有机物和无机物的区别范文1
土壤有机碳库是陆地生态系统中最大的碳库，与生态系统中生物存活率有非常紧密的联系。土壤有机碳虽然占土壤总质量的比例很小，但是在土壤肥力、农业可持续发展、生态系统平衡等方面扮演着重要角色[1]。此外，土壤有机碳的变化对大气CO2浓度的影响明显，被认为是影响全球气候变暖的重要因素之一。因此，充分评估土壤有机碳库的周转时间和大小对提高土壤生产能力、模拟全球碳循环动力学具有非常重要的意义[2]。为了实现这一目的，通常采用稳定碳同位素技术来评估土壤有机碳的分解程度、土壤碳周转以及研究C3/C4植被变化历史中作物对土壤有机碳的贡献率[3-4]。随着人们对全球问题的日益重视，和对农业土壤碳库在全球碳循环及大气CO2浓度增加作用认识的不断深入[5]，土地利用模式和农艺措施等对土壤有机碳的影响受到更为广泛的关注[6]。土壤有机碳增加和损失的幅度与采取的管理措施密切相关[7]，通过采取合理的管理措施将提高有机碳输入和降低有机碳输出结合起来，从而提高土壤有机碳储量。大量研究表明[8-9]，施肥及轮作等管理措施能改良土壤结构，增加土壤有机碳含量。山西是我国沉积型铝土矿储量大省，孝义铝矿是我国目前开采量最大的露天铝土矿山，矿区总占地面积达1158.2hm2[10]。矿区废弃地占用大量的耕地面积，使得周围生态系统退化，土壤肥力下降，多种不利因素（如土壤侵蚀、养分流失、植被退化等）严重制约土壤有机碳的累积[11]。新《土地管理法》规定了占用耕地补偿制度，要求严格执行和落实建设占用耕地“先补后占”“、占一补一”的审核制度，从而确保耕地占补平衡落到实处[12]。为了综合整治退化的生态系统，实现土地的有效合理利用及对生态环境的保护，通过系统研究不同管理措施对复垦过程中土壤有机碳产生的影响，确定合理的管理措施来提高土壤碳储量，进而达到改善土壤质量和减缓温室效应的双赢结果[13]。本文以铝矿废弃地复垦区玉米种植地为研究对象，采用施肥及轮作双因素完全随机区组设计，探讨不同管理措施对土壤碳固定的影响，为评价不同管理措施对铝矿废弃地复垦区碳循环的影响提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验点的基本概况试验区位于山西省孝义市西部山区，为我国目前开采量最大的露天铝土矿山废弃地复垦区。该区属于典型的大陆性半干旱气候，四季划分明显，春季多风，夏季炎热，秋季多雨，冬季寒冷干燥，一年的最高气温达37℃，最低气温在-20℃以下。一般情况下，年降雨量在450~550mm之间，平均降雨量为529mm，降雨形式主要以暴雨为主，据统计日最大暴雨量可达113.3mm。降雨主要集中在7—9月，占全年总降雨量的61%以上，除秋季外其余时间一般是干旱无雨，且每年的无雨期长达100d以上，其蒸发量是降雨量的3~4倍。供试土壤为褐土，土质适宜耕种。试验地土壤理化性质见表1。
1.2试验设计供试作物为玉米（益田18）。试验采用双因素完全随机区组设计，分别是前茬处理和肥料处理。前茬处理分别为晋豆28和晋豆25（矿区复垦区首次种植）；肥料处理分别是有机肥、有机+无机肥、无机肥、对照组（不施肥）。共8个处理，每个处理设3个小区，具体见表2。
1.3采样及处理土样采集：2010年10月14日夏玉米收获后进行土样采集，每个样点分0~20cm和20~40cm不同土层取样。剔除土样中的植物根系和残渣，带回室内自然风干，磨碎过筛备用。植株地上部分样品采集：待玉米成熟以后，收集玉米的籽粒及秸秆，洗净于105℃的温度下杀青30min，60℃温度下烘干至恒重，粉碎备用。
1.4实验方法
1.4.1土壤有机碳含量测定重铬酸钾容量法-外加热法[14]。
1.4.2有机质稳定碳同位素分析土壤样品风干后过0.2mm筛，植物样品（包括秸秆、籽粒）经过磨细过0.1mm筛。用ThermalFinniganMATDELTAplusXP质谱仪分别测定δ13C值[15]。
1.4.3土壤全氮及碱解氮的测定[14]土壤全氮测定采用半微量开氏法。土壤碱解氮采用碱解扩散法测定。
1.4.4土壤全磷及有效磷的测定[14]土壤全磷采用HClO4-H2SO4法测定。土壤有效磷采用0.5mol•L-1NaHCO3法测定。
1.4.5土壤全钾及速效钾的测定[14]土壤全钾采用NaOH熔融，火焰光度法测定。土壤速效钾采用NH4OAc浸提，火焰光度法测定。
1.4.6土壤pH值测定称取过2mm筛孔的风干土样10.00g，采用无CO2的去离子水作浸提剂，以1∶2.5的土水比测定土壤pH值。
1.5实验原理稳定碳同位素天然丰度值用来描述样品与标准化合物天然丰度变异的指标：δ13C（‰）=（Rsample/Rstandard-1）×1000其中R为13C/12C比值，δ13C的天然丰度RPDB为0.0112372。根据不同光合途径的植物（C3、C4和CAM植物）具有不同13C丰度的特点，形成的光合产物不一样，且植物在光合作用过程中对13C的吸收比例不同（C3植物δ13C值的变化范围是-23‰～-40‰，平均值为-27‰。C4植物δ13C值的变化范围是-9‰～-19‰，平均值为-12‰[16-17]）。将长期生长C3植物的土壤称作C3土壤，长期生长C4植物的土壤称作C4土壤。研究表明[18]，将C3植物种植在C4土壤上，或者C4植物种植在C3土壤上，经过一段时间以后，通过测定土壤δ13C的变化，可以计算出土壤有机碳的周转或更新速率。假设种植C3植物A的土壤碳δ13C值为δA，现改为种植C4植物B的土壤碳δ13C值为δB，那么C3植物被C4植物取代以后，经过一定的转化时间t，设C4植物B对土壤有机碳的贡献是f（t%），此时土壤有机碳的δ13C值（δt）可表示为δA、δB和ft的函数：δt=ft×δB+（1-ft）×δA由此求出C4植物B对土壤有机碳的贡献率ft：ft=（δt-δA）（/δB-δA）
