电子技术教学论文:提高电工电子技术课程教学效率的有效策略 电工电子技术是电类专业教学中的一门重要的专业基础课程,在专业教育教学和人才培养的过程中占有十分重要的地位。该课程的特点是概念多而抽象,实践性强。通过本课程的学习,学生应在电路、电工技术及电子技术方面获得知识、素质、技能方面的培养,并为以后学习各专业知识和技能打下良好的基础。 1 电工电子技术课程的特点 电工电子技术课程是中职电类专业中的一门技术基础课程,在工科教学体系中占有十分重要的地位,它为学生学习后续课程以及毕业后从事工程技术等工作打下一定基础。随着电子工业的飞速发展和计算机技术的迅速普及,它已成为中职电类专业的必修课程和部分工科类其他专业的选修课程。 2 电工电子技术教学存在的问题 2.1 考核方式简单化,不利于学生综合素质的提高 电工电子技术课程是一门实践性较强的课程,通过本课程的学习,学生不仅要掌握电工电子的基础理论知识,更要掌握电工电子技术技能。现行的考核方式是:百分制,其中笔试成绩占70%,平时成绩占30%。显然,笔试成绩所占的比例过大,使得学生过分关注书本知识,死记硬背,不能体现学生的动手能力和综合素质。 2.2 教学方法、手段落后,不利于调动学生学习的积极主动性 通过调查发现,中职学生的基础普遍较差,自主学习能力欠缺,学习兴趣不高,这就容易使学生产生厌学情绪。而现在不少学校的教学主要仍沿用传统的“粉笔+黑板”或者简单的演示,教师讲,学生听,学生的主体地位没有被发挥,教学内容的生动性得不到体现,学生不能积极参与到学习过程中,严重影响教学效果。 2.3 教材内容理论性强,不利于学生职业技能的培养 职业教育强调理论知识以“必需、够用”为原则,注重操作技能的培养,而现有教材内容仍包含有一些复杂的理论推导、应用较少的难记的公式,注重知识的系统性。同时,缺乏本学科新理念、新技术、新成果及应用实例的引入,使学生视野得不到开阔,不利于学生职业技能的培养。 3 电工电子技术教学改革的有效措施 3.1 培养学生的创新精神和创新能力 创新教育是以培养人的创新精神和创造能力为根本价值取向的教育。在教学中,如何培养学生的创新精神,提高学生的创新能力,是广大教育工作者正在努力探究的课题。电工电子是和人们的生活联系非常紧密的一门学科,电工电子知识和规律涉及生活中的许多方面。因此,电工电子教学不能仅局限于课堂,要引导学生利用电工电子知识分析和解决日常生活中碰到的一些实际问题。 如在课堂教学中要求学生设计一个楼梯照明电路,要使用方便和节约电能。这是一个非常实际的问题,学生非常感兴趣,积极讨论,主动思考。有的采用双触开关,有的采用闸刀双掷双控,都能很好地满足布置的设计要求。开关的设计固然重要,但课堂中要结合现实生活中的节能理念,思考对照明灯具的选择,实现光照亮度和节能、使用方便的最佳组合。通过这种教学方法,学生体会到电工电子知识在生活、生产中的重要应用。通过这种教学方法激发学习的动机,启发学生从不同的角度思考和创新的动机,从而实施创新教育,培养学生的创新精神和创新能力。 3.2 优化调整教学内容 1)结合电工电子技术课程目标,选用具有职业教育特色的教材。现在市场上围绕电工电子方面的教材很多,但大多数均未能突出职业能力的培养以及及时反映新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料,从而成为制约新型技能型人才培养的瓶颈。 2)根据实际情况调整教学内容。电工电子技术课程知识面广、信息量巨大,而课时非常有限,必须根据职业能力培养的目标,有所侧重地选择、调整教学内容,使培养应用型技能人才落到实处。例如,在讲授计算机科学与技术、电子信息工程专业的电工电子技术课程时,要充分考虑在现代仪器仪表上电工电子技术的应用。 3.3 教学方法的改革 灵活运用多种教学方法,其中案例教学法不失为一种行之有效的教学方法。案例教学法贯穿全课程的教学方法:精心选用典型的、有实用价值的、学生感兴趣的实例,以该案例的设计和改进中的问题为切入点,步步深入,将实践技能的培养贯穿于教学的始终,从而克服传统教学方法中理论与实践严重脱节造成的弊端。学习本课程后,学生分析电路虽然头头是道,但若要设计制作一个电路系统往往不会查手册、不会选器件、不会连电路、不会调试系统。可见,案例教学法从真正意义上实现以学生为主体,以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为基本价值取向。案例教学法若运用得法,将会最大限度地调动学生的主观能动性和学习兴趣。 采用案例教学法一定要注意:1)案例要有典型性和实用性,才能激发学生的学习热情和学习兴趣;2)案例要有综合性和启发性,应将课程内容与案例有机结合、融会贯通;3)案例应体现本学科的前沿知识、技能,这样才能提高学生的实践能力、应用能力和创新能力。 3.4 教学手段的改革 有了好的教学理念、教材、教学方法,要取得好的教学效果,还要有好的教学手段,要善于根据课程不同内容、不同知识点的特点选用不同的教学手段,才能推动教学内容和课程体系改革取得实质性进展。在教学过程中可大量使用多媒体课件、eda仿真软件、网络教学等多种教学手段。 1)在讲到三相异步电动机结构、工作原理及常用控制电器结构、动作原理时,若用传统的黑板加粉笔的方法,在课堂上把电动机的结构和常用控制电器的结构画出来是不可思议的,即使画得出来,也很难将此部分的内容讲清楚,课堂效率低是可想而知的。但采用powerpoint和flash做成的多媒体课件,节省了在课堂上画电动机、常用控制电器的时间,还可以通过flash生动地表现电动机的内部结构、工作原理和常用控制电器的动作过程,非常的直观而富感性,有利于学生准确、全面、深刻地接受知识,大大降低理论学习的难度。 2)在讲单管的共射极放大电路,工作点设置对放大电路的非线性失真的影响(工作点设置得太高,容易导致饱和失真;设置得太低,容易导致截至失真),负反馈对放大电路性能的影响,放大电路的幅频特性和相频特性时,虽然可以借助powerpoint、flash、vb等制作包含文字、图片、动画的课件进行讲解,降低学生对这些知识点理解方面的难度,但学生还是觉得缺少感性的认识。这时可以利用multisim对单管放论文联盟//大电路进行仿真,学生好像置身于实验室,体验到设置适当的工作点的重要性,负反馈的作用,放大电路的频率响应,等等。这样,学生对所学知识豁然开朗,实现理论教学由难化易,由繁化简。 4 总结 总而言之,电工电子技术课程是中职电类专业开设的一门实践性很强的专业基础课,教与学都存在一定的难度,通过对教学模式、教学方法等教学要素进行改革,最大限度地优化教与学的过程,使课程的教学质量更上一级台阶,为后续课程的学习及继续深造与就业打下坚实的基础。 电子技术教学论文:电力电子技术教学体会思考 摘要:本文从电力电子技术这一课程的内容出发,结合教学要求,分别从理论教学和实验教学两个角度阐述了关于教学方法的一些体会和感悟。 关键词:电力电子技术;控制电路;控制理论 1引言 电力电子技术是一门由电子技术、电力技术以及控制技术交叉而来的新兴学科,是自动化专业、电气工程等专业的专业基础课程,在整个专业体系中具有重要的作用。电力电子技术具体地说就是指利用电力电子元器件来构造不同的转换电路从而实现对电能的一系列变换,是一种利用弱电来控制强电的技术。同时电力电子技术的应用范围十分广泛,从工业、交通运输、通信到新能源系统等各方面都有应用,甚至已经渗透到我们的生活中,比如现在家用电器中很流行的“变频”技术就是电力电子技术的一个小应用。 2教学体系结构及要求 电力电子技术的教学内容主要分成三部分:元器件、控制电路和控制技术。我们学校给这门课一共安排了80学时,如果这三个部分都要详细介绍的话,时间上是不够的,所以主要介绍前面两块内容。电力电子元器件是本门课程的基础,包括半控元件、全控元件和不可控元件。控制电路主要包括四大基本电路:整流电路、逆变电路、直流到直流变流电路以及交流到交流的变流电路。控制技术部分主要介绍SPWM脉宽调制技术和软开关技术。元器件部分要求学生首先要能分清楚各种元器件所属的类别,其次要求能理解各自的工作原理,最后要求能够按照电路要求自主选择元件;控制电路部分要求学生能够理解电路的工作过程,能够分析并画出电路的输出波形图,能计算电路的一些参数来选择元器件;最后控制技术部分要求能够掌握SPWM的原理即可。 3理论教学 (1)兴趣的培养 电力电子技术是自动化、电气工程专业很重要的专业基础课程,但也的确是一门比较枯燥的学科,要引起学生的重视、激发他们的兴趣是比较困难的。所以如何吸引学生的注意力,让他们从心理上重视这门课就尤为重要。笔者认为上好第一堂课对该课程后续的展开有很重要的作用。在第一堂课上要多多的展示一些电力电子应用方面的图片和视频,让学生亲身体会到电力电子技术就在我们身边,来培养他们的学习兴趣[1];同时可以给他们展示一下对口的公司在招聘信息上对该课程的要求来引起他们的重视。然后后期可以通过实验教学来慢慢引导他们对本门课程的学习。 (2)教学思路的把握 教学的顺序是先介绍元器件,然后介绍各种转换电路,最后介绍控制技术。在介绍元器件时,要讲清楚半控、全控和不可控指的是对电路“开”与“关”的控制。在控制电路中元器件是作为开关使用的,输出波形的转换也是因为电路“开关”的切换实现的[2];在介绍各种转换电路时,首先要介绍各种电路实现的功能,然后可以让学生试着自己分析下如何用电路实现这些变化,最后提出典型的变换电路进行讲解。在课堂内容上应以元器件的工作原理为基础,以整流电路和有源逆变电路的原理、搭载各种不同负载时的波形分析为重点,特别是在介绍感性负载和纯电阻负载时波形的变化是很重要的。无源逆变和直流到直流变流电路可以简单介绍一下。由于目前变频技术在家电行业应用广泛,所以交流到交流变流中的变频技术也可以进行详细介绍。 (3)教学方法的改变 近年来,多媒体教学以绝对的优势替代了传统板书成为教学的主要手段。电力电子技术这门学科在教学时涉及很多复杂电路、波形的绘制,采用多媒体教学能提前将这些波形准备好,节约了大量教师课上板书的时间,同时多媒体教学还可以采用FLASH动画来吸引眼球,能更直观的仿真出电路通断的过程,更好的帮助学生理解和记忆。所以多媒体教学这一手段对于电力电子技术这门课程是非常重要的。此外,我们还可以利用Matlab中的simulink自带的工具包搭建各种电路来仿真,通过软件仿真出对应的图形。这样通过计算机算出图形,要比直接把图形显示给学生看更让他们记忆深刻,也更让他们信服。 4实验教学 实验教学在任何一门课程中都应该占有很重要的地位,通过实验可以加深对已学知识的理解,验证理论的正确性同时也能帮助他们记忆。而电力电子技术本身就是一门实践性很强的课程,新型的电力电子器件、新技术、新的使用方法,都需要通过实验来验证其可用性。电力电子技术这门课配备的实验还是比较多的,比如四种控制电路以及控制技术都有对应的实验,那么在实验教学中可以从中选择一些有较高实验价值的项目进行。例如整流电路是教学时的重点内容,那么这一方面的实验就可以做一些。可以让学生搭建桥式整流电路,然后搭配纯电阻负载、感性负载和反电动势负载,通过观察波形变化来加强对学习知识的理解和掌握;在讲直流斩波电路时,可以让学生在六种典型斩波电路中选择一到两个电路进行测试,深入理解理论课上学习的原理。在实际的教学过程中,由于学校设备有限不能做到每人一台设备,一般都是几人一台,这样就会出现有些同学整个过程游离在状态之外的情况。所以在实验过程中,可以将一组学生进行任务的分工,分成设计电路的、搭建电路的和验证实验结果的,这样每个人都分配有任务,就不会出现上述的情况了。 5小结 本文从课程体系、教学要求和实际教学三个方面分别阐述笔者从事该课程教学的体会。对一门课程的处理方式,不同的教师有不同的方式,但都希望能以较为恰当的教学方式把最需要最重要的知识传授给学生。 作者:单玉燕 丁伟 单位:南通开放大学 电子技术教学论文:模拟电子技术课程教学改革分析 摘要:在传统的模拟电子技术课程教学中,由于忽视了学生主体作用的发挥,因此难以激发学生的学习兴趣,甚至导致一些学生产生厌学情绪,整体教学效果差强人意。摒弃满堂灌的‚填鸭式‛教学方式,将理论教学与实践教学有机结合起来,以研究型教学为手段、以培养学生创新创业思维为目标开展任务驱动式教学,有助于学生掌握理论知识,提高动手实践能力,更有助于学生增强创新意识和创新能力。 关键词:模拟电子技术;教学方法;教学设计;创业教育;创业思维 一、模拟电子技术课程教学改革的必要性 模拟电子技术是工科电类各专业的一门专业基础课,其教学效果不但直接影响学生的专业能力,而且还会影响学生对后续专业课的学习。模拟电子技术课程及其教学内容的特点主要反映在以下几个方面:(1)抽象性。模拟电子电路的设计与分析,是围绕三极管、场效应管等核心半导体器件展开的,必须根据半导体的特性、半导体器件的结构与工作原理建立半导体器件的等效电路,进而利用电路分析的方法针对所建立的电路模型进行计算。其中,半导体的特性、半导体器件的等效电路等都是比较抽象的概念。此外,放大器失真的产生原因及其抑制措施、负反馈放大器的原理与作用、振荡器的稳幅原理、各类振荡器的稳频特性等内容,也相当抽象。(2)实用性。电子技术的发展可按核心器件的种类分为电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和超大规模集成电路时代等,每个时代的电子产品又可分为数字类和模拟类两种。在电子管和晶体管时代,电子产品几乎都采用模拟电路,即使到了集成电路和超大规模集成电路时代,数字技术迅猛发展,但几乎所有的数字电子产品都离不开模拟电路单元,例如供电模块、射频输入/输出模块等。(3)实践性。其一,晶体管的参数具有较大的离散性,因此即使对于成熟的应用电路,往往也有必要进行一定的调试,例如三极管静态工作点的调试、选频电路中心频率的调试等。其二,功能电路单元的设计,通常要根据存在的问题与不足对其进行优化和改进,或根据具体应用需求有针对性地对其进行改造,例如,从考毕兹电路到克拉泼电路和西勒电路,就是为了兼顾频率稳定性和频率覆盖范围而对电容三点式振荡器所做的有针对性的改进。模拟电子技术课程教学内容的抽象性,会使很多学生对此课程的学习产生畏难情绪,也导致不少教师为了让学生理解基本理论而采用以讲解为主的教学方式,甚至不惜“满堂灌”,但往往欲速则不达。这种教学方式过分强调学生计算、推理能力的提高,相应地忽视了学生理解应用能力、创新思维能力的培养。由于忽视了学生主体作用的发挥,因此难以激发学生的学习兴趣,甚至导致一些学生产生厌学情绪,整体教学效果难免差强人意。此外,在模拟电子技术课程教学中,传统的“先理论后实验”的教学模式以及通过大量理论计算类习题巩固知识的做法,都不能使学生有效地掌握理论,提高能力,更谈不上提升学生的创新意识和创新能力。然而,全面地考虑模拟电子技术课程的抽象性、实用性和实践性,如果教师摒弃“满堂灌”的教学方式,将该课程的理论教学与实践教学有机结合起来,让学生在实践中自觉地学习理论、运用理论、验证理论,不但有助于学生掌握理论知识,提高动手实践能力,更有助于学生不断地通过问题的解决增强创新意识和创新能力。从1998年世界联合国教科文组织第一次提出“创业教育”的概念,到2014年总理发出“大众创业,万众创新”的号召,人们对创新创业教育的本质和内涵的认识不断增强。“创新创业教育的目的不是单纯地获得新思维和新方法,而是培养学生运用新思维、新方法将学到的知识付诸实践的勇气和能力。”[1]因此,我们可以把创业思维看作是一种解决问题的思维方式和行动模式,而创业教育本质上是一种更高层次的素质教育。从“大众创业,万众创新”的形势要求来看,模拟电子技术课程的教学模式,也应从过去的以讲解为主、理论教学与实验教学相脱节,改变为以研究型教学为手段、以培养学生创新创业思维为目标。 二、基于创业思维培养的模拟电子技术课程教学模式探索 随着对创新创业教育本质和内涵的认识不断增强,人们已经把创业思维看作是一种解决问题的思维方式和行动模式[1]。具有创业思维的人,做事情的时候往往会先从自己所拥有的资源开始,由远及近、有小及大地积极行动起来,在行动中不断地学习和反思,一边行动一边反思,并实时进行调整,逐步达到目标[2]。根据“大众创业,万众创新”的形势要求,笔者针对模拟电子技术课程教学中存在的问题,尝试提出基于创业思维培养的模拟电子技术教学模式改革方案。改革后的方案摒弃单纯的灌输式教学,采用基于创业思维的“实践+学习”研究型教学方式方法。在教学安排上,研究型教学主要体现在“教师首先要为学生创设一个自主学习的环境,然后在教师指导下将启发、阅读、探究、点评、总结有机结合,从而让学生像科学家那样经历一个提出问题(研究专题)—探索研讨—总结提高过程”[3]。基于此,改革后的方案按教学大纲将教学内容分解为若干个教学单元,每个教学单元均按知识链接、呈现、练习、反思、应用的步骤展开。具体说明如下:1.知识链接。现代教学理念强调突出学生学习的主体地位,强调让学生在生动具体的情境中体验、理解并学习知识。根据现代教学理念,“教师不再只是过去传统意义上的知识传递者,还是情景活动的引领者和合作者,学生也不再只是知识的接受者,还是情景活动的参与者和亲历者。”[4]因此,在课堂理论教学的基础上,教师应注意建立适宜学生领悟的情景链接,借助情景的直观性、形象性在学生情感上留下强烈的印象,进而激发学生的求知欲望,让学生自觉地进入角色,真正理解掌握模拟电子技术的基本知识、基本分析方法及问题解决方法。情景链接可以采用实物演示、多媒体模拟等方式。需要说明的是,虽然改革后的方案摒弃了单纯的灌输式教学,但绝不是要放弃讲解式理论教学。模拟电子技术课程教学内容的抽象性特点,决定了很多学生难以通过自主式学习了解掌握理论知识,因此重点突出、详略得当、有针对性的讲解式理论教学是十分必要的,但教师决不能不分主次地照本宣科。2.呈现。当把学生“浸入”教师创设的情景之后,接下来是呈现环节,即以任务驱动的方式把下一环节的目标和任务呈现给学生。教师应在明确教学目标的前提下,根据实验室现有的资源,结合学生的现有知识水平和能力水平,设计并提出一个作为学生进行研究性学习载体的工作项目。目标和任务呈现给学生后,教师应把学生分成若干小组(每小组3~4人),让学生以小组为单位共同探讨完成此任务需要补充哪些知识、需要用到哪些硬件资源(包括三极管、电源、相关仪器仪表等),并拟定下一环节的方案。小组讨论的结果要以清单形式提交给教师,以便教师及时指导各小组对方案进行优化。3.练习。这一教学环节主要以教师“指导”学生“做”的方式引导学生自主完成电路的设计、制作和调试,即教师应扮演的是教练员角色而不是运动员角色。在学生练习的过程中,教师要注意发现并及时纠正学生的不规范操作,避免出现安全事故;要通过提问等方式了解学生的思路,并引导学生修正错误,逐步提高发现问题、解决问题的能力。4.反思。反思是对学习过程、学习效果的总结与反馈。这一教学环节离不开教师主导作用的发挥,更离不开学生学习主体作用的体现,因此,教师有效把控课堂显得至关重要。反思环节的具体实施步骤如下:(1)所有学生分别反思完成项目需要的知识、方法和技能,并在小组内进行交流;(2)各小组整合小组成员的反思意见,并对项目完成情况进行自评;(3)小组之间开展互评,每个小组至少要对三个小组进行评价;(4)各小组总结自评与互评结果,并归纳总结小组成员在项目完成过程中学习了哪些理论知识,掌握了哪些方法技能,在哪些方面存在欠缺;(5)每个小组选派一个代表在课堂上陈述自己小组的项目完成情况;(6)教师做总结性评价,重点是解答学生的疑问,指出学生存在的共性问题和下一步努力的方向,结合小组自评与互评意见对各小组及其成员在项目完成过程中的表现进行综合评价。5.应用。人类学习的终极目的是为了解决问题,也就是说人们通过学习获得的知识、方法、技能最终都是为解决生活、生产中的问题而服务的。基于创业思维模式的学习,最终的落脚点也必然是应用。在模拟电子技术教学中,一个教学项目(模块)的最后一个环节,应是教师指导学生应用学习到的知识、方法和技能解决实际问题,以促使学生巩固学习成果,提高应用能力。综上所述,基于创业思维培养、以行动引领知识获得的模拟电子技术课程教学模式,教学过程中的所有环节都是以学生为学习的主体,重在激发学生学习的内在动力,促进学生掌握知识,提升能力,启迪智慧,教师只有精心设计教学情景和教学内容,有效把握教学进程,才能收到预期的效果。 作者:陈淑静 张昉 单位:黄淮学院 郑州科技学院 电子技术教学论文:高职电子技术课程教学中微课的应用 摘要:随着信息技术的发展和手持移动终端设备的普及,“微课”这一教学模式已迅速兴起并广泛使用,高职专业课程的教学方式也将随之发生改变。实践表明,在高职《电子技术》课程中引入“微课”,能较好地解决教学中存在的问题,对提高课程的教学效果有积极作用,是传统教学的有益补充。 关键词:微课;高职院校;《电子技术》课程教学;应用 当前,随着信息技术的发展,人与人之间的交流和学习变得越来越高效便捷,“微理念”已深入人心。[1]在这样的时代背景下,一种新的教学模式“微课”应运而生并迅速兴起。 一、微课的概念及特点 在国内,“微课”最早由佛山教育局胡铁生提出。胡铁生认为“微课”是以教学视频为主要载体、反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。各种教学资源以一定的结构关系和呈现方式共同营造了一个半结构化、主题突出的资源单元应用“生态环境”。[2]本研究认为:“微课”是一种学习资源,它以微视频为核心,讲解或分析某一单个知识点或技能点,可以是知识介绍或习题讲解,也可以是技能操作等。“微课”是针对传统单一资源类型的局限性而发展起来的一种新的教学资源建设和应用模式,它的主要特点有:主题突出,针对性强;资源丰富,情境真实;短小精悍,使用便捷;半结构化,扩充容易。[3] 二、高职《电子技术》课程教学中采用微课的必要性和可行性 《电子技术》作为高职院校电类专业的一门重要专业基础课,知识面广,实践性强,地位重要。《电子技术》课程中学到的很多基本能力也被越来越多的用人单位和企业列为招聘人才的重要指标,比如电子线路的识图能力、电子电路的故障检修等。由此可见,高职《电子技术》课程教学同时肩负着“为学习专业课打基础,为今后就业作保障”的双重任务。但目前,一些院校《电子技术》课程的教学存在问题,教学效果不佳。很多院校还是采用知识本位的以讲授为主的教学方法,实践课的设置还多以验证性实验为主、综合应用性实验较少,缺乏以任务为驱动的引导,学生被动地听课、参与度不高,学生的实际需求容易被忽视,学习主动性差,这样不能很好地培养学生的综合应用能力和创新能力。因此,如何结合高职《电子技术》课程特点,并针对当前教学中出现的问题进行教学改革,显得十分紧迫。“微课”具有学习时间短、授课内容灵活、主题性针对性强、课程资源构成多样、情景真实等特点,[4]将“微课”运用到高职高专《电子技术》课程教学中,将很好地解决传统授课方式中存在的问题。“微课”还可以满足不同学生的个性化需求,学生可以根据自己在本课程中知识和技能的掌握情况,利用“微课”多遍着重学习个人掌握的薄弱环节。并且,在《电子技术》课程中引入“微课”,使学生处于主动探究问题、解决问题的情境中,还有助于锻炼学生的高阶思维能力。[5] 三、高职《电子技术》微课设计开发与应用 (一)《电子技术》微课内容设计与开发 1.素材的选择与分析 本研究“微课”设计主要依据教材是《电子技术项目教程》(北京大学出版社,2014年7月第2版,徐超明、李珍主编),该教材是“十二五职业教育国家规划教材”。该教材的特点是“以项目为载体,将知识融入工作任务;做中带学,实现职业能力培养;结合实验与仿真,提高教学质量”,这和本文的微课研究思想不谋而合。全书共7个项目,分别是:直流稳压电源的设计与制作、扩音机的制作与调试、信号产生电路的设计与制作、加法器的测试与设计、抢答器的设计与制作、数字钟的设计与制作、电子电路综合训练,每一个项目中又有多个任务。其中,项目1—项目3属于模拟电子技术部分,是对二极管和三极管常用电路、集成运放等知识的运用;项目4—项目6是对组合逻辑电路和时序逻辑电路知识的应用,属于数字电子技术部分;项目7选取最基本、最普及的通信终端设备之一电话机作为综合实训内容。本研究选定《电子技术项目教程》教材中的重点知识点和技能点作为微课开发素材,最终确定了6个有代表性的重点任务来作为“微课”设计的案例。包括:“二极管应用电路制作”“基本放大电路分析测试”“比例运算放大电路制作”“三人表决电路设计制作”“数据选择器应用电路设计”和“计数器的设计”。 2.微课开发的工具与环境 CamtasiaStudio是本文开发“微课”主要用到的软件工具,辅助工具软件是MicrosoftOfficePow⁃erPoint2007(该软件我们都很熟悉,这里不再赘述)。下面介绍制作微课视频非常好用的Camta⁃siaStudio软件。CamtasiaStudio软件是TechSmith公司研发的、集屏幕录影和视频编辑于一体的软件套餐。该软件功能非常强大,除了能进行屏幕录影外,还能进行视频的剪辑、编辑、个性化制作,还具有视频播放与视频剧场功能。在此软件环境下,用户能非常方便地进行屏幕录像的配声,还可以添加字幕、剪辑视频,还有动画转场等功能。CamtasiaStudio软件的运行主界面见图1。 3.微视频案例 如前所述,本研究选取《电子技术》课程中具有代表性的6个重要任务(其中模拟电子技术部分3个,数字电子技术部分3个)进行“微课”设计开发。以《三人表决电路设计制作》的微课视频制作为例来说明微视频设计制作的过程。《三人表决电路设计制作》是《电子技术》课程数字电子技术部分的一个设计性案例,属于组合逻辑电路设计的典型案例。该案例涉及的知识点和技能点包括:基本逻辑门电路逻辑功能、常用中规模集成芯片管脚图的识图方法、组合逻辑电路的设计方法、会根据逻辑电路图正确地搭建电路等。在对该案例微视频的制作进行了设计、规划后,录制了该案例的微视频。该案例是借助Cam⁃tasiaStudio软件制作完成的,它在CamtasiaStudio环境中的界面如图2所示。做好PPT课件后,打开PPT课件,在MicrosoftOfficePowerPoint2007下录制完成,经过降噪等一系列后期处理后,最终生成了格式为MP4的播放视频。该案例的微课视频播放截图如图3所示。 (二)《电子技术》微课的教学过程设计与应用 本研究在制作完成6段微视频后,进入了“微课”的教学应用阶段。6段微课均在本校15电气自动化专业1班使用。本研究进行“微课”设计开发时,学生们已基本学完课程知识,即将进入复习阶段,所以,本研究选定该教材中的重点知识点和技能点作为微课开发素材,提供给正处于复习阶段的15级电气自动化专业学生,帮助学生有针对性地复习重点,提高学习效率。15电气自动化专业1班共51人,均有智能手机,任课教师在课前把本节课要复习内容对应的微视频通过QQ群或微信提前发送到每个学生的智能手机和电脑上,方便学生上课时在老师的指导下通过微视频来复习本节重点。 1.基本教学流程设计 《电子技术》课程的“微课”应用流程如图4所示。图5为本研究的“微课”应用教学模式。首先,在教师的深入引导下,学生使用智能手机等移动设备通过“微课”进行自主学习,当然也可以是小组形式的自主学习,这也是学生建构知识的过程。同时,学生会在具体的情境下提出问题,再通过小组分工协作探究来实现其知识能力的构建。然后是评价总结,教师检查学生任务的完成情况或者通过学生小组自检或互检,对学生的学习成果进行点评,这期间,教师要注意引导学生进行反思并给出优化建议。整个过程完成后,学生增加了知识、锻炼了技能,也提高了发现、探究、解决问题的能力和学习能力;另一方面,教师通过思考、构思、搜集资料设计与制作“微课”并组织课堂学习活动,指导学生进行“微课”学习后,自身专业素养和教学能力也得到了提升。 2.具体教学流程设计 本文研究的基于“微课”的具体教学流程设计如图6所示。 (三)《电子技术》“微课”应用效果与评价 1.考核成绩分析 考核成绩分析是基于“微课”应用前和“微课”应用后两次考核的结果对比来进行的。第一次考核是在课程内容学完之后还未进行“微课”应用时进行。第二次考核是在将“微课”应用到15电气自动化专业的复习课中辅助教学,在“微课”应用结束后进行的。两次考核项目都是在题库中随机抽取1个综合应用项目,类型相同,分值相同,时间相同(都是满分100分、时间100分钟)。考核完成后对15级电气自动化1班51名学生的考核结果进行统计。忽略试题细微的难度差别和学生知识掌握熟练程度的差别,15电气自动化1班的平均成绩为79.6分,比前一次考核(在“微课”应用之前)的平均分72.8分提升了大约9.3%。其中,最高分提升约9.0%,最低分提升约7.2%。由此可见,在复习课中应用“微课”能明显提升学生知识和技能的掌握程度。 2.对学习者的问卷调查分析 在“微课”应用结束后,对51名学生进行了调查,问卷调查主要包括以下3个方面:是否喜欢利用微课学习;使用微课后的效果感受;对微课设计和微视频制作的满意程度。问卷调查的目的是为了了解《电子技术》“微课”的应用效果,及时发现其中的不足,以便总结经验教训。调查问卷共发出51份,回收有效问卷48份,有效回收率为94.1%。调查结果显示,80%以上的学生喜欢利用微课进行学习;77.1%的学生认为微课能提高自己对该课程的学习兴趣;81.1%的学生认同微课提高了自己的自学能力;85.5%的学生认为微课能帮助自己更好地掌握知识点和技能点;77.8%的学生认为微视频内容简洁、针对性强;76.1%的学生认为微视频中的知识点、技能点划分合理;81.3%的学生认为微视频中关于知识点和技能点的讲解清晰、全面;95%以上的学生认为微视频的画面质量好、声音清晰。通过考核成绩分析和调查问卷分析结果可见,微课在提高学生学习兴趣、学习效果以及提升学生自学能力等方面都有显著效果。 四、总结 高职《电子技术》“微课”开发不仅是教育教学理念的革新,也是学习方式的变革。“微课”以一个个小的知识点、技能点为单位,和传统的以课时或单元章节为单位的教学资源相比,更容易被学生吸收、消化,更能适应学生个性化的学习需求和当今时代教育信息化的要求,并能切实提高学生学习的有效性。“微课”在高职《电子技术》课程教学中的实践探索研究对促进该课程的教学改革、促进教学有效性的实现有着重要意义。本研究的建设成果也能为其它专业、其它课程的“微课”应用提供有价值的参考。目前本研究中“微课”使用是将微视频和其它“微课”资源通过QQ、微信的方式共享给学生,还缺乏“微课”学习网站等“微课”平台建设,下一步要加快“微课”学习网站建设,不断完善《电子技术》“微课”研究设计和开发。 作者:潘晓贝 单位:三门峡职业技术学院 电子技术教学论文:中职学校电子技术专业课教学探析 摘要:电子技术应用专业培养目标是面向社会、服务社会、以就业为导向、适应社会对电子专业人才的需求。电子技术应用专业大部分课程以实际操作为主,使用电子测量仪器正确测量电子元器件是一项操作性很强的技能,所以本文以万用表测量电子元器件为例,来探讨怎样上好专业课,从而掌握实践课的操作技巧。 关键词:中职学校;实践操作;创造价值 中职学校培养目标是面向社会、服务社会、以就业为导向。在教学中要以实践为主,让学生不断总结操作经验,从而掌握实践操作技巧。 一、掌握基本专业理论来指导实践 专业课教学离不开实践,而实践要靠专业基础理论来支撑,教师在进行专业课教学时要注重理论和实践相结合。教师要有较新的教学理念、扎实的理论基础,过硬的教学基本功以及掌握国内外最新的电子技术内容。在平时的备课时要把先进教学理论、实用的技能及采用适合中职学生学习特点的教学方法和自己学科的特点结合起来,把握住理论是用来指导实践的,而不是长篇大论,做到精讲精练。中职学校要加强基础课的教学,课程教学必须服从市场需求,以培养学生适应社会、企业对人才规格的需求为依据。改变教学方式,以恰当的教学方法,针对学生的具体情况来教授学生知识,使他们的基础知识和实践技能能够适应社会及企业对人才的需求。比如:在电子技术学科当中有用仪表测量电子元器件的内容,在讲解该内容时,教师要把电子元件的一些基本理论知识讲精、讲透。同时,有必要讲解一些仪表使用的相关理论知识,如电压表、晶体管测试仪等仪器的正确使用,然后指导学生可以自己先寻找一些有关电子元件测试及相关仪器使用的资料。这样学生就有了充足的、扎实的理论知识。教师此时再向学生授课并进行实践操作,学生接受知识的速度会比较快,而且其掌握的知识也比较牢固。同时要求学生在学习知识过程中要专心、细心、耐心,不要急于求成,坚持刻苦练习,掌握电子技术的基本技能,培养自己动手创造能力,将会取得很好的效果。“系统学习”是掌握技能的重要环节,在老师的指导下运用自己掌握的理论知识去指导实践操作,通过实践操作积累了一定的经验,使学生对学习产生了比较浓厚了兴趣,激发他们的求知欲,从而使学生更加爱好这门学科。当然,理论的讲解要由浅入深,知识要一点一点地积累,因为他们毕竟是职业学校的学生,基础比较薄弱。比如:在三极管基本放大电路时,可以先把构成放大电路的基本元件,电阻、电容、三极管等元件的作用向学生讲解清楚,再向学生讲解放大电路的基本原理。这样学生就能很好地理解该知识点。比较系统地学习一些电子技术的理论知识,运用理论来指导实践,才能在专业理论的认识上产生一个飞跃。有了一定的、扎实的专业理论基础知识,才能不断提高学生分析问题与解决问题的能力,在专业理论的指导下,往往会举一反三,发挥他们的自身特点及创造能力。在学校如果学生的理论基本功掌握扎实,那么他的实践能力就会非常强,他们能根据自己所掌握的理论知识,去解决在学习中以及在实践中的一些实际问题,从而提高他们的理论知识及求知的欲望,激发他们去探索新知识,在实践中不断创新。 二、根据中职学生的学习特点进行教学 中职学生虽然基础知识比较薄弱,但是他们的动手能力比较强,而电子专业课特点是操作动手能力要强,所以正符合中职生的学习特点,我们就以这个作为切入点,多多以实践为主。一方面中职生往往不重视对理论学习,教师可以把相关操作所要用到的理论知识,做成动画形式或一种游戏形式进行直观教学。比如:在讲解基本放大电路时,可以把输入的交流信号和输出的被放大的交流信号以动画的形式,通过PPT演示出来。测量电子元件时,可以把测量的步骤以动画的形式展示给学生,这种动画资源在网络上可以找到,教师也自己动手亲自做,教学效果更突出、更直观。电子元件的好坏直接影响着电器设备性能的好坏,对其进行检测是不可缺少的环节,在测量时要经过几次循环的重复操作才能正确判断出元器件的好坏。这就需要学生要有较强的操作意识和意志,经过反复磨炼才能在操作中摸索出事物的规律,从而找出测量的技巧,为下一步的学习奠定基础。学生实践操作时必须遵守操作规范,培养其养成勤劳、认真、一丝不苟的操作精神,实践来不得半点虚假,而且必须有耐心。中职学校电子专业课教学注重的是实践教学,学生的学习也是以实践为主,所以,教师在教学中要把更多的时间留给学生,充分发挥学生的主体作用,让学生在实践中检验所学理论的正确性,也只有经过反复的实践操作,才能抓住操作的关键,总结经验从而掌握实践操作技巧。 三、加大专业课在实训室操作强度 电子技术这门学科在不断发展,其技术也在不断更新,我们国家也越来越重视其发展。我们中职学校在这门学科上的教师要时时关注其发展水平,并跟上其发展速度,在教学内容安排上要穿插一些最新的电子技术知识,使学生在学校学到的知识和技能不至于一走出校门就是落后的技术。所以学校的实训设施要基本保证与企业零距离对接,因为企业是生产的前沿,其技术水平也是最前沿的技术。同时,教师的教学理念、教学内容、教学方式也必须与社会发展相适应。加强学生在实训基地的操作力度,使其掌握相应操作技巧,才能适应社会快速发展的需要,适应企业的需要。教师教学的一切出发点是为企业输送合格的掌握一定技能的一线劳动者。这就要求教师也应该具有较强的操作能力,比如笔者学校在讲解电子技术课时,基本都是在实训室进行,尽量模拟企业真实的环境,所有的实训项目都与企业的真实产品相对接,使学生在实训时就有如在企业现场操作一样的感觉。为加强技能学习,激发学生学习兴趣,进一步培养学生的创新意识、创新能力和综合职业能力,教师还可以让学生制作一些和理论知识有关的小制作,如:手机电源充电器,小电风扇、小扩音机等。这样可以使学生学习到的基本放大电路的工作原理和实际的电路相结合,从而更深刻理解理论知识。当然技能的形成离不开理论的支撑,教材的选用也非常关键,在选用专业教材时,教师尽量选用最新、实用的教材。在实训方面争取做到教师和企业技术人员共同编写适合本学校本专业的校本教材及编写实训指导书,这样才能保证教学内容更符合企业的要求,更具有实用性,学生才能真正学到有用的知识和技能。比如:电子技术基础这门学科,教师可以和企业技术人员把它编写成项目式教学内容,把全书的知识点分成几个项目,每个项目要尽量和企业相关的产品相对接,使学生既学到相关理论知识,又掌握了该知识在实际当中的具体应用。这样,既充实了理论知识又掌握了相关技能。 四、通过企业实践增强技能 中职学生面对的主要是一线岗位,而电子技术专业从事的是电子电器类工作,其相关的技能熟练程度,对自身的发展有着极其重要的作用,因此,过硬的技能是将来为社会创造财富实现自身价值必备的“能量”。而电子技术专业特点需要的就是深入社会、深入企业去实际操作,那么,在电子行业都离不开电子元件,通过企业实践掌握其应用及具体的操作过程。同时为了上好专业课,教师可以聘请一些专家、企业技术人员为专业课的顾问,通过他们来拓宽教师和学生的视野,指导学生来如何掌握测量电子元件的技术,从而增强学生的操作技能。这样可以使教学内容更能接近企业的需求,更能掌握最新的专业发展及电子测量技术。比如:最新SMT技术、最新电子元件、最新焊接技术等等,都需要我们教师和学生要掌握新知识。教师与专家、技术人员要根据学校的情况及专业的具体特点,不断研究实践,及时增减教学内容,删减过时的教学内容,把最新的教学内容尤其实践操作技巧补充进来,并及时开发出适合本专业的校本教材。在课程设置中,要增加实训课的课时,增加学生在企业实践的机会,每个学校可以结合本校专业特点,增加专业选修内容。比如笔者学校把电器维修、机床电气维修等教学内容作为选修内容,拓宽中职学校专业方向和学生就业方向。专业课教学尤其电子技术专业课教学,要从课堂讲授型向实验实训型转变、向企业实践转变,使学生在学习专业课时从被动接受理论方式向项目型和任务型转变,带着任务带着问题深入企业。比如:学生到电子企业去实践时,亲自感受企业是怎样用仪器去检测电子元器件,工人师傅有什么样的技巧,有什么快捷简便的方法,提高学生对电子专业的学习兴趣。而随着科学技术的发展,电子技术也飞速发展,以前老式的电子制作工艺已经不能满足现代企业不断发展的需要,所以,教师及学生要定时深入企业,了解最先进的专业测量与制造技术。通过在企业的实践既可以使教师的实际操作技能水平有更大的提高,也可以使学生的操作技能有所提高,同时也使企业充分认识到中职学校是为他们输送合格的操作劳动者。中职教育的发展有利于企业的发展,校企两者的利益是共同的,这样,企业会积极主动地配合教师完成企业实践。教师通过与企业接触,知晓了哪些教学内容是教师必须交给学生的,哪些是最新的电子制作工艺,哪些技能是学生必须掌握的,增强了教学的实用性及学生培养的针对性。总之,中职学校专业课教学,要做到理论联系实践,充分发挥学生主体作用,激发他们的学习兴趣,激发学生的求知欲,加强实践教学,注重学生技能的培养,培养其专业特长。教学过程中多种教学方法,多种教学手段要相互配合,提高学生学习专业兴趣,激发他们的求知欲,学到一技之长以适应社会发展的需求。 作者:孙广江 单位:辽宁辽阳市第一职业技术专业学校 电子技术教学论文:模拟电子技术课程教学方法 【摘要】近几年来,随着市场逐渐增多对技术人员的需求,社会上高职生的规模越来越大,一个新的课题需要高职院校面临那就是如何培养适应新时展所需要的复合应用型人才。在我国将来市场所需人才要能尽快地适应社会的发展,应该具备多种能力,比如:学习新知识的能力,发现、分析、解决问题的能力,而且还要有创新意识。这就对我们专业教师提出了要求:要求教师在在专业课教学中及时让教学观念得到更新;要求教师及时让课堂教学方式得到改革;要求教师努力让学生对专业课程的兴趣得到提高,确保学生完成好在校学习任务,为适应将来的人才市场需求打下坚实的基础。 【关键词】模拟电子技术;教学方法;探索 《模拟电子技术》是一门为应用电子技术专业学生开设的专业基础课。这是一门理论性和可操作性都比较强的专业基础课,涉及的基础理论知识较多,要求学生比较深入的学习先修课程,因此教学难度较大。在平时的日常教学中,我注意学生主体意识的培养,学生学习积极性和兴趣得到了提高,并积极地改进我的教学方法,我在教学过程中略有收获,在此和大家共同学习探讨一下我的一些教学方法。 一、通过制订科学的教学计划,来提高学生的学习质量 本课程选用的教材是机械工业出版社《模拟电子技术》共十大章内容,教学内容分为“基础篇”和“选用篇”两部分,这门课在教学大纲中总共84学时的教学时数,而实际教学中教学时间却只有60学时。我针对所教学生的不同层次,结合我系现有的实验实训设备,对教材的内容进行一些删减,由此制订的教学计划科学可行。我发现学生通过对调整后《模拟电子技术》课程内容的学习,大大降低了在实验过程中的难度,显著提高了合格率。 二、通过使用多种教学方法和教学手段,让学生学习积极性得到提高 我在授课过程中,针对章节不同、内容不同,采用了以下几种教学方法:1.情景任务驱动法,情景任务驱动法是基于本堂课的教学任务和学生已有的知识、实践经验,巧妙地创设情景任务。有些作为引入新课的悬念,有些则要求学生独立或及时讨论完成,,从而激发学生在课堂学习中的求知欲望。如在讲授三极管及其基本放大电路时,我通过设计不同内容的情景呈现出整个教学过程,学生的学习兴趣与动力从而激发出来、学生的注意力也集中了。2.实验式教学法,我坚持“以学生为中心”,引导学生采用观察、实验、归纳和合作学习等多种学习方法,让学生在协作讨论中进行学习,在探究中完成任务,从而让学生完成从“学会”到“会学”的转变。学生通过实验教学获得了合理的实践知识,让他们巩固理解理论知识,使,分析和比较查询的结果数据,得出结论以验证猜想和假设的正确性,对结论反思和扩展。这种科学教学方法主要是教学生如何学习,让学生体验如何获取知识的过程。此方法要求学生能积极主动学习,并主动地与他人合作来完成学习任务。如在教授桥式整流电路的教学中,整节课被我分为四个小内容,各个击破完成每个任务。从一个总的内容开始,情境由老师创造,让学生自我探索;同时在老师的指导下,学生利用小组内的相互合作和协助的形式,完成每项任务。3.充分利用多媒体教学。如今的学生思维活跃,爱新事物,但专注力短,不喜欢理论课程。我充分利用显示图片,视频多媒体素材,观察电路组件和组件等教学方法,尽可能使抽象的知识直观和可视化。因此,多媒体教学的使用不仅丰富了课堂教学方法,而且使学生能够更多地了解感性知识,从而激发学生对学习的兴趣。4.善于总结,拓展,巩固学习。每章结束后,对这一章节的内容应该做一个总结。总结可以由教师或学生完成。通过总结,既能巩固新知识,又能培养学生创新的思维。 三、要传授学生正确的学习方法,培养学生良好的学习习惯 我们为了使学生能尽快地适应模拟电子技术这门课程的学习,让学生能牢固地掌握理论基础,同时也学会分析、应用电子电路的能力。,我们不仅要传授学生课堂知识,也应该教会他们养成正确的学习方法,从而让他们努力提高自身自学能力,养成良好的学习习惯。首先,我们让学生养成预习的习惯,在课前,他们通过自学把教材的重难点找出来。然后,上课时我们要求学生养成随堂做笔记的习惯,要求学生做好课堂笔记,从而让学生顺利掌握新知识。最后,我们要求学生课后养成及时尽早地复习的习惯,防止遗忘。 四、要注重实践,加强实验教学实践活动,培养学生创新能力 目前高职学生的现状是:理论水平不强,不喜欢复杂的理论推导和难以记住的公式。我们在教学过程中要能激发学生的学习积极性,就应该采用重实践,轻理论策略,通过实践来掌握理论知识,从而让学生更好地掌握理论知识、更好地提高学生的实践能力。我在讲授功率放大电路时,通过设置一个功率放大器实验这样的方式来辅助学习,这个实验中含有变压、整流、滤波、稳压电路、功率放大电路等部分,我通过在电路中设置一些测试点来得到现象。通过实验应该可达到以下几个学习目的:观察全波桥式整流电路,输出电压理论值是否相符于实际值;观察稳压电路的电压,在负载电流改变或电流波动时稳定状态如何;学习如何使用万用表。通过对课程内容进行这样的设计,学生的学习兴趣浓了,学习积极性也高了,学习效果也好了。简而言之,要让学生能将《模拟电子技术》这门课程学好,既要求我们有适宜、科学的教学方法,同时又要求我们培养学生良好的学习方法和正确的学习习惯,紧扣学生的学习兴趣,把知识的形成过程转化成为学生探究、发现和运用知识的过程,让学生在情境任务中探索,在探索中领悟,在领悟中理解、应用。 作者:钟卫连 胡炜 电子技术教学论文:模拟电子技术实验教学改革分析 摘要: 模拟电子技术这门课程对于工科学生并不陌生,而谈起模电,很多学生就很头疼,认为这门课太难。为了让大家更好的去学习、掌握模电知识,本文将从模拟电子技术实验教学入手,通过对实验教学方法、内容以及考核制度的优化,达到提高学生自主思考、动手的能力,从而让大家对模电不再恐惧并且从此热爱模电。 关键词: 模拟电子技术;实验教学;创新意识 模拟电子技术是相关专业的核心基础课,并且对学生动手能力要求较高,想要很好的掌握理论知识,实验环节则显得尤为重要,实验与理论二者密不可分,理论都是通过大量的实验得出的结论,所以,从实验入手,深刻领会实验原理,实验目的,进而对理论知识加以理解。如何通过实验,让学生更好的去掌握理论知识,俨然成了实验教学过程中的重中之重,对于目前模拟电子技术实验教学来说,仍然存在些许问题,需要不断的改革不断的优化。改善模电实验教学,提高学生动手能力,让学生不再对模拟电子技术这门课程感到恐惧,根据多年从事实验教学,不断学习与研究,有如下经验与大家分享。 一实验内容改革 实验是为理论服务的,实验的首要目的就是让学生对理论知识有深刻的理解,实验教材需要改革。现有实验项目比较单一,学生照葫芦画瓢式的实验,做完后也不知道自己做的什么,所以应该加入多元化的实验项目,扩展实验内容。基础实验与理论教学结合紧密,例如晶体管单管放大实验,同学可根据所学知识,对照电路图自行接线,通过仪表来测量数据,并确定放大的倍数,目前只是通过对正弦波形的放大来予以验证,扩音器也是一个很好的例子,我们可以通过搭建扩音器来对单管放大原理进行理解,通过对生活中的小实例进行讲解,同学们也会感兴趣,从而对理论知识的记忆也会更加深刻。从而就对综合设计性实验提出了更高的要求。以所学课程知识为基础,提高综合设计性实验比例,让学生被动变主动,自主的去想、去设计实验,提高学生动手能力,在实验项目设计的过程中,培养他们发现问题,分析问题与解决问题的能力。 二实验教学方法改革 (一)“变被为主”的教学理念 首先抛出问题,引导学生去思考,引导学生主动去学习并且激发他们的兴趣,把所学知识隐含在问题中,学生通过对问题的思考,大致对问题中所涉及到的知识有所了解,并且找到一些新的知识,那么在老师的指导和帮助之下,挖出解决问题的方法,这样学生带着问题去学习,有效的帮助学生分析和处理问题的能力。 (二)“变被为主”教学方法的有效性 模电是一个实践性很强的课程,对学生动手和思考能力要求较高,在学习过程中不能脱离实践,而目前绝大部分学生都存在重理论轻实验的现象,从而对实验感到比较困难,觉得实验课程没意义。目前模电实验包含的内容,晶体管单管放大,负反馈,集成运放,电压比较器和振荡电路,知识点相对来说比较杂,学生学起来也会比较吃力。那么采用“变被为主”的教学方法,把重要内容所包含的知识点融入到各个问题当中,让学生带着问题去学,去思考,这样他们的目标就很明确,各个知识点就经过串联,形成一个知识体系,这样学生对概念的掌握就很清晰,学生学起来也会感到有趣,学习效率也会有显著的提升。 (三)“变被为主”教学方法的实施 运用此方法,首先就是要对设置问题的科学性,知识点涵盖情况,学生能力的评估,问题的难易程度进行全面的衡量与考虑。其次对所出问题中涵盖的知识点要对学生自身知识架构得以巩固和加深,能够充分调动学生利用所学知识去分析、解决问题的能力。最后,多出一些典型的,设计性的问题,真真切切让学生达到敢想敢做的目的。 三实验教学手段改革 为了让学生对实验感兴趣,让学生通过实验进一步对模电知识有一个深刻的理解,更好的提高学生思考和动手能力,把多媒体技术引入到实验教学中,教学效果显著提升。 (一)实验预习很重要 目前有种现象,学生来到实验室不知道今天要做什么,缺少对实验的预习,从而导致实验效果不佳。不是学生不想预习,只是现有实验教材中的预习题目过于单一枯燥,提不起学生的兴趣,那么利用多媒体技术,把每一次实验都做成动画、图片等,提前发给学生,通过动画的形式,把复杂问题简易化,把复杂的原理直观化,使学生更好的去理解,去接受。 (二)实验讲解要生动 传统的板书不变,给实验教学中加入视频,动画,图片和声音,把实验原理生动的展现给学生,让学生有个直观的感受,调动学生的兴趣,给学生一个足够大的想象空间,通过视频,让学生知道什么样的实验操作才算规范,使他们在比较短的时间内,捕捉到更多的与实验相关的信息。 四实验考核机制改革与完善 目前的实验考核过于容易,是学生对实验放松的主要原因。对于实验的考核来说,主要是看学生连接电路,仪器仪表的使用,分析问题和解决问题的能力,我们主要采取实验操作和实验报告两块内容来对学生进行考核,操作主要看动手和仪表使用的能力,实验报告则侧重对学生分析和处理能力的考核。 (一)添加实验考试环节 增加实验考试环节,可以有效的起到对学生的督促作用,主要针对模拟电子技术的原理,对所用仪器仪表的熟练程度,处理问题解决问题的能力。可以设置理论计算,实验操作,分析处理数据和一些问答题目来进行考核。 (二)实验成绩的评定 卷面成绩结合平时成绩的评定方法,平时主要包括日常实验课的到课率,动手情况,卷面主要是根据学生对理论知识的掌握,对实验操作的熟练程度,分析和处理问题的能力几方面综合评定。重在让学生熟练掌握操作技能,让学生深刻理解理论知识。 五结语 经过对模拟电子技术实验教学的改革,很明显的能感觉到学生对模电实验产生了浓厚兴趣,对模电这门课程也不再恐惧。通过实验,学生知道了如何去思考,如何去分析、解决问题,不仅提高了学生自主动手的能力,还增强了学生自主思考问题,自主分析解决问题的能力,达到了事半功倍的效果。