江苏工院学报

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1 江 苏 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology 季 刊 2016 年 第 1 期 ( 第 16 卷 ) 江 苏 省 一 级 期 刊 全 国 高 职 高 专 优 秀 学 报 CAJ-CD 规 范 执 行 优 秀 期 刊 学 报 编 辑 委 员 会 主 任 王 毅 副 主 任 马 斌 委 员 ( 以 姓 氏 笔 画 为 序 ) 马 昀 王 飞 王 立 群 仲 岑 然 孙 兵 朱 志 伯 江 荣 华 吴 春 成 张 燕 如 张 蕾 李 波 杨 林 沈 志 平 陈 伟 伟 陈 志 华 周 建 胡 为 民 胡 革 胡 梅 贲 礼 进 赵 斌 徐 琳 董 瑞 红 蔡 永 东 潘 绍 来

2 JIANGSU GONGCHENG ZHIYE JISHU XUEYUAN XUEBAO 江 苏 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 季 刊 第 16 卷 第 1 期 2016 年 3 月 25 日 目 次 技 术 应 用 一 种 分 布 式 计 算 平 台 的 搭 建 方 案 与 实 践 周 建 辉 1 一 种 改 进 型 气 动 铆 钉 枪 控 制 系 统 的 设 计 李 金 喜, 连 亮, 钱 流 星 5 太 阳 能 光 伏 支 架 自 动 追 日 功 能 控 制 电 路 设 计 邵 丽 华, 张 春 龙 9 基 于 ZigBee 技 术 的 中 央 空 调 冷 源 监 控 系 统 设 计 汪 浩 楠, 蔡 彬 彬, 胡 为 民 13 基 于 B/S 题 库 系 统 的 一 种 试 题 录 入 算 法 张 丽 英 17 虚 拟 云 桌 面 机 房 常 见 故 障 分 析 与 处 理 马 新 年, 肖 琦 21 张 謇 研 究 论 张 謇 堪 称 百 科 全 书 式 人 物 马 斌 23 张 謇 职 教 思 想 继 承 与 高 职 拔 尖 创 新 人 才 培 养 丁 永 久 29 非 遗 传 承 传 统 苏 绣 艺 术 的 传 承 张 蕾 32 非 遗 视 域 下 南 通 高 职 院 校 艺 术 传 承 教 育 研 究 赵 安 36 经 济 广 角 中 巴 农 产 品 贸 易 竞 争 性 与 互 补 性 分 析 黄 勇 39 人 民 币 对 美 元 贬 值 的 成 因 及 对 策 分 析 王 佳 希 44 融 资 约 束 投 资 支 出 与 内 部 现 金 流 相 关 性 研 究 陈 裕 48 文 化 艺 术 简 论 江 海 文 化 演 进 的 时 空 脉 络 赵 明 远 53 期 刊 基 本 参 数 :CN /TB 2001 q A4 112 zh P n

3 现代展示空间的叙事性设计 张卉卉 59 高职院校文化软实力的内涵及构成要素 刘 兵 63 译入语文化语境对林徽因译作 夜莺与玫瑰 的影响 王 静 66 芸 胡俊 峰 69 县域科技服务业发展的对策思考 以太仓市为例 周琪玮 76 区 域 发 展 长三角各地高层次人才引进政策的比较研究 李荣杏 陈 管 理 纵 论 新时期基层服务型党组织教育引领群众的工作 朱联平 80 基于互联网的旅游业务模式研究 李 燕 85 高职教师考评工作的存在问题及改进措施 管 玮 89 高职院校创新创业社团的建设及发展 李 兵 93 养老服务产业人才培养困境及破解对策 闾 志 俊 96 教 育 研 究 基于体验式教学的 运输管理实务 课程模式研究 李秀 丽 102 高校公共艺术课程 艺术导论 教学新探 刘 欣 106 高职生源多元化背景下各类型生源素质比较 以江苏工程职业技术学院为例 高 飞 黄良 斌 109 江苏工程职业技术学院学报 编辑部 主 编 王 毅 副 主 编 马 斌 编辑部主任 胡 梅 执行编辑 胡 梅 编 王晓燕 英文译校 胡元群 电 辑 话 ( 邮编 电子邮箱 传真 ( 通讯地址 江苏省南通市青年中路 87 号 刊号 ISSN CN /TB

4 VOL.16,NO. NO.1 JOURNAL OF Jiangsu College of Engineering and Technology CONTENTS MAR Technology and Application On Building of Hadoop Platform ZHOU Jianhui ( 1 ) Design of a Modified Pneumatic Riveter Control System Based on PIC16F84A LI Jinxi,LIAN Liang,QIAN Liuxing ( 5 ) Design of Analog Control Circuit for Automatic Sun-Tracking of Photovoltaic Bracket System SHAO Lihua,ZHANG Chunlong ( 9 ) Design of Cold Source Monitoring System for Central Air-Conditioning Based on ZigBee WANG Haonan,CAI Binbin,HU Weimin ( 13 ) Question Input Algorithm Based on B/S Question Banking System ZHANG Liying ( 17 ) On Common Problems of Virtual Cloud Desktop in Computer Lab Management MA Xinnian,XIAO Qi ( 21 ) Studies on ZHANG Jian Zhang Jian as a Personage of Encyclopedia Type MA Bin ( 23 ) Inheriting Zhan Jian s Thoughts on Vocational Education and Cultivating Top-notch Innovative Talents Intangible Cultural Heritage Protectiontion DING Yongjiu ( 29 ) On Inheritance of Traditional Suzhou Embroidery Art ZHANG Lei ( 32 ) Art Inheritance Education in Vocational Colleges of Nantong from the Perspective of Intangible Cultural Heritage Econo nomy ZHAO An ( 36 ) On Competitiveness and Complementarity of Agricultural Trade Between China and Brazil HUANG Yong ( 39 ) Causes for Depreciation of RMB Against USD WANG Jiaxi ( 44 ) Correlation Between Financing Constraints,Investment Expenditures and Internal Cash Flow CHEN Yu (48 ) Culture and Art On Evolution of River-Marine Culture of Nantong ZHAO Mingyuan (53 ) Narrative Design of Modern Exhibition Space ZHANG Huihui ( 59 ) On Connotations and Constituent Elements of Cultural Soft Power in Vocational Colleges LIU Bing ( 63) Influences of Target Language Cultural Context on Lin Huiyin s Translation of the Nightingale and the Rose WANG Jing (66 ) Regional Development A Comparative Study on High-Level Talents Recruitment Policies in Yangtze River Delta Region LI Rongxing,CHEN Yun,HU Junfeng ( 69) On Measures to Develop Scientific and Technological Services in Counties A Case Study on Taicang City ZHOU Qiwei ( 76 ) Management Forum Grassroots Service-Oriented Party Organizations Educating and Guiding the Mass in the New Era ZHU Lianping ( 80 ) On Tourism Business Modes Based on Internet LI Yan ( 85 ) Problems and Improvement Measures of Teacher Evaluation System in Vocational Colleges GUAN Wei ( 89 ) Construction and Development of Innovation and Entrepreneur Associations in Vocational Colleges LI Bing ( 93 ) Education Research On Difficulties in Talent Cultivation for Elderly Care Industry and Countermeasures Lü Zhijun (96 ) On Teaching Mode of Transportation Management Practice Based on Experiential Teaching LI Xiuli (102) On Teaching of An Introduction to Art in Higher Educational Institutions LIU Xin (106) Comparison of Prospective Student Qualities Under the Background of Diversified Student Sources A Case Study of Jiangsu College of Engineering and Technology GAO Fei,HUANG Liangbin (109)

5 第 16 卷 第 1 期 年3 月 Vol.16 No.1 Mar 江苏工程职业技术学院学报 综合版 Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology DOI /j.issn 一种分布式计算平台的搭建方案与实践 周 建 辉 江苏工程职业技术学院 南通 摘要 介绍了一种分布式计算平台 Hadoop 的相关内容 以 3 台普通计算机作为宿主机 从平台架构 Linux 版本选用和配置 分布式计算平台版本和配套软件的选用等方面探讨了完全分布式计算平台的搭建 方案 并列出关键步骤 指出注意点 最后探讨常见故障的排除方法 实践证明 用上述方案搭建的平台 运行稳定可靠 对分布式计算平台的搭建具有较强的指导意义和参考价值 关键词 分布式计算平台 分布式存储 Linux 守护进程 中图分类号 TP391 文献标志码 A 文章编号 分布式计算平台 Hadoop 概述 在互联网+时代 物流平台 电子商务平台 广告推荐和精准投放平台等应用需要处理海量数据和记 录 挖掘有用的信息 实现更精准的服务 然而单台服务器由于受到本身存储和计算能力的限制 已经无 法满足需求 分布式存储和计算成为解决这个问题的技术首选 Hadoop 目前已成为主流的分布式平台 通过 Hadoop 平台 可以将若干普通的计算机组合起来 完成海量数据处理和分析 Hadoop 是由 Apache 软 件基金会所开发的分布式系统基础架构 分布式计算平台最核心的设计为 HDFS 和 MapReduce[1] HDFS 为海量的数据提供了存储 而 MapReduce 为海量的数据提供了计算 分布式计算平台可以部署在低廉的 硬件上 具有高可靠性 高扩展性 高容错性和低成本等优势 2 Hadoop 的搭建方案设计 Hadoop 的搭建分单机 伪分布和完全分布模式 本方案采用完全分布式[2] 设计方案如下 1) 宿主机选择 因为分布式计算平台可以基于普通计算机搭建 为此 使用 3 台装有 Windows 操作系 统的计算机作为分布式计算平台节点的宿主机 然后在宿主机上通过 VMware 安装 Linux 操作系统 3 台 计算机的配置情况如表 1 所示 配置项 操作系统 内存 CPU 硬盘容量 表1 Master 节点配置 宿主机的配置 Slave1 节点配置 Slave 2 配置 Windows7 家庭版Service Pack1(64位) Windows 7 旗舰版(32位) Windows XP professional 2002 Service Pack3 4.00GB 2.00GB 1.75GB Intel(R) Core(TM)i GHz Intel(R) VIA Nano processor U2257 (1.6GHz Capable) 500 G 500 G 500 G 2) Hadoop 架构 分布式计算平台架构如图 1 所示 图中 Master 节点运行 3 个守护进程 NameNode JobTracker SecondaryNameNode Slave 1 和 Slave 2 上均运行两个守护进程 DataNode TaskTracker 客户端是 向 JobTracker 提交任务的一个独立节点 将客户端独立于集群之外 不参与计算和存储 目的是为了提高 集群性能 各个守护进程的作用如表 2 所示 收稿日期 作者简介 周建辉(1976- ) 男 江苏海门人 江苏工程职业技术学院机电工程学院副教授 研究方向为大数据处理 软件工程 基金项目 江苏工程职业技术学院科研项目 编号 GYKY/2015/16)

