和MS-Based[8]。“MS”的意思是移动站( mobile station) ,指的是BD接收机。在MS-Assisted BD中位置信息是在服务器上进行计算,BD接收机的工作仅仅就是捕获信号,并将测量数据发送给服务器。在MS-Based BD中,位置信息在接收机中计算,这个主要区别导致了更进一步的其他区别。如果接收机不需要计算位置信息,那么它就不需要卫星轨道信息。这些东西只需要保留在服务器端,服务器可以直接计算捕获辅助数据并将计算机结果发送给接收机。下文的案例主要讨论了MS-Based BD的应用,具体应用为以下几个步骤: ( 1) A-BD用户终端( 手机) 首先得到附近的基站地址,并将此基站网络的信息通过网络传输给A-BD系统服务器; ( 2) A-BD服务器根据该手机的大概位置传输与该位置相关的BD辅助信息( 包含BD的星历或者历书等) 到手机;( 3) 该手机的A-BD模块根据辅助信息利用设计的算法对信号进行处理,包括捕获、跟踪和解算,最终大大减少首次定位时间和增加弱信号环境下的定位灵敏度,如果辅助信息还包括电离层信息的话,还可以对伪距进行校正,提高定位的精度。

4 A-BD技术潜在应用前景

未来四大全球系统的部署成功将会带来近百颗的定位卫星绕地球运行,而且每颗卫星都能发射超过三个频点的定位信号,因此能够支持多模信号、多频点信号的A-GNSS接收机将成为移动终端的主流技术[9]。比如高通与博通都在开展融合全球导航系统的A-GNSS导航芯片的开发,允许同时接收所有主要导航频段的信号,可以综合采用四大星座的卫星计算出最佳的位置数据。三星公司计划在不久的新款手机中支持北斗信号的接收与定位,而且将能够利用北斗卫星的电离层网格信息,为用户提供更为精确的位置信息。

辅助全球导航卫星导航技术的另一个趋势是将融入地面增强网的信息。目前在建的卫星定位地面增强系统包括了天基曾强信号系统( 比如日本的QZSS系统卫星) ,天地协同增强信号系统( 比如美国的WASS系统,欧洲的EGNOS系统卫星) ,地基增强系统( 中国的北斗地基增强网,GPS区域增强系统) 以及目前正在探索研究的面向室内的增强信号系统。天基增强信号主要通过改善卫星星座位置已经在城市峡谷地区的可见性,改善定位终端在复杂城市环境下的定位可靠性与定位精度。天地协同增强信号系统利用差分技术来提高用户的定位精度,利用地球同步轨道卫星解决基准站与移动站的数据通信问题[10]。地基增强系统同样利用差分技术提高用户的定位精度,但是通过地面基站进行数据的传输。室内定位增强系统是当前的研究热点,通过综合现有的室内无线信号或传感器系统( 例如Wi-Fi信号,RFID信号,蓝牙信号等) 进行室内的精确定位。A-GNSS技术是天然的现代移动通信网络和全球卫星定位技术结合的产物,因此能够更自然与高效地融合各种增强信号的辅助信息,为用户提供更为优秀的用户体验。

5 结束语

具备A-GNSS技术的移动终端应用已经成为当前社会的主流趋势,并带来一系列的商业机遇。位置服务( Land-Based Service) 是移动互联网时代新兴的一个商业机遇,通过发现与记录用户的位置与轨迹将特定的广告、个性化的服务推送给用户,而且在老人、儿童的安全监护、健康监测预警、交通拥堵治理、高危人群监控等方面具有广泛的应用。位置服务包含了基于位置信息的地图数据服务,基于内容的生活服务,基于数据的增值服务等。而这些新型服务市场的兴起都是基于卫星定位技术与现代移动互联网系统的结合。从产业上讲,随着中国北斗定位系统的逐渐部署完成,基于移动平台的A-BD技术将为未来定位及相关服务提供广阔的舞台,机遇与挑战并存。