模电实验教学的变革,也使学生对模电理论知识有了更深层次的理解,使得实验教学目的更加明确,使得学生更加有目的地去学习。作为一名教师,同样也要与时俱进,不断的去优化教学方法,不断的去研究,不断的找寻更适合学生理解与掌握的教学方案。作为一名教师,我要时刻铭记教书育人的使命,甘当人梯,以自身学术造诣开启学生的智慧之门。 作者:郭鹏 单位:上海海洋大学 电子技术教学论文:模拟电子技术教学改革研究 摘要: 模拟电子技术是高校中的基础学科之一,目前经济需求导致社会需要技术类的人才,而如今科技不断进步对于高职院校的教学效率以及学生的综合素质提出越来越高的要求,因此虽然一直在尝试着教学的改革与实践,但依旧面临着许多的困境,这就是本文将要讨论的主题,结合项目研发的过程,研究教学的改革方向。 关键词: 项目研发;模拟电子技术;教学改革 前言 由于这些年来社会竞争压力与社会生产力的需求,导致了技术性人才比较有市场,而高职类的院校便以此为背景展开了对毕业生就业偏重的教学改革,迎合市场的需求,也是为了让毕业生有更好的出路,就业成为了教学的真正目标,而模拟电子技术就是进行尝试的重点。我国高校向社会输出的技术人才已经是在数量上领先于世界各国,但在实际的就业中可以真正走向高端领域的并不多,因此在教学上还是有着很长的一段路要走。 一、近年来高职院校教学改革上的尝试 目前高职类的院校已经是经历了多次的不同改革,主要是在课程上的改变突出了职业化的培养,加强了对实际工作能力的锻炼。加强了实践内容的比重[1]。彻底执行了一切以就业为前提的教学理念,就成果来看有着很多的问题存在,例如在课程设置上,并没有考虑到科学性,内容虽有实践操作却并不能满足现实的需求,而企业对技术人员的能力要求并没有得到良好的改善。 二、模拟电子技术教学面临的局面 电子类专业的特点就是理论难而对于实践又有着比较严格的要求,教学中设计到的基础知识繁多。其中各种知识点都需要记忆[2]。而学生为了加强对这些知识的记忆就忽略了对于实践与应用的培养,这是这类专业的特点也是目前遭遇到的困境,因此目前急需一种教学方法上的创新。 三、基于项目研发过程的模拟电子技术教学改革的内容 (一)主要教学内容。教学的主要内容就是通过让学生自己进行一套电子系统的设计,这样可以让学生对电子设计的应用以及实践能够具备一定的能力,同时对于现代科技中的电子设计涉及到的一些特点与差别有基本的掌握,这样的教学可以让学生逐渐提升对创新能力的培养,同时实践能力也能在研发的过程中有所提升,而这一过程往往都是通过小组合作的模式来实现的,对于学生的团队精神可以有不小的提高,教师在实际教学中会将设计任务进行分配,并对任务的各方面限制进行说明,例如完成的时间限制等。同时以小组的形式进行[3]。这一点也是为了贴近实际企业中的团队研发模式,而具体的研发过程例如电路、方案等等便有学生自行安排,而最关键的地方在于这种模式的设计成果不是以成品为标准,而是以产品为标准,以往学生往往研究出来的东西只是能工作,但这并不意味着可以投入使用,一件合格的产品是能够投入到生活使用中的,这其中要涉及到与其他的设备配套的问题,例如外壳等,最终要完成一套研发流程并推广出去,让产品可以获得客户认同。(二)教学特点。首先就是在形式上是一种革新,这种教学改革是一切以实际为标准,包括人员配置都是按照如今企业正规模式来进行,有着严格等级制度与分工,另外就是这种活动对于学生的课堂的自主性有着明显的提高,研发过程的主导始终都是学生自己,其团队组建开始就是按照自身意愿来完成,没有教师的干预对于团队配合也会增加相关的经验,而产品推广这一过程是学生们绝对缺少的经验,这一经历将会然他们在步入社会之前感受到社会生产的严格需求,同时对于营销能力上也会起到良好的锻炼作用,对于学生来说也是一种以往短板的弥补,并且这种从研发到推广一系列程序是按照企业运转来进行模拟的,这种方式是以往教学中绝无仅有的,也是更加贴近了以就业为前提的教学理念,让学生在社会实践方面获得更加全面的提升。 四、结论 经过实践的证明,充分调动学生自主性的教学方式是最具有效率的,而实际设计开发的情景对于学生来说既是一种新鲜的尝试,也是提高自我能力的一种途径,教师从这样的过程中可以更加容易地投入到教学的节奏中,而学生也更加容易体会到知识的实用性,在接近现实的教学模式中学生也更加容易掌握知识与技能,对于学生的未来发展是有着显著影响的。 作者:肖虹 单位:湖北省武汉市武昌职业学院电信学院 电子技术教学论文:模拟电子技术课程细节教学研究 摘要: 本文提出了基于问题库建设的“模拟电子技术”课程的细节教学方法。设计了问题库构建的方法和内容,通过典型问题介绍了问题库中答案的构建思路和细节。实践表明,该方法能够帮助教师讲透原理和关系,帮助学生深刻掌握理论知识,降低学习难度,建立完整的知识体系,收到良好的教学效果,也为“模拟电子技术”的微课程建设提供素材。 关键词: 模拟电子技术;问题库;细节教学 “模拟电子技术”课程是电类相关专业一门重要的专业基础课,然而其知识抽象、理论性强、内容多,存在难懂、难教、难学的问题[1,2]。如何将模拟电子技术各个知识点深入浅出地、融会贯通地教给学生,逐步构建出学生的知识体系,是教师在教学过程中面临的重要挑战,而教学的细节决定着教学的效率和质量[3,4]。在长期的教学过程中,笔者深刻体会到基于问题库建设的“模拟电子技术”课程的细节教学是解决以上问题的有效方法之一。 一“模拟电子技术”问题库的问题构建 根据该课程的特点和教学要求,设计的问题库内容包括三个方面:一是理论知识问题,如本课程中重点、难点及各模块之间联系的问题等,基础理论知识是课堂教学的主要内容,因此并不是问题库建设的难点;二是关联性问题,如本课程与半导体物理、电路、自动控制原理等其他课程相联系的问题;三是扩展性问题,比如课本上没有详细介绍的或器件实践应用的内容等。这些问题按照模块和内容进行分类,表1中列举了部分模块的三个不同内容的问题。问题库构建方法主要有两个,一是教师总结备课及教学经验,提炼出来预设性问题;二是搜集学生的提问,产生生成性问题。“模拟电子技术”的问题往往带有辩证思想,学生提的有些问题提法本身不一定是正确的,但恰恰是学生没有完全弄懂的真实状况表现,这类问题也不能忽略。问题库的建立是个长期的、不断充实和维护的过程,在教学中要注意不断的搜集、记录和更新。 二“模拟电子技术”问题库的答案构建 教师要有针对性地搜集资料,根据专业特点和教材内容,进行整理、归类。答案库建设要全面和完整,回答要简单易懂,理论层层深入,做到对问题讲解的深浅有度、精炼得体。下面通过一个具体问题详细说明答案库的解答思路。为什么由集成运算放大器构成的基本运算电路既可以放大交流信号又可以放大直流信号,而共射极放大电路只能放大交流信号?这个问题比较综合,涉及到从三极管放大电路到集成放大电路课程内容的发展和联系,问题提法并不准确,可见学生对放大器的放大机理掌握的不够全面,讲解这一问题就要层层深入、条理清楚。①首先直接给出问题的答案,但要指出模拟电路的辩证思维,即下结论是有前提的。集成运放和共射极放大电路都既能放大交流信号,也能放大直流信号,但是有条件限制。然后逐一解释这些限制条件。②影响放大效果的重要因素之一:放大器的带宽与输入信号的频谱之间的关系。放大电路并不是对任意频率的正弦波信号的增益都是相同的,有带宽的限制,电容耦合的共射极放大电路和集成运放的频率特性如图1(a)和(b)所示。要得到不失真的放大,应使放大电路的通频带涵盖响应信号的频率范围。可以看出直流信号的频带在频率为零处无限窄,如图1(c)所示。因此如果放大电路的通频带包含频率为0的信号,该电路就能放大直流信号,否则直流信号就被衰减。③解释放大器在低频区频率特性不同的原因:耦合方式的影响。如果输入信号与放大电路之间是电容耦合结构,在低频区,耦合电容不能被视为交流信号短路,此时增益随信号频率的降低而减小,因此表现为电容的“隔直流”作用,因而采用电容耦合方式的共射极放大电路就不能放大直流信号;而现代模拟集成电路中大多采用直接耦合的结构,其信号的通频带一直延伸到直流,因此可以放大直流信号。④进一步解释为什么教学中电路的输入信号大都为正弦波信号。实际应用中信号源一般都是时变的非周期信号,而这样的信号可通过傅里叶变换转换为不同频率的正弦信号的叠加,即可得到信号的频谱。因此在共射极放大电路的性能研究中采用正弦波作为测试信号。⑤影响放大效果的另一重要因素:输入信号的幅度与放大器的线性区之间的关系。三极管放大电路中,BJT的小信号模型是根据小增益法线性化后建立的,放大状态适用于信号在静态工作点附近的小范围变化情况。因此输入的交流信号有幅度的限制,否则失真。放大直流信号时,信号的幅度也应该有限制,可以认为电路的工作状态由静态工作点转移到附近另外一个工作点,二者的差与输入直流信号的比值就是放大倍数。如果输入信号的幅度超过放大区,达到饱和区,对于交流输入信号来说,输出表现为失真的波形;对于直流信号的放大来说,输出信号就为正负饱和极限值。⑥扩展说明:集成运放在大信号输入下仍能工作在线性区。因集成运算放大器由差分式输入级、中间放大级和互补输出功率放大级组成,使得运放的输入电阻无穷大,输出电阻为0,放大倍数无穷大。开环时,集成运放工作在非线性区,输出只有两种数值;而构成负反馈的闭环电路后,集成运放能工作在线性区,可由负反馈形式和外电路器件参数确定放大倍数大小,而实现各种运算关系。由集成运放构成的电路共模抑制比高,性能更好。以上信息,无论对于直流输入还是交流输入都成立。 三结束语 笔者多年讲授“模拟电子技术”,期望与同行共同继续完善该课程的问题库。实践证明,这种细节教学方法能够帮助教师理清授课思路,彻底备好每一节课,建立完整的知识体系,减小教师的答疑时间;也能帮助学生理解本课程的理论和实践知识,并建立与其他课程的联系,提高了教学效果和学生的学习效率。 作者:王庆凤 李传南 杨罕 单位:吉林大学 电子技术教学论文:中职电子技术应用教学研究 摘要: 移动互联网的普及使手机变成个人的数字信息终端,移动互联网与教学内容正在重新有机结合。本文研究中职电子技术应用教学通过微信平台,创新中职专业教学模式。教师基于微信公众号设计线上线下结合的专业教学平台,学生关注公众号将课堂教学与移动学习有机结合,教学在时间和空间上得以有效拓展。 关键词: 微信公众平台;教学模式;创新 在移动互联网大潮下,手机连接着世界,相比电脑和PAD,更多的人在大部分时间里选择用手机与外界互动。在此背景下,中职学生的阅读和学习方式无形中发生改变。他们习惯于使用手机阅读和学习各种渠道的图文信息和多媒体信息等。移动互联网与教学内容正在重新有机结合,引导中职生使用手机APP进行专业学习变为可能。如何有效引导和培养学生将手机应用到学习上顺应了技术发展与教学的融合趋势。本文对中职学生使用微信公众号进行专业学习开展研究。 一、微信公众平台申请 通过在微信公众号官网注册,个人和企业可以打造一个自己的订阅号或服务号。本研究是教师个人申请的微信公众号“玩转电子”。成功申请后,可以生成二维码。学生通过扫描二维码或者在微信APP中查找公众号名称的方式可以关注“玩转电子”微信公众号。教师通过公众号后台可以向关注的学生推送教学资料。公众号提供了一整套的后台内容管理应用,可以群发文字、图片、语音三个类别的内容(每天限一条)。 二、创新教学模式,提升教学成效 1.模式的创建。下图是基于微信公众号的中职电子技术教学模式。它是在泛在学习和混合学习理念指导下的一种教学策略体系和结构框架的设计。泛在学习要求学生能够随时随地的学习。混合学习要求传统教学和移动学习进行整合。微信公众平台的功能设计必须既要满足泛在学习的特征,也要符合混合学习的要求。尤其是混合学习作为首要的考虑点,因为平台设计的最原始目标是提高中职在校学生的学习成效。本模式具有4个功能,分别是辅助课堂教学、拓展延伸、泛在学习、教师交流。辅助课堂教学作为第一目标排在首位,要求平台能够实现将课前预习、课堂教学和课后反馈进行线上和线下的整合。辅助课堂教学可以实现翻转课堂。拓展延伸部分是相对于课堂教学来设计的,一堂课时间有限,教学内容必须考虑整体学生的层次进行设计。能力强的学生存在“吃不饱”问题,有一些课程新的技术发展方向内容不适合在课堂上展开。针对这个情况可以在平台上设计这样一个功能。第三个功能是泛在学习,学生在闲暇时间进入平台学习课程内容,能够自主有效的推进学习进度,是设计上的主要考虑点。因此,整个课程内容编排和呈现上需要充分考虑。第四个功能是教师交流,所有关注平台的教师可以观看课程内容,从教师教学的角度解析教学设计、内容设计甚至是平台,提出改善的途径。2.模式的运用。微信公众号的主要关注者从多到少依次是学生、教师、社会人员。所有的关注者构成了四种功能总和。学生同时要满足前三个功能。首先在微信公众平台将学生按照班级和所学课程分组,在备注中标识每个学生的真实姓名。利用微信公众平台提供的群发功能基于学生分组可以投放图文消息、语音、视频等内容,保证前两个功能的实现。投送图文消息给学生是实现辅助教学和拓展延伸的一种主要方式。图文消息的编排需要一定的结构设计。以某一周推送给学生的学习内容结构为例。推送的内容总的主题是《印刷机基础知识》,结构上总共分为5节。第1~3节内容用于课前的预习和课后的复习,第4节内容是反馈评价。教学上教师可提前推送消息,布置预习任务给学生。课堂上,教师可采用翻转课堂的方式进行教学。课后根据第4节评价反馈内容,了解学生掌握情况。第5节内容用于课后学生自我提升学习深度和广度。图文消息包含丰富的内容形式,每一节的内容都设有留言功能,学生在阅读后可将体会写在留言处。教师可以布置单节的讨论任务,要求学生在留言中讨论。微信公众平台允许学生随时发送文字、语音、视频等内容,教师在后台可以看到学生发送的消息,逐一回复。总利用微信公共平台的图文消息推送、留言和其他的互动功能,既可以辅助课堂教学,又可以让学生在任何地点学习,与教师互动。图文消息的推送不能够将整个课程内容和结构进行完整一次性呈现。学生一次只能接收到一节课或者一个章节的内容。图文消息的推送进度与课堂教学进度基本一致。因此,有可能出现同一章的内容在几周时间内才推送结束。这些内容没有整理在一起,不便于学生泛在学习的效果和教师交流。微信公众平台提供的自定义菜单和页面模板的功能可以很好地解决这个问题。本研究设计的一个页面模板包含3门课程的内容:SMT、电子、单片机。以SMT标签项为例,在这个标签下按照章节编排顺序包含所有的教学内容。教师可以将推送给学生的图文消息整理后,有序地安排在此。同一课程的教师通过点击相应的菜单可以浏览课程所有的内容,以此实现教师间的业务交流。学生可以点击相应的菜单学习任意章节的内容,满足了泛在学习的要求。3.模式运用的价值。微信公众平台既能服务于课前又能服务于课后,课堂教学在时间和空间上得以延伸。学生使用移动终端可以方便地进行课前的预习和与教师互动。在微信公众号的协助下,课堂教学重难点的针对性,教学快慢的把握,教师可自如应对。教学在原有的课后纸质作业反馈的基础上,学生利用微信公众平台的互动功能能够有效地知晓学习掌握知识与技能的情况。现在学校的班额较大,无法实现一对一的交流辅导,通过微信公众平台,学生有些问题可以随时和老师交流,实现了因材施教的目的。教师之间坐在一起研究课程教学内容的时间有限。在课程教学没有集体备课的情况下,课堂教学难免出现进度不一、内容深度、重难点把握不同等问题。微信公众号允许教师随时随地查看并交流教学内容设计,还可以共同建设课程资源。微信公众号为教师之间的研讨提供了条件和空间,能够有效提高教研质量。中职电子技术专业教材具有明显的局限性,教学案例和配套实验实训项目很难配合区域的企业对学生技术能力的需求。专业中一些课程没有可用适用的现成教材。在微信公众平台辅助下,教师可以将来源于教材、教师经验、网络文献、多媒体课件整合在微信平台中。经过整合的数字化资源具有明显的校本特色,能够更好地服务于课堂教学。 三、总结 将微信公众平台运用到中职的电子技术教学中,创新了传统的教学模式,学习不再限于书本和PC端,接受教育可以不限场景。教学时间与空间得以有效延伸,丰富了课堂教学和学生学习方式。微信公众号能增强学生的学习积极性。作为课堂教学的有益补充,在条件具备的学校可以有选择地运用。 作者:李刘求 单位:东莞市电子科技学校 电子技术教学论文:多媒体在电子技术基础教学中的运用 摘要: 《电子技术基础》是中职学校的一门专业基础课程,它是理论性、实践性都很强的课程,且内容多,课时紧。而就目前的中职生来说,普遍存在基础差、学习动力不足的现象。采用多媒体教学,从教师角度来说,使教师教得更省力更轻松;从学生角度来说,多媒体教学变静态的挂图为可操作的动态的画面,变抽象复杂的问题为简单具体化的问题,变教师的单一说教为形象的视听剌激,使学生的学习更主动,还可使学生在最短时间内学到更多的东西。 关键词: 多媒体技术;中职教育;电子技术 0引言 中职生一般都是初三未毕业及中考落榜后的学生,学习基础比较薄弱,学习态度不够端正,在心理上也都较自卑,认为自己各个方面都较差,到学校有种破罐子破摔的自暴自弃心理,对学习不感兴趣,有抵触的情绪。部分学生还认为,只要教师讲课不动听就可以不去上课。因此,教师要扭转学生这种思想就应在教学中运用多媒体技术多设计一些简单生动有趣的演示实验,使学生能够一看就懂、一想就通、一做就会,教师应根据他们的身心特点运用多媒体技术恰到好处地把电子技术基础知识介绍给他们,把他们引到一个具有强烈吸引力的新的学习领域。使他们能在电子专业,自身前途及浓厚的兴趣三者统一的基础上,建立相对稳定的学习动机,使学习有个良好的开端和长远的保障。 1采用多媒体技术在教学中应用的优势 多媒体技术利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用,根据教学内容的不同,突出重点,化解难点,生动形象,图文并茂,且具有可持续性和教育互动性。与传统教学方式相比较,多媒体教学显现出更强大的生命力。 1.1采用多媒体技术教学可以激发学生的学习兴趣 《电子技术基础》这门课程的内容比较抽象,理论性较强,难以理解,中职生刚从初中升上来,没有接触过半导体器件方面的知识,一时不知该如何学习,也没有什么学习兴趣和学习动机。应用多媒体技术将一些抽象枯燥的内容模拟出来,让学生上课尤如身临其境,比如,在讲解半导体的PN结内载流子的运动时,其空穴和电子的漂移和复合过程,是十分令人费解的运动过程,而采用多媒体教学,将其用动画演示出来,则运动过程一目了然,学生茅塞顿开,使教学由繁化简,由难化易,从而激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性。 1.2应用多媒体技术可以使学生时刻了解电子专业的新知识和新发展 当今世界,科学技术发展很快,电子产品不断更新,现代社会对职业学校学生的要求也越来越高。应用多媒体教学,及时开发制作出相关内容的教学课件,使学生及时了解掌握现代电子专业的新动向、新发展和新知识。比如,最新型的单片机、无线通信中的蓝牙技术,各种新型的大功率的晶闸管、已广泛应用于VCD、DVD中的激光二极管,其工作原理和主要参数至今在教材中未见,这些新知识都可以通过多媒体教学得以实现。这样可以解决教材的滞后性和教师个人水平的局限性,使中职教育始终紧跟与当代科技的发展。这是中职教育必须要考虑的问题。 1.3应用多媒体教学可以获取大量信息,打破教学空间和时间的限制,实现教学资源的充分利用,提高教学效率 现在校园网已经很普及,充分利用网络资源,可以使教学过程的进行不仅仅局限于课堂这一空间,也不仅仅局限于上课40分钟的时间内。采用多媒体教学,教师的智慧和经验都将在其制作的课件上得到充分的体现,制作出的课件不但可以永久保存,重复使用,还可以因材施教,因人施教。学生可以根据自己的学习水平选择学习内容,可以在最短的时间内学到更多的东西,学生还可以学到许多课本上学不到的东西,拓展了学生的知识。 2应用多媒体教学需要注意的问题 在应用多媒体教学时,需要处理好以下几个问题,才能更好地发挥多媒体技术在教学中作用。 2.1多媒体课件是多媒体教学的核心,高质量的多 媒体课件是充分发挥多媒体教学效果的前提在制作多媒体课件时,内容要有针对性,选材要合理,要避免书本知识的照搬,对教材内容要进行适当的增删,要突出重点,突破难点。多媒体课件内容要科学准确,内容的组织要巧妙,教学的意境设置要新颖,教学的进度要符合学生的认知过程。高质量的多媒体课件,必须具有科学性、针对性、直观性、趣味性、新颖性、启发性、创新性、技术性、艺术性及完整性。 2.2多媒体教学的设计既要利于“教”,更要利于“学” 在多媒体教学中,不可缺乏必要的教师板书,师生互动,课堂提问和启发式教学;不可忽略了教师的主导性,不可过分依赖、滥用多媒体课件。多媒体只是一种教学手段和辅助工具,它不是老师,不是教学的全部。如果过分依赖多媒体,就会思想越来越懒惰,越来越不会教学了。我们运用多媒体教学的目的是有利于学生的学习而不是有利于教师教学的方便。例如:对于稳压二极管的测试和辨别,现在的许多教科书上都讲做一个测试电路进行测试,但对于低稳压值的管子其实不用这么复杂只需用指针式万用表Rx10k档就可以进行简单测试。对于一个问题教师要提倡学生积极思索采取尽可能多的方法进行解决。在教学实践中注重培养他们的思维分析能力,即能根据不同场合、不同条件对同一问题应有相应较优的解决问题方案,这样有利于培养学生的自学能力。仅仅简单的计算机投影放映并不能完全代表多媒体教学的内涵。 2.3在采用多媒体教学中要防止重制作轻改进的倾向 多媒体课件是应用于教学的软件,受开发工具的优劣、开发人员知识水平的高低及制作时间的长短的限制,不可能制作出来就尽善尽美,它的开发和应用也有生命周期。要使多媒体课件在教学中更好的发挥作用,就要不断地修改课件,使课件处于动态的完善和改进之中。制作人员要及时了解学生的反馈意见和建议并结合教师的教学体会,不断地对课件加以修改和完善,是其永葆生命活力。 3结束语 应用多媒体技术教学,使《电子技术基础》教学更趋生动、形象。多媒体教学进入课堂,开辟了趣味教学的新天地,它以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,以跨越时空的非凡表现力,将教学中所涉及的难以实现或表达的理论、现象、过程不再出现于课堂教学中,加大了课堂教学的容量,大大增强了学生对抽象事物与过程的理解与感受,教师与学生处于互动的学习状态,容易吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,使学生的认知过程更为生动和深刻,并拓宽了学生的认知、想象和思维空间,营造了和谐的学习氛围,增强了课堂教学的凝聚力,提高了教学效果,达到预期的教学目标,才能使电子技术专业课堂教学的质量和效益不断跃上一个新的台阶。 作者:倪巧云 单位:广东乳源中等职业技术学校 电子技术教学论文:电工与电子技术课程教学改革分析 摘要: “电工与电子技术”课程是高职非电类专业基础课,是融实践性、技术性、基础性为一体的课程,理论性强,较抽象,学生学习有难度,运用了“成果导向教育理念+行动学习”教学模式,从教学思想、教学方法、教学手段、评量等方面进行教学改革,通过实践研究,取得了良好的教学效果,提高了本门课程的教学质量,调动和激发学生学习的创造性和主动性,提升了学生综合职业能力。 关键词: 成果导向教育理念;行动学习;多元化评量 0引言 在高职《电工与电子技术》课程教学中,用“成果导向+行动学习”教育理论作为教学指导思想,主要从课程大纲开发、单元教学设计开发、教学评量及能力指标的建置,任务单、试题库、课业单等学习资料的建置,建设课程资源库,为课程教学提供充足的教学资源。在实践研究中,采用CBE能力培养的课程模式和引导文教学方法,以达成预期学习成果为学习目标,实施开放式“教学做”一体化,充分调动学生学习的主动性与积极性,提升学生的自主学习能力。 1成果导向教育理念 成果导向教育Outcomebasededucation,简称OBE,亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育。在课程实践活动中,以教学内容生活化,教学过程情境化,教学手段情景化为原则,按照“能力递进”的思路设计教学。以职业岗位需求,设定学习情境,以项目问题为导向,以典型工作任务为驱动,以制作作品为载体,实现理-实一体化学习模式。通过发放学习任务单、资讯单、讲义、电子教材、学习PPT、评量单、课业单、作品展示、仿真电路案例等学习资料,学生先熟悉工作过程,课上以引导文、项目式、实验探究、启发式等教学方法为主,引领学生结合学习引导文、任务单等,设计小组工作方案(学习方案),用实验操作,问题讨论,评量等环节开展合作探究式学习,学生体验工作过程;课后通过小组反馈,及时改进与提高,拓展知识与能力,提升了自主学习能力。 2引导文教学法 引导文教学法为主要教学法,信息直观、形象,学生能轻松地接收信息,是学生眼中的“教材”,能指导学生有步骤的学习,其工作程序为:资讯、计划、决策、实施、检验、评估,围绕“六步”进行学习活动。资讯:学生查阅制作直流稳压电源的相关知识,识读直流稳压电源电路图,讨论整流、滤波与稳压工作原理;教师提出问题:交流电、变压器、二极管特性;引导学生设计完成任务的流程图。计划:学生分组讨论,确定性价比高的操作方案,选择实验器材、方案、电路图;教师指导整流、滤波与稳压方案确定的方法,提供不同方案电路图。决策:学生确定最终实验方案,画出实操电路图,确定使用的器材;教师引导学生用Multisim仿真电路功能,做好实作前准备工作,强调安全用电。实施:学生分组连接制作稳压电源,用示波器、交流毫伏表测试电参数记录波形图;验证电路的稳压性能;教师演示,巡回指导,解疑,发现问题组织讨论。检验:学生自检、小组相互检查,按评量表的要求进行自检,打分;教师组织学生互相检查、点评并总结,按评量表的要求检验,给分。评价:各小组作品展示,相互指导,总结整个工作过程,小组自评和互评,给出成绩;教师对各小组进行评价并提出改进意见,从学习、协作、操作能力等给出成绩。 3情景化的教学手段 采用“仿真+实作+实验”手段情景化,将知识的传递过程生活化、内化,使学生的主体意识、问题意识及探究能力得到发展。情景化的教学手段,以现场教学、案例、“实作”或仿真实验为载体,使教学与工作实践融为一体,激发学习兴趣,提高学生分析和解决实际问题的能力。以仿真实验为载体,运用Multisim、Kelaier仿真学习软件,先照葫芦画瓢,用仿真软件画图读图,如:对分压式偏置放大电路的学习,画出电路图,识读电路图,先建立直观表象,先认识电路“长啥样”,各元件“叫什么名字”,再知道各元件“有什么特点”,在电路中“起什么作用”,然后再用仿真实验测试电路参数,分析电路功能。由直观感知,认识电路特点,从中认知基极、集电极、发射极电阻,耦合电容、旁路电容的大小,到定性记忆各元件在电路中所起的作用,再理解分压式偏置放大电路能稳定静态工作点的原因,最后到应用,通过仿真实验熟悉非线性失真、产生原因及调试电路参数减少失真的方法,再测试静态工作点、通过输入、输出波形估算电压增益。 4多元化的评量 制定多元化的评量方式,以过程(平时)评量为主,占40分,包括作业、出勤、口语、实操,每项评量标准都分为五个等级,分别为优秀、良好、中等、及格、不及格。期中评量以“实作“为主,交可视化的作品与分析报告占20分;期末评量为闭卷笔试40分。通过学生互评、组长评价与教师评价,公平、公正给出学生的学习成绩。在教学实践中建立学生的评量档案,学生自行管理,积累阶段性的学习成果,体验成功的收获和喜悦。 5结语 在《电工与电子技术》课程教学改革中,运用“成果导向教育理念+行动学习”教学模式,采用项目教学、任务驱动、行动学习法,借助仿真软件、“实作”、实验,使教学手段情景化,增强动态教学效果,学生能主动、积极参与学习活动,提高了学习效率,优化课堂教学效果。 作者:李广志 张明芹 单位:黑龙江职业学院 电子技术教学论文:导向教学法在电工与电子技术中的应用 摘要: 针对导向教学法在《电工与电子技术》教学的应用进行了论述。 关键词: 行为导向教学法;工作过程;《电工电子技术》 随着电子技术的飞速发展,人类社会进入前所未有的数字化、信息化的时代,社会对人才的要求越来越高,不仅要有较高的知识水平,而且要有适应社会发展的能力。也就是说,教育不再是单纯的教师教授知识,更重要的是培养学生的自我学习能力,使学生能够在变化的社会环境中拥有不断持续学习的能力,达到终身学习的目的。电工电子技术是一门相对复杂抽象的课程,课堂上,老师以讲授为主,课堂气氛沉闷,学习效果较差,学生逐渐失去了学习的兴趣和信心,进而产生厌学的情绪。因此,要提高学生学习的积极性和主动性,就只有对现有的教学模式、教学方法以及考核评价等内容进行改革,而“导向教学法”正是符合了教育方向和宗旨的教学方法。“导向教学法”源于德国,是20世纪80年代以来世界教育教学理论中出现的一种新的思潮,由于导向教学法是以活动为导向、以能力为本位的教学方法,对培养人的全面素质和综合能力起着十分重要和有效的作用,所以日益被世界各国教育界的专家所推崇。 1行为导向教学法 行为导向,又称为实践导向,或者行动导向。对于培养人的全面素质和综合能力起着十分重要和有效的作用,所以日益被世界各国教育界与劳动界的专家所推崇。迄今为止,行为导向教学法已经提出几种较为经典的方法,如:项目教学法;案例教学法;角色扮演法;模拟教学法;卡片展示法等。行为导向教学法是要求学生脑、心、手、口共同参与学习活动,能激发学生的好奇心,为学生提供自主学习的空间,共同参加讨论解决问题,承担不同的角色,要求学生根据学习目标,以团队的形式进行合作学习,并对学习内容进行归纳、概括、总结和演示。因此能增强学生的体验感,极大地提高学生自我学习和合作学习的能力,逐渐养成了良好的学习习惯,为学生今后不断地适应环境而继续学习创造了条件,培养了学生实现终身学习的理念。《电工电子技术》这门专业基础课对后续专业课的理论学习和技能操作有着重要的影响,但这门课内容复杂、实践性强,对于一部分学生而言对其不感兴趣,存在着较大的学习困难。在教学中应用行为导向教学法,是教学生学会学习为目标,使教学从注重教法转变到注重学法,教学不仅仅是要学生学会知识,还要学会做人、做事,将学生的学习与学生的发展密切结合起来,突出能力本位,强化学生专业能力、学习能力、社会能力、个性能力的培养,使学生在学会学习的同时不仅掌握知识,而且培养了综合能力,提高了综合素质,最大程度适应了社会发展的需求。 2工作过程导向教学法 工作过程是指为了实现确定的目标而采取相关的生产或服务活动的顺序,根据德国不莱梅大学技术与教育研究所创始人、著名职业教育专家劳耐尔教授等学者的研究,所谓工作过程就是“一个综合的、时刻处于运动状态但结构相对固定的系统”。工作过程的意义在于,“一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它具有特殊的工作过程,即在工作的方式、内容、方法、组织以及工具的历史发展方面有它自身的独到之处”。工作过程导向的目的在于克服学科体系结构化内容的学习,而有利于与工作过程相关内容的学习。工作过程导向来自职业行动领域里的工作过程,即从职业典型工作过程确定职业实际工作任务,归并成教学工作任务,最终转化为教育教学任务。它是一个从行动领域到学习领域,最终到学习情境的过程。传统教育模式使教学与生产实际相脱离,而学校的教学内容转向专业理论层面,企业的教学内容转为技能实践方面,这种相互分离的局面,造成教学内容、教学方式完全与企业工作实际脱节,造成学生对职业工作任务的不了解,鉴于此,应摒弃传统教学模式,采用这种新型的课程模式,从教学指导思想、课程开发、教学内容、学习形式、课程构建模式五个方面向工作过程导向的学习领域课程转换。怎样做到将工作过程导向理论与《电工电子技术》教学过程高度融合,成为现代教育教学模式研究和探索的重要内容之一,要对现有的课堂教学模式进行改革,把以工作过程为导向的理论引入到教育教学中,以专业理论为基础,以能力培养为主线,培养社会急需的知识技能型人才。 3专业导向教学法 以专业为导向教学法是指以专业培养目标为目的,完成后续专业课程所需的基础知识,以及学生就业后所需的必要理论基础知识,是教育的本质特征在《电工电子技术》专业基础课程教学中的体现,是教育必需够用原则在《电工电子技术》课程中的体现,同时也大大提高了《电工电子技术》课程的学习效果和效率。很多学生对学习基础课程没有什么兴趣,就是因为有的老师在授课过程中忽略了基础课程在后续专业课程及未来的应用,没有真正体现以专业为导向进行教学。由于专业的多样性,专业课程所需要的专业基础课程不同,所以要采用专业导向教学法,根据专业课程的需要选择教学内容,以满足不同专业学生的不同需求。 4结束语 新时代对人的素质要求不断提高,不仅是知识技能水平的提高,更是能应变、生存和发展能力的提高。因此,现代教育不再是单纯的知识学习,而是能力的培养,使学生能够获取跨专业、不受时间限制和不断继续学习的能力,这种能力能够在变化的环境中重新获得职业技能和知识。因此,世界各国教育界专家将能力的培养作为教育的最高目标,能力为本已成为教育的指导思想,以教师为中心的传承式教学模式不但使课程的教学目标难以实现,更难以提高学生的综合能力和素质,实施导向教学法是符合教育的方向和宗旨,导向教学法势在必行。 作者:刘睿 郭靖华 单位:黑龙江科技大学 电子技术教学论文:项目教学法在数字电子技术中的作用 摘要: 随着社会对人才需求不断转型,高等教育培养人才模式必须改革。而数字电子技术一直都是学生比较头疼的课程,因此将项目教学法应用到数字电子技术教学中,明确该课程项目化教学的思路,提高教学质量和学生学习能力,是新课改的基本要求。本文是笔者对教学工作进行总结,对数字电子技术教学应用项目教学进行探究。 关键词: 项目教学法;数字电子技术;应用 引言 数字电子技术设计内容广而且极难掌握,学生大多摸不着头脑,如果采用传统教学无法调动学生学习的主动性、积极性和创造性。在这种形势下,探究项目教学法的应用具有实用价值。 1.项目化教学的准备工作 1.1项目的选取工作 在项目教学法中,项目的选取是格外重要的,所选取的项目要典型且在实际中有较强的可操作性,这是成功运用项目教学法的关键。(1)通过对大学生的就业情况做调研与分析,由老师带领学生归纳出专业岗位所要求的职业基本素养和职业能力,同时,根据当今高等学校的教学趋势,将根据调研得到的数据重新整合,而后将典型的电子产品引入日常教学中,以此来提升学生独立分析和解决问题的能力。(2)项目的选取要有层次,由简单到复杂。数字电子技术中的集成电路有很多种,按功能可以将其分为数字集成电路和模拟集成电路,与项目相关的产品有小中大等规模的集成电路。项目的难易程度要符合与学生所掌握的技能和知识,学生的实际学习基础也需重视。学生在设计项目时,可以将项目涉及到的知识分散开来,让它们在不同的环节中体现。从易到难,从测试单个集成芯片功能到设计、制作完整的电路。(3)项目要具有代表性和可实施性,让学生大胆创新,突破传统思维的束缚。例如,在典型项目“三人表决器的设计与制作项目”中,老师可以先说出自己设计理念,然后让学生通过查找资料、小组讨论,制定出几个不同的设计方案;在设计与制作项目数字钟的拓展方面,可以将可编程逻辑器运用到数字钟的制作中。 1.2项目的准备工作 确立项目之后,教师要先开发出产品的完整电路,以此证明该项目的可实施性,也为学生创造了良好的实践环境。然后让学生五至六人一组,每组选出一个小组长。小组长带领本组成员制定本组项目开发计划,给每个组员分配明确多的任务,监督组员的进度情况。 2.项目化教学的实施 2.1提出项目任务,收集资讯 在进行该项目之前,教师对学生提出基本的设计要求,给学生下达任务,指导学生在互联网、图书馆收集资料。学生为了激发自己对项目开发的兴趣,需要自己在课下查询资料、掌握相关知识。同时学生要整理、记忆相关资料,以此来提高自身获取信息的能力和自学能力。例如,项目“三人表决器的设计与制作”中,首先,教师要大致讲解逻辑代数的相关知识,再以案例为载体,讲解组合逻辑电路的一些设计方法,最后对学生提出项目任务。学生接受任务后,首先通过各种渠道收集相关资料,再根据所学知识将收集到的资料进行分类整理。 2.2项目计划讨论 每个小组根据任务要求和整理的资料,初步制定项目计划书,计划书应大致包括电路的设计步骤、电路的调试步骤以及计划实施的相关步骤等,还有项目任务进度和组员分工。各小组成员进行分工合作,积极讨论设计方案,最终确定出项目计划书,教师也应深入各组进行指导。这个过程中,学生既掌握了相关的知识和技能,也更能理解合作共赢的含义,此时,学生在教学活动中处于主体地位,老师起到指导作用。这种小组成员共同合作,讨论并制定出项目计划的方法,不仅提升了学生的组织能力和管理能力,也增强了学生的团队合作精神,同时调动了学生多的积极性。 2.3项目方案决策 各小组经过讨论制定出计划书后,每组选一名成员对本组计划进行讲解,本组其他成员可适时地进行补充,而教师及其他组的成员可对设计方案提出相应的问题,由讲解者回答,教师点评并说明该方案的可行性,最后指导学生进一步优化或者再重新制定方案。例如,在“集成电路的设计与制作”项目中,学生收集资料、讨论交流后,提出几个不同的设计方案,教师根据几个设计方案成本、可操作性、典型性,最后选出最合理的设计方案并指出各个方案的优缺点,让学生进一步优化各自的方案。 2.4项目方案实施 项目的实施阶段是项目教学法的最为关键的一个环节,每组成员之间需要相互合作,共同完成电路的调试、芯片的安装和仪器仪表的使用等工作。每个小组可选取不同的设计方案进行实验,根据实验结果和实验数据分析,对比各个方案的实施情况,发现问题,从而优化自己的方案,最终找到理想的电路。例如,在“三人表决器的设计与制作”项目中,学生通过实施不同的设计方案,将亲身实践与理论知识相结合,得出最终结论,这比传统教学中学生被动的接受知识的教学方法更为有效。若在电路开发中学生遇到比较棘手的问题,教师可恰当地对学生进行指导,带领学生走出困境,并督促学生认真完成项目计划书中的各个开发环节,以保证项目的开发顺利完成。 2.5项目检查与成果展示 学生自己进行项目检查,不仅可以提让学生学会独立分析评价问题的能力,也可以判断出电路是否正确。在实施项目计划的过程中,让学生对所制作的电路反复检查,及时纠正电路中的错误,然后可以让教师或其他组成员检查,相互之间交换检查结果。确保电路无误后,各组展示制作的电路,学生自主发言,与大家交流自己的体会和经验。 3.结语 项目的评价可作为评判学生成绩的依据。主要是考评组学生在实践过程中的专业能力、组织能力和合作能力。最后由教师总结各组出现的问题、相应的解决的办法和大家的经验。项目的开发让学生综合运用所学知识,同时提升了学生的综合实践能力。在项目完成后,学生要独立撰写项目总结报告,这不仅可以让学生养成勤于思索、善于总结的好习惯,而且可以提高学生独立思考、总结经验的能力,同时可以帮助学生理清思路,加深对相关知识的理解。 作者:党小娟 甘霖 单位:陕西服装工程学院 电子技术教学论文:模拟电子技术闯关式教学实践研究 摘要: 模拟电子技术是专业性和实践性很强的一门基础课程,为了提高教学质量,激发学生的学习积极性,培养学生的实践创新能力,课程教学必须要克服现存的问题,从课程内容、教学模式、考核方式等各方面着手创新。闯关式教学模式从课程内容模块化、理论———仿真———实践三位一体的项目教学方式、闯关式考核方式等方面着手,经过一段时间的实践后,很大程度上提高了教学质量。 关键词: 模拟电子技术;仿真实践;闯关式教学 模拟电子技术课程是电子专业实践性较强的基础课程之一,在学习的过程中,学生普遍反映知识点多、理论性强、计算复杂、实践动手困难等问题,严重打击学生学习的积极性。为了提高学生学习兴趣,学校和教师也一直致力于课程的教学改革,改善教学效果,为培养应用型本科人才不断努力。其中,模拟电子技术课程的闯关式教学就是教师提出的教学改革方案之一,经过几个学期的实践,现对改革效果以及存在的问题做如下总结。 1课程内容模块化 模拟电子技术课程是电类专业必学的一门专业基础课,它在学院专业培养计划中的地位举足轻重,所以在教学过程中教师非常注重教材的选择,特别是模电课程知识点非常繁杂,如果处理不好,学生基本上失去学习的兴趣。这就要求教材既要精选内容,又要注重知识结构的梳理归纳,既要尊重历史沉淀又要重视设计创新,既要服务学生又要便于教学。而闯关式教学打破传统教学的模式,从教材为主转化为项目知识点为主,从教师教学为主转换为学生自学为主,这种模式要求教师首先要做的是要根据模拟电子技术课程知识点的内在联系以及闯关教学要求,去繁求简,整合优化课程内容,采取了模块化方案,即根据培养计划结合课程课时和内容把授课知识点划分为三大模块,每个模块下又划分三个子模块,每个子模块在学习完成后需要及时考核,即要求通过闯关考核。具体划分如表1所示。特点包括:在划分过程中,考虑到本科应用型人才的培养方案,在每个模块中加入了仿真或实践教学环节,旨在提高学生综合实践能力,把《电子技术课程设计》等相关课程的部分内容与《模拟电子技术》进行了衔接,对课程结构实现了一定的优化。 2方法和手段 教学手段方面,教师在教学过程和学生实践中引入EDA仿真技术即multisim电子设计仿真软件,主要体现在课程内容中整合的仿真子模块,旨在通过仿真演示和上机操作,紧密联系课程的理论知识和实践认知,让学生形成“理论———仿真———实践”三位一体的项目教学模式,培养学生分析问题和解决问题的能力。主要措施包括:教学过程中演示典型电路的仿真;给学生推荐EDA技术自学教材;教师录制EDA技术自学视频;仿真子模块考核;结合仿真项目,配备实验器件,完成部分典型电路的制作。 3闯关式考核方式 根据课程内容的模块划分特点,共设三级,每级设三关,每级设置理论关、仿真关和实践关,要求每关都要合格(≥60分)。通关考核规则如下:(1)时间安排视具体情况和学生约定。每一关最多闯三次,最后一次闯关通不过的同学视为重修,转入下一级教学班学习,并再次进行闯关。(2)闯关考核方式包括理论、仿真、实践关。其中理论关要求学生从试题库随机抽取试卷参加笔试,考试时间是10分钟/人,答题完毕后,现场批卷、答辩,答辩时间为3分钟/人。仿真和实践试题提前发放给学生,利用课后时间设计完成,并在规定时间地点参加测试答辩。具体要求如下:完成具体电路的仿真设计,收集仿真数据,撰写仿真报告;完成具体电路的制作和测试;完成相关文件的最后编写(说明书、小论文、心得体会等,此项可结合课程设计进行);现场答辩。(3)成绩评定即课程总成绩包括闯关成绩、期末考试成绩两部分。其中闯关成绩占课程总成绩的60%,期末考试占40%,每个环节都必须合格。其中理论关包括理论考试和答辩环节,卷面成绩占80%,答辩占20%,卷面和答辩成绩任何一项不合格(≤60),则该关成绩为不合格。仿真和实践闯关成绩评定包括设计环节(仿真电路设计和具体电阻制作)、实际操作环节和答辩环节。其中设计(仿真、制作)占30%,实际操作50%,答辩20%,答辩不通过则该关成绩为不合格。 4结语 通过两个学期的教学实践,闯关式教学方式与传统的教学方式相比,表现出很大的区别。由于闯关测试的密度加大,学生自学的积极性和主动性大大提高。据调查,大部分学生需要花费大量的课外时间(2倍于课内时间)去巩固和加深对知识点的理解,大大提高了对课程知识点的掌握程度。闯关的内容设置中包含了仿真和实践环节,形成一条“理论———仿真———实践”三位一体的项目学习模式,学生的设计能力、创新能力和综合素质都有了一定地提高。理论试题库试题数量多,知识面广,难易程度适中,测试和答辩结果能正常体现学生对知识点的掌握程度。但是,也存在一些不足需要改进,比如学生学习压力较大,一个专业不建议一学期同时进行多门课程的闯关式教学方案,教师需要花费大量的课外时间和精力对学生进行考核,仿真和实践试题库也需要不断完善。 作者:朱秋琴 刘苗苗 叶文通 单位:衢州学院
