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雕花技術范文第1篇

關鍵詞：康百萬莊園 雕刻藝術 文化解讀 傳統(tǒng)文化

康百萬莊園坐落在鞏義市康店鎮(zhèn)， 是明清時期中原地區(qū)傳統(tǒng)民居建筑的典范，2001年被列入第五批全國重點文物保護單位。它遵循“天人合一、師法自然”的原則進行選址，臨街建樓房，靠崖筑窯洞，據(jù)險壘寨墻，濱河設碼頭，建成了一個各成系統(tǒng)、功能齊全、布局嚴謹、等級森嚴的集農、官、商風格為一體的大型封建地主莊園。其石雕、磚雕、木雕技藝精湛，雕刻精準細膩，圖案繁簡適度，畫面豐富多彩，意蘊厚重深刻，既給人們帶來視覺和精神上的享受，又是一種具有豐富文化內涵的“象征符號”。

一、康百萬莊園的雕刻藝術

（一）木雕

康百萬莊園的木雕工藝精湛，題材豐富，不僅富有裝飾性，而且大都寄托著主人美好的祝福與希望，洋溢著親切的民俗氣氛。裝飾部位主要分布在檐下（月梁、額枋、花罩、斗拱、隔扇、門窗）、家具和一些單體雕塑等等。雕刻的材料主要用楝木、黃楊、桐木等，木質紋理粗細皆有，這類木材色澤本身就有良好效果，油飾后效果更佳。檐下部位大多雕刻有植物如牡丹、月季、葫蘆、葡萄等等，也有少量的動物。家具包括平時的椅子、桌子、床等等都是雕飾的對象。園內上房內一張雕花頂子床（圖一），被稱為木雕藝術的典范。床內外采用透雕、鏤空雕刻等多種形式雕花卉、人物、鳥獸等裝飾圖案80余種。床頂最上層正面透雕一組“狀元及第”圖。頂部從里向外分三層雕刻懸檐，前檐下垂4個大蓮蓬，精心鏤刻著活動自如的7個蓮子。第一層正中，雙層透雕有福、祿、壽三星，三星兩側依次雕刻有“喜鵲鬧梅”、“胡蝶戀花”、“禮讓”、“課讀”、“教子”等圖案。第二層雕刻“鳳凰戲牡丹”及“富貴不斷頭”花紋。第三層雕刻“麒麟送子”、“蝙蝠獻壽”等圖案。床裙板刻精益求精，正面雕刻堆成的“雙鳳戲牡丹”圖案，兩側分別雕刻寶劍、長笛、繡球等圖案，后壁分別雕飾有簡冊、如意、寶劍、腰刀及盛滿花卉的花瓶。床腿雕刻象鼻形，正面雕吉祥如意和金瓜卷草紋。更為精妙之處，其床柱雕刻為一節(jié)比一節(jié)長的竹節(jié)形，寓含了主人希望生活如“芝麻開花節(jié)節(jié)高”和“高風亮節(jié)”及“竹報平安”等美好意愿。[1]37

（二）磚雕

康百萬莊園磚雕主要集中在墀頭、檐口、影壁、門楣等部位上。常用的雕刻技法有線刻、線浮雕、高浮雕、半圓雕、透雕等類型，其構圖豐滿、紋飾繁縟，刀法渾厚樸茂，于雄渾之余透出粗獷之氣。硬山墻的墀頭磚雕遍及莊園各處，是重點表現(xiàn)對象，既有常見的福祿壽禧、吉祥如意的內容，也有地方流傳的民間故事。莊園門楣上一條獨特的磚雕橫額（圖二），是一組別有深意的藏字游戲，從左到右，分別為“青氣、南元、方便、財主”?！扒鄽狻倍植捎眯我夥ǎ亚嗌臍庑蜗蟊扔鳛樘?；“南元”為“官”的代稱；“方便”為“賜”，來源于佛教用語；財主則代表“?！?。這里面隱藏著民間廣為流傳的吉祥語“天官賜?！?，寄予著康氏家族及民眾的美好祝愿。

（三）石雕

康百萬莊園的石雕主要運用圓雕、鏤雕、浮雕等工藝技法，創(chuàng)意獨特，雕刻精美，寓意豐富。石雕裝飾主要集中于柱礎、門枕石等。柱礎有基座式、鼓式、覆斗式、復合式等樣式，分別雕刻牡丹、葡萄、龍鳳紋等多種紋樣。莊園內門枕石形式多樣、造型獨特，有單體獅子、抱鼓石、精美組合圖形等等。其中精品組合圖形是門枕石的主要類型，這種門枕石一般分為幾層，采用多種技法分別雕刻。如位于莊園內主宅區(qū)三院的一組門枕石（圖三），是石雕藝術的代表作品。整塊青石上下分三層雕刻而成，第一層是姿態(tài)慵懶、溫順可愛的獅子，呈現(xiàn)半臥狀，顯示了康家的富有、安定；第二層采用剔地突起的雕刻手法，刻出了一幅具有深刻教育意義的人物故事，且這兩幅圖案分別與兩邊楹聯(lián)相互照應，顯示了康家對裝飾藝術的講究。上聯(lián)為“處事無他莫若為善”，配圖案為“尊老愛幼”圖、“妯娌和睦”圖；下聯(lián)為“傳家有道還是讀書”，配圖案為“拜師求讀”圖、“賓客宴飲”圖。第三層是一組傳統(tǒng)的圖案，有“鳳凰牡丹圖”、“麒麟送子圖”、“金雞報曉”圖等等。一幅幅傳統(tǒng)禮儀的畫面表達了人與人之間、甚至是人與動植物之間和諧相處的關系。

二、康百萬莊園雕刻藝術的文化解讀

（一）多子多福，養(yǎng)生增壽

1.對生命繁榮的期盼

生殖文化在我國傳統(tǒng)文化中占有很重要的地位，孟子有云：“不孝為三，無后為大”，說明了中國子子孫孫延續(xù)的重要性，生子關系到宗族的興旺和國家的強盛，故結婚是民眾的終身大事，生子則是大事中的大事。在康百萬莊園的雕刻圖案中，有關生殖和渴望子孫滿堂的圖案占有不少比例，主要是植物組成，如有蓮花、石榴、葡萄、葫蘆等與生殖有關的吉祥物。蓮花、石榴、葡萄都是多子之物，表達了民眾對多子多孫、家族繁榮的期盼。

2.對生命長存的渴望

中國歷來有“五福壽為先”的說法，表明中國人將延年益壽看做人生最為吉祥幸福之事。為了祈求長壽，表達長壽的愿望，民眾除了探索種種長壽的訣竅、方法外，還雕刻了種種壽神以供膜拜，表達民眾對生命的重視。八仙、“暗八仙”、壽星和“福祿壽”三星組合是康百萬莊園常見的雕刻圖案。壽星圖案多雕刻于照壁、墻體上，且福祿壽三星一塊崇拜。壽星（圖四右）的形象為額頭又高又圓，耳垂長大，鶴發(fā)童顏，眉毛也很長，右手拄著彎拐杖，左手捧大壽桃，一副笑容可掬的可愛模樣?？梢钥闯雒耖g對壽星的崇拜及渴望長壽的愿望。

