時(shí)間：2023-03-27 16:54:56
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣和自動(dòng)化論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
論文摘要：文章介紹一種應(yīng)用當(dāng)前最先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的用于教學(xué)培訓(xùn)的柔性制造系統(tǒng)。
1引言
隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代自動(dòng)生產(chǎn)加工系統(tǒng)中的控制和操作技術(shù)越來越復(fù)雜，往往綜合了機(jī)械、氣動(dòng)、液壓、傳感器技術(shù)、PLC及伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、通信技術(shù)、柔性制造及計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)等多門學(xué)科，因此對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用技術(shù)人員也提出較高的要求。對(duì)于培養(yǎng)生產(chǎn)一線的技術(shù)應(yīng)用型人才的高等職業(yè)技術(shù)教育院校來說，提供模擬自動(dòng)化生產(chǎn)加工系統(tǒng)的綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程應(yīng)用能力，滿足現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)的需求是我們的教學(xué)理念。在教學(xué)中我們引入了德國某公司的F’MS50系統(tǒng)，也稱為柔性制造系統(tǒng)機(jī)電一體化培訓(xùn)設(shè)備。
2系統(tǒng)的組成和功能
此柔性制造系統(tǒng)是一套模擬實(shí)際工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中不同復(fù)雜程度控制過程的柔性加工中心。根據(jù)系統(tǒng)的不同運(yùn)行狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)加工過程的改變和控制。圖1所示為該物流系統(tǒng)的平面示意圖，整個(gè)系統(tǒng)由以下13個(gè)工作站組成:①供料站;②檢測站;③提取站;④加工站;⑤圖像處理站;⑥裝配站;⑦暫存站;⑧提取站;⑨成品分裝站;⑩閉環(huán)柔性輸送裝置;⑧柔性加工系統(tǒng)上下料機(jī)器人;⑩數(shù)控車床;⑩數(shù)控銑床。
該系統(tǒng)的生產(chǎn)過程模擬短行程氣缸的裝配，其中包括的零件有:缸體、活塞、彈簧和端蓋。整個(gè)加工系統(tǒng)的流程為:工件由送料站送人檢測站~檢測站檢測工件的狀況~將合格零件放人傳送帶上的工件運(yùn)送車上~由提取站中的機(jī)械手上下料裝置將工件放人加工站進(jìn)行加工~再將工件放回傳送帶上~工件經(jīng)過圖像處理站時(shí)由工業(yè)圖像處理系統(tǒng)檢測將要進(jìn)行裝配的工件形狀是否合格~合格工件進(jìn)人下一個(gè)站(不合格工件將被剔除)~裝配站中的五軸機(jī)器人對(duì)氣缸進(jìn)行組裝(其中缸體由傳送帶運(yùn)送，活塞儲(chǔ)存在裝配站的貨盤上，端蓋和彈簧儲(chǔ)存在料艙中)~暫存站將裝配好的工件暫存于高層倉庫中(可按需要將工件放回到傳送帶上)一由提取站中的機(jī)械手上下料裝置按工件的顏色將工件從傳送帶上放人成品分裝站中~成品分裝站完成成品輸出。
此系統(tǒng)是一個(gè)可以擴(kuò)展的可以連接多個(gè)工作站的系統(tǒng)，并在生產(chǎn)過程中可柔性地面對(duì)運(yùn)行狀態(tài)且可以按相應(yīng)的情況控制物流。其主要單元是負(fù)責(zé)向系統(tǒng)內(nèi)個(gè)工作站間輸送零件的閉環(huán)柔性輸送裝置。每個(gè)工作站中都帶有由STEMENS S7一300系列控制器和數(shù)字量vo模塊組成的控制板，控制板與工作站的連接通過一根標(biāo)準(zhǔn)的vo電纜連接。傳送系統(tǒng)的控制也由SIEMENS S7實(shí)現(xiàn)。工作站之間的通信由vo接口定義，傳送系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送由AS一1(執(zhí)行器和數(shù)字傳感器組成的網(wǎng)絡(luò))總線實(shí)現(xiàn)。工作站與傳送系統(tǒng)之間的通信通過vo接口定義。在FMSSo中使用SIEMENS的WinCC對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，控制以及數(shù)據(jù)采集。為了實(shí)現(xiàn)WinCC和PLC之間的數(shù)據(jù)交換，該系統(tǒng)采用了Profibus一DP現(xiàn)場總線。WinCC發(fā)送數(shù)據(jù)到PLC，同時(shí)從PLC接收數(shù)據(jù)信息。通過WinCC在主機(jī)中按照級(jí)別的優(yōu)先權(quán)監(jiān)控每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況，并且通過一根電纜即可完成在線對(duì)PLC S7編程和故障診斷。
該系統(tǒng)包含實(shí)際生產(chǎn)加工的主要功能:來料分配、工件檢測、工件操作(機(jī)械手上下料)、工件加工及處理、質(zhì)量控制(圖像處理)、自動(dòng)裝配(五軸機(jī)器人裝配)、立體倉庫(料倉)、工件輸出、工件分揀、閉環(huán)柔性輸送裝置、數(shù)控加工等。使用該系統(tǒng)應(yīng)可以完成不同復(fù)雜程度、各種主要課題的教學(xué)培訓(xùn)，如:氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械手技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、電氣/電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳動(dòng)技術(shù)、物流技術(shù)、數(shù)控技術(shù)和系統(tǒng)管理等。
3模塊化工作站
構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)FMS50中的各工作站均包括獨(dú)立的電氣和可編程控制器單元，帶有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)vo接口用于與PLC板的連接。機(jī)械和氣動(dòng)單元按照各工作站的不同生產(chǎn)功能可以由標(biāo)準(zhǔn)模塊組裝而成，靈活性較大，氣動(dòng)系統(tǒng)的控制原理相似。
以工件提取站為例，該站完成將工件從傳送帶上提取并將其放置在加工站上的分度盤上的任務(wù)。它的主要組成模塊是完成x軸運(yùn)動(dòng)(運(yùn)送工件)的無桿氣缸A、完成:軸運(yùn)動(dòng)(提放工件)的扁平氣缸(提升缸)B，氣動(dòng)平行抓手C(抓取工件)和由3片緊湊型閥組成閥島CPV10及滑槽模塊。氣動(dòng)控制回路圖如圖2所示。圖中A缸和B缸控制回路中的單向節(jié)流閥用于控制兩缸的行進(jìn)速度;A缸控制回路中的兩個(gè)氣控單向閥在回路中形成氣動(dòng)鎖，是一種安全措施，可使氣缸在系統(tǒng)斷電或停氣時(shí)在任意位置保持不動(dòng)。閥島中的3個(gè)電磁閥C，M，M分別控制氣缸A，B，C。其中C型電磁閥由兩個(gè)常斷式單電控二位三通電磁閥組成;M型電磁閥是單電控二位五通電磁閥。
模塊化工作站的特點(diǎn)是工作站中的小型模塊應(yīng)該能夠體現(xiàn)生產(chǎn)加工中的各種單獨(dú)功能或組裝加工，采用的控制模式與實(shí)際生產(chǎn)中相同，每個(gè)工作站均包含獨(dú)立的電氣及可編程序控制器單元且采用標(biāo)準(zhǔn)的電氣接口，每個(gè)工作站本身可以單獨(dú)用于教學(xué)實(shí)訓(xùn)，每個(gè)模塊都具有相應(yīng)的培訓(xùn)內(nèi)容，各工作站之間通過電纜或總線連接可以形成不同形式的柔性制造系統(tǒng)。
4該系統(tǒng)的教學(xué)培訓(xùn)理念
FMS50系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，可以單獨(dú)訓(xùn)練PLC編程和機(jī)器人操作技術(shù)及各工作站，如工件自動(dòng)裝配、自動(dòng)輸送、緩沖倉儲(chǔ)等。在教學(xué)實(shí)踐中，采用模塊化教學(xué)方法，教學(xué)的過程從基礎(chǔ)簡單的操作和控制逐步擴(kuò)展到復(fù)雜操作的控制，具體操作是將學(xué)生分組訓(xùn)練，每組學(xué)生要完成從模塊的機(jī)械、氣動(dòng)與電氣元件組裝安裝到工作站的氣動(dòng)與電氣回路連接，再根據(jù)工藝要求進(jìn)行PLC編程，調(diào)試、操作、維修及故障排除。在工作站之間的連接和工作站與傳送系統(tǒng)的連接過程中，學(xué)生可以了解到vo通信和總線控制技術(shù)。并且通過監(jiān)視、控制以及數(shù)據(jù)采集軟件vvn}rcc，了解系統(tǒng)的物流和信息流運(yùn)行情況。在整個(gè)訓(xùn)練過程中可以使學(xué)生將所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)加以綜合應(yīng)用，并能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。由于該系統(tǒng)是開放式的，學(xué)生可以在訓(xùn)練中加人自己的創(chuàng)新思想，重新組合或開發(fā)新的工作站，組成不同的機(jī)電一體化系統(tǒng)。在高層次的訓(xùn)練中，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行諸如遠(yuǎn)程控制、圖像識(shí)別、機(jī)器人、交互式仿真系統(tǒng)COS/MIR軟件(提供建模、運(yùn)動(dòng)仿真及三菱機(jī)器人編程仿真)等知識(shí)的培訓(xùn)。
論文關(guān)鍵詞：變電站；變電站數(shù)字化；通信網(wǎng)絡(luò)
為了提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和可靠性，提高電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理水平，我國電力企業(yè)積極進(jìn)行變電站的數(shù)字化。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善以及智能斷路器、非常規(guī)互感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化將是未來變電站自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢。
一、數(shù)字化變電站的特點(diǎn)
隨著數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，數(shù)字化變電站的概念也被提出。數(shù)字化變電站可以實(shí)現(xiàn)信息的整體和統(tǒng)一處理,同時(shí)具備變電站內(nèi)ied之間、控制中心和變電站之間協(xié)同互動(dòng)運(yùn)行的能力。一般情況下，數(shù)字化變電站具備以下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。
1.層次化
由于所具備的功能差異，變電站的結(jié)構(gòu)邏輯可分成間隔層、過程層以及變電站層。間隔層的作用是通過本間隔的數(shù)據(jù)作用于自身間隔的一次設(shè)備。所有與一次設(shè)備接口功能的實(shí)現(xiàn)是通過過程層完成的。利用全站的數(shù)據(jù)，變電站層可以對(duì)全站的一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視以及控制，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)方控制中心進(jìn)行交換數(shù)據(jù)。
2.一次設(shè)備的智能化
可編程（plc）控制器可以替換變電站二次回路中的繼電器及其配套的邏輯回路，光電數(shù)字和光纖將會(huì)代替變電站目前普通的模擬信號(hào)和控制線路被。
3.二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化
變電站的二次設(shè)備不設(shè)功能裝置重復(fù)的輸入/輸出接口，通過網(wǎng)絡(luò)可以真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享，普通的功能裝置也會(huì)演變成邏輯的功能模塊。
4.運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化
日常運(yùn)行、維護(hù)、數(shù)據(jù)記錄可以實(shí)現(xiàn)無紙化辦公和自動(dòng)化的信息分流交換；變電站發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)提出故障原因和維修意見；系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備狀態(tài)檢修報(bào)告。
二、數(shù)字化變電站中的關(guān)鍵技術(shù)
由于用戶對(duì)供電質(zhì)量、可靠性要求以及電壓等級(jí)和電網(wǎng)容量的不斷提高，電力電子、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信和信號(hào)處理等技術(shù)日漸成熟，所以變電站一次設(shè)備智能化、自動(dòng)化成為發(fā)展的必然趨勢。當(dāng)前，該技術(shù)主要是智能斷路器、集成型智能開關(guān)以及電子式電流電壓互感器等設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用。
1.非常規(guī)的互感器
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電技術(shù)日益成熟，非常規(guī)互感器在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。它具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力、絕緣好、可測量頻帶寬，新型光電/電子式互感器具有現(xiàn)代光電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及電光晶體的各種優(yōu)異特性，在電力行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理dsp技術(shù)和光電技術(shù)，未來將呈現(xiàn)出很好的發(fā)展勢頭。
數(shù)字化保護(hù)和測控設(shè)備可以和非常規(guī)互感器直接接口，省去了中間環(huán)節(jié)。它的優(yōu)點(diǎn)是：能隔離高低壓，絕緣性能良好；由于不含鐵芯，鐵磁諧振和磁飽可以消除；良好的抗電磁干擾性能，低壓側(cè)無開路高壓危險(xiǎn)；測量精度高，動(dòng)態(tài)范圍大；頻率響應(yīng)范圍大；無易燃、易爆等危險(xiǎn)。
由于以上優(yōu)點(diǎn)，非常規(guī)互感器不僅具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且能很好地適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的需要，提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度并且能夠保證其安全可靠的運(yùn)行。
2.斷路器智能技術(shù)
為了改變現(xiàn)有斷路器的單一空載分閘特性，自動(dòng)獲得實(shí)際開斷時(shí)電氣和機(jī)械性能上的最佳開斷效果，且由于電網(wǎng)運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)常有各種開斷指令，斷路器可以執(zhí)行相應(yīng)的智能操作——自動(dòng)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和滅弧室工作條件的選擇。通過智能斷路器的過程層(i/o)通信接口，輸入和輸出通信數(shù)據(jù)，而這些通信數(shù)據(jù)必須符合iec61850標(biāo)準(zhǔn)。或者說根據(jù)iec61850提出的標(biāo)準(zhǔn)體系，斷路器屬于過程層設(shè)備，所以控制跳合閘命令的傳遞以及斷路器狀態(tài)信息傳輸是通過iec61850標(biāo)準(zhǔn)的通信數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。
3.集成型智能開關(guān)設(shè)備
國外一些大的電力設(shè)備生產(chǎn)公司已經(jīng)推出類似產(chǎn)品，瑞士abb公司推出的接插式開關(guān)系統(tǒng)pass是最具代表性的。它是abb公司在生產(chǎn)氣體絕緣組合電器gls和空氣絕緣開關(guān)設(shè)備als的基礎(chǔ)上研發(fā)的一種新型電器設(shè)備，而該款產(chǎn)品具備了gls的優(yōu)點(diǎn)。從20世紀(jì)末應(yīng)用至今，已在美國、加拿大、英國、瑞典等變電站使用并且用戶反應(yīng)良好。可以說，集成型智能開關(guān)設(shè)備是電力系統(tǒng)將來一次電氣設(shè)備的發(fā)展方向，它的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、接線簡化、占地面積小、自動(dòng)化程度高、可靠性高和日常維護(hù)簡單。
三、數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
建設(shè)數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)之一就是從邏輯概念和物理概念上，將通信體系分為三個(gè)層次，即間隔層、變電站層以及過程層，并且制定了各層通信接口之間的通信標(biāo)準(zhǔn)。而另一個(gè)前提就是制定的iec61850標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的制定，有利于實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的三個(gè)功能，即控制、監(jiān)視和繼電保護(hù)功能。