电子技术与通信工程的应用研究:有关电子技术与通信工程的探讨 [摘要]电子技术与通信工程为在科技研发领域的合作与联系,为社会的发展和进步奠定了坚实的基础。并广泛应用于通信系统与通信网及其设备,广播电视系统与设备,电子仪器仪表,集成电路与微电子系统,家用电器,汽车工业,电力,航天、航空,电子材料与纳米材料等方面,在中国信息产业和经济发展中发挥了巨大的不可替代的作用。 [关键词]电子;通信;技术;工程;发展;应 电子技术与通信工程密切联系,相互促建,互相依赖。电子技术与通信工程领域取得的重大成果在现代社会发展中起到了举足轻重的作用,全面的加快了各行业的产业自动化脚步。 电子技术与通信工程为社会在科技领域的进步,奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题;信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。 电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响,电子技术水平的不断提高,既出现了超大规模集成电路和计算机,又促成了现代通信的实现。电子技术正在向光子技术演进,微电子集成正在引伸至光子集成。光子技术和电子技术的结合与发展,正在推动通信向全光化方向通信的快速发展,而通信与计算机越来越紧密的结合与发展,正在构建崭新的网络社会和数字时代。电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog(模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。 信息电子技术的应用和发展,在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备问的数据变得越来越重要。为了进一步提高行使的性能,温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。所以信息电子技术在汽车领域的应用是无处不在的。电力电子技术的不断进步和发展,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的,集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在不仅应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)方面,并且对高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)的发展也尤为重要。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Intemet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。 信息产业,包括信息交流所用的媒介(如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务)、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售,以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础,辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末,多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展,展望这个世纪初期,宽带技术、光通信也已经崭露头角。通信工程所研究的内容涵盖了当今最流行、发展最迅猛的领域。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Intemet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20世纪80年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要,国家也加大了这方面的投资。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括:移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化(EDA)技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电子系统设计与制备,纳米材料与技术等。 综上所述,电子技术与通信工程在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路等方面的广泛应用。使得国家高度的重视,并且已经培养了大量具有扎实的理论基础和开拓创新精神,能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中,从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。面向新的世纪,电子技术与通信工程将会迎来其发展的广阔天地。随着它们应用发展的日趋广泛,上至太空,下至海底,科技的发展无所不在。因此会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。 电子技术与通信工程的应用研究:关于电子技术与通信工程的探讨 【摘要】随着电子技术水平的大幅提升,计算机和超大规模集成电路的出现,开启了现代通信的全新时代,电子技术发展至今,在社会各个行业领域中都得到了十分广泛的应用,特别是在通信工程领域中的应有尤为突出。本文将对电子技术、通信工程的发展现状、前景和二者间的关系进行简要的探析。 【关键词】电子技术通信工程发展前景技术应用 在社会经济、科学技术的不断发展下,社会各行业领域都逐步完成了高新技术改革,特别是电子技术的应用,基本已渗透到了人们生产、生活的各个角落。通信工程是科技应用领域中的主要行业,它在历经多年发展,现已在信息传输、信息交流等领域得到了长足的发展。通信工程的研究内容是在信息交流、信息传递过程中,涉及到的各种技术(即检验、传输、交换技术)。电子技术,是一项综合物理技术研究成果、各种物理学知识而发展起来的工程技术,它也是基于电子学原理,实现电子设备应用的一门技术。 一、电子技术的发展现状 电子信号处理是电子技术的一个重要内容,主要的处理方式有:信号的转换、滤波、转换。信号放大是指强化接收到的电子信号的等级和强度,从而方便信号的再次接收或传输;信号转换是指转换信号表达形式,以满足接收方设备的型号要求。以应用方向为依据,电子技术主要分为电力电子技术、信息电子技术两大类。以应用方式为依据,又可将信息电子技术细分为数字(Digital)电子技术和模拟(Analog)电子技术两种。(1)电力电子技术。随着电力电子技术的发展,实现了传统电力电子技术向现代电力电子技术的完美转变。传统电力电子技术主要为低频技术,低频技术是指其信号传输、波段强度均较低;现代电力电子技术主要为高频技术,高频技术的信号传输频率、强度都相对较高,也更能满足现代信息传输的高要求。就电力电子技术的应用规模、应用范围而言,它已覆盖了传统工业和高新技术产业。高新技术行业中的电力电子技术应用,在与其他科学技术下的协同作用下,为现代化建设做出了巨大的贡献。(2)信息电子技术。信息电子技术在汽车工业中的应用,产生了“电子汽车”概念,并使之变为现实。智能化传感器,主要提供用于处理、模拟的信号,并能对信号进行放大;软件技术,是指在各种新型技术的不断应用下,原有软件需要进一步加以完善,或需要接入互联网;嵌入式微处理机目前已广泛应用于汽车的故障诊断、速度控制、传动系、发动机、环保、安全等方面。目前,通过应用微处理机来对汽车性能加以改善,将是汽车电子设备的一大发展趋势。 二、通信工程发展现状 在信息科技中,通信工程是一个极具活力而发展迅速的领域,特别是互联网络通信、光纤通信、数字移动通信的发展,让人们在信息的传递、获取方面的便捷程度大为提高。随着人们对于信息传递、交流需求的不断提高,各种信息沟通极大地改变了人们的工作和生活,其中以现代网络技术尤为典型,目前,在人们生活的各个方面都能看到网络技术的影子,网络技术的应用极大地满足了人们的信息交流、信息的需求,鉴于此,通信工程的发展前景将蔚为可观。对于信息产业来说,其覆盖面非常广泛,既包括了媒介信息获取与处理所需的器件设备,还包括计算机、卫星、光纤、自动控制、激光等,信息产业以其范围广、产值高、技术新等特点,已逐步成为了我国国民经济建设的重要组成产业。通信工程的硬件基础是现代声、电、光技术,并在相关软件的配合下,实现信息交流。20世纪末以来,互联网、多媒体得到了极大的推广应用,对于通信工程的发展也起到了很好的推动作用,在21世纪初,光通信、宽带技术就逐渐开始发展。 三、电子技术与通信工程的结合 在工程技术方面,电子技术、通信工程二者的结合主要表现在:个人和移动通信、宽带通信、宽带通信网、光通信、卫星通信、多媒体通信、人机交互、语音处理、图像通信与处理、信号处理及应用、EDA技术、集成电路制造、微波技术、微波工程、微波元器件、微波辐射和散射、微波传输、微波电路、光电子学工程、光纤通信工程、真空电子工程、纳米材料、纳米技术、微电子系统制备,等等。电子技术、通信工程在各行业中的广泛应用,也受到了国家教育部门的重视,通过各大高校的专业学习,培养了一批批具有扎实理论基础、创新精神,能从事通信技术、通信系统、电子信息技术等领域的设计、研究、开发、运营工作的高级技术人才。纵观社会经济和科学技术的发展,电子技术、通信工程的发展前景必将十分广阔。 电子技术与通信工程的应用研究:浅谈电子技术及通信工程的协同发展 摘要:分别就电子技术、通信工程作出分析,并从两者间的相互作用着手,就电子技术与通信工程的协同发展进行探讨。 关键词:电子技术 通信工程 协同发展 引言 人类历经农业社会、工业社会,直至今日的信息社会,通信技术取得了巨大的进步与发展,通信工具从古时的狼烟、信鸽发展到如今的网络通信,人类社会的通信革命可谓不可思议。而在谈及通信工程时,就必须提到电子技术,两者关系密切、协同进步、共同发展。因此,对电子技术与通信工程进行分析,对其相关内容加以明确十分必要,对于开拓我国信息产业更大的发展空间具有积极的现实意义。 1 电子技术分析 (1)电子技术概述。电子技术指的是以电子学原理为依据,运用特定功能电路和电子器件设计来解决实际问题的一门科学,包括电力电子技术和信息电子技术两个大类。对于电子信息技术的界定,主要体现在其对电子信号的处理方面,其处理主要包括信息发生、滤波等方式。电子技术的迅速发展对于新技术革命来说具有普遍性、根本性的作用,不断提高的电子技术水平不但促成了超大规模计算机和集成电路的出现,也使得现代通信成为现实。当前,电子技术正朝着光子技术的方向迈进,光子集成已经成为微电子集成的引伸方向。电子技术与光子技术的结合使得通信全光化成为趋势,加之计算机与通信间的密切联系,为崭新的数字时代和网络社会的构建积蓄了力量。 (2)电子技术在汽车行业中的应用 1. 电子技术在发动机电控系统中的应用。电喷系统能对发动机实现空燃比控制,在点火的时候对排气进行相应的控制等,已广泛应用于汽车行业。目前,电子技术的应用已经延伸到直喷技术以及配气相位控制领域,并将在这些方面进一步发挥作用;汽车动力传动控制系统的进一步优化也离不开电子技术的发展,传动控制系统性能的进一步改进,可以提高汽车的相关性能。 2. 电子技术在底盘电控系统中的应用。评价制动系统的两个标准是安全性和稳定性,而ABS 在汽车配置中的应用,能够提高上述两方面的性能。汽车在进行加速行驶时的,其稳定性和安全性依靠驱动防滑控制系统及牵引力控制系统得到保证;对于汽车行驶中的舒适程度,电控悬架可以满足车主的相关需求。 (3)电力电子技术的领域应用与发展。电力电子技术的应用亦十分广泛,但不论是基础产业还是高端技术,节能、高质量的电能供应均是需亟待解决的问题,这也为电力电子技术的进一步发展带来了机遇。电力电子技术以其省材、节能、高效等特点及其强大、全方位的应用态势在高科技产业、传统产业及日常生活相关领域的应用日益显著。电力电子技术的进步与发展是一个由低频技术向以高频技术为主的转变过程。20 世纪50年代末60 年代初,硅整流器件的应用标志了电力电子技术发展的开端,其先后经历了整流器、逆变器、变频器3 个时代,并逐渐融入到许多新的领域当中。功率半导体复合器件于80 年代末90 年代初发展起来,集大电流、高压、高频等特性于一身,这表明电力电子技术已经由传统时代正式步入现代电力电子时代。 2 通信工程分析 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet 网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20 世纪80 年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要,国家也加大了这方面的投资。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括: 移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化( EDA) 技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电系统设计与制备,纳米材料与技术等。 3 电子技术与通信工程的协同发展 (1)电子技术对通信工程的推进作用。纵观通信技术发展历史,电子技术始终扮演着不可替代的关键角色,通信技术的每一次进步与飞跃,都离不开电子技术的有力支撑。交换设备是通信基础设施的重要组成,也是通信工程的技术瓶颈,正是在电子技术的推动下,才使其达到相对完备的水平。通信技术的发展广泛存在于电子技术应用领域之中,因此电子技术的迅速发展无疑成为了通信技术快速进步的强劲推动力。 (2)通信工程对电子技术的推进作用。通信工程对电子技术的发展也起着一定的推进作用。首先,通信技术的发展进一步简化了信息交换的过程,使更大范围内信息的广泛传播成为可能,强化了知识的交流与沟通。这无疑为更大范围内电子技术知识的传播创造了条件,进而推进电子技术的进步与发展。其次,通信技术的不断进步对于电子技术有着更高的要求,这就使得人们不得不创造出新的电子技术来同新的通信技术要求相适应。可以说,正是在通信技术不断发展的影响下,电子技术才得以进一步发展。 4 结语 科研领域中电子技术与通信工程的彼此促进、协同发展,为社会进步与信息产业发展奠定了坚实基础。新世纪的今天,电子技术与通信工程有着新的发展机遇和更广阔的发展空间,随着电子技术与通信工程应用与发展的进一步深入,我们有理由相信,我国的信息产业会有更为美好的明天。 电子技术与通信工程的应用研究:探讨电子技术与通信工程 摘 要:电子技术及微电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响,电子技术水平的不断提高,既出现了超大规模集成电路和计算机,又促成了现代通信的实现。光子技术和电子技术的结合与发展,正在推动通信向全光化方向通信的快速发展,而通信与计算机越来越紧密的结合与发展,正在构建崭新的网络社会和数字时代。 关键词:电子通信;工程;技术应用 随着电子通信工程为社会在科技领域的进步,奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题;信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog(模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。 信息电子技术的应用和发展,在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。 电力电子技术的不断进步和发展,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的,集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在不仅应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)方面,并且对高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)的发展也尤为重要。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。 信息产业,包括信息交流所用的媒介(如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务)、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售,以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础,辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末,多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展,展望这个世纪初期,宽带技术、光通信也已经崭露头角。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20世纪80年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括:移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化(EDA)技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电子系统设计与制备,纳米材料与技术等。 综上所述,电子技术与通信工程在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路等方面的广泛应用。使得国家高度的重视,并且已经培养了大量具有扎实的理论基础和开拓创新精神,能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中,从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。面向新的世纪,电子技术与通信工程将会迎来其发展的广阔天地。 作者单位:淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 电子技术与通信工程的应用研究:电子技术与通信工程的发展探讨 摘 要 随着我国国民经济的持续发展,社会主义市场经济的逐步完善,带动了计算机、互联网、电子等技术的飞速发展。计算机自产生以来给人们的生活带来了很大的改变,尤其是发展至现代社会,各种电子技术和通讯技术更是改变了人们生活的各个方面,给人们的交流通讯带来了很大的便利。文章就电子技术与通讯工程的发展现状和未来前景进行探讨。 关键词 探讨;电子技术;通信;工程 随着世界经济的快速发展,科学技术的突飞猛进,现代社会已经逐步向全方位信息经济时展,在这样发展的大背景下,电子技术已经逐步渗入到广大人民群众的生产、生活中去,如电力工程方面,工业制造方面,通信工程方面,但是,我们相互比较之后,电子技术的快速发展对通信工程的影响最为深远,我们知道,在通信工程领域中对技术的要求含量非常高,所以,电子技术的发展正好满足了通信工程这一对技术的特殊要求,因此电子技术、电子产品、微电子技术等被广泛应用到通信工程建设工作中去,所以,二者发展到现在,相互结合、相互联系,对我们人类的发展与进步作出了重要的贡献。今天,本文就是通过对电子技术以及通信工程的研究,总结了二者之间的关系。下面,我们就来详细探讨下。 1 电子技术的含义 电子技术严格上来讲,是物理学科研究的范畴,简单的来说电子技术就是通过对物理学科中一些电子知识通过先进的科学技术进行转化形成一种系统性、综合性的工程。该技术的研究与发展主要涵盖两大方面的内容,即电力电子技术与信息电子技术。而电力电子技术主要研究的就是信息处理技术方面的问题,即信号的接收、发出、信号的方法、信号的转换等问题。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,顺应了现代社会中人们追求绿色生产和低碳环保理念的生活方式。而信息电子技术和电力电子技术相比,其涵盖的内容要广泛的多,所以,它可以被细化分为两大内容,一是数字电子技术,二是模拟电子技术。随着世界经济的发展,科学技术的进步,新技术以及新材料的发明和使用,如集成电路的推广使用等,为电子技术的快速发展带来了良好的机遇,所以电子技术发明、使用成为20世纪成为人类科学史上的重要里程碑之一。 2 新时展下电子技术的特点 1)电子技术条件极端的复杂化。该特点主要指的就是电子产品在生产、运输、使用的过程中,很容易受到外部环境的影响,其中就包括电子产品使用时的温度、空气湿度、大气压力、太阳辐射、雨水、冰雪、沙尘、昆虫、地质活动等,这些外部环境都或多或少的影响着电子产品的工作效率、使用寿命等,所以,新时展下电子产品的生产、电子技术的发展都必须达到极端条件的要求,这也是微机电系统产生和快速发展的重要原因之一。 2)电子产品的微型化发展。随着经济的发展,电子技术发展下的电子产品已经渗透到生产生活的方方面面,并且逐步适应各生产生活领域对电子产品的要求,如技术精良、功能齐全、造型优美、使用快捷方便等要求,并且逐步向微型化、智能化方向发展。 3)朝着高精度、多功能、智能化方向发展,这也是新时展下对电子产品赋予的最具鲜明的特点之一。现代经济发展下,对电子技术的要求逐步提高,所以电子产品朝着高精度、多功能、智能化方向发展是其发展的必然趋势,尤其是电子计算机系统的融入,使电子技术的控制系统更加复杂。如在电子产品的生产车间,对尘埃颗粒的直径、数量、电子芯片制作材料中的有害杂质等都有了严格、准确的要求,有的元件的生产精度都已经达到了纳米级的要求。 3 通信工程的含义以及与电子技术之间的发展关系 1)通信工程的含义。通信工程作为新时展下信息工程的重要组成部分之一,包含了众多领域的内容,如网络通信技术、光纤传输技术、移动通信技术等,这些领域都与我们人类的生产、生活有着不解的关系,如光纤通信技术已经在逐步取代快带通讯技术,移动通信技术更是人类所离不开的。所以,通信工程的快速发展,实现了世界人类资源共享的需求,促使了世界经济社会的发展进步,提升了世界各国之间的交流速度,改善了世界各国的交流方式,同时也为通信经营商带来了前所未有的发展机遇。 2)通信工程与电子技术发展之间的关系。随着经济的发展,电子技术与通信工程逐步形成了相互促进发展、相辅相成的关系。如果从二者发展的原理上来看,二者之间就存在着非常密切的关系,并且是相互依赖的,如果二者从在人类生产生活的应用领域来看,二者时间成相互促建的关系。其具体体现在以下几个方面,如新时展下,电子技术与通信工程的紧密结合,带动了物理电子、光电子学以及微电子技术等领域的拓展及快速发展,并且逐步构建了现代社会的信息工程。其次,为现代科学技术的突飞猛进奠定了扎实的基础。我们知道,电子技术的发明和应用,解决了电子元器件、集成电路、计算机相关设计等信息工程领域的问题,而信息技术发展过程中所要处理的问题都是与人类信息的传输、接收、交换、信号检测有着直接的关系,所以,在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合,才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。其次,我们如果从信息工程技术的领域来看,其所涉及的范围更是与我们人类的生产、生活息息相关,如移动通信技术、宽带通信技术等,都是我们每一个人所能直接接触到的,而这些工程中所应用的器材、元件都与电子技术的发展密不可分,所以,在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合,才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。 4 结束语 随着经济的发展,社会的进步,科学技术的不断发展,人们对信息的交流和传递的需要将会越来越高,所以,在未来发展过程中,各种形式的信息交流和沟通都会给人们的生活带来很大的改变,因此,我们要牢牢把握住电子技术与通信工程之间的关系,使其更好的发展,这样才能满足未来各种信息的和交流的需求。
0引言 随着科技的快速发展和时代的进步,我国对科研的实施和推广力度日益加强,而重大科研项目的积极开展离不开众多高校及科研院所的鼎力支持,因此,为加强企业间交流、增强科研院所战略合作、提升自身科研水平同时,各类型的文件及档案将频繁被使用,齐全的档案管理体制将使得企业自身优越性得到提升,从而抓住机会,迎接挑战。档案规范化管理对科研项目顺利开展起到关键性作用,摒弃陈旧的乱堆乱放查阅繁琐不便、手工记录速度慢、无借阅及归还记录档案丢失等管理制度,采用新型的管理体系使得档案管理制度化、集中化、信息化、常态化才能保障档案在存放和查阅过程中具有安全、持久、高效等优势,提高科研院所的团队运营效率,增强技术创新,为我国的档案管理提供参考,为科技发展做出贡献。 1档案管理制度化 目前科研院所档案管理中存在人员管理意识欠缺、设备陈旧老化、软件更新不存在更新换代等缺点,这就需要对相关设备硬件及软件进行更换,让电子档案管理的优势得到发挥,让管理人员的职能发挥作用。建立一套完善的规章制度,做到工作职责明确、业务衔接顺畅、技术规范清晰。①建立档案管理责任制。编制科学的检索工具,全面熟悉室藏情况,做好咨询服务工作和档案利用工作,严格执行保密制度,做好查借阅登记和利用效果登记,注意搜集利用效果和信息反馈,同时编制档案应用状况影响和档案信息。并且随时做好向档案管理部门填报机关单位档案工作统计及其他调查统计表,方便上级部门快速了解该单位,提升监督、检查和指导工作效率。②建立档案保管制度。档案管理人员须至少4人以上,并定期检查、清点库藏档案和资料,发现档案霉烂、褪变、破损或帐物不符时,必须及时追查、处理和修复。同时档案保存,档案和资料,也必须使用符合国家标准和规范的卷皮和卷盒,并排列有序,便于查找。此外,档案管理人员工作变动时,必须将所保管的档案和资料清点移交,否则不予办理调离手续。③档案使用和保密制度。档案管理人员应严格贯彻执行国家保密法规,遵守保密纪律,明确保密职责,维护档案的安全的完整。保密文件材料、档案的密级划分、变更和解密,必须按科研院所管理体系严格执行,其中保密档案及文件材料要妥善保管,绝密档案要单独保管。 2档案管理集中化 从运行情况看,分散的数据管理易造成:档案管理粗放、占用资源较多、存放地点分散,档案人员素质参差不齐。从集中化的管理角度分析,科研院所应做到:①加强档案储存管理方式,集中各学院与部门档案资料设立单独档案储存室,并对现有档案按年限、按种类归档,由专门档案管理员负责管理确定档案实效性并适时更新或销毁,并对人员定期进行考核、考评。②加强档案管理人员间工作协作、经验交流、业务考察和培训等活动,提升专业人员的业务水平,扩充档案管理人员的视野。同时档案管理人员要真正以实际行动处罚,不断学习新的业务知识,提升自己综合素质,从而进一步档案集中化管理水平。③加强档案的内部控制管理,积极做好每项工作,并在集中化、规范化基础上,协调其他人员积极完善档案的全方位管理。 3档案管理信息化 传统的档案管理方式由于认为输入与管理档案信息,并无其他设备辅助管理十分复杂而且速度较慢,而机械化的认为管理难免会出现一些错误,导致传统的档案管理方式的可靠性不能得到保障。从信息化的管理角度分析,科研院所应做到:①将“信息”、“资源共享”、“储存与检索”等信息学理论与名词引入档案学,将档案信息资源管理融为一体,提高档案借阅查看率,增进体制内部人员知识水平。②将档案信息公开化。做到科研信息资源共享、人员技术能力可见的社会化程度,解决科研院所“孤军奋战”、“互不关联”的传统体制,解放被禁锢的科研思维,不仅能够其他使用者全面、准确、快速、方便地提供信息价值,也便于科研院所密切注视社会实践的新发展、新动向,提高知名度。③建立文件查询管理体系。档案管理者在了解自身需求基础、发展趋势的前提下,系统性地编制档案目录、索引、指南、种类等检索体系材料,有效地帮助档案管理部门快速检索档案资料状况,引导档案使用部门顺利便捷查找档案。④建立无纸化办公系统。以检验检测报告为例,其出具过程中涉及多人员签字程序,若相关人员因公外出则导致报告出具拖延;报告完成后,在邮寄给相关企业过程中亦有可能造成丢失、损坏等现象;企业在保存报告时,同样存在丢失、损坏、周转不及时等因素,对企业及单位本身都会造成影响。为适应新形势下节能环保和物联网大数据的发展趋势,无纸化办公因具有易学易用性、高度的网络安全性、高度的灵活性等特性,可做到:加快信息传递、规范包公管理流程、提高办事效率。此外,合理的无纸化办公系统可为单位政务信息、公文流转、沟通交流、知识管理、日常事务、个人事务、公共信息、系统维护等八大部分提供有力的保障,并能够协同办公系统与人力资源管理、项目管理、资产管理、客户关系管理、档案管理、车辆管理等系统共同构成和畅协同办公平台、数据共享,从而彻底消除了企业内部的信息膨胀和信息孤岛。 4档案管理常态化 档案管理工作比较琐碎、细致,要求档案管理人员脑勤、口勤、手勤,同时也要求档案使用人员积极配合管理者积极主动地做好档案工作,在档案使用中需做到:①在源头上掐断档案涂改造假的可能。档案在提交管理时必须由当事人签字,确保原件真实性,同时管档科室还需建立相应的台账,杜绝蒙混过关的现象,确保单位档案的公信度。②注明档案保管及借出种类。由档案管理人员填写《档案使用归还登记表》,并由负责人签字,必要时加盖公章。档案工作人员对所归材料逐一仔细核对,不符合借出时的原始条件,坚决拒收,并向上级汇报。③做好日常管理的考勤及班次交接,要求档案管理人员积极动手、相互协助、积极交流,按照“一事一记、一年一审”要求,日常奖惩情况和履责评议年终考核情况逐一记录在册,着实做好对各类档案的日常管理。 5总结 综上所述,科研院所的档案管理工作对于单位自身意义重大,档案管理人员的作用也更需加强。通过建立档信息制度化、集中化、信息化、常态化等多元素相结合才能对自身情况做充分的了解,才能及时有效的发挥各种档案的重要作用,更有助于提高工作效率、提升知名度,才能抓住合作机遇,积极推动科技进步。
现代教育论文:分析现代教育在中医药教导中的运用 教学主体 传统教育强调教师的作用,而现代教育则期待组织、引导学生自主学习。但这绝不是说教学者就应放弃自己的责任,而是提出了更高的要求,那就是在课堂上引导学生用自己的已知去发现未知,多提问题,引导学生自主思考:如信息意识的培养时对学生思路的开拓——如何变废为宝、变害为利,面对信息危机(如虚假医药广告、药品知识产权问题)时我们该如何通过资料的获取和分析来及时解决。同时重视挖掘单元中具有思想教育性内容,时刻不忘对学生进行教育,如中国面临的信息安全问题,曹炳章、陈存仁等为搜集和保存医药文献所做的贡献等。为了达到上述目标,我们必须不断注意收集、学习其他教学者的先进教法,吸收新教育思想、理念,积极参与教学改革。1989 ~ 1990 年出生的大学生,普遍具有较强的怀疑精神,但缺乏深入探究学术问题的能力与耐心,如何引导他们关心学术问题,继而去尝试查询相关资料、解决问题,甚至完成科研论文或报告,对于教学者是极具挑战性的。 教学模式 传统教育以课堂讲授为主、以教科书为主,而现代教育以学生自学讨论为主、以活动教学为主。我们不能再像对中小学生那样,简单地教给学生科学结论,而是应该讲述科学结论产生的过程,以启发学生探索精神。布置闭合式和开放式的题目,通过团队协作和个人努力,完成检索报告和综述论文的写作,让他们实际感受中医药论文写作的重要性、严谨性。备课时注意阅读基本教材以外的有关参考书等,丰富教学内容。使学生受到从不同的角度认识理解问题的锻炼,如文献半衰期、特种文献的价值(笔者发现,学生较多依赖书籍和期刊,较少使用特种文献)等,同时在讲授信息检索部分时偏重于各种网络数据库尤其是 Web of Science 系列工具的查询,信息管理部分时介绍 EndNote、NoteExpress 等管理软件、RefViz 等分析软件的使用等,使同学开始自己动脑怀疑已有结论、同时通过检索获取相关信息解决疑问,正如徽州理学大师朱熹所说:“读书无疑者,须教有疑,有疑者,却要无疑,到这里方是长进”。 教学方法 传统教育是灌输式教育(注重结果——考试成绩),而现代教育是启发式教育(注重过程——素质培养),后者重视教学进程各环节的(目的、任务、内容、方法、形式、手段、结果、分析)的整理优化。在教学方法上,对《检索》课程,我们应去芜存菁,精选教学内容,把握各单元基本知识、基本理论,并把它们与医学学科新进展进行有机联系,如让学生自己去找《中国中医药学术年鉴》,去查 PUBMED,让他们对自己感兴趣的问题查询最新的国内外资料,而且是带着问题去、带着答案归,在技能和知识两方面充实他们。同时采取鼓励引导的态度,鼓励学生提出问题,哪怕是错误的或陈旧的问题,要耐心。注意针对现在的九零初一代大学生的实际特点,针对他们的阅读习惯,选择多种形式的媒体,使教学内容直观、形象、生动、活泼。如相关软件使用和网络检索工具查询,我们都采用现场查询,由老师实际操作,学生学习的效果较快且好。注意精心设计教学策略,编制科学的课程程序,使内容与形式方法做到优化组合。笔者初步采用现代教育理念,为《检索》编制课程程序如下:(图略) 教学管理 传统教育强调统一,现代教育强调特色。如在美国留学的学生最突出的印象往往是美式教育的开放和包容。在那里,整堂课都是老师带着学生聊、讨论,下课时老师也没有权威性的总结。中国学生可能会问:老师,您就没有一个总结性的东西吗?老师会这样回答:“任何东西都没有标准答案,我的作用就是开发你的想象力,给你想象的动力。”其实技术的东西都容易掌握,教育的关键,是培养一种开放的思想方式。“知识”往往是比赛记忆力,而人类最大的财富是想象力,超越前人想象是最有意义的。如果老师给出了科学的、标准的、唯一的答案,自然能给学生以知识,但往往也占据了学生思考的空间,束缚了他们智能的发展,管理起来固然方便,却不利于学生个性特征的发展,不利于他们充分发掘和发挥自己的特长,完善自我。《检索》不存在唯一的标准答案:在面对同样的课题时,每个人的检索策略都是不同的;在面对同样的资料时,每个人的切入点也不可能完全一致。这种差异性正是现代教育所提倡的。 考核方式 现代教育理念在传统的闭卷考试的基础上增加了“开卷考试 + 专题报告(论文)+ 技能测试”。这也就是对学生的“形成性评价”,经过一个学期的实践,笔者体会在教学过程中采用“形成性评价”,有以下两个方面的好处:①“形成性评价”将试卷考试、论文与平时成绩结合起来,在教学过程中可以及时了解学生的学习情况,始终监控教学质量,帮助教学者及时准确掌握每一个教学单元的教学目标是否完成,使学生按既定目标发展,完善受教育对象的知识认证、技能技巧、智能发展和个性发展。其中的小论文部分可以有效引导学生在课上课外用自己的已知去发现未知,培养学生的独立思维能力,启发他们的探索精神,同时了解到学科最新进展,将书本上的成熟理论与现实的最新发展联系起来。②“形成性评价”使课程的系统性、完整性得到保证,“形成性评价”便于教师将每个教学单元的新知识、新概念以及新旧知识之间的联系准确地表达给学生。同时,有效引导学生从不同的角度、从自己的视角出发认识理解问题,将理论与应用联系起来,培养学生的自主学习能力。笔者现在在教学过程中布置的三篇小作业分别为:第一周:请阅读《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006 ~ 2020)》,选择你感兴趣的方向,查询相关资料,写一篇读后感。第四周:传统文献检索,自主查询两则新安医家医案,并做出分析。第六周:现场检索,“中西医 / 中医 / 西医 / 针推治疗疾病”,小组分工合作完成一篇检索报告。在“形成性评价”的指导下,学生在学习过程 ! 学习态度 从传统教育的“要我学(被动)”到现代教育的“我要学(主动)”,这中间还有一段路程要走。我们在传授知识的同时,注意调动学生的注意力,激发学生的学习兴趣,但仅仅这样还是不够的,更需要注意的是在教学活动过程中给学生创造独立读书、独立思考、独立钻研、独立分析问题、解决问题的机会,培养学生的自主学习能力。《检索》课程半开放型的现场检索选题,开放型的小作业和论文,都有这样的功效。同时,选择恰当的范例以及运用学生的已有知识,造成问题的情境,以引导学生能够积极主动地学习,如面对三大医学两难问题时,我们是该选择放弃,还是积极进行相关资料检索,以做出在那种情境下的最佳处置方案。 结语 总的来说,笔者以为,我们目前需要解决的主要问题有:①传统教育中,学生的学习生命成本太大,学的东西与他们所需不成比。我们教育者应该利用各种可能和机会深入学生,关心和研究学生(现在的学生在专业学习上还是比较认真的,但更多的精力放到了考研和就业上,专业的精细学习、自主学习、研究型学习等尚显不足),与学生保持沟通渠道和良好的互动关系,了解他们的所需,解决他们的学习困难。②原有的学生评价标准单一。“什么样才是成功?”这个问题困扰了一代代小中大学生,我们需要建立一整套“多元评价体系”,推行“形成性评价”。人才需求本就有多标准、多渠道,而我们在教育中需要将这“两多”贯彻下去,让学生对自己的学习目标心中有数,对自己有更为积极的评价,面对困难时也有更多的自信从容面对。如德国学者弗兰克《活出意义来》所说:“人生的意义并非只有获得成功这一条,还有另外两条,一条是静默地思索,一条是忍受苦难与孤独。”③对学校和教师的评价也应多元化。对学校的成功与否、专业的优秀与否、教师的敬业与否的评价不应只局限于单一的指标,尤其是唯大小而论、唯经济而论、唯分而论,画地为限,给学校和教师的教学平添束缚,而应按照现代教育理念,给予更多的自由,让教育者有“立于云海以观风”的畅快。 现代教育论文:浅谈社会课教学的现代教育媒体运用 现代教育媒体运用的目的是优化学习过程,提高教学效率,以获得最佳的教学效果。而不同的学科,不同的教学环节,媒体运用就会有所不同,因此我们在社会教学中要根据教学目标去设计、选择和运用。 一、 对于认知目标,提供感性材料弥补学生已有感知的不足。 社会课教学的首要目标是认知社会。学生对社会的认识,最佳境界是从鲜活的生活实践中得到。但许多知识学生是不可能实践的。因此,教师应恰当运用现代教育媒体,提供感性材料弥补学生感知的不足。 例如,教师在教《工业革命》一课,为了认识瓦特对工业革命作出的贡献时,可出示三幅图,即手工纺纱图、手摇纺织机图、瓦特发明的蒸汽机图,这样给学生提供了丰富的感知材料,从而激活了学生对工业革命意义的探讨。 二、 对于情感目标,提供形象材料激发学生学习兴趣。 社会课教学,包括生活常识、历史、地理三大板块。如果教师未考虑学生的情感,很容易从头到尾“满堂灌”,使学生成为接受知识的容器,那学生根本谈不上有兴趣。而心理学告诉我们,“兴趣是思维的火花”,学习兴趣决定着学习效果。因此,社会课教学的情感目标是不能忽视的。 要激发学生学习的兴趣,教师就要选择好媒体,通过媒体来提供形象生动的材料。例如学习《第二次世界大战》,教师照本宣科的讲授根本提不起学生的兴趣,不如节选一段《珍珠港》,让学生在扣人心弦的故事情节、震撼人心的影视效果中去了解第二次世界大战的原因、经过、结果。 三、 对于思维目标,设置问题以引发学生的思索。 社会教材中,有许多知识点并不需要教师的“灌”,而是学生可以通过思考得到的。教师应该本着尊重学生的观点,凡是学生能够探索得出的决不替代,凡是学生能够独立发现的决不暗示,来设置教学中的思维目标。要在社会教学中很好地实现思维目标,教师就可运用现代教育媒体,设计学生喜欢且愿意探讨的问题以提高学生的思辨能力。 例如教《农业生产》一课时,为了让学生认识农业生产的地区性这一特点,教师可用计算机设计一段苹果和柑橘的对话,(苹果对柑橘说——欢迎你来做客。柑橘回答——你那儿太冷,我受不了。)学生看后,教师提问:1、你听了它们的对话,知道什么?2、你还知道哪些植物的生长习性?3、这个小故事说明什么?这样学生通过思考得到自己的结论。 四、 对于技能目标,创设社会情境提高学生解决问题能力。 社会课教学的关键是为儿童的社会化导航,即将课堂所学的知识运用到生活实践中去。要在受到时空限制的课堂中实现技能目标,现代教育媒体有着重要的作用。因为它可以按照教师意图,创设社会情境,以提高学生解决实际问题的能力。 例如在教学《学习乘车和乘船》一课时,教师可扫描长沙市的交通图,在图上有一个卡通小人,让学生帮助卡通小人选择乘车路线,这样学生在课堂里也能进行具体的实践。 综上所述,社会课教学中,教师运用好现代教育媒体,将会受到事半功倍的效果。 现代教育论文:现代教育技术在历史再现教学中的应用 【关键词】再现教学、教育技术、教学目标 文章摘要:在历史课的再现教学中,利用现代教育技术,创设一个特定的历史情境,有利于激发学生学习历史的兴趣,培养学生处理和分析感性材料的能力,有利于发挥学生的主体地位和培养爱国主义精神,从而圆满完成教学任务,进一步达到教学目的。 华东师范大学历史系教授陈旭麓先生曾非常精辟地指出:“历史是过去的现实,现实是正在进行的历史。”而历史教学则是借助各种手段使历史现象再现,然后再从各种历史现象中总结出历史发展的一般规律。因此历史教学我觉得一般可以分为两个步骤。首先是再现教学,其次是总结规律。本文即是探讨在历史再现教学中现代教育技术的应用。 历史教学必须遵循认识历史的基本规律,要“培养学生的创造性学习能力,增强学生自主学习和探究的能力”,首先就必须运用各种材料和手段激发并引导学生通过想像在头脑里再现有关史实的具体情景,形成生动的历史观念,以便他们经过自己的分析得出正确的认识。实施历史再现教学,这是由历史学科的特点决定的。而在实施的过程中如果仅仅依靠老师的讲解,恐怕学生很难会形成具体的感性认识,这时候就需要现代教育技术的帮忙。 现代教育技术对于历史再现教学的作用大致可以归纳为以下几点: 一、更好地再现历史,激发学生学习历史的兴趣。 “兴趣是最好的教师”,将现代教育技术引进课堂,是目前激发学生学习兴趣的有效而实用的手段之一。教师可以根据教学内容用多媒体课件创设声、像、图文并茂的教学情境,唤起学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲,使学生的注意力和求知欲与课堂教学融合在一起,来思考和探索历史知识的奥秘。例如:高一历史必修一第四单元《近代中国反侵略、求民主的潮流》中有一节书讲到了重庆谈判,我们不仅可以利用多媒体课件来帮助教学,还可以播放资料短片《重庆谈判》,并且在播放的过程中穿插一些具体思考的问题,比如为什么反复邀请到重庆谈判?明知道是龙潭虎穴为什么还要去闯?并且还可以结合我们自己来考虑,假如换了我们自己会怎么做?结合书上的知识,更进一步懂得决策的正确性。这样学生的学习兴趣被激发起来了,提高了学生的参与意识,而且现代教育技术又能较好地实现课堂教学的最优化,突破时空的局限,变静态为动态,好象一下子就把学生,把我们自己都拉回到了历史事件发生的那个时代,更能够设身处地考虑当时的情形。在说明历史事件、概念、史实时简明准确,省时省力,为学生提供一个良好的课堂教学环境,也能够提高学习效率。 二、培养学生处理分析感性材料和辨别真伪材料的能力。 现代教育技术应用于历史再现教学主要是通过播放历史记录片和影视资料等等形式,在这个过程中就涉及到一个处理和分析资料的能力,这种分析能力的培养对于学生的成长发展是十分有利的。例如:必修一第一单元第4课《明清君主专制的加强》里讲到宰相制度的废除和内阁制度的形成,关于宰相制与内阁制的区别,历来就是学生理解的一个难点。这个时候就可以运用现代教育技术播放影视资料《宰相刘罗锅》中的一些场景,并结合电视剧《唐太宗李世民》中的情节,把两者结合起来考虑,让学生自己来分析其中的区别,还要提醒学生注意宰相制度存在的时间范围,从而辨别影视资料中的错误之处。这样的做法比枯燥乏味的解说更能吸引学生的眼球,也能吸引学生参与讨论的积极性。 三、有利于发挥学生的主体地位,成为学习的主导者。 学生按道理说应该是学习的主体,但是现实情况是,在很多历史课的教学过程中,学生都处于被动地接受知识的地位。如何改变这种状况,一直是广大历史教师在思考的问题,我觉得应用现代教育技术进行历史再现教学不失为一个很好的方法。在新课程改革的要求之下,教学再也不是教与学的简单相加了,它逐渐被师生互教互学所取代,历史课堂应该成为对话和交流的平台,教师需要以一种比较民主的心态善待学生。再现教学说起来容易做起来难,因为历史尤其是古代史,毕竟是过去很久的现实,再现起来非常困难,仅仅靠历史教师一个人肯定是难以胜任的,因此调动学生的主体作用也就显得更为重要。比如在讲到必修二第24课《世界经济的全球化趋势》的时候,就可以让学生们观看全球化所带来的巨大的变化,然后让学生自己分组讨论,分析全球化趋势对我们的影响,这样的教学效果明显要好得多。 四、培养爱国主义精神,发挥德育教育功能。 历史学科是一门具有较强的思想教育作用的学科,在历史教学中一定要带有爱憎分明的情感,进行爱国主义精神教育是历史教学的灵魂,在历史教学过程中应该寓思想教育于历史知识的传授之中,同时,通过师生感情交流,创设特定的历史情境,培养学生的高尚情操。利用现代教育技术“再现”已消逝的历史现象,调动起学生的听觉、视觉等感觉器官,使学生感受到历史氛围,从而进入历史角色,受到感染和教育,做到以史动人,以史育人。例如讲到必修一第23课《新中国初期的外交》的时候,首先播放历史记录片《外交风云》,让学生初步了解新中国初期的外交状况,因为新中国初期作为第一任外交部长,直接或间接参与了所有外交活动,他的外交风云实际上就是当时中国外交的缩影。 总而言之,在历史课的再现教学中,利用现代教育技术,创设一个特定的历史情境,有利于激发学生学习历史的兴趣,培养学生处理和分析感性材料的能力,有利于发挥学生的主体地位和培养爱国主义精神,从而圆满完成教学任务,进一步达到教学目的。 作者:何平,毕业于徐州师范大学历史系,在校期间热爱写作,曾多次获得优秀论文奖,并成功申请到 学校的科研立项。 现代教育论文:现代教育媒体与传统媒体在教学中的思考 相关的思考主要依据以下4点进行讨论: 1. 教学媒体的基本性质中,安东尼?贝茨有以下观点:不同媒体有不同的专长,焦点是在给定的条件下,运用何种媒体最合适,如何根据教学目标去选择有效媒体。 2. 建构主义学习理论基本是思想:学习是学习者主动建构内部心理结构的过程,相关认知结构通过“图式、同化、顺应、平衡”进行。图式是指动作或活动的结构或组织,是已有的认知结构;同化是指主体将环境刺激信息纳入并整合到已有的图式之中,以加强和丰富原有的认知结构;顺应是指主体已建立的认知结构不能同化外界新的刺激,就要按新刺激的要求改变原有认知结构或创造新的认知结构,以适应环境的需要;平衡是主体的发展趋向,主体主动趋向于与环境平衡。由此可见同化只是数量上的变化,不能引起图式的改变,而顺应则是质的变化,创立了新的图工或调整原有的图式,平衡则强调了主体在认知发展建构过程中的主动性。 3. 现有教育体制下对教学的要求:更多地关注学生通过本学科课程内容的学习在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的发展。强调学生学习的主动性、学习中的主体地位。进行素质教育,培养创新思维。 4. 学校及学生自身的升学压力,提高学生的应试水平,能恰当把握各种课程要求所包括的知识点。在有限的教学时间下掌握知识、运用知识。 根据以上讨论,总结出对各教育媒体应用的几点粗浅认识,现提出以供大家交流。抛砖引玉,提高教育教学水平。 1.对于教学难点的知识,建议使用计算机多媒体技术,难点知识在建构主义认知结构中一般属于“顺应”的部分,即要求改变原有的图式或创立新的图式。在学习中学生往往表现为“想不到,理解不了”。最好的方法是创设同样或类似的情境。让学生具有情境体验,在特定的情境中理解事物本身。而现代多媒体技术无论在表现力、重现力等方面都具有很大优势。不仅如此,多媒体技术通过创设虚拟情境或虚拟实验环境,让学生进行观察、操作等探究活动,培养学生感性认识,为建立新的图式奠定基础。提高学习效果。在这里我想指出的是,尽管如此,仍然不赞同利用现代多媒体技术在一堂课中,甚至是在一个阶段的教学中大量堆砌图文、呈现声音、影像等内容,使得在一定程度上分散学生的注意力,造成喧宾夺主,影响学生对整个知识结构及考试所要求的知识深度的把握。高中地理必修中,这一部分知识如地球自转与公转的地理意义、日出方位的判断、三圈环流等。 2.课程标准中重点知识的教学,该部分的教学重点应落在对知识深度的挖掘上。注重对考点的分析,出题者所表现出的意图的分析、考核方向等,并在教学中选择经典的题型对学生进行精讲精练。现代多媒体技术与传统媒体的作用基本上可以相当。小黑板甚至是用粉笔在课上进行举例的效果与用多媒体技术投放的题目是一致的。当然,二者各有优势:利用多媒体技术展示的题目在内容上、形式上都会比传统教学媒体的更加优越。但传统的教学媒体对于教师的“教”的连贯性却有更大的优势。高中地理必修中,如农业区位论、工业区位论、城市区位分析、交通线区位分析以及区域发展分析等等。 3.课程标准中难度一般但在学科知识体系地位重要的知识,从为学生主动学习提供平台来看,现代多媒体技术能很好的满足这一要求,为学生的积极主动建构知识体系搭建平台。但从提高教学效率来说,传统教学媒体由于主要是教师在讲、演、练,所以与教师能很好的融为一体,学生的目光及注意力始终在教师上,从而有利于教师对课标中知识运用的引导。利用现代多媒体技术当然能更好的达到这一目标,但会花去更多的时间,而对于教学工作来说,时间是宝贵的有限的。在所花费时间相同下二者的差异实质上是学生建构的知识与应对高考能力之间的差异,即知识掌握了与能不能在考场上准确、快速的进行答题二者是不能等同的。在笔者看来,知识的掌握是完成答题的基础,但要想能在考场上驰骋,获取理想成绩则必然要进行相应题型的训练和与试题同能力要求的模拟讲练。教师在这方面充当了非常重要的角色。与教师已结合的浑然一体的传统媒体也就具有了突出的位置。例如高一地理必修中陆地水的分析、矿产等。 4.课程标准中掌握较次要的知识点,由于该部分知识往往在学科知识体系中地位不是很重要,同时又不是考核的重点。这时,教师可充分提供一些资源,如网络、相关情境让学生自主探索,主动建构知识体系。这部分知识在教材中相对较少,如高一地理必修中聚落一节。 以上讨论,实质上是受制于我国教育大环境的。我国目前教育的课程设立为学科课程,由于学科课程是以学科教学为核心,以掌握各科的基本知识、基本技能为目标。因此就必然存在可能压抑学生的主动性和积极性等局限性。为改变这一现状,近年引入了注重学生兴趣、能力培养,强调学生通过活动来获得知识经验。建构主义理论的流行充分反应了这一趋势。因此,本次讨论在一定程度上是应对这一教育形势,充分优化各教学资源,提高教学成绩。由于本人水平有限,分析难免挂一漏万。恳请大家批评指正。 现代教育论文:把现代教育技术引入音乐欣赏课,优先教学模式 运用现代教育技术进行教学,对于优化音乐教学过程,提高音乐教学质量起到事半功倍的效果,尤其在音乐欣赏课教学中大有用武之地。利用其色彩鲜艳、图形生动、形象的特点,为学生提供一种声音、文字、图象相互结合而富于变化的学习情境,调动起学生的多种感官司,激发学生兴趣,使学生主动参与到学习中去。 一、运用现代教育技术,促进视觉和听觉的共鸣,加深对音乐的理解。 如在欣赏音乐童话《龟兔赛跑》时,我运用多媒体的支画,首先向学生介绍作者、作品、创业时间,然后介绍单簧管、大管两种乐器的特点,听单簧和大管吹奏的小兔和乌龟的音乐主题,单簧管用关于变化的音色吹奏出乌龟缓慢低沉的音乐形象;通过直观的动画使学生对单簧管和大管的音乐及形状有初步的了解,而两种不同的乐器,就可以表现小兔子和乌龟这两种不同的小动物来。 二、运用现代教育技术,设计课堂情景,加强学生对音乐情感表达的领会。 又如在欣赏《龟兔赛跑》时,我运用了多媒体声、色、形、动的特点,创设情景,通过片断的欣赏,用不同的方式诱导、启发学生,在轻松、愉快的情景中解决难点,并制作成单位的MTV让学生欣赏,看着有趣的画面,倾听乐曲,欣赏凭借现代教育技术手段,使音乐与动画结合并以听觉辅以视觉形象,使学生的思维、想象有一个明确的指向,它们的模样,常常地吸引了学生们,他们情不自禁地模仿着兔子与乌龟的样子,随着音乐表演起来,课堂气氛非常活跃,同时达到思想教育的目的,也更深刻地理解了乐曲的内涵。 以上实例说明现代教育技术不仅在语文、数学、自然教学中适用,在音乐教学中也同样有它的价值,教学手段的更新为教学模式的探讨注入了新的活力。 现代教育论文:利用现代教育技术优化体育课堂教学 多媒体组合教学是一种较先进的教学工具,是教与学的辅助手段.传统的体育教材只是文字叙述,其局限性是显而易见的,信息形式的多样性是多媒体的优势,它以各种形式,从各个角度,从不同侧面,多信息、多视角、全方位、动态的表达科学道理,揭示自然的奥秘.因此,多媒体用于教学将具有广阔的前景,体育作为溶知识传授、技能培养、身体锻炼为一体的学科更是大有用武之地,不论是体育理论课的教学还是体育技术课的教学.体育理论课的教学,如人体结构、人体生理、体育卫生保健基础常识等.如能利用多媒体教学,将会得到事半功倍的效果.图片和动画可以生动如实地展示人体的构造和功能.体育技术课的教学,如田径、体操、球类等采用多媒体教学同样有显而易见的优越性,通过视角形象展示规范动作,通过动画揭示动作的力学原理,学生耳闻目睹,既了解原理,又能将动作要领熟记在心,再有教师指导动作,运动技术定会迅速长进.如何将多媒体运用到体育教学中,使之成为传统教学的延伸、升华,从而优化课堂教学. 体育教学媒体主要包括挂图、模型、录音、投影、幻灯、电视、计算机等设备及其载体。在体育教学过程中,利用这些教学媒体可实现立体模拟、平面模拟、语言声音重现、静态实景重现、呈现动态过程以及促进教学双方进行交互作用。其主要目的是给学生在学习体育时提供不同的刺激,控制直接的教学环境。青少年在学习体育的过程中,由于其身心发育的原因,往往容易产生兴趣的转移。合理利用多媒体教学能便学生在不同的刺激下,保持神经系统的兴奋性,在轻松活泼的氛围中,掌握体育技能,克服传统教学容易出现的厌学情绪。另外,通过多种媒体的运用,还能拓宽学生视野,培养学生智力,促进学生个性发展。 多媒体用于体育教学无疑具有极大的优越性,但优越性能否充分发挥,关键在于媒体的制作和选择,如何将多媒体运用到体育教学中,使之成为传统教学的延伸、升华,从而优化课堂教学?为此谈谈自己的观点认识。 一、多媒体的直观性有利于体育教学重、难点的突破。 借助多媒体教学,它能有效的弥补传统教学的不足。化抽象为具体,把难以理解的内容或是不容易观察到的事物,用多媒体手段充分显示出来,调动学生的视觉直观功能,为突破难关创造出良好的氛围。例如,小学五年级排球教材中的正面双手垫球,在以往的教学中,学生对击球动作中的“蹬地、抬臂、跟重心”的理解一直是教学中的一个难点,对整个击球动作的重点和上、下肢协调用力,学生很难体会,教师的分析讲解与学生的认识理解总是隔着一层,即使学生能够将教师的讲解一字不差地复说,也未必说明真正理解体会到动作的关键。我经过反复考虑后采用了计算机CAI课件,结合教师的讲解给学生以直观感受,加深理解。由此共制作了三张动画,第一张是击球动作中的蹬地技术,通过计算机屏幕闪烁显示动作的部位和用力的方向,并屏幕显示“蹬地”的慢放动态过程,有效地从各角度、各侧面来表现运动的方位、距离、运动轨迹等空间特性,让学生建立起只有运用充分的蹬地才能将球垫出的概念。第二张、第三张是击球动作的难点“抬臂、跟重心”,通过制作软件,适时地用电脑加以调控,进行动作的分解演示,并对错误加以区分比较。这样调动了学生的思维,提高了学生的判断识别能力,有利于学生正确掌握技术动作。通过屏幕从不同的角度表现动作,用暂停、重放、慢放等功能特点,让学生看清动作过程及技术关键,边放边讨论,采用启发式教学,让学生理解“抬臂”不是手臂垂直向上抬,而是手臂跟着上体一起,使身体重心向前上方移动,达到协调的目的。为使学生的认识体会进一步巩固,我提问:“如果去掉蹬地、抬臂、跟重心三个动作的其中之一,会是怎样的结果呢?”同时通过计算机慢慢地将一个一个地动作交换隐去,学生看到了动作连续图极不协调的画面,由此,进一步体会到整个击球动作技术中的重难点。