1.6数据处理与分析数据经Excel2003整理后，采用SPSS13.0进行统计分析，处理间的差异显著性采用单因素（One-WayANOVA）检验，并用LSD多重比较法检验其差异显著性（P<0.05）；采用独立样本T检验法检验土层0~20cm和20~40cm土壤有机碳含量以及土壤δ13C值之间的显著性水平（P<0.05），依次来明确施肥及轮作是否引起铝矿复垦区土壤有机碳含量的变化。此外，玉米籽粒和秸秆δ13C值两者之间的简单相关采用Linear相关统计方法，可以明确施肥及轮作条件下玉米籽粒和秸秆中δ13C值之间是否具有相关性。所有测定数据结果以平均值±标准误的形式表达。
2结果与分析
2.1土壤有机碳含量由表3可以看出，管理措施对铝矿复垦区土壤有机碳含量的影响显著。0~20cm土层中，前茬晋豆28条件下，使用肥料的处理组均可使土壤有机碳含量显著提高（P<0.05），分别提高了2.23、1.85、0.90g•kg-1，其中有机肥和有机+无机肥较无机肥更能显著提高土壤有机碳含量（P<0.05），而前两种肥料对土壤有机碳含量的影响差异不显著（P>0.05）。前茬晋豆25条件下，施肥亦能显著提高土壤有机碳含量（P<0.05），分别提高了1.10、1.35、0.85g•kg-1。在施加有机肥和有机+无机肥条件下，前茬种植晋豆28较晋豆25更能显著提高土壤有机碳含量（P<0.05），分别提高了1.17、0.54g•kg-1。施加无机肥和不施肥条件下，前茬种植晋豆28和晋豆25对土壤有机碳含量的影响差异均不显著（P>0.05）。20~40cm土层中，前茬晋豆28条件下，有机肥和有机+无机肥均能显著提高土壤有机碳含量（P<0.05），分别提高了1.84、1.60g•kg-1，而无机肥对土壤有机碳含量的影响差异不显著（P>0.05）。前茬晋豆25条件下，有机肥和有机+无机肥均能显著提高土壤有机碳含量，分别提高了1.73、1.35g•kg-1，且有机肥对有机碳含量的影响更为明显（P<0.05），无机施加有机肥、无机肥和不施肥条件下，前茬晋豆28和晋豆25对土壤有机碳含量的影响差异不显著（P>0.05）。施加有机+无机肥的条件下，前茬晋豆28较晋豆25更能显著提高土壤有机碳含量（P<0.05）。总之，在铝矿废弃地复垦区采取不同管理措施对土壤有机碳含量均有影响，前茬晋豆28条件下，施加有机肥和有机+无机肥的土壤有机碳含量最高。表3进一步表明，在前茬种植晋豆28和晋豆25条件下，施肥及对照中，随着土层深度的增加有机碳含量均显著降低（P<0.05）。此外，与复垦前未进行农业耕种的土壤相比，在不施肥条件下，前茬种植晋豆28和晋豆25的土壤有机碳含量偏低，说明不施肥单一轮作并不能提高土壤有机碳含量。在前茬处理的基础上，施用肥料可显著提高土壤中有机碳含量，可见轮作方式配合施肥更有利于土壤中有机碳的积累。
2.2土壤δ13C值由图1可知，不同管理措施可对铝矿复垦区土壤的δ13C值产生显著影响，δ13C值的变幅为-14.33‰～-6.64‰。两种轮作方式对土壤中碳δ13C值的影响存在显著差异（P<0.05），表现为不同施肥及对照处理中，前茬种植晋豆28的土壤中碳δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25（P<0.05）的处理。两种土层深度的土壤碳δ13C值的变化趋势基本一致：前茬种植晋豆25的小区中，各肥料处理土壤δ13C值的变化规律为对照组<有机肥<有机+无机肥<无机肥；前茬种植晋豆28的小区中，各肥料处理土壤δ13C值的变化规律为有机+无机肥<对照组<有机肥<无机肥。由此可见，不同施肥及对照处理中，前茬种植晋豆28的土壤中碳δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25处理，两种土层深度中各肥料处理的土壤碳δ13C值变化趋势一致。此外，结果表明各施肥及对照处理中，土壤δ13C值均随着土层深度的增加而显著升高（P<0.05）