（二）驅邪禳災，平安如意

1. 驅邪禳災的神靈寄托

中國的神話和傳說中，龍是一種神異動物，是民眾心目中萬獸之首，萬能之神，集勇武、威嚴、吉祥、喜慶于一身?？蛋偃f莊園內有關龍的吉祥圖案很多，有龍吻（圖五）、雙龍捧碑、二龍戲珠、雙龍戲鳳、龍鳳戲珠等等，普遍散布在莊園建筑的屋頂、門、雀替、碑樓等各個角落。王充在《論衡?解除篇》中對人們的這種用意進行了解釋：“龍虎猛神，天之正鬼也，飛尸流兇安敢妄集？猶主人猛勇，奸客不敢窺也?！盵2]242龍是一種神靈，是吉祥、瑞祥的象征，龍的神威震懾到了整個院落，滿足了人們求吉辟邪的意愿。獅子也是雕刻圖案中常見的驅邪吉祥物，起著保護主人平安、嚇阻兇惡的作用。

2.幸福如意的正面

“?！倍嗯c祭祀、神明、祈禱、企盼有關。在甲骨文中，古代的所謂福，是雙手捧著美酒敬獻于神前，祈求祖先保佑，即“求?！保@就是“?！钡谋玖x?！渡袝匪d“五福”，即壽、富、康寧、攸好德和考終命，“壽”是長壽，“富”是富貴，“康寧”是身體健康且心靈安寧，“攸好德”是指所好者美德，“考終命”是指善終而沒有遭到橫禍。從物質生活和精神生活兩方面表達了民眾對“?！弊值娜胬斫猓耐辛巳藗儗π腋Ｉ畹南蛲?，也是對美好未來的祝愿?？蛋偃f莊園內供奉的福星（圖四中）天庭飽滿，頭戴花冠，身穿長袍，手持如意，是一個大富大貴的長者形象，能賜予民眾福氣、幸運?！案！弊值窨淘趬Ρ凇⒄毡?、門楣上，表達了為康家祈福、希望康家有福氣的美好祝愿。

（三）勤學苦讀，追求富貴

1.傳家有道還是讀書

在以農業(yè)和手工業(yè)為主要生產方式的封建社會時代，傳統(tǒng)文化存在著根深蒂固的“興農抑商”和“重仕輕商”思想?？导曳浅Ｖ匾曌訉O的教育，把學習文化知識看做是頭等重要的大事。在莊園雕刻的圖案中有關學習知識的很多，有拜師圖、教子圖、課讀圖（圖六）、課間嬉戲圖、懲罰圖等等，以此來鼓勵、督促康家子孫勤學苦讀，目的是考取功名，光宗耀祖。莊園內也雕刻有科舉求吉的狀元及第圖、鯉魚跳龍門圖等等，表明了康家希望子孫能考取功名，拿國家俸祿以光宗耀祖。

2.“富―貴―祿”一體化的生活追求

財富是人類永恒的主體，但現(xiàn)有的關于“財”的雕刻圖案并不是很多，內容比較單一，這并不能表明民眾對“財”的追求不狂熱，其實中國古人傳統(tǒng)價值觀中追求財富、享受富貴、加官進祿是聯(lián)系在一起的，財富是一定要追求的，但是要“貴”，要想“貴”，只有追求“祿”，古人認為，只有這三項整體地組合在一起，才能達到民眾真正追尋的理想境界。對于康家來說也是如此，他們追求真正的富貴祿一體化的理想狀態(tài)，推崇文化的兼容并蓄，亦儒亦農亦商。莊園內有財神圖案、算盤圖案、聚寶盆圖案等祈求發(fā)財；有富貴牡丹圖案、鳳凰戲牡丹圖案、“富貴不斷頭”花紋表達富貴；有祿星圖案（圖四左）、狀元及第圖案、文官出任圖案、武官出征圖案渴望康家有拿俸祿的人出現(xiàn)，從而實現(xiàn)真正的“富―貴―祿”一體化。

（四）氣節(jié)高潔，名利淡泊

康百萬莊園雕刻的圖案大多是以驅邪求吉為主要內容，帶有很強的功利性目的。但也有一部分雕刻圖案，如林和靖愛梅圖（圖七）、“耕讀漁樵”圖、梅竹組合圖等，表達康家人追求心靈的淡然、高雅的情操和人格的不斷完善。梅是康家喜愛的雕刻對象，在這里賦予梅花以人的品格。這個“人”不是那種空虛庸下追求物質享受的俗人，而是品格高尚的風雅之士?？导胰艘惨源嗣銊钭约河羞@種高潔、淡泊名利的人格追求。竹有君子之德，有“本固、性直、心空、節(jié)真”的高貴品格，也是康百萬莊園常見的雕刻對象，表達了康家人對竹的喜愛，最重要的是對竹子品格的向往。

三、康百萬莊園雕刻藝術的文化透視

（一）儒家思想的滲透

雕刻作為一種民間文化藝術，方方面面滲透著儒家思想。從康百萬莊園的雕刻藝術來看，孝道倫理和積極入世是其主題。在儒家思想中，孝是中國文化最突出的特色。[3]31就家庭倫理規(guī)范體系來說，孝主要表現(xiàn)在尊祖敬宗、孝敬父母、關愛兄弟、傳宗接代等方面。從康百萬莊園的雕刻圖案中觀察，孝敬長輩、傳宗接代為重要內容，對維護家庭秩序具有非常重要的作用。莊園內有許多尊老、愛老的圖案，特別是石牌坊上的二十四孝圖說明康家對“孝”的宣揚程度。同時，傳宗接代在儒家孝道思想中也是極其重要的?！安恍槿?，無后為大”，[4]411家族生命的傳承關系到家族的興旺發(fā)達，因為“無子為其絕世也”。[5]69所以婚姻便成了民眾傳宗接代的一件大事?？导易鳛橐粋€大家族，更是注重傳宗接代，園內有關送子、多子的吉祥圖案隨處可見，有麒麟送子圖、連生貴子圖、觀音送子圖等表達了對子嗣延續(xù)的渴望；有葫蘆、石榴、葡萄等多籽的植物圖案表達對多子多福的期盼。

（二）道家思想的融合

魯迅先生曾說中國文化的根砥全在道家。[6]285道家思想在中國民居雕刻藝術中有著不可替代的影響。如果說儒家思想代表了一種務實的道德理想和積極的人生態(tài)度。那么道家思想以“道”為核心，追求“道”為人生的終極目標，追求一種遺世獨立的脫俗人格和藝術精神。表面看來儒道兩家是相互對立的，一個入世，一個出世，一個積極進取，一個消極避退。但實際上兩者互為補充，協(xié)調統(tǒng)一。[7]55就康百萬莊園的雕刻藝術來說，道教對其影響深遠，養(yǎng)生增壽和“無為”思想是其主題。

道教把人生命的價值放在首位，且通過一些神仙方術、鬼神崇拜和巫術活動祈求長生不老，甚至得道成仙。而對于普通民眾來說，通常會選取道教的神仙或神仙器物來達到長壽的目的?！鞍讼伞奔y和“暗八仙”是莊園內常見的雕刻對象。“八仙”是民眾所熟悉的得道神仙。宋元以來，民眾不斷地把神話傳說和民間故事附加到八位仙人身上，使八仙變得神通廣大且有人情味。民間傳說八仙經常下凡民間，幫助民眾解決疾苦，引渡得“道”的有緣人成仙以長生不老。采用八仙手持之物代表各位神仙的紋飾稱為“暗八仙”，“八仙”和“暗八仙”紋的出現(xiàn)在心理上滿足了民眾長生不老的愿望。