由于沒有規(guī)定通信拓?fù)洌⑶覍?duì)設(shè)備之間的通信接口沒有任何標(biāo)準(zhǔn)，所以各個(gè)廠家只是根據(jù)客戶需求自行設(shè)計(jì)和定義物理通信鏈路上的通信接口，上述的三個(gè)層次僅是抽象的概念。由于iec6185o使用以太網(wǎng)作為基本通信技術(shù)，并沒有限制實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)形式，所以，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)完全可以融合變電站總線和過程總線。這樣的通信系統(tǒng)既有利于變電站與控制中心構(gòu)成統(tǒng)一的無縫通信網(wǎng)絡(luò)，而且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)的無縫連接。
變電站層有兩種功能。變電站層功能是指sas到各個(gè)接口的功能，即到本地站操作員人機(jī)接口、遠(yuǎn)方控制中心遙控接口或遠(yuǎn)程監(jiān)視維護(hù)工程遠(yuǎn)方監(jiān)視接口的功能。另外一個(gè)功能是指利用多個(gè)變電站或間隔的數(shù)據(jù)，而且作用到整個(gè)站的一次設(shè)備或多個(gè)間隔。
間隔層是利用分析某個(gè)間隔數(shù)據(jù)，然后可以實(shí)現(xiàn)控制該層一次設(shè)備的目的。該功能是與任何類型的i/o或智能傳感器和執(zhí)行器通信，即通過一定的邏輯接口在間隔層內(nèi)通信或與過程層通信。
過程層功能是連接到過程的全部功能。
四、數(shù)字化變電站對(duì)變電站的影響
1.對(duì)二次系統(tǒng)應(yīng)用的影響
由于現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，變電站數(shù)字化技術(shù)得以迅速發(fā)展應(yīng)用。在電氣量采集的環(huán)節(jié)、ied設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸交換方式、變電站信息冗余性、變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性等，都將由于變電站數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生巨大的影響。
2.對(duì)變電站整體建設(shè)方案的影響
當(dāng)今，由于土地價(jià)格昂貴，縮小變電站的占地面積將是目前變電站建設(shè)急需考慮的問題。由于電子式互感器的體積小，方便安裝，與其他高壓設(shè)備集成方便，所以能減少變電站的占地面積。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的變電站基本上沒有電纜，采用光纖通信，造價(jià)低，重量輕。可以取消變電站內(nèi)大部分電纜井和電纜層，建設(shè)變電站的成本也可大大減少。
3.數(shù)字化變電站對(duì)設(shè)備調(diào)試的影響
數(shù)字化變電站不僅可以提高二次系統(tǒng)安全性，而且可以大大簡化二次系統(tǒng)的調(diào)試；電壓互感器的極性由安裝位置決定，所以現(xiàn)場不需要校驗(yàn)；絕緣電阻不需要測試；電子式互感器還可以確保使用數(shù)據(jù)正確，這是由于該設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都有標(biāo)記，方便識(shí)別；除此之外，由于一二次回路接線不需要查線，原來的查線工作大大減少，減輕運(yùn)行維護(hù)人員的工作量；由于絕緣的系統(tǒng)的光纖信號(hào)傳輸回路，所以沒有接地，減少了變電站檢查接地的工作量。
五、數(shù)字化變電站未來的發(fā)展
電力系統(tǒng)通過sas技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，而且還大大減少了系統(tǒng)的維護(hù)和檢修費(fèi)用，具有十分明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于變電站是整個(gè)電力系統(tǒng)最基本信息源，所以它也是整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)字化的基礎(chǔ)。基于以上原因，數(shù)字化變電站應(yīng)具備以下幾項(xiàng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
（1）過程層信息系統(tǒng)內(nèi)部互相調(diào)用。在數(shù)字化變電站過程層的數(shù)據(jù)化的信息傳輸都是通過光纖完成的，所以過程層的信息可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部互相調(diào)。
（2）數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有及時(shí)性、穩(wěn)定性以及兼容性等優(yōu)點(diǎn)。
（3）信息模型化和互操作。作為電力系統(tǒng)的信息源頭，數(shù)字化變電站不僅要提供盡可能多的信息，而且這些信息應(yīng)建立在統(tǒng)一的電力系統(tǒng)信息模型的基礎(chǔ)之上。作為執(zhí)行終端，實(shí)現(xiàn)各種協(xié)同功能是數(shù)字化變電站最基本的特征，這要求ied之間能夠互操作。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間互相操作，變電站信息的標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)。
（4）檢測調(diào)試方法的變化。由于數(shù)字化變電站中的大多數(shù)自動(dòng)化功能都以數(shù)據(jù)通信的方式實(shí)施，所以通信監(jiān)測設(shè)備顯得非常關(guān)鍵，不僅用于檢查網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性，而且對(duì)通信過程和傳輸信息進(jìn)行監(jiān)視，用來分析自動(dòng)化功能的實(shí)施情況。
（5）廣域自動(dòng)化功能。數(shù)字化變電站的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求是互相兼容的，傳輸?shù)男畔⒂型粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)必須能夠相互共享，這樣才能達(dá)到電網(wǎng)與變電站之間協(xié)同配合的目的。
六、總結(jié)
由于數(shù)字化變電站技術(shù)涉及到許多通信網(wǎng)絡(luò)以及新設(shè)備的應(yīng)用，所以從研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用將會(huì)是比較長期的過程。如iec61850標(biāo)準(zhǔn)體系、智能斷路器、電子式互感器、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。由于各種新技術(shù)沒有經(jīng)過一定時(shí)期的實(shí)踐檢驗(yàn)，所以在現(xiàn)場應(yīng)用的穩(wěn)定性需要結(jié)合工程實(shí)際逐步完善。
論文摘要：從辦學(xué)思路、教材設(shè)置、師資結(jié)構(gòu)等方面討論了目前高校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)中出現(xiàn)的問題和應(yīng)改革的內(nèi)容;結(jié)合中南大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐，提出了明確辦學(xué)思路、強(qiáng)調(diào)專業(yè)特色、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面的專業(yè)教學(xué)體系改革的思路。
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的巨大動(dòng)力。人是從事科學(xué)技術(shù)的主體，因此當(dāng)今社會(huì)的競爭就是人才的競爭。而人才核心競爭力的培養(yǎng)，主要來源于大學(xué)教育。為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，教育部在上世紀(jì)末對(duì)大學(xué)很多專業(yè)都進(jìn)行了調(diào)整，包括建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)。建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)是根據(jù)教育部1998年頒布的全國普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，將“供熱通風(fēng)與空調(diào)工程”和“燃?xì)夤こ獭眱蓪I(yè)合并，調(diào)整、拓寬組建而成的新專業(yè)[1]。該專業(yè)以培養(yǎng)從事工業(yè)與民用建筑室內(nèi)環(huán)境及建筑設(shè)備、公共設(shè)施、建筑熱能供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建筑自動(dòng)化與能源管理工作的人才為目標(biāo)。這次調(diào)整，不是簡單的合并，而是產(chǎn)生了一個(gè)面向21世紀(jì)新的專業(yè)學(xué)科。近年來，該專業(yè)如雨后春筍般在全國范圍91所各類眾多高校中涌現(xiàn)出來，問題也隨之凸現(xiàn)。筆者認(rèn)為有必要進(jìn)行深入的、切實(shí)可行的教學(xué)改革。
一、主要凸現(xiàn)的問題
(一)辦學(xué)思路不清晰
雖然很多學(xué)校秉承了“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的辦學(xué)思想，在教學(xué)內(nèi)容上增加了建筑環(huán)境、建筑熱能供應(yīng)以及建筑自動(dòng)化等方面的知識(shí)，并把建筑環(huán)境學(xué)列為了專業(yè)的平臺(tái)，搭建了新的本科專業(yè)的框架體系。但是“厚而寬”不是“大而全”。知識(shí)口徑的拓寬不是各種知識(shí)的堆積和羅列。專業(yè)的辦學(xué)首先要服從于所在大學(xué)的辦學(xué)思路，即學(xué)校的定位。一般院校和重點(diǎn)院校不同，創(chuàng)新型大學(xué)與研究型大學(xué)和綜合型大學(xué)也不同。如果全國九十一所建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)的教學(xué)體系都參照某一兩個(gè)名牌大學(xué)的教學(xué)體系，那么這樣的后果是顯而易見的:一，專業(yè)建設(shè)沒有或者散失了原有專業(yè)的特色;二，專業(yè)培養(yǎng)出來的人才也沒有特色。
(二)教材建設(shè)的質(zhì)量不容樂觀
目前圍繞建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)的教材種類繁多，質(zhì)量參差不一。教材是教學(xué)內(nèi)容的具體體現(xiàn)，教學(xué)體系中的教材應(yīng)該具有知識(shí)的系統(tǒng)性、延續(xù)性和完整性。而不是各個(gè)知識(shí)塊之間簡單的粘貼或移動(dòng)的關(guān)系。以《暖通空調(diào)》為例，集結(jié)了原來供熱、供燃?xì)饧巴L(fēng)空調(diào)工程專業(yè)的主要專業(yè)課:《空氣調(diào)節(jié)》、《工業(yè)通風(fēng)》以及《供熱工程》的主要內(nèi)容。剔出了三門課管網(wǎng)輸配的交叉部分，而另設(shè)了一門課:《流體輸配管網(wǎng)》。但就這兩門課程的教材來看，共同的缺點(diǎn)是把原來空調(diào)、通風(fēng)和供熱三門課的三個(gè)系統(tǒng)簡單地歸類總結(jié)，系統(tǒng)總結(jié)有余，闡述不足。使得在具體教學(xué)過程中，出現(xiàn)老師覺得不好講，學(xué)生不易接受的情況。
(三)配套的師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)有待改善
由于建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)由原來的暖通空調(diào)專業(yè)或燃?xì)鈱I(yè)演變而來，因此師資基本上是暖通空調(diào)或燃?xì)鈱I(yè)的。但是專業(yè)的領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)充到建筑室內(nèi)環(huán)境、建筑設(shè)備、公用設(shè)備和智能建筑等方面。專業(yè)的內(nèi)涵已經(jīng)由原來的設(shè)備或系統(tǒng)擴(kuò)充到既包括設(shè)備、系統(tǒng)，也包括智能建筑。其中的弱勢部分是智能建筑。因?yàn)橹悄芙ㄖ夹g(shù)也是一門交叉學(xué)科，而大部分搞自動(dòng)控制的人才是自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)或計(jì)算機(jī)專業(yè)的人員。對(duì)智能建筑、智能化系統(tǒng)及設(shè)備缺乏全面的了解和掌握，缺乏建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備、供熱空調(diào)等方面的專業(yè)知識(shí)和理解。另一方面，搞設(shè)備的人才又缺少對(duì)建筑自動(dòng)化、BAS功能科學(xué)要求的理解，缺少有效的上層控制管理邏輯與算法。兩方面人才又缺少“接口”，從而制約了智能建筑技術(shù)的發(fā)展[2]。因此合理搭配師資，在教學(xué)安排方面與其它專業(yè)知識(shí)交叉融合，才能培養(yǎng)出新時(shí)代的建筑環(huán)境與設(shè)備復(fù)合型人才。
二、改革的內(nèi)容
(一)明確辦學(xué)思路，辦出專業(yè)特色[3]
明確辦學(xué)思路是確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)體系的前提和基礎(chǔ)。是以科研人才為主，還是以工程技術(shù)人員為主，不僅與專業(yè)本身的內(nèi)涵有關(guān)，更重要的是與專業(yè)所在大學(xué)的性質(zhì)有關(guān)。這樣才能形成專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的良性競爭。辦學(xué)思路還與專業(yè)特色有著密切聯(lián)系。專業(yè)特色與專業(yè)在多年的建設(shè)發(fā)展過程中的教學(xué)和科研歷史有關(guān)，如有的學(xué)校在暖通空調(diào)的系統(tǒng)工程方面是強(qiáng)項(xiàng)，而有的學(xué)校在制冷空調(diào)設(shè)備的研究與開發(fā)方面是強(qiáng)項(xiàng)。那么在培養(yǎng)人才方面，這些特色就應(yīng)該很好的繼承和發(fā)揮，在課程設(shè)置和訓(xùn)練中要體現(xiàn)出來。
(二)穩(wěn)固基礎(chǔ)知識(shí)，拓寬專業(yè)口徑
建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)是一門跨學(xué)科的工科專業(yè)，學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)包括數(shù)理方面、工程熱物理方面、流體機(jī)械方面、建筑熱物理方面和自動(dòng)化控制的知識(shí)。只有牢固的基礎(chǔ)知識(shí)， 學(xué)生才能深刻地理解專業(yè)課程，拓寬本專業(yè)的服務(wù)領(lǐng)域。當(dāng)然，正如前面強(qiáng)調(diào)的，專業(yè)辦學(xué)的前提是要繼承和發(fā)揚(yáng)本專業(yè)的特色。這些基礎(chǔ)知識(shí)本身就是屬于很多領(lǐng)域，要與專業(yè)在建設(shè)和發(fā)展過程中的特色結(jié)合起來，構(gòu)造和穩(wěn)固所必需的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。
專業(yè)知識(shí)的拓寬，是構(gòu)架新時(shí)代建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)教學(xué)體系的重要部分。專業(yè)教學(xué)體系不僅僅局限于暖通空調(diào)，或是供熱供燃?xì)猓蚴前堰@兩方面的課程全部籠統(tǒng)地包括進(jìn)去，或是把建筑環(huán)境、公用設(shè)備和智能建筑方面的知識(shí)硬塞進(jìn)去。在專業(yè)學(xué)時(shí)有限的條件下，很有可能會(huì)造成各種知識(shí)的七拼八湊。因此，要有側(cè)重點(diǎn)地把某些方面作為原本專業(yè)特色的延伸和發(fā)展，切忌一口吃成一個(gè)胖子的思想，盲目地貪大。
(三)編制優(yōu)秀的教材，配備合理的師資隊(duì)伍
正如前面所說，由于原有專業(yè)教學(xué)體系架構(gòu)的割斷和組合，使得最近幾年采用的教材在編制上都有這樣或那樣的問題，因此在教材的建設(shè)方面還必需投入更多的精力。而選用合適的優(yōu)秀教材的基礎(chǔ)正是現(xiàn)在的教學(xué)體系的完善，必需從根本上理解和制定本專業(yè)的教學(xué)體系和知識(shí)模塊。
師資的知識(shí)結(jié)構(gòu)要分布合理，除了保留原來專業(yè)特色的知識(shí)結(jié)構(gòu)以外，還要補(bǔ)充新的知識(shí)，如智能建筑和建筑環(huán)境方面的知識(shí)結(jié)構(gòu)。師資的梯隊(duì)建設(shè)也很重要。教學(xué)梯隊(duì)的形成有利于知識(shí)傳授的傳承和不斷更新。每個(gè)專業(yè)知識(shí)模塊，也就是我們所說的課群下面，形成以教授為龍頭，教授副教授主講，青年教師為重要組成的教學(xué)梯隊(duì)。
三、我校建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)教學(xué)體系改革的幾點(diǎn)思路
中南大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)主要源于長沙鐵道學(xué)院的制冷空調(diào)學(xué)科。長沙鐵道學(xué)院從上世紀(jì)70年代起，就開展了制冷空調(diào)及冷藏運(yùn)輸方面的研究工作， 1985年在機(jī)車車輛系成立制冷空調(diào)教研室，并開始招收制冷空調(diào)專業(yè)專科學(xué)生; 1989年開始招收供熱通風(fēng)與空調(diào)專業(yè)本科學(xué)生; 1998年根據(jù)教育部文件調(diào)整為建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)。因此，在二十多年的建設(shè)中，形成了制冷與暖調(diào)、系統(tǒng)與設(shè)備并重的特色。我專業(yè)在調(diào)整后修訂了教學(xué)計(jì)劃，增加了供燃?xì)狻⒔ㄖh(huán)境和建筑自動(dòng)化方面的知識(shí)模塊，保留了原來的制冷方面的知識(shí)模塊，包括有制冷原理、制冷壓縮機(jī)和鐵路車輛制冷、制冷裝置自動(dòng)化等課程。 轉(zhuǎn)貼于
