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关键词：数据中心 节能减排 热管散热 ECO模式 模块化数据中心
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0125-02
互联网数据中心（Internet Data Center，IDC）是一种拥有完善的设备（包括高速IP接入、超强的网络安全、安全可靠的机房环境等）、专业化的管理和应用级服务的互联网数据平台。与传统电信机房相比，其主要特点是服务器、存储和网络设备众多且集中，需要大量的集中供电。数据显示，2009年我国通信行业年电耗量已达290亿kWh 以上，而空调耗电则达100亿kWh以上，通信行业成为未来节能减排的重要行业。
数据中心能耗主要集中在服务器设备、制冷设备方面，空调用电占机房总用电量的30～50%。数据中心的高能耗不仅带来运营成本的急剧攀升，而且产生沉重的碳排量负担[1-2]。如何利用各种管理、技术措施降低数据中心的能耗，已经成为当务之急。
该文针对目前普遍存在的数据中心高密度机房能耗过高问题，结合数据中心节能减排技术，分别从服务器设备节能、空调设备节能、电源设备节能等方面进行研究[3]，以达到机房建设绿色环保、节能减排的目的，同时提高运营商的IT运维水平，以支撑网络业务的快速增长。
1 服务器节能技术
目前，服务器节能技术方案包括服务器芯片及配件节能、基础架构级节能和系统级节能。服务器芯片级节能技术主要包括CPU功耗控制、CPU频率调整、芯片级冷却技术和专用低功耗部件等。基础架构级节能主要包括存储制冷、高效率电源、水冷及液态金属制冷机柜和智能温控风扇等。在系统级节能的技术中，可以基于负载情况动态调整系统状态、实施部分节点或者部件的休眠，根据各进程能耗的不同对CPU任务队列进行调整，根据能耗进行进程及作业级迁移等。
Performance Level和PowerCap（功耗封顶）是服务器节能方案经常采用的节能技术，其中Performance Level通过设置系统的性能级别，控制CPU的工作状态，从而实现服务器节能，该技术无需布置BMC网，实施相对简单，技术适用性极高，能够有效对所有x86服务器进行节电。PowerCap是服务器BMC（Baseboard Management Controller，基板管理控制器）卡提供的一个功能，通过设置该服务器最高的能耗值来限定整机的功耗，该技术可控制度高且灵活，控制程度更精细，数据精准度达到100%。在实际应用中，服务器节电采用何种控制方式，取决于服务器本身条件。
通过在不同操作系统下针对不同厂家、不同类型的服务器进行实际节能测试，采用Performance Level节能技术，服务器平均可节约功耗87W/h，平均节电比例为16.17%。采用PowerCap节能技术，服务器平均可节约功耗64W/h；平均可节电比例14%。
2 空调系统节能技术
传统的机房空调节能主要包括采用变频技术、提高冷水机组运行效率、采用节能环保型制冷剂、充分利用自然冷源（室外新风）等方式[6]。如前所述，服务器是空调或新风系统最终服务的对象，其发热量降低能够减少空调及新风的能耗需求。基于此，该文提出一种基于服务器散热系统定制化的空调节能技术[7]，通过有效减少服务器散发到数据中心的发热量，达到提升数据中心环境温度和空调系统节能减排的目的。
（1）热管水冷散热系统。
该方案将热管技术应用在服务器散热系统，充分利用热管的高效导热性能，将服务器内部器件产生的热量传递到冷水板，在冷水板中与流动的冷水进行换热，最后由冷水板中的冷水将热量排出数据中心。本方案可以有效消除服务器的热岛效应，降低数据中心空调系统的制冷压力。同时，通过与冷却塔免费供冷、室外新风量冷却等技术有机结合，能够充分利用室外自然冷源，从而到达到空调系统节能的目的。
热管水冷散热系统应用方案如图1所示，整套系统包括热管固定板、热管、水冷板和管道等。其中，水冷板装配在服务器机架外，这样既可以利用冷却水高效的冷却性能，又可以使冷却水不进入服务器机架，保证服务器运行的安全性。
经过实际测试，当数据环境温度为25℃、水冷板进水温度为25℃、水冷板进水流量为0.5L/min时，与采用风扇散热的服务器相比，两个CPU温度最高分别降低38℃和31℃。当水温从25℃提高至30℃时，CPU温度分别提高了5℃和4℃，但仍比传统风扇散热系统的服务器CPU温度要低很多。
服务器工作温度降低，能够有效消除热岛效应，数据中心空调制冷的压力也大大降低，按照空调机组蒸发温度每提高 1℃，机组节能2%计算，空调系统能够达到不错的节能效果。
（2）冷却塔免费供冷。
冷却塔免费供冷技术是室外自然冷源的一种利用方式。在高温季节时，冷却塔可以用来制备冷水机组的冷却水；当室外空气温度降低、满足免费供冷要求的时，可以关闭冷水机组，通过阀门调节让冷却塔直接制备冷水送入服务器水冷板，对热管蒸发端进行制冷。一般地，按照冷却塔工艺与冷却效果，冷却塔的出水温度比室外空气的湿球温度高3℃，即还存在比室外空气的干球温度更低的可能，同时考虑水冷空调系统的制冷效果优于风冷空调系统，因此，冷却塔免费供冷技术有较高的节能效果。