2.3玉米籽粒和秸秆δ13C值由图2可以看出，不同管理措施可对玉米籽粒的δ13C值产生显著影响，玉米籽粒δ13C值的变幅为-13.47‰～-9.60‰。两种轮作方的对玉米籽粒δ13C值存在显著差异（P<0.05），表现为不同的施肥处理及对照中，前茬种植晋豆28的玉米籽粒δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25的处理（P<0.05），使用有机肥、有机+无机肥、无机肥及对照组中，籽粒δ13C值分别降低1.02‰、3.47‰、3.02‰、2.86‰。两种轮作方式中各肥料处理的玉米籽粒δ13C值的变化趋势基本一致，其规律为：有机+无机肥>无机肥>对照组>有机肥。由图3可知，玉米秸秆δ13C值的变幅为-16.32‰～-10.97‰。两种轮作方式对玉米秸秆δ13C值的影响存在差异（P<0.05），表现为各施肥处理及对照组中，前茬种植晋豆28的玉米秸秆δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25的处理（P<0.05），使用有机肥、有机+无机肥、无机肥及对照组中，秸秆δ13C值分别降低1.37‰、0.58‰、0.49‰、1.99‰。前茬晋豆28条件下，施肥对玉米秸秆δ13C值的影响差异不显著（P>0.05），其中肥料的各处理组对玉米秸秆δ13C值的影响差异也不显著（P>0.05）。前茬晋豆25条件下，施肥可显著降低玉米秸秆δ13C值（P<0.05），分别降低了3.19‰、4.77‰、4.36‰，其中肥料各处理之间对秸秆δ13C值的影响差异不显著（P>0.05）。由此可见，不同施肥及对照处理中，前茬种植晋豆28的玉米籽粒和秸秆的δ13C值均显著低于前茬种植晋豆25的处理。此外，由图2和图3亦可看出，施肥及轮作条件下，玉米籽粒较秸秆的δ13C值高，说明玉米籽粒比秸秆更容易富集13C。
3讨论
3.1管理措施对土壤有机碳含量的影响在本研究中，通过测定施肥及轮作方式下不同土壤层次（0~20cm、20~40cm）的有机碳含量，可知土壤有机碳含量随着土层深度的增加而逐渐降低。土壤表层接受大量的枯枝落叶，而且植物根系主要集中在土壤表层，有机质来源比较丰富，而微生物活动会造成土壤有机碳的部分损失，但是表层中输入的有机碳量足可以弥补因微生物分解以及矿化作用损失的那部分，所以表层土壤有机碳含量较高[9，19]。随着土层的加深，微生物数量逐渐减少，有机碳的周转速率减缓，有机碳的含量进入一个缓慢降低的层面，最后含量在深部土层基本保持稳定[8，20]。在本文表3中，有机肥或者有机+无机肥的施加都能显著提高复垦区土壤有机碳含量，可能原因是施加肥料能够增加土壤中微生物数量，提高微生物活性，促进土壤中有机碳的更新，其次有机肥中含大量的碳素，增加土壤呼吸底物的供应，另外施有机肥能促进有机质的输入，从而使得土壤有机碳含量显著提高。施加无机肥能增加土壤表层有机碳含量，可能的原因是施无机肥能增加作物的生物量，土壤中的作物残渣向有机碳的转化利用率也会相对提高[21]。在不同前茬处理条件下，施有机肥和有机+无机肥处理的有机碳含量均高于无机肥处理，说明施有机肥和有机+无机肥是增加土壤有机碳累积的主要途径。此外，有研究表明[22]，施有机肥使土壤有机质的氧化稳定性降低，而无机肥或不施肥则使土壤有机质的氧化稳定性升高。由此不难看出，有机肥与无机肥的配合施用不仅能提高土壤有机碳的含量，而且能增强有机碳的氧化稳定性。本研究表明，轮作配合施肥能显著提高土壤有机碳含量，分析其原因：一方面是施肥能够增加土壤有机碳的储存；另一方面是轮作可以增加作物根系以及土层中残渣的数量，改变残渣的化学质量，影响其矿化固定，从而降低耕作对有机碳的衰减效应[23]。有研究表明，在轮作体系中加入豆科作物有利于土壤有机碳的固存[24]。但在不施肥条件下，前茬晋豆28和晋豆25后土壤有机碳含量偏低，说明不施肥单一轮作并不能提高土壤有机碳含量，其可能的原因是后一种作物的生物量偏低造成前一种作物累积的土壤有机碳损失[25]。
3.2管理措施对土壤δ13C值的影响本研究结果表明，铝矿复垦区土壤δ13C值随土层深度的增加而增加，于贵瑞等[26]研究表明，土壤δ13C值增加可能归功于13C贫化的有机化合物的分解作用，土层深度越深，其土壤中含有老的以及稳定的有机化合物的含量越高，而表层土壤中的有机碳大多为较年轻和非稳定的有机化合物，这也会导致稳定碳13C值的垂直变化。此外还有学者[20]认为，在土壤的不同土层中有机碳δ13C值的上升幅度也不同，这可能与土壤有机质分解过程中碳同位素分馏效应的强弱程度有关，分馏效应越强，上升幅度越大，表明有机碳分解程度也就越高。土壤有机碳稳定同位素组成主要受地表植物类型和土壤成土环境等因素的制约，通过对不同管理措施下土壤有机碳稳定同位素组成特征分析得到，在不同施肥条件下，与前茬种植晋豆25的轮作方式相比，前茬种植晋豆28处理的土壤δ13C值普遍偏低，说明土壤δ13C值与有机碳的来源存在显著的相关关系。分析其可能的原因，两种作物以及不同的肥料输入到土壤中的有机碳不同，导致土壤有机碳更新程度不一致，使得土壤δ13C值产生差异，同时也与不同肥料及前茬作物携带的外援物质本身的δ13C值差异有关。由于C3和C4植物的δ13C值都是在一定的范围之内，同一种类植物的δ13C值之间也必然存在一定的差异，其中C3植物之间δ13C值的最大差异为12‰，C4植物为4‰[2]。由于土壤δ13C值是不同植物种类对群落净初级生产力相对贡献的综合结果，如果地表植物组成保持稳定，则土壤表层的δ13C值与植物群落的δ13C值相近似，而且地面植物种类是制约土壤δ13C值变化的主要因素[27]。