道家的“無為”，是一種處世態(tài)度，并非不求有所作為，只是指凡事要“順天之時，隨地之性，因人之心”。而要做到這種無為的境界，就要順應自然規(guī)律，而后才能實現(xiàn)精神上的超越。莊子在此基礎上提出了“逍遙游”從而實現(xiàn)精神上的超凡脫俗，追求一種“淡泊、寧靜”的生活?？蛋偃f莊園內“耕讀漁樵”圖、“四愛”圖及一些梅蘭竹菊圖時常出現(xiàn)，表現(xiàn)了康家人在積極入世的同時，追求悠閑自樂、淡泊寧靜、獨善其身的心靈境界，是高尚情操和自甘淡薄的人格寫照。

（三）民間“天人合一”思想的解說

“天人合一”是中華傳統(tǒng)文化的核心概念，充分體現(xiàn)了人類精神與自然界的和諧統(tǒng)一。對民間來說，“天命”和“人生”是合二為一的關系。離開天命無從講人生，離開人生無從講天命。所以中國古人認為人生與天命最高貴最偉大處，便能把他們合二為一。[8]180在這種“天人合一”觀念的影響下，民眾為了有更好的命運，常常通過祖先崇拜、神靈崇拜、占卜風水、禁忌習俗等多種民間信仰方式來“敬天”，企圖趨福避禍，從而得到一種精神上的安慰，具有明顯的功利性。[9]204康百萬莊園內大部分雕刻的圖案都有著明確的求吉求福目的。如龍、獅、虎圖案辟邪求福，壽星、烏龜、壽石圖案保佑長壽，文財神、武財神圖案保佑發(fā)財，葡萄、石榴、葫蘆象征多子，鳳凰、牡丹代表富貴等等。這些圖案的人物、動物、植物大多具有神性，或者是天上的神仙，或是具有神奇的傳說，只要對這些靈物虔誠信仰就能得到具有萬能的神靈庇護。正是這種功利性使得民眾擁有樂觀向上的生活，這是雕刻藝術的持久生命力之所在。

四、結語

雕刻藝術是中華民族優(yōu)秀的民間傳統(tǒng)藝術，作為一種特殊語言，早已成為人類傳遞情感和思想、分享信息和經驗的一種重要文化行為。[10]117康百萬莊園作為明清時期我國中原地區(qū)民居建筑的典范，木雕、磚雕、石雕藝術可稱為我國民間藝術優(yōu)秀的代表，反映了特定自然和社會條件下民眾及康氏家族的生活理想、價值取向和審美追求。無論是磚雕、木雕還是石雕，都可歸結為一個主題：求吉納福。且這種求吉納福主題是民眾對于自己人生信仰和家族信仰的主動謀劃，目的是讓家族或家庭能興旺發(fā)達、千秋萬代。透過康百萬莊園的雕刻藝術可以看出，雕刻藝術與傳統(tǒng)文化有著密切的關系，儒家思想、道家思想及民間“天人合一”思想對雕刻的內容產生了深刻的影響，且影響不是單向的，而是相互作用、相互融合的一個過程。

參考文獻

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海書店出版社，2009：180.

[9] 鐘敬文.民俗學概論[M].上海：上海文藝出版社，1999：204.

雕花技術范文第2篇

關鍵詞: 黃花梨浮雕螭紋圓椅設計功能形式

明代是自漢唐以來我國家具歷史上的又一個興盛期。隨著經濟的繁榮,城市的園林和住宅建設的興旺,家具作為室內陳設的重要組成部分相應地發(fā)展起來。明代的一批文化名人熱衷于家具工藝的研究和家具審美的探求,他們的參與對于明代家具風格的成熟起到一定的促進作用。同時,明代自鄭和七下西洋后,我國與東南亞各國交往更加密切,從盛產高級木材的南洋諸國運回了大量的花梨、紫檀等高檔木料,這也為明代家具的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。黃花梨浮雕螭紋圈椅通高103厘米,座高52厘米,座面63×49.5厘米,現(xiàn)藏北京故宮博物院,可以說這是明式家具中常見的一例,同時也是較有代表性的一個款式。

明代家具的造型非常簡潔明快,工藝制作和使用功能都達到了前所未有的高峰。這種圈椅,明代直稱之為“圓椅”,其后背及扶手一順而下,柔和而且美觀大方。其尺度比例合度和諧,體現(xiàn)了完美的尺度與人體工學的科學性。就座時,不僅肘部可以倚放,腋下一段臂膀也得以支撐,甚為舒適。

圈椅靠背有多種做法,如全部光素(即無裝飾、素面)或者光素而只刻花紋一窠(即靠背只刻一團花紋),或者有透雕花紋,等等。這一圈椅,靠背整板浮雕兩螭(小龍),肢尾衍成卷草,左右回旋,生動有致。

此外,從這一圈椅還可看出兩點:1.它充分體現(xiàn)了木材的色澤、紋理,不涂油漆;2.它采用了明式家具的“攢邊”技法。它是在四邊用45℃格角榫攢起來,中心板四周出榫裝入四邊的通槽,這不僅使木板的結構加固,而且有伸縮余地,同時也可使木板不露截板紋,增加了美觀。此外,有的明式家具還有“搭腦”,使頭部舒適的“托泥”等部件,更加符合人體工學。這一時期的家具,品種、式樣都極為豐富,成套家具的概念已經形成,布置方法通常是對稱式,如一桌兩椅或四凳一組等;在制作中大量使用質地堅硬、耐強度高的珍貴木材。家具制作的榫卯結構極為精密,構件斷面小輪廓非常簡練,裝飾線腳做工細致,工藝達到了相當高的水平,形成了明代家具樸實高雅、秀麗端莊、韻味濃郁、剛柔相濟的獨特風格。

一、從《黃花梨浮雕螭紋圈椅》看明代家具的藝術風格和特點

1.造型簡練,以線為主。

嚴格的比例關系是明代家具造型的基礎。其局部與局部的比例、裝飾與整體形態(tài)的比例,都極為勻稱而協(xié)調。如椅子、桌子等家具,上部與下部,腿子、棖子、靠背、搭腦之間,高低、長短、粗細、寬窄,都令人感到無可挑剔的勻稱、協(xié)調,并且與功能要求極相符合,沒有多余的累贅,整體感覺就是線的組合。其各個部件的線條均呈挺拔秀麗之勢,剛柔相濟,線條挺而不僵、柔而不弱,表現(xiàn)出簡練、質樸、典雅、大方之美。

2.結構嚴謹,做工精細。

明代家具的卯榫結構極富有科學性,不用釘子少用膠,不受自然條件的潮濕或干燥的影響,制作上采用攢邊等作法。在跨度較大的局部之間,鑲以牙板、牙條、圈口、券口、矮老、霸王棖、羅鍋棖、卡子花等,既美觀,又加強了牢固性。明代家具的結構設計是科學和藝術的極好結合。時至今日,經過幾百年的變遷,家具仍然牢固如初,可見明代家具的卯榫結構有很高的科學性。

3.裝飾適度,繁簡相宜。

明代家具的裝飾手法可以說是多種多樣的,雕、鏤、嵌、描等都為之所用。裝飾用材也很廣泛,琺瑯、螺甸、竹、牙、玉、石,等等,樣樣不拒,但是絕不貪多堆砌,也不曲意雕琢,而是根據(jù)整體要求,作恰當?shù)木植垦b飾。如椅子背板上,作小面積的透雕或鑲嵌,在桌案的局部施以矮老或卡子花等。雖然已經施以裝飾,但是整體看,仍不失樸素與清秀的本色,可謂適宜得體、錦上添花。