（3）新风冷却系统。
服务器散热系统中热管主要偏重于将服务器CPU产生的热量以及少部分其他部件产生的热量带走，因此，在高温季节，数据中心仍需开启机房空调来保持较低的环境温度。而在冷季或者过渡季节，当室外温度低于室内机房温度时，理论上即可将室外较低温度的新风送至室内，带走室内负荷后再由排风机排出机房。此时，可以考虑将机房空调直接关闭，尽最大量地利用自然免费冷源，从而达到节能的目的。新风的直接引入会对机房环境造成影响，在做新风直接引入系统的同时需要考虑机房温度、湿度、洁净度等问题。
3 服务器电源系统节能技术
传统数据中心中供电系统构架一般是由市电、变配电系统、柴油发电机组系统、楼层配电系统、交流不间断电源系统、交流列头柜和设备机架电源组成[8]。该文在不改变传统供电系统结构的基础上，对数据中心的UPS主机运行模式进行调整，将传统UPS的双变换在线工作模式更改为ECO经济运行模式。绿色休眠在线UPS技术（ECO模式）是在市电正常情况下通过静态旁路给负载供电，只有在市电断电情况下才切换到电池逆变模式，通过减少UPS主机整流滤波和逆变环节来实现电源系统的节能减排，其技术应用方案如图2所示，与传统双变换在线式UPS系统相比，绿色休眠在线UPS系统节能效果突出。
运行效率高：现有UPS主机采用ECO运行模式，UPS主机效率在98%以上，且UPS主机的运行效率与UPS主机负载率无关。
可靠性高：市电停电时，由蓄电池组通过逆变器为IT设备提供电源，逆变器切换时间小于10ms。
电源质量：静态旁路正常供电时UPS输入、输出电源质量包括：电流、电压、频率等均满足服务器电源模块输入要求。
目前，UPS主机ECO运行模式能够在市电正常时，由UPS主机旁路为IT设备提供交流电。但是，为了保证市电断电时转换开关切换时间满足IT设备需求，UPS主机整流滤波电路和逆变器电路需要时刻处于待机状态，因此存在电能损耗问题。
4 单元模块化建设方案
数据中心基础设施的模块化建设是近年来一个非常热门的话题。在新型绿色数据中心建设方面，可以采用单元模块化建设方案。按照最初的定义，模块化数据中心（Modular Data Center，MDC）把整个数据中心场地分为若干独立区域，各区域的规模、功率负载、配置等均按照统一标准进行设计，数据中心的扩展随着业务需求的不断增加由一个模块扩展到另一个模块[9]。随着集装箱数据中心的出现，MDC也用来描述集装箱数据中心。然而，目前国内的地理环境不具备部署集装箱的条件，因此，越来越多的客户开始尝试采用开放式机架构成模块化模组，将送风单元、配电单元与机柜整合后构成标准的模块化数据中心模组，按照业务需求进行分阶段部署。
数据中心采用模块化建设，可以大大提高数据中心的可用性、灵活性以及降低成本，其中降低成本方面包括降低初始投资成本、降低非能源的运营成本和降低能源成本。就节能减排而言，数据中心采用模块化建设方案，可以按照现有的IT需求规划基础设施，并根据IT需求的增长添加新的组件，这种方式使用户只需为所需的设备提供配电和制冷，因此节约的电力成本非常可观。此外，模块化UPS设计使得UPS的容量与负载需求更为匹配，从而提高了UPS的工作效率并减少了实现冗余所需的UPS模块的容量。
在该文提出的空调节能方案中，由于热管散热系统集成在服务器机架上，制冷模块里主要包含冷却水系统。为保证水冷系统的长期有效安全运行，在数据中心建设中，冷却水可以采用二级换热冷却技术，即水冷板中的冷却水采用闭式水循环系统，以保证循环水的水质来保证水冷板的换热效果。在冷却水的另一端通过加设板式换热器，来与冷却塔中的冷却水进行“水-水”换热。
5 结语
该文针对数据中心能耗过高的问题，分别从服务器设备、空调设备、电源设备和模块化数据中心建设等方面进行了节能性方案研究，并综合考虑服务器与空调系统和电源系统的联动效果，提出一种基于服务器散热系统定制化的空调节能技术和绿色休眠在线UPS技术，通过实测表明，提出的技术方案能够实现良好的节能效果。随着数据中心数量的迅速增长和规模的急剧扩大，节能减排仍是未来数据中心的主要研究方向。
参考文献
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【关键词】船舶柴油机 节能减排技术 发展 思考
随着中国经济的发展，船舶运输业迎来了大发展的时代。与传统的蒸汽机相比，船舶所装载的柴油机以其自身效率高、能耗低以及大功率的优势得到广泛应用。但是，由于船舶柴油机的污染随着应用范围的扩大而对环境的破坏愈加严重，与国家提出的“节能减排，推动经济可持续发展”的理念严重不符。因此，开展船舶柴油机的节能减排技术研究就具有十分现实的意义。因此，本文着重对新形势下如何改进船舶柴油机节能减排技术的相关问题进行研究与探讨。