目前已擬定完2008級(jí)新的教學(xué)體系和教學(xué)計(jì)劃，主要的思路有如下幾點(diǎn)。
(一)明確辦學(xué)思路，與學(xué)校的定位一致。
我專業(yè)隸屬于以本科生、研究生教育為主的高層次綜合性大學(xué)——中南大學(xué)，學(xué)校的定位是立足湖南，面向全國，放眼世界，努力建設(shè)國內(nèi)一流、國際上有重要影響的高水平、綜合性、研究型、創(chuàng)新型大學(xué)[4]。因此，我專業(yè)的辦學(xué)思路是以創(chuàng)新素質(zhì)教育為核心，堅(jiān)持全面發(fā)展的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，面向社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的人才需求，培養(yǎng)出具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，既懂技術(shù)又懂管理的復(fù)合型人才。
(二)繼承和發(fā)揚(yáng)專業(yè)特色，整合知識(shí)架構(gòu)。
充分利用能源知識(shí)的平臺(tái)。從2008年開始本專業(yè)與同屬能源科學(xué)與工程學(xué)院的熱能專業(yè)進(jìn)行能源與動(dòng)力大類招生，使學(xué)生在低年級(jí)的時(shí)候的基礎(chǔ)知識(shí)面廣，起到“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的作用。
繼續(xù)保留專業(yè)的特色之一:制冷模塊。從畢業(yè)生就業(yè)的反饋來看，用人單位對(duì)既懂制冷，又懂暖通，既了解系統(tǒng)，又了解設(shè)備的人才非常歡迎。
加強(qiáng)暖通和建筑環(huán)境的優(yōu)勢。把空調(diào)、供熱、通風(fēng)和建筑環(huán)境的節(jié)能、環(huán)保、熱舒適與空氣品質(zhì)結(jié)合起來，也是當(dāng)前時(shí)展的需求。
減弱供燃?xì)夂腿紵K。從本系教師多年從事的科研工作來看，燃?xì)夂腿紵K并沒有形成特色，因此可以適當(dāng)減少其份額，作為選修課程開設(shè)。
加強(qiáng)智能建筑模塊。智能建筑是樓宇發(fā)展的重要方向。本系在制冷和空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制方面有著多年的研究和實(shí) 踐經(jīng)驗(yàn)。可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)充相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)內(nèi)容。
(四)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才
實(shí)踐環(huán)節(jié)包括實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)受到更多的重視。既保證實(shí)踐環(huán)節(jié)的“量”，又要保證實(shí)踐環(huán)節(jié)的“質(zhì)”。即:實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時(shí)量必需嚴(yán)格保證，同時(shí)要求學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)動(dòng)手、動(dòng)腦，培養(yǎng)其綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和創(chuàng)新能力。
畢業(yè)設(shè)計(jì)從選題開始抓起，選題來源于教師的科研課題或工程實(shí)際，具有很強(qiáng)的實(shí)際意義和理論研究價(jià)值，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
嚴(yán)格把握好實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核。本系在近兩年所有的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)考核中都涵蓋有答辯部分的考核，既鍛煉了學(xué)生的膽量、自信和表達(dá)能力，又能很客觀地反映實(shí)際的情況。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：高壓設(shè)備；檢修；抽空；路徑
一、利用系統(tǒng)設(shè)置的反向工作對(duì)高壓系統(tǒng)抽空
1.系統(tǒng)原理和抽空路徑
系統(tǒng)原理：冷凝器、貯液器等->壓縮機(jī)排氣管->反向工作閥（1）->壓縮機(jī)吸氣閥->壓縮機(jī)排氣閥->反向工作閥（2）->壓縮機(jī)吸氣管->一15低壓循環(huán)桶->低壓氣體調(diào)節(jié)站->蒸發(fā)器。
2.特點(diǎn)及適用場合
（1）停止庫房降溫。
（2）嚴(yán)重影響庫內(nèi)商品質(zhì)量。將大量高壓高溫氣體排往低壓系統(tǒng)，導(dǎo)致蒸發(fā)壓力和庫房溫度迅速上升，排管化霜滴水。
（3）造成管道和設(shè)備焊接部位脆裂。因低壓管道和設(shè)備長期處于低溫狀態(tài)，受溫度劇烈變化的影響。
（4）能量損失大。反向工作時(shí)間過長，耗電大，不經(jīng)濟(jì)。
（5）恢復(fù)正常工作時(shí)，壓縮機(jī)啟動(dòng)困難。反向工作后，低壓系統(tǒng)壓力過高。
鑒于以上原因，該方法僅在沒有其它可行方法時(shí)采用，最大限度的減少氨的泄放量，以減輕對(duì)水源或空氣造成的危害。
必須指出：反向工作對(duì)于新建冷庫制冷系統(tǒng)的設(shè)備管道進(jìn)行試驗(yàn)和抽空補(bǔ)焊，是十分有用的。
二、冷庫日常維護(hù)保養(yǎng)
保溫部分：
1.冷庫及制冷設(shè)備新安裝完畢或長期停用后，再次使用，應(yīng)進(jìn)行全面的檢測調(diào)試，在一切指標(biāo)正常的情況下，由專業(yè)的制冷技術(shù)人員指導(dǎo)放可啟動(dòng)使用。
2.保溫保護(hù)：注意使用中應(yīng)注意硬物對(duì)冷庫體及外體的碰撞和刮劃。因?yàn)榭梢栽斐砂枷莺弯P蝕，嚴(yán)重的會(huì)造成局部保溫性能降低。
3.密封保護(hù)：由于裝配式冷庫是由若干塊保溫板拼而成，因此板之間存在一定的縫隙，施工中這些縫隙會(huì)用密封膠密封，防止空氣和水分進(jìn)入。所以在使用中對(duì)一些密封失效的部位及時(shí)修補(bǔ)。要堅(jiān)決杜絕逃冷現(xiàn)象出現(xiàn)。
4.地面保護(hù)：一般小型裝配式冷庫的地使用保溫板，使用冷庫時(shí)應(yīng)防止地面存有大量的冰和水，如果有冰，清理時(shí)切不可使用硬物敲打，損壞地面。
三、制冷系統(tǒng)的日常作維護(hù)和保養(yǎng)
1.初期運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組：要經(jīng)常觀察壓縮機(jī)的油面及回油情況及油的清潔度，發(fā)現(xiàn)油臟或油面下降要及時(shí)解決，以免造成不良。
2.對(duì)于機(jī)組：要經(jīng)常清掃風(fēng)冷器使其保持良好的換熱狀態(tài)。檢查電機(jī)、風(fēng)扇是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，如有阻滯現(xiàn)象則應(yīng)加注油；如有異常磨擦聲則應(yīng)更換同型號(hào)規(guī)格的軸承清潔風(fēng)機(jī)風(fēng)葉、盤管、積水盤上的污物。對(duì)于冷風(fēng)機(jī)組要經(jīng)常檢查冷凝器，出現(xiàn)結(jié)垢問題，要及時(shí)清除水垢。
3.對(duì)于蒸發(fā)器：要經(jīng)常檢查除霜情況，除霜是否及時(shí)有效，會(huì)影響制冷效果，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)回液。
4.經(jīng)常觀察壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；檢查其排氣溫度，在換季運(yùn)行時(shí)，要特別注意系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)供液量和冷凝溫。
5.仔細(xì)傾聽壓縮機(jī)，冷凝器風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，同時(shí)檢查壓縮機(jī)、排氣管及地腳的振動(dòng)情況。檢查壓縮機(jī)是否有異常的氣味
6.對(duì)壓縮機(jī)的維護(hù)；初期系統(tǒng)內(nèi)部清潔度較差，在運(yùn)行30天后要更換一次冷凍油，對(duì)于清潔度較高的系統(tǒng)，在運(yùn)行半年之后再徹底更換一次（要根據(jù)實(shí)際情況而定）。壓縮機(jī)維修保養(yǎng)：制冷技工每年對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行一次檢測、保養(yǎng)。檢查壓縮機(jī)油位、油色。如油位低于觀察鏡的1/2位置，則應(yīng)查明漏油原因并排除故障后再充注油；如油已變色則應(yīng)徹底更換油。檢查制冷系統(tǒng)內(nèi)是否存在空氣，如有則應(yīng)排放空氣：
a）壓縮機(jī)電機(jī)絕緣電阻（正常0.5MΩ以上）；
b）壓縮機(jī)運(yùn)行電流（正常為額定值，三相基本平衡）；
c）壓縮機(jī)油壓；
d）壓縮機(jī)外殼溫度；
e）吸氣壓力；
7.電磁調(diào)節(jié)閥、壓差調(diào)節(jié)閥維修保養(yǎng)：
a）干燥過濾器：檢查干燥過濾器是否已臟堵或吸潮，如是則更換同規(guī)格的干燥過濾器；
b）電磁調(diào)節(jié)閥、壓差調(diào)節(jié)閥：
――通斷電檢查電磁調(diào)節(jié)閥、壓差調(diào)節(jié)閥是否動(dòng)作可靠，如有問題則更換同規(guī)格電磁調(diào)節(jié)閥，壓差調(diào)節(jié)閥；
四、整個(gè)制冷系統(tǒng)配備了完善可靠的電氣控制系統(tǒng)
在能滿足設(shè)計(jì)要求同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)控制更先進(jìn)更智能，系統(tǒng)運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)的前提下提出以下控制方案：冷藏庫主控采用兩套由可編程邏輯控制器配合人機(jī)界面組成的集中顯示、集中控制系統(tǒng)（TCS系統(tǒng)）以下簡稱DCS系統(tǒng)。系統(tǒng)功能如下；
1.系統(tǒng)變量顯示
該系統(tǒng)能將系統(tǒng)實(shí)時(shí)變量以數(shù)碼或者中文形式顯示在畫面上，如每個(gè)庫內(nèi)溫度、每個(gè)管排溫度顯示到屏幕上去，不但能顯示數(shù)碼而且還能顯示動(dòng)態(tài)棒圖和動(dòng)態(tài)表，讓重要的變量顯示更清晰更直觀。
2.系統(tǒng)工作參數(shù)顯示
所謂系統(tǒng)工作參數(shù)就是系統(tǒng)工作在用戶要求范圍所需的參數(shù)，TCS能將所有需要設(shè)置的工作參數(shù)集中顯示到一副或幾副畫面上，這樣操作員可以以最快速度觀察到需要及時(shí)更正的數(shù)據(jù)，以免因?yàn)閿?shù)據(jù)沒能及時(shí)更正造成生產(chǎn)延誤。
3.系統(tǒng)狀態(tài)顯示
DCS不但能將系統(tǒng)工作參數(shù)、系統(tǒng)變量顯示出來而且還能將系統(tǒng)硬件的狀態(tài)以三維指示燈表示出來，如當(dāng)一號(hào)壓縮機(jī)工作時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的三維指示燈就在屏幕上動(dòng)起來，這樣整個(gè)屏幕就被點(diǎn)綴的形象生動(dòng)，盡將自動(dòng)化的“柔性化”表達(dá)的淋漓盡致！
4.實(shí)時(shí)事件登陸
當(dāng)系統(tǒng)硬件或軟件出現(xiàn)異常情況的時(shí)候，操作屏幕會(huì)將異常情況以中文形式顯示到事件畫面當(dāng)中，如果事件為故障事件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)聲并將發(fā)生故障的硬件停下來，同時(shí)給出提示信息，提示操作員應(yīng)該檢查哪個(gè)地方就能排除此故障，給檢修帶來極大方便。
5.密碼功能
在系統(tǒng)畫面中加入密碼功能后可以有效的將一些重要的畫面保護(hù)起來，分成若干個(gè)安全等級(jí)，這樣掌握低安全等級(jí)畫面的操作員就不能訪問安全等級(jí)高的畫面（既不會(huì)造成操作越軌），而掌握高安全等級(jí)畫面的操作員既能訪問高安全等級(jí)畫面又能訪問底安全等級(jí)畫面，掌握這些等級(jí)畫面的操作員一般為工程師或車間主任。
6.通訊功能
當(dāng)僅僅是在機(jī)房操作控制系統(tǒng)不能滿足控制要求時(shí)，就可以采用聯(lián)結(jié)上位機(jī)來構(gòu)成樹形或托普網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程控制，而此時(shí)可以通過將PLC通訊口添加一個(gè)集線器，上位機(jī)連一個(gè)通訊口文本顯示器一個(gè)口等方式來組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣一切先進(jìn)的控制需求均可輕松實(shí)現(xiàn)。
每個(gè)冷庫單獨(dú)控溫，圖形界面顯示，操作簡便；自動(dòng)控制制冷系統(tǒng)冷風(fēng)機(jī)、電磁閥的運(yùn)行；可根據(jù)用戶需求獨(dú)立設(shè)定各庫溫度；自動(dòng)、手動(dòng)定時(shí)沖霜，依時(shí)間和溫度退出充霜；供液電磁閥延時(shí)打開，沖霜后有排水時(shí)間設(shè)定，冷風(fēng)機(jī)延時(shí)工作不會(huì)把沖霜后冷風(fēng)機(jī)上的水珠吹到庫內(nèi)，這種設(shè)計(jì)非常科學(xué)先進(jìn)。
關(guān)鍵詞：城市路燈 GPRS無線通訊 智能監(jiān)控系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：U672.7+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
一、引言
路燈對(duì)于城市發(fā)展的作用不容忽視，城市路燈的建設(shè)和管理不但關(guān)系到社會(huì)的安定和經(jīng)濟(jì)的繁榮，而且也影響著市容市貌，作為實(shí)用工具和景觀工程，城市路燈的照明建設(shè)日益受到政府和各界的關(guān)注。這項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)代表著一座城市的現(xiàn)代化水平、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、乃至人文特色，而它工作難度大、技術(shù)含量高的特性也給城市的建設(shè)者們帶來考驗(yàn)，城市路燈照明是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓不A(chǔ)設(shè)施，在全國各地供電緊張的情況下，關(guān)閉景觀燈、調(diào)節(jié)路燈的開關(guān)時(shí)間等應(yīng)急節(jié)電措施在廣泛應(yīng)用，一般只在用電高峰間啟用，看似有效的措施卻卻見效甚微，一方面節(jié)約資源有限，另一方面又給人們的日常生活帶來負(fù)面影響，而要想真正做到少浪費(fèi)，多節(jié)約，只有實(shí)施路燈的智能化管理，才能使我們的每一度電都能物盡其用！真正做到符合城市現(xiàn)代化發(fā)展的需要，百姓安居便民出行、路燈照明管理有效控制。
二、國內(nèi)及本地城市路燈照明系統(tǒng)的現(xiàn)狀問題分析
1.國內(nèi)城市路燈照明系統(tǒng)的現(xiàn)狀問題
根據(jù)相關(guān)權(quán)威數(shù)字統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，目前我國城市路燈約有1億盞，安裝功率達(dá)2.5萬千瓦，照明一年的耗電量就達(dá)590億千瓦時(shí)。另據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的《關(guān)于2010年城市照明節(jié)能工作專項(xiàng)監(jiān)督檢查情況的通報(bào)》顯示，在2005年至2010年期間，我國多數(shù)城市道路照明單位功率耗電量正在逐年發(fā)生變化，以每年3%的速度下降，截至通報(bào)之日起已累計(jì)節(jié)電14.6%，其中，日照、柳州、遵義等城市節(jié)電收效較為明顯，甚至達(dá)到了25%。
可見，城市照明領(lǐng)域具有相當(dāng)大的節(jié)能潛力，其他城市也有潛在上升空間。但如何挖掘這一潛力并找到切實(shí)有效可行的途徑，成為城市節(jié)能工作的重中之重。出現(xiàn)這一困難的根本原因在于受城市規(guī)劃剛性、新型節(jié)能設(shè)施生產(chǎn)技術(shù)不成熟和照明規(guī)模、更換成本較高等三大問題的制約，國內(nèi)城市路燈照明系統(tǒng)中普遍存在的管理落后、技術(shù)欠發(fā)達(dá)等因素是導(dǎo)致電量浪費(fèi)的癥結(jié)所在，面對(duì)消耗日益嚴(yán)重的電力資源高能耗、高電費(fèi)，路燈設(shè)施設(shè)備陳舊、燈具用量大、損耗大及照明盲點(diǎn)多、維修不及時(shí)等普遍現(xiàn)象來說，改善并解決這一現(xiàn)狀成為社會(huì)的突出問題之一。
2.本地城市路燈照明系統(tǒng)的現(xiàn)狀問題分析
在實(shí)地調(diào)查和多年工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)中我們發(fā)現(xiàn)，連云港地區(qū)的城市路燈照明系統(tǒng)主要延續(xù)采用傳統(tǒng)的有限通訊管理模式，經(jīng)常給監(jiān)管者和維護(hù)者的工作都帶來極大困擾，主要存在如下幾個(gè)方面的問題：
⑴路燈供電線路長，線損過大直接導(dǎo)致能耗過多，不但浪費(fèi)資源，而且造成了過多的成本支出，同時(shí)給后期的維護(hù)更換增加了成本；