4.木材堅硬,紋理優(yōu)美。

明代家具的木材紋理自然優(yōu)美,呈現(xiàn)出羽毛獸面等形象,令人有不盡的遐想。充分利用木材的紋理優(yōu)勢,發(fā)揮硬木材料本身的自然美,這是明代硬木家具的又一突出特點。明代硬木家具用材多數(shù)為黃花梨、紫檀等,這些高級硬木都具有色調和紋理的自然美。工匠們在制作時,除了精工細作外,不加漆飾,不作大面積裝飾,充分發(fā)揮、充分利用木材本身的色調、紋理的特長,形成為自己特有的審美趣味,形成為自己的獨特風格。這是明代家具的又一特點。

二、設計是為人造物的藝術

設計是研究形態(tài)或樣式的變化和規(guī)律的一門學科,包括功能和形態(tài)的生成。設計在我們的日常生活中總是在自覺或不自覺地被運用,人們試圖在創(chuàng)造或改進周邊的一切事與物,并作出判斷和決定。設計能解決人與自然、人與社會、人與自身之間的種種矛盾,從而達到更高的探索、追求和創(chuàng)造。設計能夠帶給人們生活的意義和快樂,同時也為人類創(chuàng)造了一個和諧而美好的生活方式。設計是一種為人造物的藝術,我們的祖先自從區(qū)別于動物開始發(fā)明和使用工具時,就有其較為明確的目的性。如他們會選擇石塊打制石器,作為敲、砸、刮、割的工具;隨著歷史的發(fā)展,進入“新石器”時代,我們的祖先在勞動中進一步改進了石器的制作,把經過選擇的石頭打成石斧、石刀、石錛、石鏟、石鑿等各種工具,并且加以磨光、鉆孔,用以裝柄或穿繩,不但提高了美觀度,而且提高了其實用價值。

原始陶器的創(chuàng)造,可以說是手工業(yè)時代造物設計的第一座豐碑,這種人類歷史上第一次通過化學的變化將一種物質改變成另一種物質的創(chuàng)造性的造物活動,為原始先民結束采集漁獵的漂泊不定,穩(wěn)固地定居生活作出了巨大貢獻。原始陶器的品種及造型都是根據(jù)定居生活的各種需要而創(chuàng)造的,其最大的特點就是簡單、實用和美觀。早期的陶器造型形式多為球形和半球形。這種敞口、深腹、圓底的造型,使用器物內具有寬大、內空的虛空間,在使用時能滿足較大容量的需要,且制作方便,一物多用,既可以做炊煮器,又可以做盛儲器,是人類早期定居生活最為常見的實用器皿。隨著生活內容的豐富,原始人造物設計的能力逐步提高,原始陶器的造型也從簡單到復雜,從單一到多樣,出現(xiàn)了有流、口、肩、腹、足、蓋、座等組合性結構形式,造型的品類也逐漸多樣化,紋樣的裝飾豐富多彩。原始陶器造型的發(fā)展演變,又促進了原始先民物質生活得改進和生活質量的提高?？梢妭鹘y(tǒng)的造物設計從一開始,就體現(xiàn)了服務生活、創(chuàng)造生活的本質特征。

人作為設計的主體,既是創(chuàng)造者又是使用者和被設計服務的對象。因此,設計藝術的本質便成為了提高物質使用的價值和滿足精神上的舒適,也就是“用”與“美”的統(tǒng)一。這其中主要有三方面的內容:首先,“美的規(guī)律即是藝術規(guī)律”,藝術規(guī)律需符合社會的時代性,體現(xiàn)著時代美。如黃花梨浮雕螭紋圈椅既是明代社會經濟繁榮的產物,又是人文環(huán)境的表現(xiàn),它具有較強的時代人文特征。其次,“為人即是便于人的使用,亦功效”。墨子曰:“食必常飽,然后求美;居必常安,然后求樂;衣必常暖,然后求麗?！痹O計者必須首先考慮到的是產品的實用性。所謂實用性,即所產生的物品必須具備一定的使用價值。設計包含在一切人造物品的形成過程中,因此設計又是技術與藝術相結合的活動。在設計同時,設計者思想的賦予,又產生出形式美,形成了二者的有機結合。最后,“造物即是以科學技術為依托的創(chuàng)造發(fā)明和制作”。設計是科學技術和藝術相結合的產物,所以必然存在著合理的使用性和美觀的藝術性。因此,藝術設計和科學技術之間的關系是相輔相成的,既相互制約,又相互促進。古代如此,現(xiàn)代也如此。設計與科學技術始終有著非常密切的聯(lián)系,兩者基本上保持著同步的發(fā)展態(tài)勢。當這三者有機地結合為一個整體時,才是有價值的設計,才是真正的為人造物的藝術。

三、人造物的功能美與形式美

人造物即設計產品。與一般藝術品不同,產品的設計形式創(chuàng)造是受一種外在條件制約的,即由產品的功能決定。在產品設計的諸多因素中,功能因素是最能體現(xiàn)科學的水準。在中國傳統(tǒng)的設計中,許多交通工具、衛(wèi)生用具、燈具、家具等產品的功能,就充分體現(xiàn)了古代設計師非凡的科學創(chuàng)造才能,不少才能在當時來說屬于世界首創(chuàng)。如漢代設計的記程鼓車,與現(xiàn)代車輛的記里器功能完全相同。漢代青銅燈具的消煙除塵功能,明式家具符合人體工程學的設計,與世界同時期的同類產品設計相比,其功能無疑是十分先進的。

設計科學的本質不是為了物的造型而造型,而是為了創(chuàng)造承載在有形的造型之中的無形的價值而造型。這種價值就是技術產品基于理性的實用價值與基于情感的象征價值相結合的文化價值,但設計在本質上是物質文化的創(chuàng)造,尤其是建立在現(xiàn)代大工業(yè)背景下的現(xiàn)代設計,所以,它是以實用價值的創(chuàng)造為主要目的,以象征價值的創(chuàng)造為進一步提升使用價值的主要手段。

從產品設計的本質特征而言,形式服從功能是正確的、基本的。作為為人而用的器物或建筑家具等人為事物,其形式必然來自功能的結構,而不是功能來自于形式。在對待功能和形式的關系上,我國古代哲人早就給出了較為合理的設計標準,即“象以載器,器以象制”。因此,在設計中,重視功能的思想早在人類創(chuàng)物之初便成為了設計的基本思想。例如墨子主張的“先質而后文”,就是功能第一的觀點;被英國《百科全書》稱為“偉大的設計師”的孔子則主張“文質兼?zhèn)洹?即要求內容和形式的統(tǒng)一,在造物領域可以引申為功能與形式并重的思想。這一點與現(xiàn)代設計包豪斯所強調的“藝術與技術的新統(tǒng)一”口號在觀點上相一致。

四、結論

綜上所訴,我們可以看出功能美與形式美二者的關系是辯證統(tǒng)一的。一方面形式要服從功能,另外一方面功能也必須通過形式這個載體表現(xiàn)出來,即通過具體的形象、合理的形式表現(xiàn)出來,功能與形式的統(tǒng)一構成了人為事物功能美的基本范疇,即是“用”與“美”的統(tǒng)一。功能上要求合理,視覺上要求和諧,內容上要求準確,這在中國古代造物史上已轉化為一次又一次新的創(chuàng)造。造物的偉大就在于其直接證實了人類的偉大,一步步實現(xiàn)著設計藝術的目標,也一步步體現(xiàn)著設計藝術的本質。

參考文獻:

[1]諸葛凱.設計藝術學十講[M].山東.山東畫報出版社,2006.