1 尾气排放控制技术分析
根据有关资料显示，船舶柴油机的在运转过程中燃烧是比较充分的，其废气中的一氧化碳与碳氢化合物是比较少的，其主要的有害物质主要为PM、SOx，因此，针对船舶柴油机尾气的处理技术主要是对PM以及SOx的控制。
1.1 关于PM的排放控制分析
对PM的研究发现，PM作为船舶柴油机的主要成分，对人体的伤害也是比较大的。当下，针对此污染物主要采取在柴油机运行过程中进行控制之外，采用机外净化处理控制与其相结合的处理技术。在机内控制方面主要提高油品质量，减少次品油的使用次数。而在机外则普遍采取微粒捕集器进行技术上的处理。微粒捕集器采用在排气系统上之后，通过利用氧化器以及燃烧器等设备的应用，对PM进行降解处理，可以有效使PM的含量降低。不过，捕集器的使用会导致船舶柴油机的排气背压提高，从而造成功率下降。另外，还需要使用微粒捕集器再生技术对沉积在自身上的微粒进行处理。
1.2 关于SOx的控制排放技术
SOx的排放中，关键一点在于燃油中的硫含量。在船舶柴油机运转过程中，燃油中的硫几乎都能被充分燃烧，从而形成二氧化硫以及三氧化硫。对于硫的处理，一般包括使用天然气以及生物燃料，这些燃料中硫的含量是比较低的。另外，也可以采取SOx的后处理技术。其中，后处理技术中，主要包括以下部分：湿法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术以及干法脱硫技术。而在船舶柴油机系统中，对SOx的处理使用的是海水洗涤系统。海水中含有大量的CO32-和HCO31，海水的洗涤系统利用这两种化学元素将气体排出在海水中，从而使这两种化合物与SOx产生化学反应，从而达到清除的效果。此种方法费用是相对比较低廉的，并且排出的物质对于海水也没有污染，不会造二次污染。
2 共轨燃油喷射技术
通常，为了使燃料能够在船舶柴油机中进行充分的燃烧，也为了更好地节省燃料，对于喷入燃烧室的燃油量进行控制是柴油机节能减排技术改进的重要工作内容。电控共轨喷射技术，最近一些年来得到了较为广泛地应用。其与传统燃油喷射系统相比较，在外观结构上都有很大的不同。其中，对于凸轮轴以及高压油泵采取了简化处理，从而进一步使得电子伺服调速器也得到简化。另外，其还对燃油泵齿条进行了处理。电控共轨喷射技术重要的一点在于采用了共轨技术，在实际运转中，只需要使用两个或者是三个齿轮进行共用驱动高压油泵，另外由两个齿轮驱动伺服油泵。
电控共轨喷射技术的工作原理为，通过电控单元的控制，将高压油泵所产生的高压，使燃油通过公共油管之后再进入到高压油管。然后再通过喷射器的作用，使燃油到达燃烧室内进行充分燃烧。在电控共轨系统中，还需要运用到传感器系统，以检测发动机的实时运转状态。因此，通过对电控共轨喷射技术的应用能够有效减少对燃油的使用，从而起到降低污染物的作用。
3 对燃气可燃混合气节能技术分析
在船舶柴油机的运转过程中，对于换气质量要有着良好的保障。例如，及时进行排气管道的清洁，加强对进气压力以及温度上的控制，并对进排气进行调整，确保定时的准确性。同时，保证气缸中有着良好的热状态，进而检查压缩终点的压力、冷却状态以及活塞环工况。同时，对喷油的质量进行严格要求，对油品进行严格检查以及进行妥善处理，实现良好的燃烧室清洁。最后，对冷却空间的水垢进行清洁。
4 新型替代清洁燃料技术分析
当下，清洁能源已经被广泛运用到多领域中，其中常见的如植物油、氢、醇类燃料以及天然气等二次能源。其中，这些燃料与传统化石能源有着巨大的优势，其开采范围广、资源丰富，更重要的是能够有效降低对环境的污染。
当前，在船舶柴油机的类型中，应用比较广泛的有双燃料发动机、生物燃料发动机以及气体燃料发动机。本文主要针对双燃料发动机进行分析。
与传统船舶柴油机相比较，双燃料发动机可以在柴油与液化天然气之间进行切换使用。混合燃料的使用极大降低了污染物的排放，具备了一定的灵活性，同时也保证了柴油机的输出功率。2014年，由我国某公司牵头承研的ACD320双燃料/天然气发动机样机概念设计，在经过多种程序验证下，通过了专家组评审，标志着我国在自主研发道路又前进了重要一步。ACD320双燃料/天然气发动机样机开发项目在过往经验的基础上，借鉴国外先进的技术，以产、学、研相结合的模式，开展对双燃料发动机关键技术的深入研究。ACD320双燃料/天然气发动机样机开发项目在突破高效燃烧系统优化技术研究等共性关键技术方面，逐步形成双燃料发动机自主研发能力，进而缩小与国外在大功率双燃料发动机关键技术研究与产品开发方面的差距，实现我国双燃料/天然气发动机研究史上的突破。
5 结语
随着社会对节能减排技术开发的日渐重视，船舶运输业作为能源消耗的大户，必须船舶柴油机进行改革，以促进节能减排目标的实现，以减少对环境的污染，实现行业的可持续发展。
参考文献：
[1] 杨子龙.船舶柴油机节能减排技术发展趋势[J].柴油机，2013，35（3）：21-24.