这样教学,既符合小学生的思维特点,又能帮助学生建立起协调配合的概念。 体育教学中,利用多种媒体把抽象的概念形象化、直观化,把复杂的内容简单化,使教学有浅入深,由易到难,教学效果得到提高。 二、多媒体的趣味性有助于学生注意力的集中。 多媒体以其本身特有的功能而具备了趣味性的特点,这对于集中学生的注意力,激发学生的学习动机有着极大的价值,它提供的许多可能性往往是我们普通教学手段所难以企及的。多媒体把无声的教材内容变得有声有色,有静有动,带学生进入愉快的教学中,使学生对体育感到极大的兴趣,很自然地步入积极思维的状态中。 在设计编排中,我始终注意运用多媒体提高学生的学习兴趣,激发学生的求知欲。如小学三年级体育教材中跨越式跳高的第一次课教学中,怎样才能吸引学生?我找了一盘录像带录下了几位获得世界冠军的跳高运动员整个跨越式跳高动作的完整过程,用在导入课前先给学生放映展示,同学们看到优美的动作,不禁摩拳擦掌,情绪兴奋,禁不住赞叹起来,再配上飘逸的慢动作示范,加上教师的导语配合,使学生产生好奇心,吸引学生的注意力,激发他们的学习兴趣。 在一堂课45分钟内,学生的注意力、兴奋点不可能始终保持在一个较高的水平线上,这与学生的年龄、生理、心理的特点有关,为了再度吸引学生的注意力,在一堂课的尾声,放一曲优美的慢节奏音乐,把体育的动律感和音乐的节奏感融合起来,使学生耳闻其声,心如其境,这既提高了同学们的兴趣,又达到了全身心放松的目的。 因此,在体育课教学中,适时适度地运用多媒体,把涉及的重点内容的有关录像画面展示出来,既能起到让学生领会动作的作用,又能吸引学生的注意力,使学生积极投入体育课教学中。 多媒体的一些尝试,使我感觉到多媒体的特点或者是优点是常规教法所没有的,也是无法达到的。不同的教学媒体,均有各自的作用特点,只有合理使用,才可达到教学效果的最优化。我们要充分利用多种媒体的特长去呈现不同的教学内容或体现不同的教学方法。因此,多媒体辅之以体育教学中是很值得尝试、探索和推广的。 现代教育论文:现代教育技术在小学几何教学中的应用 现代教育技术在小学几何教学中的应用 芙蓉区东湖小学 李蓉 几何学是研究空间图形的形状、大小和位置的相互关系的科学。它的特点是有很大的抽象性,这与小学生认识事物具有形象性的特点形成了矛盾。在以往的教学中许多教师借助一些简单的教具和实验来帮助学生理解知识,但在飞速发展的今天,有了现代教育技术的加入,使得几何教学的效果事半功倍。 现代教育技术是运用现代教育理论和现代信息技术,实现教学优化的理论和实践,为了让这种技术应用到小学几何教学中,使几何教学变得生动活泼,学生喜闻乐见,激发学生的积极性、主动性和创造性,更重要的是发展他们的空间观念和想象力,我想可以作以下一些尝试: 一、变抽象为直观,变静态为动态 一些抽象的几何知识单纯靠在黑板上画图、教具演示、教师口授会使学生感到枯燥乏味、难以理解。而以计算机为基础的多媒体教学很好的解决了这些问题,使静止的图形变得通俗、易懂。如图: 三个正方形的边长分别为3cm、2cm、1cm,求阴影部分的面积。 4 5 学生可能一般列式为3²+2²+1²—½*(3+2+1)*3=5(平方厘米),教师可引导学生,将三角形由图4的位置旋转到图5的位置,利用电脑的动态优势,分割、旋转图形学生可以得到多方面启迪。另外一些比较难以理解的思考题也可以通过电脑进行分析、解剖。 二、与实际生活相结合,发现本质 现代教育理论主张教学要与生活实际紧密结合,这样才符合小学生的思维特点,更能帮助学生建立起科学的数学慨念。如:《圆柱、球的认识》中,教师用电脑按顺序呈现图形: 1、呈现实物图:罐头盒、圆水桶、篮球、玻璃球 2、抽出实物图:呈现直观图,图上有许多线条和小黑点的阴影表示暗的部分。 3、抽出直观图,显示几何图,用实、虚线表示。 这样的演示促进了形象思维向抽象思维的发展,由感性认识上升到理性认识。 在如认识圆锥时,可把课堂上难以看见的生活实物:建筑物的圆柱顶,机械零件,农民堆谷,吊车堆煤等实物,一一用实物展示,扩充学生视野,帮助理解知识。 三、展示多种解法,发展学生想象 一道几何题有多种解法需要同时展示给大家时,用黑板或其他教具会很麻烦。而电脑可以将这些解法一起展现,可扩大知识容量,积累丰富的感知材料,为大胆合理的现象提供了充实的基础。如:一个长方形,两个半圆,半圆的直径等于长方形的宽。要求学生用这两种几何图,组成阴影部分面积是长方形面积减去一个圆的面积。解法摘一些如下: 四、练习丰富多样,灵活多变 练习是几何教学的重要环节之一,有梯度,多角度,多层次的练习可以帮助学生更好的理解新授知识。用现代的教学观 设计出的练习更贴进学生,贴进生活,而电脑则可将这些灵活多变,生动有趣的练量展示到课堂中,充分发挥学生的主体性。五、人机互动,网络教学 交互式网络教学是一种新型的远距离双向交互教学模式。在教学几何知识中,学生可以利用计算机的交互功能,积极主动地参与到教学活动中,改变学生被动学习的地位。一般来说网络教学有两种途径,一方面,教师可以让学生在计算机上学习教师传授的知识,另一方面学生可登陆一些教育网查询有关几何知识。这样培养了学生有效、迅速处理信息的能力。 总而言之,现代教育技术作为一项新的技术还有待进一步探索和发展,只有正确适当的运用它,才能发挥最佳效应。 现代教育论文:现代教育技术手段运用于英语课堂之我见 英语课是综合性工具课,是实践性很强的课。学以致用,学生在课堂上学习的内容要在实际生活中加以运用的,但我们目前的条件状况却并没有使其发挥的余地,这在客观上限制了它的巩固和提高。因此,作为教师就要在日常授课中注意多加强语言使用的训练,使学生学会英语思维,接受纯英语的熏陶和感染,使其听、说、读、写英语形成习惯,这对他们的英语的进步是大有裨益的。 为此,在日常授课中,我一直坚持用英语组织课堂,加强听说训练,即使一些较难的单词我也尽量用简单英语解释。通过一段时间的努力,我发觉学生的领悟能力有了明显提高, 反映在课堂回答上比较积极活跃,听力测试通过率较高。但缺点也因之产生:学生易产生松懈和厌倦心理,他们要时刻集中注意力去捕捉老师讲的每一点信息,稍有疏忽便可能错过对一个单词或一句话的理解,长而久之便想放弃,于是就懒得去仔细听讲了,形成恶性循环,成绩便很难提高了。 这时,现代教育技术的使用在一定程度上帮了英语教师一个大忙。它寓教育教学于一定的形象思维和创设的情景当中,能够综合利用视、听觉,使学生感受到语言和音像和不断冲击,有意注意、无意注意和有意后注意交替进行,从而在大脑皮层产生较强的反射,留下较深的印象。具体来说,我用过以下一些操作,提出来请广大老师批评指正-- 在复习上节内容上,我采取对话问答或习题巩固等方式,对话辅以图片(pictures)或文章(articles)进行,一般采取集体作答(together)或双人一组作答(in pairs)。习题的处理连同答案一起设计上,使用微机幻灯片放映,答案单击显示,逐个进行。 在教授单词时,我把单词用微机幻灯片展示在大屏幕上,每个单词跟着相关解释,然后打开录音机放音跟读几遍。记住之后,再辅以单句翻译,加强巩固,这样新单词便在语音、语调、拼写、释义、运用等几个方面得到加强,想记不住都困难。 在巩固了新课、熟悉了单词之后,就要对新课加以处理了,这时现代技术更显出了它的无穷魅力,你可以用简明的图片(或从剪辑库中提取或手工制作)将课文的大体概况作一图标式的解释,辅助学生的课堂学习,并且可以在听课文录音的同时,将课文内容以问题的形式展示出来,让学生在听录音的同时,思考问题。问题的设计尽量贴近课文的内容,同时可以起到训练学生听力和对课文理解力的双重目的。此外,我们还有大量的媒体软件可以利用,学校音像阅览室里有各种各样的有关课文的磁盘和软件,我们可以根据自己的需要制作成组片插件,链接控制播放,真的是方便极了。剩下的习题处理更是灵活自如,从题型设计花样上,想达到的目的上你都可以使用不同的效果显示,尤其是各种教学软件的使用更增添了它的可操作性和趣味性,让学生在不知不觉中能将学习的知识转化为能力。 再者,我校国际互联网的开通,极大地将思维引入了一个更广泛的领域,将现代教学技术的概念进一步扩大至整个互联网这一庞大载体,使得我们能够做到随时从网上截取及时有用的信息用于教学和研究,从而更大范围地开拓了我们的视野,这是以往的教学手段所无法比拟的。我就曾利用网上信息上了一节较成功的英语自主选修课,我把从网上捕获的关于圣诞节的故事,贺卡及插图和几首圣诞诗歌搜集整理在一起,加上课上我的解说和介绍,在圣诞节到来的时候,给大家上了一堂生动的选修课。 关于现代教育技术的使用,我们只是才刚刚开始,就已经显示出了它的极大的与从不同的优越性,随着它的深入和加强,它的更大更优越的作用必将得到更淋漓尽致的开发,这对于素质教育的推行,学生及教师负担过重问题的解决,谁说不是一项有着重要意义的大事呢? 现代教育论文:现代教育技术对美术课堂教学模式的影响 随着时代的发展,我国基础教育新的课程体系已进入了全面实验阶段。新课程体系在课程的目标、功能、内容、结构、实施、评价与管理等方面都有了重大改革。课堂教学是课程改革的重头戏。而现代教育技术在辅助、提高课堂教学效率,改变教学模式方面,有着重要的地位,值得探讨。 现代教育技术对美术课堂教学模式的影响最大,它极大的改变了美术课堂教学模式,下面,笔者从以下几方面进行分析说明。 1 创设情境,激发学生自主学习的积极性 多媒体教学能激发学生自主学习的积极性。自主学习是新的课程改革提出的新的学习方式。根据国内外学者的研究成果,自主学习概括地说,就是“自我导向、自我激励、自我监控”的学习。按我的理解,自主学习就是指学生能自己确定学习目标,自己制定学习进度,参与设计评价指标,积极发展各种思考策略和学习策略,自发思考解决问题的途径,在解决问题中学习;自动投入到学习任务当中(这种投入包括情感投入),在学习过程中对认知活动能够进行自我监控,作出相应的调适,并能获得良好的高品质的学习效果和情感上的满足体验。 1.1生动形象,激发兴趣 当学生对学习的对象产生浓厚的兴趣和好奇,认识到学习任务的意义时,他会积极主动地进入学习活动。传统的教学手段和设施由于其局限性,往往不能满足学生的需要,会影响教学的效果。而多媒体教学手段则在教学中大展身手,使教学具体、生动、形象,弥补了传统方法的不足。多媒体信息,特别是图像、动画、影像、声音使教材更为生动形象;使得凝固在教材中的静态美升华为动态美,即将教材中蕴含的意境美、音乐美、艺术美、充分表现出来,同时刺激学生的生理感观,激发学生的各种积极心理因素,调动审美主体的心理功能活动,从而产生强烈的美感效应,因而大大提高学生的学习兴趣,真正使学生爱学、乐学。 1.2 打破局限,激活学生的创造思维 在《美丽的校园》的教学中,笔者设计了这么一个课件:把学校的教学楼、实验楼、办公楼用摄像机拍摄成视频,让学生感受学校的美丽所在。再把学校的两排银杏树拍下来,让学生用老师捡来的银杏树叶子制作美丽的校园场景,在讨论和创作过程中,学生始终处于非常兴奋和积极的状态,争着和老师、同学讨论。有个学生刚想出一个情节,特得意,但在跟同桌讨论之后,马上又推翻了,重又进行新的补充和翻新。在上述的状态下的学习就是一种高品质的自主学习了。如果没有多媒体的加入,很难想象会有这么好的效果。 1.3改变授受局面,增强学生参与性 一般来讲,学生能够亲身体验参与的活动,才会发展为自主学习。如在《有趣的面部表情》一课中,学生一看书上的漫画人物,都说太难,不会画。如果这时候要他们去创作,那就是一种机械学习和被动学习,学生的热情、灵感都处于沉寂状态。笔者设计了一个贴五官的游戏,把眼睛嘴巴简化成弧形的小段,让学生自己上台来操纵鼠标,变化它们的方向角度就能拼出各种表情。拼出一种表情,笔者就点出相应的漫画人物,都是他们最喜爱的形象比如柯南、樱桃小丸子,配出笑声哭声等。学生都跃跃欲试,在作画的时候还互相做表情,效果很好。 1.4降低教学难度,增强学生的自信心 多媒体恰如其分的声、形结合,常常能把学生带入美的情境中,多媒体在教学上大大强化了美术教学的视听效果,减少了教学的难度,让学生在美的熏陶下产生不可遏止的创作冲动,激发出创造力。而且能节省教学时间,实现精讲多练,从而大大提高了教学效率。如《美丽的剪纸》一课,应向学生说清设计时要避免的几个错误,笔者点击鼠标,出示一种错误的设计法,让学生讨论错在哪,如果这样剪,会怎样。并依次出示用此种设计法剪出来的错误图样,学生看了以后,很快掌握了方法。还有一些常见的方法比如通过“变色”、“闪烁”等手段突出重点,刺激学生注意。多媒体的应用使原来较难讲清的问题变得简单,减轻了学生的负担,激发学生的信心,还能激发学生主动去寻找解决问题的方法,效果自然好。 2 明确主体,建立融洽的师生关系 2.1促使教师改变观念 传统的教学模式中,教师是主导,学生是客体的观念根深蒂固。新课程的改革要求老师成为学生学习的组织者、参与者、帮助者、引导者、促进者,成为课程的研究者、开发者、决策者。运用多媒体,教师更多地处于协助者和合作者的地位,让学生成为学习的主人,帮助学生行使主人的权力,与学生一起去面对问题,寻求解决问题的方法。这样,学生“学”的主体地位得到了充分的体现。 2.2促使师生关系和谐 长久以来,老师都是高高在上的,在学生面前,老师永远都是管理者、领导者、指挥者,学生是被管的对象,在这种气氛下师生关系紧张,学生置疑都不敢,哪里还能提创造呢。而在运用多媒体的课堂教学中,教师更像一个组织者,引领者和主持人。老师可以通过多媒体来引发学生兴趣、活跃气氛、组织课堂,帮助营造一个宽松愉快的课堂氛围。 3 改变教学模式,进行因材施教 3.1改变传统的教学模式 现代教育技术的运用,将改变传统的教学方法和教学组织形式,使得以讲授为主的传统的班级教学发展为班级教学、小组教学(小组媒体教学法、微型教学法)、个别化教学和网络教学(交互式网络教学、远程教育)并举的局面。比如可以让学生在各自的电脑上进行一题多解,独立寻找解决问题的方法;同一课的作业设计不同难度的题目让学生自由选择等。 3.2改变传统的作业模式 美术课的作业形式似乎没有什么可置疑的,那就是在纸上画——水彩笔、铅笔、颜料、毛笔墨汁,以及做——剪纸、泥塑、扎染等等。然而学生的智商和对科学技术的灵敏度都在提高,多媒体的出现给他们提供了更广阔的天地。 综上所述,现代教育技术的应用,多媒体辅助教学,能够使美术课堂教学更快地与新课程改革同行,教师要充分、正确地利用多媒体,真正确立学生在学习中的主体地位,树立新的教育观、人才观,相信每个学生都能画出最美丽最生动的画卷。 现代教育论文:运用现代教育技术搭建把握知识与形成能力的桥梁 课堂教学是实施素质教育的主渠道,是学生获取知识的主要阵地,知识是智力和能力的基础,学生把握知识从而形成自身的能力,并体现出来,就成了素质教育的落脚点。那么这一切将如何实现呢?在科技迅猛发展的今天,这一难题可以说已被现代教育技术手段的进入课堂迎刃而解了。电教媒体调动多种感官,实现多渠道信息传递,加强学生对知识感知的鲜明度,增大信息输出量,提高学生对知识的接受能力,并有利于知识的记忆、理解和运用,促进由知识向能力的转化。运用现代教育技术是适应小学生以形象思维为主的特点。科学性是它的内容,丰富性是它的内涵,多样性是它的形式,创造性是它的灵魂。那么现代教育技术的引进就是一个民族生存、发展与进步的灵魂。在教学中我大胆尝试了现代教育技术手段的运用,基本环节如下: 激 趣 ——— 质 疑 ———讨论 ———点拨 ———提高 (以趣激学)(以疑促学)(讨论励学)(启迪创造)(精博内化) 此模式具有自学、辅导的特点,是阅读教学中的一个基本路子,不拘一格,可变化,求实效。它能因课型、课文、学生的不同要求而变化,形成若干变式,以求体现多向探求,多向思维,多角度、多层次去实现综合能力的培养。 激趣——创设美妙情境 激发学习兴趣 兴趣是学习之本,学生没有兴趣就是死学,只有当学生充满兴趣的时候,才会有创新思维,本模式就在教学的第一步设置激趣环节,以趣激学。例如《可爱的草塘》一课中,学生对北大荒比较陌生,知之甚少。所以在一开课就利用电脑进行背景简介。还有《威尼斯的小艇》,在开课初我设计了一个形象生动的猜谜游戏,为突出本课重点“抓住事物的特点描写”奠定了良好基础。图文并茂的动画一下子拉近了学生的距离,消除了学生的陌生感受。这样处理,大大调动了学生的兴趣与学习的积极性,变繁为简:把繁琐的分析变为简单明了的动画;变易为难:把课上的照本宣科变为课前的程序设计;变长为短:把近几分钟的讲解变为几秒钟的动画演示;变静为动:把学生的静态听讲变为心情激动地观看,唤起学生急切的探究心和自主参与意识。 质疑——发散变异思维 培养质疑能力 创新意识是一种渴望用新思路、新方法、新途径,超常地解决问题的态度和意愿,而创新意识来自质疑。“学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进”。在教学中我注意鼓励、启发、诱导学生多提问题,多质疑。在《大海的歌》一课中有一目标是“了解作者在码头上、海港里、大海中看到的景物各有什么特点?” 对这一问题学生一步答出有些困难,这就需要一系列的问题去引,而一系列的问答既耗时大,又见效低,学生兴趣不会被激发,所以我在这儿设计了一个“步步高”游戏: 谁在什么地方看到了什么景物? 主要句子是什么? 每句讲什么? 共有几句话? 这个“步步高”游戏具有直观性、交互性、可操作性。通过清晰的图像,逼真的色彩,再配以有坡度的问题,全方位、多角度地调动学生的感官。这样循序渐进,台阶式的激发使全体学生都愿都想去尝试回答,从潜能生到优等生都有不同的成功体验,可谓一举多得,事半功倍。 讨论——拓宽训练形式 增强表达能力 1. 个人尝试探究 在《大海的歌》一课中为了更好地让学生去理解体会码头上看到景物的特点。我利用计算机AUTHOWARE编程语言制作了一个填词练习: 请从题下的备选答案中选择: 作者在大海上看到的是: ( )天 ( )云 ( )海 ( )朝阳 蓝 湛蓝如洗 灿烂 火红 瓦蓝瓦蓝 正从东方升起的 白 墨蓝 碧绿 …… 这一练习较简单,所以让学生自己独立探究,通过放大图像,展示操作过程,显现内容,利用计算机形象直观的特点来调动学生的参与激情,动手兴趣,从而加深理解,增强记忆,还在强大信息输出量的同时增大了学生的词汇量,实现了理解积累词语的目标。最重要的是给了每个学生一次尝试的机会,他们可根据自己的理解去自由填,增大了学生思维的空间。再如,《可爱的草塘》中我设计了一个精彩有趣的词语检测,要求每位学生通过自己尝试练习后读准字音,认清字形,并了解有关的资料,计算机把远的拉近了,把虚的变实了,把抽象的具体化了,真正体现了自主参与、自主创造,从而实现了学生的阅读能力的实质性提高。 2.小组合作促究 在《威尼斯的小艇》中我设计了一个理解体会比较重点句子的练习,学生通过充分的讨论交流加深了对小艇特点的印象。运用电脑可以弥补感性差距,时间约束,空间限制,变枯燥抽象为生动形象,根据需要为学生提供更大的信息资源,满足学生的阅读欲望,确实为阅读教学另辟了一条新途径。 点拨——加强理解深度 提高阅读能力 在《蝙蝠和雷达》中蝙蝠从嘴里发出超生波遇到障碍物就反射到耳朵里,于是蝙蝠就改变飞行的方向。这一节较抽象,而且是无形的,学生只有把这一节理解透彻,才有可能理解下一节,基于难点要巧妙地突破,而教师的口头讲解又显苍白,所以教师在这里设计了一小组课件:把过程分步演示,并把超声波变成有形弧线,动态地推进和返回。屏幕上的图像一出现,这边的眼睛都瞪得大大的,知识的那种高密度,课堂的那种大容量,进程的那种快节奏,气氛的那种活跃,令人赏心悦目,是一般常规教学所万万不能及的。这样一变一演,在直观画面的引导下,理解有坡度,难理解的变得容易了,学生学得兴致盎然。 提高——结合目标检测 形成综合能力 凭借词、句、段的练习,学生对知识实现了“回收、加工、提炼、内化、运用”进入升华阶段。那就体现在随机进行仿说仿写,例如在《可爱的草塘》一课中对草塘美景和小河美景的导游介绍,就可借助电脑营造氛围创新情境,让学生进行口头表达能力的训练,通过实践真正形成能力,持之以恒,学生的写作能力一定有很大的进步,对学生来说是受益匪浅。这样化静为动,化枯燥为有趣,贴近生活的仿说训练适时、到位,使学生学有所用,储备下的能量有发挥之时,切实满足了学生的创造欲望。 教无定法,对优化课堂教学过程,改革课堂教学结构的探索,就如宇宙空间是永无止境的,就像学生的创新思维是没有边缘的,需要不断的用心研究与实验。兴趣推动人去探求新的知识,发展新的能力,是在一定的教育影响下启动,发展起来的。小学生好奇心特强,而现代教育技术手段就有刺激感官的作用,它还能促使学生在不同层面,从不同角度学习理解和运用语言文字,引导学生自觉地获得知识并运用知识,培养能力,发展智力,因此,现代教育技术不愧为把握知识和形成能力之间的一座坚固的桥梁。 现代教育论文:学年现代教育技术组工作计划 指导思想:以“三个代表”重要思想和“科学发展观”为指导,以建设开放高效的区域性教师学习与资源中心为动力,以“发展内涵,提高质量”为重点,切实抓好信息技术的普及与提高工作,开展信息技术的培文秘站版权所有训,发挥信息技术的示范作用;进一步深入学习实践玄武教育理念,深化课程改革,进行信息技术和学科课程整合的研究与实践,有效地进行资源建设,提升教师专业水平,全面、高质量实施素质教育,为实现“玄武教育在南京率先,江苏领先,全国争先”的目标而努力。 ⒈开展开课题研究工作 以“三学双动”总课题为导向,以我区十个省级现代教育技术课题为切口,积极开展现代教育技术在学科课堂教学中的运用研究。在课程改革与实验的研究过程中,加快信息技术应用于学科教学,在实现学生学习方式转变中实现突破。 配合省市电教馆做好我区省级“十五”现代教育技术课题的结题工作,并以此为契机,带动全区信息技术与学科课程整合向纵深发展。重点在教育思想的整合、学习内容的整合、教育形式的整合、教育技术的整合合教育资源的整合等五个方面进行研究与实验。积极主动地与教研员联系、配合组建资源开发队伍,大胆进行研究与实践。 ⒉形式多样,切实提高教师运用现代教育技术的能力 ()全面提高我区教师信息技术水平。做好第三轮江苏省教师信息技术的培训和考试工作,切实按照省市要求制定计划,做好报名、办班、培训、辅导和帮助待考教师顺利通过考试。并切实指导参加培训并考试合格的教师在日常教学中应用现代教育技术改革课堂教学、提高教学质量。 ()信息技术、现代教育技术骨干教师培养。吸取南京市市级骨干教师培训班的经验,进一步提高全区现代教育技术、信息技术专业教师的素养。 坚持全区电教员每月的例会制度,学习理论、传递信息、交流经验、研究问题,进一步提高各校电教员的素质。 与各学科组紧密结合,选择一些具有一定教育教学实践经验和掌握一定现代教育技术的教师,通过理论授课、撰写论文、实践操作等形式进一步提高其现代教育技术的理论、操作、实践水平,在教学实践中发挥骨干作用。 积极组织全区电教、计算机教师开展“网络环境中课堂教学模式”的探究,强化教学中学生主体性地位和教师的主导性地位,开展上好一节课、说好一次课、演好一个课件、写好一篇论文的“四个一”活动。 ()充分发挥我区网络建设方面的优势,加强对学校教师进行网络知识方面的培训。进一步加强对教师使用玄武信息网的培训,使其能够在平时的课堂教学中借助信息技术手段充分使用网络资源,改变教学方式和学生学习的方式。积极与其他学科相结合,加强对教师使用网络资源的指导,不仅管理好、使用好信息网,而且还要进一步开发信息网的功能,为我区的信息化建设培养一批骨干教师。 信息中心要加强信息服务意识、提高信息技术水平,积极为全区、全校的信息化建设和发展提供科学的、具有前瞻性的信息和有效的技术支撑。要采取措施,加强我区各中小学校现代教育技术的管理,积极推进各校校园网和多媒体!设备的有效使用。 中小幼各学科要根据各自特点,会同信息中心,开展行之有效的学科教师信息技术的应用培训,确保全区中小幼教师在今后的两三年内信息素养和运用信息技术在课堂教学中的能力得到全面的提高。 积极按照省市电教馆地要求,做好新一轮省级教师现代教育技术的培训考核工作。 ⒊立足新课改,切实提高我区信息技术与学科课程整合和现代教育技术的研究水平 做好我区十所现代教育技术窗口学校的“十一五”省级现代教育技术课题申报工作,并对这些学校执行省电教馆《现代教育技术实验(示范)学校工作规程》的情况进行全面的调查。 积极努力争取参加全市的“教育信息化示范区(县)验收”,并争取验收通过。 与各个学科组紧密配合,利用学科教培活动和电教例会,学习、研究现代教育技术在学科教学和课堂教学中的应用,尤其要着力研究信息技术与学科课程的整合。研究工作必须建立在“五新”基础上,即:立足新课标、建构新课堂、推广新资源、新经验、形成新特色。 定期推广有价值、高水平的课堂教学软件,并充分调动广大教师和学生的积极性鼓励他们根据教学内容自制课堂教学软件,充实学校和全区的教育资源。各校要充分发挥学科资源建设中心组的作用,广泛搜集高质量的学科资源,同时,充分发动学科教师提供原创性资源,充实学科网站。为学科教培和教师交流提供更大的平台,为信息技术与学科课程整合提供更丰富的资源。 本学年,结合“四边”课堂教学研究,各校不仅要积极探索视频案例的建设研究,更要积极地使用这些素材,努力提高“四边”课堂教学研究的水平,提高教培的质量。 信息中心要在提供技术服务的前提下,积极协调区内资源、搜集外部信息,努力为各学科提供优质资源信息,并积极与学科教研员合作,制作出能体现“四边”课堂教学研究水平的教学案例,从而为我区广大教师提供更好的服务。 ⒊以制度建设和省市级评估为契机,进一步推进我区教育现代化建设文秘站版权所有 重点抓各校现代教育技术的制度、资料的建设。对我区各校移动多媒体设备、网络教室的使用率进行调查了解,强化管理,在调查了解的基础上提出具体的使用、管理办法。要依据江苏省现代教育技术示范、实验学校的标准,定期对各中小学、幼儿园的电教现状进行效益评价,为省市示范、实验学校的新一轮验收做好准备。 要克服重“硬件”轻“软件”、重投入轻管理的思想坚 决杜绝摆花架子、搞形式主义的做法。积极调动各校电教员在电教管理方面的积极性,努力提高各校电教设备的投入产出率。我们将选择两所(中小学各一所)制度健全、管理规范的学校,召开全区的现场会加以推广。 ⒋加强硬件建设,全面提升教育信息中心层次 根据科教培电工作的需要,高水准建设区教育信息中心,实现教育信息中心由电教服务的职能向软件开发和管理的职能转变,推进信息化进程,以信息化带动教育现代化,提高对全区中小学信息化进程的管理水平。 在校长室的统一安排下进一步推进我校信息化的进程和提高信息化管理的水平。通过合作开发等形式设计、制作有关软件,力求满足我校科教培电管理工作的需要,并力争在教学质量的分析管理、教学资料的交流管理以及教师队伍的信息化管理等方面有所突破;进一步完善教育信息中心管理制度,并严格按照制度办事,保证信息中心的各项工作顺利开展。 重点抓各校教育技术制度、教育信息资料的建设。要依据江苏省现代教育技术示范、实验学校的标准定期对各中小学、幼儿园的现代教育技术现状进行效益评价,为省市电教示范、实验校的验收做好准备。 ⒌提高自身素质 进一步增强玄武区教育信息中心的品牌意识、质量意识、群体意识、和课题意识,不断提升信息中心的层次。 不断加强政治理论的学习,提高自身的思想素质和师德修养,把学校的校风和“三实作风”落到实处。 不断学习素质教育理论,进一步加强现代教育技术与学科教学紧密结合的研究。在做好常规、基础性工作的同时,努力提高工作的技术含量。 进一步加强现代教育技术的宣传和推广工作,努力发挥信息中心的示范、辐射作用,强化对本校教师信息技术的培训工作,配合做好我校的校本培训工作。 进一步增强全局意识、服务意识、合作意识、责任意识和质量意识,发扬“三实”作风,团结合作,高标准、高质量地做好各项工作。进一步提高学校电化教育设备的使用率和效益真正达到“提高投入产出率,发挥工作创造性,加强管理规范化”的要求。 现代教育论文:浅谈小学社会教学现代教育技术应用的整体方向 长沙市芙蓉区五一中路小学:胡霞 小学社会是一门培养学生认识社会、了解社会、适应社会,最终服务社会的综合性学科,是新型的综合性的人文学科。在促进学生社会化的同时,还应该促进学生的情感、意志、行为、品格等方面的社会化。因此,小学社会的教学要面向社会,依靠社会,置身于社会生活环境之中, 促进学生的健康发展。 小学社会学科的教学要体现它的“社会性”,就要以社会信息为窗口优化教学内容,让学生透过社会信息窗口,观察社会的变化和发展,看到生机勃勃的现实社会。但社会课堂教学光靠老师语言、手势、表情来吸引学生是很不够的,它也要求声情并茂,使内容的意境、教师的讲解、学生的情绪三者发生同步转移,把教师的理解转化给学生。要达到上述目的,辅助以电化教学手段是很有必要的。因为利用音响创造教学氛围,可以启发学生联想;利用图象展现情景,可以诱导学生思维,使学生除了理性的认识之外,还有心灵深处的认可。 要使小学社会教学现代教育技术的应用落到实处,提高教学效益,就要进行三方面研究: 一要研究社会,广泛地汲取社会知识,社会信息,不断充实、丰富教材内容。 二要研究学生,了解他们的社会生活经验与生活实际,对社会生活的态度、兴趣与追求,对社会问题的看法,所掌握的社会信息,以更好地贯彻以学生发展为本的原则引导学生观察社会,了解社会,提高参与社会生活的能力与社会责任感。 三要研究教法,以崭新的适合本学科的教学方法,优化结合,调动学生学习积极性与学习兴趣,取得最优的效果。 “兴趣是最好的老师”。要上好社会课首先要激发学生的学习兴趣,把它上成学生喜爱的课。直观激趣,运用图片、实物、投影片、录像等多种媒体进行直观教学,既有助于增强他们适应社会的能力,又能提高他们的积极性。 据此种种我们可以把社会课的教学模式特定为“信息加工”, 从社会生活和社会教材中获取信息,在教学中对信息进行筛选、整理、加工,形成对社会的正确且有条理的认识,再把这种认识,即经过加工处理的社会信息逐步建立成完整的具有学科特色的CAI教学模式体系,并实现资源共享,使小学社会学科的教学研究上一个新的层面。 以上便是我的一点肤浅之谈,在今后的教学中还需不断探索。 现代教育论文:现代教育技术手段运用于英语课堂之我见 英语课是综合性工具课,是实践性很强的课。学以致用,学生在课堂上学习的内容要在实际生活中加以运用的,但我们目前的条件状况却并没有使其发挥的余地,这在客观上限制了它的巩固和提高。因此,作为教师就要在日常授课中注意多加强语言使用的训练,使学生学会英语思维,接受纯英语的熏陶和感染,使其听、说、读、写英语形成习惯,这对他们的英语的进步是大有裨益的。 为此,在日常授课中,我一直坚持用英语组织课堂,加强听说训练,即使一些较难的单词我也尽量用简单英语解释。通过一段时间的努力,我发觉学生的领悟能力有了明显提高,反映在课堂回答上比较积极活跃,听力测试通过率较高。但缺点也因之产生:学生易产生松懈和厌倦心理,他们要时刻集中注意力去捕捉老师讲的每一点信息,稍有疏忽便可能错过对一个单词或一句话的理解,长而久之便想放弃,于是就懒得去仔细听讲了,形成恶性循环,成绩便很难提高了。 这时,现代教育技术的使用在一定程度上帮了英语教师一个大忙。它寓教育教学于一定的形象思维和创设的情景当中,能够综合利用视、听觉,使学生感受到语言和音像和不断冲击,有意注意、无意注意和有意后注意交替进行,从而在大脑皮层产生较强的反射,留下较深的印象。具体来说,我用过以下一些操作,提出来请广大老师批评指正-- 在复习上节内容上,我采取对话问答或习题巩固等方式,对话辅以图片(pictures)或文章(articles)进行,一般采取集体作答(together)或双人一组作答(inpairs)。习题的处理连同答案一起设计上,使用微机幻灯片放映,答案单击显示,逐个进行。 在教授单词时,我把单词用微机幻灯片展示在大屏幕上,每个单词跟着相关解释,然后打开录音机放音跟读几遍。记住之后,再辅以单句翻译,加强巩固,这样新单词便在语音、语调、拼写、释义、运用等几个方面得到加强,想记不住都困难。“文秘站有”版权所 在巩固了新课、熟悉了单词之后,就要对新课加以处理了,这时现代技术更显出了它的无穷魅力,你可以用简明的图片(或从剪辑库中提取或手工制作)将课文的大体概况作一图标式的解释,辅助学生的课堂学习,并且可以在听课文录音的同时,将课文内容以问题的形式展示出来,让学生在听录音的同时,思考问题。问题的设计尽量贴近课文的内容,同时可以起到训练学生听力和对课文理解力的双重目的。此外,我们还有大量的媒体软件可以利用,学校音像阅览室里有各种各样的有关课文的磁盘和软件,我们可以根据自己的需要制作成组片插件,链接控制播放,真的是方便极了。剩下的习题处理更是灵活自如,从题型设计花样上,想达到的目的上你都可以使用不同的效果显示,尤其是各种教学软件的使用更增添了它的可操作性和趣味性,让学生在不知不觉中能将学习的知识转化为能力。 再者,我校国际互联网的开通,极大地将思维引入了一个更广泛的领域,将现代教学技术的概念进一步扩大至整个互联网这一庞大载体,使得我们能够做到随时从网上截取及时有用的信息用于教学和研究,从而更大范围地开拓了我们的视野,这是以往的教学手段所无法比拟的。我就曾利用网上信息上了一节较成功的英语自主选修课,我把从网上捕获的关于圣诞节的故事,贺卡及插图和几首圣诞诗歌搜集整理在一起,加上课上我的解说和介绍,在圣诞节到来的时候,给大家上了一堂生动的选修课。 关于现代教育技术的使用,我们只是才刚刚开始,就已经显示出了它的极大的与从不同的优越性,随着它的深入和加强,它的更大更优越的作用必将得到更淋漓尽致的开发,这对于素质教育的推行,学生及教师负担过重问题的解决,谁说不是一项有着重要意义的大事呢? 现代教育论文:现代教育技术在小学数学中的应用的方式分析 如今,现代教育技术越来多地被运用到课堂教学之中。在数学教学中合理地运用多种媒体,不仅能吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,还可以弥补传统教学的局限性,充分发挥学生在学习中的主体性,有效实现师生之间的互动。 1 运用多媒体教学,激发学生的兴趣 在几年的低年级数学教学中,笔者发现低年级的学生往往集中注意力的时间很短。他们在幼儿园习惯了以图文并茂、生动形象的故事形式进行学习,而小学阶段的数学知识相对是系统的、枯燥乏味的。为了吸引学生的注意力,提高学生的学习兴趣,笔者经常利用多媒体把一个个的数学问题放在生动形象、有声有色的故事情境中进行教学。这样的教学方式更符合低年级小朋友的心理特征,也极大地调动了学生学习的积极性。 例如,在教学“比较数的大小”一课时,笔者创设了这样一个故事情境:“在一个阳光明媚的下午,潮水退去以后,沙滩上露出了美丽的贝壳。一会儿,沙滩上就来了很多的小动物,可是它们在吵什么呢?原来小松鼠、大白兔都捡了一篮贝壳。小松鼠数了数说:‘我捡了46个贝壳。’大白兔数了数说:‘我捡了38个。’小松鼠说:‘我捡得多。’大白兔说:‘我捡得多。’沙滩上的小动物们各有各的理。到底谁捡得多呢?还是我们小朋友来给他们当一下裁判吧?”通过比较小动物之间拾贝壳的多少来教学比较数的大小的方法,极大地激发了学生的学习兴趣。 2 运用现代化教育技术,弥补传统教学的局限性 传统教学中的一块黑板、一支粉笔的教学模式已经远远不足以满足现在的教学需求了。传统教学由于教学形式单一,很难发挥学生主动学习的积极性。而多媒体教学则能有效地改进教师和学生之间的互动方式,让学生更多地参与到课堂中来,真正成为学习的主人。 例如,数学课堂上,有很多“认识图形”的课是需要学生动手操作完成的。上这样的课之前,教师要事先准备好教具和学具,但是往往单一的教具和学具并不能说服学生。笔者曾经执教了苏教版四年级下册“三角形的认识”一课,因为是公开课,所以经过了反复试上。在准备的过程中就为制作4 cm、5 cm、6 cm、10 cm的小棒而犯愁,一开始想到用彩纸分别卷成4种不同长度的小棒,这个时候小棒的问题是解决了,可是后来在操作的过程中却出现了很大的误差。因为小棒稍微有点粗,学生用4 cm、6 cm、10 cm三根小棒轻而易举地围成了三角形,也就是说让学生误认为“当两边之和等于第三边的时候也是可以围成三角形的”。这个时候,教师再滔滔不绝地强调这种情况在理论上是不能围成三角形的,学生难免不服,这一次操作以失败而告终。 后来,在师傅和同行们的建议下,考虑用竹签、铁丝、细线……作为学具,这些学具相对来说比较细,误差较小。最后,笔者想到用小时候玩的“彩色签子”(一种细长的小棒,有很多种不同的颜色)来制作学具。这一次原以为万无一失了,学生在操作的时候还是比较顺利的,但是还是传来了两种声音:有的学生认为“两边之和等于第三边能围成三角形”,也有的学生认为“两边之和等于第三边不能围成三角形”。小棒虽然很细,误差很小,但是还是很难说服全部的学生,这样的课堂很显然还是有遗憾的。在实际操作中要避免绝对的误差也是不可能的。 当传统的教学用具不能完全解决操作中的误差时,多媒体动画演示就起到了很大的作用。在多媒体课件中,笔者制作了不同长度的小棒围成三角形的三种情况,其中最长的一根小棒是固定的,而较短的两根小棒是可以活动的,让学生明确了当两边之和等于第三边的时候是不能围成三角形的。整节课学生的兴趣很浓厚,由于在实际操作中存在分歧,所以对多媒体动画演示时的结果尤为关注,最后也突破了本课的重难点——“三角形三边之间的关系”。 3 运用白板教学,实现课堂交互性 随着现代教育技术的迅猛发展,多媒体教学也逐渐呈现出了它的局限性。PPT课件是教师提前精心制作的,课件中可以展示教师“预设”的资源,却不一定能体现课堂上学生的“生成”。因为学生的思维是开放的、活跃的,教师不可能预设出学生的每一种思考方式,总有很多“意外”生成。这时,交互式电子白板作为一种新型的现代技术手段走进小学数学课堂,它不仅能发挥多媒体教学的优势,还能弥补多媒体教学中不足的地方。 首先,白板教学是创设情境的有效手段。交互式电子白板不仅有多媒体所具备的视频、播放等功能,还可以随时暂停,根据学生找到的信息进行圈圈、画画、复制、黏贴等,唤起学生学习兴趣的同时,激发他们主动参与到学习活动和积极思考中来。 比如,在教学“找规律”时,笔者创设了下面的教学情境。 师:今天,老师带了一个故事给大家,这个故事里蕴含着一些数学的道理,看看大家能不能观察出来。(把魔法数学故事屋中的一本《小刺猬的项链》以视频、动画的形式插入白板课件中,教师可以在白板上一边翻故事书,一边讲述,配上轻柔的音乐,在轻松愉快的氛围中把学生带进数学的课堂。) 故事说的是一只小刺猬,一天……,来看一看他们各自穿成的项链吧!这是小刺猬的,这时……,大象看到了……,于是小动物们行动起来,它们决定要给大象一个大大的惊喜。它们做了一条最最与众不同的项链挂在了大象的脖子上。(故事中小动物们带的项链的颜色都是有一定的规律的。) 师:就是这样一个简单的小故事,你从中读出了它蕴含了哪些数学道理?(出示小动物带项链的图片)仔细观察,它们的项链到底有什么规律呢? 学生同桌讨论,集体交流,分别说一说有何规律,白板操作演示(圈出学生发现的规律,并复制黏贴在空白的地方,方便学生在接下来的学习中进行比较和分析)。 师:那这些项链共同的特点是什么呢? 板书:几个为一组,不断重复出现。 照这样的规律摆下去,小刺猬第4组珠子有哪些?小白兔第6组的第一个珠子是什么颜色?大象的项链第50组的最后一个珠子是什么颜色? 小结:正是这些图形排列有规律,我们才能很快确定后面其中某个位置上是什么颜色。 通过一个生动有趣的故事,激发学生学习数学的兴趣,让学生在故事中感受生活中的规律,为本课的学习做好铺垫。 其次,利用电子白板,可以改变单一的课堂训练模式,提高练习效率。 例如,笔者在教学“认识多边形”时,就设置了下面的练习形式。 1)运用拖动功能,将预设的问题或情境先隐藏起来,根据教学需要随机提取。拖出预先隐藏的蜜蜂蜂巢的图片,让学生猜一猜蜂巢是由许多的几边形组成的?学生由于之前已经有了认识四边形、五边形的认知经验,很快猜出是六边形。然后教师拖出:由六条边围成的图形是六边形的定义。 2)无限克隆和书写功能,既节约了在黑板上一次次画图的时间,又能将学生不同 的答案一一呈现出来。出示想想做做中的最后一题:“把下面的四边形、五边形、六边形都分成三角形,最少能分成几个?”因为分法不唯一,所以可以运用白板的无限克隆技术复制几个图形让多个学生在白板上操作分一分、画一画,出现错误也可以用橡皮擦功能擦掉并及时纠正。 3)运用白板中现成的评价模板,学生做完之后,可以直接check答案的正确与否,方便又直接。现代教育技术为师生、生生互动构筑了一座坚实的桥梁。有声有色、图文并茂的教学方式让小学生从单调、枯燥乏味的数学知识的学习中解放出来,让他们体会到数学课堂也是多姿多彩且趣味无穷的,为他们以后的学习奠定扎实的基础。所以,教师有责任也有义务努力提高自己的现代教育技术水平,从而提高数学课堂效率。 现代教育论文:分析现代教育下校内领导的素养 在社会主义制度下,政治思想素质是学校领导者素质构成中最重要、最根本的内容,直接决定着学校领导活动的方向,因此,具备较高的政治思想素质成为一名合格学校领导者的首要条件。首先,学校领导者必须要有坚强的社会主义信念和共产主义信仰,能够领导全体教职员工正确贯彻党的路线方针政策,忠诚于党的教育事业,对党的教育事业具有强烈的使命感和责任感;其次,要有正确的世界观、人生观、价值观,要有全心全意为教师、学生服务的奉献精神,始终坚持群众的利益高于一切。 科学文化知识素质科学文化素质是学校领导者素质中最关键的基本素质之一,主要包括以下几方面:(1)渊博的知识。学校作为知识分子荟萃的地方,教师的文化知识素养相对比较高,这就决定了学校领导者必须具备渊博的学识、丰厚的文化底蕴。除了要掌握与自己本职工作相关的教育、教学、管理知识以外,还必须要掌握一定的历史、法律等知识。在知识更新速度前所未有的现代社会,学校领导者必须加强自我学习,尽可能地了解、掌握相关知识的前沿,养成终身学习的习惯。(2)教育科研能力。在科技腾飞和教育改革不断求新的当今社会,学校领导者必须要有一定的教育科研能力,能够积极参加教育、教学科研活动,做学校科研工作的带头人,并将科研成果运用到实际工作中,通过科研促进教育教学、管理的不断创新,为学校的发展注入活力。 组织管理素质现代教育的一个重要特征就是教育管理的现代化,要善于组织、控制、指挥和协调学校的管理。因此,具备较高的组织管理能力,进行专业化的管理是学校领导者的另外一个重要的素质要求。邓小平同志曾经说过:“学校领导人员至少是应该懂得教育的有管理学校专长的专业人员。”作为一个学校的领导者,一方面既要懂得教育的本质、教育方针以及教育方法,另一方面还要懂得管理的科学与艺术,包括管理学、心理学、经济学、社会学等多方面的知识。另外,学校领导者,要善于交流与沟通,通过沟通,把一个人的思想、观念传递给他人,同时又有意无意地影响他人的认知过程,最终达到彼此的了解并共同领悟其中的意义[5]。既能有效协调组织各个子系统,又能有效组织领导活动主客体之间的良性互动,做到学校管理工作信息有效的上传下达,协调管理好学校资源,从而提高管理效率。 身体和心理素质身体和心理素质是形成学校领导者各种素质的物质条件和精神基础。强健的体魄和良好的心理素质是学校领导者顺利履行领导职责和发挥领导作用的重要保障,学校领导者的身体和心理素质主要包括以下几个方面:(1)健康的体魄。健康的体魄即身体健康、精力充沛、充满活力。学校领导者不仅要处理大量学校管理工作,还要参与许多社会事务,工作繁重,劳动强度大。因此,学校领导者只有具备一个强健的身体,才能胜任管理工作、履行领导职责,才能永远保持旺盛的精力,发挥出更大的创造性。(2)健康的心态与坚强的意志。健康的心态即心胸开阔、心平气和。在工作中能够不卑不亢、不骄不躁,以平和的心态对待成与败、荣与辱、得与失,能够把握和控制自己的情绪,工作中不轻易受情绪干扰。坚强的意志即信念坚定、遇事有主见、处事果断、做事坚持不懈。它要求学校领导者要具有沉着、坚韧、自制以及自信等坚强的意志品质。当然,学校领导者还必须要有把全部热情投放到工作中的激情。(3)宽广的胸襟。中国有句古语:“有容乃大,无欲则刚”,有多大的胸怀就能办多大的事。因此学校领导者要胸怀宽广,立足学校,放眼未来;要学会宽容,要注意修炼自己的气质和性格。此外,学校领导者还要有优雅的气度,要善于控制和调节自己,不因失败而垂头丧气,不因成功而得意忘形。总之,随着现代教育的发展以及我国的教育体制改革的进一步深化,要求学校领导者必须要加强自身学习和训练,从各方面提高自己的素质,努力开创教育工作的新局面。