雕花技術范文第3篇

【關鍵詞】一體化調度 輔助決策系統(tǒng)框架 關鍵技術

電網調度是我國電網運行當中的核心所在，需要多級不同的調度機來進行綜合性的參與和協(xié)調才能最終產生良好的效果。在近年來特高壓電網的發(fā)展背景下，國調以及分中心的調度計劃需要進一步的進行完善，從而促使我國的電網調度能夠實現(xiàn)一體化運作，全面的促進我國的電網安全運行。下面將對一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)框架及關鍵技術進行詳細討論和分析。

1 一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)框架

1.1 框架的構建

一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)框架是智能電網調度中的重要組成部分，是計劃類的應用部分，使用面向服務的體系框架進行構件，應當對調度計劃應用功能的服務封裝，從縱向以及橫向的兩個不同角度進行構件。一體化調度輔助決策系統(tǒng)主要服務基于統(tǒng)一的調度計劃數(shù)據(jù)模型、規(guī)范數(shù)據(jù)交互接口以及高效傳輸交互方式等，從而實現(xiàn)決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)的標準化和服務化應用。根據(jù)統(tǒng)一的服務標準進行服務調用接口、服務輸出接口實現(xiàn)決策系統(tǒng)功能上的全面服務化封裝，并向服務總線提交輔助決策系統(tǒng)服務信息，從而完成輔助決策系統(tǒng)服務注冊。

1.2 一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)功能及服務設計

在一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)當中包含了停電計劃輔助分析、電能計劃輔助分析。一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)結合了電網調度運行的特點以及計劃工作中的一些專業(yè)業(yè)務內容，將原本邏輯性比較強的業(yè)務計算轉換成為顆粒度適當?shù)姆?。同時在一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)當中各個不同的功能模塊和服務模塊之間能夠形成協(xié)同合作，從而向調度人員提供更加可靠的決策系統(tǒng)信息。停電計劃輔助功能協(xié)同停電計劃撲生服務，向停電計劃應用返回停電計劃分析結果。電能計劃分析輔助功能則主要協(xié)同設備運行方式進行電能的安排和協(xié)調，從而向電網運行關鍵性信息提供電能計劃結果。調度計劃輔助決策系統(tǒng)功能及數(shù)據(jù)邏輯關系如D1。

具體功能主要包含了以下幾點：

（1）停電計劃輔助功能。在這一點輔助功能當中，主要是用于停電計劃進行各類分析，應用于調度計劃安排輔助模塊和電網運行調整影響模塊的分析。主要為關聯(lián)停電分析和重疊停電分析等。

（2）電能計劃分析輔助。所謂電能計劃分析輔助主要指的是提示停電計劃對發(fā)電出力的影響，根據(jù)穩(wěn)定規(guī)定自動提示發(fā)電出力的控制限額設置策略。智能化進行交易單的匹配等。

2 一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)中的關鍵技術分析

2.1 建模技術

在一體化調度計劃模型當中，主要由多個不同的數(shù)據(jù)模型所組成，科學合理的使用建模方案對于數(shù)據(jù)采集的有效性和效率提升都能產生重要的作用，促使調度計劃輔助決策系統(tǒng)的準確性和實用性得到明顯的提升。綜合國調及分中心業(yè)務實際要求及特點，使用統(tǒng)一化的調度計劃模型?？梢詫⒛Ｐ蛣澐譃榛A類模型、運行類模型、經濟型模型以及統(tǒng)計型模型?；A信息類數(shù)據(jù)模型中不包含隨時間變化的機組靜態(tài)數(shù)據(jù)。運行模型中則主要包括電力系統(tǒng)運行中的周期性變化或者不定期的變化數(shù)據(jù)。經濟類模型中主要包含的是電量和計劃用電等相關的數(shù)據(jù)。調度人員需要根據(jù)自身的經驗和標準化方式進行描述語言，使用標準的邏輯方式將運行描述轉換為方式規(guī)則。根據(jù)電網不同的運行方式和環(huán)境上的不同班花，調度計劃人員可以靈活的進行定制和輔助決策系統(tǒng)信息的添加，從而逐步的完善數(shù)據(jù)模型內容，促使其模型的應用效果得到提升。

2.2 數(shù)據(jù)倉庫技術

一體化調度計劃模型當中的核心所在就是提供調度計劃全過程分析決策系統(tǒng)技術手段。近年來隨著科學技術的快速發(fā)展，智能電網調度控制系統(tǒng)也已經逐漸的深入化應用，現(xiàn)階段已經積累了大量的調度計劃內容，并且應用到了相應的系統(tǒng)當中去。調度計劃數(shù)據(jù)倉庫有著一定的數(shù)據(jù)時變性，數(shù)據(jù)非易懂性等特點，是調度計劃輔助決策系統(tǒng)當中的重要支撐部分。采用智能電網調度控制系統(tǒng)基礎憑他數(shù)據(jù)庫同步進行數(shù)據(jù)交換等方式獲得決策系統(tǒng)信息，能夠實現(xiàn)不同的調度機構之間決策系統(tǒng)信息的共享性。這對于數(shù)據(jù)的質量提升和可靠性提升也將產生重要的影響。

2.3 全過程評估技術

使用全過程評估技術，將多種指標有效加權及優(yōu)化方式建立起分類綜合指標，從而實現(xiàn)對全網的統(tǒng)一調度模式，這種模式就是全過程的評估技術應用。在進行調度計劃前先進行停電設備風險點分析、運行安排及風險點分析。在調度計劃的執(zhí)行過程中，對各個不同階段的調整計劃執(zhí)行情況進行評估，然后根據(jù)結果發(fā)出風險預警。在調度計劃執(zhí)行以后，在進行全面的評估效果分析，并結合各個及誒段的評估結果進行對比，從而分析出當中存在偏差的原因。一體化調度計劃全過程評估為調度計劃運行方式庫數(shù)據(jù)的累計和故障的識別等提供了全都保障，對于輔助決策系統(tǒng)相關技術的進一步完善和發(fā)展也提供了重要的指導性作用。

3 結語

一體化調度計劃輔助決策系統(tǒng)框架的構建在當前已經逐漸的受到了重視，并得到了電力調度中心的應用。基于統(tǒng)一調度計劃輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型基礎上，全面的實現(xiàn)了對于計劃調度的集成應用，并通過輔助手段的應用來減少了大王運行中的工作量，從而真正的提升了調度計劃管理信息化發(fā)展的轉變，為調度計劃知識管理提供了全面的保障。

參考文獻

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[4]王琨，劉信.輔助決策系統(tǒng)功能在電力信息中的作用與實現(xiàn)[J].電子技術與軟件工程，2014（20）：45-48.