【关键词】化工行业 节能减排 新技术 清洁生产
当前，随着社会的发展和进步，越来越多的人认识到节约资源、保护环境的重要性。国家的“十二五”规划纲要指出：“十二五”期间要大力开发和积极推广低碳技术，节能减排工作不断深入，“十二五”末高耗能产品单耗达到国际先进水平，能耗在“十一五”末的基础上再下降10%，主要产品实现清洁生产，主要污染物排放总量在“十一五”末的基础上再下降10%。进一步提高高耗能、高排放和产能过剩行业准入门槛。这就意味着当前高污染、高耗能的化工行业的节能减排进程必须加快。
1 我国化工行业节能现状的分析
化工行业主要是从事化学工业生产和开发的能源工业以及基础原材料工业。化工行业是我国国民经济体系中的一个重要部门，它对经济发展、国防事业以及人们的社会生活都发挥着极其重要的作用。改革开放以来，我国的石油化工产业取得了巨大的成就。但是由于化学工业本身的缺点和局限，导致在生产过程中排放的污染物种类多、数量大、毒性高，严重影响生态环境和人类的身体健康。
当前，由于在节能减排技术开发上的滞后，导致我国化工行业节能减排和环保技术水平落后，也使得化工行业生产过程中的高耗能、高污染现状持续得不到缓解。从而导致我国化工行业的能耗量始终排在全国工业领域的前列。而化工行业的废水排放量甚至长期高居全国工业领域的第1位。2008年，全行业规模以上企业排放工业废水43.82亿吨，工业废气4.04万亿立方米，产生工业固体废弃物1.71亿吨，分别占全国工业规模以上企业“三废”排放总量的20.2%、10.0%和9.6%，分别位居第1位、第4位、第6位。此外，化工行业排放的主要污染物COD62.4万吨，氨氮化合物11.7万吨，二氧化硫185.1万吨，烟（粉）尘112.2万吨，排放量均位居全国工业部门前列。如此严峻的节能环保形势加重了化工行业节能减排的责任和任务。
2 节能减排新技术的探究
2.1 发展化工行业循环经济模式
所谓的循环经济就是在物质的循环、再生、利用的基础上发展经济。是一种建立在资源回收和循环再利用基础上的经济发展模式。循环经济的理念就是打造产业发展的循环生态产业链模式，即从循环经济的减量化、再使用、再循环的3R原则入手，推动化工行业生产的废物循环再利用，从而降低废物产出率。而随着循环经济理论被越来越多的企业接受和认可，一些石油化工企业开始尝试在发展循环经济模式上的探索，也取得了一些效果，如重庆市在2009年已初步形成以建峰化工为代表的天然气―合成氨―尿素―胺类衍生物、以川维厂为代表的天然气―乙炔―醋酸乙烯―聚乙烯醇―维尼纶纤维和精细化工产品等四大化工产业链。事实证明，通过建立循环经济产业链模式来减少化工行业的废物产出和能源的再利用，不仅可以推动化工行业的节能减排，也对资源再生项目产生了巨大的影响。
2.2 采用新型节能减排技术―空气冷却器
空气冷却器广泛应用于炼油、石油化工塔顶蒸气的冷凝工业中，在长时间的实际应用中，空气冷却器已经得到了化工行业小范围的认可，在节能环保方面也取得了一定的成果。可是从整个化工行业来看，空气冷却器节能技术还没有得到大范围的推广和使用。从实际来看，空气冷却器有很多的优点，它可以节省大量工业用水，减少环境污染，降低基建费用。特别在缺水地区，以空冷代替水冷，可以缓和水源不足的矛盾。如此看来，空气冷却器在节能方面产生的作用是巨大的，因而这项技术应该在化工行业得到大范围的推广。
2.3 采用节能型生产工艺
采用节能型的生产工艺就是要尽可能的降低化工产品在生产过程中的生产能耗量。而要降低产品的生产能耗量就要切实改造和提升化学产品的生产工艺技能。改造化工产品的生产工艺技能，要加强对生产工艺的节能环保的重视，强化生产工艺的连续性和持久性，避免在生产工艺过程中的间断，以导致对能源资源的浪费。特别要降低在化工生产过程中装置的加热或制冷等状态转化中能源的消耗。
2.4 采用生物质基节能技术
随着社会的发展，资源枯竭问题也越来越受到人们的重视。化工企业要谋求长远发展，就必须开发新能源，生物质资源是一种数量可观的环保型可再生资源。同时，生物资源与化石资源从生产转化上来看，有一定的共性，是可以兼容发展的。因而，生物质资源的发展潜能是巨大的。目前世界各国都在加大对生物质资源研发的力度。当前研发出的生物质资源是普遍采用热化学的方法来对生物质资源进行处理。在处理过程中，将其加工转化为一定的中间物质，然后再将中间转化物转化为生物质基产品。同时，在工艺生产的过程中，还可以利用生产过程中的高温余热来发电，实现节能减排的目的。