3.3管理措施对作物中δ13C值的影响不同管理措施会对玉米籽粒和秸秆中的碳δ13C值产生显著影响。据分析，造成这一差异的原因可能有两个方面：一是作物从土壤中吸收的有机碳来源比较复杂，不仅包括作物残渣中的有机碳，还有肥料及前茬作物中携带的碳素；二是作物吸收的外援物质中碳素的δ13C值本身就有差异。前茬种植晋豆28的处理中，将施加不同肥料的玉米籽粒和秸秆的δ13C值进行回归分析，获得回归方程为y=-34.797-0.371x（P=0.158）；前茬种植晋豆25的处理中，将施加不同肥料的玉米籽粒和秸秆的δ13C值进行回归分析，获得回归方程为y=-25.541-0.016x（P=0.725）。两个P值均大于0.05，说明在不同的施肥处理下，玉米籽粒和秸秆中δ13C值之间没有显著相关性。对玉米籽粒和秸秆中δ13C值进行T检验，其结果表明，不同的施肥及前茬处理下，玉米籽粒和秸秆的δ13C值均有显著性差异，说明秸秆中的同化物向籽粒转移时，发生了碳同位素的分馏作用。
3.4管理措施对有机碳贡献率的影响通过测定土壤有机碳的自然丰度值，以及可能来源的植物残体的13C丰度值，来计算土壤有机碳的来源和比例，可有效阐明土壤碳动态和土壤碳储量的迁移与转换，定量化评价新老土壤有机碳对碳储量的相对贡献[28]。在本研究的施肥条件下，土壤有机碳的来源比较复杂，不仅包括作物残体中的碳，而且还含肥料中的碳，因此在施肥的3个处理中，豆科作物残体对土壤碳的贡献是无法计算出来。根据上述1.5节公式计算不施肥条件下豆科作物残体对土壤有机碳的贡献率发现，前茬种植晋豆28和晋豆25对土壤有机碳的贡献率分别为64.82%、60.64%，由此可见，在前茬种植晋豆28和晋豆25条件下，种植玉米后土壤有机碳主要来自豆科作物的残渣。
有机物和无机物的区别范文2
【关键词】物联网技术 智能化住宅小区 安全防范 平安城市
一、引言
这些年我国经济发展迅速，人民生活水平有了很大的提高，致使人们越来越来关注生活的质量与家居的人性化，现代住宅小区的发展小区的安全尤为重要。住宅小区安全的实现，除了人防之外，主要依靠小区的智能化安全防范系统。一个综合智能安防系统包括门禁、视频监控、入侵报警以及电子巡更系统。但是，传统的综合智能安防系统中的各个子系统都是独立存在和独立运行，相互之间没有关联。随着安防技术的不断提高和人们对集中统一管理的需求，迫切需要通过一个集中的统一管理平台来对各子系统进行集中的控制和监控，物联网技术为解决传统小区安全防范系统信息孤立的现状提供了必要手段。
二、物联网技术
物联网――“The Internet of Things”，其内涵包含两个方面：物联网是以互联网为核心的网络技术，是互联网的延伸和扩展；物联网的终端可以扩展到物品和物品之间的信息交互和通信[2]。
（一）物联网关键技术
物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、传感器、纳米、智能嵌入等技术，构建一个覆盖世界上万事万 物的网络。
射频识别技术是一种通信技术，简称RFID（Radio Frequency Identification），它可以通过无线电信号识别特定的目标并读写相关的数据，而无需识别系统与特定目标之间建立的机械或光学接触。
无线传感技术是物联网感知层的重要技术手段。无线传感器网络技术（WSN）是将一系列空间上分散的传感器节点通过自组织的无线网络连接起来，从而把各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控。
专家系统（Expert System）是将多个领域专家的技术水平和能够利用人类专家的知识与经验结合起来处理该领域问题的智能计算机程序系统，属于信息处理层技术[3]。
云计算（Cloud Computing）是一种网络应用模式，其透过网络把庞大的计算处理程序自动分拆成多个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析后把处理结果回传给用户[3]。
综上所述，物联网是一场未来计算和交流的技术革命，它的发展取决于一系列重要领域中从无线传感器到纳米技术的不断革新。
（二）物联网的体系架构
物联网体系构架有三个层次：泛在化末端感知网络（感知层）、融合化网络通信基础设施（网络层）和普适化应用服务支撑体系（应用层）[4]。
如图1所示。
图1 物联网基本构架
泛在化末端感知网络的主要功能是信息感知，通过不同的手段，自动把现实世界的各种物理量转化成虚拟世界可处理的数字化信息或数据，包括信息的采集、组网与协同信息处理。融合化网络通信基础设施的主要任务是实现物联网的数据传输。
三、基于物联网的小区安全防范系统设计
物联网技术的出现，可以将不同小区内安防各子系统集成到物联网平台，不仅可以实现小区内部的统一管理和智能化监测，进而还可以实现整个城市的统一管理和统一调度。基于物联网技术的小区安防集成管理如图2所示。
图2 基于物联网技术的小区安防集成管理示意图
（一）基于物联网技术的视频监控子系统
视频监控通常应用在安防领域，可以协助公安部门打击犯罪、维持社会安定。随着社会的发展，计算机技术、图像处理技术以及移动通信技术的不断提高，使得对远程现场的视频监视与遥控等功能实现变得愈加可能，传统的视频监控技术和手段能录像和提供视频，只能实现“监”，而不能实现“控”。为了能实现“控”需要花费大量的人力、物力和财力，但效果却不乐观，在很大程度上的制约着平安小区和平安城市的建设和发展。