摘要：随着在微弱卫星信号环境下应用需求的增长以及对首次定位时间和定位精度的要求,一种高性能的卫星定位技术——辅助型全球卫星导航系统(A-GNSS)定位技术成为导航领域的研究热点。文中针对中国自主开发的北斗导航系统,探讨了辅助型北斗定位(A-Beidou)的技术原理、操作方法和需要攻克的难题;以手持终端设备为例说明A-Beidou技术的具体应用及发展前景。

关键词：北斗导航定位系统,辅助定位,微弱信号捕获技术,快速定位

参考文献

[1]Van Diggelen F S T.A-gps:Assisted GPS,GNSS,and SBAS[M].Artech House,2009.

[2]Busic L,Filjar R,Desic S.Assisted satellite positioning[C]∥ELMAR,2005.47th International Symposium.IEEE,2005:263-267.

[3]GPS原理与接收机设计[M].北京:电子工业出版社,2009:75,354-357.

[4]宋成.辅助型GPS定位系统关键技术研究[D].长沙:国防科技大学,2009.

[5]中国卫星导航系统管理办公室.北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件[S].2012:1-10.

[6]黄隽祎,李荣冰,王翌,等.北斗B1 QPSK调制信号的高灵敏度捕获算法[J].航空计算技术,2012,42(5):38-42

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[8]Busic L,Filjar R,Desic S.Assisted satellite positioning[C]∥ELMAR,2005.47th International Symposium,IEEE,2005:263-267.

[9]田永军,贾国庆.A-GPS定位技术在智能手机中的研究与应用[J].科技信息,2009(4):160-160.

渠道抗冻胀设计辅助软件研究 篇10

我国分布着大面积的冻土, 其中多年冻土和季节性冻土面积分别占国土面积的21.5%和53.5%。在这些地区的衬砌渠道工程存在着严重的冻胀破坏问题, 降低了渠系工程的输水效率。因此, 对于这些地区的衬砌渠道需要进行抗冻胀设计。渠道工程的抗冻胀设计原理简单, 但计算量大, 计算过程中选用参数较多, 部分参数需查图、查表获得, 导致计算过程中的偶然误差较大, 且过程繁杂。因此考虑开发辅助软件系统来替代这些重复、繁杂的工作, 从而提高设计效率和准确性。目前, 我国在渠道设计方面有一定相关的辅助软件, 但是尚未有一款专门用于抗冻胀设计的软件, 综合分析渠道抗冻胀设计的理论, 开发一款界面友好、操作方便、功能全面的渠道抗冻胀设计辅助软件是十分有必要的。

1 渠道抗冻胀设计理论研究

1.1 渠道设计冻深计算

SL23-91《渠系工程抗冻胀设计规范》中提出渠道工程设计冻深计算式为Hd=Kp·Kd·Kz·H0, 该方法虽然简单易行, 但是没有考虑地理纬度、海拔高度、地形条件以及渠道断面形式、边坡坡度等因素对日照及遮荫程度修正系数Kd值的影响, 因此计算过于粗略。李安国等提出了依据渠段的地理纬度、海拔高度、地形条件以及渠道走向和断面形式等因素, 计算日照及遮荫程度修正系数的方法;即从冻结指数起始计算日至冻结指数最大值出现日, 逐日计算渠道各部位和水平地面的总辐射量, 再分别进行累加, 即得冻结期渠道各部位和水平地面的总辐射总量∑Qβα和∑Q0。渠道各部位考虑日照或遮荫程度的冻深修正系数:

该方法的缺点是需要大量的气象资料, 且计算过程复杂, 可操作性差。李安国、陈清华等[1]利用斯蒂芬公式, 推出渠道各部位考虑日照或遮荫程度的冻深修正系数Kd的新的计算公式, 最终得出渠道各部位的设计冻深计算公式为:

该公式考虑了工程地点的地理位置、土质和冻前土壤水分及地下水位埋深等对渠道设计冻深的影响, 因此计算结果较之前的研究成果更为准确;但是该公式适合于较大冻深地区, 对于小冻深地区, 计算结果与实测值的误差较大。李安国、张玉芳[1]等人在我国冻土区内, 选取了229个主要气象台 (站) 的30年系列气候资料, 根据各台 (站) 所在的地理位置, 对不同走向和断面形式的渠道各部位的Kd值进行了计算, 通过其计算成果的相关分析, 提出了Kd值的简便取值方法及其所需的图表。其精度可以满足工程设计要求, 计算方法简便实用, 可操作性强。SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》[2]中采用了该研究成果, 确定计算渠道设计冻深的计算公式为:

其中渠道各部位考虑日照或遮荫程度的冻深修正系数Ψd, 计算式为:

该方法综合考虑了渠段的地理纬度、海拔高度、地形条件、渠道走向和断面形式、土质和冻前土壤水分及地下水位埋深对设计冻深的影响, 具有很强的实用性, 为工程计算中普遍采用。因此, 软件中也采用此计算方法。

1.2 渠道抗冻胀设计理论

为防御渠道防渗工程受基土冻胀作用的破坏, 季节冻土地区标准冻深大于10cm的衬砌渠道, 必须进行防冻胀设计[3]。渠道冻胀预报包括设计冻深计算、冻胀量估算、渠基土冻胀性的工程分类以及冻胀应力的计算等。经抗冻计算, 若不能满足抗冻胀要求或结构设计不经济合理时, 应采用相应的抗冻胀措施。

依据SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》, 渠道衬砌的抗冻胀设计应按如下步骤进行:首先在衬砌渠道沿线应按土质、水分条件和渠道走向基本相同的原则划分不同的渠段, 然后在各分段选择1~2个具有代表性的横断面, 确定每个横断面上的计算控制点 (如渠底、坡脚、坡中、坡顶) 的设计冻深及冻胀量, 并根据冻胀量确定基土的冻胀性级别, 选择适宜的渠道断面形式、衬砌材料和结构;最后验算渠道各部位的冻胀位移量, 确定必要的抗冻胀措施。

2 软件设计思路

该软件的主要用途是计算出合理准确的渠道抗冻胀设计参数, 辅助渠道抗冻胀设计工作顺利、高效的进行。主要进行渠道设计冻深计算、渠基土冻胀量计算、渠道断面形式和衬砌结构的选取、渠道抗冻胀措施的相关计算等。通过该软件可以方便地计算出我国不同地区的渠道的冻胀量;针对渠道基土的冻胀级别给出合理的渠道断面形式和衬砌结构以及相应的抗冻胀措施。

软件基本路径:新建渠道断面及计算点-计算渠道设计冻深-计算渠基土冻胀量-判断冻胀级别, 选定渠道断面形式、衬砌材料和结构-进行抗冻胀验算, 选择防冻胀措施。

软件工作流程如图1所示。

3 软件的实现

3.1 技术规格

基础开发平台:软件采用Visual C++6.0编写, 它以面向对象编程为基础, 使用C++语言, 是集编辑、编译、运行、调试为一体的功能强大的集成编程环境[4]。Visual C++不但功能强大, 提供了一系列的帮助编程人员调试的方便而强大工具, 而且它的十分直观的可视化编程环境, 也十分有利于提高编程人员的工作效率。

Visual C++提供的MFC类库[5], 也很大的方便了用户, 特别是使编程人员能够很方便地编辑友好美观的应用程序界面。软件在开发过程中使用了MFC应用程序框架, 由于MFC编程方法充分利用了面向对象的技术特点, 使得编程时极少需要关心对象方法的实现细节, 同时类库中的各种类的强大功能足以完成程序的绝大部分所需功能, 因此大大减少了代码编写量, 从而增加了程序的可调试性。