2.5 有效利用余能资源
化工产业的余能资源是指某一热工艺系统排出的未被利用的能量。余能资源可以分为余热资源和余压资源两类。即在生产过程中一部分热能通过散热或者废物等中间媒介排放或者散失到外部环境中，是一种可回收利用的能源资源。而目前我国对这种余能资源的回收利用率还比较低。随着科技的不断发展，采用先进的科学技术来对化工产业生产过程中的余能资源进行有效的回收和再利用，特别要加强对冷却水排放中的余能资源的回收利用的技术研发，从而最大限度地达到降低能耗、节能减排的目的。
2.6 推行清洁生产
加快推行化工行业的清洁生产，从生产源头和工艺生产的全过程中控制污染物的产生和排放，降低资源的消耗。清洁生产的核心理念是“节约能源、降低消耗、减少污染、增加效益”。它改变过去的先生产、后治理的后期治理的生产方式，而是采用从源头和工艺生产全过程的控制式的预防为主、防治结合的生产方式，帮助化工企业走出生产误区，形成清洁的工艺生产模式。而推行清洁生产的工艺模式，从根本上来说，还是要着力解决关于清洁生产的技术问题。它关系到化学工业生产过程中各个方面的内容，包括对工艺生产流程的把握、生产材料的选择、废物循环利用的方式和途径的选择等。要细化各个环节，串联各个工艺生产部门，实现化工产业工艺生产的清洁化，以此达到降低能耗、减少污染和扩大经济效益的目的。
3 结语
目前我国的化工行业仍然面临高耗能、高污染、以及节能环保效果不明显的困境。所以，对于化工行业来说，寻求一条适应绿色发展的高效环保之路，就显得尤为重要。树立发展低碳经济和循环经济的战略眼光，多采用节能环保的新技术，优化生产工艺、提高生产资源的利用率，增强化工能源资源的回收再利用，加强对工艺生产过程的控制，充分发挥化工行业在节能环保上的发展潜力，实现我国化工行业的可持续发展。
参考文献
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[关键词]节能减排 绿色环保 自动控制单片机系统 高效新型 简单实用
中图分类号：S210.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0166-01
1、研制背景与目的
当今赖以生存的地球环境遭到人们的破坏，生活环境日益恶劣，空气污染、土地沙漠化、雾霾、温室效应等，严重威胁人类的生命安全，人们希望拥有良好的空气品质，大量种植树木可以缓解此种种迹象。以往传统的种树效率比较低，种树能力有限，适合种树的时间短，利用有限的时间实现高效率的种植正是此新型种树机的目的，并且以太阳能发电系统，由蓄电池储存、供给电力，实现自给自足的能源电力系统，无污染、无排放，利用单片机系统控制种树机，完成挖坑、栽树、围土、夯实、浇水各项动作，达到高效节能绿色环保的目的。
2、构造分析
2.1 挖坑装置
以直流电动机为动力来源，蓄电池提供电力，螺旋环状尺片附着在轴杆下部，轴杆采用螺纹轴杆，选用连接适当具有螺纹的管筒与轴杆相啮合，从而实现轴杆能上下螺旋移动，轴杆上部与直流电动机连接，电机高速旋转，带动轴杆以及螺旋环状尺片上下移动而实现挖坑目的，达到一定深度，供给电机反向电流，实现轴杆的上移。详见图1，图2。
2.2 栽树围土机构
由托板及夹持装置固定树木位置，主轴电机带动主轴旋转1800，托板由小型减速电动机带动偏心轮装置移开托板，树木落至坑中，夹持装置固定树木的竖直状态，防止偏斜。围土结构是由四片铝片组合成菱形结构，由减速电机组合偏心轮带动机器前方两片铝片合拢，反复进行，由于挖坑装置是在围土结构内完成，挖出的土壤，基本落在围土结构内部，铝片合拢恰能把土壤收进坑中，由此以来完成对树木的围土操作，简单快捷，结构简单，实用性强。详见图1.图2.
2.3 夯实浇水装置
夯实结构由废旧重型实体金属装置，呈环状开口状，开口和树木的直径大小合一，便于夯实结构从树木中间拉出。驱动装置由一个低速电动机带动偏心轮，偏心轮直径恰和夯实结构所能到达的最高和最低位置高度一致，偏心轮驱动夯实结构上下移动完成对树木周围土壤的夯实动作。后夯实机构达到最高位置。此夯实结构简单，实用性强，材料费用低，借以达到废物再利用，节能环保的目的。浇水系统由机车上盛水箱、控制挡板、电机、水管组成，控制系统给出信号，电机工作，驱动挡板，水箱里的水沿水管流到树旁边，完成对树的浇水动作，整个装置无需新材料，由废弃材料在加工利用，简单实用。详见图1，图2.