⑵路燈設(shè)備分散，管理人員少，管理困難，人力控制開關(guān)每天的耗時(shí)太大，在季節(jié)變換中，每個(gè)控制點(diǎn)的開關(guān)燈的調(diào)節(jié)周期頻率更高，尤其在城鎮(zhèn)化水平不斷提高，城市范圍不斷擴(kuò)大，路燈照明設(shè)施區(qū)域不斷增多的現(xiàn)狀下，工作范圍的不斷擴(kuò)大給有限的人力管理帶來極大挑戰(zhàn)；
⑶多采用較為普通的簡易時(shí)控器控制方案；會(huì)出現(xiàn)管理和故障發(fā)現(xiàn)滯緩的情況，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并掌握各路口路段的照明情況，信息不能反饋，更不能實(shí)時(shí)控制，很難達(dá)到對(duì)不同路段、不同時(shí)間和不同燈型的有效控制和管理，導(dǎo)致資源配置不夠合理；
⑷傳統(tǒng)的有限通訊管理模式，導(dǎo)致在巡檢過程中的耗時(shí)較長，無形中增大了工作人員的工作量大，效率低，成本高的矛盾對(duì)比明顯；
三、GPRS在路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)
1.讓管理無盲點(diǎn)死區(qū)
GPRS無線通訊監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是在路燈控制系統(tǒng)的線路終端配置了GPRS傳輸模塊，并根據(jù)不同路況及管理要求進(jìn)行差異化的模塊銜接，讓監(jiān)控者能夠隨時(shí)掌握和監(jiān)控路燈照明和故障狀況，讓管理無盲點(diǎn)死區(qū)，遇到故障能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)盡快處理，大大提高了工作效率。
2. 靈活且時(shí)效性強(qiáng)
GPRS的模塊安裝非常靈活，上面提到而已在原有線路上鋪設(shè)，但并不意味著要按部就班，它可以在每一個(gè)路口安裝，也可以由一個(gè)GPRS模塊同時(shí)監(jiān)控多個(gè)路口，隨意性很強(qiáng)，能夠滿足使用者的多種要求，方便統(tǒng)籌管理。
而且它具有實(shí)時(shí)在線功能， 能時(shí)刻監(jiān)控各路段的照明情況，尤其在出現(xiàn)人力等不可抗因素時(shí)，如惡劣天氣等，可提早或者進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)置，在遇到突發(fā)狀況時(shí)，快速對(duì)路燈控制智能終端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時(shí)采取措施并制定有效方案，避免因城市路燈照明系統(tǒng)的不完善造成重大交通事故的隱患發(fā)生。
3簡單方便省時(shí)省力
該應(yīng)用無需鋪設(shè)新的線路，只需要在原有的線路上增加GPRS端口功能，就可以將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過專線傳輸?shù)街付ㄎ恢茫⑼ㄟ^無線通訊的網(wǎng)絡(luò)模式來接受遠(yuǎn)程監(jiān)控智能系統(tǒng)管理者的相應(yīng)指令。更主要的是，在這種現(xiàn)代化的無線通信管理模式下，有利于利于城市路燈照明系統(tǒng)的差異化的針對(duì)性管理，起到事半功倍的作用。
四、GPRS無限通訊遠(yuǎn)程監(jiān)控智能系統(tǒng)的應(yīng)用效益
1.經(jīng)濟(jì)效益
能夠有效的節(jié)省成本。不再需要鋪設(shè)有限通訊的專線，因此安裝更加簡單方便，施工效率也會(huì)大幅提高；加上每個(gè)箱變只需要一個(gè)GPRS收發(fā)器，能更好的節(jié)約GPRS流量。只需要通過現(xiàn)有的電力線架設(shè)通訊控制網(wǎng)絡(luò)，在有效的節(jié)約人力物力的同時(shí)；更能夠保證通訊的順暢，即便天氣和地形狀況不佳，該遠(yuǎn)程監(jiān)控智能系統(tǒng)也不會(huì)受到任何影響，始終保持順暢自然。
此外，它對(duì)光亮的感應(yīng)和開關(guān)的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能對(duì)延長燈具的有效壽命起到了良好保證，在減少燈具更換次數(shù)的同時(shí)，也有效的節(jié)約了資源，減少有害氣體的排放污染。通過對(duì)半夜光亮度的遠(yuǎn)程靈活設(shè)置，大大的減少了對(duì)有限電力資源的浪費(fèi)。
2. 管理效益
每天可進(jìn)行自動(dòng)通、斷電操作；可保證工作日、節(jié)假日按不同的時(shí)間自動(dòng)通、斷電；可對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行分區(qū)、分線路管理。通過微機(jī)、集中器設(shè)置，防止非授權(quán)人操作，確保斷路器安全可靠。依據(jù)用電情況，可判斷無人值守的用電設(shè)備運(yùn)行情況。所有運(yùn)行參數(shù)（自動(dòng)通斷電時(shí)間，區(qū)域劃分）可在管理終端隨時(shí)設(shè)置，隨時(shí)啟用，方便管理。
3. 社會(huì)效益
除了具備以上特性外，這種遠(yuǎn)程監(jiān)控智能系統(tǒng)還具有良好的社會(huì)效益，便民功能得以彰顯，它能夠根據(jù)天氣情況和實(shí)際光的亮度來自動(dòng)調(diào)整開關(guān)和亮度，智能化管理比人的管理更靈活，它會(huì)在天氣不好的時(shí)候自動(dòng)快速的啟動(dòng)開關(guān)，反之光照過強(qiáng)的時(shí)候則會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，對(duì)于安裝在橋下或隧道的路燈，則會(huì)根據(jù)實(shí)際的監(jiān)測來自動(dòng)以最佳的亮度打開路燈，這種智能型的人性化照明管理方式能大大提升公眾的滿意度，提高民眾的城市生活幸福感。
五、結(jié)束語
總之，城市照明節(jié)能還有很長的路要走，不能只追求城市建筑規(guī)模和打造景觀城市而盲目增加照明亮度。采用先進(jìn)的高科技路燈照明遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)來節(jié)能減排刻不容緩，尤其從技術(shù)層面上來說，完善的城市照明控制系統(tǒng)是城市照明節(jié)能的關(guān)鍵。除了這里提到的GPRS無線通訊管理方式外，GSM的無線透明傳輸終端等多元化應(yīng)用及選擇綠色節(jié)能的照明產(chǎn)品，都是快速持久節(jié)能的有效措施，尤其在國家乃至全球?qū)τ诠?jié)能減排的要求都在不斷加強(qiáng)，路燈照明系統(tǒng)的智能化和管理的科學(xué)化剛好符合這一時(shí)展趨勢的政策要求，也將是城市路燈建設(shè)發(fā)展的必然方向。應(yīng)得到城市建設(shè)者們重視。
參考文獻(xiàn)
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集成化建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)(IntegratedBuildingDesignSystem,IBDS)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)十分活躍的課題。近年來，IBDS有較大發(fā)展，并逐漸引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視。本文分析IBDS的背景，介紹IBDS的概念，討論IBDS的相關(guān)技術(shù)，最后綜述IBDS的狀況。
關(guān)鍵詞：建筑計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)暖通空調(diào)集成化建筑系統(tǒng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)
Abstract
Beinganactivetopicinthefieldofcomputeraidedbuildingdesign,IBDS(IntegratedBuildingDesignSystem)hasmadegreatprogressandattractedmoreandmoreattentionofacademicandindustrialcirclestheseyears.ThispaperintroducesthebackgroundandtheconceptofIBDS,discussesandreviewsitsrelatedtechnologyanddevelopment.
Keywords：buildingCADHVACIBDSSTEP
1前言
隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展普及，近年來，國內(nèi)外在計(jì)算機(jī)建筑設(shè)計(jì)包括模擬計(jì)算、圖紙繪制和資料管理等方面的研究和開發(fā)有了較大進(jìn)展，同時(shí)也暴露出一系列問題。由于社會(huì)發(fā)展對(duì)建筑設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量要求的不斷提高，近十年來逐漸提出（集成化建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)）（IBDS）的概念，世界各國相應(yīng)投入大量人力和財(cái)力從事此方面的研究開發(fā)工作，并開始產(chǎn)生一些中應(yīng)用于實(shí)踐的成果。本文綜述IBDS的研究和發(fā)展?fàn)顩r。
2提出IBDS的背景
集成化建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)的由來出于如下四方面原因：
2．1模擬分析軟件的可應(yīng)用性
從70年代初起，采用模擬分析方法計(jì)算建筑物結(jié)構(gòu)負(fù)荷、預(yù)測建筑物熱環(huán)境特性、分析供熱空調(diào)系統(tǒng)工作狀態(tài)等方面的研究開發(fā)工作已廣泛開展，到目前似乎已相當(dāng)成熟。但這些模擬分析方法在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)用的卻很少。據(jù)近年在北美、西歐[1～3]的調(diào)查，建筑設(shè)計(jì)中使用計(jì)算機(jī)做計(jì)算的在50%以上，但所用軟件多數(shù)是根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)上的比較粗略的算法編制而成的，其功能僅代替手算，在一定程序上提高了設(shè)計(jì)效率，但并不能提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。在設(shè)計(jì)中真正使用模擬分析軟件的不足20%。對(duì)一些設(shè)計(jì)公司的調(diào)查表明，雖然他們購買了一些大型模擬分析軟件，但往往不是為了在設(shè)計(jì)中使用，而是為了向客戶顯示實(shí)力，爭取市場。
20多年來模擬分析方法的研究與相應(yīng)軟件的開發(fā)表明，模擬分析軟件的應(yīng)用對(duì)建筑設(shè)計(jì)是很重要的[4]，它們可以準(zhǔn)確預(yù)測系統(tǒng)特性，從而提高系統(tǒng)性能，降低運(yùn)行能耗。但是為什么很難付諸實(shí)際應(yīng)用？調(diào)查結(jié)果表明，除商業(yè)性原因外，尚有如下技術(shù)原因：
①使用困難。為做一次模擬分析，需準(zhǔn)備和輸入大量的數(shù)，這是一件枯燥而耗時(shí)的工作。在設(shè)計(jì)過程中要分析不同的問題，往往需要使用不同軟件，這些軟件間盡管所需要的數(shù)據(jù)有許多是相同的，但所要求的格式不同，又要重復(fù)輸入。為了得到一點(diǎn)結(jié)果，人要圍著機(jī)器轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)人員不到萬不得已時(shí)，不會(huì)這樣做。
②結(jié)果不可信。曾請(qǐng)三十余名自認(rèn)為有模擬分析經(jīng)驗(yàn)的工程師對(duì)同一建筑用同一程序做能耗分析，所得結(jié)果的最大與最小差別竟在一倍以上[5]，類似的實(shí)驗(yàn)曾做過多次，結(jié)果均是同樣的現(xiàn)象發(fā)生[6]。由此使人產(chǎn)生懷疑，甚至得出悲觀的想法[7]。究其原因，發(fā)現(xiàn)模擬分析是一完整過程，要獲得正確的答案，不僅與所用軟件有關(guān)，還與使用軟件的全過程有重要關(guān)系[8]。一座建筑物很復(fù)雜，只能選其一部分并在簡化后做模擬分析，而不同的選擇與不同的簡化，結(jié)果就會(huì)相差很大。模擬軟件一般都要求輸入許多設(shè)計(jì)人員很難確定的系數(shù)，如房間換氣次數(shù)、窗簾遮陽系數(shù)、室內(nèi)發(fā)熱量等，這些系數(shù)的取值很不同，導(dǎo)致結(jié)果偏差很大。再就是初始條件和邊界條件的選取也存在很大影響。面對(duì)一個(gè)軟件，設(shè)計(jì)人員很難對(duì)這些選擇做出正確的決策，而不同的決策又有結(jié)果大相徑庭。由此，當(dāng)模擬計(jì)算結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)估計(jì)出的結(jié)果或手冊(cè)法結(jié)果相差懸殊時(shí)，該信哪一個(gè)？設(shè)計(jì)人員最終又選擇了經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或手冊(cè)法。當(dāng)計(jì)算模型越復(fù)雜時(shí)，要求輸入的數(shù)據(jù)就越多，輸入數(shù)據(jù)的不確定度也就越大，從而導(dǎo)致結(jié)果的不確定度越大。
③特殊問題不能解。當(dāng)被分析系統(tǒng)復(fù)雜或特殊時(shí)，由于計(jì)算軟件的通用性不夠，往往又不能分析計(jì)算。例如采用蓄冷水池的空調(diào)系統(tǒng)或蓄冰系統(tǒng)，一般常見的分析軟件就無能為力。即使簡單地對(duì)系統(tǒng)做模擬分析，要根據(jù)軟件中所確定的設(shè)備模型形式去輸入設(shè)備性能參數(shù)，如果設(shè)備廠家提供的性能參數(shù)的形式與軟件中的設(shè)備模型不同，用戶就無所適從。
結(jié)果是："憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)芄烙?jì)出的結(jié)果，計(jì)算機(jī)大概也能算出，可是還要輸入大量數(shù)據(jù)，結(jié)果也不一定比估出的可靠。碰見新東西估算不了，計(jì)算機(jī)也算不了。這樣，要計(jì)算機(jī)何用？"這大概是模擬分析技術(shù)不能在建筑設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用的主要原因。
2．2CAD技術(shù)的迫切要求
盡管模擬分析技術(shù)遲遲不能廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)卻后來居上，在近十年內(nèi)飛速發(fā)展起來。目前在歐美發(fā)達(dá)國家，建筑、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用計(jì)算機(jī)繪圖已在70%以上。據(jù)報(bào)導(dǎo)國內(nèi)設(shè)計(jì)院中計(jì)算機(jī)繪圖也占到50%以上。這是由于CAD技術(shù)順乎潮流，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
然而，隨之而來的問題就是：如何將計(jì)算機(jī)繪圖與計(jì)算機(jī)分析計(jì)算相結(jié)合？CAD應(yīng)用是利用計(jì)算機(jī)輔助完成包括資料檢索（查樣本、手冊(cè)、工程圖紙等）、設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制等在內(nèi)的設(shè)計(jì)全過程，而不是僅作為一個(gè)繪圖工具。
計(jì)算機(jī)圖形輸入與處理技術(shù)很快就使人們認(rèn)識(shí)到，它不應(yīng)僅是為了繪圖而輸入圖形，而是用戶向計(jì)算機(jī)輸入所要研究的系統(tǒng)的最理想的手段。根據(jù)所輸入的圖形獲取系統(tǒng)信息，從而進(jìn)行分析計(jì)算，可以在很大程度上解決上述數(shù)據(jù)輸入困難，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)工作量大的問題。目前已有很成功的軟件用于建筑學(xué)設(shè)計(jì)中，代替以往的建筑模型，通過CAD技術(shù)可以從各個(gè)角度向人們顯示建筑物的外部及內(nèi)部的視覺形象。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)亦已可以從圖形輸入開始，直接進(jìn)行各種力學(xué)計(jì)算。國內(nèi)近幾年已開發(fā)出供暖設(shè)計(jì)CAD軟件，可直接在建筑圖的基礎(chǔ)上索取建筑物信息，做簡單的供暖負(fù)荷計(jì)算，然后自動(dòng)完成熱水供暖設(shè)計(jì)計(jì)算，并得到管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖紙及材料表，這些都是極好的嘗試。CAD技術(shù)的推廣，使設(shè)計(jì)部門已在很大程度上具備了必要的硬件和軟件條件。隨之而來的最迫切的問題就是：如何充分利用這些硬件和軟件資源，如何充分利用已通過CAD輸入到計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)圖形信息，與現(xiàn)有的模擬分析技術(shù)相結(jié)合，真正解決建筑設(shè)計(jì)中的問題，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量呢？
2．3信息處理技術(shù)發(fā)展的需要
計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要之一就是信息處理技術(shù)。這主要表現(xiàn)在兩方面：一是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，二是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
近十年來，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介從幾百kB的軟盤，發(fā)展到目前已初露頭角的存儲(chǔ)量為上千MB，而大小相當(dāng)于一張普通軟盤的光盤。目前已有操作讀光盤，每張成本（不包括信息價(jià)值）僅一兩美元，便可儲(chǔ)存泰晤士報(bào)全年幾萬個(gè)版面的全部內(nèi)容。預(yù)計(jì)在本世紀(jì)內(nèi)可讀寫光盤也將以很低價(jià)格出現(xiàn)。這樣，大量的產(chǎn)品樣本、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范等資料，就應(yīng)該以光盤或其他電子方式儲(chǔ)存，并以各種極方便的方式檢索、查詢。