医院档案管理论文:浅析医院医疗设备档案管理 【摘要】 医院设备的现代化程度的重要标志,是医疗、科研、教研、教学工作最基本要素,是不断提高医学科学技术水平的基本条件。某些学科的发展相当程度上依赖于设备的发展,起着决定性的作用。因此,做好设备管理已成为医院管理的重要标志,而设备档案管理是设备管理的基础环节。 【关键词】 设备管理 重要性 档案管理 医院作为救死扶伤的地方,医疗设备在此过程中作为起到相当重要的作用,是不断提高医学科学技术水平的基本条件,此时医院设备管理显得非常重要。档案管理作为设备管理的基础环节,却常被各医院设备管理领导者所忽视,其管理水平的好坏,将直接影响到医院的医疗质量、技术水平、经济效益和社会效益,首先应认识到档案管理的重要性,并将工作落实到实处,发挥其应有的作用[1]。现就把我院设备管理这方面的工作和大家做一次交流,以达到相互促进的目的。 1首先认识建立设备档案的重要性医疗设备档案包括:设备出厂随机相关资料、证件、设备运行过程中产生的相关文字资料(如:运行记录、维修保养记录、计量设备的相关合格证)等。如何管好用好医院医疗设备,提高设备的使用率,减少设备的故障率,则必须建立较全面的设备技术档案,并辅之有效的管理。让其贯穿整个设备管理工作,在设备采购、使用、保养维修及管理等工作中充分利用。如通过查看设备档案资料,根据其维修记录,对经常出现故障的设备进行预防性维修,利用维修记录中老的故障现象及维修经过可缩短设备维修的时间及有效安排维修过程,从而,减少了维修费用,缩短维修工时,有效提高设备的利用率。必须利用好这些档案资料,主动、及时地为各设备使用科室服务、为领导决策提供相关依据,此时,设备档案显得尤为重要。 2其次建立完善的制度利用办公会将相关文件分发给所有科室,强化各级管理人员的制度意识,使之配合设备管理工作的进行。我院成立由院长直接领导的设备管理工作,实行院部、科室、操作人员三级管理网络。利用制定的监督检查机制定期或不定期对科室进行账卡物及相关内容的检查,将检查结果纳入科室每月的综合质量考核,上报院办公室及拟报整改措施,与科室的奖金、评先进、评优挂钩。我院设备档案信息实行计算机辅助管理,设备档案由专人专柜负责日常收集全院设备资料,将全院每一台设备逐一编号登记在册且张贴标签,每半年对全院设备进行一次清查,对万元以上设备每月进行使用效率分析,将收集到信息录入电脑,以便日后查阅,在全院形成一个有效的管理网络。 3设备档案收集工作贯穿于设备申购到设备报废如参与设备采购申请,可为采购部提供相关参数,参与设备的安装与验收工作,索取相关证件及收集设备资料及时建立档案(如:说明书、随机光盘、图纸等)相关手续齐全后方可验收,科室如需要资料可提供相关复印件,并履行借阅手续。监督制定新装设备使用流程及制度,大型设备分管到人,并将信息录入电脑。 4小结有效利用设备档案对医院长远发展有深远的意义,档案管理人员要热爱本职岗位,要以主动、积极、周到的服务来收集相关信息资料,充分发挥其作用,促进医院在两个效益上获得双赢。 医院档案管理论文:浅议如何实现医院档案管理信息化 摘 要:21世纪是科技高速发展的时代,信息技术几乎已经渗透到了社会生活的各个方面。作为医疗卫生系统重要资料来源之一的医院档案部门,在此新形势面前,必然要面临一场划时代的变革。档案管理信息化将成为现代化医疗卫生管理工作的重要手段之一,现针对目前医院档案管理信息化的必要性、优势及内容进行分析,并提出了实现医院档案管理信息化的建议。 关键词:医院档案管理;信息化;优势;内容 1实现医院档案管理信息化的必要性 1.1飞速发展的社会信息化决定了必须加速医院档案管理信息化的进度。现代信息社会日新月异,人们对各种时效性强、具有高价值的档案信息需求量越来越大,传统的档案管理模式正经受着巨大的冲击和挑战。面对这种冲击和挑战,各级医院只有顺应时势,加快档案信息化建设,尽快实现档案管理现代化,进而使档案管理工作适应新形势发展的要求。 1.2实现医院档案管理信息化是解决自身存在问题,提升管理水平的根本途径。近年来,各级医院在实现档案管理信息化方面虽然做了一些工作,但总体来看,现代化程度仍不高,有些单位还比较落后,主要是管理意识,设备和技术方法比较落后,档案管理和利用水平较低。解决这些问题的唯一办法,就是不断更新管理意识,改革管理方法,运用先进的技术设备,从手工劳动中解脱出来,提高工作效率,完全实现管理现代化,从根本上提高档案的管理利用水平。 1.3实现医院档案管理信息化是确保医疗事业可持续发展和自身发展的需要。医疗事业需要发现、培养和造就大批的建设人才,而只有详实全面地掌握人事档案材料,才能合理使用人才,充分发挥人才的作用,确保实现医院事业的可持续发展。实现档案管理信息化就显得十分迫切和必要。实现档案管理信息化不仅有利于发现、培养和造就大批人才为医院事业发展服务,而且将会使档案信息资源得到更加充分的开发利用,同时可以延长档案寿命。 2 医院档案管理信息化的优势 2.1档案信息化有利于保护珍贵的档案原件。将医院的各类档案进行信息化手段处理后,可以有效地保护档案原件,避免档案原件被过多地直接使用、借阅等造成原件的损坏;可以有效地降低和避免重要资料丢失的风险。医院建设和发展过程中,将重要、珍贵资料进行信息化处理,应用计算机对原件进行电子扫描,之后以电子文件的形式进行收藏、管理和使用,就可以有效地保护档案原件。 2.2档案信息化使文件的归档方式得到改善。在医院工作中,档案部门要对各类文件进行及时的著录。在纸质文件时代,采用手工操作的方式,档案人员要花相当多的时间和精力埋头于整理档案和登记目录。而将档案进行信息化处理后,可以使档案人员从繁琐的手工劳动中解脱出来,利用计算机软件进行工作,大大改善了工作条件,信息改动时只需输入指令就可以自动完成系统调整,有效地提高了工作效率。 2.3档案信息化有利于档案信息资源的整合和共享。档案资源整合重在体现档案信息的系统性、有效性和共享性,其最终目的是进一步扩大档案资源的使用范围,这是档案事业顺应社会信息化潮流的趋势所在。电子文件比档案原件更易于导航,可增强对原始档案的应用程度和应用范围,更有利于医院各部门、各医疗科室按需浏览,并保持随机存取,进一步提高了档案原件的利用率,最大限度地实现档案信息资源的共享。 2.4档案信息化使档案的检索和使用更加方便快捷。以往手工查询档案资料,往往费时费力,有时还不一定能达到目的。将档案信息化处理后,采用了电子目录和电子文档归档,提供快捷的电子信息查询系统,使用时只需输入关键词,相关资料信息就可一一呈现在计算机屏幕上。 这种智能化检索方法,检索速度快、效率高、范围广,同时还可采用电子加密技术对档案进行机密处理。在档案的使用上,信息化也让用户感受到了方便。 2.5档案信息化改善了档案管理模式。在传统的档案归档方式中,档案资料大多是以纸质化的形式存在的。随着时间的推移,档案资料日积月累,占用了大量的储存空间。另外,由于纸张的特性,档案库房还要按不同季节做好各项温度、湿度控制和防虫工作,在管理模式上存在着管理成本高,使用效率低,原件容易损坏等问题。将档案信息化处理以后,可以提高档案的运行效率,使档案信息更加形象、直观,最大限度地方便了档案检索和利用,并且节省了大量的储存空间,同时又保障了档案的安全备份。 3 医院档案实现信息化管理的内容 3.1文书处理过程和归档要实现信息化管理。文书工作是档案管理工作的基础,文书处理过程的好坏直接影响着档案的内在质量。为适应新形势下的工作需求,应该把每天收到的文件用计算机登记,按照批办的次序在局域网内传阅,并设定传阅时间和催办时间。发文处理过程也可通过网络进行,大大减少了文书处理部门的工作量,减轻了档案人员的负担。 3.2病历档案要实现信息化管理。随着医学事业的发展,疾病谱的不断扩大和新技术、新项目的开展,应将各种手术的名称进行编码输入计算机,运用计算机综合查询分析功能,将各类手术及疗效情况一一列出,通过局域网反馈到各临床科室,使医务人员在进行科研活动和撰写论文时能及时查阅。同时,通过计算机对病案信息处理加工后再反馈给临床科室,以便他们能总结经验,找出问题,及时改进,进一步提高医务人员的医疗服务水平。 3.3人事档案要实现信息化管理。随着社会信息化进程的加快,准确、迅速地提供人事档案信息尤为重要,根据人事档案的特点,运用现代化手段,建立和完善人事档案信息化管理,从实体管理向网络管理转变,实现人事档案的动态管理,把日常工作中遇到的问题分门别类,实现查阅统计、档案变更、报表处理、系统维护等多种功能的管理。 4 实现医院档案管理信息化的建议 4.1档案综合管理是医院现代化管理的重要组成部分。尽管只是医院主体医疗业务管理的辅助部分,但却是医院领导决策所依据的信息体系。在21世纪科学技术日新月异的今天,原有的档案管理模式在许多方面已经不能适应当前的档案信息化建设。这就需要医院各级领导更新观念,提高对档案工作的思想认识,使档案管理模式从单纯的纸质收集、整理、利用的管理,逐步过渡到计算机网络化管理方式中来,充分发挥档案在医院整体信息化建设和领导科学决策中的作用。只要有领导足够重视和支持,再通过档案人员的学习和努力,实现医院档案管理信息化指日可待。 4.2要实现信息化档案管理,网络设备建设是基础。目前,医院普遍建立了微机局域网络,但微机局域网的建立要立足高起点,不仅要方便内部信息的交流,还应配备扫描、拷贝、打印等系列化配套设备来方便信息的输出利用。医院档案部门在规范室藏的基础上建立局域网,将文书、病案、人事和图书档案纳入其中,扩建成为医院信息中心,并在中心网络平台上编制一套文书、病案、人事和图书档案管理的自动化软件,即医院信息中心档案管理网络。这样,不仅可以大大提高办公效率,方便利用者,同时还可以实现档案资料的在线利用。 4.3信息化技术的发展,特别是网络技术的应用改变着传统的档案管理模式,这就要求档案管理人员能够在网上进行收集、整理、编目、检索、借阅、统计工作。现代化档案管理工作中,档案人员除了具备档案专业知识外,还要具备良好的计算机网络知识及运用操作能力。因此,档案专业人才的培养也显得日益重要。只有通过不断学习和培训,才能适应信息技术不断发展的需要,才能充分发挥档案计算机管理的优势,这也是实现档案管理信息化必须要解决的问题。 医院档案管理论文:探析医院计算机档案管理工作存在的问题及对策 论文关键词:医院档案 计算机化管理 分析与对策 论文摘要:档案管理作为医院管理工作中的一个重要组成部分,在医疗、教学、科研等活动中的作用日益显著,档案信息资源的创新与利用也愈加受到人们的重视。本文主要就医院档案计算机化的现状及存在问题及解决的办法作一尝试性的论述。 1 医院应用计算机进行档案管理的现状及存在的问题 在国家档案局、卫生部、国家中医药管理局、市(县)档案局,市(县)卫生局的要求与指导下,全国医疗卫生行业实行了档案目标管理,成立了综合档案室,对档案实行了集中统一管理。同时以档案升级达标为契机,对历年的档案作了大量的基础性工作,档案由原来零散的、残缺不全的、单一的、部门自然管理的状态,逐步纳入了医院的发展规划,并形成由副院长直接分管,院办公室主任责、各部门负责人和专兼职档案人员共同组成的医院档案三级网络管理模式,实行了统一领导、统一机构、统一集中的管理模式。档案管理工作有了根本性发展。但是,目前医院档案管理工作还是跟不上医、教、研等科技信息的快速步伐,影响了医疗工作的发展节奏,我国医院档案管理在计算机应用方面还不能适应形势的发展,主要表现在以下几方面。 1.1 重视不够 近年来,卫生系统信息化建设发展迅速,医院信息管理系统建设如火如茶,并建立了计算机局域网、his系统、医学影像传输系统。但医院信息化建设主要涉及医疗、统计、设备、成本核算、财务等管理方面,对档案信息现代化管理还没有引起足够的认识,投入还不积极,各医院发展也不平衡。 1.2 应用受限 我院在2007年购置今易医院档案信息管理系统(2005版),在手工管理的基础上进行简单的目录输入、检索管理,即便是运用了管理软件大大提高了档案管理的工作效率,但由于网络系统的应用需要较大的人力、物力、财力的投入以及习惯、观念及软件操作可行性等诸多原因,致使网络系统在医院档案管理中受到一定限制,还未实现真正意义上的档案计算机管理。 1.3 管理欠佳 在新形势下,医院档案管理从管理的硬件(如设备、环境)到软件(管理思维、理念方式)都存在着较大的差距。医院有些珍贵的文字、影像或证书证件等资料只有l份,一旦对原件造成毁损或遗失,便会造成难以估量的损失,甚至无法补救和挽回。但在这些档案资料的管理方式上却没有很大的变化,有些可以及时输入计算机的档案数据,也因担心输入工作量大,预处理工作繁杂,怕增加工作负荷和经济负担而未能及时输入。 1.4 软件缺乏 目前,我国档案信息管理软件研发非常多,其中不泛优秀软件,但在实用性、通用性方面还未形成系统性,尤其是适合医院档案信息管理特点的软件尚缺乏专业性开发,致使在医院档案管理中使用软件系统不能及时、有效地处理医院档案管理中出现的新问题,进而影响到部分操作人员使用计算机的积极性。 2 档案管理计算机化的优点 2.1 检索快捷 进行计算机检索主题词时档案人员或利用者不需要把查找的文件转换为按类目系统编制的代码,只要将查找的文件的有关主题词进行组配输入计算机,就很快能得出结果。由于我们大多数室藏档案是按问题立卷的,所以在主题检索时,再设职能部门名称加以限制,这样,检索速度将大大提高。 2.2 管理方便 利用计算机管理档案不但能帮助档案人员检索、统计,而且还可以帮助档案人员整理、组卷、编制各种目录,其速度与效果是人工无法相比的,并且可以在避免差错的同时又可减少工作量。 2.3 借阅灵活 档案借阅实行计算机管理,查找方便灵活,直观性强。系统采用菜单形式,利用者把借阅单位、借阅人和档案号输入计算机,灵活组配输入,可以即刻得到结果。当借阅的档案到期没有归还,也无需档案人员逐页核对和填写催还单,只要通过计算机便可打印出催还单,节省了利用者和管理人员的时间,方便了管理,提高了检准率。利用计算机可以实现联网管理,进一步提高档案文献的利用率。 2.4 便于保存 利用计算机,工作人员和利用者不需进入库区。查阅利用档案不需直接接触档案原件,可避免档案损伤,延长档案寿命。甚至利用者也可以通过计算机网络终端在档案室以外的地方查阅利用档案信息,打破了科室限制。 3 医院计算机档案管理工作的对策 3.1 强化意识 档案作为“记录历史、传承文明、服务现实”的一种不可或缺的社会公共资源,发挥着不可替代的重要作用。因此,必须广泛宣传档案工作的重要性,增强全体医务人员的档案意识,特别是医院领导的档案意识。使大家充分认识到档案工作连着你我他,与自己的日常工作和生活息息相关,要更好地支持档案管理工作。同时,医院要从实际出发,创造条件,结合医院电子病历的使用和医院信息管理系统以及电子文档的普及,充分利用计算机管理的优势,对医院档案实行计算机网络化管理,实现档案管理的自动化、网络化和现代化。 3.2 更新知识 由于整理纸质档案大多采用手工操作的方法,这与计算机档案管理处理手法相差甚远,需要新的知识和技术手段,现有的立卷人员尚不适应工作发展的需要,要通过组织业务学习和技术培训,尽快地使他们掌握信息管理自动化的基本知识和技能,担负起计算机档案管理工作的重任。电子文档来源广泛,形成者不仅有临床业务科室、行政科室、承办人,还有数据录入员、信息管理与计算机技术人员等。应将电子文档归档工作纳入医院的立卷归档制度,并列入信息管理工作程序,严格检查考核。与纸质文档相比,医院电子文档归档所涉及的问题更加广泛,受制约因素多,仅靠档案科室独家很难完成,应采取电子文档形成科室、档案科室、his管理科室三结合的方法解决归档问题。 3.3 加强管理 严格各项管理制度完整系统的档案资料对研究借鉴医院管理和发展的历史经验有很大参考价值,同时对医院的学术进步,对涉及医疗问题的结论和处理也有重要意义。在档案服务于医院整体工作的同时,严格按照各项管理制度把好关,有法可依,用法律去调整。这样才能更大限度地满足医院各方面的需要,才能更好地服务于医院。 3.4 开发软件 医院档案管理信息系统是医院信息系统的组成部分,软件的开发和应用不应该局限于单机,而应该面向支持整个医院乃至大环境管理信息系统。软件的设计要求具有通用性,与医院信息系统中的子系统之间的信息充分共享,能够支持多种通用的数据库环境,推行文档一体化管理。此外,网络化对工作效率的提高有重要意义,计算机管理的网络化是当今信息化社会发展的必然趋势,医院档案管理网络操作系统应该根据医院信息系统的整体规划来选择。 综上所述,建立医院档案信息管理系统是实现医院档案规划化、科学化管理的必然途径,已成为医院现代化进程不可缺少的重要环节。只要我们不断提高对档案管理意义的认识,健全档案管理制度,建立医院信息一体化管理模式,多途径、多渠道地开发档案信息资源,以满足医疗、教学、科研工作的需要,就能使县医院档案网络化,达成档案信息资源的共享,届时医生坐在科室就能观看学术讲座的视频档案,使档案信息资源能更好的服务于医院,为医院现代化建设添砖加瓦。 医院档案管理论文:试探权变管理理论在医院档案管理中的应用 摘要:概述权变管理理论的本质和医院档案管理基本理论的内涵,结合当前医院档案管理的实际,指出在医院档案管理中应用权变管理理论的可行性与必要性,并探讨如何在医院档案管理中应用权变管理思想,以实现医院档案管理与时俱进的时代要求。 关键词:权变管理理论 医院档案管理 应用 1 权变管理理论概述 权变管理理论是20世纪70年代在美国形成的一种管理理论。这一理论的核心是力图研究组织的各子系统内部和各子系统之间的相互联系,以及组织和其所处的环境之间的联系。它强调在管理中要根据组织所处的内外部环境随机应变,针对不同的具体条件寻求不同的最合适的管理模式、方案和方法[1]。美国尼布拉加斯大学教授卢桑斯(f.luthans)认为权变管理理论的特征在于把环境对管理的作用具体化,并使管理理论与管理实践紧密联系起来。权变理论以系统观点为理论依据,主要从系统观的角度考虑问题。其理论实质上是一种因地制宜的管理理论[2]。 2 档案管理基本理论概述 档案管理基本理论的主要内容包括两个方面,一是对档案管理工作的总体理论认识与剖析。目前中国档案界将档案管理工作分为“八项内容”与“两个方面”,并将其看作是一个与外界有直接的信息交换和制约关系的开放系统。其中“八项内容”实质上是档案管理学的内容,而“两大方面”即“实体管理”与“信息内容的开发利用”。实体管理是“手段”、“基础”,内容信息的开发利用是“目的”“方向”,同时它可以解释档案管理基本方法的“二元”现象,即实体管理与内容信息的开发利用分别采取了两种理论性质不同的基本方法:前者以历史主义为主,后者则是多种方法同时并用,并且以逻辑主义方法为主。 档案管理基本理论另一方面的内容是对档案管理基本方法的探讨。档案管理基本方法是历史主义的方法,它始终是档案管理的灵魂。由于档案是历史的原始记录且形成于各个具体的社会组织与个人的社会实践活动之中,人们保存使用档案的目的也在于考证历史、保持历史事实的本来面目,所以其实体管理一般只采用历史主义的分法或以历史主义分法为主;而档案的信息则有多向成类性且人们对其的需求也是多种多样的,所以对档案信息的分类则是多种方法同时并用。一般以逻辑主义方法为主,并铺以历史主义的方法[3]。 3 医院档案管理运用权变管理思想的可行性与必要性 3.1 医院档案管理工作的特点为实现权变管理提供了操作平台 医院档案管理是现代医院管理中的一个重要组成部分,它记载了一个医院历史发展的过程,从不同的角度客观地反应各个不同历史时期、不同背景条件下的重要工作、人物和事件,是医院在工作活动中形成的具有参考利用价值的文件、簿册、图表、录音、录像等各种门类和各种载体的宝贵财富[4]。对这一信息资源进行有效和系统的管理,可以极大提升医院领导决策科学化程度和医院现代化管理建设水平。一般情况下,医院设有综合档案室,主要管理党政文书档案、人事档案、会计档案以及基建档案等,病案由于其特殊性,一般由病案室专门保管,本文对此不做探讨。根据档案管理基本理论,档案管理是一个与外界有直接的信息交换和制约关系的开放系统,并且不断和外部环境发生能量和要素的交换,这样,档案管理工作的系统性就必然要跟医院这个大系统的发展变化保持协调一致,也只有这样,档案才能发挥其辅助科学决策的功能。而审时度势、因地制宜正是权变管理思想的本质所在,因此,可以说医院档案管理的特点为实现权变管理提供了操作平台。 3.2 解决当前医院档案管理中出现的问题需采用权变管理思想 在以业务为中心的医院管理中,如何提高医疗技术水平和改善医疗环境是医院管理的重点,档案管理往往被忽视,近年来由于开展档案目标管理评审,档案管理工作已成为医院管理的一部分,但是在管理方式和措施上仍有所欠缺,主要表现在以下几个方面。 3.2.1 档案分散管理,缺乏系统性 在医院的发展和建设中,各级医院都制定了符合自身实际、较为健全的管理制度和工作人员的管理职责,但涉及医院档案管理的制度、职责并不十分完善,造成部分归档的文件材料至今仍散存在科室和个人手中,已立卷归档的材料不够规范,借阅制度不够健全,缺乏必要的考核和监督,阻碍了医院档案管理的发展[5]。加上档案载体复杂,业务部门无法长久保管。由于对档案法认识和执行不够,未能认清档案管理在医疗事业发展建设中举足轻重的作用,一些部门单纯强调工作特殊性,不考虑完整归档的长远意义,因而妨碍了档案尽快地统一到院档案室管理。还有一些部门或个别人员未真正认识到:一些重大会议的照片、录音、录像等史料,形象、客观、真实地反映出全院当时的历史面貌和历史活动,具有极重要的认证和参考作用。这种现状如不解决,其对考察历史造成的损失将无法估量[6]。 3.2.2 档案管理制度不健全,管理水平低下 在医院管理中没有涉及档案管理的相关制度和职责,没有检查考核措施,未将档案管理与医疗业务建设同步规划、同步发展。在医院近期和远期规划中,一般对医院规模、医疗设备、技术水平、人员结构都做了比较详尽的规划,而对档案管理、设备投入等考虑较少或完全没有纳入规划中,造成档案管理水平不能与医疗业务水平同步发展,档案管理水平滞后势必影响医院管理水平的提高,影响基础设施的修缮和医疗技术的发展。 3.3 培育优秀医院文化需要对医院档案实行权变管理 医院文化是医院的精神所在,是办院宗旨的重要体现。医院文化是由医院几代人在办院实践中逐步积淀而形成的。档案中对一代又一代的办院人的精神文化都有了真实的历史记载,对于医院精神文化的传承与积淀起着重要的作用。只有通过档案的真实与完整的记录,才能将一代代的医院精神文化传承下去,不断积累沉淀,从而形成厚实而丰富多彩的医院文化[7]。在积累的过程中,需要档案管理人员对档案进行系统的整理和归纳,不断扩大档案的种类和外延,为培育医院优秀文化提供丰富的素材。 4 权变管理在医院档案管理中应用的新思路 4.1 权变管理在医院档案管理的工作模式中的应用 医院不同时期的各项档案一直在不同的管理部门内部保存,随着医院的变迁、机构调整,个别档案不可避免地要出现遗失或损毁,就很难保证档案的完整性,这种档案管理现状极不适应建设现代化医院的需要,而且对开发利用档案资料也十分不利。只有对各类档案进行系统的管理,才能保证其完整性。根据权变管理系统观的理念,可将医院综合档案室独立出来,作为一个职能部门,对医院各类档案集中管理,并配置档案管理专业人员对档案进行系统的管理。这样不仅可以保证档案的完整性,也极大提高医院档案管理的水平。 4.2 权变管理对医院档案管理外部环境动态适应中的应用 档案信息化管理是信息时代档案工作的主题。国家档案局在2002年11月了《全国档案信息化建设实施纲要》,并指出档案信息化建设要适应国家信息化和档案事业发展的要求,把档案信息化纳入国家信息化建设的总格局中,以档案网络建设为基础,以档案信息资源建设为核心,以扩大档案信息资源开发利用为目标,加快推进档案资源数字化,信息管理标准化、信息服务网络化的进程,促进档案事业持续快速健康发展[8]。在这个过程中,需要档案管理人员运用权变管理的工作思路,时刻关注不断变化的外部政策、技术等环境因素,并将其融入到档案管理的日常工作中去,使档案管理工作真正达到与时俱进的时代要求。 医院档案管理论文:医院档案管理网络化浅议 【摘要】 21世纪是信息与高科技结合应用发展的时代,医院档案向信息化管理方向发展是必然趋势。本文就医院档案管理网络化问题进行了探讨,分析了其对医院档案管理工作的影响及其构建内容和方式。 【关键词】 医院 档案管理 网络化 医院档案信息资料作为医院信息载体,是医院管理的重要组成部分,信息资源做为医院最为宝贵的一大资源,能否对其加以充分利用,将直接影响到医院的生存与发展。一般医院为了更好地利用医学信息资源,都会对医院分散、庞杂的信息资源进行收集、加工处理,使其能更方便地为全院医护人员利用,充分发挥其价值。但随着我国社会主义事业的发展,医院档案包括文书档案、人事档案和病案等管理部门传统的工作模式和方法已不适应新形式的需要,迫切需要现代化。因此,医院档案信息资料管理应从封闭式转变为开放式管理,实行计算机网络化管理,才能真实体现出医院档案的价值,更好的为医院的医、护、教、研和管理服务,更好的为其他需要医院档案的领域服务。 医院信息网络化建设是以计算机、通信技术和数据库为其基本构成要素,以资源共享和共同开发为目的。将图书、档案、病案信息进行整合加工,建立统一的检索平台和搜索引擎,使医护人员能够在自己办公室,通过医院计算机网络,随时获得信息资源。 一 计算机网络技术对医院档案工作的影响 (1)档案载体多样化:档案在网络化管理中的表现形式多样化,随着现代档案工作的发展和办公自动化的普及,档案不仅以文字的方式出现,而且更多的是以人们在办理公务和一般事物或交流信息过程中产生的电子文件档案形式出现,如文本、图像、声音或影像等,档案管理主要通过计算机来完成。 (2)档案收集的丰富化:收集是档案管理工作的起点和开端,是整个档案管理工作的基础"随着信息网络技术的发展,电子档案有许多不同于纸质档案的特点"它可以施行前端控制,因而逻辑收集归档是实时进行的;在档案正式形成和收到的同时,都可以通过网络来传输,为档案收集工作开辟了一条新途径;利用网络技术,广泛采集有关站点的数据信息,不仅节约了时间,而且在尽可能大的范围内丰富了档案的内容。 (3)档案服务多样化:由于档案内容及载体的变化、档案信息量的骤增、档案信息服务对象的扩大等,传统的档案信息服务方式已不适应新时期档案事业的发展。档案信息资源作为社会信息资源一部分的地位和作用越来越显露出来。互联网的出现实现了信息资源的共享,通过计算机管理服务、光盘存贮服务、现代通信网络服务、公共信息网服务及视听传播服务,服务对象可多途径地获取档案信息,节省了时间,提高了利用效率。 (4)档案管理人员专业化:工作方式的变革给档案管理人员带来了前所未有的挑战,不仅仅是对知识和技能要求的提高,更重要的是观念上的更新。计算机网络环境要求档案人员转变传统的管理理念,同时必须具有丰富的管理学理论和一定的管理经验。由于工作的特殊性,档案管理人员是档案信息的拥有者,掌握着珍贵的信息资源,并且承担着信息资源开发、加工和提供利用的任务。其日常的业务工作已越来越依赖于自动化的档案系统,档案工作不再是滞后、被动的,而成为关系全局的重要部分之一。因而,在知识经济时代,为了适应全新的计算机网络下的档案工作,档案管理人员必须树立创新意识,培养信息处理能力和开发能力。 二 医院档案实行网络化管理的内容 (一)文书处理过程和归档实现网络化管理 文书工作是档案工作的基础,文书处理过程的好、坏直接影响着档案的内在质量。 为适应新形势下的工作需求,我们把每天收到的文件用计算机登记,按照批办的次序在局域网内传阅,并设定传阅时间和催办时间。若传阅文件未及时返回,催办程序会发出信息,提醒承办人及时阅文,并对处理完毕的文件进行随时预立卷整理,以避免以往档案人员年终整理全年档案工作量大的压力。发文处理过程也可通过网络进行,由拟稿人将稿件输入计算机—办公室审核—签发人签发—办公室修改、缮印、盖章、分发—信息中心归档这样原来需要几小时、几天、几十天办完的事情,现在几分钟、几十分钟、几小时就可以实现,大大减少了文书处理部门的工作量,减轻了档案人员的负担。 (二)病历档案实现网络化管理 随着医学事业的发展,疾病谱的不断扩大和新技术、新项目的开展, 各种创伤性手术的开展包括腹腔镜、胸腔镜下各种手术的名称进行编码输入计算机,运用计算机综合查询分析功能,将各类手术及疗效情况一一列出,通过局域网反馈到各临床科室,使医务人员在进行科研活动和撰写论文时能及时查阅,同时,通过计算机对病案信息处理加工后再反馈给临床科室,以便他们能总结经验,找出问题,及时改进,进一步提高医务人员的医疗服务水平。 (三)人事档案实现网络化管理 随着社会信息化进程的加快,准确、迅速地提供人事档案信息尤为重要,根据人事档案的特点,运用现代化手段,建立和完善人事档案网络化管理,从实体管理向网络管理转变,实现人事档案的动态管理,把日常工作中遇到的问题分门别类,实现查阅统计、档案变更、报表处理、系统维护等多种功能的管理。 (四)医院图书馆实现网络化管理 随着图书馆业务的拓展,业务档案作为知识的结晶和重要的信息资源越来越被人们所重视和利用。对在工作中形成的经验和认识以及在各个环节中自然形成和产生的知识、数据、资料等信息成品或半成品记录下来,形成档案,并通过网络传递来进行知识交流,成为共享知识,将隐性知识转化为显性知识,最大限度地实现档案信息隐性知识的价值。通过对图书业务档案的再整合,为读者提供更快捷、更有价值的信息。 三 档案管理实现计算机网络化的建议和方式 1、领导重视是关键。 档案综合管理是医院现代化管理的组成部分。尽管只是医院主体医疗业务管理的辅助部分,但却是医院领导决策所依据的信息体系。在21世纪科学技术日新月异的今天,原有的档案管理模式在许多方面已经不能适应当前的档案信息化建设。这就需要领导更新观念,提高对档案工作的思想认识;调整档案管理模式,使管理模式从单纯的纸质收集、整理、利用的管理,逐步过渡到计算机网络化管理方式中来,充分发挥档案在医院整体信息化建设和领导科学决策中的作用。只要领导重视和支持,通过档案人员的学习和努力,医院档案管理计算机网络化完全可以实现。 2、网络设备先行是基础 网络化发展,硬件先行。硬件建设要有前瞻性,要建立一套先进的计算机网络系统和灵活的结构化布线系统。考虑到医院档案管理以数据保存、处理和应用为主,在选择技术和产品时应选择具有一定的先进性、可即时扩展且易于维护的。医院普遍建立了微机局域网络,但微机局域网的建立要立足高起点,富于规划,不但方便内部信息的交流,还应配备扫描、拷贝、打印等系列化配套设备来方便信息的输出利用。 建立医院局域网。因为局域网适用范围小,网络独立性强,故其安全性最高。医院档案部门在规范室藏的基础上建立局域网,将文书、病案、人事和图书档案纳入其中,扩建成为医院信息中心,并在中心网络平台上编制一套文书、病案、人事和图书档案管理的自动化软件,主要功能有档案管理、文书处理、电子论坛、网上公布、档案查阅等内容,即医院信息中心档案管理网络。这样,将大大提高办公效率,方便利用者,实现档案资料的在线利用。同时要与各科室签订协议,互相遵循规则,共享档案网络信息。 3、人员素质的提高是必备条件。 计算机技术的发展,特别是网络技术的应用改变着传统的档案管理模式,要求档案人员在网上进行收集、整理、编目、检索、借阅、统计工作。现代化档案管理工作中,档案人员除了具备档案专业知识外,还要具备良好的计算机网络知识及运用操作能力。而目前医院现有的档案专业人员知识结构较为单一,尤其是计算机网络技术的应用能力较低,知识面较窄。因此,档案专业人才的培养也是日益显得重要了。只有通过学习和培训,提高档案干部队伍的综合素质,才能适应计算机技术、信息技术不断发展的需要,才能充分发挥档案计算机管理的优势,这也是当今档案管理现代化发展必须解决的问题。 医院档案管理论文:浅析如何做好医院医德医风档案管理工作 摘要: 笔者通过工作实践阐述了医院医德医风档案管理是建立医务人员规范有效的激励和约束机制,提高医务人员的职业道德素质和医疗服务水平的重要手段。 关键词: 医院 医德医风 档案管理 随着医疗体制改革的不断深化,医疗市场的竞争日益激烈,如何做好医院的医德医风档案管理工作,有效发挥档案的社会功能,促进医务人员道德素质的提高,更好地为医疗、科研、教学服务,笔者有如下几点体会。 一、健全医德医风管理制度,抓好医德医风档案管理的基础工作 我院于2002年建立了医院第一份医德医风档案,但直到2004年为迎接医院管理年活动,医院的医德医风档案管理才有了一定起色。这个阶段,笔者认为,领导重视,建立起较为规范的规章制度,是我院医德医风档案管理工作的起点。首先,医院成立了医德医风管理领导小组,制定了《医务人员医德考评制度》、《医务人员医德医风考核办法》、《医院医德医风档案管理细则》等切实可行的规章制度。其次,确定了医院医德医风档案的基本构成。主要分成三个大部分:第一部分记录职工的基本情况;第二部分记录职工平时的医德医风考核内容、结果和奖惩情况;第三部分是职工历年来医德医风的总结和组织考核意见。再次,培训专职档案管理员。各科室设立了兼职档案员,由办公室档案部门负责档案员的日常考核。个人年度医德医风总结在科室评议通过后,由档案员将考核表载入其档案。其他事迹、材料由档案员收集,存入档案并随时记录在相关表格上。以上措施,有效保证了档案材料收集工作的顺利完成。最后是医德医风档案的立卷工作。我们参照了人事档案管理办法,每人一卷,活页装订,以姓氏笔画为序编制案卷号和案卷目录。卷内材料分表格、个人医德医风总结、奖惩原件、复印件、照片等。每类材料之间设立明显标志,各类材料单独编制卷内目录和页码。每年对上年度材料进行整理装订,经医院医德医风委员会审核并签署意见,年度医德医风档案即告完成。 二、提高认识,重视资源,做好医德医风档案的开发利用 建立医德医风档案的首要目的即是利用。因此,我们采取了多种措施,使档案资源利用达到最大化。一是将档案 资料量化、细化,使档案资料易于操作,便于考评。具体做法就是将医德医风自查自评部分分成10个方面,每部分赋予相应的分值,总分为100分。规定了评议的及格分,即90分,并以此作为奖惩的依据。二是每季度将医德医风建设和考评情况通过专门简报的形式下发各科室,通知到每个职工。这个方面我们进行了大胆尝试,事实证明效果不错。具体做法就是每季度各科室档案员将医德医风档案从档案室领回,让每个职工都能看到自己的档案内容。优秀的同志会更加努力,争取更大的进步;落后的同志以优秀同志为榜样,奋起直追。如2003年我们有4名同志因服务态度方面存在问题,医德医风考核不合格。看到自己的档案内容,这4名同志知道了问题所在,以后就再没犯过同类错误,并以此为鉴,在下一年度的医德医风考核中取得了优异成绩。三是将医德医风档案考核结果作为科室评优、个人评先和职称晋升的重要依据。规定如科室有2%的同志医德医风考核在90分以下,则科室不能参加评优。科室医德医风考核达到100%则自动成为精神文明科室,并给予适当物质奖励。个人医德医风考核连续两年达到优秀则享有优先晋职资格。这些规定的实施,极大调动了科室及职工的工作积极性,为树立医务人员的正 面形象,构建和谐医患关系,打造医院品牌而做出积极的贡献。 三、 加强培训,提高档案工作者的素质 做好医德医风档案的管理及利用,人才是关键。所以自立档之日起我们即把人员培训当作工作的重中之重来抓。 摒弃过去那种档案管理员即档案“保管员”的传统思维,选派优秀同志到此有档案管理部门进行业务培训,确保了一支具备较高素质的档案工作队伍。建立医德医风档案是一项新的工作,除了会议动员外,还要求档案工作者必须言传身教,帮助大家提高认识,这样才能保证每个职工思想上重视,行动上配合,随时提供档案资料,确保资料的真实完备。医院医德医风档案资料收集范围广,时效性强,要求档案管理员必须严肃认真,坚持原则,随时将有关资料收集入档。在实行医德医风档案同职工见面的过程中,档案管理员必须随时监督,保证档案资料的完全,严防丢失。正是有了档案管理员的踏实工作,我院的医德医风档案才取得了较好效果。 自2002年建立医德医风档案以来,我院的医德医风建设有了长足进步,医院的服务质量也有了质的提高,在历年的行风评议中都取得了好成绩。我们认为加强医德医风档案管理,已成为医院精神文明建设不可缺少的有效措施。 医院档案管理论文:后勤档案管理在医院信息管理中的作用研究 一般而言,我们把医院运营管理过程中产生和搜集到的医疗、教学、科研以及后勤等多方面的信息总和称之为医院信息。医院信息管理则是整合医院现有各种资源,通过实施计划、组织、领导、控制和激励,实现对医院内外部上述信息进行搜集、加工、存储、传递、检索和利用,进而推动医院各项业务健康发展,实现既定目标的复杂的综合过程。而医院后勤档案管理是指:将医院后勤工作通过建立档案的方式进行有效管理,以实现提高工作效率,为医院信息管理提供准确数据的动态过程。 1.对医院后勤档案管理认识的误区及原因分析 1.1存在的误区 当前大部分医疗机构包括医院在内,对医院后勤档案管理认识存在的误区归纳起来大致有以下方面。第一,医院后勤档案管理可有可无。第二,医院后勤档案管理很简单,与其他单位的后勤档案管理没有区别。第三,医院后勤档案管理是非主流的管理业务,不需要专业人员和规范的制度,更不需要将其纳入信息管理的范畴。第四,医院的主要资金只用于购置高科技的医疗器械、招聘优秀的医护人员以及提高他们的待遇,不包含医院后勤档案管理的开支。 1.2原因分析 出现上述四方面的认识误区,其原因至少有以下几点。第一,绝大多数医院的领导都是来自于一线著名的医生,一般缺乏系统的管理知识。第二,传统的人事管理制约了科学化、规范化、信息化管理方式的运用。第三,由于历史的原因,后勤档案管理岗位一般是用于安置年龄大、学历低的非医护人员,医院没有提升后勤档案管理工作效率的动力。第四,鉴于信息管理的成本较高,大多数医院没有将其深入到后勤档案管理的领域。 2.后勤档案管理在医院信息管理中的作用 2.1是医院信息管理的重要组成部分 后勤管理数据是医院信息管理不可或缺的组成部分,而后勤档案管理则直接为存储后勤管理数据提供支持。因此,进行医院后勤信息管理的关键在于医院后勤档案的管理。所以,医院后勤档案管理便直接成为医院信息管理的重要组成部分。 2.2为信息管理提供全面精准的数据,提高医院工作效率 医院后勤档案记录的是原始数据记录的准确与否,将直接影响着医院信息管理的水平和决策的结果。因此,只有不断加强医院后勤档案管理工作,才能保证数据的真实和准确,从而提高医院的工作效率。 2.3是医院正常运行的重要保证 在医院的日常运行管理中,不可避免的出现维修、改建现象;随着社会需求的变化和医院的不断发展,医院也需要不间断的继续建设。科学、高效的后勤档案管理工作就能够快速、准确地为医院改建和维修等工作提供所需的一切日常运行数据和资料,以保证维修及改建工作合理、顺利进行。 2.4是医院全面可持续发展的重要依据 随着高新科技的不断发展,医院的基础设施也在不断地扩建、医疗器械也在不断地更新。因此,只有加强后勤档案管理,才能提供准确的数据,为医院设施的扩建、新建以及医疗器械的更新、升级提供必要的参考。所以,医院后勤档案管理可以为医院的全面可持续发展提供重要的依据。 2.5是医疗改革的助推器 医疗改革的一项内容就是不断提高医院的信息管理水平。通过提高医院的规范化、科学化、信息化管理水平,顺利实现医院的各项改革。医疗改革的分支内容很多,不可能同时进行。可以先易后难,首先选取医院后勤档案改革工作,通过建立和健全各项规章制度、建立标准、引进专业人员、加大资金投入、将信息管理深入到医院档案管理领域等措施进行改革。此举不但可以提高目前的医院后勤档案管理工作效率,还可以成为全面进行医疗改革的助推器。 3.重树后勤档案管理在医院信息管理中的重要性及措施 3.1转变认识 重树后勤档案管理在医院信息管理中的重要性,首先要转变医院内部及外部对后勤档案管理工作的认识。第一,加强医院各级领导的管理业务水平,尤其是信息管理模式的业务水平。第二,提升医院对于信息管理的认知水平,要让它们明确只有把后勤档案管理工作纳入信息管理的范畴,才能在医院全面实施和推进信息管理。第三,增加医护人员的一种意识,即,没有良好的后勤服务保障,医疗服务水平的提高难以做到。 3.2加大后勤档案管理的资金投入 没有资金保证的任何管理改革都很难成功。只有加大对医院后勤档案管理的资金投入,才能使医院的信息管理得以顺利实施。要让医院的领导明确知道:“一步到位”的投入比“添油加醋”的投入更切实际,更能促进医院的可持续发展。只有切实做好了医院后勤档案管理工作,医院的发展才能取得长足的进步,否则,被忽视的部分往往是最后阻碍发展的最大障碍。 3.3制定和完善医院后勤档案管理标准 制定国家层面的医院后勤档案管理标准;建立健全医院后勤管理的规章制度,将后勤档案管理纳入医院后勤信息管理的重要内容;以会计从业标准为参考,制定医院后勤档案管理工作的从业标准、准入资格;完善医院考核体系,将医院后勤档案管理列入考核指标。 4.结语 综上所述,在信息化日趋明显的今天,实现科学、有效的医院后勤档案管理是加强医院后勤管理的关键,更是提升医院信息管理水平的关键。同时,医院后勤档案管理是一项长期性、基础性的工作,要重视医院后勤档案管理人才的培养,充分利用信息科技手段对档案管理的方式、内容等方面进行创新,优化整合医院后勤档案资源、提高使用效率,为医院的全面发展打下坚实的基础。 医院档案管理论文:浅谈加强医院电算化会计档案管理 1 电算化会计档案的内容与特点 电算化会计档案,是指存储在计算机中的会计数据(以磁性介质或光盘存储的会计数据)和计算机打印出来的书面形式的会计数据。具体指记账凭证、会计账簿、会计报表(报表格式和计算公式)等数据,以及会计软件系统开发运行中编制的各种文档程序和其他会计资料。电算化会计档案一般具有如下几个特点: (1)电算化会计档案比传统会计档案具有更广泛的内涵。它除了包含打印输出的记账凭证、会计账簿、会计报表外,更重要的是指电算化会计系统中的所有系统软件、会计软件程序及其全套文档资料。 (2)与传统会计档案相比,电算化会计档案的查阅,对环境的要求更高。查阅传统的会计档案具有直观性,而存储在磁性介质上的会计档案必须在特定的计算机硬件与软件系统环境中才可以使用。 (3)电算化会计档案较传统会计档案有更多的存储需求,且对存放条件要求更高。它一方面以打印输出的纸质账簿、报表、凭证的形式存在;另一方面以磁性介质或光盘的形式存在,受存储介质质量、存放环境和存储有效期等因素的影响很大,保存不当容易遭到损坏。 (4)电算化会计档案易于修改,且不留痕迹。 (5)对电算化会计档案管理人员的素质要求更高。作为电算化会计档案的管理人员,既要了解会计基本知识,又要了解计算机等相关知识。 2 医院电算化会计档案管理存在的问题 (1)电算化会计档案管理内容不够完整。现阶段医院财务工作已经全面实现电算化管理,由于对会计档案组成内容不甚了解,缺乏管理会计档案的经验,因此大多数医院定期向档案部门移交的只是打印出来的纸质会计档案,而没有移交存储会计数据的磁性介质会计档案和开发使用的全套电算化会计的应用软件程序、系统软件及文档资料等。同时医院不及时对会计电算化形成的账、表定期打印输出,过于依赖计算机存储,没有做到将电算化数据定期备份。一旦因意外或人为错误造成系统数据的丢失、破坏,就很难恢复原有的会计资料,从而影响电算化系统的正常工作,会计档案的完整性、安全性得不到保证,从而制约了电算化会计档案的利用,更无法适应电算化会计档案的改革和发展。 (2)电算化会计档案管理缺乏专业人员。电算化会计档案管理要求管理人员既要懂会计专业知识,又要懂档案业务知识和计算机知识。目前许多医院只重视高级医疗专业人才的引进,对档案管理工作不够重视,会计档案多由财务人员兼职管理,遇有上级主管部门检查时忙于应付, 档案管理意识滞后。 (3)电算化会计档案管理制度有待完善。目前,《会计电算化工作规范》、《会计电算化管理办法》、《会计档案管理办法》、《会计基础工作规范》等文件,仅对会计电算化档案做了基本的要求,未提及会计电算化档案管理存在的问题及其防范,已不能适应电算化会计档案管理新的需要。 3 加强医院电算化会计档案管理的对策 (1)制定严格的管理制度。财政部、国家档案局颁布的《会计档案管理办法》第四条规定:“各单位必须加强对会计档案管理工作的领导,建立会计档案的立卷、归档、保管、查阅和销毁等管理制度,保证会计档案妥善保管、有序存放、方便检查,防止毁损、散失和泄密”;第七条规定:“各单位应当建立健全会计档案查阅、复制登记制度”。制定电算化会计档案制度要贯穿管理和保存整个过程,要根据档案的收集、记录、查阅、移交、销毁等一系列环节制定电算化会计档案的移交程序、销毁管理办法和保管方法等各方面的管理制度。 (2)加强医院财务档案管理的基础设施建设。在硬件方面,由于磁性介质的存储受到环境影响很大,如环境的湿度、温度、空气的清新度、磁场等因素,所以要保证电算化会计档案不受破坏,必须要有良好的存储环境。在财务软件方面,应采用一定的安全保密措施,建立和健全财务档案管理责任制、电子文件签入签出制、安全日志制,从而保障财务档案不被篡改或便于追溯使用过文件的人员。 (3)做好电算化会计档案的管理与保存。医院会计档案种类多、数量大,为保证档案的安全完整,必须由专人专职负责电算化会计档案的管理工作,负责整个系统会计资料的存储、保管和保密工作。一般电算化会计档案都是存储在磁盘或光盘内,所以针对这些档案载体的特殊物理性质,在存储会计档案时必须做到双备份。月终会计工作结束后,将本月的现金日记账、银行存款日记账、会计凭证、收支明细账打印出来装订成册,年末将会计报表、总账等打印出来装订成册,年末再把整套的账簿数据备份,存入磁盘或光盘。档案资料定期检查,每半年重新复制一次,防止由于磁性介质的损坏,造成会计档案的丢失。 (4)提高财务档案管理人员的信息化素质。财务档案管理信息化是不断完善、优化的过程,始终要依赖于档案人员素质的提高。建设一支高素质的财务档案干部队伍,是财务档案管理信息化的重要基础。作为会计档案管理人员,首先必须做到严格自律、廉洁奉公,保持独立公正的立场,正确运用自己的职能和权力。其次,会计档案资料内容广泛,具有专业性、广泛性、严密性的特点。这要求档案管理人员不仅要具备档案管理学知识,还应具备财会方面的基本知识,能够熟练使用现代化的管理手段,运用现代化管理软件。因此,除要参加关于会计和档案的岗位培训外,还要加强后续教育。通过每年的组织学习不断更新知识,使会计档案的管理和监督职能更加有效、更加科学,更加适应现代化医院管理的需要。 医院档案管理论文:加强医院人事档案管理之我见 随着人事制度改革的不断深入,市场经济的建立和发展,用工形式的多元化。原有的人事档案管理体制的弊端日渐显露。人事档案管理要与时俱进,不断学习现代管理理论、掌握新技术的运用;不断开拓创新,真正适应知识经济的时代要求;为医院选拔优秀人才,促进医院发展提供有力保障。为此,笔者就当前医疗卫生系统人事档案管理工作存在的问题谈几点看法,供读者商讨。 1目前医院人事档案管理中存在的问题 1.1人事档案管理的重要性认识不足,领导重视不够。认为人事档案管理工作就是保管的事务性工作,只要不丢失、不泄密,能应付外调,查档就行了。因此,往往容易忽视人事档案管理工作。档案问题得不到解决,场所、经费、人员没有保障,档案工作自然就做不好。 1.2干部职工对人事档案的认识不足。他们填写履历表、年度考核表等类似的表格时,能省则省,不按要求填写,有的培训、职称材料等,一旦落入个人手中,认为由自己保管更安全,用起来更方便,不愿意将材料交给档案管理人员。 1.3人事档案存在弄虚作假。在现有人事档案管理模式下,"弄虚作假"现象屡见不鲜。如高考、职工调动、就业、报考公务员、考研等,个别人甚至通过在人事档案中改修姓名冒名顶替达到读书、工作、参军等目的。有的为竟聘较高级领导职务岗位,伪造干部履历、入党材料和学历证书等。 1.4档案利用价值不高,人档分离的情况愈加严重。由于档案材料的不完善,不能客观地反映本人的全貌,使得档案的利用价值相对降低。不重视医院内部的实绩考核,轻视人事档案记录,人为地造成了人员与其档案的两者分离。随着社会的发展,特别是人才资源配置市场化,人才流动日益频繁,越来越多的"单位人"变为"社会人",人才的流动造成人档分离,弃档不用的人员越来越多。并且由于许多单位对档案没什么要求,这些原因都不同程度地造成了医院人事档案利用率的降低使人档分离的情况愈加严重。 1.5档案室硬件环境设施不齐全。对人事档案管理必备的条件解决落实差,个别单位没有专用档案室,有的单位档案多、档案室狭窄、潮湿、"六防"设备不配套,引起档案材料霉变、虫蛀,影响档案的美观整洁、完整,有的管档单位必备的切刀、统一的档案夹,都无法购置齐备。 1.6管理人员配置不足,管理是一项专业性、政治性、机密性很强的工作,人事档案材料需要专人管理、单独存放。但是由于医院人事管理人员编制不足,人事管理工作量大,人事档案管理大多数是由人事科的工作人员兼职,没有一个专职的人员来管理,大多数档案管理人员没经过组织专业知识培训,业务不熟,对档案的重要性、管理档案的要求、档案材料的收集、整理、归档、装订等业务不太了解、因此严重影响了档案管理水平。 1.7人事档案管理的信息化程度不高。随着科学技术手段的不断更新,人事档案信息管理系统已得到普遍采用,计算机信息的水平也在不断提高。但有些先进的技术手段还没有充分挖掘和发挥,计算机技术还没有在人事档案管理中广泛运用。这些不利于人事管理效率的提高,并且造成一定的资源浪费。具体反映在人事档案材料基本上都是手工操作,相对较为耗费人力、物力。而且手工操作的档案材料也不易于检索利用,易被人为破坏。在手工条件下形成的人事档案也不利于科学化、系统化和标准化管理。 2加强改进人事档案管理工作,适应医院人力资源管理工作新要求 2.1加强领导,提高对档案工作重要性的认识,建立档案管理领导小组,定期对档案管理工作进行检查、指导、督促发现问题及时解决。同时按照人事档案达标的要求,制定和完善人事档案管理的整体规划,使档案工作顺利进行。 2.2加大对硬件的设施的投入,进一步夯实档案工作基础。(一)按照人事档案管理规定标准,配置足够面积的档案室、阅档案、办公室、微机室、档案柜或档案密集架、电脑、空调、去湿机、灭火器、温湿度计等硬件设施。搞好通风、采光、防虫、防潮等配套保护措施。(二)引进计算机管理软件,建立人事档案的信息存储和检索系统,实现人事档案资源的合理配置和利用,确保医院在人才培养、职称晋升、干部聘用等方面的合理性和公正性真正做到人尽其才,才尽其用,为医院的可持续发展奠定坚实的基础。 2.3提高档案管理人员的管理水平。(一)加强 对管理人员的政治素质和业务素质的培训,提高管理人的政策水平和专业技术水平,培养具有"创造型、复合型、协作型"多素质人才。(二)档案管理人员要爱岗敬业、求真务实、甘于奉献的精神,加强业务学习,强化继续教育,坚持"学用结合、按需施教、重视实效",全面系统的掌握档案管理工作的新知识、新技术,了解医院档案管理现代化的具体内容。(三)引人竞争机制通过择优录用,竞聘上岗,把真正优秀的档案专业人员选拔到档案管理岗位上来。(四)医院要将档案人员的培养纳入医院人才培养计划,为他们系统的学习专业知识提供学习的机会,关心他们的职称晋升和工作业绩,充分发挥他们的积极性和创造性。 2.4人事档案管理材料收集。(一)建立相应的档案管理制度,对产生的档案资料从收集、归档到移交档案室统一管理以及档案的日常保管、借阅、利用,都要制定一套严格的制度。(二)建立畅通的材料收集渠道:收集人事档案管理材料是人事档案管理工作的基础,如反映业绩的考核、考察材料,学历和专业培训材料,任免、工资待遇、专业技术晋升、出国考察学习、业务能力、技术专长、发明创造、科研成果评定评价材料等需要入档的材料不断增多,给人事档案管理材料的收集带来了新的要求。 3建立健全科学、合理的人事档案管理制度 在人事档案管理工作中,对于不能适应新形势、新情况、新任务的规章制度,必须要进行改革,及时建立新的、更为科学合理的人事档案管理制度,使得人事档案工作更加制度化、科学化、法律化。为了避免档案的丢失、改动,必须建立健全档案工作目标管理考核制度和责任追究制度。严格手续,做到转入、转出、接收材料有登记;查阅、借阅档案有登记。利用方便,提供准确,有效地制约造成档案泄密、涂改等人为因素。对档案管理中出现的问题,实行责任追究,保证档案管理规范有序。 4加强人事档案管理现代化和信息化建设 人事档案是人才信息资源库,合理利用各种资源,使其最大限度地发挥作用,必须把先进的科学技术手段应用于人事档案管理,以达到提高工作效率和延长人事档案寿命的目的。实现人事档案管理现代化,是人事档案服务于人事工作、人事制度改革与发展的需要,是我院对档案信息需求日渐增强的客观需求。这就要求我们档案管理部门进一步提高工作效率,准确、及时地传输人事信息,提高人事信息管理的时效性。要提高工作效率,就需要对人事档案实行计算机辅助管理,利用计算机、扫描仪等现代设备和现代技术,将档案资料整理输入计算机,通过相应的技术处理,将文字、图片、声像等资料转变成数据资料,实现人事档案纸质与数据格式并存。并且根据需要,通过屏幕查阅有关内容。同时要充分利用计算机网络技术来进行人事档案管理创新,通过网络,可以实行不属于保密范围的档案信息的社会共享,向社会提供优质高效的人才档案信息服务,以实现人事档案信息资源的有效共享。既方便利用者又提高了人事档案工作的效率和质量,并大大提高档案的利用效率。通过档案管理工作的不断完善,档案管理必将更加科学有效,档案管理工作必将迈上一个新台阶。 总之,档案凝聚着医院的所有创造、所有知识,档案承载着医院人才的信息,档案管理不再是无足轻重。人事档案管理要与时俱进,不断学习现代管理理论、掌握新技术的运用;不断开拓创新,真正适应知识经济的时代要求;不断为医院的发展做出更大更多的贡献。 医院档案管理论文:医院档案管理中信息网络化的应用 信息飞跃式的网络时代为档案管理带来了先进的管理手段,当然医院的档案管理也受到了影响。医院的档案管理主要包括:财务管理、行政管理、人事管理、患者病历等纸质的记录,是医院管理中重要的凭证,也是医学工作的基础。 一、医院档案管理实现信息化的趋势 随着社会的发展信息化时代是未来发展的趋势。档案管理信息化是通过管理方法和信息技术相结合,能更有效地建立全新的的档案查新办法、档案管理。有利于第一时间将信息资源进行处置和管理,使档案管理能发挥其最大的效益。医院档案管理信息化打破了原有的档案管理,信息化的档案管理,能更有力地促进医生和患者之间治疗信息的沟通与交流,同时也利于医院内部信息的流通与管理。不仅确保了医院信息的安全性,而且减少了工作的时间和环节,提高了办事效率,同时提高了服务质量,更有利于医院整体的形象。 1.1医院档案管理实现信息化,是医院管理水平提高的表现 随着各类医院的发展和扩大,信息化档案管理也在逐步的提高。目前,我国各大医院都在不断的实现信息化管理档案,创造新的医疗服务模式,从而提高效率和服务质量。信息化管理将会改变医院传统的管理模式,它是加强管理、深化改革和现代化卫生工作的重要前提。信息化管理可以优化医院的管理流程、提高医院整体的管理水平、还能提高工作效率。改善医疗机构的水平和服务能力,才能更好地对患者进行服务。 1.2医院档案管理实现信息化,能有效的提高档案管理人员的信息素质和思想观念,进而提高工作效率 随着信息技术在医院的各个部门和科室广泛的应用,医院也对各科的工作人员进行了信息技术的学习和培训,从而提高各科工作人员对科技信息的应用能力,促进工作效率的提高。医院档案管理人员要具备以下几个素质和能力:(1)要始终保持高昂的工作态度;(2)要注重工作中的细节;(3)良好的心理素质和职业道德素质;(4)较强的专业知识和计算机的应用;(5)要不断的强化和提高服务意识。 1.3医院档案管理实现信息化,为上级管理部门制定政策、方针、制度提供了依据 医院实现信息化管理,能将各类信息资料完整的、准确地、长期的保存,当需要的时候又能很快的找出,进行查阅、参考、和核对。保存完整的信息档案能为上级领导机构提供决策性的参考依据,更有利于上级领导管理制定政策、方针和制度。所以,信息化管理档案更有利于医院实行上级管理部门的政策和方针。 1.4医院档案管理实现信息化,是社会发展和进步的客观要求 医院实行信息化档案管理是今后医院发展的必经一路,更是社会发展进步的客观要求。医院实施信息化管理档案将原来的手动操作的缴费、挂号、处方、病例等通过计算机平台而实现了各科室间的传递和共享,节省了财力、物力、人力和时间,实现了各个部门的统一化管理,方便了患者和家属的同时还给医院带来了工作效益和经 济效益,为今后的可持续发展奠定了基础。 