6 2 江 苏 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 ( 综 合 版 ) 2016 年 3) Linux 版 本 的 选 择 和 配 置 每 台 宿 主 机 均 装 有 虚 拟 机 软 件 VMware WorkStation 10 [3], 通 过 该 软 件 安 装 Linux 系 统,Linux 系 统 采 用 CentOS6.6(32 位 ) 版 本, 该 版 本 已 经 集 成 SSH 在 安 装 的 过 程 中 网 络 连 接 设 置 为 桥 接 模 式, 该 模 式 的 特 点 是 虚 拟 机 像 局 域 网 中 的 1 台 独 立 主 机, 与 其 他 的 Host 主 机 处 于 同 等 的 地 位, 便 于 网 络 配 置 和 与 其 他 主 机 之 间 的 通 信 3 台 虚 拟 机 的 基 本 配 置 除 了 网 络 设 置 外 基 本 相 同, 如 表 3 所 示 其 中 网 络 配 置 根 据 宿 主 机 所 处 的 局 域 网 环 境 不 同 而 不 同 4) 平 台 版 本 和 配 套 软 件 的 选 择 从 安 全 性 稳 定 性 支 持 HBase 和 适 应 生 产 环 境 等 角 度 考 虑, 本 方 案 采 用 Hadoop 的 CDH3 版 本 相 应 的 Sqoop 和 Hive [4] 均 采 用 CDH3 版 本 Hadoop 及 配 套 软 件 包 的 版 本 和 作 用 见 表 4 Hive 和 Sqoop 都 应 采 用 CDH3 版 本, 否 则 可 能 出 现 不 兼 容 现 象 JDK 版 本 目 前 已 升 级 到 1.7 或 1.8 Eclipse 宜 采 用 Indigo 或 Helios 版 本, 因 为 Hadoop 插 件 对 这 两 个 版 本 的 支 持 比 较 好 开 发 MapReduce 程 序 需 在 Eclipse 中 加 载 插 件 hadoop -eclipse -plugin cdh3u6.jar 需 指 出 的 是,MapReduce 程 序 在 Linux 和 Windows 平 台 上 都 可 以 开 发, 只 有 JDK 和 Eclipse 的 软 件 包 必 须 在 Windows 平 台 下 载 守 护 进 程 名 NameNode SecondaryNameNode DataNode JobTracker TaskTracker 表 2 台 式 计 算 机 客 户 端 Slave1 DataNode TaskTracker 图 1 守 护 进 程 及 作 用 便 携 式 计 算 机 客 户 端 Master NameNode JobTracker SecondaryNameNode Hadoop 平 台 架 构 示 意 图 Slave2 DataNode TaskTracker 作 用 存 储 文 件 系 统 元 数 据, 存 储 文 件 与 数 据 块 映 射 备 份 NameNode 数 据, 并 负 责 镜 像 与 NameNode 日 志 数 据 的 合 并 存 储 块 数 据 接 受 客 户 端 作 业 请 求, 调 度 任 务 到 TaskTracker 上 运 行, 并 监 控 任 务 执 行 情 况 在 本 地 节 点 上 执 行 任 务 并 周 期 性 地 向 JobTracker 报 告 进 度 虚 拟 机 Master Slave1 Slave2 表 3 CentOS 虚 拟 机 配 置 及 网 络 设 置 配 置 项 单 核, 单 处 理 器 ;1G 内 存 ;20G 硬 盘 单 核, 单 处 理 器 ;1G 内 存 ;20G 硬 盘 单 核, 单 处 理 器 ;1G 内 存 ;20G 硬 盘 IP 地 址 表 4 Hadoop 及 配 套 软 件 的 版 本 和 作 用 软 件 名 Hadoop Hive Sqoop JDK MySql Eclipse 软 件 包 ( 包 含 版 本 信 息 ) hadoop cdh3u6.tar.gz hive cdh3u6.tar.gz sqoop cdh3u6.tar.gz jdk-7u55-linux-i586.tar.gz Mysql ( 在 线 自 动 安 装 ) eclipse-java-indigo-sr2-linux-gtk.tar.gz 作 用 Hadoop 平 台 的 核 心 软 件, 负 责 分 布 式 存 储 和 分 布 式 计 算 提 供 类 SQL 语 法 功 能, 通 过 它 完 成 基 于 MapReduce 的 检 索 任 务 从 关 系 数 据 库 抽 取 数 据 到 Hadoop 及 将 结 果 导 回 关 系 数 据 库 Linux 平 台 上 的 JDK, 运 行 Hadoop 及 MapReduce 程 序 的 环 境 存 储 Hive 元 数 据 Linux 平 台 上 的 Eclipse, 供 开 发 MapReduce 程 序 用 5) 文 件 共 享 方 法 为 了 互 传 文 件 的 方 面, 需 要 在 Windows 操 作 系 统 和 虚 拟 的 Linux 操 作 系 统 之 间 实 现 文 件 共 享, 因 此, 本 方 案 采 用 工 具 VMware Tools 来 实 现 VMware Tools 的 突 出 优 点 是 安 装 简 单, 共 享 文 件 方 便 操 作 时 直 接 点 击 VMware Workstation 的 菜 单 项 虚 拟 机 的 安 装 VMware Tools 菜 单 项 便 可 完 成 安 装, 之 后 再 右 击 虚 拟 机 设 置 选 项, 选 择 共 享 文 件 夹 选 项, 设 置 共 享 文 件 夹, 成 功 后 即 可 实 现 异 构 系 统 的 文 件 传 输 3 Hadoop 搭 建 的 关 键 步 骤 首 先 在 各 个 节 点 均 创 建 用 户 Hadoop [5], 密 码 任 意 完 成 后, 再 按 以 下 5 个 步 骤 操 作 : 1) 配 置 主 机 名 在 每 台 机 器 安 装 CentOS 后, 需 对 每 台 Linux 系 统 设 置 主 机 名 以 root 用 户 执 行 ( 所 有 节 点 都 执 行 ), 在 控 制 台 输 入 sudo gedit/ etc/ sysconfig/ networ k, 然 后 在 弹 出 的 文 本 文 件 中 找 到

7 第 1 期 周 建 辉 : 一 种 分 布 式 计 算 平 台 的 搭 建 方 案 与 实 践 3 HOSTNAME=*** 这 行, 将 *** 改 为 在 方 案 中 设 定 的 主 机 名 即 可 例 如 Master 节 点 就 将 *** 改 为 Master, 其 余 节 点 做 相 类 似 的 修 改 为 实 现 Hadoop 节 点 之 间 以 主 机 名 相 互 访 问, 还 需 修 改 /etc/hosts 文 件, 将 所 有 节 点 的 IP 地 址 和 主 机 名 构 成 的 字 符 串 ( 形 如 Master ) 依 次 添 加 到 该 文 件 中 最 后 修 改 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 文 件, 按 设 计 方 案 中 的 IP 子 网 掩 码 网 关 DNS 地 址 做 相 应 的 修 改, 这 里 的 子 网 掩 码 网 关 和 DNS 的 配 置 是 由 节 点 所 处 的 局 域 网 环 境 决 定 的, 如 果 所 处 环 境 是 无 线 局 域 网, 则 可 查 看 无 线 网 络 连 接 的 详 细 信 息 获 取 相 应 的 配 置 配 置 结 束 后, 如 节 点 间 能 通 过 Ping 命 令 通 信, 则 说 明 配 置 成 功 2) 配 置 SSH [6] SSH 是 安 全 通 信 的 协 议, 通 过 它, 每 次 Hadoop 启 动 和 停 止 时 无 须 输 入 每 个 从 节 点 的 用 户 名 和 密 码 本 实 践 中,SSH 已 经 安 装, 所 以 只 需 先 在 Master 节 点 上 以 Hadoop 用 户 执 行 命 令 sshkeygen- trsa, 执 行 完 毕 后, 再 将 公 钥 远 程 发 送 到 虚 拟 机 Slave 1 和 Slave 2 上 即 可 发 送 到 Slave 1 上 的 命 令 为 : ssh-copy-id-i ~/.ssh/id_rsa.pub hadoop@slave1, 如 果 在 Master 节 点 上 命 令 行 输 入 ssh Slave1, 没 有 提 示 输 入 密 码, 则 说 明 SSH 配 置 成 功 3) 配 置 JDK [7] 将 JDK 压 缩 包 放 到 /opt 目 录 下, 解 压 后, 在 /etc/profile 配 置 文 件 中 添 加 两 个 环 境 变 量 : Export JAVA_HOME=/opt/jdk1.7.0_55 和 Export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin 最 后 执 行 source /et/profile 即 可 执 行 java version, 出 现 java 版 本 信 息 则 说 明 安 装 成 功 4) 配 置 Hadoop 在 Master 节 点 上, 将 Hadoop 压 缩 包 解 压 到 /opt 目 录 下, 通 过 修 改 /opt/hadoop cdh3u6/conf 目 录 下 的 配 置 文 件 来 完 成 安 装 表 5 列 出 了 Hadoop 重 要 配 置 文 件 的 名 称 作 用 配 置 方 法 及 相 关 说 明 文 件 名 core-site.xml 作 用 配 置 NameNode 运 行 节 点 表 5 Hadoop 重 要 配 置 文 件 作 用 计 配 置 方 法 配 置 方 法 说 明 <name>fs.default.name</name> 指 明 NameNode 守 护 进 程 运 行 在 Master 节 点 上 <value>hdfs://master:9000</value> mapred-site.xml 配 置 JobTracker 运 行 节 点 <name>mapred.job.tracker</name> 指 明 JobTracker 守 护 进 程 运 行 在 Master 节 点 上 <value>master:9001</value> slaves 配 置 DataNode TaskTracker 运 行 节 点 Slave1 Slave2 指 明 DataNode TaskTracker 守 护 进 程 运 行 在 Slave1 Slave2 节 点 上 masters 配 置 SecondaryNameNode 运 行 节 点 Master 指 明 SecondaryNameNode 守 护 进 程 运 行 在 Master 节 点 上 配 置 结 束 后, 将 Master 的 安 装 文 件 夹 分 别 发 送 到 Slave 1 Slave 2 相 同 文 件 夹 下, 在 Master 节 点 上 格 式 化 HDFS, 调 用 start-all.sh 命 令 后, 如 果 在 Master 节 点 上 输 入 JPS, 就 会 出 现 如 下 几 个 进 程 :NameNode JobTracker SecondaryNameNode, 并 且 在 Slave 1 Slave 2 节 点 上 输 入 JPS, 若 出 现 DataNode TaskTracker 节 点, 那 就 证 明 Hadoop 启 动 成 功 此 外, 还 可 以 进 一 步 通 过 执 行 Hadoop 自 带 的 单 词 计 数 程 序 来 验 证 Hadoop 是 否 安 装 成 功 5) 安 装 Hive Hive 便 于 Hadoop 开 发 人 员 使 用 类 SQL 语 法 执 行 分 布 式 操 作,Hadoop 分 布 式 计 算 和 存 储 对 于 用 户 透 明 所 有 的 类 SQL 语 句 最 终 转 换 为 Hadoop 分 布 式 存 储 和 计 算 操 作 由 于 Hive 默 认 的 元 数 据 库 Derby 是 单 用 户 的, 所 以 采 用 MySql 作 为 元 数 据 存 储 数 据 库, 可 以 通 过 命 令 yum install mysql 安 装 MySql 客 户 端, 通 过 命 令 yum install mysql-server 和 yum install mysql-devel 安 装 MySql 服 务 端 安 装 Hive 同 样 是 通 过 修 改 配 置 文 件 来 完 成 的, 需 要 注 意 的 是, 本 实 践 证 明 可 用 的 mysql-jdbc 包 是 mysql-connector-java bin.jar, 其 余 版 本 的 jar 包 有 的 会 出 现 兼 容 问 题

8 年 江苏工程职业技术学院学报 综合版 Hadoop 搭建中常见故障的排除 若部分进程 如 DataNode NameNode [8]未能正常启动 排除该故障采取如下方法 ① 删除故障节点的 目录 /opt/hdfs 下的全部内容 同时删除系统的 /tmp 目录下的内容 ② 关闭防火墙 命令为 servie iptables stop ③ 重新格式化 HDFS 后再启动 Hadoop 一般能解决问题 若出现在线安装某些软件 例如 MySql 无法安装 一般是因为网络没有配置好 根据前述网络配置步 骤配置好 一定要通过 ping 命令 例如 ping 来测试配置是否成功 5 结语 通过本方案搭建的 Hadoop 能可靠运行 在该平台上开发的 Hadoop 程序也被验证能正确运行 在搭 建 Hadoop 平台的时候 特别要注意各种软件之间的兼容性 要熟悉常见的故障排除方法 为了进一步体 现 Hadoop 平台的分布式存储和计算的优越性 建议使用性能更好的服务器作为节点机 参考文献 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 郝树魁. Hadoop HDFS 和 MapReduce 架构浅析[J]. 邮电设计技术 崔文斌 牟少敏 王云诚 浩庆波 昌腾腾. Hadoop 大数据平台的搭建与测试[J]. 山东农业大学学报 自然科学版 杨浩彬 吴文锋. 使用 VMware Esxi 和 Hadoop 进行大数据平台的搭建研究[J]. 信息技术与信息化 张悦 杨学全. 基于 Hadoop+HBase+Hive 分布式技术的云计算平台的设计[J]. 现代装饰 理论 潘赟. LINUX 环境下的用户管理应用[J]. 电子世界 王希望 孟祥书 王福顺. 基于 SSH 架构的 Web 系统的开发方法[J]. 河北农业大学学报 农林教育版 齐志敏. Windows 中 JDK 的安装及 Java 开发环境的设置[J]. 电子技术与软件工程 邓鹏 李枚毅 何诚. Namenode 单点故障解决方案研究[J]. 计算机工程 责任编辑 王晓燕 On Building of Hadoop Hadoop Platform ZHOU Jianhui Jiangsu College of Engineering and Technology Nantong China Abstract A distributed computing platform Hadoop was introduced in this paper. With three common PCs as host machines the paper discussed the platform building plan from the perspectives of platform architecture Linux version selection and configuration Hadoop version and supporting software selection. Key steps were listed and points worthy of notice and common debugging methods were presented. Practical application showed that Hadoop platform built under this plan runs steadily and reliably which proves to be of guiding significance and reference value to the building of distributed computing platforms. Key words Hadoop distributed storage and computing Linux daemon processes