但是，這些以電子形式儲(chǔ)存的資料和信息不應(yīng)僅像書本手冊(cè)那樣供查詢用。我們?cè)谠O(shè)計(jì)、繪圖、計(jì)算中使用這些樣本、手冊(cè)中的數(shù)字和規(guī)則的真正的意義在于，這些存儲(chǔ)的信息能夠被計(jì)算機(jī)"理解"和直接使用。例如，做一臺(tái)表冷器的選擇計(jì)算時(shí)，如果計(jì)算機(jī)能從光盤上檢索到有關(guān)表冷器的資料，直接取出有關(guān)數(shù)據(jù)，而不是由使用者讀出再重新輸入，計(jì)算機(jī)就有可能對(duì)儲(chǔ)存于光盤內(nèi)所有有關(guān)的表冷器做一遍分析計(jì)算，找到最適宜的型號(hào)。這樣，將使設(shè)計(jì)與模擬分析過程產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。但是，怎樣才能使所存儲(chǔ)的信息被計(jì)算機(jī)"理解"和真正使用？如果僅是以書本上的形式儲(chǔ)存，計(jì)算機(jī)就不可能理解。必須采用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)去存儲(chǔ)這些信息，信息的產(chǎn)生來源于各處，例如各設(shè)備廠家或標(biāo)準(zhǔn)制定單位。產(chǎn)生出的數(shù)據(jù)庫也要被各種計(jì)算機(jī)分析軟件查找和使用。信息被利用的次數(shù)越多，花費(fèi)同樣成本輸入此信息所產(chǎn)生的效益就越高，因此制定標(biāo)準(zhǔn)的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就成為非常重要的事。
數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展所提出的也是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化問題。目前世界各國都積極開展信息高速通訊基礎(chǔ)的開發(fā)與建設(shè)。美國近年要在全國實(shí)現(xiàn)"信息高速公路"，這類系統(tǒng)的建成將使全球范圍內(nèi)任兩點(diǎn)間的信息查詢與傳輸如同打電話一樣方便。這樣，將來的設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)要求、設(shè)備性能等技術(shù)文件將以EDI（電子數(shù)據(jù)交換）的方式傳輸，則這些信息被計(jì)算機(jī)接收后，能否被"理解"和直接使用也成為重要問題。可見，問題的關(guān)鍵仍在于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化。
2．4CIM哲理
CIM的概念最初是由美國的JosephHarrington在1974年提出，1981年開始被廣泛接受，并被認(rèn)為是信息時(shí)代的工廠自動(dòng)化模式。但從當(dāng)今的應(yīng)用情況看，CIM遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出機(jī)器制造業(yè)的范圍，它是一種組織、管理生產(chǎn)的哲理、思想和方法。CIM是一種綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，它在新的管理模式與制造工藝的指導(dǎo)下，綜合應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)及其支撐軟件，把孤立的、局部的自動(dòng)化技術(shù)，子系統(tǒng)及企業(yè)員工，靈活而有機(jī)地綜合起來，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、管理過程的信息流、決策過程的決策流進(jìn)行有效的管理與控制，以適應(yīng)新的競爭模式下的市場對(duì)生產(chǎn)過程提出的高質(zhì)量、高速度和高靈活性的要求。
設(shè)計(jì)院可以看成生產(chǎn)思想產(chǎn)品（各種設(shè)計(jì)文件和圖紙）的部件，一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目相當(dāng)于一項(xiàng)訂貨，設(shè)計(jì)過程（加工過程）是由許多不同專業(yè)的人經(jīng)過若干設(shè)計(jì)階段通力合作完成的，需要各專業(yè)按計(jì)劃有條不紊地互提資料，互相會(huì)簽，最后由成品檔案室驗(yàn)收、歸檔，并向甲方提交全套設(shè)計(jì)文件和圖紙。其間各專業(yè)內(nèi)部尚需分工和遵循嚴(yán)格的質(zhì)量保證程序。建筑的招標(biāo)、設(shè)計(jì)、施工、高度和運(yùn)行管理的整個(gè)生命周期，完全可以借鑒CIM的思想方法，采用CIM的核心技術(shù)--集成技術(shù)，把建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備（暖通空調(diào)和給排水）、電氣、室內(nèi)設(shè)計(jì)和概預(yù)算等專業(yè)，集成于統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)平臺(tái)，充分共享有關(guān)數(shù)據(jù)和資源，解決建設(shè)各專業(yè)之間存在的"錯(cuò)、漏、碰、缺"等問題，真正實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)整個(gè)過程的全計(jì)算機(jī)化(無紙?jiān)O(shè)計(jì))。
3IBDS的概念
如上所述，設(shè)計(jì)院目前面臨著擁有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)與實(shí)際上不能充分利用這些技術(shù)來產(chǎn)生效益的矛盾。問題主要在于各種應(yīng)用軟件的分散性，數(shù)據(jù)不通用，難以互換，以及對(duì)各種計(jì)算分析過程沒有或無法自動(dòng)給出正確的指導(dǎo)。為了解決這一問題，與飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)適應(yīng)，集成化建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)IBDS的概念應(yīng)運(yùn)而生，并且在近十年內(nèi)迅速發(fā)展。IBDS的核心就是將以往分散的各功能軟件如繪圖用CAD、計(jì)算模擬程序、數(shù)據(jù)庫管理等結(jié)合在一起。通過通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具，使這些功能軟件能互用各自的各種資源，全面地完成設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算任務(wù)。
IBDS應(yīng)該提供建筑設(shè)計(jì)各專業(yè)工程師從方案選擇、初步設(shè)計(jì)、分析計(jì)算到施工圖繪制的全過程。人們希望有了設(shè)計(jì)人員的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及設(shè)想后，通過IBDS用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、計(jì)算、比較、判斷等，不僅將方案形象地表現(xiàn)出來，而且將量化的結(jié)果輸出，工程師再依據(jù)它去修改方案，重新設(shè)計(jì)。因此，IBDS必須采用開放性的體系結(jié)構(gòu)，把設(shè)計(jì)院的"人和資料"集成在一起，具體表現(xiàn)在：
不同專業(yè)的數(shù)據(jù)模型的集成
建立各專業(yè)通用的標(biāo)準(zhǔn)化的中央建筑數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫把建筑設(shè)計(jì)涉及的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣、室內(nèi)設(shè)計(jì)和概預(yù)算等專業(yè)所用的數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一起來，集成在一起，保證各專業(yè)所用建筑信息的一致性。建筑師畫的建筑各層平面圖、剖面圖、立面圖等，可以作為建筑底圖，傳給其它專業(yè)。其它專業(yè)的工程師可以在該建筑底圖的基礎(chǔ)上，對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行修改、重新定義以及添加專業(yè)的特定數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行各專業(yè)的有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算。例如，設(shè)備專業(yè)工程師可以計(jì)算建筑物的空調(diào)供暖負(fù)荷，在建筑底圖上布置空調(diào)供暖管道，進(jìn)行水力、熱力計(jì)算分析等；結(jié)構(gòu)專業(yè)工程師可以進(jìn)行各種受力構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算分析。一旦建筑師改變建筑物的平面、空間布置，會(huì)直接反映在各專業(yè)的建筑底圖上，從而避免其它專業(yè)的"冤枉"勞動(dòng)。
不同設(shè)計(jì)階段所使用的模擬軟件的集成
建筑設(shè)計(jì)在不同階段需要用到性質(zhì)不同，細(xì)致程度不同的模擬軟件，IBDS應(yīng)充分考慮建筑設(shè)計(jì)在方案選擇、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)等不同階段使用不同模擬軟件對(duì)輸入數(shù)據(jù)模型要求的一致性和相關(guān)性，盡量保證前一階段的計(jì)算結(jié)果和數(shù)據(jù)可應(yīng)用于后續(xù)階段的設(shè)計(jì)計(jì)算，減少數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入和不一致性。
設(shè)計(jì)資源的集成
把建筑設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、工程圖紙、設(shè)備產(chǎn)品手冊(cè)等數(shù)據(jù)和資料以數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫等方式集成存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，以便設(shè)計(jì)人員查詢和使用。
可見，集成化的中央建筑數(shù)據(jù)庫IDM是IBDS的核心。IBDS的體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。各專業(yè)CAD系統(tǒng)通過IDM進(jìn)行數(shù)據(jù)集成和通訊。
HBDS的體系結(jié)構(gòu)示意圖
IBDS的特點(diǎn)除了集成化、標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化之外，還有一個(gè)很重要的特點(diǎn)：智能化，即采用KBS（基于知識(shí)的系統(tǒng)）來組織和指導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)過程中模擬軟件的使用全過程，這樣才能正確發(fā)揮計(jì)算工具的功能。1989年國外一些學(xué)者開始提出PAM（PerformanceAssessmentMethod）的概念[9]。PAM是解決模擬軟件"結(jié)果不可信"問題的一個(gè)重要途徑。PAM指出，要保證用程序做模擬分析能給出正確結(jié)果，必須正確指導(dǎo)和嚴(yán)格管理模擬分析這一全過程。這包括：
對(duì)所分析的對(duì)象進(jìn)行正確的簡化。例如，從多層多房間的建筑中取出有代表性的一部分做分析計(jì)算，復(fù)雜水網(wǎng)的簡化；
對(duì)每個(gè)物理過程選取正確的物理模型來近似。例如一空調(diào)設(shè)備，采用動(dòng)態(tài)模型還是靜態(tài)模型？集總參數(shù)還是分布參數(shù)？是否考慮墻內(nèi)表面長波輻射？對(duì)流換熱系數(shù)取常數(shù)還是作為溫度及風(fēng)速的函數(shù)？透過窗的太陽輻射在各內(nèi)表面的分析：
一些不確定的輸入?yún)?shù)的選取，如房間換氣次數(shù)，人員設(shè)備必?zé)崃浚瑲庀髤?shù)的確定，窗的開閉，遮陽等；
系統(tǒng)控制的確定。例如應(yīng)按照房間為定溫去計(jì)算熱量還是計(jì)算定熱量下的溫度或其它某處控制下的溫度和熱量變化？如何考慮空調(diào)系統(tǒng)的控制和人的操作調(diào)整？
模擬計(jì)算過程的控制。例如初始影響的消除，計(jì)算時(shí)間步長，邊界輸入?yún)?shù)的離散方法，總的模擬計(jì)算段的長度與時(shí)間的確定等；
輸出結(jié)果的處理。如何根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)所研究的問題作出結(jié)論。
以上諸條的正確條件并非固定，而是與所研究的對(duì)象的性質(zhì)及所要解決的問題有關(guān)。例如為計(jì)算冬季供暖負(fù)荷，可以用穩(wěn)定的KFΔt模型，而要計(jì)算夏季空調(diào)負(fù)荷，就要使用動(dòng)態(tài)模型。再例如驗(yàn)證建筑物表面結(jié)露的可能性時(shí)，需考慮全部外墻的傳熱；而論證是否要裝社會(huì)空調(diào)，夏季房間是否過熱則需取可能是最熱的一間或幾間朝西或朝南的房間進(jìn)行計(jì)算。目前可以列舉出十幾種不同的對(duì)建筑和空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析的目的，對(duì)于每一目的，上述各問題的恰當(dāng)選擇都可能不同。
所有這些問題，落實(shí)為具體的模擬計(jì)算過程，就成為如下四個(gè)問題：
①模擬計(jì)算程序的選取
②實(shí)際建筑和空調(diào)系統(tǒng)的再加工（簡化）
③輸入數(shù)據(jù)的確定和輸入文件的生成
④模擬計(jì)算結(jié)果的后處理
國際能源組織（IEA）組織十余個(gè)國家合作，就各種不同的目的和使用不同程序如何進(jìn)行上述第②③④步工作進(jìn)行了研究，形成了一大批PAM手冊(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，讓程序使用者按照這些手冊(cè)去一步步做，可顯著提高模擬計(jì)算工作的正確性和結(jié)果的可信賴性[10]。
將這類手冊(cè)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以理解的形式作為知識(shí)庫存儲(chǔ)于集成化環(huán)境中，再開發(fā)出可按照這些知識(shí)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析加工的專家系統(tǒng)，就可以使這一使用過程自動(dòng)完成，只要使用者提出要解決的問題，專家系統(tǒng)即可能選取適宜的程序，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，運(yùn)行模擬分析程序，最終向使用者顯示由結(jié)果分析得出的結(jié)論。
與傳統(tǒng)的CAD軟件相比，IBDS不再是以計(jì)算程序?yàn)橹行模褂谜邍@著計(jì)算程序準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，運(yùn)行程序，檢查結(jié)果。集成化環(huán)境使使用者成為中心，將各種繪圖、計(jì)算、數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)備好，隨時(shí)供使用者在設(shè)計(jì)分析中使用。使用者可以充分發(fā)揮自己的分析和創(chuàng)造能力，利用CAD系統(tǒng)去設(shè)計(jì)、分析各種系統(tǒng)，而將一切重復(fù)和瑣碎的工作交給計(jì)算機(jī)去完成。集成化設(shè)計(jì)環(huán)境的指導(dǎo)思想就是，使用者應(yīng)是計(jì)算機(jī)的主人，而不是奴隸；計(jì)算機(jī)的應(yīng)用應(yīng)最大范圍地開發(fā)人的創(chuàng)造力，為人提供進(jìn)行創(chuàng)造性思維的場所，而不是把人變?yōu)闄C(jī)械式工具。
4實(shí)施IBDS技術(shù)
4．1革新CIM（集成）技術(shù)
正象計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS一樣，集成也是IBDS的信心技術(shù)。IBDS系統(tǒng)采用STEP標(biāo)準(zhǔn)化的建筑數(shù)據(jù)庫，把建筑設(shè)計(jì)各專業(yè)的數(shù)據(jù)模型集成起來，把設(shè)計(jì)的不同階段集成起來，把各種設(shè)計(jì)用的模擬軟件集成起來，把各種信息資源集成起來。總之，IBDS依賴集成技術(shù)把建筑設(shè)計(jì)院的兩大法寶"人和資料"有機(jī)地統(tǒng)一起來，保證設(shè)計(jì)過程中信息共享和傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)化。
4．2STEP（產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)）技術(shù)
STEP（StandardfortheExchangeofProductModelData）是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOTC184正在制訂的標(biāo)準(zhǔn)ISOCD10303。STEP采用一種中性文件機(jī)制，是CAD/CAM數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)[11]。它規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造以至于產(chǎn)品全部生命周期中，包括產(chǎn)品形狀，解析模型、材料加工方法、組裝分解順序、管理數(shù)據(jù)等方面的必要信息定義和數(shù)據(jù)交換的外部描述。現(xiàn)在普遍認(rèn)為STEP將成為全世界公認(rèn)的唯一CAD數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。