1.5医院档案管理信息化,对医院的优势 信息化档案管理对不仅为档案管理工作人员节省了人力和时间,更为医院带来今后发展的优势。其优势主要表现在即有利于保护珍贵档案原件,改善归档方式,又有利于信息资源的整合和共享,检索和使用方便快捷,改善档案管理的传统模式。 二、医院档案管理信息化应用的要求 2.1医院档案管理信息化建立应遵循如下原则 (1)安全可靠性原则;(2)规范性原则;(3)效益性原则;(4)实用性原则;(5)长期储备原则;(6)归档双轨制原则;(7)协作交互原则。 2.2不断地完善医院管理档案 进一步的完善医院管理档案,提高医院管理与服务的水平,能更好的为医院发展服务;提高档案管理工作的水平,能更好的为社会发展服务。 三、结论 医院实行信息化管理档案是医院科学化规范化的必经之路,已成为现代医院发展进程中的重要环节。只要我们不断的提高对档案管理的认识,完善档案管理制度,在医院建立信息统一化管理的模式,多途径的开发档案信息,来满足科研、教学、医疗的需要,就能使医院的档案管理呈现更见完善的信息化和网络化,从而达成档案信息的共享和利用。让档案信息更好地服务于医院,促进医院今后的发展。 医院档案管理论文:浅析如何做好医院的档案管理工作 档案管理工作是医院管理工作的一部分,是提高医院工作质量和工作效率的必要条件。科学规范的管理档案,是衡量一个医院业绩与管理水平的重要尺度。那么,如何做好医院的档案管理工作呢?笔者结合自身的档案管理的实践经验浅谈如下自己的观点,认为快乐以从以下几点着手: 1医院档案管理工作的现状 1.1档案意识不强,档案利用率低:档案工作对全社会的各项工作的开展都具有十分重要的作用,档案信息资源的有效利用可以取得巨大的社会效益和经济效益。但是档案界长期以来重“藏”轻“用”,对档案利用产生的社会效益和经济效益缺乏广泛的宣传,因此使社会公众对档案利用效益知之甚少。至今仍有不少同志,尤其是领导干部,对档案管理意识还较淡薄,认为档案工作可有可无,认识不到档案工作在医院管理中的重要性和必要性。由于对档案工作重视程度不够,档案信息资源开发不足,造成档案利用率不高。 1.2档案管理制度不健全,档案收集效率不高:在医院管理中,各级医院制定了适用于本院的、较为健全的医院医疗、人事、行政、后勤管理制度,而涉及档案管理的制度却较少。在医院目标管理考核方案中,一般也没有将档案管理纳入目标考核,造成档案收集效率不高,档案不齐全。 1.3对医院档案内容界定不清,管理范围不明:到目前为止,医院档案的管理还没有一整套科学统一的管理制度标准。随着科学技术的进步,社会的发展,档案的内涵和外延都在发生变化。各级医院在管理档案时,由于还没有统一的管理标准和模式,各级医院根据自己的理解和实践进行管理,使许多应该纳入管理的档案没有纳入管理。 1.4档案专业人员素质参差不齐:目前我国档案专业人员队伍在专业素质、理论水平、文化程度等方面参差不齐,与时展的要求悬殊较大。表现为档案专业出身的人员较少,知识结构不合理,学历普遍偏低,现代科学知识贫乏,高层次的档案专业人才较少,这些情况已不适应新形势下的档案事业发展,档案管理人员的素质影响档案管理水平。在医院人才培养中,重视医疗技术人员素质的提高和继续教育,a对档案管理人员的素质提高和继续教育没有纳入计划和要求,许多档案管理人员的思想观念、管理水平跟不上时代的发展,缺乏创新和活力。 2提高医院的档案管理工作的策略 2.1加强领导、宣传,增强档案意识。领导重视是做好档案管理工作的重要保证,是档案实现科学管理的前提。院领导要把档案管理纳入医院发展和管理的重要内容来抓,与医院业务建设同步规划、同步发展; 要大力宣传医院档案管理的意义,加强档案法律法规学习,使全院干部职工充分认识档案的重要性,认识档案与医院日常工作的密切关系,更好地支持档案管理工作。 2.2加强学习《档案法》,提高依法归档的自觉性:大力宣传档案工作,使医院领导、职工都充分认识档案的重要性,认识档案与自己日常工作和生活的密切关系,更好地支持档案管理工作,从而促进全员档案意识格局的形成。《档案法》规定:档案工作实行统一领导、分级管理的原则,维护档案的完整与安全,便于社会各方面的利用。此外,医院管理干部及医、教、研人员的档案法制观念淡薄,甚至有相当一部分人不知道《档案法》的基本精神,缺乏依法归档的自觉性,因而学习、宣传《档案法》非常重要。 2.3强化档案室的硬件建设。根据医院的具体情况,逐步配备计算机、照相机、摄像机、打印机、扫描仪等设备,并采用档案管理系统专用软件进行辅助立卷、编目、检索、统计、借阅等工作,改变传统的手工操作、信息储存量少、检索慢的状况,提高效率。具备条件的医院,可以将档案目录和部分内容纳入局域网,利用网络系统加强各部门之间,院际之间的资源共享,沟通档案信息,以满足医疗、教学、科研等多方面的需求,从而推动医院各项事业的发展。 2.4建立医院档案三级网络管理模式,为档案的开发利用提供可靠依据:由医院院长或副院长直接分管,形成一个以分管院长全面领导,办公室主任或副主任负责,各科室负责人和专、兼职档案员为成员的医院档案三级网络管理模式。医院的档案管理应统一领导、统一机构、统一制度,统一操作、统一保管,从而有利于贯彻上级精神;有利于组织监督各职能部门的档案工作;有利于档案的收集和利用;有利于解决档案综合管理中的人员、经费、设备等问题;有利于医院档案的安全、完整,为医院档案的开发利用提供可靠依据。 2.5对影像及其他数字资料尝试运用先进的管理手段。 高科技的发展,也使医院档案增添新的内涵。一方面,医院档案门类较多,尤其较繁忙的医疗业务活动,须保留大量的业务归档材料,如病案、影像资料,每年几万份,全部以传统的方法贮存,将占有很大的库房。另一方面,高科技的发展,也使档案载体更加丰富多样。如今医院计算机管理十分普遍,有的医院甚至尝试应用电子病历。虽然,电子病历由于它缺乏法律效用,它的信息与载体的相对分离,如何保证原始真实性,尚有待探讨。但它以数据库的形式,以电子文本进行贮存、调阅,不失一种值得尝试的方法。因而实行数据库的形式进行归档也是发展中的必由之路。 2.6重视开发,充分利用,发挥档案的社会效益:档案管理的最终目的就是使档案得到充分利用,因此,医院档案管理人员要树立服务意识,要多途径、多渠道地开发档案信息资源,使医院的档案为临床、医疗、教学和科研工作服务。同时,积极开展多种编研活动,对信息进行深层次开发和加工,编写各种专题汇编,为利用者提供多层、多方面、有实效的信息。另外,还要加强档案利用反馈信息的管理,实现各级医院信息的横向联系,实现档案信息资源的共享,以满足医疗、教学和科研工作的需求,从而提高档案的利用率,充分发挥其社会效益。 医院档案管理论文:医院基建档案管理工作 [摘要] 建设工程关系到百年大计,直接 影响 到子孙后代,加强基建档案资料的 科学 管理工作至关重要,采取一切有效措施,杜绝不利于基建档案管理因素,为子孙后代积累宝贵的 历史 财富,是我们每个基建档案工作者义不容辞的责任。 [关键词] 医院 基建档案管理;作用;措施 随着医院改革的进行和深入,医疗业务不断的扩大,基建档案也越来越体现出它的重要性。当务之急是必须高度重视医院基建档案的归档率、完整率、准确率。采取一切有效措施,杜绝不利于基建档案管理的因素,为子孙后代积累宝贵的历史财富,是我们每个基建档案工作者义不容辞的责任。 1 基建档案在医院管理中的作用 1.1对推动医院 经济 可持续 发展 具有十分重要的意义 医院基建档案是医院建设活动中形成的第一手材料,档案管理的最基本目的是记载基建在建设、改建、维修、使用过程和结果的技术状态记录。基建档案管理的关键是及时收集基建项目开工前到竣工交付使用后的各种报批文件、合同协议、洽商变更等各种类的资料,由于医院基建项目具有投资大、周期长、环节多、内外协作关系复杂的特点,因而形成的档案有多种载体、档案数量多、保存价值高。这些档案既是医院工程建设的真实记录,也是整个医院档案的重要组成部分,它既为医院的建设、维修、管理、改扩建服务,又为医院的经济建设和医疗事业的不断发展服务。所以,做好工程项目的档案管理工作对推动医院经济可持续发展具有十分重要的意义。 1.2为医院规划、建设、管理工作提供现状和历史依据 基建档案涉及工程的规划、设计、施工、监理、建设单位以及建设单位的主管机关和其他有关部门,任何基本建设缺少基建档案,就缺少了使用和改造的依据。它不仅反映了该建筑物的变化和发展,为医院规划、建设、管理工作提供现状和历史依据,也对医院发展和经济建设发挥着重要作用,为地上地下交叉工程涉及提供周围相互关系相互要求的条件;为历史查找、产权查证、经济纠纷以及科学 研究 等提供素材,它不仅服务于今天,也有利于未来,所以越来越受到各级建设单位和医院管理者的重视。 1.3基建档案是一种特殊的、不可再生的宝贵的信息资源,是医院的财富 随着医院总体规划的逐步进行,近年来我院的基本建设可以说是接连不断,而且又都是在交叉进行,这就需要办理和查阅许多相关资料。档案是一种特殊的、不可再生的宝贵的信息资源,是医院和 社会 的财富。收集、管理和保护好这种资源是每个职工的义务和责无旁贷的职责。例如我院基建处的老处长张乃云,他在儿童医院辛辛苦苦工作了几十年,上对医院的每项建筑、下对全院地下的每一根管子都了如指掌,可以说闭着眼睛都能说出它们的位置。为了便于工作,张乃云在医院总平面图上仔细、认真地在每个建筑物旁都标注了建筑年代和面积,这张图纸是非常宝贵的资料,它包含了医院自1955年建院至今所有建筑的年代和面积,它减少了我们许多需要到档案室大量查阅资料的麻烦,节省了宝贵的时间,大大提高了工作效率。我们将原图保存起来,平时使用复印件,而且还将上面的数字以 电子 表格的形式摘抄整理出来,这就更加便于查找、保存和 计算 了,特别是每年向卫生局做报表时,这一表格是我们最可靠的依据。 2医院基建档案管理工作中存在的 问题 2.1基建档案管理工作缺乏政策性指导 随着我国 社会 主义市场 经济 体制的逐步建立,国家重点工程项目在投资、管理、建设等方面发生了一系列的变化,我们经历了改扩建、代建、改造装修、融资、拆迁征地等建设工程,每一次对于我们来说都是一次新的尝试、一次 学习 的过程,但最缺乏的是对工程政策、性质的了解和指导。对工程档案的收集、整理、归档、流向提出了新的 问题 。 2.2档案知识缺乏 由于 历史 的原因,从事档案工作的人员所学专业与所从事的工作不一致,对档案的知识特别是对基建档案知识了解得不够,缺乏档案专业知识的学习。 2.3全员档案意识不强 基建档案资料应该力求完整、正确、真实、严谨,在工作中发现与施工单位和相关单位签订的合同、协议日期有的不明确或没有写;工程的名称前后不相吻合;施工单位来函有的编号较乱,有没有编号的、有重复编号的;请示报告之类的函件有的没有标题。这些不仅给档案管理人员归档工作带来一定的困难,而且在接收上级审查时也很麻烦。 3对 医院 基建档案管理工作中存在的问题所采取的措施和建议 3.1建立健全基建档案管理制度是搞好医院基建档案管理工作的保证 基建档案的 科学 管理直接 影响 到工程项目的维修、改造、扩建,健全档案的收集、整理、保管等系列制度。医院本着“以人为本”的精神和“以病人为中心”的服务宗旨,进行多项改革,随着新建、扩建、改建工程的日益增多,边建设、边报批、边设计的事情常有发生。这给档案资料的收集整理带来了诸多不便。所以应制定相应的基建档案工作管理制度,并严格执行,做好基建档案前期的收集工作,力求后期档案的完整、真实,使基建档案资料具有真实性,从而确保档案的归档率、完整率和准确率。 3.2加强文件形成者、档案管理者的业务培训 开展宣传 教育 ,增强全员档案意识是发挥档案价值作用的前提。一套完整、准确、系统的档案,必须发挥全体参与人员的档案意识,一起参与档案收集,特别是在项目建设初期,遵循项目建设和档案形成的 规律 ,对项目档案工作进行统筹规划。树立科学的档案观,让科室内每个工作人员都知道、了解、重视基建档案管理这项工作,各负其责,大家尽量配合把好自己的关口。这是做好基建档案和医院档案工作的有力保证。 3.3提高业务素质和科学知识,不断提高基建档案的科学管理水平 随着基建档案管理向 现代 化、科学化、系统化方向迈进,作为档案管理人员必须注意学习新技术,努力提高自己的业务素质和科学知识,不断提高基建档案的科学管理水平。现代医院管理中基建档案管理人员应具备熟悉基建专业知识,掌握 电子 文档管理和 网络 技术、现代管理 理论 的技能。以业务素质的提高为着重点,可以争取各种机会参加有关基建政策文件、档案知识的学习,拓宽知识面,优化知识结构。不能光让马儿跑,不让马儿吃草。 医院档案管理论文:医院档案管理工作的现状及对策 档案管理工作是医院管理工作的一部分,是提高医院工作质量和工作效率的必要条件。科学规范的管理档案,是衡量一个医院业绩与管理水平的重要尺度。医院档案记载着这个医院发展史上的优秀成果,对研究医院的管理业绩和科学发展提供了第一手资料,是进行科学分析、扬长避短、制定发展方向的好帮手。做好档案管理工作,一方面为医院高层管理人员及时了解医院整体经营状况,适时调整经营策略提供准确依据,为经营决策提供支持性证据;另一方面有利于社会各方准确认定医院经营管理成果,为医院与各有关方面进行有益合作奠定坚实的基础。 本文立足于医院档案管理的现状,并提出加强医院档案管理工作的对策,以指导医院档案管理工作,达到逐步培养档案管理工作人员的历史责任感感和使命感,进而激发广大档案管理工作人员工作热情的目的。 1.医院档案管理工作的现状 档案管理的意识不强,工作责任感不够。档案管理工作的重要性被进一步淡化,很多人对档案管理工作的重要性缺乏足够的认识,认为档案管理工作可有可无。再加上一些医院的档案管理工作人员自身就对档案管理工作没有给予高度重视,在档案管理工作中缺乏高度的工作责任感,良好的职业道德,办事细心的工作态度,乐于奉献的工作精神,又没有积累扎实的档案管理的理论知识、科技知识,因而不能充分认识到档案事业在社会医院发展中的战略作用和实际意义。工作中存在失位现象,工作责任心不强,对档案管理工作重要性的宣传力度不够,档案管理无用论在本部门滋生蔓延到整个医院。不利于形成医院管理层关心、重视档案管理工作的氛围,整个企业的档案意识进一步弱化。从而导致档案管理工作在管理方式新旧更替的历史进程遇到新的障碍,在整个医院发展进程中有边缘化危险。 档案管理制度不健全,档案收集效率不高。在医院管理中,各级医院制定了适用于本院的、较为健全的医院医疗、人事、行政、后勤管理制度,而涉及档案管理的制度却较少。在医院目标管理考核方案中,一般也没有将档案管理纳入目标考核,造成档案收集效率不高,档案不齐全。 对医院档案内容界定不清,管理范围不明。到目前为止,医院档案的管理还没有一整套科学统一的管理制度标准。随着科学技术的进步,社会的发展,档案的内涵和外延都在发生变化。各级医院在管理档案时,由于还没有统一的管理标准和模式,各级医院根据自己的理解和实践进行管理,使许多应该纳入管理的档案没有纳入管理。 档案管理分散,不利于档案的完整和安全,档案利用率也不高。各科室分散管理,不便于综合利用,不利于档案的完整和安全。每个科室都要有人兼管保存,重复保存,造成人力、物力和空间的浪费。由于档案管理分散,造成档案利用率不高。 档案管理人员业务水平不高。档案知识欠缺在医院人才培养中,一般重视医疗技术人员素质的提高和继续教育,对档案管理人员的素质提高没有纳入计划和要求,档案管理人员平时进修学习的机会不够,缺乏系统的档案知识培训,许多档案管理人员的管理水平停留在经验上,思想观念和管理水平跟不上时代的发展要求,缺乏创新和活力。 档案工作硬件投入不足,档案现代化管理水平不高。有些医院由于医疗用房紧张,致使档案用房狭小,不符合档案保管的标准。另外,档案管理设备陈旧,管理技术落后,也制约了档案事业的发展。近年来,随着科学技术的进步,计算机及网络技术在医院管理中的广泛运用,医院管理手段不断进步。而运用计算机及网络技术管理档案的却较少,一些档案工作还停留在手工收集、检索,信息量小,不利于档案的收集、利用和开发。 2.加强医院档案管理工作的对策 a.领导重视支持是做好档案管理工作的关键 每一项工作,领导的关注和支持是关键,只有得到领导重视和支持,才能确保这项工作的顺利开展。而档案工作如何能得到领导的重视和支持,档案管理人员主要应具备以下几个方面: 一是爱岗敬业,认真做好本职工作。档案人员要热爱档案工作,努力学习和钻研业务知识,不断提高管理水平,要做档案工作的行家里手,干一行爱一行、钻一行,以出色的工作业绩,给领导和同志们留下良好的印象。 二是勤请示汇报,增强领导档案意识。有些单位的领导对档案工作还不够重视、还缺乏档案意识,与其他业务工作相比,认为档案工作无关紧要,可有可无。由此看来,经常向领导请示和汇报档案工作,以引起领导的关注和支持,是档案管理人员应努力做好的一项工作。 三是树立大局意识,主动服务中心工作。档案管理人员要树立大局意识和服务意识,紧紧围绕中心工作,做好服务工作,只有及时、准确地为领导和相关科室、部门提供档案信息资源,档案工作的知名度和影响力才能随之得到提升。 b.提升档案管理水平是做好档案管理工作的前提 一是加强学习《档案法》,提高依法归档的自觉性。大力宣传档案工作,使医院领导、职工都充分认识档案的重要性,认识档案与自己日常工作和生活的密切关系,更好地支持档案管理工作,从而促进全员档案意识格局的形成。《档案法》规定:档案工作实行统一领导、分级管理的原则,维护档案的完整与安全,便于社会各方面的利用。此外,医院管理干部及医、教、研人员的档案法制观念淡薄,甚至有相当一部分人不知道《档案法》的基本精神,缺乏依法归档的自觉性,因而学习、宣传《档案法》非常重要。 二是配备责任心强、懂专业的档案管理人员。档案管理工作专业性很强,要求档案人员既要有高度的责任感,又要具有一定的档案管理专业水平,尤其是运用现代科技手段和先进的管理方法管理档案的基本技能。因此,档案管理人员只有不断地学习丰富的专业知识,给大脑“充电”,开拓视野,优化知识结构,提高综合素质,才能做好新时期档案管理工作. 三是掌握科学化、规范化、现代化的管理技能。计算机技术在各个领域中的运用,为我们的各项工作提供了极大便利,有利地提高了工作效率,档案管理工作也不例外。档案管理数字化、信息化是信息社会对档案工作的要求,也是档案人员应努力的方向。档案管理工作与办公自动化息息相关,一篇文稿不论是从起草、修改、删减、检索和打印,还是登记、汇集统计等各个环节都离不开办公自动化,这就要求档案管理人员,必须掌握和运用现代科技手段和先进管理技术,以适应现代化档案管理工作的需要。 四是档案管理工作要运用信息网络技术。档案是历史的真实记录,记载着丰富的信息,汇集着大量的资源,利用计算机等现代科技手段整理档案,可按照文件形成的先后顺序进行排列打印,这样,对于降低文件归档工作量、发挥计算机管理优势、减少手工操作以及提高工作效率将起到重要的作用。 五是加强培训、结合实践,提高档案管理人员素质。档案管理人员素质直接影响档案管理水平,医院要将档案人员培养纳入医院人才培养计划,全面提高档案管理人员素质。一方面是通过专业培训、继续教育、知识更新、进修学习等提高业务和知识水平。另一方面是深入临床一线调查研究医疗、教学和科研对档案信息的需求,不断总结探索档案管理工作,适应档案业务发展,推动档案管理水平的提高。 c.完善档案管理体制和运行机制是做好档案管理工作的中心 一是建立科学的档案管理体系,健全档案管理制度。促进档案工作规范管理,建立科学的档案管理体系,健全档案管理制度,是促进档案工作规范管理的关键。医院要结合本单位档案工作实际,根据《档案法》、《医药卫生档案管理办法》等有关法规,制订一套比较科学、完整、系统、切实可行的档案管理制度。对各科室的各类档案材料进行集中统一管理,统一考核,使档案管理与医疗业务同步考核评价,同步发展。 二是建立医院档案三级网络管理模式,为档案的开发利用提供可靠依据。由医院院长或副院长直接分管,形成一个以分管院长全面领导,办公室主任或副主任负责,各科室负责人和专、兼职档案员为成员的医院档案三级网络管理模式。医院的档案管理应统一领导、统一机构、统一制度,统一操作、统一保管,从而有利于贯彻上级精神;有利于组织监督各职能部门的档案工作;有利于档案的收集和利用;有利于解决档案综合管理中的人员、经费、设备等问题;有利于医院档案的安全、完整,为医院档案的开发利用提供可靠依据。 加大投入,提高配备,实现档案管理的现代化是做好档案管理工作的保障。加强资金投入,引进现代化的技术和设备是实现档案现代化管理必须的条件。一方面要提高档案保护设备和技术现代化的配备,如档案库房的去湿、空调设备,高效灭虫、灭火设备,这些设备和技术的应用是档案现代化管理的重要内容;另一方面要引进计算机管理,用计算机储存整个医院的各种业务、行政上的档案,方便使用者及时查找、阅读,既节省时间也节省人力、物力和财力,提高了工作效率,同时利用计算机管理可以减少档案的有效空间,保存信息方便简单,也增加了其保密程度。因此,医院应充分利用计算机管理应用设计完善的软件和网络等现代化办公设备,实现档案管理的自动化、现代化。 重视开发,充分利用,发挥档案的社会效益。档案管理的最终目的就是使档案得到充分利用,因此,医院档案管理人员要树立服务意识,要多途径、多渠道地开发档案信息资源,使医院的档案为临床、医疗、教学和科研工作服务。同时,积极开展多种编研活动,对信息进行深层次开发和加工,编写各种专题汇编,为利用者提供多层、多方面、有实效的信息。另外,还要加强档案利用反馈信息的管理,实现各级医院信息的横向联系,实现档案信息资源的共享,以满足医疗、教学和科研工作的需求,从而提高档案的利用率,充分发挥其社会效益。 医院档案管理论文:浅谈基层医院图书档案管理 现代医疗设备的迅猛发展,促进了医学的进步和医学技术、临床医学新老学科的建设,顺应了社会进步和健康需求,推进了医学科学的进步,加速了医院现代化的进程,是医院现代化主要标志之一。为了提高诊疗质量,各医院积极引进医学高新技术及其设备,使之成为医疗服务的重要手段,但目前有的医院只注重引进和使用,却忽略了对高新技术和其设备本身技术资料的科学管理。因而适时调整、加强医院技术档案管理,有利于实现医院管理的现代化、科学化,有利于医疗质量和服务水平的提高,有利于医教研的顺利开展和医学科技的推广应用,有利于医患双方合法权益的维护。 1医疗技术档案的作用 医疗技术档案真实地记载了人们的医疗技术思想、医疗技术方法和医疗技术经验,是广大医务人员劳动的结晶,它能为科研管理机构和医疗技术人员在进行科研管理、医疗技术决策、科学研究、技术交流、经验总结等方面提供信息和依据,起到凭证和参考作用。 2科技档案管理的现状 2.1分解管理及其弊端 目前医院的病案管理是由医务科所辖的病案室管理。这种管理是建国以来的传统管理办法,目前已积累了经验,管理得比较好。 发表在各级杂志上的论文,不同级别的科研项目、科研成果、获奖成果、证书编著的各种医学著作均归医院科研科管理。 医院为提高医疗水平和学术水平所订阅的各种杂志和医学书籍归医院图书馆管理。 由于医院的制度不完善,机构不健全,有的同志担心各种论文或证书存放在职能科室会丢失,因而自行保管。 人事档案的管理及人才的管理在医院人事科。 此类分解管理产生的弊端为: 病案及图书馆现行的管理办法是可行的,但值得提出的是人事档案和科技档案的分解管理却存在很多弊端。不管是人事档案还是科技档案,就其性质归属而言同属个人档案,因而对同属一个人的档案分别存放是没有必要的,它对档案的管理和使用都是不利的。 对档案的提供利用不利。由于人事档案和科技档案的分别存放,所存放的位置、索引的方式都会有所不同,因此,为档案的提供和利用带来很大的不便。例如,组织要全面了解某个人的政历和业务技术情况,或者晋升职务,晋升职称,往往需要周旋奔跑于各职能科室之间,需要二次、三次或多次阅档程序,这样对利用者和提供者都存在着不同程度的重复劳动现象,更重要的是降低了档案的利用率,同时也降低了工作效率。有时还要向拥有者本人索取材料,更显得烦琐、复杂,不利于组织上的考核,不能及时、迅速、有效地反映出被考核者的全貌。 对档案的存放保管不利。人事档案和科技档案分别存放不符合档案集中统一管理的原则,同时浪费了大量的存贮空间,从人力和物力上都是一种浪费。两种档案要有两套贮存设备(档案箱、档案袋、档案硬皮);要建两套索引;有关材料要重复制作双份;档案工作的重复劳动;档案管理需要两套人马,造成人员的浪费。 容易造成科技档案的丢失。由于人事档案和科技档案的分别存贮与管理,在调出人员的转递过程中,容易出现两种档案不能同时转出的现象,往往使科技档案长久滞留在原单位,易造成丢失。 2.2管理人员的现状 知识结构偏低。无论是从事病案还是科研管理的人员、图书馆的工作人员及人事管理干部,他们中的绝大多数是护士或中等专业技术人员。高等医学院校毕业后从事科技档案管理的人员为数甚少,他们的知识结构偏低,知识面狭窄,文化程度、工作能力很难适应医院科学技术飞速发展的需要。 管理队伍不稳定。从事科技档案管理的工作人员,尽管是由从临床第一线抽调来的思想素质好、作风正派,责任心、事业心较强的同志担任,但由于有些政策不落实,在某种程度上造成了管理队伍不稳定,人心思动。如来自护理队伍的某些工作人员由于从事管理工作后没有护龄津贴,奖金也比从事工作时少,她们的自身价值没有得到应有的体现,因而要求归队。来自医疗第一线的高等医院院校毕业生由于晋升职称受到影响,也不安心工作,要求归口。 3加强医院科技档案管理的对策 领导重视,增强档案意识要加强医院科技档案管理,首先要解决认识问题。要深刻地认识到:加强科技档案的管理是医院建设的迫切需要。邓小平同志曾指出:“科学技术是第一生产力”,我们要想使科学技术转化为生产力,首先重视科学技术,要尊重知识、尊重人才、尊重科技成果,各级领导必须增强档案意识。 加强医疗技术档案的收集与归档 医疗技术档案的收集。材料的收集是医疗技术档案工作的起点和基础。档案管理部门要让医疗技术人员充分了解集中统一管理的意义,使医疗技术人员不因图个人工作上的方便而将档案材料据为已有,或因工作的不慎而使材料丢失和泄密。档案管理部门还应根据医疗技术档案管理工作的特殊要求,制定有关的规章制度。具体规定归档范围、归档时间,使医疗技术人员在医疗技术活动过程中自觉地配合做好材料的收集与归档工作。保证医疗技术档案收集质量的关键在于医疗技术材料的完整和准确性。 医疗技术档案的归档范围。医疗技术档案的归档范围要贯穿医学研究、临床医疗和医疗设备维修等医疗技术活动的全过程。 抓好医院技术档案的鉴定医疗技术档案材料经收集与整理后,应根据一定的验收标准,对其科学性、准确性、完整性、历史和现实价值、保管期限等组织认真的鉴定。鉴定委员会由医院领导、有关部门、医疗技术人员、档案人员组成。对已经失去价值的技术档案,经领导批准后销毁。凡是在工作查考、经验总结、科学研究等方面具有永久利用价值的技术档案都应当永久保存。凡是在一定时期内具有利用价值的技术档案,可以确定保存期。 综上所述,医疗技术档案管理的最终目的就是利用,我们要充分发挥医疗技术档案的作用,要提升其使用价值就必须提高医疗技术档案的管理水平,要积极收集利用医疗技术档案的反馈信息,并对反馈的信息进行深入研究,要了解医疗技术档案信息发挥作用的情况,并不断总结经验教训,提高它的利用率。只有这样才能使医疗技术档案更好地为临床医疗服务,为教学科研服务,为领导决策服务,为医院管理服务,使之更好地发挥它潜在的经济效益和社会效益。 医院档案管理论文:浅析如何做好医院的档案管理的科学化 医院档案管理是医院管理工作中的一个重要组成部分。随着我国医疗卫生事业的发展,加强档案现代化科学化管理,以适应医院医疗卫生发展的需要,已成为医院管理工作中的一项重要内容。那么,如何做好医院的档案管理的科学化呢?笔者结合自身的长起的档案管理的经验认为可以从以下几点着手: 1档案科学化管理的概念与作用 档案科学化管理是当下的一个管理概念,首先是一种意识、一种理念、一种态度,还是一种精益求精的文化。目前,档案管理人员所要做的就是怎样把这种意识、理念、态度贯穿于档案管理实践中,使它成为档案管理人员工作和生活中的一部分,切实成为档案管理人员的自然习惯。规范化管理就是建立健全档案法制意识、强化依法治档、深入宣传和贯彻执行《档案法》和国家有关档案工作的法律、法规,促使档案工作逐步走上依法治理的轨道;标准化管理就是指在档案工作领域内,由档案事业主管机关会同标准化部门对档案工作的管理、方法、概念、原则、质量、设施等制订出科学统一的规划和技术规范,并予以贯彻执行、修订的全部过程,使档案工作逐步规范化、统一化,以获得最佳的工作秩序和社会效益;信息化管理就是在文件的起草、签发、催办、归档等运作过程是在计算机和通讯线路中进行的,具有方便修改、复制、查询、储存的特点,没有草稿与印稿、正本与副本的差异,实现文件与档案的统一。它给档案管理工作造成的影响与冲击必将是全面而深刻的。这些档案的利用方式与纸质载体档案的利用方式有很大差异。这种变化预示着档案管理人员将面对更多的以磁盘为载体的储存档案,广大信息检索者关心的是信息的内容,把这些档案信息综合系统地提供出来是档案管理人员义不容辞的责任。不失时机地提供价值的档案信息,必须有一个精选的过程,使得电子档案具有系统性、真实性、价值性,用户才能获得更为完善的服务。尤其是珍贵的历史性档案资料,一旦损毁、消失,其原始原貌无法复原再生,其损失无法估量。因此,不断强化档案管理,对于保护档案资料,提高档案服务质量,充分发挥档案有着不可替代的凭证作用,至关重要。由此看来,档案管理科学化是档案利用工作发展的必然趋势。 2医院的档案管理的科学化的实施策略 2.1提高档案管理人员素质:档案工作和其它任何事物一样,有其自身的特点和规律,不靠科学化管理,只凭经验,是搞不好档案工作的,对档案管理干部,不仅要有丰富的知识和业务能力,更重要的是要热爱档案事业,对档案工作有高度事业心和责任感,有良好的职业道德和较强的档案意识,而对于领导者,在市场经济体制下,必须靠信息,才能在竞争中稳操胜券,档案是信息载体,强化档案意识是搞好科学化管理的必要条件。几年来,我院十分重视档案工作,加强对档案队伍建设,注重选择德才兼备的人员管理档案工作,并加强业务学习,采取多途径、多种形式进行培训,通过学习提高文化水平,增长专业知识,提高了档案管理水平。另外,我院从1994年起成立档案管理委员会,由一把手亲自负责,列入领导议事日程,并纳入医院长期发展规划,年初工作计划中,为档案科学化管理打下了良好基础。 2.2强化档案管理意识,严格档案管理程序。强化医院领导干部档案管理意识,提高档案管理硬件设备,增加档案库房,购买空调、除湿机、档案密集架和电脑。引进计算机管理软件,建立人事档案的信息存储和检索系统。医院不仅是人事管理工作的重要环节,在与工资福利、职称评聘等个人利益息息相关的同时,更应提高档案管理人员综合素质,提高工作主动性,从根本上确保人事档案材料准确完备、及时归档。此外,建立健全档案管理制度,努力做到档案收集齐全完整、内容真实可靠。 2.3建章立制,有章可循,规范操作,积极主动做好档案收集工作。 制度上墙,操作人员有章可循。建立职工借阅档案登记簿、职工档案转入、转出登记簿,职工档案材料转入、转出登记簿,档案材料移交表等。对由于历史原因造成,确实收集不到的档案材料,要查明原因,登记说明,为以后查找提供方便。因此,我们在收集档案资料时要做到口勤、手勤、脚勤,及时追补和不断补充新的资料,真正起到人事档案的依据作用。 2.4积极做好宣传工作,加强档案人员的事业心、责任感。 积极做好宣传工作,对收集的材料要认真核实,把真实可靠的材料收入人事档案,把好质量关。在档案鉴别过程中,档案管理人员要认真负责、确保档案真实完整,充分认识到职工人事档案管理工作在人才资源开发中的重要性,不断改进工作方式、工作方法,创新工作模式,提高工作效率,提高业务素质。在鉴别过程中,能明辨是非,坚决把那些虚假的资料拒之门外,维护人事档案的真实性、可靠性、完整性。 2.5提高对职工档案材料重要性的认识。 一是加强宣传力度,提高职工对其人事档案重要性的认识,做好咨询服务工作,利用多种渠道向职工宣传有关人事档案的管理知识,使其认识到,人事档案并不是可有可无的,它对职工今后重新就业有着重要的影响。二是加强对职工人事档案的规范化管理,做到档案的收集、整理、鉴定和保管等各个环节科学规范。三是加强收集工作,完善档案内容,及时补充档案缺失材料,提高档案的利用价值。 2.6加快档案信息化进程,提高工作效率。 如何利用计算机技术对人事档案进行信息存储、检索,进而实现网络化管理,已经成为人事档案管理工作的重要议题。这就要求尽快建立人事档案数据库,使人事档案的管理实现信息化、网络化。同时,在规定相应使用权限的情况下,部分信息对部门和个人开放,建立公开、透明的人事档案管理机制。如此一来,不仅能增强全体职工的档案意识,增加人事档案管理工作的透明度,还为单位发现人才、培养人才和使用人才奠定信息基础。
目前,计算机已经成为人们日常生活中不可或缺的组成部分。计算机应用是研究计算机应用于各个领域的理论、方法、技术和系统等,是计算机学科与其他学科相结合的边缘学科。计算机应用辅助各行各业的开展,通过普及应用计算机,人力资本投入得到减少,企业工作难度得到降低,工作效率得到显著提升,推动企业更快发展。 1计算机应用的发展历程 20世纪40年代中期至50年代末,我国第一代电子管计算机(数字机和模拟机)诞生,该时期的计算机应用大多数是科学计算、工程设计等数值应用,且主要是针对国防技术方面,并没有涉及更多领域。20世纪50年代末至60年代末,计算机逐渐向非数值方面发展。这一阶段使用第二代晶体管计算机,除继续用于科学计算外,主要用于数据处理、工商业事务处理、企业信息管理。组块式的软件设计使软件的编制趋于工程化,并应用于生产过程的实时控制。从20世纪70年代开始,第三代集成电路计算机的优良性能促进了计算机的推广。随着微处理机的迅速发展,计算机广泛应用于工业、农业、文化教育、卫生保健、服务行业、社会公用事业等。家用电器采用微处理机后使计算机应用深入家庭生活和娱乐中。计算机技术与通信技术的结合,使计算机网络得到发展。信息服务业的兴起使社会信息资源得到更广泛的利用。20世纪70年代至今,计算机应用主要体现在软件系统、数据库系统和高级语言等方面。近年来,专家进一步扩大了计算机的应用范围,其应用领域已经涉及各个方面,在办公自动化数据库管理、图像识别、语言识别、专家系统及家庭娱乐等众多领域中大显身手。 2计算机应用现状 2.1计算机应用领域 目前,计算机应用正在影响人们的日常生活和国家的经济发展。笔者概括了计算机应用涉及的领域。①数值计算。数值计算又称科学计算,这种计算方法在专家研究科学技术中起到很大的作用。计算机计算速度快、精度高,既可以节省时间也可以节约物力,在很多实践中发挥着重要作用,如天气预报的预测、人造卫星轨道的计算等。②数据处理与管理。数据处理又称为信息处理,是目前计算机应用的主要领域。据统计,在计算机的所有应用中,数据处理方面的应用约占全部应用的3/4以上。例如,银行可用计算机来管理账目,工矿企业可用计算机进行生产情况统计、成本核算、库存管理、物资供应管理、生产调度等。③过程控制。过程控制也称为实时控制,是指用计算机作为控制部件对单台设备或整个生产过程进行控制。例如,将计算机应用于国家国防中,对导弹、宇宙飞船、人造卫星等进行控制,可实时获取数据,从而采取相应的措施进行控制。④辅助工程。计算机的辅助工程各种各样,如计算机辅助教育CAI、计算机辅助制造CAM、计算机辅助测试CAT和计算机辅助软件工程CASE等。⑤人工智能。计算机通过技术制造了很多产品,如智能机器人、智能手机和智能手表等。在未来,人工智能将代替体力劳动,大大提升人们的生活质量。⑥计算机网络通信。目前,不同地区的信息交流和资源共享都要依靠计算机网络,企业和国家已经离不开计算机网络,如国际间的各种信息传输和数据接收等。⑦电子商务。电商的崛起在全球赢得了较大的成功,淘宝,京东等企业影响着人们的日常购物需求。 2.2计算机应用的社会功能 计算机应用加强了人与人之间的联系。在过去,人们依靠报纸、收音机来获取实时信息,后来,在计算机应用的普及下,网络成为人们进行信息传递的主要方式。在家庭生活中,计算机网络和娱乐的结合给人们带来电视剧、音乐、电子书、电影和微信等多种产品。在企业中,计算机网络给员工带来便利,促进产业的发展。总的来看,计算机不断促进社会发展,提高人们生活质量。 2.3目前存在的问题 计算机技术给人们带来了智能化发展,各个行业、各个领域积极引进计算机技术。但是,应用计算机技术的过程中仍存在许多问题,主要体现在以下几方面。①相较于发达国家,我国缺乏对创新型人才和计算机的认识。我国计算机用户大多集中于东部地区,并且计算机普及量和发展水平不均衡。②虽然计算机应用技术较为方便,但是,能充分利用的人较少。人们受知识的限制,加之对烦琐的技术不甚了解,对计算机的应用还停留在简单的操作上。 3计算机应用的未来趋势 3.1嵌入式和智能化方向的发展趋势 目前,计算机应用依靠嵌入式套入硬件的芯片提高信息准确性,通过智能化控制日常生活的电气设备和智能家具,这两者的并用给人们提供了巨大的便利,这也是将来计算机应用强力的发展趋势。 3.2向微型化发展 目前,微型化发展已经成为计算机应用最主要的发展趋势。如现在使用较多的平板电脑、智能本和上网本,甚至一些智能手机等,都给人们带来极大的便利。这种微型化的电子终端设备比一般的工具具有更高的性价比。互联网提供了大众化的平台,使计算机技术的发展范围变广,也进一步促进了更多电子产品的出现。 3.3向集成化发展 最早的计算机是由18000多个电子管组成的,其重量达30t,占地170m2,具有运算速度慢、体积大的特点。而目前的计算机随着网络的不断普及,在应用方面演化成储存、编辑和传输的工具,并逐渐向集成化方向发展。计算机的功能不仅会越来越齐全,而且也会成为综合应用的产品,为生产、生活提供极大的便利。 4结语 在大数字信息时代,计算机被应用于各个领域,影响社会生活的方方面面,极大地促进了社会各行各业的发展。但是,我国的计算机技术发展仍较为缓慢。因此,应该正确认识计算机应用的发展现状和趋势。
工程论文:谈通信工程教导建设的思考 加强实践教学的层次性和递进性 与其他高校对比,我校通信工程课程实验设置的层次性和递进性明显不足。参考我校对口援助单位厦门大学信息科学与技术学院“国家级电子信息实验教学示范中心”[2]的经验,结合我校实际,把课程实验分为验证性实验、开发性实验和综合性实验。验证性的特点是,操作多为插线和测量,操作步骤是确定的,要求准确性。开发性实验以编程为主要方式来完成,要求的结果是确定的,但实现过程——即编程具有一定的自主性,老师需要对程序进行评价和指导。专业方向课即通信工程专业各方向的专业课,实验一般包含一定程度的综合性和设计性,甚至创新性,操作方式为编程或软硬件结合。综合性实验要求学生运用以前学过的多门课程的知识来思考、解决问题,实验的结果一般来说也是确定的,老师需要对实验过程进行评价。我校通信专业验证性实验过多,导致学生兴趣越来越不足。验证性—开发性—综合性实验层次递进性不好,不利于学生逐步积累经验,提高能力。我校历来对区内区外学生的培养目标是不同的。通信工程专业对区内学生的培养要求是技工型—工程师型,即以职业技术人才为主、工程师人才为辅;对区外学生的要求是工程师型—创新型,即以工程师人才为主、复合创新型人才为辅。但这一分级培养目标并未在实践教学的培养方案上体现出来。结合我校实际,图1和图2分别提出了面向区外和区内学生的实践教学培养方案。区外学生的验证性实验主要包括电子和计算机的专业基础课实验;开发性实验包括四门专业核心课实验以及电子线路综合设计,四门核心实验课学生对通信专业有总体上的把握,而电子综设则放在大二下的后半学期,表现出色的学生选拔参与全国电子设计大赛;综合性实验为专业方向课实验,包含四个方向的实验群(每群2-4门实验课),要求学生任选两个方向的实验群,鼓励学生对综合性实验进行延伸开展创新性实验项目。区内学生培养方案与区外学生的区别在于,实验课程减少了,整体难度减低了,综合性实验更偏重职业技术应用而非设计开发。创新型实验项目和开发性、综合性实验的最大区别在于,创新型实验的结果是不确定的。这一不确定性既可反映在结果成败的不确定,也可反映为结果与预期有差别,学生需要在一定规划下在实验过程中不断调整具体思路。创新性实验项目不设为专业必修项目,而是鼓励有能力、有热情的区外区内学生通过已在开展的“大学生创新计划”参与。创新性实验项目的选题既可以是老师的科研项目子课题,也可是老师的企业项目,还可以是学生联系老师自主择题。另一方面,需要特别注意的是,实验实践教学的层次性与递进性建设和相关教学实验室建设是密切相关的。这就要求教学实验室建设要有必要的规划和前瞻性。目前,我校通信工程专业相关教学实验室设备比较落后且损坏严重、实训基地尚未建立,亟须在良好的规划指导下加快建设。 提高教师实践教学能力,采用“双师型”模式 在教师队伍建设上,开展各种方式加强教师实践教学的学习——包括组织高年级学生与教师就课程实验的衔接做交流;组织教师到对口支援单位进行实践教学(特别是课程实验)的相关学习;定期邀请企业工程师来校与本校教师做交流等等。我校教师擅长知识性、理论性、前沿性教学,但缺乏企业生产实践的锻炼和经验,难以把握企业一线的技术动态。采用“双师型”教学模式是一种可行的弥补办法[3]。“双师型”模式指,除了本校专职教师外,聘请企业工程师担任兼职教师。本校专职教师完全负责专业基础课和核心课,而安排企业工程师担任部分专业方向课及部分实训项目。这样有利于本校教学与企业工程师加强交流,有利于学生把握产业技术发展,有利于加强校企交流、为进一步的校企合作开辟空间,也有利于缓解我校通信工程专业师资力量不足的问题。 加快实训基地建设,推进校企合作 企业是以盈利为目的的经营单位,校企合作必须要实现“双赢”才能得到企业的认可。很多高校以在企业建立实习基地作为主要校企合作模式。但是学生缺乏经验,一般很难直接给企业带来经济效益,还可能对人员安全、设备管理等带来不便,所以企业(特别是中小企业)接待学生实习意愿较低。我校通信专业培养学生作为整体尚未被企业认可,在动员社会资源尝试建立企业基地的同时更需要加强内功。校内实训基地的建设将有助于本校学生获得社会认可,有助于校外企业实习基地的建设。我校需要加快校内实训基地的规划与建设。对于通信工程专业而言,实训基地的建立涉及昂贵的通信网络设备的购买,在设备购买的同时应引入企业认证机制,为参加培训的学生提供华为或中兴等企业的专业技术认证[4][5]。实训基地可同时挂牌工程技术中心,鼓励教师以实训基地设备为平台,与企业进行工程技术合作。这样有利于与企业建立联系,为后续合作打下基础。5结语实践教学建设是通信工程专业人才培养的关键,也是一项需要不断反思、不断完善的建设规划的过程,需要积极协调与发挥学校、老师、学生三者的积极性。本文从总体培养方案、区内外具体培养方案、教师队伍建设和实训基地建设四方面提出了思路和对策,为通信工程专业实践教学的建设提供助力。 工程论文:对建筑工程电气安全隐患分析 我国社会经济的快速发展离不开建筑工程电气施工的大力支持,对于目前电气施工容易出现的安全隐患,需要电气施工单位加以重视,给予有效的处理、改进。下面先是分析了建筑工程电气安全保护的意义。 一、建筑工程电气安全保护的意义 建筑工程电气施工具有高危性、高事故性的特征,在进行电气施工时需要做好安全保护措 施。一些资料表明,建筑工程电气施工中的事故发生原因,大多不是施工人员的施工技能低造成的,而是施工人员的没有具有相关的安全意识造成的。提高施工人员的安全意识,是建筑工程电力安全的基本保障。由此可见,对电气施工人员进行电气安全性教育的重要性以及必要性。坚持“安全第一”的施工原则,在员工里形成安全意识,完善企业安全隐患防范机制和管理机制。对于监督部门要根据自己的本职工作,加强施工人员监督,杜绝安全隐患的发生,保证电气施工的安全性。 二、建筑工程电气安全容易出现的隐患分析 1.静电危害 当系统没有进行必要的检修工作以及维护保养工作、对于跨接的装置、接地的装置设置不完善、工作人员静电防护不到位导致静电危险以及静电火花危险。 2.触电危险 当建筑工程人员设计电气设备的不合理、安装电气设备的不合理、维护系统疏忽导致电气设备出现绝缘失效、过热、PE线断线等问题,对建筑工程人员造成人身的安全威胁。 3.电气爆炸或火灾危险 电气爆炸或火灾危险是由系统设计或运行中出现错误、操作错误造成电气系统运行短路、发热、过载等问题,容易引起局部系统的过热,导致电气爆炸或火灾危险。 4.雷电危害及电磁危害 当电气系统缺少一定的防雷设备或者防雷设备的设计施工有缺陷时,就会造成建筑工程电气系统在面临雷电环境时,容易造成雷电安全隐患。电磁隐患是由于电气系统的高频设备调整错误、屏幕设备有缺陷造成的,当工作人员长期处于电磁照射时,给工作人员的身体健康带来危害。 二、预防建筑工程电气设备安全隐患的方法 1.电气设备、材料的绝缘检查 在电气设备、材料进场前要进行绝缘性检查工作,更加建筑工程电气施工质量规范规定,对设备、材料、半成品、成品进行详细验收,比如内部导线厚度要大于0.6mm,对于开关、插座的爬电距离、电气间隔要大于3mm,电气设备的电线产品还需要具有安全认证标准,保持电线、电缆绝缘层的完整、电线、电缆的厚度要保持均匀,符合规定的厚度要求。对于工艺需要而破坏的电线、电缆绝缘层要用绝缘胶带、色相带来捆绑,使之高于原来电线的绝缘等级。在电线铺设检查时,尽可能保证减少同一处电线的重叠次数。当电线不能紧贴处理,需要用水泥块对电线层进行分离。 2.漏电保护工作 电流对人体伤害程度与电流通过人体的途径、持续时间、电流频率有关。对于漏电保护器可以选用30毫安每秒,这样可以具有足够安全性的同时满足触电保护需求。在建筑工程电气系统中的漏电保护方法有两种方式,一种是分支线保护方式,另一种是末端保护方式,其中末端保护方式是人们经常选用的方式。尽量缩小了发生触电造成的停电范围,使其他用户免于受到影响,方便查找故障,使建筑工程电气系统可靠性提升。漏电保护器在具体选用时,要考虑到以下几点原则。一是漏电保护器要符合国家的电流动作标准,有电工产品认证会的认证。二是要符合漏电保护方法对电流动作的要求,满足分级保护的协调原则。三是有专业部门的检查报告和试验合格证明文件。 3.防雷接地工作 为了防止雷电危害,可以进行防雷接地。接地可以有效释放雷电流,对于建筑工程基础底板的钢筋贯通工作,底板主筋的防腐、焊接工作,需要有接地电阻阻值测试,查看电气系统是否符合设计图纸的有关规范。可以适当增加人工接地极来使接地电阻值降低。对于接地线的连接、端子的预留需要根据规范操作要求进行。关键做好建筑工程外墙防护栏杆、金属门窗、屋面金属的防雷工作,搞好电气系统工序间的衔接工作,防止工序的遗漏,完善金属设备的外壳接地工作,把立柱筋当成引下线,从上而下标记引下线立柱筋。使之贯通成一体,做好电气设备的防腐处理、焊接处理。人工的接地引下线不能存在死角,要顺直,金属保护管和引下线电气联通。为了接地体屏障效果的降低,需要保持人工接地装置间距大于5m。 4.经监理批准后施工,进行定期安全巡查 建筑工程电气安全管理人员须对完成的每一分部分施工进行安全检查验收,还要随时抽查正在进行的施工项目,将检查结果详细登记,询问监理工作人员核对建筑工程电气项目是 否符合安全标准。若安全标准达不到既定的要求,要及时进行整顿、修改。在定时安全巡查方面,在建筑工程电气施工时每天要进行详细的安全巡查,专职电气安全人员还要负责记录当天的安全台账。台账的记录内容包括对安全隐患的详细检查和登记工作。最后还要形成相应的安全检查制度,还可以把建筑工程电气施工项目分为多个部分,要求在每个部 分安置安全指导员,确保有效预防电气安全隐患。对于电气施工标牌的检查要求做到:安全标牌摆放在正确的位置,还要有针对性。 6. 加大电气安全投入 建筑工程电气系统施工过程中必要的安全防护设备和材料必须投入,不可偷工减料,不能抱有侥幸心理。对于保障电气安全的资金投入要加大,配置足够的防护设备,例如防火设备、防静电设备的投入。那些在实施工程中故意减少的安全防护投入行为,监理公司应该对其负责单位进行严惩;建筑工程电气系统施工单位要对员工进行三级安全教育,有关安全技术交底都要有监理公司参与旁听。交接人最后进行亲自签字,不得由他人完成。 7.对监理及工程部的要求 对于监理公司,监理全部成员要对每个环节分别进行专项安全检查,至少一周一次检查。应按照实际针对性的进行检查,把检查结果和整改意见做成可考的文字,例如检查施工单位巡检记录,把巡检记录作为监理部考核绩效的一个重要依据。还要把整个安全责任分解,把责任目标分解为多份,再把分解后的安全责任传达给工程部,让工程部就按照此为标准对监理的安全工作进行抽查。对于工程部来说,各分管工作人员应参与每周监理部进行的检查,同时也包括电气系统施工单位每天进行的巡检记录的检查。 总结: 当今社会发展迅速,离不开建筑工程电气项目的建设,但电气安全事故一直在增加,给人们的 生活带来了重大的损失。这就需要我们在建筑工程电气施工时,把安全管理放在最重要位置,对于出现的安全隐患及时处理,定期进行电气安全巡查,加大建筑工程电气安全投入对于出现的安全隐患进行及时制止,使建筑工程电气系统可以有效预防各种安全隐患,发挥出自己对社会的应有效益。 工程论文:水利工程坝址选择的工程地质勘察探析 1 引言 水利项目和常见的项目不一样,它有着自身的独特性。由于它的存在,会使得很广阔的区域之中的水文等出现改变。进而会导致渗漏以及淤泥等问题出现。所以,要积极的关注勘察和设计等活动,要不然的话其结局会非常的不利。在选择坝址的时候,不但要分析其地质状态,还要探索溢洪等的建筑体的状态,进而为后续的建设工作提供精准的参考信息。 2 选坝的时候要开展的勘察工作 在天然的背景之中,地质状态优秀的坝址总数是不多的,特别是大规模的水利工程,对于地质对规定很是严苛,无法合乎当前的规定。此处讲到的最合理的规划是比对来看的,就算是最优秀的也会面对一些不利要素。所以,地质状态不是很好,估算费用较高的规划是不应该落实的。在选址的时候,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,同时还应该分析或许会出现的一些地质现象以及处理此类现象要耗费的人力物力等。接下来具体的探索。 2.1 关于地区的稳定性 该项要素的探索在水利工程的建设活动中有着非常积极的作用。针对坝址以及那些要探索的区域,开展稳定性的测试活动意义很是关键。