9 第 16 卷 第 1 期 年3 月 江苏工程职业技术学院学报 综合版 Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology Vol.16 No.1 Mar DOI /j.issn 一种改进型气动铆钉枪控制系统的设计 李 金 喜 连 亮 钱 流 星 江苏工程职业技术学院 南通 摘要 针对航空气动铆钉枪铆接过程中铆接质量难以控制及冲锤容易飞出的情况 提出一种改进型 气动铆钉枪控制系统设计方案 采用无线通信 通过控制铆钉枪气动输入回路通断状态的方式 实现对铆 接过程的控制 结果表明 该方案可有效提高铆接效率 铆接质量及气动铆钉枪的使用安全系数 关键词 铆钉枪 PIC16F84A 单片机 铆接 无线 中图分类号 TP271 文献标志码 A 文章编号 铆接是连接飞机结构的主要方法 目前普遍采用的铆接方式有 2 种 一是压铆 即给铆钉施加很大的 压铆力使铆钉变形 一般在专用压铆机上完成 一是锤铆 通过不断的冲击使铆钉产生变形 需操作人员 手持气动铆钉枪完成[1] 气动铆钉枪的工作原理是 将压缩空气由连管经过活门到达活塞 使活塞在铆钉枪 体内做往复运动 带动铆钉杆前端的冲锤冲击铆钉 墩粗并与铆钉孔壁贴紧 实现固定铆接工件 经调查发 现 现存气动铆钉枪在使用过程中 存在铆接效率低 质量不稳定等问题 且有安全隐患 本文提出了一种 可有效提高铆接效率及铆接质量 实现铆接工艺的科学化 标准化及精细化的气动铆钉枪改进方案 1 整体方案设计 直径 技术路线 1) 铆接质量的控制 在铆钉确定的情况下 铆接质量的好坏主 厚度 要由铆钉的变形决定 铆钉经铆钉枪的多次冲锤变形后形成墩头 若墩头尺寸不符合技术条件 铆钉的强度就会低 墩头呈鼓形为合 格 如图 1 所示 具体墩头尺寸参考波音公司的飞机结构修理手册 本试验采用 7050 型铝合金铆钉 直径为 mm 长度为 mm 图 1 合格铆钉示意图 蒙皮采用 2024 型铝板 两层总厚度 mm 根据波音公司的飞机 结构修理手册 合格墩头的直径为 mm 厚度为 mm mm 墩头厚度若小于 mm 或 大于 mm 或墩头歪斜 偏移 则为不合格 在铆钉枪输入压力一定的情况下 铆钉的变形量和冲击 的次数成一定的比例关系 只有冲锤击打铆钉累计达到一定次数后 才可使铆钉变形达到规定的要 求[2] 试验证明 通过控制铆接时间可实现对铆接次数的控制 由以上可知 单次铆接的时间是影响墩头 尺寸的关键 在铆钉枪输入压力一定的情况下 控制铆钉枪输入气路的通断时间可达到控制单次铆接冲 锤击打铆钉次数的目的 从而有效控制铆接质量 2) 冲锤打飞的防护 为便于拆卸及更换 气动铆钉枪的冲锤通过套簧被固定在铆钉枪前端 若铆钉 枪出现 空打 现象 冲锤会在压缩空气的推动下冲出轨道 将套簧拉开 对铆钉枪造成损害 严重时 冲锤 会飞出轨道 打到周围的物体或人员 对物体或人员造成较严重的伤害 为防止冲锤打飞 设计了通过安 装在铆钉枪前端的铆接件检测装置来检测铆钉枪是否接触待铆接的板材 从而控制铆钉枪输入气路的通 1.1 收稿日期 作者简介 李金喜 男 江苏铜山人 江苏工程职业技术学院航空工程学院讲师 研究方向为测控技术 基金项目 南通市科技计划项目 编号 CP 江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目 编号 Y

10 6 江 苏 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 ( 综 合 版 ) 2016 年 断, 实 现 铆 接 过 程 的 保 护 1.2 设 计 方 案 对 铆 接 质 量 控 制 及 冲 锤 打 飞 防 护 的 核 心 是 对 铆 钉 枪 输 入 气 路 的 控 制 通 过 控 制 安 装 在 气 动 工 作 台 的 电 磁 换 向 阀 控 制 模 块, 控 制 铆 钉 枪 单 次 铆 接 时 电 磁 换 向 阀 的 通 断 时 间, 可 实 现 控 制 单 次 铆 接 冲 锤 击 打 铆 钉 次 数 的 功 能 通 过 在 铆 钉 枪 头 部 安 装 光 电 传 感 器, 实 时 检 测 铆 钉 枪 冲 锤 前 端 是 否 有 待 铆 接 材 料 为 实 现 铆 钉 枪 操 作 的 灵 活 性, 避 免 信 号 线 影 响 铆 接 操 作, 铆 钉 枪 和 电 磁 阀 控 制 模 块 通 过 无 线 通 信 的 方 式 进 行 数 据 传 输 系 统 的 总 体 方 案 如 图 2 所 示 改 进 型 铆 钉 枪 控 制 系 统 包 括 检 测 控 制 模 块 及 电 磁 换 向 阀 控 制 模 块 两 个 部 分 检 测 控 制 模 块 包 括 控 制 器 1 光 电 传 感 器 SQ 1 操 作 命 令 输 入 模 块 无 线 收 发 模 块 1 控 制 器 1 接 收 铆 钉 枪 工 作 模 式 选 择 信 号 操 作 信 号 及 SQ 1 的 输 出 信 号, 并 将 控 制 信 号 送 无 线 收 发 模 块 1 电 磁 换 向 阀 控 制 模 块 包 括 控 制 器 2 电 磁 阀 驱 动 模 块 无 线 收 发 模 块 2 控 制 器 2 通 过 电 磁 阀 驱 动 模 块 控 制 两 位 三 通 电 磁 阀 YV 2 线 圈 通 断 电 YV 2 线 圈 通 电 的 时 刻 及 通 电 的 时 间 由 控 制 器 1 通 过 无 线 收 发 模 块 1 发 送 来 的 铆 钉 枪 工 作 模 式 及 铆 接 命 令 决 YV3 气 动 铆 钉 枪 检 测 控 制 模 块 电 磁 换 向 阀 控 制 模 块 YV2 ( 安 装 在 气 动 工 作 台 ) YV1 图 2 1A SQ1 系 统 总 体 设 计 方 案 铆 接 板 控 制 器 1 控 制 器 2 无 线 传 输 无 线 收 发 模 块 1 无 线 收 发 模 块 2 定 若 SQ 1 未 检 测 到 待 铆 接 材 料, 则 YV 2 线 圈 不 得 电,YV 2 气 路 断 开, 操 作 者 操 作 手 动 两 位 二 通 阀 YV 3, 则 铆 钉 枪 活 塞 缸 1A 的 活 塞 杆 动 作, 无 法 实 现 铆 接 操 作 YV 1 是 用 于 设 定 铆 钉 枪 工 作 压 力 的 气 动 减 压 阀 2 硬 件 系 统 设 计 2.1 硬 件 系 统 的 构 成 系 统 硬 件 设 计 时 采 用 双 控 制 器 系 统, 两 个 控 制 器 均 通 过 无 线 通 信 的 方 式 进 行 实 时 数 据 交 换 控 制 器 1 和 控 制 器 2 均 采 用 Microchip 公 司 生 产 的 PIC16F84A 型 微 控 制 器 PIC16F84A 型 微 控 制 器 虽 然 仅 有 18 引 脚, 但 具 有 微 处 理 器 的 基 本 功 能, 比 较 适 合 于 要 求 体 积 小 功 能 简 单 的 应 用 场 合 控 制 器 1 需 完 成 的 功 能 主 要 包 括 铆 接 的 测 试 及 铆 接 最 优 时 间 的 确 定 及 存 储, 铆 接 命 令 的 检 测 及 铆 接 过 程 的 保 护 等 功 能 其 输 入 信 号 包 括 : 模 式 选 择 开 关 铆 接 命 令 按 钮 和 光 电 传 感 器 输 出 信 号, 模 式 选 择 开 关 用 于 选 择 铆 钉 枪 当 前 所 处 的 工 作 状 态 控 制 器 2 需 完 成 的 功 能 包 括 无 线 数 据 的 接 收 铆 接 时 间 的 储 存 电 磁 阀 的 定 时 控 制 等 功 能 2.2 无 线 通 信 模 块 系 统 中 无 线 收 发 模 块 1 2 均 采 用 单 片 无 线 收 发 器 芯 片 nrf24l01 nrf24l01 工 作 在 2.4GHz ~ 2.5 GHz 频 段, 内 部 集 成 了 所 有 与 RF 协 议 相 关 的 高 速 信 号 处 理 部 分, 具 有 的 SPI 接 口 可 与 控 制 器 SPI 口 和 GPIO 相 接 输 出 功 率 频 道 选 择 和 协 议 的 设 置, 可 以 通 过 SPI 接 口 进 行 设 置 ; 供 电 电 压 为 1.9~3.6 V, 功 耗 极 低, 在 以 -6 dbm 的 功 率 发 射 时, 其 工 作 电 流 只 有 9 ma; 而 在 接 收 时, 工 作 电 流 只 有 12.3 ma [3] 每 个 芯 片 可 以 通 过 软 件 设 置 达 40 位 地 址, 只 有 收 到 本 机 地 址 时 才 会 输 出 数 据, 安 全 可 靠 nrf24l01 与 主 控 制 器 接 口 电 路 图 如 图 3 所 示 图 3 中 主 控 芯 片 为 PIC16F84A, 其 输 入 信 号 包 括 铆 接 按 钮 S2 铆 接 模 式 选 择 开 关 S3 以 及 通 过 RA1 口 接 入 的 光 电 传 感 器 输 入 信 号 PIC16F84A 单 片 机 通 过 IO 口 模 拟 出 SPI 接 口 工 作 时 序 的 方 法 连 接 单 片 无 线 收 发 器 芯 片 nrf24l01 nrf24l01 的 使 能 引 脚 CE,SPI 片 选 信 号 引 脚 CSN 分 别 接 PIC16F84A 芯 片 的 RB5 RB4 引 脚 ;nrf24l01 的 SPI 时 钟 引 脚 SCK SPI 输 入 引 脚 MOSI SPI 输 出 引 脚 MISO 分 别 接 PIC16F84A 芯 片 的 RB 3 RB 2 RB1 引 脚 nrf24l01 的 ANT 1 ANT 2 引 脚 为 天 线 接 口

11 第 1 期 李 金 喜, 等 : 一 种 改 进 型 气 动 铆 钉 枪 控 制 系 统 的 设 计 7 VCC VCC 1 2 AMS C S3 Vin S2 GND 1 Vout U3 C48 2.2μF 4 3 SW DIP-2 3.3V R17 10k R16 3.3V C C47 47μF RA1 10k R18 10k R19 10k R14 1k D1 PICI16F84A U1 VDD 13 RB7 MCLR 12 RB6 11 RA0 RB5 10 RA1 RB4 9 RA2 RB3 8 RA3 RB2 7 RA4 RB1 RB0/INT 6 OSC1 Vss 5 OSC P C51 Y2 8M C52 R15 1k D CE CSN SCK MOSI MISO C33 33nF Vss DVDD VDD Vss IRET U2 IRQ VDD Vss XC2 XC V 9 10 R13 22k nrf24l01 VDD Vss ANT2 ANT1 VDD_PA Y M L2 8.2nH L1 3.9nH L3 2.73nH C49 1.5P E1 Antenna C50 1P R U3 TCRT5000 R22 10k VCC VCC U4 1 20P RA1 R20 C55 100M 22P C56 22P C53 2.2nF C54 4.7P R23 10k 图 3 检 测 控 制 模 块 的 电 路 设 计 3 软 件 系 统 设 计 3.1 检 测 控 制 模 块 软 件 设 计 检 测 控 制 模 块 的 软 件 流 程 如 图 4 所 示 系 统 在 上 电 后, 首 先 完 成 对 各 种 变 量 的 初 始 化, 然 后 PIC16F84A 启 动 无 线 通 信 模 块, 将 nrf24l01 配 置 为 EnhancedShockBurstTM 发 射 模 式, 配 置 接 收 机 的 地 址, 单 片 机 判 断 是 否 有 铆 接 命 令, 如 有, 则 将 铆 接 标 志 位 置 1, 否 则 清 零 单 片 机 判 断 当 前 是 否 为 测 试 状 态, 测 试 状 态 下, 时 间 变 量 自 加 1; 否 则, 将 时 间 变 量 重 新 设 置 在 非 测 试 状 态 时, 通 过 光 电 传 感 器 检 测 是 否 存 在 铆 接 件, 若 不 存 在, 则 将 打 空 标 志 位 置 1, 否 则 清 零 最 后 进 行 无 [4] 线 数 据 的 发 送 处 理 系 统 将 nrf24l01 配 置 为 增 强 型 的 ShockBurstTM 发 射 模 式 后, 只 要 有 数 据 需 要 发 送, 就 会 自 动 启 动 发 射 流 程 此 时, 将 接 收 机 的 地 址 和 要 发 送 的 数 据 按 时 序 送 入 nrf24l01,nrf24l01 高 速 发 射 数 据 包 后, 自 动 转 到 接 收 模 式 等 待 接 收 应 答 信 号, 如 果 收 到 应 答 信 号, 则 认 为 此 次 通 信 成 功 ; 如 果 没 有 应 答 信 号, 则 会 自 动 重 发, 直 到 达 到 最 大 重 发 次 数, 并 产 生 中 断 发 射 完 成 后,nRF24L01 进 入 空 闲 状 态 3.2 电 磁 换 向 阀 控 制 模 块 软 件 设 计 电 磁 换 向 阀 控 制 模 块 软 件 流 程 如 图 5 所 示 系 统 上 电 后, 先 完 成 对 各 种 变 量 的 初 始 化, 然 后 开 始 初 始 化 启 动 无 线 通 信 模 块 配 置 接 收 机 的 地 址 读 取 信 号 输 入 模 块 的 输 入 信 号 是 否 有 铆 接 命 令? Y N 铆 接 标 志 位 =1 铆 接 标 志 位 =0 是 否 测 试 状 态? N Time=TimeSet 写 标 志 位 为 0 检 测 是 否 有 铆 接 件? N Y Y Time=Time++; 写 标 志 位 为 1 铆 接 标 志 位 =0? 打 空 标 志 位 =1 打 空 标 志 位 =0 TimeSet=Time 无 线 发 送 数 据 图 4 系 统 主 程 序 图 Y N