STEP包括兩部分內(nèi)容，一是數(shù)據(jù)模型的定義，它采用EXPRESS數(shù)據(jù)定義語言來寫成。這種語言可以準(zhǔn)確定義所描述對(duì)象的數(shù)據(jù)模型，小到單個(gè)簡單的汽車零件，大到一檔復(fù)雜的建筑物。STEP的另一部分就是具體的數(shù)據(jù)文件的表述方式，它是由任意詞條構(gòu)成，每一條的形成都遵守?cái)?shù)據(jù)模型中的定義。這樣，只要理解了數(shù)據(jù)模型，就能讀懂根據(jù)此數(shù)據(jù)模型按照STEP方式寫出的任何數(shù)據(jù)文件。如果制定出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，使大家都按照這一模型去描繪所研究的對(duì)象，所生成的數(shù)據(jù)文件就很容易交換，通過一些轉(zhuǎn)換工具可以很容易地將其轉(zhuǎn)換為各種軟件內(nèi)部特定的數(shù)據(jù)文件。
由于STEP在描述數(shù)據(jù)模型和易于交換數(shù)據(jù)方面的突出優(yōu)點(diǎn)，它很快被工業(yè)界和標(biāo)準(zhǔn)化組織采用，作為定義數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的工具和交換數(shù)據(jù)的方法。集成化的建筑工程數(shù)據(jù)庫應(yīng)該采用STEP技術(shù)，把各專業(yè)的圖紙、數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品設(shè)備等標(biāo)準(zhǔn)化，以便不同CAD系統(tǒng)之間、不同專業(yè)之間、不同模擬軟件之間、設(shè)計(jì)院與甲方和廠家之間，能夠自由而方便地相互傳遞和交換信息。
STEP標(biāo)準(zhǔn)化是IBDS集成化的前提和保證，它可以避免CAD計(jì)算分析軟件開發(fā)方面的大量重復(fù)性勞動(dòng)，與此數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)兼容的軟件均可以交換使用，從而使各部門有可能分工協(xié)作，共同開發(fā)我國的集成化環(huán)境。IBDS的每一塊功能軟件均可以獨(dú)立在市場上出售，被其它符合此標(biāo)準(zhǔn)的軟件所使用，這將使軟件研制開發(fā)者直接受益。
4．3AI（人工智能）技術(shù)
目前的CAD系統(tǒng)已能較成功地應(yīng)用于繪圖和設(shè)計(jì)計(jì)算，但用于方案設(shè)計(jì)的卻很少。其實(shí)方案設(shè)計(jì)在很大程度上決定了投標(biāo)的快速反應(yīng)能力。IBDS系統(tǒng)采用AI技術(shù)，把工程師的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、規(guī)則、思維活動(dòng)等模糊、隨機(jī)、不完備的知識(shí)，通過一定的結(jié)構(gòu)來組織和表達(dá)，讓計(jì)算機(jī)能夠理解、推理和判斷，輔助工程師進(jìn)行方案選擇。AI技術(shù)中比較成熟的是專家系統(tǒng)，特別是DSS（決策支持系統(tǒng)）。可見IBDS的智能性體現(xiàn)在各專業(yè)設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)應(yīng)用的好壞。
4．4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
IBDS的實(shí)施應(yīng)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為物質(zhì)基礎(chǔ)，特別是基于光纖和衛(wèi)星的全球范圍的快速ISDN網(wǎng)絡(luò)。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以共享建筑設(shè)計(jì)的有關(guān)數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫等軟件資源和打印機(jī)、繪圖儀等硬件資源，傳輸有關(guān)設(shè)計(jì)資料和文檔，允許位于不同地點(diǎn)的設(shè)計(jì)工程師同時(shí)參與一個(gè)建筑的設(shè)計(jì)。同時(shí)還可使設(shè)備生產(chǎn)廠家能將產(chǎn)品信息直接提供給CAD系統(tǒng)。
4．5HCI（人機(jī)交互）技術(shù)
HCI技術(shù)在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用發(fā)展中越來越受到人們的重視。人擅長于用形象思維、回憶聯(lián)想、發(fā)明和創(chuàng)造等對(duì)客觀世界中的不確定、不完備甚至矛盾的事物和知識(shí)進(jìn)行推理、分析、判斷和理解。計(jì)算機(jī)則擅長于確定性、重復(fù)性、機(jī)械性的數(shù)據(jù)處理。在IBDS中，應(yīng)充分發(fā)揮人和計(jì)算機(jī)的各自優(yōu)點(diǎn)，把繁瑣和費(fèi)時(shí)的數(shù)值性的設(shè)計(jì)計(jì)算交給計(jì)算機(jī)完成，讓工程師有充分的時(shí)間做方案選擇等關(guān)鍵的決策工作。友好的用戶界面和人機(jī)交互方式才能讓建筑設(shè)計(jì)工程師喜歡IBDS，在實(shí)際設(shè)計(jì)中自覺使用它。
4．6計(jì)算可視化技術(shù)
可視化技術(shù)從80年展起來，已被廣泛應(yīng)用于CFD等科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域。科學(xué)計(jì)算的核心問題是計(jì)算模型，包括其理論框架、基本概念、幾何描述、計(jì)算方法和過程等。在建筑設(shè)計(jì)過程中需要做許多計(jì)算，如何采用圖形、圖象、動(dòng)畫等方式，在計(jì)算開始時(shí)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，計(jì)算過程中以某種直觀形象的方式表現(xiàn)，計(jì)算完成后以容易理解和使用的形式表達(dá)結(jié)果，等等，都是視算一體化要解決的問題。眼睛是人類接受信息的最佳器官，只有把各種模擬軟件的使用過程可視化，讓用戶用眼睛去看、理解和判斷，而不是"兩眼一摸黑"地撞運(yùn)氣，才能反模擬軟件用對(duì)、用好，真正發(fā)揮它們的用處。
4．7分布式數(shù)據(jù)庫（知識(shí)庫）技術(shù)
分布式的數(shù)據(jù)庫采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的不同計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)建筑設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、工程圖紙、設(shè)備產(chǎn)品手冊(cè)等數(shù)據(jù)和資料、使設(shè)計(jì)院、管理單位、廠家、甲方等建筑業(yè)有關(guān)單位的人員可以共享信息，提高信息利用的效率。
4．8OO（面向?qū)ο螅┘夹g(shù)
OO技術(shù)是現(xiàn)代軟件工程技術(shù)的關(guān)鍵所在，它可以使對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的描述更接近客觀自然，是IBDS系統(tǒng)的保證之一。OO中的抽象、封裝、繼承等機(jī)制可對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行簡化、分解和解耦，有助于復(fù)雜系統(tǒng)的描述。OO已被廣泛地應(yīng)用于上述的MIS、HCI、CIM、可視化、數(shù)據(jù)庫、AI等領(lǐng)域。以O(shè)O為基礎(chǔ)的C++語言是開發(fā)IBDS的良好工具。
4．9多媒體技術(shù)
多媒體技術(shù)就是用圖形、圖象、動(dòng)畫、聲音、文字等人類容易理解和接受的方式存儲(chǔ)各種信息。多媒體技術(shù)在IBDS中的應(yīng)用將是必不可少的。
4．10協(xié)同工程技術(shù)
協(xié)同工程是一種系統(tǒng)化的方法，用來支持建筑設(shè)計(jì)的集成化的協(xié)同作業(yè)，也就是不同專業(yè)或同專業(yè)的不同工程師同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。如建筑底圖由不同的建筑師分工畫不同的部分，在計(jì)算機(jī)里實(shí)際是在同一圖形上加工，完成后的圖紙傳送設(shè)備、結(jié)構(gòu)、電氣等專業(yè)這樣不僅可以避免工程師重畫圖紙，而且當(dāng)某一工程師改變圖紙時(shí)，能自動(dòng)及時(shí)反映到其它專業(yè)的系統(tǒng)圖上，從而解決不同專業(yè)之間的"打架"問題，方便互提資料、會(huì)簽等。
除以上討論的幾種技術(shù)外，還有許多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)可應(yīng)用IBDS中，如MIS（管理信息系統(tǒng)）技術(shù)、TQC（全面質(zhì)量控制）技術(shù)[12]等。合理運(yùn)用所有這些技術(shù)才能充分發(fā)揮IBDS的功能保證IBDS成功。
5IBDS的現(xiàn)狀和展望
IBDS的概念是在約10年前提出的[13]，而真正開始組織開發(fā)則是最近6～8年間的事。但I(xiàn)BDS的發(fā)展卻異常引人注目，1991年6月在美國召開了第一屆集成化建筑環(huán)境會(huì)議，即有近300篇論文，幾百人參加（包括韓國、臺(tái)灣的學(xué)者）。迄今已召開了四屆會(huì)議，有關(guān)的研究討論越來越深入[14～17]。1988年美國能源部投資3000萬美元開始AEDOT系統(tǒng)的開發(fā)，目前已研制出示范系統(tǒng)，并開始進(jìn)一步向?qū)嵱眯园l(fā)展。歐洲十來個(gè)國家的有關(guān)研究單位聯(lián)合開發(fā)COMBINE系統(tǒng)。該項(xiàng)目歷時(shí)五年，投資已超過1000萬歐洲貨幣單位，在1995年6月已完成概念研究和原型示范系統(tǒng)。1990年EIAAnnex21SubtaskD"DesignSupportEnvironment"開始，加拿大、德國、英國、瑞士等國專家就集成化建筑設(shè)計(jì)環(huán)境的開發(fā)狀況做調(diào)查和分析。開始于1995年9月的IEAAnnex30"BringingsimulationtoApplication"又是一個(gè)新的國際合作項(xiàng)目，它的目的也是研究如何把模擬軟件通過IBDS應(yīng)用于實(shí)際建筑設(shè)計(jì)工程中。到目前為止，IBDS還處在研究和開發(fā)階段，世界上還沒有一個(gè)供實(shí)用的IBDS。
我國建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用CAD從80年代中期開始，真正進(jìn)入實(shí)用階段是1991年年底之后。在全國大約9000家從事建筑設(shè)計(jì)的單位中，甲級(jí)院都裝備比較好的CAD系統(tǒng)，并且近年來微機(jī)數(shù)量增加很快（1992年增加8000臺(tái)，1993年增加31000臺(tái)）。在具備計(jì)算機(jī)硬件的同時(shí)，國內(nèi)一些公司和研究單位推出實(shí)用性的建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)、電氣和工程概預(yù)算的CAD軟件。但是，目前設(shè)計(jì)單位中不同的專業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)水平差別較大[18]，而且大部分CAD軟件只是用計(jì)算機(jī)代替圖板和丁字尺繪圖，沒有把繪圖和計(jì)算集成到一起。在數(shù)值計(jì)算中應(yīng)用較多的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。可喜的是，最近國內(nèi)一些研究單位開始IBDS的研究探討[18]。與國外的開發(fā)研究狀況相比，我們認(rèn)為國內(nèi)此領(lǐng)域的工作尚需在長遠(yuǎn)規(guī)劃和相互協(xié)作等方面得到重視和加強(qiáng)。
計(jì)算機(jī)集成化制造系統(tǒng)CIMS是國家863重大項(xiàng)目，十幾個(gè)單位聯(lián)合攻關(guān)。IBDS在國外與CIMS的重要性相當(dāng)，它可以解決建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試及運(yùn)行中的一系列問題，從而提高設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量、降低成本、提高效率。因此，是否應(yīng)該將IBDS作為重點(diǎn)目標(biāo)，做好長遠(yuǎn)規(guī)劃，一步步為之努力，而不僅是在目前的CAD系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添添改改，滿足當(dāng)前的市場需求。80年代初各部門即研究開發(fā)暖通空調(diào)模擬軟件，十多年后，除個(gè)別軟件廣泛使用外，大多數(shù)使用者卻轉(zhuǎn)向國外一些著名的模擬計(jì)算軟件。如果我們按照目前的狀況發(fā)展，會(huì)不會(huì)十年后發(fā)生類似的現(xiàn)象，即國外成套的成熟的集成化環(huán)境進(jìn)入我國而將我們的取而代之？現(xiàn)在可能是需要整體考慮、長遠(yuǎn)規(guī)劃的時(shí)候了。
IBDS涉及范圍廣，工程浩大，很難由一個(gè)單位獨(dú)立完成，必須聯(lián)合協(xié)作。在市場經(jīng)濟(jì)體制下，又無國家財(cái)政支持，如何進(jìn)行聯(lián)合協(xié)作？又如何能與國外競爭？聯(lián)合與協(xié)作不是分工編軟件，而是通過不斷交流，進(jìn)行概念研究和標(biāo)準(zhǔn)制定，這方面的工作量遠(yuǎn)比具體編程大，必須通過合作交流來完成，而合作的結(jié)果會(huì)使參加各方均受益。能否在國家的支持下，由學(xué)會(huì)組織，有關(guān)設(shè)計(jì)和研究單位合作，在聯(lián)合開發(fā)我國的IBDS呢？
IBDS是一個(gè)完美的計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)，雖然它的實(shí)施尚有一段不短的路要走，但是它的哲理、思想和方法無疑是正確而深刻的。IBDS的實(shí)施將大大提高建筑設(shè)計(jì)的水平，推動(dòng)建筑業(yè)的發(fā)展，并且創(chuàng)造一種嶄新的設(shè)計(jì)文化。
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中圖分類號(hào)：A81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
內(nèi)容摘要：研究科技勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值的條件是理論在科技時(shí)展所必不可少的內(nèi)容。科技私人勞動(dòng)和科技社會(huì)勞動(dòng)這對(duì)科技商品生產(chǎn)的基本矛盾決定了只有經(jīng)過市場交換的有用的科學(xué)技術(shù)才能成為科技商品。因此，科技勞動(dòng)只有滿足有用勞動(dòng)、社會(huì)勞動(dòng)和活勞動(dòng)三個(gè)條件才能成為科技生產(chǎn)勞動(dòng)而創(chuàng)造價(jià)值。科技非生產(chǎn)雖不直接凝結(jié)為價(jià)值，但是在商品生產(chǎn)過程中具有重要作用。
關(guān)鍵詞：科技生產(chǎn)勞動(dòng) 科技商品 價(jià)值
人類科學(xué)技術(shù)自第一次工業(yè)革命后開始加速發(fā)展，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的巨大而深刻的影響也開始逐步顯現(xiàn)。工業(yè)革命之后開始萌芽發(fā)展的理論雖注意到了技術(shù)進(jìn)步，卻并沒有對(duì)這一因素進(jìn)行系統(tǒng)的理論闡述。時(shí)至今日，科技進(jìn)步已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中不可或缺的重要內(nèi)容。本文擬運(yùn)用勞動(dòng)價(jià)值論，以科學(xué)技術(shù)與商品的關(guān)系為切入點(diǎn)，深入討論科技勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值的條件，以期將科學(xué)技術(shù)有效納入理論分析框架。
問題的提出
在現(xiàn)代商品經(jīng)濟(jì)中，何種科技勞動(dòng)創(chuàng)造了價(jià)值？這涉及兩個(gè)相關(guān)問題：其一是什么樣的勞動(dòng)是創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)，即關(guān)于生產(chǎn)勞動(dòng)的問題；其二是科技勞動(dòng)滿足哪些條件才能成為創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)。
圍繞著前一個(gè)問題，我國理論界曾掀起了五次討論的，主要形成了兩種觀點(diǎn)：以何煉成、孫冶方和蘇星等老一輩經(jīng)濟(jì)學(xué)家為代表的學(xué)者認(rèn)為只有物質(zhì)生產(chǎn)勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值，而其他領(lǐng)域的勞動(dòng)不是生產(chǎn)勞動(dòng)，不創(chuàng)造價(jià)值。這種觀點(diǎn)在前三次的討論中占據(jù)著主流地位。以于光遠(yuǎn)、谷書堂、劉詩白等為代表的學(xué)者認(rèn)為生產(chǎn)勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值。隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，創(chuàng)造價(jià)值的生產(chǎn)勞動(dòng)不僅包括物質(zhì)生產(chǎn)勞動(dòng)，還包括物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域之外的生產(chǎn)勞動(dòng)，如服務(wù)勞動(dòng)、生產(chǎn)無形產(chǎn)品的勞動(dòng)等。這兩種觀點(diǎn)的共同之處在于都認(rèn)為創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)是生產(chǎn)勞動(dòng)，而且“創(chuàng)造商品價(jià)值的‘生產(chǎn)勞動(dòng)’一詞可用‘商品生產(chǎn)勞動(dòng)’代替；‘生產(chǎn)勞動(dòng)與非生產(chǎn)勞動(dòng)’這對(duì)范疇，可用‘商品生產(chǎn)勞動(dòng)與非商品生產(chǎn)勞動(dòng)’代替”（李鐵映，2003）。它們的不同之處在于對(duì)生產(chǎn)勞動(dòng)的內(nèi)涵與外延的界定不同。與實(shí)踐的發(fā)展相適應(yīng)，大多數(shù)學(xué)者都認(rèn)為生產(chǎn)勞動(dòng)的范圍不應(yīng)局限于物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域。