基于物联网技 术的视频监 控与传统的视频 监控系统不同，这里的监控不 再需要保安人员一直盯 着看画面，摄像头能够 根据现场情况和感 知信息自动跟踪拍摄和录制画面，向中心实时 地提供有用信息，保安人员 只在发生情况和需要时 查看各摄像头的画面。在发生情 况时，自动向中心报警，这些都将自 动地进行，不需要人工的干预。
实现平安小区的智能视频监控系统，使用无线传感网和城域网等通信技术，把一个辖区的若干个小区的视频监控系统联系起来，对整个辖区全部小区的安全情况进行整体监控，在发生犯罪情况后，协调就近的公安人员采取行动将犯罪分子绳之于法，对特殊情况采取联动报警，可以最大限度的保护小区住户的生命财产安全。
（二）基于物联网技术的周界报警子系统
小区周界安防作为小区安全防范系统的重要组成部分，得到了普遍重视。传统的小区周界以建立围墙、栅栏，或保安值班守护的方式保护小区的安全，但是还是不时有盗窃等犯罪行为发生，围墙栏杆等普通阻挡物不能智能化防范，保安值班在小区内也是点式蹲守，值班员对工作的认真程度也不能保证，因而对小区周界报警提出了新的要求。
小区周界防范系统所采用技术主要是传感器技术，目前小区周界安防系统通常采用红外对射，高压脉冲等技术。
系统由前端入侵报警探测器、传输设备、控制处理设备和记录设备等组成。系统前端采用传感网型入侵检测的围栏，一旦有人非法越过，智能探测器能产生报警信息，现场智能探测主机通过智能分析，将报警信息传入服务器，并将报警信号上传至监控中心，监控中心将探测器发出的报警信号按防区位置与主机的工作状态做出逻辑分析，进而发出警报并实现相关的报警联动[6]。
（三）基于物联网技术的智能巡更子系统
随着社 会的进步 与发展，物联网技 术在安防技术的应用将保安巡检工 作的监督变为现 实。智能巡更系 统是对保安巡更 工作进行科学化、规范 化管理的全新技术，它将特制 的信息钮安置 于指定的巡检线 路上，保安沿途巡检时，只需用 智能设备依次碰触（阅读）信息钮，信息 便“拷贝”到巡更棒中，巡更点 的按钮都配 置有无线传感器，通过 无线传感 网将信息传递 到管理中心，管理 人员通过计算 机来读解巡更棒中 的信息，便可随 时了解保安的整个巡 检活动，取得真 实的依据，有效 地督促保安工作。对保 安人员的巡 逻工作进行监督，实 现技防督促人防、技 防和人防相补充的安保体系，保证小区 内的安全和 便于物业对保 安人员的管理。还可以 将资料储存在电脑中，作为日后分析评 估保安工 作的材料。智能巡更系统如图3所示。
图3 智能巡更系统示意图
物联网技术不仅将小区的安保工作进行了有效的监督管理，还提升了小区的安全系数，对建设平安小区提供了技术上的支持，使得小区的安保更加智能，更加有效率。
（四）基于物联网技术的家居安全防范子系统
传统的家居安防系统由于没有有效的控制机制，报警系统无法处理误报警信息，误报现象频繁，此外，其没有视频管理功能，而且不支持手机终端，导致用户无法查看实时监控视频，无法实现报警的时效性。另外，保安方面也没有有效的管理机制，无法及时确定报警地点、查询用户数据和报警记录。把物联网应用于家居安全防范系统中，在家居门口或围墙上安装监控设备，将其采集到的数据通过网络发送到小区安防中心服务器，住户可以通过终端视频设备远程登陆到中心服务器上调看家中的监控画面，及时了解家里的安全状况。物联网智能家居安防系统由感知层、网络层、应用层三部分组成，分别对应家庭无线传感器网络、互联网、监控终端。
家庭无线传感器网络由各种智能安防传感器和智能网关组成。智能安防传感器包括玻璃碎裂传感器、门窗防盗监测模块、摄像机、红外探测器、烟雾探测器、燃气泄露探测器以及报警按钮等，每个传感器都是无线传感网络的一个节点。传感模块实施家居环境的监测；微处理器采用单片机或DSP等实现控制功能；RF射频通信模块负责无线信号的发送和接收，并且为定义网络中该节点的唯一编码。无线网络采用ZigBee网络协议通讯。
基于物联网技术的智能家居安防系统旨在发掘出更大规模与更加多样化的安防应用，使得安全防护的概念能够更加贴近人们的日常生活。
四、结束语
物联网平台的逐步建设，使各个小区能够统一到平安城市的范畴。随着物联网的研究工作在国内相继展开，安防领域成为其最大的应用领域之一，利用物联网技术构建智能化小区是安防发展的新方向。通过使用无线传感、图像识别、射频识别和定位等技术手段全面感知小区内的环境、人和物的变化，构建网络和计算机系统将这些信息进行汇总和处理，自动地进行报警或提示，可以全方位地提升小区的安防自动化程度，提高效率，节省人力。
参考文献：
[1]何滨主编. 住宅小区智能化工程[M]. 北京： 机械工业出版社. 2011-10.
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[3]张新程， 付航， 李天璞等. 物联网关键技术[M]. 北京： 人民邮电出版社. 2011-7.
[4]国脉物联网技术研究中心. 物联网与智慧城市白皮书[EB/OL]
[5]王娜， 沈国民. 智能建筑概论[M]. 北京： 中国建筑工业出版社， 第1版. 2010-9.
[6]伍乐生. 住宅小区智能化系统的研究与实现[D]. 厦门： 厦门大学硕士学位论文， 2009.