12 年 江苏工程职业技术学院学报 综合版 单 片 机 启 动 无 线 通 信 模 块 首 先 将 nrf24l01 开始 配置为接收模式 接着延迟 130 μs 进入接收状 初始化 态等待数据的到来 当接收方检测到有效的地 址 和 CRC 时 nrf24l01 自 动 将 字 头 地 址 和 启动无线通信 模块 nrf24l01 进入发射状态回传应答信号 YV2 线 配置本机地址 CRC 校 验 位 移 去 PIC16F84A 读 取 数 据 后 圈通电的时刻及通电的时长由控制器 1 通过无 进入接收模式 电池阀线圈 接收并处理数据 得电 线收发模块 1 发送来的铆钉枪工作模式及铆接 铆接标志位=1 命令决定 在测试模式下 铆接时 电磁阀的接 Y 通时长须由铆接操作者来确定 在调试不同输 入压力或铆接不同类型的铆钉时 操作者在初 是否测试状态 始铆接时就通过观察铆钉形状来确定一个最优 N 时长 然后可将铆钉枪由测试模式改为固定模 打空标志位=1 式 则这个最优时长将通过无线收发模块 1 发 Time-- 工作压力 则再次进入测试模式进行调节 得出 N 铆钉枪减小了打铆钉的技术难度 缩短了操作人员 学习使用铆钉枪的时间 有效提高了铆接的质量和 效率 可实现铆接工艺的标准化 使铆接过程更科 学化 同时提高了气动铆钉枪的使用安全系数 Y 电池阀线圈得电 铆接时电磁阀接通的时长 若更换铆钉或更改 经试验验证 本文所提出的改进型航空气动 Y N 送到控制器 2 控制器 2 以此最优时长作为后续 新的最优时长 N Time=0 电池阀线圈 得电 Time<=0 Y 电池阀线圈失电 铆接标志位=0 图5 电池阀程序流程图 参考文献 [1] 曲巍崴 石鑫 董辉跃 封璞加 朱灵盛 柯映林. 气动锤铆过程仿真分析与试验[J]. 浙江大学学报 工学版 : [2] MANES A GIGLIO M VIGANO F. Effect of riveting process parameters on the local stress field of a T- joint [J]. International Journal of Mechanical Science [3] 廖珽 周萍 王继锋 景新幸. 基于 nrf24l01 的电池管理系统设计[J]. 计算机测量与控制 : [4] 王晓红 左蔚 段艳丽. 基于 AMBE1000 和 nrf24l01 的电台训练器实现[J]. 计算机测量与控制 : 责任编辑 王晓燕 Design of a Modified Pneumatic Riveter Control Control System Based on PIC16 PIC16F F84 84A A LI Jinxi LIAN Liang QIAN Liuxing Jiangsu College of Engineering and Technology Nantong China Abstract It is difficult to control the quality of riveting and the hammer flies out frequently in the process of aero- riveting. To solve these problems a modified pneumatic riveter control system based on PIC16F84A is proposed. The new system adopts wireless communication and controls the riveting process by changing the onoff state of pneumatic input line of the riveter. The result shows that the new system can improve safety as well as efficiency and quality of riveting. Key words pneumatic riveter PIC16F84A riveting wireless communication

13 第 16 卷 第 1 期 年3 月 Vol.16 No.1 Mar 江苏工程职业技术学院学报 综合版 Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology DOI /j.issn 太阳能光伏支架自动追日功能控制电路设计 邵 丽 华 张 春 龙 南通职业大学 南通 摘要 为了提高太阳能电池的光电转化率 设计一种实现光伏支架自动追日功能的控制电路 通过 采样光伏电池短路电流来实时检测太阳光强度 实现光伏支架的水平角度和俯仰角度的自动调节 当太 阳光强度小于参考值时 系统可以实现光伏支架的自动复位 通过试验样机验证了控制系统的正确性和 可靠性,具有较好的实用性和推广价值 关键词 光伏支架 光伏发电 自动追日 模拟控制电路 中图分类号 TM464 文献标志码 B 文章编号 近年来 能源危机和环境污染日益严重 世界各国都在积极寻找和开发太阳能 风能等可再生能源[1] 光伏发电是太阳能的主要利用方式之一 得到广泛应用[2] 为了能最大限度地吸收和利用太阳能[3] 解决光 伏发电系统中太阳能利用率不高的问题 对光伏支架的安装和控制进行研究和探讨是很有必要的 现有 的光伏支架安装方式主要包括以下 3 类[3-4] ① 固定安装方式 即将光伏组件面朝南倾斜固定一定角度安 装 具有结构简单 成本低 应用可靠的优点 但由于安装位置固定 不利于吸收太阳能 ② 手工调整方式 即光伏组件面朝南 位置不变 而俯仰角度根据季节进行手工调整 这可以提高太阳能电池的年发电率 但应用不是很方便 ③ 自动跟踪方式 即追日型光伏发电系统 与固定式安装相比 其能量的接收率大大 提高 目前这种追日型光伏发电系统大多利用单片机进行数字化控制[5-6] 数字控制的实时性较模拟电路 要差 成本也相对较高 不利于工程应用 本文提出一种简单的模块化模拟控制电路来实现光伏支架的 自动追日功能 通过采样光伏电池片短路电流来实时检测光强度 利用滞环比较器和电机专用驱动芯 片 最终实现水平面转动支架绕垂直轴转动以调节水平角度 倾斜面转动支架绕水平轴转动以调节俯仰 角度 使光伏电池组件的朝向与太阳的位置始终保持一致 同时当太阳光强度小于参考值时 利用基于 霍尔效应原理的霍尔开关 实现光伏支架自动复位 试验样机验证了控制系统的可靠性和精确性 系统 模块化电路简单 成本低廉 实时控制效果好 可应用于实际工程中 1 模块化模拟控制电路方案设计与工作原理 模拟控制电路分为 7 大功能模块 俯仰角度控制模 块 水平角度控制模块 低照度检测模块 低照度俯仰锁定 模块 无光照时自动复位转向东方控制模块 直流电机驱 动模块以及基准电压产生模块 工作原理如下 1) 俯仰角度控制模块与水平角度控制模块 以俯仰 角度控制模块设计为例 电路由光强检测部分和滞环比 较部分构成 如图 1 所示 光强检测采用两对光伏电池片 在垂直方向呈一定角度放置 用以检测光伏支架与阳光 R1 IPV1 GND R2 IPV2 GND R5 + OP1 + OP2 - 图1 VLight1 R4 VLight2 + Com1 + Com2 - 俯仰角度控制模块 收稿日期 作者简介 邵丽华 女 江苏南通人 南通职业大学教师 研究方向为电力电子技术 自动控制理论和教学 Vcc R3 Vcc R6

14 10 江 苏 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 ( 综 合 版 ) 2016 年 的 垂 直 夹 角, 并 控 制 光 伏 支 架 绕 水 平 轴 调 节 俯 仰 角 度 根 据 光 伏 电 池 片 输 出 短 路 电 流 与 光 强 成 正 比 的 原 理, 利 用 零 电 压 偏 置 电 路 实 现, 可 得 两 个 运 算 放 大 器 OP 1 和 OP 2 的 输 出 电 压 信 号 分 别 为 V Light1 和 V Light2(V Light1= R 1 I pv1,v Light2= R 4 I pv2) 这 两 个 电 压 信 号 对 应 相 应 的 两 个 光 伏 电 池 片 接 收 到 的 太 阳 光 强, 这 样 通 过 采 样 光 伏 电 池 片 的 短 路 电 流 就 可 以 实 时 检 测 太 阳 光 强 后 面 的 直 流 电 机 DCM 1 的 控 制 信 号 由 滞 环 比 较 器 Com 1 和 Com 2 产 生, 利 用 这 两 个 滞 环 比 较 器 比 较 两 只 光 伏 电 池 片 的 输 出 光 强 信 号 V Light1 和 V Light2, 控 制 电 机 DCM 1 使 倾 斜 面 转 动 支 架 绕 水 平 轴 转 动, 进 行 俯 仰 角 度 调 节, 使 光 伏 支 架 向 光 强 较 强 的 光 伏 电 池 片 方 向 转 动, 此 时 光 强 较 弱 的 光 伏 电 池 片 接 受 光 强 增 加, 光 强 较 强 的 光 伏 电 池 片 接 受 光 强 减 少, 最 终 两 只 光 伏 电 池 片 接 收 光 强 趋 向 一 致 水 平 面 转 动 支 架 绕 垂 直 轴 转 动 来 调 节 水 平 角 度 的 思 路 与 此 类 似 最 终 实 现 光 伏 电 池 组 件 朝 向 与 太 阳 位 置 始 终 保 持 一 致 2) 低 照 度 检 测 模 块 低 照 度 检 测 模 块 为 控 制 电 路 提 供 低 照 度 信 号 如 图 2 所 示, 当 光 强 检 测 电 路 输 出 电 压 很 低 时, 处 于 低 照 度 状 态, 因 此, 将 光 强 检 测 电 路 输 出 电 压 V Light1 V Light2 与 预 先 设 定 的 阈 值 基 准 电 压 V REF 进 行 比 较 当 V Light1 V Light2 低 于 基 准 电 压 V REF 时, 两 个 比 较 器 电 路 Com 5 Com 6 同 时 输 出 低 电 平, 或 非 门 NOR 1 输 出 高 电 平 3) 低 照 度 俯 仰 锁 定 模 块 根 据 图 2, 低 照 度 时 Com 5 Com 6 同 时 输 出 低 电 平, 图 3 的 两 个 与 门 AND 1 AND 2 也 输 出 低 电 平, 因 此 后 面 连 接 的 电 机 DCM 1 停 止 转 动, 即 锁 定 俯 仰 角 度 4) 无 光 照 时 自 动 复 位 转 向 东 方 控 制 模 块 如 图 2 所 示, 当 低 照 度 检 测 模 块 输 出 低 照 度 信 号, 即 或 非 门 NOR 1 输 出 高 电 平, 通 过 图 4 的 无 光 照 时 自 动 转 到 东 方 控 制 模 块, 封 锁 光 伏 支 架 向 西 转 向 驱 动 信 号, 强 制 支 架 向 东 转 向 支 架 转 向 东 的 停 止 信 号 通 过 霍 尔 开 关 传 感 器 A3144 检 测, 当 支 架 转 向 东 方 时, 霍 尔 开 关 A3144 感 应 到 转 向 来 的 磁 铁 的 磁 场, 霍 尔 开 关 输 出 低 电 平, 经 或 非 门 NOR 5 整 形 反 相 后 变 成 高 电 平, 封 锁 电 机 驱 动 信 号, 使 电 机 停 止 在 预 先 设 定 的 位 置 在 此 过 程 中, 来 自 于 光 强 比 较 电 路 的 向 东 转 向 信 号 和 向 西 转 向 信 号 不 起 作 用, 只 有 当 低 照 度 信 号 失 效, 即 NOR 1 输 出 低 电 平 信 号 时, 水 平 转 向 才 受 东 西 方 转 向 信 号 控 制 5) 直 流 电 机 驱 动 模 块 电 机 驱 动 电 路 采 用 专 用 驱 动 模 块 L298N, 可 直 接 驱 动 两 只 直 流 电 机 DCM 1 和 DCM 2, 控 制 电 机 的 正 反 转, 分 别 进 行 垂 直 方 向 的 俯 仰 角 度 调 节 以 及 水 平 方 向 的 水 平 角 度 调 节, 最 终 实 现 光 伏 电 池 组 件 朝 向 与 太 阳 位 置 始 终 保 持 一 致, 如 图 5 所 示 本 项 目 所 述 的 电 机 采 用 带 减 速 机 构 的 直 流 电 机 6) 基 准 电 压 产 生 模 块 为 简 单 实 现, 电 路 中 芯 片 的 供 电 电 源 V CC 由 蓄 电 池 提 供 通 过 一 个 有 良 好 的 热 稳 定 性 能 的 三 端 可 调 分 流 基 准 电 压 源 TL431 一 个 电 阻 R 16 和 电 位 器 RP 来 输 出 一 个 高 精 度 的 基 准 电 压 V REF, 提 供 给 低 照 度 检 测 模 块, 如 图 6 所 示 2 控 制 电 路 整 体 设 计 与 电 路 特 点 根 据 模 块 化 电 路 设 计 思 路, 模 拟 控 制 电 路 整 体 框 低 照 度 检 测 信 号 霍 尔 传 感 器 图 4 NOR1 A3144 来 自 Com3 的 向 东 转 向 信 号 来 自 Com4 的 向 西 转 向 信 号 IN1 IN2 IN3 IN4 图 5 VLight3 VLight4 VREF L298 图 2 + Com5 - + Com6 - Vcc Vcc Vcc R13 R14 NOR1 低 照 度 检 测 模 块 无 光 照 时 自 动 转 到 东 方 控 制 模 块 图 K A R 图 6 Com1 输 出 Com5 输 出 Com2 输 出 Com6 输 出 图 3 GND R15 NOR2 低 照 度 俯 仰 锁 定 模 块 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 NOR5 NOR3 AND1 AND2 直 流 电 机 驱 动 模 块 图 Vcc RP R16 GND C1 VREF 基 准 电 压 产 生 模 块 图 NOR6 NOR4 DCM1 DCM2