数据库的选取:对于支持软件运行的大部分参数采用数据库Microsoft Access 2003进行参数存储, 它与软件通过ADO方式进行数据存取, 数据库查询采用Microsoft Jet SQL方式[6]。在中文WINDOWS操作条件下, 无需任何其他软件系统的支持就可直接运行。

3.2 软件的模块构成

软件主要有4个模块构成, 第一个模块为渠道典型断面及计算点的建立, 第二个模块为渠道设计冻深的计算, 第三个模块是渠基土冻胀量的计算及渠道断面形式、衬砌结构的选择, 第四个模块是抗冻胀措施的选择和计算。这些模块通过后台程序联系在一起成为一个整体。各个模块的主要功能简述如下:

(1) 渠道模型模块。该模块的主要功能是建立渠道的计算断面, 并确定相应断面的计算点。首先输入需要计算的渠道断面名称或编号, 其次选择计算点的个数, 本软件对于每个渠道断面可以有3个计算点, 分别是阴坡、阳坡、渠底。此外, 当所有的渠道抗冻胀设计参数计算完成后, 输入渠道断面名称或编号, 即可在该模块中查询计算结果。

(2) 渠道设计冻深计算模块。此模块是渠道抗冻胀设计辅助软件的核心模块, 包含3部分内容, 主要功能是计算考虑日照及遮阴程度的修正系数、地下水影响系数、渠道设计冻深。在界面中输入或选择计算所需的所有参数, 点击计算即可;如需修改输入参数, 在输入框中直接修改即可, 计算结果自动更正。该模块可以独立运行, 也可以被计算冻胀量模块调用。

(3) 渠道冻胀量计算模块。该模块的原理及实现都较为简单, 主要功能是计算渠道各个部位的冻胀量, 并根据冻胀级别选择合理的渠道断面形式和衬砌材料、结构。输入已知参数计算渠道不同部位的冻胀量, 软件将计算结果列表显示, 根据冻胀量的不同, 程序自动判别出各个计算点的冻胀级别, 依据冻胀级别和渠道的具体工程特点选择合理的渠道断面形式和衬砌结构。

(4) 抗冻胀措施模块。该模块的运行是依赖于前面3个模块的, 主要功能是进行渠道各个计算点冻胀位移量的验算, 并选择适宜的抗冻胀措施。选择渠道断面和衬砌结构后, 程序对渠道各个计算点的冻胀位移量进行验算。如果满足要求, 则弹出“无需采取抗冻胀措施”的界面, 否则, 则需要选择抗冻胀措施 (保温措施或置换措施) 并进行相关计算。

辅助软件的系统功能结构如图2所示。

4 算例分析

某渠道的地理位置是:东经108°47', 北纬34°36' (陕西省关中地区) , 海拔高度423m。渠道走向为:E-W, 设计流量6.0~8.0m3/s。渠底宽4m, 渠深8 m, 边坡系数m=1.0。渠床土质为重粉质壤土, 其物理性质见表1。土的天然干密度为1.25~1.67g/cm3, 平均为1.50g/cm3;天然含水量为11.0%~35.2%, 平均为24.4%。渠道所在地的冻前地下水位为5.2m。

根据邻近气象站27年气温资料, 冻结期是12月19日至2月6日, 冻结指数多年平均值为92.1℃·d;最大冻深值为27.8cm, 邻近气象台地下水埋深为5m。冻结期平均总云量为5.5, 平均低云量为0.5, 平均风速为1.8m/s。

4.1 软件设计方法

利用渠道抗冻胀设计辅助软件进行抗冻胀设计步骤如下:

(1) 建立渠道计算模型。单击主菜单栏中的“渠道模型”, 选择“渠道断面”下拉菜单:首先输入渠道名称“永济渠道”, 输入完毕点击“添加”即可;其次选择计算点个数“3” (计算点分别为渠道断面的阴面、阳面和渠底) 。