有机物和无机物的区别范文3
关键词 中国大陆 中国台湾 有机化学 课程内容
通过对我国大陆地区2003年颁布的《普通高中化学课程标准（实验）》与我国台湾地区2008年颁发的《高级中学化学选修课程纲要》的分析研究和对大陆人教版课程标准教科书及台湾泰宇版高中化学教科书的比较研究发现，有机化学作为高中化学课程内容的重要组成部分，在大陆与台湾地区都得到了应有的重视。例如，大陆与台湾地区的有机化学课程设置都贯穿于普通高中的3个年级，在不同的年级也有不同的侧重，既有必修的安排，也有选修的设置，而且都作为高校入学考试的最基本内容。然而，大陆与台湾地区在有机化学课程的具体设置与有关内容的具体安排上呈现出更多的不同。
1.课程标准中有机化学设置的区别
大陆与台湾地区的有机化学课程内容都被设置为必修与选修2个部分。大陆在必修2中以“化学与可持续发展”为内容主题，分别提出了6个方面的内容标准，而更多的有机化学内容则被设置成选修课程，主要体现在“化学与生活”、“化学与技术”和“有机化学基础”3个模块之中。台湾地区没有设置单独的有机化学模块，而是把有机化学内容分别设置在必修部分“基础化学”、选择性必修部分“化学”和选修部分“选修化学”之中。大陆课程标准及台湾课程纲要中关于有机化学具体内容的设置见表1和表2。
综上可见，大陆课程标准与台湾课程纲要在有机化学内容的具体设置方面，有很多共同点，但也体现出差别：
（1）在大陆与台湾地区有机化学课程的必修部分，都是从化石燃料及其相关产品、衍生物出发，对日常生活中的常见有机物组成及应用提出了修习要求，也都没有涉及到具体的物质结构或构造。所不同的是大陆地区对8种常见的有机物提出了初步的性质学习要求，而台湾地区对生活中常见有机化合物的类型要求更广泛一些，尤其是还涉及到一些比较敏感的物质，如，、香烟等。
（2）大陆与台湾地区的有机化学课程选修部分设置区别比较大。大陆针对学科倾向引起的修习群体的不同，出于不同的功能考虑将有机化学课程分别有所侧重地设置在“化学与生活”、“化学与技术”和“有机化学基础”3个选修模块之中，尤其是“有机化学基础”从最典型的有机基础物质出发，比较系统全面地安排了有机化合物结构、组成、性质、变化、合成等内容。台湾课程纲要只是在“选修化学”中对不同类型的有机化合物的组成及性质提出了更加明确的修习要求，同时所涉及到的有机化合物的类型也比大陆的要求要多，台湾课程纲要中对胺、酰胺都提出了修习要求。
2.教科书中有机化学具体内容安排的不同
大陆与台湾的教科书都能够充分体现课程标准及课程纲要关于有机化学内容的修习要求，都以更加直观的图文并茂的形式呈现有机化合物的结构、性质、变化和用途，尤其是都非常注重球棒模型的应用，都非常重视有机化学内容与生活、生产实际的联系。根据课程标准的安排，大陆的高中有机化学课程内容被分别安排在《化学2》、《化学与生活》、《化学与技术》和《有机化学基础》4本教科书中，台湾的有机化学课程内容也比较分散，分别被安排在《基础化学（二）》、《化学（上）》和《选修化学（下）》3个年级的教科书中，以此进一步强化有机化学内容在高中化学课程中的地位与重要作用。现以人教版高中化学课程标准教科书和台湾泰宇版高中化学教科书为例，通过对有机化学内容章节目录、主要内容安排的比较，简要分析大陆与台湾地区教科书对有机化学内容安排的不同，见表3和表4。
有机物和无机物的区别范文4
概念区别：云主机，也就是云服务器，是云计算的新一代产品，它是通过虚拟化、集群技术进行资源整合，通过云端控制平台按需生成相关主机资源。而物理机（云主机），也就是服务器租用托管，可以理解为我买了一台电脑放在机房。
使用区别：云服务器是一种可弹性伸缩的计算、网络、存储服务，其管理方式比物理服务器更加高效简单。与此同时，云服务器可以做到即买即用，无需像物理机那样，还需要服务器采购、上架、系统安装。
收费区别：就拿景安4核8G5M云服务器和物理机来对比，云服务器价格大概5000左右，而物理机则需要9000左右。
有机物和无机物的区别范文5
【关键词】清洁机器人 路径规划 全覆盖 优先准则 最优区域随机优先搜索
1 引言
源于将吸尘器和移动机器人相结合，从而实现自动清扫的想法，有人提出了清洁机器人的概念。具体来说，一个扫地机器人的实现需要对传感器、控制系统、路径规划、吸尘技术和电源等系统进行很好的设计和组合，在这其中，传感器和吸尘技术对于清扫质量固然重要，但对机器人自主移动路径的设计和控制才更是真正体现机器人智能水平高低的重要关键技术。
一般的移动机器人路径规划是指根据机器人所感知的环境，按照某种优化指标，从起始点到目标点规划出一条与场景中障碍物不发生碰撞的最短路径。与上述路径规划不同，清洁机器人的路径规划是在尽量短的时间内完成对全部清扫区域的遍历。所以这里所述的路径规划并非指从起始点到终点的路径进行规划，而是需要实现清洁机器人对清扫区域的全覆盖路径规划，同时在满足全覆盖的前提下使得重复覆盖率尽量低。在全覆盖路径规划方面，无障碍物区域内的覆盖问题已经得到了令人比较满意的解决，已知环境的区域分割和未知环境的地图生成两个方面也分别开展了一些研究并取得了一定成果。