2.4 单片机控制以及电力系统
整个控制体系由单片机芯片控制，通过对单片机写入程序，由单片机提供给信号，由蓄电池提供电力，驱动整个系统中电机转动，完成各个电机先后顺序的开启与关闭以及运行的时间。由于种树机是在户外进行工作，完全可以利用太阳能发电系统，由太阳能板发电供给蓄电池充电，无需人工进行再充电等操作，现在太阳能发电系统发展的相当成熟，可以加以利用，可见整个系统完成自给自足的工作需求。
3.工作流程以及价值分析
①由单片机控制系统给出信号给出挖坑装置电机通电，控制电机的运行的时间；
②完成挖坑后，控制系统给挖坑电机接入反向电流完成挖坑装置的上移，运行完毕；
③控制主轴电机旋转180度；
④控制系统给托板电机接入电流，运行合适的时间；
⑤控制系统给围土电机接入电流，运行合适的时间后已达到铝片开口达到最大，控制系统给车底围土电机接入电流把围土机构拉进车身底部；
⑥控制系统给夯土结构接入电流完成夯土操作，最后夯土结构达到最高；
⑦控制系统给浇水电机接入电流，拉开挡板一段时间，后封闭出水口，完成浇水操作；
⑧控制系统给机车驱动电机接入电流，驱动机车，各装置恢复原位置，进行下一作。
此种树机改变了以往的种树模式，由人工、半机械化向自动化、全机械化发展，运行效率高，环保无污染，不浪费能源，实现了零消耗、零排放的效果，符合节能减排，绿色环保的目的。
4.创新点及发展前景
⑴利用单片机控制整个系统，实行全部自动控制，并且可以实现等距离种树以及大小不同树木的种植；
⑵在以往的机器中新加入浇水系统，提高了所种树木的成活率；
⑶利用太阳能发电给整个系统供电能，充分利用自然清洁能源，实现节能减排、绿色环保的目的；
⑷新式围土与夯实结构，打破传统观念，实现机械化、新型化的特点；
⑸整个系统高效，结构简单，造价低，可实用强，安全性能高，可维护性高，维修方便快捷，符合现代人们对机械化的要求。
参考文献
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【关键词】通信行业 节能减排 减排机制 分析管理机 设计研究
节能减排是一项有利于全人类进步与发展的系统化工作，随着我国经济的发展信息技术的不断提高，通信产业的能耗问题也日益凸显出来。通信规模不断的扩张导致我国通信网络、动力设备、制冷系统及机房、基站等配套的基础设施数量成倍的增长，使能源消耗幅度不断增加，这就要求我们重视在通信行业中的节能减排工作。
1 节能减排的思想研究
根据我国目前的通信行业状况分析不难得出，节能减排工作应该从以下几个方面进行。首先要从网络运营方面进行节能减排，对机房维度、业务维度等方面进行能耗现状的分析，树立节能减排的目标和思路。其次要从采购、办公等方面进行能耗现状的分析，树立综合管理节能减排目标和思路。最后要从营销及服务方面入手，分析电子渠道、渠道用房、信息化服务等方面的能耗现状，树立营销及服务的节能减排目标和思路。
2 节能减排的方法措施
2.1 通信网络措施
我国通信设备的耗电量大，局点设备容量小，单位能能耗较高。我们要运用新科学技术对其进行改造，采用能耗较低的设备。工作中应该常检查原有的设备，对能耗高的设备进行退网与更换。对现有的设备进行整合，使其的工作效率得到提高，同时也要根据基地的地理条件采用不同的设备，已达到最好的节能减排效果。
2.2 基站主设备措施
对现有的基站设备，可以采用载频智能关断技术。当基站的话务量下降时，基站通过软件自动控制，关闭部分没有负载的收发信单元，从而达到节电的目的。利用待机模式控制无线设备，控制整个载频模块，从而达到降低能耗的目的。此技术重点适用于郊区、农村及相对偏远的地区，通过断电技术来延长设备的工作寿命。
2.3 通信机房措施
通信机房的节能减排与机房的通风措施的好坏是分不开的，但是许多通信机房特别是早期建设的机房能耗大，需要进行整改，目前通风技术主要为以下三种：
2.3.1 精确送风技术
我们可以把精确送风分为两大类，即下进风和上进风方式，上进风方式指的是在机柜的顶部开一个可调节风量的进风口，充分保证其冷气不流失走，下进风工作原理与上进风相似，只不过进风口是设置在机柜的底部，将地板下的冷空气输送到机柜中。精确的送风方式有助于通过送风技术实现节能减排。
2.3.2 热交换节能技术
热交换技术（heat exchange）指的是由于温差而引起的两个物体或同一物体各部分之间的热量传递过程。因此在通风措施中需要有两套独立的循环风道组成，室外冷空气经过管道进入室内，与室内的热空气进行热量交换，以此来达到降温的效果。
2.3.3 智能通风节能技术
智能通风系统会根据室内温度的高低分布规律来控制室内的温度，利用对流的空气排出室内的热空气，降低室温。这种技术对室外空气洁净度有较高的要求。
2.4 基础配套措施
运用基站的监控系统实现对设备消耗情况的采集，根据能源供给的状况对基站进行远程控制，加强电能结算的时效性，降低成本，提高通信设备的工作效率。
2.5 开关电源模块休眠措施
开管电源模块休眠是一种采用整流模块对冗余配置进行控制的技术，开关电源的系统是以基站的负载大小为原则进行配置的，休眠状态的模块数量可以根据负载变化而变化。随着开启模块的数量增加，进入休眠状态的模块数越少，节电量和节电率也在不断增加，但是因系统无效能耗引起总输入功率的提高。
模块休眠可以减少各个模块的工作时间，减少模块故障率保障设备的使用寿命，降低能耗，一高企业的投资效益。
2.6 太阳能及风光互补措施
利用自然资源减少电力资源的消耗，夏季太阳辐射强，冬季风力强，合理利用太阳能和风能等自然资源，完善发电设备的供电系统，在太阳能充足的地方使用风光互补的模式，达到利用太阳能和风、光能满足供电的需求，从而使节能减排落到实处。
3 节能管理的方法措施研究
要使电信行业的节能减排落到实处必须要建立健全相关的法律保障制度，让节能减排做到有章可循，同时也要安排有关工作人员对其进行严格管理，坚决做到精细化用电，相关技术人员也要时刻准备对工作设备进行维护、抢修，这就要求相关工作单位集中采购维修材料，保证维修质量，科学配置，可以降低采购成本和因临时准备器械零件而产生的额外费用做到有问题及时维护。实行设备回收计划，运用先进的科技满足通信行业的需求，提高回收利用率。合理运用创新的科学技术，从根本上达到节能减排的目的。
4 结束语
全球能源持续紧张，积极推进通信行业的节能减排不仅仅是降低自身的运营成本，更是在相应国家的号召。随着我国通信行业的飞速发展，不断涌现出的新业务新技术带来能耗也在不断增加，如何在满足通信业绿色需求的同时，减少资源消耗，走可持续发展的道路是每个企业都要关注的问题，节能减排也是每个企业需要自觉承担的责任。通过科技的不断进步，相信在今后的通信业会得到更好的发展。
参考文献
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[4]王启凡，刘宝昌.通信基站节能减排措施及应用实践浅析[J].中国新通信，2012（20）.