尤其是地震的干扰关乎到其选择,通常来讲,烈度是由地震机构提供的,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。所以,对于大规模的水电项目,在开展该项探索工作的时候,要协调有关的人员积极地分析稳定性相关的内容。 2.2 地形地貌 它是明确坝形的关键参考内容,而且其对于项目的布局以及建设条件等有一定的制约意义。狭窄、完整的基岩“V”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“U”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。对于不一样的地貌区域,它的岩性和构造等具有自身的很多独特性,像是宽阔的区域,它的阶地特征等存在一些渗漏性的现象。通常老河道掌控着渗漏的方式等。所以,在选取地址的时候要积极的分析该项要素。 2.3 岩土性质 岩性对于建筑的稳定性来讲有着非常积极的意义,其对于选址来讲,是要认真分析的一项要素。我们国家已经完工的和正在建设的高坝,有超过一半的都是建设在有着较高的强度的岩基之上,一别的是设置在砂岩等上面,很少会存在于强度较小的岩石之中。经由项目的具体分析,我们得知要结合坝体的具体状态等对其关键的事项开展探索。 2.3.1 侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 2.3.2 喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。像是东部的一些靠海区域以及东北等区域的坝体都是设置在这种状态之中。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。 2.3.3 深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,同样是非常优秀的坝基。不过在此类岩体之中进行选取活动的时候,要分析一些具体的要素,比如软弱层等,在选取坝体的时候,不应该存在于软弱物质非常多的区域之中。 2.3.4 沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经由次生活动会出现泥化反应。在选取坝址的时候要积极的分析此项内容。 除此之外,在开展比对分析的时候,松散层具有非常积极的作用。在修筑土坝的时候,要确保其设置在基岩之中,假如河床的遮盖层太厚的话,就导致开挖总数增加,此时建设条件就会变得非常繁琐。因此当别的状态大体上一样的时候,要把项目选取在覆盖层的尺寸不是很宽的区域之中。一些区域由于该层的尺寸太厚,必须要用土石坝比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 这个要素在选取的时候也具有非常显着的意义,对于那些地形非常敏感的坝体来讲,作用更是显着。在地震多发的区域之中,在选取的时候要躲避活断层,要设置在地质稳定的区域之中。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在将渗漏事项当成是关键要素的岩溶区域之中进行坝体的选取工作的时候,要积极地分析水文地质要素。站在防渗的层次上分析,其坝址的寻求要设置在具有隔水层的区域之中。而且要积极的分析项目是不是存在渗漏性,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 3 结束语 通过具体的情况我们得知,选坝是当前建设工作中非常关键的一个事项,其关乎到建筑体的安全性以及稳定性。地质要素在选坝的时候有着非常积极的意义,选取优秀的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,进而切实的发挥出积极的地质要素的优势,避免不利现象的出现。 工程论文:变电站综合自动化改造工程实践 论 文 摘 要:最近几年,国家电网正处于变电站综合自动化改造工程的密集阶段,结合阜阳供电公司在变电站综自改造工作中继电保护专业的经验和体会,同大家一起探讨,同时提出继电保护专业在改造工程中应注意的一些问题及采取的措施。 关 键 词:继电保护;自动化改造;安全运行 近年来,随着电网改造的深入开展,大量的变电站综合自动化改造工程(以下简称“综自改造”)的工作正在进行中。变电站的综自改造与继电保护及二次回路的改造关系密切,它主要表现在信号的传送方面。对于老变电站来说,就是把一次设备的信息状态通过二次回路和继电保护装置传递到网络监控后台机上,以达到减少运行人员对现场设备操作和巡视次数的目的。 一、变电站综合自动化改造工程概述 综自改造工程是一项复杂的工作。对于老变电站的改造来说,它牵扯到对用户的停电、运行人员的操作、一次专业设备改造的工作和二次专业技术改造的工作。为了保障对用户的可靠供电,电力生产者有义务对停电时间进行严格地规划和控制。应提前对要进行综自改造的变电站进行现场勘查工作,做好“三措一案”(组织措施、技术措施、安全措施和施工方案)后,对于需要停电的工作,就要制定停电计划并报上级生产部门审批,然后在规定的时间内向运行方式部门提交停电申请,提前在规定的时间内通知用户,并且与上级主管部门及相关专业进行沟通,确保施工过程中各专业工种之间的衔接配合,以最大化地缩短工期,减少停电时间,及时为用户供应优质的电能。 综自改造工程是一个需要多专业班组相互配合的复杂工作,以阜阳供电公司(以下简称“我公司”)为例,运行人员属运行工区管辖;一次人员由修试所管辖,又分属变压器、开关、试验和油化专业;二次专业人员由计量所和调度所管辖,在变电站的综自改造二次回路中,表计由计量专业负责,计量回路以外的二次回路由调度所负责,而调度所又分为保护专业、自动化专业和通信专业。众多的专业人员在同一个工作中同时出现,安全问题就成为了综自改造工程的关键所在。 二、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法 结合笔者作为继电保护工作者20年的工作经验和体会,主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。 1.防治人身触电,确保工作人员的人身安全 在综自改造工程施工开始前,为了确保工作人员的人身安全,必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作,办理相关手续,制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”,具备经过审核符合实际的施工图纸,工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析,等确保人身安全和设备安全的措施。 工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后,确保人身安全,就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 (1)开工前“三交待”:交待工作任务要清楚明了;交待安全措施要具体详尽;交待技术要求要全面细致。 (2)接受任务“三明确”:工作任务明确,安全措施明确,操作步骤明确。 (3)严格执行现场工作“八不准”,即精神不振不能工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。 (4)要求对工作班成员进行“三查”,即查着装是否符合要求,查精神状态是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。 (5)工作许可人许可工作后,工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后,方可对工作班进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后,确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对许可其工作。在施工过程中不准凭经验工作,不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施,必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。 为了确保施工过程中的人身安全,必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护,现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散,工作负责人不可能监护到每一名工作班成员,因此分工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人(为了有效区分工作负责人与分工作负责人,我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲,分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲),该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护,工作人员之间互相提醒,以保证工作安全,由此达到人人有人监护的目的。 2.确保继电保护装置安全运行的设备安全 综自改造施工往往时间短、任务重,小组之间的配合工作一定要做好,合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司,工作许可手续完成后,首先由修试人员进行一次设备的改造工作,同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接线,自动化人员进行后台调试,保护及计量拆除的二次线工作结束后,立即组织人员敷设电缆,大约修试所进行的一次设备工作结束,二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后,由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作,三个小组同时工作,互相配合,电缆头制作、对线工作完成后,三个小组又分开,各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中,自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致,若不一致则再次更正。 为了保证在保护装置调试过程中不发生微机保护装置设备的损坏事故,结合笔者工作的实际经验,主要应做到以下几点。 (1)试验前应仔细阅读试验大纲及有关说明书 。 (2)尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 (3)使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。 (4)试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是CT回路的螺丝及连片,不允许出现丝毫松动的情况。 (5)校对程序校验码及程序形成时间。 (6)试验前对照说明书,检查装置的CPU插件、电源插件、出口插件上的跳线是否正确。 (7)试验前检查插件是否插紧。 (8)试验前检查装置规约设置是否与后台相匹配。 3.杜绝继电保护“三误”的发生 通过以上各点的严格执行,保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故,但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”,还必须从以下几个方面做好工作。 (1)防误传动:严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置,以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件,应先断电,防止继电器和插件插错位置,严防继电保护“三误”事故的发生。 (2)防其它保护误动作:保护装置上电试验前,应检查接线是否正确,校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止反充电或引起其它保护装置误动。 (3)防误整定:因为试验的需要而修改定值,一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对,确认无误,并打印、双方签名并交运行人员存档。 (4)防短路、短路和接地:在保护装置试验完毕后,将打开的二次回路、连片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复,并要求第二人进行核对,保证其正确性,防止出现开路、短路、断路等可能影响安全运行的事故发生。 三、确保设备安全运行的具体措施 在变电站综自改造工作调试试验结束后,人身安全得到了保障,继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后,还应保证改造后的设备安全运行,工作人员还要进一步做一些工作,确保改造设备安全运行。 带负荷测向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,电力设备投运后,必须进行保护的带负荷测向量检查,通过向量图分析交流回路接线,确认正确后,方可将保护投入运行。例如,笔者在进行110kV东平变电站综自改造时,由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作,承包给安装公司施工,在#1主变低压侧141开关改造结束后,#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现,#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性,给保护设备的正确动作带来了隐患,因此保护班人员及时采取措施,将电流回路的极性及时调整回路,保证设备的安全稳定运行。 对设备运行后发现的缺陷和异常要及时消除;不能解决的,在经过分析后,在不影响运行的前提下,需要报请上级部门并做好记录向运行人员进行交底,运行中重点巡视,并尽快消除组织消缺验收时发现的缺陷和异常。例如,2004年我公司110kV阜南变综字改造工程中需要将原先为电磁型的变压器保护更换为南锐继保公司的RCS-9000型微机变压器保护。改造工作结束后,进行带负荷侧向量工作时,发现高压侧电流为反相序。阜南变是一座单电源终端变电站,由于历史原因,整个变电站都处在反相序的特殊电力系统下运行,由于很难把110kV进线线路和35kV、10kV出线全部停运,把反相序调整为正相序电力系统下运行。由于RCS-9000型微机主变保护是按照正相序电力系统进行设计的保护装置,可能造成保护装置的误动或拒动。在征得生产部门领导(总工程师)同意的前提下,将主变保护的定值11点钟接线方式强制改为1点钟接线方式,加强巡检力度,待条件允许后再将反向序调整为正相序,此项工作终于在220kV白果变投入运行后,于2009年7月完成。现在反相序已调整为正相序,为阜南变主变保护正常运行创造了合格的运行条件。工程中的反事故措施要严格按国家电网十八条反措的要求执行。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·Imax伏(Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位为kA)。 工程论文:关于土建工程技术的创新和发展 一、我国土建工程的现状 近年来,随着我国科学技术的不断发展和经济实力的不断增强,我国土木工程业事业获得了突飞猛进的发展。现如今土木工程在实践和研究方面已经取得了显着的成就,无论是结构力学分析还是结构设计的理论和方法以及结构的施工工艺,都取得了非常大的突破,尤其是近年来,随着科学技术的发展,在高层大跨结构方面的成就更是令世人瞩目。然而,我国土建工程技术仍存在许多问题,在项目建设工程中,常会出现工程结构位移、变形、渗漏水、刚度和强度不足、断面尺寸不精确等问题,这些问题的出现将会严重影响到整个土建工程的质量。一般情况下。出现这些问题的原因除了人为原因和外部环境的影响外,便是由于施工技术存在不足导致的。 二、土建工程技术的重要性 随着土建工程行业的不断发展,土建工程的规模越来越大。因此,为了满足人们日益增长的需要,促进土建施工技术的发展,提高土建工程的施工技术。现阶段,随着社会生产力的不断发展进步,一方面给技术创新的经济和管理基础提供了保障,另一方面,技术实现创新又反过来能够促进生产力的发展进步。但是目前,我国建筑工程施工行业技术创新水平与社会生产力发展的要求还存在着一定的矛盾。技术创新作为土建企业获取竞争优势的重要手段,以及在激烈的市场竞争中立于不败之地的重要保证,就必须利用先进的科学技术来强化企业的实力与竞争力,推动企业施工技术的不断改良与创新,同时积极将建筑施工技术创新的成果应用到实际中去。 三、土建产业技术创新的方法 3.1 土建产业创新过程的人才管理 企业技术中心应是技术创新的基本组织机构,其体系包括决策层、咨询层、管理层和执行层。这些组织机构对于土建工程产业的发展有着至关重要的作用,决策层应是企业技术中心的技术委员会,对企业的科技发展政策、研究开发方向和对集团发展具有全局性、战略性及超前性的重大科技开发项目、重大引进技术、设备的立项和执行,起决策、立法咨询和监督的作用。咨询层是由众多专家构成的,其作用是探讨新的技术规划,提出新的设计方案。管理层是很重要的,主要负责整个生产过程的管理,运筹整个企业的生产转换,技术创新。执行层负责贯彻落实企业的技术创新规划和计划,并结合各成员企业的实际组织开展科技创新、成果推广和成果产业化活动。这些机构进行有效的管理之后,还应该进行整体的人才管理。最重要的就是重视人才,建立有效的激励机制,推动技术创新工作。土建施工企业必须牢固树立人才就是财富,人才就是效益,人才就是竞争力,人才就是发展后劲的观念,积极落实人才队伍的培养工作。不仅如此,还要在企业招聘的过程中把握人才,能够慧眼识英,学历仅仅是考虑的一部分,最主要的还是在于人才的创新能力。企业要稳定和吸收一大批胜任新形势下技术创新工作的骨干力量,为企业的长期发展奠定良好的基础。对于人员的管理还包括培养大家的创新意识,使得人们的创新思想跟上企业的技术创新步伐。 3.2 建立完善的技术创新体制 企业要进行技术革新,首先必须要有合理完整的技术创新体制,这样才能统筹企业的技术创新。这一体制的制定必须要有专门的人员进行长期的规划与探讨,在了解了市场的动向,国家的政策、同行的优势等多方面条件的基础上进行设计与编写,经过一些列的探讨与审核才能通过,保证思路清晰与完整。只有具备了完善的技术创新体制才能够对企业的整体创新发展进行指导,以促进土建产业创新与发展。 3.3 利用社会的创新资源 土建产业企业要进行技术的创新,就要充分利用社会的科技创新资源,大力开展产学研结合, 补充和提高企业的创新能力。其实,就目前的情况来看,我国有一部分土建施工企业一般都是有一定的技术创新能力的,只是,企业还没有这种创新理念,研究的深度还不够。但是,社会上却有很多相关方面的研究,在土建行业来看是可以被运用的。我国众多的科研院所和大专院校却在土建施工的一些方面有独到的研究。这些研究在企业技术创新过程中是可以被很好地应用的。 此外, 这些单位一般都有许多科技信息渠道, 能及时了解到国际土建方面的最新发展水平, 所以, 土建企业应该时刻把握这一信息,建立相关的企业信息部门,或成立专门的外聘专家委员会, 并就有些科技创新项目与这些单位开展联合攻关,这样展开合作就可以更进一步的促进土建企业的技术创新。 3.4 多渠道筹集资金、加大技术创新投入 目前,一些企业之所以不愿意进行技术创新,较为重要的一个原因是他们缺少相关的技术研发资金。所以,最重要的就是解决资金问题。首先政府要对资金问题负起责任,对土建企业的技术创新给予支持,设置多个鼓励项目,如资金补贴、专家咨询、项目管理等,这样的支持对于企业的创新是十分有动力的,尤其是进行资金的补贴,政府在企业进行创新时给予资金的投入,减少了企业的预算,有利于企业本身的技术创新。另一方面,企业自身也有有资金问题的解决方案,进行多渠道的融资。例如设立企业技术创新基金, 多渠道、多形式筹集技术创新资金。企业所属单位或成员企业应按上一年产值的一定比例提取技术创新基金。 3.5新型高分子材料的应用 在土建工程施工过程中,高分子材料的应用能够显着增强地基基础的承载能力,同时对地下水起到一定的阻隔作用,加强地基的安全性和稳固性、延长其使用寿命,改善混凝土的性质,增强建筑物保温、耐火、耐腐蚀的性能。 高性能混凝土技术。这项技术主要应用于高层建筑和大跨度建筑,可以提升建筑物的坚固性,增强建筑物的抗震性能,目前比较常用的种类有:聚合物混凝土、高性能混凝土、浸渍高分子混凝土以及碳纤维材料复合混凝土等。 土工复合材料。该材料目前在土建工程建设中应用较为广泛,因为土工织物具有耐腐蚀和耐微生物侵蚀的优势,所以该技术的主要作用就是保护土体,提高土体的强度、改良土体性质等。该技术常用于 水利设施和环境保护工程、公路、铁路等交通设施的建设等方面。 高分子化学灌浆材料。该材料的应用时间较短,是一项新兴的技术。因为其化学性能上的优势,所以在对建筑物,特别是水利建筑物的加固和防渗工作中得到了广泛的应用。目前高分子化学灌浆材料主要有环氧树脂类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料和甲基丙烯酸酯类灌浆材料等。 四、结语 综上所述,我国建筑工程施工技术的整体水平离世界先进水平尚有一定差距,这就要求土建工程企业在今后的发展中,能够结合着我国土建工程的实际发展状况,积极创新施工技术,并在此基础上不断学习国先进的施工技术,将其运用到我国的土建施工中。 工程论文:论土建结构工程的安全性和耐久性 由中国工程院土木水利建筑学部发起,并会同国家安全生产监督管理局、国家工业建筑诊断与改造工程技术中心、国家自然科学基金委员会工程与材料学部共同主办,清华大学结构工程与振动教育部重点实验室承办的“土建结构工程的安全性与耐久性”科技论坛,于2001年11月17~18日在清华大学举行。论坛的宗旨是:分析我国土建结构工程的安全性与耐久性现状,交流近年来这一领域的研究成果,探讨亟待解决的重大问题与应对途径,并积极提出建议为政府有关部门制定或修订相关的技术政策或技术标准提供参考依据,以期土建工程结构的安全性与耐久性能够更好地适应我国现代化建设的需求,适应我国经济转型后面向市场经济的需求。 会议收到论文报告58篇并印发了文集,有140人参加会议,在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告,另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈,取得了预期的效果,不同观点之间也进行了较为充分的交流。 鉴于这一会议的论坛性质,以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳,提交与会专家考虑并审议。 一、土建结构工程的安全性 结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。 1.我国结构设计规范的安全设置水准 对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。 1.1构件承载能力的安全设置水准 与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2) 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和 1.4 ;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时? 菀匀范ü辜?芄怀惺芎稍氐哪芰Γㄓ氩牧锨慷确窒钕凳?泄兀┤匆?扔⒚拦娣陡叱龅?0~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。 公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际着名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。 尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。 1.2 结构的整体牢固性 除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。 1.3 结构的耐久安全性 我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显着低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。 2.调整结构安全设置水准的不同见解 我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和 计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解: 1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。 认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。 3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。 3、结构设计规范的概率可靠度设计方法 自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394,国外却鲜有重要或着名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法,至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。 对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。 二、土建结构工程的耐久性 土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。 1、土建结构工程的耐久性现状 大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。 长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。另有资料指出,美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施,如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40,桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设/!/计方面至今仍无明确要求,对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25,与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内 按这种标准设计的一座? 笄牛?ǔ珊蠼?年,由于盐冻侵蚀,现已不得不部分拆除重建。 我国建设部于80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害,东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料,密实度和抗渗性差,不耐地下水与机车废气侵蚀,开裂与渗漏严重;对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明,漏水的占50.4%,其中1/3渗漏严重,并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电,影响正常运行,而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策,如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。 耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3~4cm厚的保护层厚度。 有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的高潮,这个高潮可能不用很久就将到来,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。 使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有: 1) 由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。 2) 工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。 3) 环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30% 。 当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例,修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走,很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文,本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段,国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料,而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外,工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;又如,希望加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 在修订规范的耐久性要求上,交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验,尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需,另一方面则要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,需要考虑本国的特点,是不能完全依赖国外研究成果的。 重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5~1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年,有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费,国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势,如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。 2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护 结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的检测要求,这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。 现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也 有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。 从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍,1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40%公路桥梁的桥龄已大于25年,加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上,希望有关部门能加大已建工程维修的费用。 为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。 三、技术规范的作用与管理 这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。 长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。 土建工程有着强烈的个性,需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文,就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新,这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向,极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定,则无异于违法行为。相反,只要墨守规范,即使出了事故,就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求,不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料,应有必要建立这样的共识并作出规定,即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。 企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。 我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。 全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别象岩土工程那样的规范更是如此。 技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上,如将商品房的抗震设防烈度提高1度,抗震能力可提高约1倍,而增加的房屋造价相当有限,在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋,如果发生地震造成损害,有关部门如何解释? 规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来,由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势,有些在经费和人力上得不到保证,平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文;面对新的结构型式、新的材料和新的工艺,规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力,而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。 发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理,规范的翻新周期短,不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置,分工不明,并且至今还依附于某一政府部门,基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用,距离独立和富有活力的健全机构还差的很远,如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入,整顿合并有关的学会、协会,加强其职能,并逐渐成为技术标准编制管理的主体。 四、准备提交政府有关部门考虑的建议 为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑,: 1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性,已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则,一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失,并将给生产和公众生活带来长期困扰。 建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门,能对工程的耐久性要求作重点审查,明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求,重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证; 建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持; 建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助; 建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中,联络国内有关专家,促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。 2、土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。 建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规,编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。 建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上,根据需要,加大工程维修费的比例。 3、完善技术标准体系与管理体制,发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用;逐步淡化技术规范条文的强制性质;鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准,适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异,并鼓励科技创新和技术进步。 工程论文:试论铁路通信工程接入网技术和应用 前言:结合以往实践经验整理论证,铁路通信长期以来承接着生产运输项目组织、铁路沿线不同站点调度指挥、行车信号计算机网络连锁监测、货运电子制票、生产维修、信息高速传输等职务,如若此类工程接入网技术控制期间,衍生任何不良冲突状况,都会对我国铁路运输事业长期可持续发展前景,产生深度限制危机。事实上,经过铁路列车高速化改革影响,技术人员为了充分协调铁路运输指挥和维修管制等需求,贯彻人机控制和提升运输效率等指标,便不得不开发应用全新样式的通信传输和接入模式,从此落实铁路通信网的升级改造任务。 一、接入网通信技术内涵机理论述 依照国际电信联盟标准部提供的ITU-TG、963指导建议,涉及接入网(Access Network),可以被视为业务节点和用户网络接口之间保留的各类传送实体媒介,其在OSI/RM中继、中间系统中扮演通信子网支撑要素角色,借此全部或是部分取代传统用户本地线路网结构,当中包含重复应用、交互式衔接和系统化传输等功能。其间提供特殊形态的传输媒质,多样、灵活性显着,能够顺利支持不同类型和业务的布置拓展诉求。截至至今,我国铁路通信工程接入网技术在接入模式上,已经顺势划分出有线和无线接入两类。有关其在我国布置拓展的现实状况主要表现为: 1、有线接入技术方面 亦可称作是高速率数字用户环路控制技术,主张透过3对左右的双向双绞线,进行基群数字速率信号对称传送,传输距离稳定在3~5km之间,此时上下和下行速率基本上一致。整个工序流程中,技术人员利用回波抵消贯彻一对双绞线全双工传输,特定编码和调制渠道大幅度提升信号传输质量,多线对并行传输途径降低每对双绞线以上的传输实效等指标,借此增加无中继传输空间距离。而非对称数字用户环路技术,整体上迎合视频点播VOD系统规范诉求。其整体优势在于不需要额外针对双绞线作出任何调整,即可获取较为可观的信息传输速率。在有线电视、不同区域中心和光节点之间,主要发挥光纤连接,光节点和不同设备之间的同轴电缆连接功效,需要借助副载波调制,使得原有的CATV单向传输系统顺势过渡成为双向传输系统。透过光纤向用户延伸的距离观察鉴定,则细化出光纤-路边、光纤-大楼、光纤-家等架构,当中价格相对经济合理,能够在时间成熟基础上及时扩单到FTTH,是切实可行的。 2、无线接入技术方面 此类接入网络,主张部分或是全部引入无线传输媒介,借此为不同用户开放供应固定和移动终端业务类型,即固定和移动接入。其大体结构,是利用控制器具、基站、用户终端设备等,配合微波一点多址、蜂窝和微蜂窝技术衔接疏通,整个工序流程衔接便利且建设简易,如今已经得到大力推广覆盖。 二、我国铁路通信系统内部开发沿用接入网技术的必要支持性因素研究 首先,OAN技术。实质上就是在本地或是远程交换模块-用户之间,开发推展光纤通信传输系统,全程配合光纤进行以往铜质双绞线替代。 其次,XDSL技术。此类技术主张沿用既有双绞铜线传输方式,不单单能够节约一定的路费,同时对于铁路通信网系统来讲,适用性较强。 再次,DPG技术,其希望配合普通样式的电话线,在交换机和用户终端内部,进行多路电话复用传输技术穿插,确保多路电话信号得以流畅性传输转接。不过此类技术,始终是短期克制用户线不足的手段,无法系统化迎合端口之间信号透明化传输诉求。所以,如若铁路通信系统中长期沿用该类技术,而不做出适当的改革调试,最终必然会严重限制铁路接入网发展规划前景。 最后,以太网技术。具体就是配合以太网交换机,进行不同局域网网段自由衔接,至此衍生出规模更大的局域网。此时,以太网交换机能够在不同端口之间设置多个对点专用通道,其间顺势绽放宽带独占掌控功效,从此大幅度降低网络拥塞危机滋生几率,真正提升该类网络传输效率。 三、日后接入网技术在我国铁路通信领域内部灵活应用拓 ! 现如今我国社会信息化改革步伐日渐加快,对于铁路通信网安全运营功能提出更加严格的规范要求,希望借此全面发挥铁路机构全网运营优势地位,拓展并完善铁路电信全新增值服务项目,为旅客和网络覆盖区域的用户,广开方便之门。如在全方位铁路运输咨询信息和火车票推定查询等业务支持下,旅客随时可以透过手机进行相关邮件收取发送。但现实中,我国不同区域铁路通信系统设施还是不够先进,如若短时间无法予以全面克制,必将会对铁路运输网络发展产生致命性打击。透过现下我国铁路通信系统发展实况观察验证,其时刻表现出道具应用效率高、组网方式灵活等特征,尤其是在旅客通话质量和等级优化需求满足基础上,列车工作人员随时可以借助已有的业务通信调度功能,进行应急通信和收容沿线作业布置。以上行为模式基本上都和我国铁路通信事业可持续发展诉求不谋而合,因此大多数铁路客运专线,如今已经推广落实该类系统,借此彰显铁路移动通信一切创新式服务功能,如列车地理位置实时定位追踪,令列车之上工作人员可以随时随地进行车辆自动调度。 四、结语 综上所述,我国铁路积极引进现代接入网技术,其核心动机在于通过强化接入网施工技术和组网模式的研究实效,进行我国铁路通信现代化事业可持续发展支持性策略探索论证。作为内部专业化工作人员,必须积极采用数字式调度交换机,进行接入网调度主用系统流畅性接入控制,全程依靠接入网供应的音频专线加干缆中的实回线,以及传统样式的DC27调度机总机,提供充分详尽的调度备用数据,进一步提升该类调度系统的可靠性,维护行车人员的生命财产安全。 工程论文:探究水电工程中的生物保护 生物多样性影响评价程序 生物多样性影响评价可以分为评价筛选、确定评价范围、确定影响源和受影响者、影响的定量化、提出缓解措施以及剩余影响评估6部分[5]。评价筛选评价筛选用来决定某个项目是否需要部分的或者完整的环境影响评价,是确定评价范围的基础,确定了需要深入研究的关键影响因子。考察工程项目影响的区域是否位于已确认的生物多样性敏感区(如自然保护区等),工程是否影响到重要物种的栖息地,是否直接危害到珍稀物种的生存。如果存在上述问题中的某一问题或多个问题,则需要评价工程对生物多样性产生的影响。确定评价范围确定评价范围要充分立足于现状的数据信息基础,需要的基础数据资料包括:保护区的位置及边界、珍稀动植物生活环境、受保护物种的分布区、被受保护物种所利用的动植物的分布等,在划定评价范围的时候都要给予充分的考虑。确定影响源、受影响者和影响途径从影响成因、影响结果确定工程对生物多样性造成的影响,包括确定是否侵犯了珍稀物种的栖息地、破坏了非生命环境或直接引起某物种的灭绝;确定工程的哪一部分哪一阶段对生物多样性产生了影响,是施工过程还是工程的正常运营,还是工程设计的问题;确定工程如何对生物多样性造成影响,也就是确定影响途径。影响定量化根据上面对影响源、受影响者和影响途径的分析,科学预测生物多样性受影响的程度。如:生物栖息地将遭到破坏的面积,受影响珍稀物种的数量,受影响生物体数目占该种生物体全部数目的比例,物种数量的变化对其它物种将造成的影响,对整个生态系统的多样性造成的影响等。制定解决措施根据定量化影响分析结果,针对性提出减少负面影响的对策。依据生物保护目标,解决措施分为3类:避免、减缓和补偿措施。避免措施:采取可行性措施最大程度上避免潜在影响;采取合适的替代方案;针对生物多样性影响巨大的项目考虑采用“不实施”方案。减缓措施:对于不可避免的影响,应采取一切可能的可行的减缓措施,包括:工程设计时尽量考虑保护生物多样性;采用影响较小的新技术;移植或迁移保护;将工程施工限制在特定的地域和季节内;工程建成后改善或恢复受影响区域的生态系统。补偿措施:因工程建设而消失的物种或栖息地可以在其它地方得到重现。补偿性种植(如森林等);重建新栖息地(如湿地、人造海岸等);原有栖息地的扩建及改善。生物多样性具体评价过程中优先考虑采取避免措施,其次考虑减缓措施,最后是末端措施也就是考虑采取破坏后的补偿措施。剩余影响评估与决策综合分析结果,预测执行缓解措施以后工程所剩余的对生物多样性的影响以及这种影响出现的可能性。在剩余影响评估中要创建公众参与平台,积极进行公众调查,确定剩余影响的可接受程度。决策者根据剩余影响判断是否实施该项目,或确定实施哪套可选方案。 水利水电工程环境影响评价中引入生物多样性影响评价的必要性 生物本身是生态系统的重要组成要素,表征生态系统的资源属性,因此在水利水电工程环境影响评价中进行生物多样性影响评价是非常必要的,也是贯彻坚持以保护生态为前提全面加强水电开发环境保护工作的根本途径。我国传统的水利水电工程环境影响评价对于生物多样性的衡量和监测、工程的间接影响、未列入保护范围的地区生物多样性的保护、非珍稀物种的保护、不同利益团体对生物多样性保护的认识水平等方面的问题没有深入考虑,亟待于将生物多样性影响评价纳入到环评中,深入研究生物多样性影响评价技术方法,制定科学的评价标准,在水电开发过程中制定生物多样性保护措施。4水利水电工程对生物多样性的影响在我国,水利水电工程的主要开发方式有:大江大河上的区域性重点工程(如三峡工程)、跨流域调水工程(如南水北调工程)、河流梯级开发、地方性中小型电站等。水利工程和水电工程可能带来的生态影响有如下:一般的水利工程对于河流生态系统的胁迫主要表现在两方面[10]:(1)自然河流的渠道化。包括河流平面形态直线化,即将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流;河道横断面几何形态规则化,即把自然河流断面的复杂形状变成梯形、矩形及弧形等规则几何形状;河床和边坡材料的硬质化,即渠道的边坡及河床采用混凝土、砌石等硬质材。自然河流渠道化必然会导致生物多样性的降低,两岸生态环境的变化与水文环境的改变,对生态环境带来极大的负面影响;(2)自然河流的非连续化。非连续化包括沿水流方向及垂直水流方向的非连续。一类是筑坝使沿水流方向的河流非连续化,改变了天然水文情势的变化,流动的河流生态系统变成了相对静止的人工湖,流速、水深、水温及水流边界条件都发生了重大变化,对生物的生境与栖息地产生极大的影响,导致生物种类与数量都会发生一定的变化。另一类非连续化是由于河流两岸建设的防洪堤造成的侧向水流的非连续性,堤坝妨碍了汛期主流与岔流之间的沟通,阻止了水流的横向扩展;把干流与滩地和洪泛区隔离,使岸边地带和洪泛区的栖息地发生改变;原来可能扩散到滩地和洪泛区的水、泥沙和营养物质,被限制在堤防以内的河道内;该类非连续化终而导致两岸植被面积明显减少,鱼类无法进入滩地产卵和觅食,失去了避难所,鱼类、无脊椎动物等减少,导致滩区和洪泛区的生态功能退化。水电工程(尤其是大型工程)的兴建在不同程度上改变了水体的天然状态,必然会对其周围的环境造成一定的影响。水电工程(尤其是水库大坝工程)对生物多样性的影响主要是由于水库蓄水、下泄受阻、流水贮存以及下泄控制4个方面造成的[11]。本文从影响途径来进行大坝工程对生物多样性的影响分析。