而目前市面上的清洁机器人多采用随机的路径规划算法，利用传感器信息让机器人在碰到障碍物或走到区域边界时，随机旋转一定角度以选择下一步移动方向。这种方法在时间足够长的情况下，理论上可以达到全覆盖。但由于电池提供的动力有限和问题的实际性，随机路径规划算法具有不可忽略的局限性，同时这种算法所体现的机器智能性也很低，常常出现已清扫区域不断地重复清扫，未清扫区域一直不清扫。考虑到让机器人尽量选择未清扫区域先进行清扫，本文将随机算法进行改进，考虑了顺时针优先、逆时针优先和最优区域随机选择三种不同的优先准则，并利用MATLAB进行了仿真实验。
2 基于栅格地图的已知环境描述
首先，我们对一般室内环境进行观察，可以看出，无论房间边界形状还是室内物体形状，大部分都为矩形，或近似矩形。因此本文采用矩阵以存储整个已知的环境地图，并把有障碍物区域用100标记，其他未清扫区域用0标记，已清扫过 遍的区域用 标记。这样，室内环境地图就用一个矩阵map来表示了。
具体来说，第一步是将已知的区域环境地图进行栅格化描述，如图1所示。
然后给每个栅格进行标记，对未遍历的栅格标记为0，遍历过1遍的栅格标记为1，遍历过2遍的栅格标记为2，……，遍历过 遍的栅格标记为 ，障碍物所在栅格标记为100（一般情况下总有
3 改进的全覆盖算法
一般的随机算法随机选择机器人下一步清扫区域容易造成已清扫区域过渡清扫，未清扫区域迟迟不能得到清扫。本文考虑了三种不同优先准则以改进完全随机的算法。第一种，考虑机器人按照顺时针方向检查下一步可行区域，并按照顺时针优先的方向选择清扫次数最少的区域进行清扫；第二种刚好与第一种相反，考虑机器人按照逆时针方向检查下一步可行区域，并按照逆时针优先的方向选择清扫次数最少的区域进行清扫；第三种，将已清扫区域的次数进行统计，让机器人在下一步可清扫区域中识别已清扫次数最少的区域，再从中随机选择一个区域进行清扫。按照三种优先准则可以设计不同的程序算法。
3.1 最优区域随机选择的随机搜索算法
设定map为清扫区域地图，障碍物位置标记为100，未清扫区域标记为0。机器人每清扫一个位置，就将该位置map值加1.机器人获取下一步可行方向的清扫次数，在清扫次数最少的可行方向随机选择一个方向作为下一步行进方向，称这种算法为最优区域随机选择搜索算法，其流程图如图3所示。
3.2 顺（逆）时针优先的搜索算法
考虑到让机器人尽量沿着上一次行进方向前行，将最优区域随机选择算法改进为顺时针和逆时针方向优先的搜索算法，在每一次选择时按固定方向优先选择下具有最少清扫次数的可行方向，算法流程图如图4所示。
面对不同的环境区域，可能清扫效率不同，在没有障碍物的区域中，这两种准则都能很好的遍历整个区域，但在有障碍物的情况下，就可能造成重复，并且障碍物越多，可能造成重复覆盖越严重。
4 仿真实验
利用MATLAB软件，本文进行了仿真实验。假设环境为图2所示，栅格化后得到140个方形栅格，并有3个障碍物占据20个栅格。清洁机器人初始位置是左上角位置，清洁机器人当前位置为黄色光标位置，清洁机器人已清扫位置标记为蓝色。
分别按照具有顺时针优先准则和逆时针优先准则以及最优区域随机选择算法执行程序，遍历过程分别如图5、图6和图7所示。统计在不同优先准则下清洁机器人重复清扫的次数，统计结果如表1.
从表1可以看出，在顺时针和逆时针优先准则下，最大重复次数达到5次，而最优区域随机选择算法最大重复次数为4次，优于前两种准则；三种准则下，采用最优区域随机选择算法只清扫1次的比例最大，但顺时针优先选择算法重复覆盖1次即清扫2次的比例最大。
将重复次数加权平均计算重复度 ，其中 表示权重，分别取为0、0.1、0.21、0.29、0.4， 表示重复次数，分别取为1、2、3、4、5.这样计算可得重复度分别为0.126632、0.184416、0.158173。
实验结果表明，顺时针优先准则的改进算法重复度最低，其次是最优区域随机选择算法，最差是逆时针优先准则。分析原因，这应该和清扫区域的障碍物所在位置和机器人初始位置有一定关系，综合来说，最优区域随机选择算法具有平均清扫重复度最低的优势，而对于个别特别区域，可能采用其他两种固定优先方向的准则会更好。
5 结论
本文主要研究清洁机器人在已获取环境地图的情况下如何规划其全覆盖的清扫路径问题。首先将环境地图栅格化表示，将障碍物区域标记为100，未清扫区域标记为0，为了达到在尽量短的时间内将整个房间清扫干净，也就是在尽量短时间内清洁机器人走遍房间的每一个位置的目的，本文算法的终止条件设置为栅格化环境地图的每个栅格标记都不为0，从而保证了清扫覆盖率为100%，然后统计重复覆盖率，以评价算法的好坏。顺时针优先和逆时针优先这两种准则针对具体障碍物所在不同区域，清扫效率会有不同，如何根据区域特征采用不同准则或联合应用不同准则还需要进一步研究。
作者简介
王新武（1990-），男，西南石油大学理学院信息与计算科学专业学生，研究方向：人工智能与机器人学。
有机物和无机物的区别范文6
总部位于日本宫城县盐釜市的YAMAYA公司，自1982年起，从酒类折价商店“YAMAYA”连锁经营开始起步。此后，YAMAYA逐年扩大分店数量和规模，仅仅五六年时间，在日本国内的店铺数量就已达到146个，年销售额超过600亿日元，稳稳占据行业龙头的地位。目前，YAMAYA店铺数量已达180家。