从经济效益的角度来看，软包装印刷干燥本身所需的能耗为溶剂的汽化潜热，按传统印刷方式的溶剂使用量计算，每个色组的理论加热功率只需5～10kW，而实际加热功率往往高达30～72kW，甚至更高。软包装印刷干燥所需的能耗成本占整个产品成本的2%～5%，而传统印刷企业的利润大约也只能维持在这个水平，因此，如果能使软包装印刷干燥能耗成本降低一半，也就意味着软包装印刷企业的利润会翻番。
从社会人文的角度来看，当前大气污染异常严重，为此，2012年12月，环保部、发改委、财政部三部委《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，其中有4处提到了“包装印刷”；2013年9月12日，国务院正式《大气污染防治行动计划》，重点提出“推进挥发性有机物（VOC）污染治理”、“强化节能环保指标约束，提高节能环保准入门槛”、“发挥市场机制调节作用”。因此，采取更为先进的节能降耗技术非常必要，这将直接关系到民生。
下面，笔者就介绍几种节能降耗新技术在软包装生产线上的应用，希望能给同行践行绿色生产带来启发。
能效换热器
1.工作原理
能效换热器一般由管壳、吸液芯以及端盖组成，吸液芯内部被抽成负压状态，充入适当的工作液体，这种工作液体沸点低且易挥发。其工作原理（如图1）是利用蒸发制冷，当蒸发端受热时，吸液芯中的工作液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向冷凝端，且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环反复，热量由一端传至另一端。这种循环是快速进行的，以保证热量被源源不断地传导开来。
2.应用效果
图2为能效换热器的联机应用，在软包装印刷、复合生产的整个干燥过程中，能效换热器有着极其重要的作用。而且，在不同的季节，能效换热器的应用效果也有所不同：春秋季使用能效换热器后，可节能40%左右；夏季（加热温度和室温温差最小）使用能效换热器后，可节能30%左右；冬季（加热温度和室温温差最大）使用能效换热器后，可节能60%左右。
LEL全自动干燥循环系统
1.工作原理
LEL全自动干燥循环系统的工作原理如图3所示。新鲜空气通过风机从平衡风门吸入，经加热器加热之后，吹入烘箱，对承印材料进行干燥，然后空气与有机废气的混合气体由上排风管道和下排风管道排出。下排风管道排出的混合气体可以通过风门C直接进入主排风管道，而由上排风管道排出的混合气体需要经过LEL检测仪进行检测，如果检测到的有机废气浓度超过最低爆炸极限，那么风门B会由最小打开量逐渐打开，风门A则由最大打开量逐渐关闭（要求风门B排出的风量和进入风门A的风量的总和始终等于上排风管道风嘴出来的风量），此时平衡风门打开，吸入新鲜空气，有机废气浓度降低，风门A朝着打开量大的方向转动，风门B则朝着打开量小的方向转动，直到有机废气浓度再次达到最低爆炸极限时，循环以上过程。在开始调节平衡风门时，风门C、风门B均处于完全关闭状态，风门A处于完全打开状态。调节完毕，风门C处于完全打开状态，风门B的打开量应满足最大残留溶剂量的要求，风门A和风门B保证随动。
2.应用效果
使用L E L全自动干燥循环系统后，可节能30%～45%，减少40%～50%有机废气排放量，响应了国家节能减排的号召。最为重要的是，有机废气排放量的减少是建立在有机废气浓缩基础上的，这为后期有机废气的回收奠定了基础。
热泵供热技术
1.工作原理
近年来，一种新兴的节能技术开始应用于软包装行业，即热泵供热技术。印刷干燥专用热泵机组主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀4部分组成，工作原理如图4所示，热泵机组工作时，制冷剂经压缩机加压成为高温高压气体，进入冷凝器后，制冷剂冷凝液化放热，将空气加热并用于印刷干燥，随后液态制冷剂流过节流阀变成低温低压液体，低温低压液体则在蒸发器内蒸发吸热变成低温低压气体，低温低压气体再经压缩机加压成为高温高压气体，如此循环反复，实现循环供热。
2.应用效果
热泵分为空气能、水源、地源和复合热泵，均是按逆卡诺循环原理工作的。其中，空气能热泵能将输入的电能按约1∶2.5的转换比转换为热能，其他热泵则能将输入的电能按约1∶4的转换比转换为热能。从能效转换层面来讲，虽然水源、地源和复合热泵更具优势，但由于空气能热泵不受湖泊、地下水等地质条件的限制，应用更加便捷，因此是许多软包装企业的首选。