15 第1期 11 邵丽华 等 太阳能光伏支架自动追日功能控制电路设计 图如图 7 所示 该控制电路主要特点为 ① 模块化设计 电路分七大功能模块子电路 调试方便 ② 实 时性好 与采用单片机编制程序的数字控制相比较而言 模拟控制得到简化 可以满足提高控制的实时 性要求 ③ 能自动追日 通过采样光伏电池短路电流来实时检测太阳光强度 实现光伏支架围绕垂直轴 向东西方向自由转动以调节水平角度 围绕水平轴向南北方向转动以调节俯仰角度 最终实现光伏支架 自动追日的功能 ④ 可自动复位 在无光照时 光伏支架自动回转复位至设定的面向东方的初始位置 ⑤ 成本低廉 项目采用了简单的光强检测电路 直接通过光伏电池片的短路电流来实时检测太阳光强 同时设计的模拟控制电路结构简单 只用了一些运算放大器 比较器 与门 或非门 电机驱动芯片 霍尔 开关等 没有使用成本较高的单片机处理器 俯 仰 角 度 控 制 模 块 IPV1 R2 GND IPV2 R5 GND + OP1 + OP2 - Vcc R1 R4 3 IPV3 GND R8 IPV4 R11 GND + Com2 - VLight2 基 Vcc 准 R16 电 压 K RP VREF 产 生 A R C1 模 TL431 GND 块 水 平 角 度 控 制 模 块 + Com1 - VLight1 + OP3 - R7 + OP4 - R10 低 照 度 检 测 模 块 R3 IN1 IN2 AND2 Vcc R6 IN3 低照度俯仰锁定模块 VLight3 + Vcc Com5 VLight4 直流电机驱动模块 AND1 VLight4 + Com4 - 图7 DCM1 OUT2 OUT3 DCM2 OUT4 R13 霍尔开关 + Com6 Vcc + Com3 - L298 IN4 NOR1 A3144 R14 Vcc VLight3 OUT1 R9 Vcc R12 Vcc GND R15 NOR5 NOR6 NOR2 NOR3 NOR4 无光照时自动转向东方模块 模拟控制电路整体框图 原理样机与试验调试 设计完成一台原理样机 完成装配的光伏支架系统原理样机如图 8 所示 测试过程中 将水平方向 和垂直方向检测光强的光电池片与电路板保持相同距离焊在电路板上 先保持光电池平面与电路板平 行 在阳光下调节检测电路电位器 使得水平方向两个光强检测电路和垂直方向两个光强检测电路输出 电压分别相等 再将水平方向光强检测的光电池分别向左右倾斜 垂直方向检测光强的光电池上下倾 斜 与电路板夹角分别相等 测试 1 在太阳光下调试过程中 通过转动光伏支架 使得光伏电池偏离太阳方向 当偏转角度较大 时 光伏电池板能在很短时间内稳定地朝向太阳方向 测试 2 将光伏支架置于阳光照射之 下 让光伏电池板随太阳转动 观察到光 伏电池板一直稳定地朝向太阳转动 用 遮挡板减小阳光照射 这时可以观测到光 伏支架自动复位 测试 3 通过手持强光手电筒照射光 强检测电路板 支架能够迅速地跟踪手电 图 8 光伏支架系统原理样机

16 年 江苏工程职业技术学院学报 综合版 光转动 在平衡位置下可以观察到支架有轻微的抖动 这是由于手持手电筒抖动 入射光方向不稳定 控 制电路在不停地调节所致 这也从侧面反映了系统的跟踪精度和快速反应能力 当光强较弱或者关闭手 电筒照射光时 系统顺利实现光伏支架自动复位 经过反复试验与调试 系统可以实现水平面转动支架绕垂直轴转动以调节水平角度 倾斜面转动支 架绕水平轴转动以调节俯仰角度 使光伏电池组件朝向与太阳位置始终保持一致 试验结果能够实现预 期研究目标 验证了设计方案的可靠性和准确性 4 结论 太阳能光伏发电的支架安装问题 涉及诸多关键技术 这些技术问题的解决 已成为太阳能利用产业 化成败的关键 本文研究开发的具有自动追日功能的太阳能光伏支架系统 解决了以下几个问题 ① 实 现了光伏支架的自动追日功能 保证了光伏电池始终与太阳光线垂直 提高了设备的能量利用率 ② 设计 了模块化模拟电路 提高控制的实时性与可靠性 ③ 实现了无光照时光伏支架自动复位及锁定功能 样 机测试验证了控制电路的正确性和可靠性 具有良好的工程推广应用价值 参考文献 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 李枝玖. 太阳能光伏电站自动跟踪系统的研究[D]. 北京 华北电力大学 韩斐 潘玉良 苏忠贤. 固定式太阳能光伏板最佳倾角设计方法研究[J]. 工程设计学报 薛黎明 陈鹏. 一种手动调节角度光伏支架 [P] 赵磊 万爱民. 一种可调节安装倾角光伏支架 [P] 张相明. 光伏发电双轴自动跟踪控制系统的设计[J]. 东北电力技术 2013(3) 宋玉锋. 简易直流电子负载的设计 基于 2012 江苏省大学生电子设计竞赛项目分析[J]. 南通职业大学学报 : 责任编辑 王晓燕 Design of Analog Control Circuit for Automatic Automatic Sun-Tracking of Photovoltaic Bracket System SHAO Lihua ZHANG Chunlong Nantong Vocational College Nantong China) Abstract An analog control circuit for photovoltaic (PV) bracket system which can realize automatic sun-tracking is designed to improve the photo- electricity conversion efficiency of solar cells. Sunlight intensity is real- time detected by sampling the short-circuit current of solar cells through which PV bracket system can be automatically adjusted to achieve a final horizontal angle and pitch angle. Once light intensity is less than the reference value PV bracket system can be automatically reset. The application of an experimental prototype verifies the practicability and the value in popularization of the control system as well as its correctness and reliability. Key words PV bracket photovoltaic automatic sun-tracking analog control circuit

17 第 16 卷 第 1 期 年3 月 江苏工程职业技术学院学报 综合版 Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology Vol.16 No.1 Mar DOI /j.issn 基于 ZigBee 技术的中央空调冷源监控系统设计 汪 浩 楠 蔡 彬 彬 胡 为 民 江苏工程职业技术学院 南通 摘要 将无线通信技术引入中央空调冷源监控 采用数簇拓扑结构组建冷源监控网络 利用 CC2530 片上系统设计了具有 ZigBee 无线通信功能的冷源监控节点 按节点在冷源监控中的不同功能设计了协调 节点 路由节点 监测节点和控制节点 4 种节点形式 并给出了系统的主工作流程图 关键词 ZigBee 技术 数簇拓扑 冷源监控 中图分类号 TP212 文献标志码 A 文章编号 目前 Lonworks BACnet CAN EIB 等现场总线技术在中央空调冷源系统的监控中获得了较广泛的应 用 多种现场总线虽并存但互不兼容 导致 FCS 的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现 另 外 由于现有现场总线均属于有线连接方式 因此不适用于一些布线困难的监控场合 本文研究了 ZigBee 协议的实现机理 将无线 ZigBee 技术引入中央空调冷源监控系统 论文以典型中央空调冷源系统 为例 根据冷源系统的组成结构设置常用监控点位 利用 CC2530 片上系统设计了协调节点 路由节点 监 测节点和控制节点 4 种节点形式 给出了监控系统的拓扑结构及点位地址分配表 设计方案克服了现有 中央空调冷源监控方式的不足 以更低的运作成本更方便地进行拓展 1 系统总体结构分析与冷源监控网络拓扑结构设计 中央空调冷源系统图见图 1 由 3 台冷水机组 6 台冷冻水循环泵 一套分水器/集水器 1 个压差旁路 调节 2 台冷却塔 4 台冷却水循环泵及膨胀水箱等构成 通过设置的冷源系统无线 ZigBee 监控节点以实现 对中央空调冷源系统的无线控制 满足空调末端设备对空调冷源冷冻水的需要 同时能节约能源 因树簇拓扑连接节点数目较大 网络的稳定性好 兼具了星形拓扑和网状拓扑的优点[1] 本设计采用 树簇拓扑组建网络 图 2 所示为该中央空调监控节点网络拓扑图 网络由协调器节点 路由器节点和监控 节点构成 其中 协调器节点是网络中心节点 负责组建 ZigBee 网络 并充当网关节点 可连接至 FCS 现 场总线网络 路由节点负责网络路由 传送数据 终端节点包括两类 监测节点和控制节点 2 冷源监控网络节点地址分配 监控网络节点地址采用分布式地址分配机制[2-3] 从图 2 可得出 网络的最大深度 Lm 为 4 子节点中路 由节点的最大值 Rm 为 6 考虑到系统的可扩展性 可设定子节点的最大值 Cm 为 10 故 nwkmaxchildren Cm = 10 nwkmaxdepth Lm = 4 nwkmaxrouters Rm = 6 将这 3 个值代入下列公式中[4] ì1 + C L m m - d - 1 R m = 1 ï Cskip d = í1 + C m - R m - C m R m L - d - 1 R m 1 ï 1 - Rm î m 1 收稿日期 作者简介 汪浩楠 男 新疆喀什人 江苏工程职业技术学院 2013 级楼宇智能化工程技术专业学生 蔡彬彬 男 江苏南通人 江苏工程职业技术学院建筑工程学院讲师 研究方向为嵌入式系统与无线传感器网络 基金项目 江苏省高校大学生创新创业训练计划项目 编号 Y 江苏工程职业技术学院科研项目 编号 GYKY/2015/12

18 14 江 苏 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 ( 综 合 版 ) 2016 年 M _ _ _ 冷 却 塔 ZigBee 监 测 节 点 T M _ _ _ FS FS FS FS M 冷 却 塔 L ZigBee 控 制 节 点 M T L ZigBee 监 测 节 点 M N M N M N 补 水 箱 制 冷 机 1# 制 冷 机 2# 制 冷 机 3# L M N M N M N 膨 胀 水 箱 FS FS FS FS FS FS ZigBee 监 测 节 点 ZigBee 控 制 节 点 F T T P P M 分 水 器 集 水 器 ZigBee 监 测 节 点 ZigBee 控 制 节 点 ZigBee 控 制 节 点 ZigBee 控 制 节 点 图 1 中 央 空 调 冷 源 系 统 图 电 动 蝶 阀 开 关 控 制 节 点 回 水 温 度 测 试 节 点 液 位 监 测 节 点 路 由 节 点 111 ( 冷 却 塔 1#) 风 机 状 态 控 制 节 点 路 由 节 点 11 ( 冷 却 塔 ) 风 机 运 行 状 态 监 测 节 点 冷 却 塔 2# 同 1# 路 由 节 点 112 ( 冷 却 塔 2#) 运 行 状 态 监 测 节 点 路 由 节 点 121 ( 冷 却 水 泵 1#) 路 由 节 点 12 ( 冷 却 水 泵 ) 开 关 控 制 节 点 水 流 开 关 状 态 监 测 节 点 路 由 节 点 1124 ( 冷 却 水 泵 4#) 冷 却 水 泵 2~44 同 1# 供 水 温 度 测 试 节 点 路 由 节 点 1 ( 冷 却 塔 子 系 统 ) 协 调 器 节 点 路 由 节 点 2 ( 制 冷 机 子 系 统 ) 路 由 节 点 3 ( 冷 冻 水 子 系 统 ) 路 由 节 点 21 ( 制 冷 机 1#) 路 由 节 点 23 ( 制 冷 机 3#) 路 由 节 点 31 ( 冷 冻 水 泵 ) 冷 冻 水 泵 2~6 同 1# 路 由 节 点 32 ( 分 集 水 器 ) 路 由 节 点 33 ( 水 箱 ) 电 动 蝶 阀 开 关 控 制 节 点 1 运 行 状 态 监 测 节 点 开 关 控 制 节 点 电 动 蝶 阀 开 关 控 制 节 点 2 路 由 节 点 311 ( 冷 冻 水 泵 1#) 路 由 节 点 316 ( 冷 冻 水 泵 6#) 膨 胀 水 箱 液 位 监 测 节 点 补 水 箱 液 位 监 测 节 点 供 水 温 度 监 测 节 点 回 水 温 度 监 测 节 点 电 动 蝶 阀 开 关 控 制 节 点 状 态 监 测 节 点 开 关 控 制 节 点 水 流 开 关 状 态 监 测 节 点 冷 冻 水 压 差 旁 通 阀 控 制 节 点 回 水 压 力 监 测 节 点 总 回 水 流 量 监 测 节 点 供 水 压 力 监 测 节 点 图 2 ZigBee 网 络 拓 扑 图