關(guān)于第二個(gè)問題，學(xué)者們普遍認(rèn)為科技勞動(dòng)是一種創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)，其理論根據(jù)是馬克思所提出的“總體工人”的思想。馬克思認(rèn)為“隨著勞動(dòng)過程的協(xié)作性質(zhì)本身的發(fā)展，生產(chǎn)勞動(dòng)和它的承擔(dān)者即生產(chǎn)工人的概念也就必然擴(kuò)大。為了從事生產(chǎn)勞動(dòng)，現(xiàn)在不一定要親自動(dòng)手；只要成為總體工人的一個(gè)器官，完成他所屬的某一種職能就夠了”。整個(gè)勞動(dòng)過程中“有的人多用手工作，有的人多用腦工作，有人的當(dāng)經(jīng)理、工程師、工藝師等等，有的人當(dāng)監(jiān)工，有的人當(dāng)直接體力勞動(dòng)者或者做十分簡單的粗工；于是勞動(dòng)能力越來越多的職能被列在生產(chǎn)勞動(dòng)的直接概念下”。馬克思在這里已經(jīng)把直接參與生產(chǎn)過程的科技勞動(dòng)當(dāng)成是生產(chǎn)勞動(dòng)。在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，科技活動(dòng)成為社會(huì)分工的一個(gè)重要方面，越來越多的科技勞動(dòng)者或間接或直接地參與商品生產(chǎn)過程，成為了總體工人的一個(gè)器官，完成了新產(chǎn)品、新工藝、新方法的設(shè)計(jì)與開發(fā)職能，是一種生產(chǎn)勞動(dòng)。因此，科技勞動(dòng)是一種創(chuàng)造價(jià)值的活動(dòng)。這一邏輯看似很好地解決了科技勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值的理論基礎(chǔ)問題，但是實(shí)際存在著漏洞。應(yīng)用“總體工人”的概念雖然將生產(chǎn)勞動(dòng)的范圍擴(kuò)大了，但是這里并沒有指出總體工人的具體邊界在哪里，也就沒有說明生產(chǎn)勞動(dòng)的邊界是什么。法官、軍人、政府官員的勞動(dòng)也是為了保證社會(huì)再生產(chǎn)過程可以正常有序的進(jìn)行，是否可以將其視為間接參與生產(chǎn)過程，是總體工人的一部分呢？馬克思經(jīng)典理論中的回答是否定的。相應(yīng)地，在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中，科技勞動(dòng)滲透到人類生產(chǎn)生活的方方面面，既包括企業(yè)研發(fā)部門的應(yīng)用性科技勞動(dòng)、開發(fā)性科技勞動(dòng)等經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)的活動(dòng)，也包括國家治理、法律制定、教育服務(wù)等上層建筑領(lǐng)域內(nèi)的勞動(dòng)，而且不同領(lǐng)域、不同類型的科技勞動(dòng)參與影響生產(chǎn)過程的方式并不相同。因此，不能簡單的利用“總體工人”的概念將科技勞動(dòng)全部視為創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)。曼德爾也曾認(rèn)為“科學(xué)活動(dòng)只有當(dāng)它與物質(zhì)生產(chǎn)直接相結(jié)合的時(shí)候，才是一種生產(chǎn)力。在資本主義生產(chǎn)方式中，這就意味著：看它是否能注入商品生產(chǎn)活動(dòng)。如果這種情況并沒有發(fā)生——除了其他原因之外，這是由于保守或影響到資本增值的那些困難的緣故——那么，它就只是一種潛在的生產(chǎn)力而不是真正的生產(chǎn)力”。
根據(jù)勞動(dòng)價(jià)值論，創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)是生產(chǎn)勞動(dòng)，但是生產(chǎn)勞動(dòng)的范圍要隨著實(shí)踐的擴(kuò)展而不斷擴(kuò)大，這種擴(kuò)大受經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)與上層建筑界限的制約。生產(chǎn)是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的范疇，雖然不能說經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)的勞動(dòng)都是生產(chǎn)勞動(dòng)，但是生產(chǎn)勞動(dòng)只能是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)的勞動(dòng)，不能把生產(chǎn)勞動(dòng)的范圍擴(kuò)大到上層建筑范圍內(nèi)。具體到科技勞動(dòng)，本文認(rèn)為只有屬于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的生產(chǎn)勞動(dòng)范疇的科技勞動(dòng)才是創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)，即科技生產(chǎn)勞動(dòng)；屬于非生產(chǎn)勞動(dòng)的科技勞動(dòng)則不是創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)，即科技非生產(chǎn)勞動(dòng)。一般而言，生產(chǎn)勞動(dòng)的抽象凝結(jié)即為價(jià)值——商品所特有的屬性。因此科技勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值的條件，可以等同于科技勞動(dòng)成為生產(chǎn)勞動(dòng)的條件，進(jìn)一步等同于科技勞動(dòng)的產(chǎn)品成為科技商品的條件。本文之后的討論即以科技商品為研究起點(diǎn)，分析科技勞動(dòng)成為生產(chǎn)勞動(dòng)而創(chuàng)造價(jià)值的條件。
科技商品與科技勞動(dòng)
（一）科技商品與非商品科學(xué)技術(shù)
所謂商品，是指用于交換的有用的勞動(dòng)產(chǎn)品。人類歷史的很長一段時(shí)間內(nèi)，“科學(xué)所發(fā)現(xiàn)的力”和“由協(xié)作和分工產(chǎn)生的生產(chǎn)力”、“自然力，如蒸汽、水”等一樣，都是“不費(fèi)資本分文”的，并沒有在市場上經(jīng)歷交換過程，因而科技產(chǎn)品并不是商品。然而今天，很多科技產(chǎn)品（如發(fā)明、專利、咨詢等）作為各類科技工作者的勞動(dòng)產(chǎn)品，或者可以滿足生產(chǎn)過程中的需要，或者可以滿足人類某些物質(zhì)的和精神的需要，成為有用的勞動(dòng)；在市場上，它們以專利權(quán)的轉(zhuǎn)讓、生產(chǎn)資料的買賣以及其他各種載體的交易等方式在市場上進(jìn)行交換，轉(zhuǎn)給需要其使用價(jià)值的人，因而具有了馬克思勞動(dòng)價(jià)值論中“商品”的性質(zhì)，成為了科技商品。它不僅包含了獨(dú)立科技勞動(dòng)所生產(chǎn)的科技商品，還包含了非獨(dú)立形態(tài)的科技勞動(dòng)（即與其他勞動(dòng)共同合作的科技勞動(dòng)）所生產(chǎn)的包含新科學(xué)技術(shù)的商品。科技商品已經(jīng)占據(jù)了現(xiàn)代商品較大比重。我國自20世紀(jì)80年代末90年代初建立技術(shù)市場以來，科技商品的交易活動(dòng)日益頻繁，交易量不斷上升（見圖1）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年以來世界范圍內(nèi)的高技術(shù)產(chǎn)品出口額占制成品出口額的比重一直在20%以上。
有一些產(chǎn)品雖然是科技勞動(dòng)的成果，有助于加深人類對(duì)于自己所處客觀世界的認(rèn)識(shí)與改造，是有用的勞動(dòng)，但是由于其生產(chǎn)目的不是交換，也沒有在市場上經(jīng)歷交換過程，因此并不具備商品的性質(zhì)，也不是科技商品。例如，科學(xué)家的研究對(duì)象是客觀自然世界或人類社會(huì)。這類科技勞動(dòng)（主要是科學(xué)研究）的目的是深入認(rèn)識(shí)客觀世界，提高人類社會(huì)知識(shí)存量，進(jìn)而改進(jìn)人與自然、人與人之間的關(guān)系，并不以交換并取得盈利為目的。它們的產(chǎn)品表現(xiàn)出非排他性、非競爭性等公共產(chǎn)品的性質(zhì)，往往以公開、出版物等形式存在，因而不是商品。
可見，判斷科學(xué)技術(shù)是否是商品的關(guān)鍵為交換。科技商品是有明確的產(chǎn)權(quán)，通過交易雙方的協(xié)商可以并且完成部分或全部權(quán)力的讓渡，同時(shí)伴隨著貨幣所有權(quán)反向讓渡的交換過程的科技產(chǎn)品。例如受知識(shí)產(chǎn)權(quán)法保護(hù)的專利、發(fā)明、實(shí)用新型，包含在勞動(dòng)資料內(nèi)新科技、以光盤等為載體的新工藝、新方法、新的企業(yè)組織管理技術(shù)，應(yīng)用新科技所生產(chǎn)的商品，乃至科技咨詢企業(yè)所提供的科技服務(wù)都是科技商品。反之，不以交換為目的，并且沒有通過交換過程即被公眾所了解的科學(xué)技術(shù)是非商品，比如各項(xiàng)原理與發(fā)現(xiàn)。非商品科學(xué)技術(shù)與科技商品之間有著密切的聯(lián)系，例如，馮·諾依曼發(fā)現(xiàn)的二進(jìn)制作為科學(xué)發(fā)現(xiàn)是非商品，但是在此基礎(chǔ)編制的具有不同用途的各種程序就成為軟件市場上的產(chǎn)品；再如，人類描繪的基因圖譜是非商品科學(xué)技術(shù)，但是以基因圖譜為基礎(chǔ)研制開發(fā)的各種藥物則是科技商品的表現(xiàn)形式；再如，以論文、著作發(fā)表的新的管理學(xué)原理不可以成為商品，但是以此原理為基礎(chǔ)，針對(duì)某一企業(yè)的特殊情況設(shè)計(jì)的管理方法則可以成為市場上交換的商品。
（二）科技商品二因素與科技勞動(dòng)二重性
科技商品同樣是使用價(jià)值和價(jià)值構(gòu)成的辯證統(tǒng)一體。科技商品的使用價(jià)值是一種可以通過改造勞動(dòng)者、改進(jìn)勞動(dòng)對(duì)象和勞動(dòng)工具而提高生產(chǎn)力水平或滿足人類某種生活需要的客觀存在，是構(gòu)成社會(huì)總財(cái)富的物質(zhì)內(nèi)容；科技商品的價(jià)值是科技勞動(dòng)者的無差別的抽象勞動(dòng)的凝結(jié)。生產(chǎn)科技商品的勞動(dòng)是科技具體勞動(dòng)與科技抽象勞動(dòng)共同構(gòu)成的辯證統(tǒng)一體。科技具體勞動(dòng)是科技勞動(dòng)者以滿足人類心理生理需要和社會(huì)需要為目的，充分發(fā)揮其創(chuàng)造性的體力和腦力，綜合運(yùn)用各種軟硬件工具，以客觀世界或關(guān)于客觀世界的知識(shí)為勞動(dòng)對(duì)象，使其發(fā)生變化，生產(chǎn)不同質(zhì)的科技商品使用價(jià)值的不同具體形式的活動(dòng)；科技抽象勞動(dòng)也是指撇開或者抽去了科技勞動(dòng)的具體形式和有用性質(zhì)后所剩下的無差別的一般人類勞動(dòng)。同一般抽象勞動(dòng)相同，科技抽象勞動(dòng)也是科技勞動(dòng)者的“腦、肌肉、神經(jīng)、手等等的生產(chǎn)耗費(fèi)”，是同質(zhì)的無差別的人類體力和腦力的支出。
科技勞動(dòng)二重性內(nèi)含于科技商品二因素。正如馬克思所說“一切勞動(dòng)，一方面是人類勞動(dòng)力在生理學(xué)意義上的耗費(fèi)；就相同的或抽象的人類勞動(dòng)這個(gè)屬性來說，它形成商品價(jià)值。一切勞動(dòng)，另一方面是人類勞動(dòng)力在特殊的有一定目的的形式上的耗費(fèi)；就具體的有用的勞動(dòng)這個(gè)屬性來說，它生產(chǎn)使用價(jià)值”。科技商品二因素是由包含在其中的科技勞動(dòng)二重性決定的。科技抽象勞動(dòng)與科技具體勞動(dòng)是同一個(gè)勞動(dòng)過程的兩個(gè)方面。從人類勞動(dòng)的耗費(fèi)角度看，科技抽象勞動(dòng)是科技勞動(dòng)者的無差別的一般人類勞動(dòng)，形成科技商品的價(jià)值；從滿足人類和社會(huì)各種需要的角度看，科技具體勞動(dòng)是人類認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的各種具體形式不同的勞動(dòng)，形成科技商品的使用價(jià)值。科技具體勞動(dòng)是科技勞動(dòng)的具體表現(xiàn)形式，科技抽象勞動(dòng)反映了科技勞動(dòng)的本質(zhì)內(nèi)涵。前者決定科技商品的使用價(jià)值，為后者的凝結(jié)提供物質(zhì)載體；后者是前者的本質(zhì)，并且提供在市場中進(jìn)行交換的基本標(biāo)準(zhǔn)與尺度。此外，科技具體勞動(dòng)反映了人與客觀世界之間的關(guān)系，科技抽象勞動(dòng)反映了人與人之間的社會(huì)關(guān)系，這兩者互為前提、互為保障，辯證統(tǒng)一于科技勞動(dòng)。
科技勞動(dòng)成為生產(chǎn)勞動(dòng)的條件
如前所述，科技勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值的條件等同于科技勞動(dòng)成為生產(chǎn)勞動(dòng)的條件，進(jìn)一步等同于科技產(chǎn)品成為商品的條件。因此，科技商品生產(chǎn)的基本矛盾中內(nèi)含了科技勞動(dòng)成為生產(chǎn)勞動(dòng)的基本條件。
（一）科技商品生產(chǎn)的基本矛盾
由勞動(dòng)價(jià)值論可知，科技商品的生產(chǎn)所包含著的使用價(jià)值和價(jià)值的矛盾、具體勞動(dòng)和抽象勞動(dòng)的矛盾，都根源于科技勞動(dòng)是科技私人勞動(dòng)和科技社會(huì)勞動(dòng)的矛盾統(tǒng)一體，即科技商品生產(chǎn)的基本矛盾。
首先，科技勞動(dòng)是一種私人勞動(dòng)。馬克思明確提出“使用物品成為商品，只是因?yàn)樗鼈兪潜舜霜?dú)立進(jìn)行的私人勞動(dòng)的產(chǎn)品”。相應(yīng)的，科技勞動(dòng)的產(chǎn)品之所以成為商品，是因?yàn)樗鼈兪强萍紕趧?dòng)者或某些科技勞動(dòng)者的團(tuán)體獨(dú)立進(jìn)行的私人勞動(dòng)的產(chǎn)品。這種私人勞動(dòng)的性質(zhì)，在以生產(chǎn)資料私有制為基礎(chǔ)的社會(huì)中，首先表現(xiàn)為科技勞動(dòng)資料（圖書、儀器、設(shè)備等）歸科技商品生產(chǎn)者所有；其次，科技勞動(dòng)者（或團(tuán)體）的研究活動(dòng)是獨(dú)立進(jìn)行的。其中他們研究什么，如何研究等研究活動(dòng)的目的、內(nèi)容、手段、過程都由科技商品生產(chǎn)者所決定；最后，科技勞動(dòng)的產(chǎn)品歸科技商品生產(chǎn)者所有。在現(xiàn)代社會(huì)，科技勞動(dòng)者或其所屬組織申請(qǐng)的技術(shù)專利、發(fā)明，乃至公開發(fā)表的論文都受知識(shí)產(chǎn)權(quán)法的保護(hù)。在法律保護(hù)期限內(nèi)，科技商品的所有權(quán)、處理權(quán)屬于相關(guān)的生產(chǎn)者，其受益權(quán)相應(yīng)地也屬于相關(guān)生產(chǎn)者。科技商品生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)也由其生產(chǎn)者承擔(dān)。
其次，科技勞動(dòng)是一種社會(huì)勞動(dòng)。在現(xiàn)代社會(huì)，科技勞動(dòng)是社會(huì)分工的一部分。因此，在商品經(jīng)濟(jì)中，科技勞動(dòng)者為了交換而進(jìn)行私人勞動(dòng)時(shí)，這種私人勞動(dòng)就具有了二重的社會(huì)性質(zhì)：一方面，科技勞動(dòng)者的私人勞動(dòng)“必須作為一定的有用勞動(dòng)來滿足一定的社會(huì)需要，從而證明它們是總勞動(dòng)的一部分，是自然形成的社會(huì)分工體系的一部分”。另一方面，科技私人勞動(dòng)只有在“可以同任何另一種有用的私人勞動(dòng)相交換從而相等時(shí)”，科技勞動(dòng)者的私人勞動(dòng)才能滿足其本人的多種需要。這樣，科技私人勞動(dòng)成為“私人勞動(dòng)的總和形成社會(huì)總勞動(dòng)”的一部分。可見，科技勞動(dòng)之所以具有社會(huì)性而成為社會(huì)勞動(dòng)，是因?yàn)榉止ぃㄟ@里的分工不僅包括科技勞動(dòng)者與其他勞動(dòng)者在社會(huì)大分工基礎(chǔ)上形成的相互依賴的關(guān)系，還包括科技勞動(dòng)內(nèi)部不同學(xué)科間以及同一學(xué)科內(nèi)不同研究方向的復(fù)雜層級(jí)的分工）。由于科技勞動(dòng)者只有通過交換他們的勞動(dòng)產(chǎn)品才能與社會(huì)發(fā)生接觸，因此，科技勞動(dòng)者的私人勞動(dòng)的社會(huì)性質(zhì)只有在交換中才能表現(xiàn)出來，才能“在事實(shí)上證實(shí)為社會(huì)總勞動(dòng)的一部分”。
最后，生產(chǎn)科技商品的科技勞動(dòng)是科技私人勞動(dòng)和科技社會(huì)勞動(dòng)的矛盾統(tǒng)一體。首先，科技私人勞動(dòng)和科技社會(huì)勞動(dòng)不是兩次勞動(dòng)過程，而是同一科技勞動(dòng)的從兩個(gè)不同維度考察的屬性，是一體兩面的關(guān)系。其次，科技私人勞動(dòng)與科技社會(huì)勞動(dòng)二者相互依賴。科技私人勞動(dòng)為科技社會(huì)勞動(dòng)提供了實(shí)現(xiàn)的具體形式和基礎(chǔ)，科技社會(huì)勞動(dòng)反映了科技勞動(dòng)者與其他勞動(dòng)者之間的關(guān)系，反映了科技勞動(dòng)者的社會(huì)性，也為科技私人勞動(dòng)的社會(huì)實(shí)現(xiàn)提供了保障。科技私人勞動(dòng)不能直接轉(zhuǎn)化為科技社會(huì)勞動(dòng)，只有通過將科技商品與其他商品相交換，才能間接地實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。而科技商品要實(shí)現(xiàn)交換，科技私人勞動(dòng)就必須同時(shí)取得兩重社會(huì)性質(zhì)。即科技商品能夠滿足社會(huì)需要的有用性和科技勞動(dòng)的社會(huì)均等性（即可以還原為同一的抽象的人類勞動(dòng)的耗費(fèi)）。如果科技私人勞動(dòng)因各種原因不能全部得到社會(huì)承認(rèn)，進(jìn)而不能轉(zhuǎn)化為社會(huì)勞動(dòng)，那么，科技具體勞動(dòng)也就不能還原為科技抽象勞動(dòng)，科技商品也就難以實(shí)現(xiàn)使用價(jià)值和價(jià)值。因此，科技私人勞動(dòng)和科技社會(huì)勞動(dòng)的矛盾決定著科技具體勞動(dòng)和科技抽象勞動(dòng)的矛盾，而科技具體勞動(dòng)和科技抽象勞動(dòng)的矛盾又通過科技商品的使用價(jià)值和價(jià)值的矛盾表現(xiàn)出來。簡言之，科技勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值的條件決定于科技私人勞動(dòng)與科技社會(huì)勞動(dòng)這一科技商品生產(chǎn)的基本矛盾的解決。