在实际应用中，可以采用印刷冷热联供热泵，在不同的季节选择不同的工作模式：夏季系统工作在“制冷+制热”模式，热泵机组在制热的同时，还能额外给车间和办公室提供大量的冷水用于制冷；冬季系统工作在“热回收+制热”模式，高温热泵回收排风热量，作为干燥热源。
何小明，53岁，电气工程师，2006年7月到公司参加3.5米落地式多绳摩擦式提升机直流电气安装调试运行，任天湖矿山电气主管；2009年技改矿山“无功补偿与谐波治理”，节电效果明显；2010年到深圳参加矿山电气节能减排论坛，并在《新疆经济和信息化》杂志发表《新疆大明矿山加快节能减排技术改造》一文；2011年6月通过人力资源和社会保障部中国就业培训技术指导中心的节能减排管理经理岗位培训考试。
公司自创业以来，从经营思想、管理方式和项目实施等各方面部体现着争先节能减排的理念，例如：为客户创造价值、全要素管理、清洁制造、精益生产、价值流管理、“两化”融合、创建一级安全标准化等，这些理念和价值观已被越来越多的员工理解并深入人心。何小明作为矿山企业的一名员工，他深深感觉到节能减排要身体力行、敢于人先。多年来，在企业一直倡导尊重自然规律，坚持创造创新，在企业节能减排、低碳绿色环保方面做到了知难而进、率先垂范。
自2006年以来，公司陆续对新工艺、新技术、新设备、新的管理模式加强引进，先后开展60～100万吨选矿节水项目、二期技改总体工程、主副井控制变压器数字稳压改造、高压电缆热补修复再利用、变频技术节能等工作。在这些重大的变化中，都留下了何小明的身影，他在矿山电气节能方面作出了突出的贡献，企业也因这些变化与发展获得了巨大的收益，产生了深远影响。充分提高能源利用效率，减轻社会能源消耗负担
天湖矿山现有供配电容量负荷能力为6300kVA，实际装机容量负荷随着生产规模的增大达到10000kVA以上，这种违反常规设计的装机容量大于供电容量的现象正是通过何小明提出的提高能源利用效率、采用节能节电设备、合理调配设备的使用等手段才得以实现的。
提高供电网路自然功率因数
一般矿山用电的自然功率因数均偏低，“大马拉小车”的现象较为普遍，这主要是原有的设计理念选用的富裕系数较大，再加上矿山生产的粗放模式使得生产效率低，设备大多数处于低负荷运行状态，导致供电网路的自然功率因数自然偏低。天湖铁矿通过何小明提出的有效管理、技术改造、新技术引用等建议将电网的自然功率因数由原先的0.8提高到0.95。
优化井下供电系统，提高电压等级
电能传输过程中产生能耗，通常占用电量的5%～7%左右。减少传输能耗是节能工作的重中之重，因此何小明通过研究提出了以下方法。
通过合理的方法，优化供电同路
合理设置变、配电所的位置（如靠近负荷中心），将迂回供电线路改为直达线路，以减小传输距离；合理选择供电线路导线截面，以减小传输能耗等节电的基本原理充分进行应用，就产生了积少成多的节能效果。
提高电压等级、改变原有规范
输电能力与电压是成正比的，当传输同样的功率，电压越高，可减少传输电流，从而减少线路损耗，节电效果十分明显。天湖铁矿改造前，井下电压6.3kV，由35kV/6.3kV变电所提供。6.3kV馈出电缆经主副井到水仓变电所再到采区变电所，经井下变压器以6.3/0.4kV变压后，供给采矿设备。正常运行时电压降为13.45%，启动时压降高达39.6%。改造后，35kV直接下井供电，采矿工作面供电系统升为660V电压，正常运行时电压降为4.32%，启动时压降为21.9%。采矿设备的供电升为660V后，电耗不仅降低了15%，还解决了由于供电线路长而造成的电动启动难的问题。目前，他又提出了将采矿设备的供电压由660V再升至1000V的方案，这种改造不但会进一步降低电路损耗，同时对电缆的线径要求也有了下降，不管是作为设计时的主电缆，还是作为消耗品的供电支路电缆，其固定资产投资和生产成本均有了一定幅度的下降。这种打破行业用电规范的成功应用，不但树立了新的行业设计规范，其广泛应用后的节电成效意义更为重大。
对天湖铁矿二期工程实施稳压改造
天湖铁矿二期工程在初期实际运行后发现变压器损耗较大，于是将井口变压器更换为数字稳压器，便减少了变压器“大马拉小车”的自身损耗，实现年节电44064kWh，同时也提高了提升机控制系统电源的稳定性，并动态保证了产量不断提升，产能的正常运行，与此同时将变压器用于通风、井下生产减少投入10万元。
通过新技术应用实现高压电缆的热补修复
将一期用过的旧35m2铠装铜电缆450米热补修复后在二期空压机配电上使用，随即节约投入资金6万元。
利用变频技术，实现节电目标