2002年10月，YAMAYA公司委托日本大福公司为其建设了具备库存和分拣功能的关东物流中心。同时，将原来委托东北物流中心处理的物流业务收回自营，这样，不仅整个物流过程所需的时间减少一半，更进一步提高了物流中心向店铺的配送能力和服务水平，为公司的销售业务构建起支持区域拓展的强有力的物流体系。
关东物流中心概况
YAMAYA关东物流中心位于茨城县五霞町。占地面积1.65万平方米，其中。仓储面积为7840平方米，存储货物以酒类为主，此外还包括食品、冷冻食品、杂货等，共约4000个品种，其中大部分是进口商品，储存的货物总量超过6500个托盘。
该物流中心由同属YAMAYA公司的批发／物流部门――YAMAYA商流(株)负责运营，配送范围可覆盖关东、近畿、东海三大区域，配送半径近200公里。目前，物流中心每天处理的货物总量约为1.5万箱，为三大区域内的52家店铺提供配送服务，而物流中心的设计能力可满足未来90家店铺的配送需求，由此可以看出，物流中心的规划设计充分考虑到YAMAYA公司未来的发展潜力。
据大福公司的技术人员介绍，关东物流中心在设计上具有一个显著特点：无论是货架、自动仓库等存储设备，还是输送设备，都可以适应两种规格的托盘。在日本，饮料和食品分别使用两种不同规格的托盘，食品通常使用1100×1100mm托盘，啤酒使用1100×900mm托盘。仓储设备能够同时使用两种规格的托盘，大大提高了存储空间及仓储设备的利用率。
根据储存货物的不同属性及ABC分类，关东物流中心的存储区域划分为三大部分：
1、托盘平置区：储存A品，主要是啤酒；
2、用于拣选及单件补货的托盘自动仓库(CS)：主要作用是B品整箱拣选，并向拆零拣选区补货，使用了2台堆垛机；
3、用于储存的托盘自动仓库(RB)：发挥大量存储的功能，同时用于C品(周转速度较慢的商品)整箱拣选，并向CS补货。该自动仓库为库架合一式，面积约为1500平方米，使用5台堆垛机，分别对应5个出库口，具有5000个托盘货物的储存能力。
此外，针对配酒的菜品及冰块，大福公司还专门为物流中心规划了冷冻托盘自动仓库，仓库高度为6米，使用2台小型堆垛机，设有200个托盘货位，库内温度为-15℃；针对高档葡萄酒、黄油等货物，专门设置了冷藏库，库内温度保持在5℃。
物流中心主要运作流程
关东物流中心的主要操作流程如图1所示。
1、入库
送货卡车到达物流中心的入库站台，由操作人员驾驶叉车卸货，并针对不同的货物，送到不同的存储区域。
到达的货物是保质期较短的啤酒时，直接送入托盘平置区。由于啤酒的保质期较短，同时对鲜度又有一定要求，储存时间越长，对啤酒口感的影响越明显，因此必须保证快速周转、快进快出。基于这一特点，啤酒在托盘平置区暂存，然后很快拣选出库。
到达的货物是冷冻、冷藏品时，直接送入冷冻托盘自动仓库或冷藏库。
到达的货物是上述两类之外的其他货物时，叉车操作人员将货物送到入库口，由台车(STV)根据仓储管理系统的指令将货物送入CS或RB。据介绍，入库环节的处理能力约为100托盘／小时。
一般情况下，日本国产的商品在其外包装箱上都印刷有商品条码。可以直接入库，而有些进口商品的包装箱条码印刷不规范，难以被自动识别装置读取，因此在入库的过程中，由自动喷码机在包装箱上喷码，然后再进入自动仓库储存。
2、拣选
关东物流中心应用了在线拣选、RF拣选和电子标签拣选三种拣选方式。
从RB出库的货物采用在线拣选方式。堆垛机将托盘货物送到出库口，出库口旁边的显示器上显示出需拣取的整箱货物的数量，操作人员拣取后将其放上输送机，送往分拣区。该货物全部拣选完毕后，操作人员按下确认键，堆垛机将余下的托盘货物送回RB。为了给酒类的储存提供最适宜的环境，从而保证商品质量，RB库内的温度始终保持在20℃，为此，5个出库口都设置了自动门，以便更好地保持库内温度。由于取出货物、余下的货物返库都要使用堆垛机，作业负荷较大，对于堆垛机作业效率以及可靠性的要求相应提高，这也是今后自动化仓库的发展趋势。
箱式拣选区使用RF拣选方式。操作人员按照RF终端显示的数量，从CS直接拣取整箱货物，然后将其放上输送机，送往分拣区。
拆零拣选使用电子标签拣选方式。操作人员根据流力货架上电子标签显示的货物数量，拣取后放入周转箱，由输送机送往分拣区。流力货架从背面进行补货，从货架后面的CS以箱为单位进行补货。
3、出库
所有拣出的整箱、周转箱货物经主输送机送往分拣区。分拣区设置了拥有30个滑槽的滑块式自动分拣机，对应30个出货口，按店铺别进行分拣。整箱、周转箱的条码、喷码被自动扫描装置识别后，进入对应店铺的出货口，由操作人员搬到笼车上。
为了应对节日期间的出货高峰，大福公司在出货口还增加了识别装置，这样，一个出货口能够对应两三个店铺的货物，进一步提高了分拣能力。据介绍，自动分拣机的处理能力最高可达4500箱／小时。
出库结束后，操作人员把笼车推到出库区，按照配送路径，由卡车配送到店铺。
应用效果显著
在关东物流中心投入运营之前，YAMAYA在此区域的商品配送由东北物流中心(宫城县大和町)负责，在按店铺集货后，委托到各区域的装卸、运输、仓储公司运营的共同配送中心，取得了一定成效。但通过这种物流外包的方式来降低成本的效果是有限的。为了满足更高的效率化要求，并有效应对店铺数增加的状况，YAMAYA公司内部出现了要求推进物流改善的呼声，于是建立了关东物流中心。