19 第 1 期 汪 浩 楠, 等 : 基 于 ZigBee 技 术 的 中 央 空 调 冷 源 监 控 系 统 设 计 15 算 得 各 不 同 深 度 节 点 的 偏 移 量 C skip(d) 如 表 1 所 示 表 1 中, 协 调 器 节 点 网 络 深 度 d=0, 则 协 调 器 分 配 的 第 1 个 路 由 器 路 由 节 点 1 地 址 = 协 调 器 节 点 地 址 +1, 分 配 的 第 2 个 路 由 器 路 由 节 点 2 地 址 = 协 调 器 节 点 地 址 +1+C skip(0), 第 3 个 路 由 器 地 址 = 协 调 器 节 点 地 址 +1+2 C skip(0), 依 次 类 推, 得 到 拓 扑 结 构 中 所 有 路 由 节 点 地 址 见 表 2 对 于 终 端 节 点 则 按 A n=a paraent+ C skip(d) R m+n 计 算, 例 如, 路 由 节 点 111 上 所 挂 接 的 4 个 终 端 节 点, 因 路 由 节 点 111 的 子 节 点 中 路 由 器 的 个 数 为 0, 所 以 R m=0,a paraent = 3, 则 4 个 终 端 节 点 的 地 址 分 别 为 由 上 述 规 则, 整 个 拓 扑 网 络 分 配 的 节 点 地 址 见 表 3 3 冷 源 监 控 节 点 的 硬 件 设 计 图 3 为 协 调 器 节 点 结 构 示 意 图, 根 据 ZigBee 设 备 在 网 络 中 的 功 能 的 不 同,ZigBee 节 点 的 设 计 有 所 不 同, 协 调 器 节 点 除 了 负 责 组 建 ZigBee 网 络 协 调 网 络 中 的 节 点 设 备 进 行 通 信 外, 还 充 当 网 关 的 功 能, 可 接 入 到 FCS 现 场 总 线 网 络 [5] 图 4 所 示 是 路 由 节 点 结 构 示 意 图, 由 主 控 制 器 CC2530 模 块 存 储 单 元 和 供 电 模 块 构 成,ZigBee 路 由 器 负 责 转 发 数 据, 接 收 监 测 节 点 和 控 制 节 点 随 机 加 入 ZigBee 网 络 图 5 所 示 为 监 测 节 点 结 构 示 意 图, 监 测 节 点 主 要 由 6 个 主 要 单 元 组 成, 分 别 是 传 感 器 A/D 转 换 器 主 控 制 器 CC2530 模 块 存 储 单 元 和 供 电 模 块 传 感 节 点 负 责 采 集 温 度 流 量 压 力 液 位 并 通 过 模 数 单 元 转 化 为 数 字 量 主 控 制 单 元 取 得 数 字 量 并 通 过 CC2530 以 无 线 ZigBee 方 式 将 指 标 值 通 过 路 由 节 点 发 送 给 协 调 节 点 图 6 所 示 为 控 制 节 点 结 构 示 意 图, 控 制 节 点 主 要 由 5 个 主 要 单 元 组 成, 分 别 是 执 行 单 元 主 控 制 器 CC2530 模 块 存 储 单 元 和 供 电 模 块 通 过 CC2530 以 无 线 ZigBee 方 式 将 控 制 策 略 发 送 给 执 行 器 单 元 节 点 类 型 协 调 节 点 路 由 节 点 3 路 由 节 点 21 路 由 节 点 31 路 由 节 点 111 路 由 节 点 122 路 由 节 点 311 路 由 节 点 314 表 3 终 端 节 点 类 型 冷 却 塔 供 回 水 温 度 监 测 节 点 冷 却 塔 1# 2# 液 位 监 测 节 点 冷 却 塔 1# 2# 风 机 运 行 状 态 监 测 节 点 冷 却 水 泵 1# ~ 4# 开 关 状 态 控 制 节 点 制 冷 机 1# ~ 3# 电 动 蝶 阀 开 关 控 制 节 点 1 制 冷 机 1# ~ 3# 开 关 控 制 节 点 冷 冻 水 泵 1# ~ 6# 状 态 监 测 节 点 冷 冻 水 泵 1# ~ 6# 水 流 开 关 状 态 监 测 节 点 冷 冻 水 泵 电 动 蝶 阀 开 关 控 制 节 点 膨 胀 水 箱 液 位 监 测 节 点 补 水 箱 液 位 监 测 节 点 冷 却 塔 1# 2# 电 动 蝶 阀 开 关 控 制 节 点 1 冷 却 塔 1# 2# 风 机 状 态 控 制 节 点 冷 却 水 泵 1# ~ 4# 运 行 状 态 监 测 节 点 冷 却 水 泵 1# ~ 4# 水 流 开 关 状 态 监 测 节 点 制 冷 机 1# ~ 3# 运 行 状 态 监 测 节 点 制 冷 机 1# ~ 3# 电 动 蝶 阀 开 关 控 制 节 点 2 冷 冻 水 泵 1# ~ 6# 开 关 控 制 节 点 冷 冻 水 供 回 水 温 度 监 测 节 点 冷 冻 水 压 差 旁 通 阀 控 制 节 点 冷 冻 水 供 回 水 压 力 监 测 节 点 总 回 水 流 量 监 测 节 点 CC2530 模 块 图 3 分 配 地 址 存 储 单 元 主 控 制 器 供 电 模 块 协 调 器 节 点 结 构 图 网 络 设 备 协 调 器 节 点 路 由 节 点 ( 一 级 ) 路 由 节 点 ( 二 级 ) 路 由 节 点 ( 三 级 ) 表 2 表 1 终 端 节 点 地 址 分 配 表 网 关 模 块 不 同 深 度 节 点 分 配 的 偏 移 量 网 络 深 度 d 路 由 节 点 地 址 分 配 表 节 点 类 型 路 由 节 点 1 路 由 节 点 11 路 由 节 点 22 路 由 节 点 32 路 由 节 点 112 路 由 节 点 123 路 由 节 点 312 路 由 节 点 315 分 配 地 址 节 点 类 型 路 由 节 点 2 路 由 节 点 12 路 由 节 点 23 路 由 节 点 33 路 由 节 点 121 路 由 节 点 124 路 由 节 点 313 路 由 节 点 316 分 配 地 址 CC2530 模 块 图 4 偏 移 量 Cskip(d ) 分 配 地 址 存 储 单 元 主 控 制 器 供 电 模 块 路 由 节 点 结 构 图

20 年 江苏工程职业技术学院学报 综合版 调监控网络工作流 程图 协调器节点 传感器 A/D 转换器 主控制器 CC2530 模块 供电模块 供电模块 图5 主控制器 CC2530 模块 执行单元 图 7 为中央空 存储单元 存储单元 4 监控网络的 主流程分析 图6 监测节点结构图 控制节点结构图 完成节点自身的各项初始化 地址的配置和节点间的绑定操作 包括芯片初始化 evbinit 和协议栈初始化 aplinit 等 完成各 开始 限时允许设备加入网络 当设备加入网络后 各监测节点实时 设备初始化 项初始化工作后 协调器节点开始组建一个新的 ZigBee 网络 并 采集温度 流量等监测指标并通过路由方式传送到监控主机 监 初始化ZigBee 协议栈并开始 中断 控主机根据实时指标调整控制策略并输出控制策略到执行器单 元 完成实时控制 5 总结 本文将无线 ZigBee 技术引入中央空调冷源监控系统 根据 冷源系统的组成结构以及常用监控点位设置 设计了协调节点 路由节点 监测节点和控制节点 4 种节点形式 给出了监控系统 的拓扑结构及点位地址分配 通过协调节点网关将无线监控网 接收设备节点 加入 ZigBee 网络 否 实时采集温度 流量等监测 指标 根据实时指标 调整控制策略 初始化一个新 网络 apl Form Network 输出控制策略 到执行器单元 是否完成 网络初始化 结束 是 图7 监控网络主工作流程图 络融入现有的主流 FCS 现场总线网络 使无线网络和有线网络共存 从而使得现有的有线 BACnet 楼宇自 控系统可以更便捷地拓展 从而提高经济效益 参考文献 [1] [2] [3] [4] [5] 杨萌 赵亮. 基于 Zigbee 技术的无线传感网络研究[J]. 电子技术与软件工程 吴许俊. 基于两跳邻居的 Zigbee 网络借地址分配算法[J]. 科学技术与工程 李鹏翔. Zigbee 网络分布式地址分配算法研究[D]. 重庆 重庆邮电大学 尹甲 别红霞. Zigbee 地址分配算法及树路由算法改进[J]. 软件 ZHANG Yun CAI Bin-bin. Study on hydrologic monitor system based on EPC system network[j]. Journal of water resources and water engineering 责任编辑 王晓燕 Design of Cold Source Monitoring System for Central Air-Conditioning Based on ZigBee WANG Haonan CAI Binbin HU Weimin Jiangsu College of Engineering and Technology Nantong China Abstract This paper discussed the design of cold source monitoring system for central air - conditioning. The system employed cluster topology to construct the cold source monitoring network and used system on chip CC2530 to design the monitoring nodes which is able to realize Zigbee wireless communication. Then based on their different functions the nodes in cold source monitoring system were designed into four forms i.e. collaborative node routing node monitoring node and control node. The main work flow chart of the system was presented at last. Key words ZigBee technology cluster topology cold source monitoring

21 第 16 卷 第 1 期 年3 月 江苏工程职业技术学院学报 综合版 Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology Vol.16 No.1 Mar DOI /j.issn 基于 B/S 题库系统的一种试题录入算法 张 丽 英 江苏工程职业技术学院 南通 摘要 题库系统的关键问题之一就是试题的录入 介绍一种基于 B/S 题库系统的 从包含试题的文本中 按给定的规则自动识别试题并将其逐题录入或批量导入到试题库中的录入算法 具有较好的性能和实用性 关键词 B/S题库系统 试题文本 自动识别 录入算法 中图分类号 TP311 文献标志码 A 文章编号 试题库是 按照一定的教育测量理论 在计算机系统中实现的某个学科题目的集合 建立一个试题 库系统 将试题选择及管理工作规范化 系统化 程序化 利用试题库的智能化功能 可以实现自动科学组 卷 实现教学资源共享 规范考试过程 减轻教师的工作强度[1] 试题组卷依赖于试题录入 但是许多研究 关注于试题组卷技术 忽略了对试题录入的研究[2] 众所周知 一个相对完整的题库系统 为了保证试题 的科学性和有效性 需要成千上万道试题 编写和录入这些试题的工作量是无比巨大的 因此 选择一个 高效 科学 合理的录入算法是非常重要和有意义的 本文将介绍一种基于 B/S 题库系统的 从包含试题 的文本中按给定的规则自动识别试题并将其逐题录入或批量导入到试题库中的录入算法 切实提高操作 的人性化和试题录入效率 1 试题录入算法设计 1.1 算法思想及文本规则设计 Web 试题库系统采用 B/S 模式 允许管理员设置多个课程题库 每门课程题库的试题类型预设为其他 题型 包括单选题 多选题 判断题 单项填空题 和简答题两类 其他题型计算机可自动阅卷 简答题则需 手工阅卷 每门课程的试题可逐题录入或批量导入 逐题录入时需要在题干区录入题干(其他题型需要按规 则给出答案) 选项区录入选项或参考答案 只针对简答题 然后选择题型类别 简答题或其他 和课程题库 即可在校对符合规则后录入到相应的试题库中 逐题录入试题的算法实现案例如图 1 所示 批量导入试题 时 导入试题内容要按题型类别 简答题和其他 复制在导入框内分别导入 导入其他题型时 题干独成一 行 并在题干的答案区间包含答案 题 干下跟选项 每一行为一个选项 填空 题可无选项 多个题目用空行隔开 空 行不能有其他字符 导入简答题时 题 干独成一行 题干后一行题解 也可以 不带题解 多个题目用空行隔开 空行 不能有其他字符 批量导入试题的算 法实现案例如图 2 所示 图 1 逐题录入的算法实例 收稿日期 作者简介 张丽英 女 汉族 天津武清人 江苏工程职业技术学院素质教学部副教授 研究方向为多媒体应用和计算机辅助教学 基金项目 2015 年 纺织之光 中国纺织工业联合会职业教育教学改革项目 计算机应用基础 课程与高职服装专业相融合实施 以生为 本 的分层教学理论研究与实践 编号 80