作者單位

雕花技術范文第4篇

一、充分肯定成績

市水務農機工作克服連續(xù)干旱和局部特大洪水的不利因素，加快發(fā)展，全面提速，取得非常突出的成績，并連續(xù)2年榮獲全市目標考核一等獎、全省水利建設“李冰杯”競賽三等獎和農機管理“李冰杯”三等獎。一是水務農機固定資產投資快速增長。二是重點工程前期工作取得重大進展。小井溝水利工程項目建議書已正式通過水利部轉報國家發(fā)改委，項目業(yè)主水務集團有限公司已正式組建。市污水處理工程二期工程順利立項，向家壩灌區(qū)項目爭取到灌面52.69萬畝，并已通過水利部初審。完成了97座病險水庫的安全鑒定和除險加固初步設計工作，另有21座病險水庫列入中央第三批國債投資計劃，前期工作正在抓緊進行。完成2011年中央第一批和第二批共6.92萬人的農村飲水安全項目的實施方案的編制、審查和8處集中供水工程的初步設計。三是重點工程建設進展順利。病險水庫整治、農村飲水安全、渠道配套、旱山村治理、污水處理、水土流失治理、農機購機補貼等工程和項目按計劃順利推進，解決了6.72萬農村人口的飲水安全問題,市委的正確領導和省主管部門的大力支持下。2011年。新增灌面3.6萬畝,治理水土流失面積63平方公里，生產水產品5.48萬噸。這些工程和項目無論在投資額度上，還是規(guī)模效益上，都明顯好于往年。四是改革工作取得重大突破。水務體制改革深入推進，全市水務一體化管理更加完善。水管體制改革攻堅破難，全面完成改革任務。水務集團有限公司組建，市、縣水務投資公司建立并實現(xiàn)良性運轉，調整污水處理價格，全市水務投融資平臺初步搭建。五是抗旱防洪抗災減災取得全面勝利。連續(xù)干旱之年，確保了城、鎮(zhèn)正常供水，農村的飲水安全及生產用水，特大洪水之年，確保了水庫安全運行和群眾生命財產安全。

二、明確工作任務

今年。也是項目建設、工程投資再創(chuàng)歷史新高的一年，市水務農機事業(yè)加快發(fā)展最重要的一年。扎扎實實做好今年各項水務農機工作，意義十分重大。各級各部門要進一步明確工作任務，加強領導，精心組織，切實抓好以下工作：

一力爭小井溝水利工程今年動工建設

水利工程的建設事關生產、生活、生態(tài)用水大計。最大的民生工程。小井溝項目建議書已報國家發(fā)改委審查待批，事關經濟社會持續(xù)發(fā)展。建設業(yè)主已組建完成，可研報告和移民安置規(guī)劃的細化工作正在有序進行。小井溝水利工程能否盡快立項，盡早開工建設，已到最為關鍵時刻，已進入最后沖刺階段。因此，要加快進度，積極做好項目開工的各項準備工作，力爭8月底通過國家發(fā)改委審查立項，年底開工“三通一平”按照這一既定目標，市發(fā)改、水務、國土、環(huán)保、財政、交通、林業(yè)等部門和榮縣政府、水務集團有限公司要增強工作責任感和緊迫感，各司其職，通力配合，積極向相關部門匯報和銜接，確保完成市政府下達的目標任務。

二切實抓好病險水庫整治

病險水庫整治事關安全生產全局。今年。開工整治雙溪水庫和木橋溝水庫2座中型病險水庫，要確保完成已落實資金的95座小型病險水庫的整治任務。抓緊做好已列入中央第三批國債項目的21座小型病險水庫前期工作，力爭年內下達投資計劃。特別要強調一下，今年我市病險水庫整治的數(shù)量很大，馬上又要進入春灌和汛期，因此，要特別注意處理好病險水庫整治與工程蓄水和安全度汛的關系，既要整治病害，又要有水灌溉，還要確保水庫安全運行。

三認真實施農村飲水安全工程

飲水安全事關民生。對去年已完工的農村飲水安全工程。建立制度，要加強管理。確保安全供水。去年通過努力，爭取到一批農村飲水安全項目，擬建設38處集中供水工程和398處分散供水工程，解決6.92萬農村人口的飲水安全問題。對這批工程項目，要抓緊做好施工設計和招投標等開工準備工作，盡早開工，盡快完工，讓項目區(qū)群眾早日喝上清潔衛(wèi)生水。

四加快污水處理工程建設步伐

市已建成污水處理廠2座。今年開工建設污水處理廠3座，日處理能力達6.5萬噸。按要求。新增日處理能力8萬噸。市污水處理廠要加強管理，確保正常運行。市污水處理二期工程已立了項，要抓緊做初步設計和各項開工準備工作，力爭在年底開工建設。貢井區(qū)污水處理工程要加強管理，確保污水達標排放。富順縣、榮縣污水處理工程已開工，要加快建設進度，力爭年底建成并投入運行，為全市完成減排目標做出貢獻。

五全力實施農機購機補貼項目

農機購機補貼是國家重要的支農惠農政策。市沿灘區(qū)、貢井區(qū)、大安區(qū)爭取到2012年農機購機補貼項目，事關農民切身利益。今年。榮縣和富順縣爭取到現(xiàn)代農機裝備推進項目。各級各部門要嚴格按照中央和省相關文件要求，加強領導，規(guī)范操作，嚴格管理，確保項目順利實施，讓農民真正得到實惠。

三、切實抓好當前的幾項工作

一迅速掀起農田水利基本建設熱潮

各級各部門要充分發(fā)動群眾。要以雨水集蓄利用為突破口，積極開展以抗旱水源工程和小微型水利工程建設為主要內容的農田水利基本建設。創(chuàng)新組織方式，廣泛發(fā)動群眾，開展以水池、水窖、水塘、水井“四水”工程為重點的小型水源工程建設。要按照“先干先支持、大干大支持”思路，采取“政策公開”明晰產權”民辦公助”以獎代補”先建后補”現(xiàn)金直補”農戶全過程參與”等方式，充分調動受益農戶和地方政府的積極性，力爭使全市農田水利基本建設有新突破。要集中人力、物力和財力，務必抓緊時間修復因去年特大暴雨洪水和今年雨雪冰凍災害損毀的水利工程，確保糧食增產、農民增收。

二確保春灌用水

水務、氣象、農業(yè)部門要認真分析用水形勢。分類指導，研究對策。要針對實際。認真落實蓄水保水責任制，做好水利工程蓄水保水，科學調配水資源，優(yōu)先保障城鎮(zhèn)供水，合理配置農業(yè)灌溉用水，及時處理可能出現(xiàn)的水事糾紛，確保正常的生活、生產用水秩序。

三抓好防汛抗旱

雕花技術范文第5篇

關鍵詞：OPC；南水北調中線；自動化調度；水量調度；閘站監(jiān)控；監(jiān)測數(shù)據(jù)；系統(tǒng)集成

中圖分類號：TV213；TV68文獻標識碼：A文章編號：1672-1683（2013）04-0114-05

南水北調中線工程跨越長江、黃河、淮河、海河四大流域，是解決京、津、華北地區(qū)缺水問題的重大戰(zhàn)略基礎設施，擔負著北京、天津、石家莊、鄭州等數(shù)十座城市供水任務[1]。水量調度系統(tǒng)是南水北調中線工程自動化調度系統(tǒng)的核心組成部分，是實現(xiàn)統(tǒng)一調度、集中控制的基礎[2]。水量調度系統(tǒng)的重要任務之一，就是利用各節(jié)制閘、分水口、退水閘實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，計算出正常運行狀態(tài)、冰期運行以及應急狀態(tài)下的閘門控制指令[3-6]。閘站監(jiān)控系統(tǒng)則負責采集并為水量調度系統(tǒng)提供監(jiān)測數(shù)據(jù)，再根據(jù)接收到的控制指令，對節(jié)制閘、分水口、退水閘等進行遠程控制[7]。因此，需要在水量調度系統(tǒng)與閘站監(jiān)控系統(tǒng)之間建立數(shù)據(jù)通信，完成大量的實時數(shù)據(jù)傳遞任務?；贠PC技術可以建立彼此獨立的應用系統(tǒng)之間實時數(shù)據(jù)通信的橋梁，能有效克服應用系統(tǒng)之間的不兼容問題，實現(xiàn)系統(tǒng)集成應用。