(2) 单击主菜单栏中的“渠道参数”, 在下拉菜单中首先选择“渠道设计冻深”, 在出现的界面中输入所需计算参数, 依次计算考虑日照及遮阴程度的修正系数、地下水影响系数及渠道设计冻深;界面如图3所示。计算结果为:阴面设计冻深为45.74cm, 阳面为7.48cm, 底面为38.55cm。

(3) 单击主菜单栏中的“渠道参数”, 在下拉菜单中首先选择“渠基土冻胀量”, 输入参数, 计算各个计算点的冻胀量, 得阴面冻胀量为2.16cm, 阳面为0.35cm, 底面为1.82cm。根据冻胀量的计算结果软件自动判定渠基土的冻胀级别分别是为Ⅱ、Ⅰ、Ⅰ级。

(4) 根据渠基土的冻胀级别, 又因为该渠道为中型渠道, 故选用弧形断面或弧形底梯形断面的板膜复合衬砌结构。

(5) 验算渠道各个计算点的冻胀位移量。在界面中输入渠道断面深度和坡比值;单击“建议”按钮, 软件自动判别是否需要采取抗冻胀措施。根据界面显示 (图4) , 渠道阳坡无需采取抗冻措施, 而渠道的阴坡、渠底均需要采取抗冻胀措施;选择采取保温措施, 则计算出各个点的保温板厚度分别为:阴坡为5cm, 渠底为4cm。界面如图5所示。

根据以上计算结果并结合规范中衬砌结构的有关要求, 拟采用的渠道断面和衬砌结构形式如下:

(1) 弧形断面, 用混凝土空心板和槽形板两种结构衬砌。

(2) 弧形底梯形断面, 用混凝土板与保温材料或者混凝土板与玻璃布油毡两种结构衬砌, 在阴坡设置5cm后的保温板, 渠底铺设4cm厚的保温板。

4.2 人工设计方法

4.2.1 计算渠道的设计冻深及冻胀量

依据SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》要求, 分别选取渠道的阴面、阳面和底面为计算点, 计算各点设计冻深及冻胀量:

(1) 渠道设计冻深计算。

式中:Zd为渠系工程的设计冻深, cm;Zm为历年最大冻深, 取值27.8cm;Ψd为考虑日照及遮阴程度的冻深修正系数;Ψω为地下水影响系数;Ψi为典型断面某部位的日照及遮阴程度修正系数。阴、阳面中部的值可由规范图3.1.4-1查得[2], 底面中部的值可由规范图3.1.4-2查得;Zωo为邻近气象台站的冻前地下水位深度, 取5m;Zωi为计算点冻前地下水位深度, 取5.2m;α为系数, 根据建筑物所在的气候区查规范中表3.1.4;β为系数, 可按规范中表3.1.5取值。

则分别计算渠道阴面、阳面、底面的设计冻深如表2。

(2) 计算渠基土冻胀量。因为渠基土为重粉质壤土, 且地下水埋深为5.2m, 大于1.5m;故根据规范[7]规定冻胀量的计算公式为:

式中:w为冻结层平均含水率;wp为塑限含水率。

将渠道各个计算点的设计冻深值代入上述公式计算得阴面冻胀量为2.16cm, 阳面冻胀量为0.35cm, 底面为1.82cm。这与软件计算结果完全相同。

根据参考文献[2]中表3.3.2, 可知渠道阴面的冻胀量大于2cm, 小于5cm, 冻胀级别为Ⅱ级;阳面和底面的冻胀量小于2cm, 冻胀级别均为Ⅰ级。这与软件运行结果一致。

4.2.2 选定渠道断面形式和衬砌结构

根据渠基土的冻胀级别, 又因为该渠道为中型渠道, 故选用衬砌弧形断面或弧形底梯形断面的板膜复合衬砌结构。

4.2.3 验算渠道各部位的冻胀量

因为渠道断面深度H=8m>3.0m, 且m=1>1∶1.5;故允许法向位移值选用规范中表4.2.2中的较小值, 即h允=1.0cm;因此, 阳面不必采取抗冻胀措施, 而阴面、底面均应采取抗冻胀措施, 这一结论与软件中判断结果相同。