22 18 江 苏 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 ( 综 合 版 ) 2016 年 试 题 文 本 必 须 遵 循 以 下 规 则 : 1 题 干 答 案 区 规 则 选 择 判 断 题 的 答 案 区 间 用 中 文 圆 括 号 括 起, 答 案 区 间 内 除 了 答 案 不 要 有 其 他 字 符, 多 个 答 案 之 间 用 中 文 顿 号 隔 开 ; 填 空 题 答 案 区 用 中 文 圆 括 号 括 起, 答 案 用 英 文 符 号 # 开 始 2 题 干 规 则 因 中 文 圆 括 号 是 答 案 区 的 界 定 符, 所 以 在 题 图 2 批 量 导 入 试 题 的 算 法 实 例 干 区 不 能 再 出 现 其 他 的 中 文 圆 括 号, 否 则 报 错 并 显 示 出 错 试 题 供 用 户 查 看 处 理 3 试 题 规 则 因 试 题 库 试 题 数 目 很 多, 导 入 时 易 出 现 相 同 试 题 或 同 构 试 题 ( 即 很 多 试 题 内 容 相 同, 只 是 结 构 不 同 ), 系 统 自 动 搜 索 鉴 别, 如 存 在 同 构 试 题 则 报 错 并 显 示 相 似 试 题 供 用 户 查 看 处 理 1.2 数 据 流 图 逐 题 录 入 或 批 量 导 入 试 题 时, 先 解 析 成 题 干 选 项 答 案 等 要 素, 然 后 按 照 规 则 对 题 干 答 题 区 试 题 进 行 校 对, 符 合 规 则 后, 自 动 识 别 试 题 类 型, 解 析 答 案, 将 各 种 要 素 保 存 到 对 应 的 数 据 表 中 以 批 量 导 入 试 题 为 例, 其 数 [3] 据 流 图 见 图 3 2 试 题 录 入 算 法 实 现 算 法 的 主 要 实 现 步 骤 为 解 析 试 题 要 素, 校 对 规 则, 自 动 识 别 题 型, 解 析 不 同 题 型 答 案, 导 入 题 库 等 算 法 实 现 工 具 是 ASP + Access, 后 台 库 中 设 计 的 题 库 表 为 Question ( 有 Question_Id,Question_Title, Question_Answer,Question_Content,Question_Category,Question_Type), 包 括 试 题 编 号 题 干 答 案 选 区 内 容 试 题 库 试 题 类 型 等 信 息 下 文 以 其 他 类 型 试 题 批 量 导 入 试 题 库 为 例 介 绍 实 现 算 法 的 关 键 代 码 2.1 解 析 试 题 要 素 及 校 对 题 干 规 则 的 关 键 代 码 提 取 导 入 框 内 的 文 本, 解 析 为 试 题 的 题 干 选 项 课 程 试 题 库 试 题 大 类, 然 后 对 题 干 进 行 规 则 校 对, 关 键 的 实 现 代 码 如 下 : // 解 析 校 对 其 他 类 型 试 题 // 解 析 试 题 题 干 Question_Title=FF.HTMLEncode(Trim(Request.Form("Question_Title"))) // 解 析 试 题 选 项 Question_Content=FF.HTMLEncode(Trim(Request.Form("Question_Content"))) // 解 析 课 程 试 题 库 Question_Category=Trim(Request.Form("Question_Category")) // 解 析 试 题 类 型 Question_Type=Trim(Request.Form("Question_Type")) // 校 对 题 干 及 答 案 区 规 则 If Question_Type=0 Then If Len(Question_Title)- Len(Replace(Question_Title,"(","")) >1 Or Len(Question_Title)- Len(Replace (Question_Title,")",""))>1 Then 试 题 库 管 理 员 试 题 试 题 其 他 类 型 题 试 题 1 符 合 规 则 试 题 要 素 检 查 校 对 解 析 各 要 素 试 题 表 简 答 题 试 题 2 Call FF.JError(" 试 题 题 干 中 有 两 个 用 中 文 括 号 括 起 的 区 域, 请 将 非 答 案 区 域 的 中 文 括 号 改 为 英 文 括 图 3 批 量 导 入 试 题 的 数 据 流 图

23 第 1 期 张 丽 英 : 基 于 B/S 题 库 系 统 的 一 种 试 题 录 入 算 法 19 号!") End If If Instr(Question_Title,"(")=0 Or Instr(Question_Title,")")=0 Then Call FF.JError(" 未 找 到 答 案 区 间!") End If End If 2.2 校 对 答 案 区 规 则 自 动 识 别 试 题 类 型 的 关 键 代 码 提 取 题 干 答 案 区 内 容, 根 据 答 案 规 则 和 导 入 规 则 自 动 识 别 试 题 类 型, 关 键 的 实 现 代 码 如 下 : // 提 取 答 案 区 内 容 TempAnswer=Split(Split(Question_Title,"(")(1),")")(0) Question_Answer=TempAnswer Question_Answer=Trim(UCase(Question_Answer)) Question_Answer=Replace(Question_Answer," ","") Question_Answer=Replace(Question_Answer," ","") Question_Answer=Replace(Question_Answer," ","") // 自 动 识 别 题 型 If Instr(Question_Answer," ")>0 Then Question_Type=1 // 多 选 题 End If If Instr(Question_Answer,"Y") or Instr(Question_Answer,"N") Then Question_Type=2 // 判 断 题 End If If Instr(Question_Answer,"#") Then Question_Type=3 // 填 空 题 End If // 将 答 案 分 离 出 题 干 Question_Title=Replace(Question_Title,"("&TempAnswer&")","( )") // 校 对 规 则 解 析 出 答 案 If Question_Type=0 or Question_Type=2 Then If Len(Question_Answer)>1 Then Call FF.JError(" 单 选 题 答 案 发 现 异 常 字 符, 请 检 查!") End If ElseIf Question_Type=1 Then TempArr=Split(Question_Answer," ") For Each Temp In TempArr If Len(Temp)>1 Then Call FF.JError(" 多 选 题 答 案 发 现 异 常 字 符, 请 检 查!") End If Next ElseIf Question_Type=2 Then TempArr=Split(Question_Answer,"#") End If

24 年 江苏工程职业技术学院学报 综合版 2.3 判断是否重题及导入试题的关键代码 从相同课程的试题库中提取与当前题干相同的试题记录 如果有记录存在 则提示试题已经存在 否 则将试题导入对应试题库中 关键的实现代码如下 //如果题干没有重复则导入试题 Sqlstr="Select From WhereQuestion_Title='"&Question_Title&"'AndQuestion_Category="&Question_ Category&"" Rs.Open Sqlstr Conn 1 3 If Rs.Eof Then //如果不存在题干相同试题 Application.Lock( ) //阻止其他用户修改数据 Rs.AddNew( ) Rs.Update( ) Application.UnLock( ) Call FF.JSuccess( ) //导入成功 Else //存在相同题干试题 Rs.Close Call FF.JError("该试题已经存在 ") End If Rs.Close 3 结语 实践表明 使用本方法录入或导入试题 操作简单易学 降低了对教师计算机方面的技术要求 试题 录入的效率提高 生成的题库不仅可以用于在线考试 也可用于传统笔试的组卷 具有一定的实用性 但 本算法设计中没有考虑试题的难易程度 没有考虑图片 数学公式等试题内容的录入和导入 因此 算法 需进一步修改和完善 参考文献 [1] [2] [3] 田芳. 公共试题库管理系统设计与实现[J]. 计算机与现代化 2007(1) 125. 苏志同 巩玲玲. MRITIS 一种远程智能试题录入系统[J]. 计算机工程与应用 (5) 140. 郑长江. 试题批量导入系统的设计与实现[J]. 电脑编程技巧与维护 2014(22) 32. 责任编辑 王晓燕 Question Input Algorithm Based on B/S B/S Question Banking System ZHANG Liying (Jiangsu College of Engineering and Technology Nantong China) Abstract One of the key issues of question banking system is question input. Based on B/S question banking system this paper introduced a question input algorithm which proved to have better performance and practicability. The algorithm can automatically identify questions from exam texts according to given rules and then enter or bulk import them into question bank. Key words B/S question banking system exam text automatic identification input algorithm

25 第 16 卷 第 1 期 年3 月 江苏工程职业技术学院学报 综合版 Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology Vol.16 No.1 Mar DOI /j.issn 虚拟云桌面机房常见故障分析与处理 马 新 年 肖 琦 江苏工程职业技术学院 南通 摘要 通过文献研究法和经验总结法对虚拟云桌面机房管理中遇到的问题进行归纳分析 对虚拟云桌 面系统的故障进行分类 对出现故障现象的原因进行分析并提出处理方法 关键词 虚拟云桌面 虚拟机 故障现象 故障分析 故障处理 中图分类号 TP3 文献标志码 A 文章编号 随着大数据 云计算技术的不断发展 虚拟云桌面技术日趋成熟 在企事业单位逐渐得到应用 部分 高校已开始建设基于虚拟云桌面技术的计算机机房 以应用于教学 江苏工程职业技术学院与南京芯传 汇网络科技有限公司合作 建设了 5 个基于虚拟云桌面技术的实训室 共 200 台机器 并于 2015 年投入使 用 通过使用 发现和解决了不少故障 现对使用过程中遇到的故障进行分析 归纳 总结 以资借鉴 1 虚拟云桌面系统故障分类 虚拟云桌面实训室系统包括服务器群集 虚拟化桌面系统 存储系统 网络系统 终端系统等组成部 分 对应各组成部分 将虚拟云桌面实训室出现的故障可以分为服务器群集故障 虚拟化桌面系统故障 存 储系统故障 网络系统故障 终端系统故障[1] 就故障出现的概率 频率而言 终端系统故障较多 但影响较 小 虚拟化桌面系统故障次之 其影响大小不确定 网络系统故障影响大小也不确定 服务器群集和存储系 统发生故障的概率小 但一旦发生 则导致整个系统瘫痪 故影响较大 目前 虚拟云桌面系统常采用的 虚拟化软件是 VMware vsphere 5.8 版[2] 本文所提故障都是针对使用此软件的虚拟云桌面系统而言的 2 常见故障现象分析及处理 虚拟云桌面系统故障现象有很多 按照故障分类 本文仅列举一些常见的故障来进行分析 2.1 终端系统故障现象及分析处理 就故障出现的概率 频率而言 终端系统故障较多 但其影响较小 常见的终端系统故障有 1) 终端开机后红 黄 绿 蓝 白 5 种色彩依次满屏呈现并循环 出现这种故障现象的原因是终端屏幕 分辨率被设置得过高 超过系统允许的范围 解决这一故障的方法是 开机进入 BIOS 系统 找到调整分辨 率设置菜单 将屏幕分辨率设置为正常范围内的值 本文讨论的虚拟云桌面系统的允许值为 1 366*768 2) 终端开机后黑屏或直接进入 BIOS 出现这种现象的原因是终端机引导区损坏 导致无法引导系统 正常启动 要解决这一故障 需重新安装操作系统 2.2 虚拟化桌面系统故障现象及分析处理 虚拟化桌面系统故障出现的频率也比较高 常见的虚拟化桌面系统故障有 1) 终端开机后出现 为此桌面分配的桌面源当前不可用 的故障提示 出现这种故障的原因是 收稿日期 作者简介 马新年 男 江苏泰兴人 江苏工程职业技术学院商学院讲师 网络工程师 研究方向为实验室建设与管理 基金项目 江苏工程职业技术学院教育改革研究课题 编号 JSGYJG/2015/11 JSGYJG/2015/6

26 年 江苏工程职业技术学院学报 综合版 该终端机需要登录的那台虚拟机未找到操作系统 系统无法正常启动 这种情况是由于 BIOS 中系统引导 顺序被改变造成的 故障处理方法为 登录虚拟机后台管理系统 选中对应的虚拟机 点击 编辑虚拟机 设置 命令 在出现的窗口中点 选项 再单击其中的引导选项 勾选 虚拟机下次引导时 强制进入 BIOS 设置屏幕 项目 重新启动该虚拟机 进入 BIOS 系统 将系统引导顺序设置为如图 1 所示即可 2) 终端开机后出现 View Agent 报告此桌面仍在启动中 的故障提示 出现这种故障是因为该终 端机需要登录的虚拟机启动太慢 超过正常时延 处理方法为 稍加等待 点击窗口右上角 重试 按钮 3) 终端开机后出现 此桌面的显示协议当前正忙于处理请求 的故障提示 出现这种故障现象 的原因是由于上一次关机时没有将打开的应用程序关闭后再关机 导 致虚拟机未能正常关机 处理方法为 登录虚拟机后台管理系统 选 中对应的虚拟机 重启该虚拟机即可 4) 终端开机后出现 此桌面的显示协议当前被防火墙阻止 图 1 系统引导顺序设置界面截图 的故障提示 出现这种故障现象的原因是由于该虚拟机系统内的防火墙设置被启用了 处理方法为 通 过虚拟机后台管理系统登录该虚拟机 将其防火墙设置为关闭即可 5) 终端开机后出现 此桌面的显示协议当前不可用 的提示 出现这种故障的原因有 ① 该终端 机需要登录的那台虚拟机在启动过程中出现异常 未能正常进入桌面 ② 分配给该虚拟机的虚拟网卡掉 了 处理方法为 登录虚拟机后台管理系统 选中对应的虚拟机 打开控制台 若黑屏 则属第一种情况 重启该虚拟机即可 否则属第二种情况 需手动给该虚拟机添加虚拟网卡 步骤是点击 编辑虚拟机设置 命令 在出现的窗口中点击 添加 按钮 选择 以太网设备器 根据系统提示 选择默认选项完成即可 2.3 网络系统故障现象及分析处理 故障现象 终端开机后出现 错误 无法连接服务器 的提示 出现这种故障现象的原因是由于服务 器故障 存储故障 网络交换机故障或线路故障所引起的 具体来说 如果只有一两台机器出现这种情 况 则应考虑是线路问题 应检查线路是否畅通 如果有连续多台 大于 10 台 机器出现这种情况 则应考 虑是连接这些机器的网络交换机出现了故障 应检查网络交换机是否正常工作 如果是大面积出现这种 情况 则应考虑为服务器故障或存储故障 检查服务器 存储是否正常运行 具体问题具体处理 2.4 服务器故障现象及分析处理 故障现象 服务器开机不能正常启动 屏幕定格在 system initializing 画面 system initializing 意 思是系统正在初始化 但画面定格在此 据此分析此故障应是由硬件故障引起的 打开服务器机箱 发现 里面有很多灰尘 将灰尘清理掉 内存拔出再重插一下 再行开机 机器可正常启动 可见 故障原因是机 器内灰尘太多 导致内存接触不良所致 所以服务器机房要保持环境的清洁卫生 参考文献 [1] [2] 陈赤榕. 云计算服务运营管理与技术架构[M]. 北京 清华大学出版社 VMware 软件公司. vsphere 5.8 故障排除.pdf[EB/OL]. ( )[ ]. 责任编辑 王晓燕 On Common Problems of Virtual Cloud Desktop in Computer Computer Lab Management MA Xinnian XIAO Qi (Jiangsu College of Engineering and Technology Nantong China) Abstract By means of literature research and practical experience summarization the paper summarized common problems arising from the virtual cloud desktop in computer lab management. The problems were classified causes for the problems were analyzed and correspondent solutions were then proposed. Key words virtual cloud desktop virtual computer problems problem analysis solutions