（二）科技勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值的條件
當(dāng)科學(xué)技術(shù)在市場上順利地實(shí)現(xiàn)了交換，科技商品生產(chǎn)的基本矛盾得以順利解決時(shí)，科學(xué)技術(shù)成為商品，生產(chǎn)科技商品的勞動(dòng)也成為創(chuàng)造價(jià)值的生產(chǎn)勞動(dòng)。從科技商品及其生產(chǎn)的基本矛盾關(guān)系中可知，科技生產(chǎn)勞動(dòng)應(yīng)當(dāng)滿足三個(gè)條件：
1.有用勞動(dòng)。使用價(jià)值與價(jià)值是科技商品的二因素。其中科學(xué)技術(shù)要成為科技商品必須具有使用價(jià)值，能夠滿足人類物質(zhì)或精神的某種需要，即具有有用性。這種“有用性不是懸在空中的。它決定于商品體的發(fā)生，離開了商品體就不存在。因此，商品體本身……就是使用價(jià)值”，科技商品的使用價(jià)值是其價(jià)值的物質(zhì)載體。科技勞動(dòng)是一種具有高風(fēng)險(xiǎn)的不確定性的活動(dòng)，成功之前往往需要經(jīng)歷多次的甚至是千百次的失敗，不能取得預(yù)期成果。沒有取得成果的勞動(dòng)就不能滿足人類的需要，也就不具備有用性。如果科技商品不具備有用性，那么它所包含的勞動(dòng)也就沒有用，不能成為價(jià)值的載體，即不能形成科技商品的價(jià)值。因此，創(chuàng)造價(jià)值的科技勞動(dòng)必須是有用勞動(dòng)。
2.社會(huì)勞動(dòng)。科技商品是用于交換的科技勞動(dòng)的產(chǎn)品。經(jīng)過交換，科技商品所有權(quán)從關(guān)注其價(jià)值的生產(chǎn)者轉(zhuǎn)移到關(guān)注其使用價(jià)值的購買者，科技私人勞動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)向科技社會(huì)勞動(dòng)的轉(zhuǎn)換，才能解決科技商品二因素本身的對(duì)立矛盾。以獨(dú)立形態(tài)存在的科技勞動(dòng)是一種只承認(rèn)第一名的錦標(biāo)賽式勞動(dòng)，只有最先完成、具備有用性的科技產(chǎn)品才可以進(jìn)入交換過程，實(shí)現(xiàn)私人勞動(dòng)向社會(huì)勞動(dòng)的轉(zhuǎn)換。非第一名完成的，或者是不具備有用性的科技勞動(dòng)不能順利地經(jīng)過交換，也不能實(shí)現(xiàn)從私人勞動(dòng)向社會(huì)勞動(dòng)的轉(zhuǎn)換。這類科技勞動(dòng)的結(jié)果只是科技產(chǎn)品，而不能成為科技商品，相應(yīng)地，這些科技勞動(dòng)也就不能創(chuàng)造價(jià)值。以非獨(dú)立形態(tài)存在的科技勞動(dòng)雖然不直接以科學(xué)技術(shù)的形式進(jìn)入交換過程，但是它內(nèi)含于其共同體所生產(chǎn)的產(chǎn)品。如果整體勞動(dòng)產(chǎn)品因各種原因沒有順利實(shí)現(xiàn)交換，那么生產(chǎn)產(chǎn)品的整體勞動(dòng)就不能實(shí)現(xiàn)從私人勞動(dòng)向社會(huì)勞動(dòng)的轉(zhuǎn)換，整體勞動(dòng)產(chǎn)品也不能成為商品，整體勞動(dòng)沒有創(chuàng)造價(jià)值。此時(shí)，科技勞動(dòng)作為整體勞動(dòng)的組成部分亦沒有創(chuàng)造價(jià)值。總之，不論是獨(dú)立形態(tài)存在還是非獨(dú)立形態(tài)存在的科技勞動(dòng)，如果不能經(jīng)過交換，從私人勞動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)勞動(dòng)，相應(yīng)地，科技產(chǎn)品或整體勞動(dòng)的成果就不能成為商品，科技勞動(dòng)本身也就不創(chuàng)造價(jià)值。
3.活勞動(dòng)。馬克思勞動(dòng)價(jià)值論的核心內(nèi)容之一是活勞動(dòng)是價(jià)值的唯一源泉，物化勞動(dòng)只能轉(zhuǎn)移價(jià)值，并不能創(chuàng)造價(jià)值。就科技勞動(dòng)而言，科學(xué)技術(shù)本身是人類認(rèn)識(shí)和改造世界過程中所獲取的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的總結(jié)，是科技勞動(dòng)者體力和腦力的支出，是他們的科技勞動(dòng)的凝結(jié)。由于其使用不滅、轉(zhuǎn)移不減的特性，在商品生產(chǎn)過程中可以不斷地再現(xiàn)與轉(zhuǎn)化其價(jià)值。但是在這一過程中，科學(xué)技術(shù)作為已經(jīng)凝結(jié)的勞動(dòng)，只能通過人類的勞動(dòng)再現(xiàn)或轉(zhuǎn)移其自身的價(jià)值。如果沒有勞動(dòng)者使用科學(xué)技術(shù)，它們只能是一種客觀存在，再多再好也無從體現(xiàn)，不能在生產(chǎn)過程中發(fā)揮作用。此外，即使科學(xué)技術(shù)進(jìn)入生產(chǎn)過程，也并不能產(chǎn)生出大于其本身價(jià)值的價(jià)值，即不能創(chuàng)造新價(jià)值。正如勞動(dòng)力不等于勞動(dòng)，科學(xué)技術(shù)也不等于科技勞動(dòng)。科學(xué)技術(shù)本身不創(chuàng)造價(jià)值，但是生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)的科技勞動(dòng)者的活勞動(dòng)在其生產(chǎn)過程中所創(chuàng)造的價(jià)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其本身的價(jià)值，即科技勞動(dòng)者生產(chǎn)的科技商品的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所耗費(fèi)的科技勞動(dòng)力本身的價(jià)值。因此，有必要嚴(yán)格區(qū)分科學(xué)技術(shù)與科技勞動(dòng)，只有作為活勞動(dòng)的科技勞動(dòng)才能夠創(chuàng)造價(jià)值。
總而言之，能夠生產(chǎn)科技商品、可以創(chuàng)造價(jià)值的科技勞動(dòng)，是科技生產(chǎn)勞動(dòng)，是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)具有某種實(shí)用性的可以用于交換的科技勞動(dòng)者的活勞動(dòng)。不滿足這些條件的科技勞動(dòng)不能生產(chǎn)科技商品，不能創(chuàng)造價(jià)值，是科技非生產(chǎn)勞動(dòng)。
科技非生產(chǎn)勞動(dòng)對(duì)價(jià)值實(shí)體形成的影響
與科技生產(chǎn)勞動(dòng)相對(duì)應(yīng)，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)雖然不生產(chǎn)商品，不能直接凝結(jié)為價(jià)值，但是在生產(chǎn)過程中的重要作用卻是不可忽視的。這種影響既表現(xiàn)于某一時(shí)點(diǎn)的社會(huì)橫截面，也表現(xiàn)于歷史發(fā)展的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中。
（一）科技非生產(chǎn)勞動(dòng)影響價(jià)值實(shí)體形成的橫向分析
從某一時(shí)點(diǎn)社會(huì)的橫截面來看，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)是生產(chǎn)力發(fā)展重要的原因之一，它通過促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展而影響價(jià)值形成。“科技是第一生產(chǎn)力”這一論斷是理論上最好的證明。馬克思曾指出“勞動(dòng)生產(chǎn)力是由多種情況決定的，其中包括：工人的平均熟練程度、科學(xué)的發(fā)展水平和它在工藝上的應(yīng)用的程度”。科學(xué)技術(shù)通過影響生產(chǎn)力三要素（即勞動(dòng)者、勞動(dòng)對(duì)象和勞動(dòng)工具）而不斷促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。
首先，非商品科學(xué)技術(shù)可以通過提高勞動(dòng)者素質(zhì)來提高社會(huì)生產(chǎn)力。具有勞動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和勞動(dòng)技能的勞動(dòng)者是生產(chǎn)力各要素中最重要、最活躍的、起決定性作用的因素。隨著科技非生產(chǎn)勞動(dòng)的發(fā)展，人類可以獲得越來越多的關(guān)于客觀世界的知識(shí)。這些知識(shí)可以通過基礎(chǔ)教育和各種科學(xué)普及教育方式，增加全體勞動(dòng)者對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，從而全面提高科技勞動(dòng)者的素質(zhì)。另一方面，隨著科技勞動(dòng)整體的發(fā)展，勞動(dòng)者中體力勞動(dòng)者比例下降，腦力勞動(dòng)者比例上升。英國19世紀(jì)中葉，第一、二產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力占到全部就業(yè)人數(shù)的64%，而這一比例在2000年下降到20%。勞動(dòng)者素質(zhì)的普遍提高和腦力勞動(dòng)者比重的不斷上升，都可以促進(jìn)勞動(dòng)生產(chǎn)率不斷提高，從而影響價(jià)值實(shí)體形成過程。
其次，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)是提高勞動(dòng)工具先進(jìn)程度的基礎(chǔ)。在科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系中，科學(xué)為新技術(shù)提供直接理論源泉與基礎(chǔ)。相應(yīng)地，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)的產(chǎn)品是具有公共產(chǎn)品性質(zhì)的非商品科學(xué)技術(shù)，主要以公開發(fā)表的論文、著作等形式出現(xiàn)，可以為生產(chǎn)科技商品的科技生產(chǎn)勞動(dòng)提供理論指導(dǎo)與支持。而作為科技生產(chǎn)勞動(dòng)結(jié)果的科技商品又可以在生產(chǎn)過程中將自身價(jià)值轉(zhuǎn)化于最終商品中。例如，前兩次科技革命中，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)發(fā)現(xiàn)了蒸汽力與電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而科技生產(chǎn)勞動(dòng)將蒸氣和電力納入生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)了這兩種自然力的應(yīng)用，將社會(huì)生產(chǎn)帶入了機(jī)械時(shí)代和電氣時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了人手的解放，有效地提高了社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率。新科技革命以來，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)發(fā)現(xiàn)的相對(duì)論、二進(jìn)制成為科技生產(chǎn)勞動(dòng)所發(fā)明的原子能、電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了人腦的解放，極大地提高了生產(chǎn)力水平。例如，一個(gè)年產(chǎn)5萬噸的煉油廠，采用計(jì)算控制后，職工人數(shù)可由3000人減少到100人。再如，美國各行各業(yè)采用以二進(jìn)制為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)后，其每年完成的工作量等于美國人口工作量的2000倍。更進(jìn)一步，以二進(jìn)制為原理的電子信息技術(shù)使生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)方式大為改變。
最后，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)使得勞動(dòng)對(duì)象的范圍不斷擴(kuò)大，這使得人類生產(chǎn)過程在更大范圍內(nèi)得以進(jìn)行，為生產(chǎn)力的提高開辟了廣闊的空間。材料科學(xué)與生命科學(xué)的發(fā)展分別帶動(dòng)了新材料技術(shù)、生物技術(shù)的發(fā)展，帶來了層出不窮的新勞動(dòng)對(duì)象。科技非生產(chǎn)勞動(dòng)還促進(jìn)了空間技術(shù)、海洋技術(shù)的發(fā)展，將人類活動(dòng)范圍不斷擴(kuò)大，加之新能源技術(shù)的發(fā)展，人類可用能源不斷增加，利用效率不斷提高。從生產(chǎn)力三要素整體來看，新科技革命中科技日益一體化、群落化、社會(huì)化，使得科技非生產(chǎn)勞動(dòng)在經(jīng)濟(jì)中的作用越來越重要，成為生產(chǎn)力發(fā)展的基礎(chǔ)，它廣泛而深入地滲透影響到了由生產(chǎn)力各要素相互聯(lián)系構(gòu)成的生產(chǎn)力系統(tǒng)的各個(gè)層次，成為生產(chǎn)力水平提高的基礎(chǔ)，從而可以影響價(jià)值實(shí)體的形成。
（二）科技非生產(chǎn)勞動(dòng)影響價(jià)值實(shí)體形成的縱向分析
通過對(duì)社會(huì)某一時(shí)間橫切面的分析可以發(fā)現(xiàn)，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)通過支持生產(chǎn)力水平的不斷提高而影響價(jià)值實(shí)體的形成過程。通過人類社會(huì)發(fā)展的縱向分析，可以發(fā)現(xiàn)科技非生產(chǎn)勞動(dòng)促進(jìn)了財(cái)富的巨大增加。19世紀(jì)中葉，雖然科學(xué)技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)生產(chǎn)中被廣泛地應(yīng)用，但是科技勞動(dòng)仍然不是勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的根本原因，體力勞動(dòng)仍然是那時(shí)最普遍的勞動(dòng)形式。雖然馬克思的論述中明確地提到了科技的作用，但是他主要的分析對(duì)象仍然不是科技本身。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科技非生產(chǎn)勞動(dòng)對(duì)于生產(chǎn)力的支撐作用越來越明顯，腦力勞動(dòng)的比重日益上升。在的理論體系中，勞動(dòng)還可以分為簡單勞動(dòng)和復(fù)雜勞動(dòng)，這兩種勞動(dòng)由于技術(shù)含量不同，同樣的勞動(dòng)時(shí)間內(nèi)所創(chuàng)造的價(jià)值量也不同。“比社會(huì)平均勞動(dòng)較高級(jí)較復(fù)雜的勞動(dòng)，是這樣一種勞動(dòng)力的表現(xiàn)，這種勞動(dòng)力比普通勞動(dòng)力需要較高的教育費(fèi)用，它的生產(chǎn)要花費(fèi)較多的時(shí)間，因此它具有較高的價(jià)值。既然這種勞動(dòng)力的價(jià)值較高，它也就表現(xiàn)為較高級(jí)的勞動(dòng)，也就在同樣長的時(shí)間內(nèi)物化為較多的價(jià)值”。復(fù)雜勞動(dòng)是“自乘的或不如說多倍的簡單勞動(dòng)，因此，少量的復(fù)雜勞動(dòng)等于多量的簡單勞動(dòng)”。與單純的體力勞動(dòng)相比，腦力勞動(dòng)的復(fù)雜程度更高。因此，人類社會(huì)發(fā)展中后一階段簡單勞動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)明顯高于前一階段簡單勞動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)。這樣，在社會(huì)勞動(dòng)總時(shí)間相同甚至是縮短的情況下，同樣以前一時(shí)期的簡單勞動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)折算，后一時(shí)期的價(jià)值總量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前一時(shí)期。但是這種情況并不能說明技術(shù)本身成為價(jià)值的源泉。因?yàn)檫@種價(jià)值總量的增加，伴隨著使用價(jià)值量更大的增加。如果說19世紀(jì)中葉，馬克思用勞動(dòng)價(jià)值論進(jìn)行分析時(shí)，更多的關(guān)注普遍的體力勞動(dòng)本身，那么今天，我們?cè)趹?yīng)用勞動(dòng)價(jià)值論分析現(xiàn)實(shí)時(shí)，更需要關(guān)注的是包含科技非生產(chǎn)勞動(dòng)在內(nèi)的科技勞動(dòng)如何促進(jìn)勞動(dòng)者素質(zhì)的提高、生產(chǎn)力的發(fā)展。這可以有效地解釋我國勞動(dòng)力比美國多幾倍，而國內(nèi)生產(chǎn)總值只及美國的幾分之一的現(xiàn)實(shí)。
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