1OPC簡介

OPC（OLE for Process Control，過程控制對象連接與嵌入技術）是OPC基金會組織推廣的工業(yè)控制和生產自動化領域中的硬件和軟件之間的標準接口[8-9]。OPC以組件對象模型為基礎，采用客戶端/服務器模式，允許各種不同設備之間以相同的方式進行通信。OPC是應用程序之間交換實時數(shù)據(jù)的一種方法，既可以應用于軟件系統(tǒng)之間的集成，也可以應用于軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)之間的集成[10-15]。

1.1OPC的組成

OPC服務器由三類對象構成[8]：OPC服務器（OPC Server）、OPC組（OPC Group） 和OPC項（OPC Item）。OPC服務器提供數(shù)據(jù)源以及數(shù)據(jù)訪問接口，并負責維護有關OPC服務器的相關信息，OPC服務器是組對象的容器，可以包含一個或多個組對象；OPC組提供了一種容納和組織OPC數(shù)據(jù)項的機制，從邏輯上完成對數(shù)據(jù)項的管理，組可以包含一個或多個數(shù)據(jù)項；項是最小的對象單元，由數(shù)據(jù)值（Value）、數(shù)據(jù)質量（Quality）、時間戳（Time Stamp）等構成，代表著與OPC服務器的數(shù)據(jù)連接。OPC包含兩種標準接口：自定義接口和自動化接口，自定義接口是一組COM接口，由OPC Server服務商提供；自動化接口是一組OLE接口，主要用于OPC客戶端應用程序開發(fā)。OPC體系結構見圖1。

1.2OPC數(shù)據(jù)存取方式

OPC服務器與OPC客戶端之間數(shù)據(jù)交互包括兩個方面：OPC客戶端從OPC服務器端讀取數(shù)據(jù)和OPC客戶端向OPC服務器端寫入數(shù)據(jù)。OPC客戶端數(shù)據(jù)讀取有三種方式：同步、異步、訂閱[11]，而OPC客戶端向OPC服務器寫數(shù)據(jù)只有兩種方式：同步寫和異步寫。

同步數(shù)據(jù)存取包括同步讀和同步寫。OPC客戶端通過接口函數(shù)向OPC服務器發(fā)出數(shù)據(jù)存取請求，OPC服務器執(zhí)行相應的請求操作，當OPC服務器對應的響應全部完成后才能返回，在此期間，OPC客戶程序一直處于等待狀態(tài)。同步數(shù)據(jù)存取時，如果有大量數(shù)據(jù)進行操作或有很多OPC客戶程序對OPC服務器進行讀操作時，必然造成OPC客戶程序的阻塞現(xiàn)象。因此，同步數(shù)據(jù)存取適用于OPC客戶程序較少，數(shù)據(jù)量較小的場合。

異步數(shù)據(jù)存取包括異步讀和異步寫。OPC客戶端程序向OPC服務器端發(fā)出請求后立刻返回，不用等待OPC服務器的響應，即可進行其它操作。OPC服務器完成響應后再通知OPC客戶程序。相對于同步數(shù)據(jù)存取，異步數(shù)據(jù)存取的效率更高。

訂閱式數(shù)據(jù)讀取是指 OPC客戶程序對OPC服務器發(fā)送請求后立刻返回，不用等待OPC服務器的操作，即可進行其它操作。OPC服務器在數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，會自動根據(jù)更新周期刷新相應的客戶端數(shù)據(jù)?？蛻舳酥幌騉PC服務發(fā)送一次請求，之后不再對服務器請求。相比于同步數(shù)據(jù)存取和異步數(shù)據(jù)存取，訂閱式數(shù)據(jù)訪問方式可以有效降低客戶端訪問服務器的次數(shù)，最大程度地避免網絡阻塞。

OPC客戶端利用數(shù)據(jù)訪問接口，以統(tǒng)一的方式訪問OPC服務器，無需了解服務器端的底層細節(jié)及硬件設備驅動，易于實現(xiàn)應用系統(tǒng)之間或軟硬件系統(tǒng)之間的集成。OPC實現(xiàn)了遠程調用，使得應用程序與系統(tǒng)硬件的分布無關，便于系統(tǒng)硬件配置。OPC降低了系統(tǒng)集成的成本，基于COM規(guī)范的語言無關性簡化了OPC客戶端系統(tǒng)開發(fā)，用戶可以選擇熟悉的二次開發(fā)語言，以及各種商業(yè)開發(fā)軟件包，OPC客戶端不必考慮硬件設備驅動的問題?；贠PC的上述優(yōu)點，本文采用OPC技術實現(xiàn)水量調度系統(tǒng)與閘站監(jiān)控系統(tǒng)之間的集成。

2南水北調中線工程自動化系統(tǒng)

2.1南水北調中線工程自動化調度系統(tǒng)簡介

南水北調中線工程自動化系統(tǒng)包括六大應用系統(tǒng)，分別是：水量調度系統(tǒng)、閘站監(jiān)控系統(tǒng)、閘站視頻監(jiān)視系統(tǒng)、工程安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)、水質監(jiān)測系統(tǒng)、三維仿真系統(tǒng)。

水量調度系統(tǒng)是整個自動化調度系統(tǒng)的大腦，是實現(xiàn)統(tǒng)一調度、集中控制的基礎。通過該系統(tǒng)，實現(xiàn)正常調度、應急調度、冰期運行等不同工況下水量調度計劃制定、閘門控制指令制定及發(fā)送等功能。

閘站監(jiān)控系統(tǒng)是全線集中控制方式的執(zhí)行系統(tǒng)，可以在調度中心對全線所有節(jié)制閘、分水口、退水閘、工作閘等進行遠程自動控制，系統(tǒng)主要功能包括閘站控制、運行狀態(tài)實時監(jiān)測、告警、模擬、趨勢分析、查詢統(tǒng)計、系統(tǒng)管理等。

閘站視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要用于監(jiān)視閘門及啟閉機運行狀態(tài)、水流狀態(tài)、機房設備運行狀態(tài)、園區(qū)安防等情況，同時可進行遠程操作維護指導，能夠起到“事前發(fā)現(xiàn)、事中處理、事后取證”的作用。

工程安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)將預埋在渡槽、隧洞、倒虹吸等建筑物及特殊渠段的監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)自動采集，上傳至調度中心，在調度中心能夠針對異常情況進行報警，主要功能包括監(jiān)測信息管理、在線綜合分析、離線綜合分析、綜合查詢、報表制作等。

水質監(jiān)測系統(tǒng)通過固定、移動、自動等監(jiān)測手段實現(xiàn)水質信息的采集并上傳至調度中心，水質不達標或發(fā)生污染時及時報警，并針對異常情況指揮現(xiàn)場進行處理。主要功能包括水質監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與管理、水質站網管理、水質分析評價、水質監(jiān)測資料整理匯編、水質預測預報、水質信息查詢、水質會商支持、水質信息等。

三維仿真系統(tǒng)通過數(shù)字化手段把中線干線工程裝進計算機，能夠形象地展示工程全貌，同時可展示工程沿線社會經濟環(huán)境。三維仿真系統(tǒng)是實現(xiàn)“數(shù)字中線”的基礎。