27 第 16 卷 第 1 期 年3 月 江苏工程职业技术学院学报 综合版 Journal of Jiangsu College of Engineering and Technology Vol.16 No.1 Mar DOI /j.issn 论张謇堪称百科全书式人物 马 斌 江苏工程职业技术学院 南通 摘要 百科全书式人物具有许多共同特征 称张謇为百科全书式人物 是因为许多研究学者和专家 都认可并感佩张謇 而且张謇的思想 学识 才干与作为 充分证明其实至名归 张謇所创全国之最 凸显 其大智大勇 思想敏锐与博学多才 称张謇为百科全书式人物具有其特质及丰富的价值意义 关键词 张謇 百科全书式人物 特质 价值 中图分类号 K827 文献标志码 A 文章编号 在实业 教育 慈善方面 张謇是公认的大家 除此之外 他在其他众多领域都有很深的造诣和建树 他学问 见识广博 视野开阔 立说 成果丰硕 堪称百科全书式人物 1 百科全书式人物的内涵及特征 百科全书式人物指的是具有丰富学识 横跨多个领域 通晓多门学科的饱学之士 不仅在知识方面是 学贯古今的通才 而且在解决现实问题和矛盾中也是多谋善断 把握大势 才学超群的智者 凡被称为百 科全书式人物的 无一不是具有多方面知识和多领域经验 笃学勤思 刻苦钻研的大学问家 亚里士多德 被称为西方历史上第一位百科全书式的学者 研究领域涉及哲学 心理学 方法论 物理学 天文学 生物 学 逻辑学 美学 文学 艺术 法学 政治学等领域 作为西方近代哲学 解析几何创始人的笛卡尔 其研究 领域同样涉及哲学 数学 物理学 天文学 历史学 生理学 政治学 艺术 社会学等领域 莱布尼兹 达 芬 奇 尼古拉 特斯拉 牛顿 康德 罗素 马克思 皮尔逊 李约瑟等都曾在自然科学和社会科学的众多领域里 自由畅行而富有独特建树 在我国古代 被称为百科全书式人物的有东汉的张衡 为天文学家 文学家 地 理学家 机械制造专家 南北朝的祖冲之 为数学家 天文学家 机械制造专家 北宋的沈括 为物理学家 数 学家 天文学家 生物学家 文学家 元代的郭守敬 为天文学家 数学家 水利专家 仪器制造专家 测绘学 家 明朝的徐光启 为西学家 神学家 天文学家 数学家 水利学家 农学家 军事学家 思想家和政治家 在近代中国社会转型时期 时势呼唤思想 文化巨匠的出现 梁启超则是这一时期产生的百科全书式 人物之一 他对近代中国的政治 思想 文化等许多方面都产生过广泛深刻的影响 他不仅对国外的新思 想 新学说进行广泛传播 而且对先秦思想史 佛学 清代学术史 新史学等诸多方面都进行过深入研究 著述甚丰 并创办松坡图书馆 出任清华国学研究院的导师 另一位被称为百科全书式人物的是赵元 任 赵元任就读大学时主修数学 后来成为哈佛大学哲学博士 毕业之后则在康奈尔大学担任物理讲师 回国后在清华大学起初讲授代数和英文 接着又改教中国史和哲学 最后则讲授心理学和物理 而他又被 人们广泛地认同为作曲大家和语言大家 他不仅擅长作词编曲 而且精通多国语言 特别过人之处是会讲 33 种汉语方言 被誉为 汉语言学之父 因此 古今中外的许多人物 因在艺术 哲学 文学 科学等众多 学科与领域都取得了非凡的成就 被称为百科全书式的人物 他们不愧为集各门学科大成之翘楚 百科全书式人物有许多特质 且因人而异 不同时代的百科全书式人物具有不同的时代烙印 但是 收稿日期 作者简介 马斌 男 江苏如东人 江苏工程职业技术学院组织与宣传部部长 教授 研究方向为马克思主义理论与思想政治教育 基金项目 南通市社科基金课题 张謇的知识结构研究 编号 2013CNT0028

28 24 江 苏 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 ( 综 合 版 ) 2016 年 从 这 些 百 科 全 书 式 的 人 物 身 上, 我 们 可 以 清 晰 地 看 到 他 们 的 许 多 共 同 特 征 :1 笃 学 勤 思 他 们 皆 以 勤 为 径, 在 刻 苦 学 习 的 同 时 又 勤 于 思 考, 其 睿 智 既 来 自 于 天 赋, 更 得 益 于 后 天 的 发 奋 努 力 2 知 识 渊 博 这 些 人 物 善 于 博 闻 强 记 博 览 群 书 和 敢 于 接 受 新 事 物, 无 不 上 晓 天 文, 下 知 地 理, 博 古 通 今, 最 终 成 为 博 学 多 才 之 士 3 融 会 贯 通 他 们 不 只 是 精 通 某 一 学 科 某 一 领 域, 而 是 触 类 旁 悟, 融 会 贯 通, 成 为 跨 界 的 通 才 4 视 域 辽 阔 他 们 站 在 历 史 和 时 代 思 想 文 化 的 制 高 点 上, 登 高 望 远, 既 专 注 于 某 一 领 域, 又 高 瞻 远 瞩, 具 有 世 界 眼 光 5 思 想 深 刻 他 们 总 是 思 想 敏 锐, 以 关 怀 苍 生 思 考 人 生 拯 救 众 生 探 索 真 理 为 己 任, 以 锐 利 的 目 光 审 视 世 界, 所 见 所 识 往 往 入 木 三 分, 所 思 所 想, 常 常 超 凡 脱 俗 6 成 果 丰 硕 他 们 或 著 书 立 说, 以 新 思 想 新 学 说 宣 告 于 世, 以 启 迪 和 警 醒 世 人, 或 有 所 发 明 有 所 开 拓, 以 新 事 物 新 事 业 崭 露 头 角, 震 古 烁 今 2 张 謇 堪 称 百 科 全 书 式 人 物 的 依 据 2.1 张 謇 研 究 的 许 多 专 家 学 者 都 认 可 并 感 佩 张 謇 为 百 科 全 书 式 人 物 章 开 沅 教 授 在 展 望 21 世 纪 的 张 謇 研 究 中 指 出 : 张 謇 的 一 生 内 容 极 其 丰 富 多 彩, 其 思 想 和 实 践 涉 及 政 治 经 济 文 化 教 育 军 事 外 交 乃 至 市 政 建 筑 艺 术 宗 教 医 药 等 众 多 方 面, 而 从 知 识 结 构 来 说 已 近 似 百 科 全 书 型 [1]2 他 在 以 张 謇 精 神 研 究 张 謇 一 文 中 进 一 步 指 出 : 从 某 种 意 义 上 来 说, 张 謇 是 一 个 百 科 全 书 式 人 物 他 时 时 考 虑 国 计 民 生, 必 然 要 观 察 社 会 生 活 和 国 际 关 系 的 方 方 面 面, 举 凡 经 济 文 化 政 治 军 事 乃 至 外 交 都 在 研 究 之 列 他 干 一 行 学 一 行, 力 求 从 外 行 转 化 成 内 行, 即 令 是 相 关 科 技 层 面 也 潜 心 有 所 理 解, 其 好 学 精 神 与 刻 苦 钻 研 令 人 惊 叹 他 本 人 已 具 有 很 高 文 化 素 养, 经 史 子 集, 诗 词 歌 赋, 乃 至 书 法 戏 曲 [2]2 华 中 师 范 大 学 马 敏 教 授 在 第 四 届 张 謇 国 际 学 术 研 讨 会 的 学 术 总 结 述 评 时 说 道, 张 謇 是 一 个 百 科 全 书 式 的 历 史 人 物, 内 涵 极 其 丰 富 多 彩 张 謇 所 从 事 活 动 涉 及 中 国 近 代 经 济 政 治 思 想 外 交 军 事 文 化 多 个 领 域, 是 影 响 中 国 近 代 化 进 程 的 屈 指 可 数 的 杰 出 人 物 之 一 [3] 中 央 教 育 科 学 研 究 所 张 兰 馨 研 究 员 在 张 謇 研 究 的 历 史 与 现 状 中 提 到, 张 謇 一 生 的 思 想 十 分 丰 富 多 彩, 其 思 想 和 实 践 涉 及 政 治 经 济 文 化 教 育 军 事 外 交 城 市 交 通 农 村 开 发 等, 是 一 个 百 科 全 书 式 人 物 [2]7 江 苏 省 社 会 科 学 院 经 济 研 究 所 顾 纪 瑞 研 究 员 提 出, 张 謇 是 中 国 现 代 化 的 先 驱, 他 身 兼 政 治 家 实 业 家 教 育 家 等 多 重 身 份, 是 一 位 百 科 全 书 式 的 伟 人 [4] 2.2 张 謇 的 思 想 学 识 才 干 与 作 为, 充 分 证 明 张 謇 作 为 百 科 全 书 式 人 物 的 实 至 名 归 张 謇 是 一 个 在 清 末 民 初 涉 足 了 从 政 治 和 工 商 活 动 直 至 社 会 生 活 的 许 多 方 面 的 综 合 性 人 物 如 何 划 类 而 又 不 强 行 拆 分 他 的 活 动, 既 困 难 又 难 免 顾 此 失 彼 [1]230 尽 管 如 此, 我 们 可 以 择 要 而 观 之 1) 张 謇 在 政 治 军 事 外 交 方 面 具 有 独 特 认 知 与 作 为 清 末 民 初, 张 謇 是 当 时 政 坛 上 举 足 轻 重 的 政 治 家, 张 謇 在 中 国 近 代 政 治 舞 台 上 曾 扮 演 过 特 别 的 角 色 [1]26 他 曾 以 翁 门 六 子 的 身 份 参 与 帝 后 党 争, 成 为 帝 党 骨 干, 他 积 极 主 张 立 宪, 试 图 以 温 和 渐 进 式 的 政 治 改 革 削 弱 君 主 的 权 力, 是 立 宪 运 动 的 著 名 领 袖 ; 武 昌 起 义 后, 他 又 转 向 共 和, 并 以 推 行 地 方 自 治 的 生 动 实 践 和 辉 煌 成 就 使 南 通 成 为 全 国 模 范 县, 他 的 政 治 活 动 也 相 当 频 繁, 甚 至 在 一 定 时 期 ( 如 辛 亥 前 后 ) 竟 成 为 他 的 生 活 的 主 要 方 面 [5]28 张 謇 还 曾 投 身 行 伍, 以 参 军 身 份 理 董 朝 鲜 军 事, 著 有 朝 鲜 善 后 六 策 治 兵 私 议 条 陈 东 事 疏 等 军 事 论 述 及 大 量 军 事 活 动 函 文, 许 多 战 事 的 发 展 都 被 其 言 中, 表 明 张 謇 在 军 事 方 面 的 确 具 有 非 同 常 人 的 洞 察 力 和 预 见 性 专 家 时 强 华 刚 指 出, 张 謇 军 事 思 想 和 军 事 实 践 的 活 动 高 峰 在 1894 年 中 日 甲 午 战 争 前 后, 张 謇 弃 武 从 商 以 后, 视 商 场 为 战 场 张 謇 步 入 中 年 以 后 在 商 界 拼 杀, 取 得 辉 煌 的 骄 人 业 绩, 其 军 人 的 气 魄 和 军 事 谋 略 的 运 用 是 他 成 功 的 秘 诀 之 一 张 謇 以 军 人 的 眼 光 与 魄 力, 终 成 一 代 巨 商 [2]193 张 謇 在 对 外 交 往 上 坚 持 民 族 气 节, 反 对 外 来 侵 略, 反 对 卖 国 行 径, 告 诫 后 人 勿 忘 国 耻, 发 愤 图 强, 同 时 又 主 张 祈 通 中 西, 提 倡 国 粹, 不 废 欧 化, 实 行 开 放, 学 习 外 国 的 强 国 富 民 之 道 和 先 进 的 科 学 技 术, 以 振 兴 中 华 实 业 强 国 御 敌 张 謇 提 出, 世 界 经 济 之 潮 流 喷 涌 而 至, 同 则 存, 独 则 亡, 通 则 胜, 塞 则 败 今 门 不 可 闭 也, 闭 门 则 不 可 以 自 活 [6]291 张 謇 的 开 放 思 想 同 样 具 有 强 烈 的 闪 光 点 2) 张 謇 在 哲 学 伦 理 宗 教 方 面 善 于 把 握 精 义, 积 极 修 为 张 謇 平 生 最 信 服 的 是 易 经, 提 出 因 时 而 变 通, 强 调 时 局 衡 量 随 机 因 应, 同 时, 张 謇 对 和 合 与 中 庸 之 道 终 身 服 膺 并 大 加 赞 赏, 不 偏 不 倚, 纯 为 人