拟采用保温措施:选用聚乙烯泡沫塑料板为Ⅱ型, 其在自然状态下的导热系数λx为0.041, 体积吸水率为4%, 故查规范表A.0.2得导热系数修正值αω=1.4;渠道混凝土衬砌厚度为8cm, 导热系数为2.23;计算保温板厚度:

式中:R0为工程保温基础设计热阻值;I0为工程地点的冻结指数, 取值92.1℃·d;λx为保温板在自然状态下的导热系数;αω为保温板导热系数修正值;δc为基础材料厚度;λc为基础材料的导热系数。

将各个已知参数代入上述公式计算得:

阴面:R0=0.92;δx=5cm

底面:R0=0.92;δx=4cm

所以, 渠道拟采用衬砌弧形断面或弧形底梯形断面的板膜复合衬砌结构, 且在阴坡铺设5cm后的保温板, 渠底铺设4cm厚的保温板。

综上所述, 软件运行结果与人工计算结果完全吻合, 说明软件计算结果正确可靠, 精度满足要求。设计成果能够为实际工程所应用。示例工程如果使用人工设计方法, 通常需要3~4个工时, 而使用渠道抗冻胀辅助软件, 半个小时即可完成, 大大提高了渠道抗冻胀设计工作的效率。

5 结语

衬砌渠道抗冻胀设计辅助软件作为一种工具, 它的提出与设计旨在根据渠道抗冻胀设计的实际需求, 综合SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》中提出的设计方法, 最终计算出合理准确的渠道抗冻胀设计参数, 以辅助渠道抗冻胀设计工作顺利、高效的进行。经算例分析证明, 该软件计算结果可靠, 设计合理, 设计成果能够直接运用到实际工程中。

软件采用Visual C++6.0编写, 并采用先进的数据库访问技术 (ADO技术) , 数据库易于维护、具有可扩充性;软件界面友好, 操作简单, 设计人员只要熟悉Windows操作便可使用。

将渠道抗冻胀设计离散、繁琐的工作用计算机语言系统完成, 大大减少了设计人员的工作量, 简化计算, 提高抗冻胀设计工作效率。同时将设计过程中需要查图、查表等工作用计算机程序代替, 消除了偶然误差, 提高设计工作的质量。面向对象的可视化界面也方便设计人员及时准确的修正设计参数。

摘要：我国北方寒冷地区渠道抗冻胀设计以参阅规范的人工手算为主, 查图查表过程单调繁琐, 容易出错且效率较低。为此, 依据SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》, 利用C++语言编程开发了衬砌渠道抗冻胀设计辅助软件。软件对计算过程进行可视化, 能访问Access数据库读取相应数据, 并根据规范的设计理论将查图过程还原为原始公式, 提高了计算结果的精度。该软件界面友好, 操作简单, 实用性强。文中重点介绍了软件的设计思路和实现方法。

关键词：渠道抗冻胀,设计冻深,冻胀量,辅助软件,MFC

参考文献

[1]李安国, 张玉芳, 李怀川.渠道日照及遮阴程度系数取值方法的研究[J].防渗技术, 1995, (1) :21-27.

[2]SL23-2006, 渠系工程抗冻胀设计规范[S].

[3]李安国, 建功, 曲强.渠道防渗工程技术[M].北京:中国水利水电出版社, 1998.

[4]钱能.C++程序设计教程[M].北京:清华大学出版社, 1999.

[5]Cheng HH.Ch:A C/C++interpreter for script computing[J].C/C++User&apos;s J, 2006, 24 (1) :6-12.

[6]梁灿, 赵艳铎.Access数据库应用基础教程[M].北京:清华大学出版社, 2005.