2.2水量調度系統(tǒng)與閘站監(jiān)控系統(tǒng)的集成

水量調度系統(tǒng)集成了供水計劃生成模型、總干渠水力學模型、冰期輸水控制模型、應急預案模型。為了提高數(shù)據(jù)共享，保證數(shù)據(jù)一致性，系統(tǒng)構建統(tǒng)一的模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫，閘門控制指令計算模型的輸入包括兩類參數(shù)：一類是模型參數(shù)，包括水工建筑物的設計參數(shù)，如渠段長度、底寬、設計水位、設計流量，以及模型自身的參數(shù)，如水位最大降速、閘門開度步長等；另一類參數(shù)是反映供水調度實時狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，如閘前閘后水位、閘門開度、過閘流量等。模型參數(shù)從本地模型數(shù)據(jù)庫中獲取，監(jiān)測數(shù)據(jù)則利用OPC技術從閘站監(jiān)控系統(tǒng)獲取，同時，生成的控制指令也通過OPC Client發(fā)送到閘站監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)體系結構見圖2。

3OPC技術在水量調度系統(tǒng)中的應用

3.1南水北調中線水量調度規(guī)則

水量調度就是根據(jù)各用水戶的用水需求，通過改變一系列控制閘門的啟閉狀態(tài)，適時、適量地將水送到用水戶的過程。南水北調中線水量調度以總干渠水力學模擬模型為基礎，采用前饋加反饋的控制策略[16]。根據(jù)渠道初始及目標狀態(tài)的流量、水位、渠道水體體積等參數(shù)指標，初步制定節(jié)制閘流量變化過程及閘門開度變化過程，稱為前饋控制策略；根據(jù)渠道水力響應的實測數(shù)據(jù)，對過閘流量及閘門開度進行修正，以保證節(jié)制閘流量變化過程與前饋控制策略制定的流量過程一致，稱為反饋控制策略。典型的控制指令生成流程見圖3。

3.2基于OPC技術的閘站監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取與控制指令發(fā)送

反映渠道輸水控制狀態(tài)的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)是閘門控制指令修正計算的重要依據(jù)?？紤]到監(jiān)測數(shù)據(jù)量大，采集頻率高等特點，水量調度系統(tǒng)只在計算控制指令時才建立與OPC Server端的連接，一旦獲取到數(shù)據(jù)后即斷開與OPC Server端的連接。同樣，系統(tǒng)在每一個設定的時間間隔都會生成控制指令，但只是在需要調整閘門時才將相應的控制指令發(fā)送到閘站監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行。本文采用C#語言開發(fā)OPC Client端應用程序，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取與控制指令發(fā)送。數(shù)據(jù)獲取與指令發(fā)送的基本步驟如下。

3.2.1連接OPC Server

OPC Server由閘站監(jiān)控系統(tǒng)提供，負責提供數(shù)據(jù)源。在OPC Client端建立與OPC Server的連接時，需要提供OPC Server的名稱與IP地址。服務器端的OPC Server可能有多個，在具體實現(xiàn)時，采用OPC Server枚舉算法，根據(jù)提供的OPC Server名稱和IP地址，找到指定的OPC Server，使用OPC Server對象提供的Connect方法建立連接。

3.2.2創(chuàng)建OPC Group 和添加OPC Item

OPC Server作為OPC Group對象的容器，提供了創(chuàng)建和添加組的方法，使用OPC Server對象提供的CreateSubscription可創(chuàng)建OPC Group對象。需要注意的是，使用該方法創(chuàng)建的對象，本身已經添加到OPC Server對象中，不需要使用AddGroup方法添加。在創(chuàng)建OPC組對象時，需要設置組對象的更新頻率（UpdateRate）、更新死區(qū)（Deadband）、是否激活（Active）等屬性，這些屬性涉及到數(shù)據(jù)更新方式，應根據(jù)數(shù)據(jù)訪問的實際需要設置。OPC Item由OPC Group管理，創(chuàng)建OPC Item時需要指定ItemName、ClientHandle等屬性，其中ItemName必須與OPC服務器端的Item項名稱一致，這樣在客戶端進行請求時，才能獲取服務器端對應的數(shù)據(jù)項的值。

3.2.3異步方式讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)訪問是OPC Client端程序實現(xiàn)的一個重要環(huán)節(jié)，鑒于南水北調中線工程干線供水調度實測數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)種類多，系統(tǒng)采用訂閱的方式，當監(jiān)控設備采集到的數(shù)據(jù)有變化時，自動觸發(fā)數(shù)據(jù)變化事件函數(shù)，通知客戶端。

3.2.4向閘站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送控制指令

發(fā)送控制指令是OPC Client端向OPC Server端寫入數(shù)據(jù)的過程。在水量調度系統(tǒng)中，向閘站監(jiān)控系統(tǒng)寫入的開度指令遠比獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)少，另外，根據(jù)南水北調中線水量調度的業(yè)務要求，在每次對閘門進行控制時，應保證閘門控制操作的同時性。因此，在OPC Client端開發(fā)過程中，采用同步寫的方式，利用OPC Server對象提供的Write方法，實現(xiàn)向閘站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送控制指令。

3.2.5斷開OPC Server

OPC的連接資源有限，在使用完成后，需要及時斷開與OPC Server的連接，使用OPC Server對象提供的Disconnect方法可斷開連接并釋放資源。

4實例

南水北調中線一期工程京石段水量調度系統(tǒng)部署在總調中心，通過控制專網與閘站監(jiān)控系統(tǒng)連接，OPC Server端部署在閘站監(jiān)控系統(tǒng)，負責提供數(shù)據(jù)源供OPC Client端訪問。OPC Client端應用程序部署在水量調度系統(tǒng)，負責從閘站監(jiān)控系統(tǒng)讀取水位、流量、開度等監(jiān)測數(shù)據(jù)，保存到內存表，作為控制指令計算的輸入項，生成的指令也是通過OPC發(fā)送到閘站監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)體系結構見圖2。

南水北調中線一期工程京石段水量調度系統(tǒng)運行總界面見圖4。系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的水量調度操作界面，實現(xiàn)模型參數(shù)維護、模型計算軟件集成調用、成果管理、數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計等功能。控制指令發(fā)送界面見圖5，采用顏色高亮顯示、閃爍等方式突出顯示開度發(fā)生變化的閘門，提醒運行調度操作人員需要執(zhí)行相應的控制指令。

京石段自動化調度系統(tǒng)目前尚處于試運行階段，軟硬件設備均處于調試狀態(tài)。系統(tǒng)與OPC Server端采取短連接的方式，即：在每次閘門控制指令計算時進行連接，獲取數(shù)據(jù)后立即斷開與OPC Server的連接，并釋放資源；在需要發(fā)送控制指令時，建立與OPC Server連接，指令發(fā)送完畢后斷開連接。短連接方式能有效降低閘站監(jiān)控系統(tǒng)OPC Server端軟件運行不穩(wěn)定對水量調度系統(tǒng)的影響，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5結語

作為南水北調中線工程自動化系統(tǒng)的大腦，水量調度系統(tǒng)負責實現(xiàn)正常調度、應急調度、冰期運行等不同工況下水量調度計劃制定、閘門控制指令生成等功能，是多個專題模型的集成系統(tǒng)。本文介紹了OPC技術的原理與數(shù)據(jù)訪問規(guī)范，并開發(fā)了OPC Client端應用程序，實現(xiàn)了南水北調中線工程京石段水量調度系統(tǒng)與閘站監(jiān)控系統(tǒng)之間的集成。實踐表明，采用OPC技術很好地實現(xiàn)了水量調度系統(tǒng)與閘站監(jiān)控硬件系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，而無需了解閘站監(jiān)控數(shù)據(jù)采集設備底層的細節(jié)，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，開發(fā)相對簡單高效，集成成本低。

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