(1)水库蓄水。①增加岩石压力——增加地震频次——影响陆生动物数量——改变陆生生物多样性;②库区土地淹没——损失岸边栖息地——岸边动植物数量改变——改变岸边生物多样性;③地下水位上升——增加库区周围土壤湿度——影响岸边植物数量——改变岸边生物多样性;④增加浅水面积——形成新的岸边栖息地——岸边动植物数量改变——改变岸边生物多样性;⑤坝上形成湖泊——改变坝上水生生物栖息地——昆虫种类及数量增加;⑥被淹没的有机物分解——释放营养物质——影响浮游生物数量——富营养化风险/鱼类食物增加——影响鱼类的种类和数量——改变水生生物多样性;⑦有机物分解增加氧消耗——形成厌氧环境——影响浮游生物及水生动植物数量——改变水生生物多样性。(2)下泄受阻。①水库入流流速减缓——库尾泥沙沉积——库区水生栖息地改变——影响上游河滨植物数量及库中浮游生物的繁殖——影响水生动物种类及数量——影响河滨及库中生物多样性;②水库泥沙沉降——库中水体混浊度下降/营养物累积——影响水库浮游生物繁殖——影响水生动物种类及数量——影响库中生物多样性;③下游清水下泄——改变下游河道冲淤——改变下游河道形态——影响下游水生动植物种类及数量——改变下游河道水生生物多样性;④清水下泄——减少河漫滩泥沙淤积——改变河漫滩形态及营养含量——影响河漫滩动植物种类及数量——改变下游河漫滩生物多样性;⑤清水下泄——减少河口三角洲泥沙淤积——改变海岸形态及营养含量——影响河口 三角洲植物种类及数量——改变河口三角洲生物多样性;⑥阻挡迁徙物种的运动——影响河流中的迁徙物种——改变下游河道、河漫滩、河口三角洲的生物多样性。(3)流水贮存。①水库表面热辐射——调节局部空气温度——影响岸边植物种类及数量——改变岸边生物多样性;②水库表面蒸发——增加局部空气湿度——有利于昆虫生长繁殖;③水库水体热量分层——改变水库的物理化学性质——影响浮游生物繁殖及库中植物种类及数量——影响库中动物种类及数量——改变库中水生生物多样性;④水库热量分层——影响下泄水温——改变下游河水的物理化学性质——影响下游浮游生物及植物数量——影响下游动物种类及数量——改变下游河道水生生物多样性;⑤减少年平均下泄流量——增加下游河水盐度——影响下游浮游生物及植物数量——影响下游动物种类及数量——改变下游河道水生生物多样性;⑥下泄水流吸收空气中的氮和氧——影响坝下鱼类生存环境——改变下游河道水生生物多样性。(4)下泄控制。①水库水位波动——库岸侵蚀——影响库区植物数量——改变岸边生物多样性;②库岸侵蚀——水库中侵蚀物分解——库中营养物增加——影响浮游生物及水生动植物的数量——改变库中水生生物多样性;③水位波动——影响库中水生栖息地——影响水生动植物的种类及数量——改变库中水生生物多样性;④降低下游洪峰流量/改变河流自身规律——减少下游漫滩洪水——改变河漫滩的盐平衡/减少河漫滩营养物泥沙含量——影响河漫滩动植物种类及数量——改变河漫滩三角洲的生物多样性;⑤下游频繁快速的流量变化——改变河岸及河床侵蚀——改变下游河道形态——影响下游水生动植物种类及数量——改变下游河道水生生物多样性;⑥改变洪峰的大小及时间——改变迁徙信号——影响河道中迁徙鱼类的数量——改变下游河道水生生物多样性。基于以上分析,水利水电工程通过改变流域和河流的水土资源时空分布、工程产生的占压、水力隔断和遗传基因阻隔作用,最终对生态系统与生物多样性产生不利影响,特别在我国水电资源丰富的地区一般与生物多样性丰富地区相重合。因此,开展生物多样性影响评价,尽可能地避免或缓解不利影响,是水利水电工程环境影响评价中不可或缺的重要部分。 水利水电工程中的生物多样性影响评价现状 工程对生物的影响大多是通过直接改变生境而间接影响生物多样性,尤其是水利工程产生的水土资源开发模式变化引发生态变化、水动力学条件和水文情势变化及水土资源时空改变对河流生境和流域重要栖息地的影响。因此,关注生境的变化可以及时预测生物多样性的改变,同时应尽量保持河道的自然特点及水流的多样性,各项工程建设时尽量保持沿河湿地、沼泽地的水源补给,以及有序地保留水、陆连续通道,为各类水生物及两栖生物提供觅食、栖息和繁衍的空间。以影响途径分析为主链,评价除了珍稀鱼类以外的水生生物的影响,注意“top-down”效应[14]。淡水生态系统中高营养级类群可以对低营养级类群产生强烈的影响,最终导致整个生态环境的改变,这一现象被称作下行(top-down)效应。Top-down效应还表现在当原来生态系统中的高营养级类群缺少时,也会造成生态系统结构与功能发生变化。因此,在淡水生态系统的生物多样性保护中,应注意高营养级类群的保护。从工程施工和正常运行两个阶段来评价项目对陆生动植物的影响。施工期对陆生生物多样性的影响主要是铺路、开挖和弃渣对植被的破坏及噪声对动物栖息地的影响;正常运行阶段对植物的影响主要是淹没及沼泽化,对动物的影响大多是间接的,通过对生境及其捕食植物的影响而作用于动物。定量预测水利水电工程导致的生物多样性损失。采用定量评价方法量化生物多样性损失的大小,亦可预测工程建设带来的生物多样性减少的货币价值,据此与工程运行的经济效益相比较以供决策。保护生态系统完整性。由于人力活动的干扰,生物生存的空间越来越小逐渐成为一个个“孤岛”。该种生态环境下生长的生物近亲繁殖,导致逐步退化直至消亡,因此保持生态系统完整性是保护生物多样性的重要方面。水利水电工程修建过程中,需要构建“生物廊道”、“生物岛屿”,保障上游与下游、陆地与水域间的水力联系,保障河流系统中生物通道的联通性。提出针对性保护对策。坚持以就地保护为主,迁地保护为辅,两者相互补充[8]。陆生动物保护:对于淹没线以上陆生动物的保护,关键是保护现有的自然植被,保护其原有生境;对于生活在水库淹没线以下的陆生动物,在库区附近非淹没区选择相似的新栖息地,规划好迁移通道,在蓄水前实施迁移保护。陆生植物保护:依次选择就地保护、移植保护、异地重建等措施。水生动物和鱼类保护:建立自然保护区、设置过鱼设施、人工增殖放流、采用生态调度方式等。 工程论文:钢筋加工及安装工程的施工技术要点 摘 要:钢筋加工及安装工程施工是建筑工程上不可或缺的重要工作,在加强建筑工程质量控制的同时,对钢筋工程的施工质量要求也在不断提高,并采取措施对钢筋加工及安装的质量进行控制,避免钢筋在加工及安装上出差错。 关键词:建筑施工;钢筋加工及安装;质量控制 1 钢筋工程的制作 钢筋加工制作时,要将钢筋加工表与设计图复核,检查下料表是否有错误和遗漏,对每种钢筋要按下料表检查是否达到要求,经过这两道检查后,再按下料表放出实样,试制合格后方可成批制作,加工好的钢筋要挂牌堆放整齐有序。 1.1钢筋表面应洁净,粘着的油污、泥土、浮锈使用前必须清理干净,可结合冷拉工艺除锈。 1.2钢筋调直,可用机械或人工调直。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪形,其表面伤痕不应使钢筋截面减小5%。 1.3钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量,长短搭配,先断长料后断短料,尽量减少和缩短钢筋短头,以节约钢材。 1.4钢筋弯钩或弯曲 1.4.1钢筋弯钩。形式有三种,分别为半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩。钢筋弯曲后,弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变,弯曲处形成圆弧,弯起后尺寸不大于下料尺寸,应考虑弯曲调整值。 钢筋弯心直径为2.5d,平直部分为3d。钢筋弯钩增加长度的理论计算值:对转半圆弯钩为6.25d,对直弯钩为3.5d,对斜弯钩为4.9d。 1.4.2弯起钢筋。中间部位弯折处的弯曲直径D,不小于钢筋直径的5倍。 1.4.3箍筋。箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求。箍筋调整,即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差或和,根据箍筋量外包尺寸或内包尺寸而定。 1.4.4钢筋下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度,钢筋弯曲调整值和弯钩增加长度等规定综合考虑。 2 钢筋绑扎与安装 钢筋绑扎前先认真熟悉图纸,检查配料表与图纸、设计是否有出入,仔细检查成品尺寸、心头是否与下料表相符。核对无误后方可进行绑扎。 采用20#铁丝绑扎直径12以上钢筋,22#铁丝绑扎直径10以下钢筋。 2.1墙 2.1.1墙的钢筋网绑扎同基础。钢筋有90°弯钩时,弯钩应朝向混凝土内。 2.1.2采用双层钢筋网时,在两层钢筋之间,应设置撑铁(钩)以固定钢筋的间距。 2.1.3墙筋绑扎时应吊线控制垂直度,并严格控制主筋间距。剪力墙上下两边三道水平处应满扎,其余可梅花点绑扎。 2.1.4为了保证钢筋位置的正确,竖向受力筋外绑一道水平筋或箍筋,并将其与竖筋点焊,以固定墙、柱筋的位置,在点焊固定时要用线锤校正。 2.1.5外墙浇筑后严禁开洞,所有洞口预埋件及埋管均应预留,洞边加筋详见施工图。墙、柱内预留钢筋做防雷接地引线,应焊成通路。其位置、数量及做法详见安装施工图,焊接工作应选派合格的焊工进行,不得损伤结构钢筋,水电安装的预埋,土建必须配合,不能错埋和漏埋。 2.2梁与板 2.2.1纵向受力钢筋出现双层或多层排列时,两排钢筋之间应垫以直径15mm的短钢筋,如纵向钢筋直径大于25mm时,短钢筋直径规格与纵向钢筋相同规格。 2.2.2箍筋的接头应交错设置,并与两根架立筋绑扎,悬臂挑梁则箍筋接头在下,其余做法与柱相同。梁主筋外角处与箍筋应满扎,其余可梅花点绑扎。 2.2.3板的钢筋网绑扎与基础相同,双向板钢筋交叉点应满绑。应注意板上部的负钢筋(面加筋)要防止被踩下;特别是雨蓬、挑檐、阳台等悬臂板,要严格控制负筋位置及高度。 2.2.4板、次梁与主梁交叉处,板的钢筋在上,次梁的钢筋在中层,主梁的钢筋在下,当有圈梁或垫梁时,主梁钢筋在上。 2.2.5楼板钢筋的弯起点,如加工厂(场)在加工没有起弯时,设计图纸又无特殊注明的,可按以下规定弯起钢筋,板的边跨支座按跨度1/10L为弯起点。板的中跨及连续多跨可按支座中线1/6L为弯起点。(L-板的中一中跨度)。 2.2.6框架梁节点处钢筋穿插十分稠密时,应注意梁顶面主筋间的净间距要有留有30mm,以利灌筑混凝土之需要。 2.2.7钢筋的绑扎接头应符合下列规定:(1)搭接长度的末端距钢筋弯折处,不得小于钢筋直径的10倍,接头不宜位于构件最大弯矩处。(2)受拉区域内,Ⅰ级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩,Ⅱ级钢筋可不做弯钩。(3)钢筋搭接处,应在中心和两端用铁丝扎牢。(4)受拉钢筋绑扎接头的搭接长度,应符合结构设计要求。(5)受力钢筋的混凝土保护层厚度,应符合结构设计要求。(6)板筋绑扎前须先按设计图要求间距弹线,按线绑扎,控制质量。(7)为了保证钢筋位置的正确,根据设计要求,板筋采用钢筋马凳纵横@600予以支撑。 3 钢筋接长的要求 3.1对焊操作要求:Ⅱ、Ⅲ级钢筋的可焊性较好,焊接参数的适应性较宽,只要保证焊缝质量,拉弯时断裂在热影响区就较小。因而,其操作关键是掌握合适的顶锻。 采用预热闪光焊时,其操作要点为:一次闪光,闪平为准;预热充分,频率要高;二次闪光,短、稳、强烈;顶锻过程,快速有力。 3.2电弧焊:钢筋电弧焊分帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽四种接头形式。 3.2.1帮条焊:帮条焊适用于Ⅰ、Ⅱ级钢筋的接驳,帮条宜采用与主筋同级别,同直径的钢筋制作。 3.2.2搭接焊:搭接焊只适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋的焊接,其制作要点除注意对钢筋搭接部位的预弯和安装,应确保两钢筋轴线相重合之处,其余则与帮条焊工艺基本相同。一般单面搭接焊为10d,双面焊为5d。 3.2.3钢筋坡口焊对接分坡口平焊和坡口立焊对接。 3.3竖向钢筋电渣压力焊:电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端溶化,然后施加压力使钢筋焊合。 电渣压力焊施焊接工艺程序:安装焊接钢筋安装引弧铁丝球缠绕石棉绳装上焊剂盒装放焊剂接通电源,“造渣”工作电压40~50V,“电渣”工作电压20~25V造渣过程形成渣池电渣过程钢筋端面溶化切断电源顶压钢筋完成焊接卸出焊剂拆卸焊盒拆除夹具。 3.3.1焊接钢筋时,用焊接夹具分别钳固上下的待焊接的钢筋,上下钢筋安装时,中心线要一致。 3.3.2安放引弧铁丝球:抬起上钢筋,将预先准备好的铁丝球安放在上、下钢筋焊接端面的中间位置,放下上钢筋,轻压铁丝球,使接触良好。放下钢筋时,要防止铁丝球被压扁变形。 3.3.3装上焊剂盒:先在安装焊剂盒底部的位置缠上石棉绳,然后再装上焊剂盒,并往焊剂盒满装焊剂。 安装焊剂盒时,焊接口宜位于焊剂盒的中部,石棉绳缠绕应严密,防止焊剂泄漏。 3.3.4接通电源,引弧造渣:按下开头,接通电源,在接通电源的同时将上钢筋微微向上提,引燃电弧,同时进行“造渣延时读数”计算造渣通电时间。 “造渣过程”工作电压控制在40~50V之间,造渣通电时间约占整个焊接过程所需通电时间的3/4。 3.3.5“电渣过程”:随着造渣过程结束,及时转入“电渣过程”,同时进行“电渣延时读数”,计算电渣通电时间,并降低上钢筋,把上钢筋的端部插入渣池中,徐徐下送上钢筋,直至“电渣过程”结束。 “电渣过程”工作电压控制 在20~25V之间,电渣通电时间约占整个焊接过程所需通电时间的1/4。 3.3.6顶压钢筋,完成焊接:“电渣过程”延时完成,电渣过程结束,即切断电源,同时迅速顶压钢筋,形成焊接接头。 3.3.7卸出焊剂,拆除焊剂盒、石棉绳及夹具。 卸出焊剂时,应将料斗卡在剂盒下方,回收的焊剂应除去溶渣及杂物,受潮的焊剂应烘、焙干燥后,可重复使用。 3.3.8钢筋焊接完成后,应及时进行焊接接头外观检查,外观检查不合格的接头,应切除重焊。 工程论文:探讨规划多媒体教学环境工程设计 本文阐述了现多媒体的设计,根据教学环境的改变而改变,为了更好的完善教学功能和管理的功能,作者对此也是做出了分析及探讨。 1.设计思想及基本原则 多媒体环境的设计基本原则:为学校多媒体教学提供可靠保障,提高学校多媒体教学化程度和多媒体教学技术水平,适应现代化教学的趋势。 设计思想:项目设计方案上采用较先进的技术,选用设备上运用适当超前的理念,提高设备技术参数,力争在几年内不落后,多媒体环境建设应根据学校实际情况进行项目子系统的设计。 2.多媒体教学环境前期设计 对于新建多媒体教学大楼,在教学楼建筑设计时,就应该考虑多媒体环境所涉及的结构设计、管线设计、安防设计和供电需求设计等内容,多媒体环境建设人员与建筑设计人员应及时沟通,并将这些内容在建筑设计图纸中体现,在教学楼土建时整体建设,预留好相应管线管道、供电线路等。 建筑设计时对管线的考虑主要用于多媒体设备的布线、安防系统的布线、网络系统的布线以及内部语音系统的布线。除了各楼层间弱电竖井应充分考虑到这些布线需求外,同时在竖井相应位置应考虑电源插座,为这些系统的中继设备供电。 建筑设计还应该考虑主控室、管理室、设备间、安保监控室的设置。主控室主要用于服务器、主交换机、内部语音系统设备的放置,主控人员的值班地等;管理室主要是多媒体维护管理人员的值班室,一般安排在大楼主进门通道位置附近,主要考虑上课教师借还设备和寻求服务支持方便。主控室和管理室可紧邻安排,也可将主控室和管理室整体考虑,安排在一个房间,中间用玻璃隔断分开。如果教学楼的规模较大,就要考虑设备间。设备间主要是用于网络系统的接入层和汇聚层交换机的放置,设备间的位置应与最远处教室网络布线距离不超过100米,在教学楼中可考虑多个设备间。安防监控室主要是监控系统的放置和安防人员的值班室,可根据教学楼的实际情况进行布置。 供电需求设计是必须考虑的一个问题。除了教学楼的照明等用电外,还需考虑多媒体设备的用电量,多媒体设备的用电量根据实际情况还应预留空调用电容量,一般单个教室(含空调)不超过8kW。教室电源应采用多组空气开关控制,多媒体设备和空调电源应对应单独分组开关。 3.多媒体教学环境子项目设计 多媒体教学环境是一个整体系统,主要考虑的是多媒体教学使用功能和多媒体教学环境的管理功能。多媒体教学使用所涉及的子项目主要有多媒体教室设备系统、教学信息显示系统、网络系统、课件服务器存储系统等,多媒体教学管理的子项目有网络安全与控制系统、多媒体讲台IC卡锁控制系统、内部语音系统、大楼安防系统等。 3.1 多媒体教室设备系统 为了满足多媒体教学的基本需要,多媒体教室的标准配备包含多媒体投影机、计算机、功放音箱、有线(无线)话筒、电动屏幕及中控系统、影碟机、录像机、展示台等设备。其中影碟机、录像机、展示台这些设备通常是电视新闻专业课、书画艺术及欣赏课等需要,为可选设备,不用每个教室都配置。 普通的多媒体教室投影机通常选用3LCD液晶投影机,一般100座大小教室选用亮度为3000ANSI流明就可以了,200座或以上座位大教室可以选取3500ANSI流明或4000ANSI流明亮度投影机,再高亮度指标的投影机由于性价比较低一般不选用。在目前DLP数码投影机应用得较少,主要是同样标称亮度参数上其亮度实际测试与LCD液晶投影机有差异,并且DLP投影机在动态图像的表现上比LCD投影机稍差。 在中控设备的选择上尽量选用具有“一键通”功能、操作简单的中控,这样可以免去对教师使用多媒体设备的适应时间,减少教师在使用中的出现问题几率。 在无线话筒的选择上可考虑具有2.4GHz无线对频或红外对频功能的话筒。这种话筒相对于传统UHF(VHF)话筒来说有一个无可比拟的优势:话筒(发射机)可以通用,教师中途换教室上课不用另外更换话筒,同时对于大规模集中使用不用考虑错频问题,在管理上如果话筒有问题也可迅速用其他话筒替代,不用刻意寻找同频点话筒。 3.2 教学信息显示系统 教学信息显示系统主要用于及时显示本楼教学信息安排和其他相关信息,应有网络与教务处等相关部门连接,可通过网络对教学信息进行更新。教学信息显示系统主要由LED显示屏、网络和显示系统服务器组成。在大楼主要出入口安装采用双基色LED的显示屏,每块屏面积根据安装位置实际情况设计,一般6平方米左右。安装在室内的显示屏多采用普通亮度的LED,安装在室外的显示屏需要选用高亮LED显示。LED显示屏所显示内容可以是教学楼教室课程安排、考试考场安排、学生所需的公告信息等,主要显示文字信息。 3.3 多媒体讲台IC卡锁控制系统 IC卡锁控制多媒体讲台从2002年高校多媒体教学环境大规模建设时开始应用,随后建设的多媒体教室讲台一般都采用IC卡锁。IC卡锁具有去掉钥匙,采用非接触式IC卡来开启讲台柜门,能方便地设置权限的特点。同时可以将IC卡直接发放给教师使用,省却管理人员逐个开讲台柜的工作;如果采用集中式网络控制管理,IC卡还可以在主控计算机上进行远程控制讲台柜门的开关,强化多媒体教学环境的管理,是多媒体管理不可或缺的一项功能。 3.4 网络系统及网络安全系统 较大规模多媒体教学大楼的网络系统一般采用三层架构形式构建,外线一般可以用千兆光纤接入。三层架构的核心层、汇聚层可用光纤直接连接,接入层与终端(多媒体教室计算机)之间可用超五类双绞线连接,一般桌面理论速度可达到百兆。 安放核心层交换机的机柜一般放置在主控机房;汇聚层和接入层交换机可配合配线架安装在机柜中,机柜应具有良好的散热性能。这些机柜根据教室分布放置在与最远信息接入点(教室)小于100米的位置。 在布线过程中应对每根网线进行详细标记,并整理成完整的布线图、交换机端口与配线架网线的对应关系表等资料。在网络安全方面,可采用硬件防火墙和杀毒软件相结合的手段。硬件防火墙处于本楼网络外线接入前端,可有效防范和隔离本楼外部病毒的侵入;在教室计算机上安装杀毒软件和设置安全策略也是一种有效的防范病毒的手段,也可以在教室计算机上安装硬盘还原卡来对硬盘进行还原保护。 3.5 内部语音通话系统 为了教师在上课期间方便联系,可设计楼内语音通话系统。楼内语音通话系统有多种形式,如IP电话系统、楼内对讲系统、内线电话系统等,根据实际情况可选择不同的语音系统结构。 3.6 课件服务器存储系统 课件服务器存储系统为教师提供FTP上传空间服务,教师申请服务器空间后,在任何一个能上网的电脑上都可以将自己所需的授课内容上传到自己的空间中,上课时访问FTP空间下载课件或上课资料使用。也可以将多媒体教学环境设备运行情况、相关通知、信息等通过网页形式在服务器,便于全校师生浏览。 3.7 大楼安全防卫系统 多媒体教学楼的安防也是需要重点考虑的一个问题。为保障多媒体教学楼的安全,一般可采用红外监控和视频监控相结合的安防系统,在每间教室的投影机处和讲台柜处要分别安装红外探测头,用于晚间的安防;在经费允许的情况下,可采用全视频监控系统,对整个教学楼进行监控。在经费紧张的情况下,可简化在每层楼的楼道安装视频监控。红外探头和摄像头的信号都由安防监控室监测,可构成较严密的安全体系。 4.结语 设计多媒体的楼宇都是属于一个繁琐的系统工程,不单单是设计人员的规划,也是和设计人员自身联系在一起,设计的初衷就必须考试多媒体环境所需要的各类要求;需要。对在建多媒体教学楼来说,只要能认真考虑到本文所述的系统,就能有完善的教学功能及其管理的功能。
地质力学论文:大型地下水电站厂房洞群三维地质力学模型试验 摘要:本文对拟建的超大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验作了综合介绍,包括采用离散化多主应力面加载和控制系统,解决了复杂三维初始应力场的模拟难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了三维试验中的隐蔽开挖模拟及内部量测等关键技术问题。试验结果表明拟建水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的,推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,对设计方案起到有力的支持和验证作用。 关键词:大型水电站 地下厂房洞室群 三维地质力学模型试验 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1 工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1 左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2 模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3 试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1 模拟范围 地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2 地形及地质条件模拟 对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3 初始地应力场模拟 三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2 离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4 开挖过程模拟 按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3 地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5 支护方案模拟 按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6 施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测 在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7 内部应力场分布量测 在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 图4 隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4 试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1 位移 主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5 地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2 应力 主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3 超声波测量 试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6 地下厂房洞周屈服区分布 4.4 锚固支护系统 根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5 结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议 论文作者:曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥 隧道式锚碇 施工图设计阶段 岩体工程地质力学 研究建议 1 前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2 岩体工程地质力学研究建议 2.1 锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2 锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1) 锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2) 锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3) 岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3 锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4 锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5 锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6 锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7 大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:岩体地质力学下水利水电勘察的应用 摘要:随着经济的发展和社会的进步,用电量、用水量的需求大幅增加,急需新建大量利水电工程,而水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况对水利水电工程的工程质量和工程安全影响很大,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,并提出了一些相应的建议,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 关键词:岩体工程地质力学;水利水电工程勘察;岩体结构;高坝坝基;地质构造稳定性 1引言 经济在发展,社会在进步,人民群众的用电量、用水量急剧增加,从而导致了水利水电工程也随之急剧增加,水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况,对水利水电工程的质量和安全影响很大,进行水利水电工程勘察时,要运用岩体工程地质力学知识,对水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况进行详细勘察,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 2岩体工程地质力学基本知识 岩体工程地质力学的研究对象是工程场地附近的岩体结构。岩体,由一种或多种不同的岩石组合而成,受到形成环境以及后期构造影响后,岩体内会呈现各种各样不同的结构面。在实际环境中,岩体会被各种各样不同的结构面切分成为不同的结构体并出现破裂带。进行岩体工程地质力学等地质研究时,必须先研究岩体结构。进行水利水电工程地质勘察时,依据相关规范并结合实际工程经验对岩体结构类别进行量化和细化,岩体主要分为5类。Ⅰ类岩体,主要为厚层状或整体块状结构;Ⅱ类岩体,主要为中厚层状或块状结构;Ⅲ类岩体,主要为镶嵌状或互层状结构;Ⅳ类岩体,主要为碎裂状或薄层状结构;V类岩体,主要为散体状结构。在具体工程中,可以根据工程区域的具体地质条件以及影响岩体质量的因素,进行适当调整,从而结合工程区域岩体的具体特性,制定相应的岩体质量分类或岩体工程地质分类,以及结构面分类,用于实际工程情况下的边坡、坝基、地下洞室围岩等结构的岩体具体分类,赋予相应结构面岩土体以及岩类物理力学参数值。高地应力等因素会对岩体分类造成影响,其对岩体分类造成的影响,有待进一步研究。 3工程区域的地质构造稳定性以及地震研究 汶川大地震以后,国家相关部门十分重视地震对水利水电工程的影响,相关部门专门发文要求,进行大型水利水电工程设计时,必须要进行工程防震抗震设计,并必须专门接受审查。在地震研究中,活断层的判别标志有:(1)地震断裂带中构造岩或者被错动脉体是晚更新世;(2)错断晚更世以来的地层;(3)沿着断层存在历史地震,或者存在现代中、强震的震中分布,或者存在密集而频繁的近期微震;(4)经现代化监测表明,沿着断层存在地形变和地位移;(5)经地质构造上的证实,被发现的断层与已知的活断层有着共同或共生的关系。在工程地质勘察规范中,工程场地岩体中活动断层的年龄被限定在十万年以来存在过活动的断层。水坝等主要水工建筑物应该尽量避免跨越活断层或者与活断层有构造活动联系或相关联的分支断层,特别应该注意尽量避开晚更新世晚期以来有过地质活动的断层。水坝选址不适宜选在地震等级为6级及以上的震中区或者地震的基本烈度为Ⅸ度及其以上的强震区。如果在上述两种情况下建水坝,需要专门进行论证。汶川特大地震后,地震灾区的大部分大中型水电水利工程,虽然有不同程度的损坏现象,但却没有一个水电水利工程在地震中发生重大次生灾害,这有力说明工程地质勘察规范中所规定的区域构造稳定性的技术标准、工作方法、评价原则是正确的,能经受大地震考验。 4高坝坝基工程地质研究 我国的水坝高度有些已达到了300米,成了俗称的“高坝”,水荷载和坝基荷载对高坝坝基岩体质量的要求非常严格。主要有以下技术要求:(1)高坝坝基岩土体在长期被水渗透和作用的前提下,必须保持力学、化学及物理性质的稳定,并要确保坝基的渗透压力和渗漏量维持在允许的范围内,以免发生渗透破坏;(2)在各项不同荷载作用下,高坝坝基各个部位的变形和应力值应该确保在允许范围内,以免出现不均匀变位或局部应力集中的现象而影响大坝安全运行;(3)高坝坝基岩土体在其所承受的荷载作用下确保不会产生滑移失稳。如果高坝采用混凝土坝基,需要先对坝基岩体工程地质进行分类以及对岩体质量进行分级,要重点对影响坝基抗滑稳定性的软弱结构面的性状以及它们的不利组合的边界条件进行勘察,并需要根据岩体的软弱结构面类型选定它们的强度参数和变形参数以适合工程建设的需要。要对影响高坝坝基不均匀变形与应变的弱化岩体进行详细勘察以避免其对水利水电工程的工程质量带来安全隐患。如果进行高坝建设时采用当地采挖来的工程材料将坝基建在深厚的覆盖层上,必须对覆盖层的结构和详细分层、埋藏谷的范围、河床深槽的范围等相关地质资料进行详细勘察,特别要对漂孤石层、架空层、粉细砂层、软土层的物质组成、渗透特性、分布范围进行详细勘察,同时要详细准确地评价地震作用下的地层不均匀沉陷可能性、地层渗透稳定性、砂层液化程度,这是为了给水利水电工程建设时采取合适的防地层渗透、抗砂层液化、防地层不均匀沉陷等措施提供科学的依据。 5结语 本文通过对岩体工程地质力学基本知识、工程区域的地质构造稳定性以及地震、高坝坝基工程地质进行阐述与分析,对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行了初步探究,提出了一些相应的建议,对相关参与者与研究人员起到了一定帮助作用。 地质力学论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:三维地质力学模型管理论文 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1模拟范围地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2地形及地质条件模拟对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3初始地应力场模拟三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4开挖过程模拟按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5支护方案模拟按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7内部应力场分布量测在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 图4隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1位移主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2应力主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3超声波测量试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6地下厂房洞周屈服区分布 4.4锚固支护系统根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:关于工程地质力学应用过程中常见问题的分析 摘 要:社会经济的进步,极大促进了工程地质力学的发展,工程地质力学是研究地质体变形状况的科学,地质体具备多形态的特征,为了满足工程地质的实际要求,进行地质体存在状态、力学特性、地质体演化过程的分析是必要的。 关键词:工程地质学;地质体;演化过程;力学特性 1 地质体的力学特性 (1)地质体产生于一定的地质环境,地质体是由地质环境中按照某些结构排列的岩石、水等构成的,其具备非均匀性、非连续性的地理特征,无论是初始状态特性,还是流-固耦合特性都充分体现了地质体的独特性,区别于传统力学的研究对象。 地质力学界对地质体特性的研究并没形成一个统一的描述方法,其中依旧存在很多的问题需要深入研究,这需要做好相关的室内试验,进行精细性的分析,获得丰富多样的本构关系,掌握地质力学的特殊规律。地质体是一个比较复杂的系统,仅仅通过局部的岩石试样,并不能代表其整体的特性,岩石试样缺乏典型代表性,岩体试样不能脱离地质体本身,否则其会丧失处于母体中的作用。在某些状况下,获取试样,会导致其内在特性的改变。为了更为深入地研究地质体的整体特征,需要深入了解地质体的局部特性,在此基础上,进行地质体整体特性的描述及探测,从而满足实际工作的要求。 (2)地质体的特性与地质构造运动、地质环境密切相关,从而影响到地质体的一系列的力学行为。通过对力学分析方法的应用,不能取得定量化的结果,为了获得地质体的初始状态,需要应用工程地质力学的应用方法,从而解决实际工程问题,地质体的特性具备多样性,比如非线性特性、非弹性,这些特性与岩体结构面的特性密切相关,温度效应、时间效应是固体材料的常见特性,地质体的特征与温度、天气等密切相关,其中外界因素的变化,导致其出现更为复杂的力学过程。 2 工程地质力学所面临的常见问题 (1)地质工程主要分为两类问题,地下工程问题,比如水电工程的地下隧道、地下核肥料、地下矿藏等区域的采空区,地质体的活动断幼纯觥⑷硌易纯觥⑼杆状况等,对于工程的稳定运作产生一系列的影响,与工程建设、工程造价密切有关,这类问题主要涉及到高地应力前提下的地质体的变化状况。第二类问题是地面工程,涉及到一系列的基础工程建设,铁路公路边坡、矿石开采,主要引发的问题为滑坡、泥石流等,我国的边坡工程规模日益庞大,其也引发了一系列的自然灾害,存在的主要力学问题是水、地震等作用下的破坏状况。 一项合格的工程建设必然要经历选址、勘察、设计等几个模块,在不同的工作模块中,由于其工程阶段的不同,工作目的的差异性,其工作的侧重点也不一样。地质工程是一个整体性的工程,其内部各个阶段间互有联系,密切相关,为了解决实际工作需要,工程地质力学的应用要因地制宜,灵活应用,切实解决地质工程中的问题。 (2)在地质工作中,避让是非常重要的原则,避开危险区域,是地质工程工作的重点。为了达到这一目的,必须首先明确哪些区域存在着危险状况,获得相关的地质资料后,再针对山体的稳定性进行判定,这种可靠性关系的判断与地质工程的顺利开展密切相关。建筑工程的顺利开展,需要建立在良好的地质条件基础上,如果将良好的地质条件误判为不稳定,将会造成地质工程工作资源的巨大浪费。 在地质工程实践中,有些地质问题依赖于工程师的工作经验,比如利用边坡稳定判断方法进行滑面参数的分析,这些参数的确定依赖于丰富的工作经验,在这个过程中,有些工作步骤需要利用有限元进行计算,这些可靠的地质工程分析方法都离不开大量的工程实践工作。 3 地质体力学特性探测的一般方法 (1)在地质工作中,选址是一门重要的工作,在选址过程中,地质人员需要依据地质条件、环境等,进行工程建设可行性的判断,这需要进行工程建设地点、线路等的综合性分析,需要做好一系列的地质勘察工作,进行地质条件的深入了解,从而判断出工程建设状况。通过各种工程手段获得工作资料将作为下续工作的依据,一般来说,勘察过程中获得越多的资料,其工程设计的可靠性也就越大。在实际工作中,地质勘察的手段诸多,受到实际工程状况的影响,地质资料的获取比较困难,工程设计往往要进行多次设计。 为了实现地质工程造价的优化,必须最大程度地降低工程成本,而又获得最大的工程效益,在最优成本的前提下,获得丰富的地质材料。地质力学研究不仅仅需要获得给定条件的结果,也要最大程度创造地质工作的良好条件,这通常需要进行表面位移监测、波动等方法的应用,进行地质体力学特性的探测。这些方法具备良好的工程合理性。 上述方法运用得当,可以进行某工作区域某点特征的获取,而又不破坏地质体的原本形态,它的探测成本也是比较低的,目前来说,我国的地质勘察体系并不健全,缺乏丰富的理论体系支撑,计算机应用技术体系尚不健全。 (2)相比于工程结构,地质体的可容许变形更大,工程结构与地质体之间的相互作用比较复杂,远甚于单纯结构的变形分析,在这个过程中,为了给出合理性的工程设计,必须进行地质体初始状态、地应力场状况的深入分析,从而给出恰当的工程设计方法,进行工程涉及到优化。在地下工程工作中,岩体分类技术是常见的工程设计方法。 目前来说,我国的岩体分类技术理论体系尚不健全,通过对这种岩体分类问题的论证,能够满足我国复杂环境区域工作的要求,进行复杂性地质工程可行性的判断。工程岩体分类是比较笼统的,它主要适应于工程的初步设计阶段、工程预算阶段、招投标阶段,这种方法与一般工程的力学计算方法存在较大差异性,有些精密、复杂、大型的地质工程,需要精细化的岩体分类技术方法,这需要具体问题具体分析,提出适宜的工程方案,满足实际地质工作的需要。 (3)在地质工程工作中,力学、地学是密不可分的,这两者的结合都是为了创造更大的工程建设效益,这与力学基本理论体系的发展密切相关,需要满足工程建设工作的需求。通过对力学研究工程的应用,模拟复杂性的地质结构状况,通过科学性的建模,满足复杂的工程需要,这也需要工作人员的综合性判断,实现工作经验与计算机数值计算结果的结合,确保力学及地质学的相互渗透、相互结合,从而进一步解决工程常见问题。 (4)在实际工作中,地质工程师凭借丰富的工作经验,能够进行某地区地层的直接判断,从而有利于地质调查工作的开展,进一步节省工程成本,如果不能确保地质判断的准确性,将会导致工程实践的失败,也不能获得正确的力学分析结果。为了满足实际地质调查工作的要求,需要进行力学分析手段的补充,进行地质体力学参数的获取。 通过对力学手段定量化的分析,可以实现地质体的准确判断,再通过一系列的力学理论方法,做好工程的定量分析工作,为工程设计提供丰富的信息依据。这就需要进行地质环境定量化的分析,进行地层的辨认、定性地分析,进行地层几何特性的分析,这都离不开地质勘查工作的开展,需要做好相关的现场监测工作。 4 结束语 工程地质力学与地质工程密切相关,其实现了工程学科、力学、地学的结合,地学是地质工程的基础,力学是重要的工作研究手段,以此为标准,实现工程工作的高效化,通过对不同学科的结合、研究、分析,实现工程地质力学的长远发展,解决实际工作问题,满足工程的实际需要。 地质力学论文:超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验分析 【摘要】超大断面隧道在软弱破碎围岩的施工中具有很大的难度,软弱破碎围岩的不良地质条件,加上隧道断面的扩大,极大的影响了隧道的稳定性。软弱破碎围岩的渐进破坏过程,由最初的开挖改变围岩应力重分布的情况,可以发展到应变弱化过程中逐渐发生破坏。本文采用三维地质力学模型,从模拟试验的建立、相似材料的选择等方面着手,对超大断面隧道软弱破碎围岩的渐进破坏过程进行了试验分析。 【关键词】隧道;破碎围岩;渐进破坏过程;三维地质力学模型 一、三维地质力学模型试验内容 (一) 实验参数 本文选取某隧道工程为试验背景,该隧道的主要特征是,穿过极破碎地层,薄片状岩层在节理表现上呈碎块状,并伴有少量裂隙出水现象,隧道开挖后,岩层粉末化。同时,围岩岩体破碎完整性较差,还会在与水接触时松散软化,稳定性较差,容易发生坍塌。本研究将所选取的隧道工程相关工程数值与相关规范进行对比,统计了该隧道软弱破碎围岩的基本物理力学参数: (二)模型初设 选取尺寸为 2.0 m长×2.4 m宽×2.4 m高的三维三维地质力学模型,其应力相似比、几何相似比为 1∶50。使模型边界满足相关条件,在模型的中间位置进行开挖,其实际的开挖面积为 110m2 ,为超大断面铁路隧道。模拟试验的开挖长度为2米,由台阶法支护试验、全断面支护试验、全断面无支护试验以及掌子面保留超载段四个阶段组成。四个阶段中按顺序依次开挖,有效进行超载破坏试验。 二、三维地质力学模型模拟材料选择 模拟材料应该与实际的修筑情况较为相似,模拟材料包括锚杆、初喷混凝土等支护结构以及软弱破碎围岩所采用的材料。 (1)支护体系相似模拟材料 尽可能通过相似材料的选用,避免出现混凝土与围岩间不良特殊效应,保障模拟试验与实际的隧道施工中混凝土初喷的原料情况相近。因为实际的隧道施工混凝土的来源是爆破围岩碎石,可以选取C 2 5初喷混凝土,其抗拉强度、抗压强度以及弹性模量较为相似。根据隧道刚度与面积要求,首先让聚四氟乙烯满足锚杆的基本物理条件要求,其次将胶结剂涂抹在聚四氟乙烯材料的表面,最终与黏结石、英砂共同完成围岩的模拟,这一过程有效实现锚杆模拟材料。以初喷混凝土相似材料举例来说,其力学参数对比表如下: (2) 软弱破碎围岩相似模拟材料 本次三维试验的隧道,其主要的岩层构成为炭质千枚岩、上统千枚岩,整体岩质都较容易破碎,而且具有一定程度的流变性,即其岩层的状态容易受到外力的作用而改变。根据这种情况,模拟试验可以采用重晶石粉、精铁粉、石英砂,结合以松香溶液胶结剂进行相似材料的配偶。并通过相应的流变装置对其力学参数进行有效的测验,测试结果表明,当情况为过载时,慢速蠕变、稳定蠕变和加速蠕变是相似材料的三个变形过程,最终会出现破坏现象;当情况为小额载荷时,也就是受低应力影响下,相似材料有慢速蠕变和稳定蠕变两个变形过程。与此同时,针对千枚岩,相似材料在蠕变测试中,压缩应力增大,其蠕变性随之增强,这一测试表明,千枚岩软弱破碎围岩同样具有蠕变性。 三、三维地质力学模型试验 三维地质力学模型试验中隧道的修筑方法为夯实填筑法,首先依照科学的等比进行材料配置,并保证材料能充分满足试验需要,搅拌均匀后在模型框架内从下往上进行分层铺设,在设计方案的标高部位预设测量仪器,之后继续填铺,到模型顶部后停止铺设。隧道模拟试验的埋深为200米左右,模型开挖步骤为:先从隧道口开始每隔0.5米连续进行台阶法支护开挖、全断面支护开挖、全断面无支护开挖,之后在掌子面的前0.5米处进行超载破坏试验,对不同围岩段的渐进破坏现象进行观察分析。4阶段的深挖中围岩都受到有规律的破坏:当埋深增加至400米时,局部的拱顶围岩有拉剪破坏,且最早出现裂缝甚至掉块现象的是掌子面邻近的全断面无支护开挖段,一般是在隧道拱顶集中表现;当埋深增加至700米时,拱顶、边墙都有大量的材料脱落与破坏现象;当埋深增加至800米时,台阶法支护开挖方法下,局部拱顶支护材料出现开裂与破坏;当埋深增加至1000米时,支护与围岩均出现大面积破坏现象,隧道面临整体坍塌。 四、分析结果 超载情况下,围岩的破坏区域会随着开挖深度的增加渐进扩大,最早发生破坏的是全断面无支护段周边围岩,然后是全断面支护段与台阶法支护段的初喷混凝土。拱顶上方区域是主要的破坏集中区,既是衬砌结构出现破坏的主要源头,也是造成围岩坍塌的主要原因;隧道侧部的边墙也有局部的破坏,破坏程度从边墙的上部到边墙的拱脚逐渐加剧。同时,随着埋深的增加,无支护段围岩位移增长情况多于支护段围岩位移增长情况,说明支护结构具有明显的承载力,这一过程中荷载与应力的增长呈反向;随着围岩破坏深度的增加,拱部出现变化性的压力拱现象,这说明在顶部进行加固有一定可行性,是改善超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏现象的有效探索方向。 结束语 采用三维地质力学模型试验对在隧道逐渐深挖过程中软弱破碎围岩的渐进破坏情况进行试验,所展现的超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏全过程与实际情况极为贴近,有利于掌握超大断面施工过程中可能出现的问题,为提高隧道稳定性的方法探究提供有效的参考依据。 地质力学论文:地貌地质力学及其最新进展 第一部分 中国地貌的基本特征及其形成机理 一、中国地貌的形态特征 我们伟大祖国群山纵横,高原雄伟壮丽,江河源远流长,平原一望无际。青藏高原在大西南屹立,喜马拉雅山高耸成为“世界屋脊”。大西北地区巨大的山脉环绕着巨型盆地。中国东部平原辽阔和丘陵起伏。主要河流自西向东注入海洋,反映了我国地势西高东低的特点。随着地势向东逐级递减,大致沿青藏高原东北部边缘,大兴安岭―太行山―雪峰山东缘和洋陆边界三条巨大界线,出现四个地形阶梯。这就是人们所熟悉的西高东低、梯级分布、形态多样和山区广大等我国地貌的四个显著特点。然而,这只不过是中国地貌外在的形态特征,还没有揭示中国地貌的展布规律和形成机理。 二、中国地貌的展布特征 经研究发现,定向纵横的群山、巨大而规则的洼地和受山脉控制的江河,是我国地貌重要的展布特征。具体而言: 1)三道纬向“长城”:由横亘于北纬40o―42o的阴山和天山山系、北纬32o30―34o30的秦岭和昆仑山系,以及北纬24o―26o的南岭山系等5条山系组成的三带巨大山岭。它们每个带各自大约占2个纬度,彼此之间大致间隔7―8个纬度,其展布特征十分引人注目(图1)。 2)三带濒洋山岭:在东亚河我国东部濒太平洋地区,大致平行海岸线出现有三条巨大的北北东向山系(图1)。第一带是“岛弧山系”,由千岛群岛、日本列岛、琉球群岛和我国的台湾列岛等所组成。第二带是“沿海丘陵山地”,包括长白山、胶辽丘陵和东南沿海丘陵。第三带是“内陆山脉”,由大兴安岭、太行山和大巫山组成。这三带山系也有一定的等间距性。 3)东西对称山岳:我国西北地区,存在这一系列北西向山系,如阿尔泰山和祁连山等。它们和东部地区展布的北东向山系有遥相对应之势,显示了镜向对称的特征。 4)巨大弧形山川:我国西南部,由青藏高原及其周缘山脉,组成一个向东北突出的巨大弧形。喜马拉雅山、冈底斯山、喀拉昆仑山等大致东西延伸,向东迅速转折为近南北走向,在那里出现了横断山脉。再向南延出国境,经中南半岛到印度尼西亚后又转为东西向,形成一个异常庞大的反S形山系(图1)。在国境内,澜沧江、怒江和金沙江径流于其高山峡谷之中,形成一个“巨大弧形山川”。 5)大型横向水系:由于纬向山系的持续横亘,我国的大江大河,如黄河、长江和珠江等,尽管其局部流向反复多变,但大都在其间广阔的东西向洼地中径流。因此,纬向山系就成为我国主要水系的分水岭。东西方向的阴山,分隔了东北水系和华北水系。阴山与秦岭之间为黄河流域,黄河流向几经反复大角度转折,但一般不跨越阴山和秦岭山系。昆仑一秦岭山系和南岭山系之间则是长江流域,长江在两带山系之间汹涌奔腾。南岭山系以南还有珠江水系。这些山系总的流向和山系的走向基本一致,由西向东径流,明显受到中国地形西高东低和纬向山系的控制。 6)纵横行列洼地:“洼地”一词是各种“负向地形”(即是下降而形成的各种地形)的统称,包括平原、草原、沙漠,以及由下降堆积而形成的“黄土高原”等。负向地形和正向地形是相辅相承、彼此伴生、又相间出现的,它们沿一定走向规律地展布在山系两侧。在我国有一系列“纵向洼地带”和“横向洼地地带”: 纵向洼地带:在东亚濒太平洋地区,平行三带濒洋山岭相应出现三个大型洼地带,向东而西:第一带是由鄂霍次克海盆、日本海盆和东海海贫组成的“浅海洼地带”;这些近海海域不过是被海水淹没了的洼地,从地质结构来看,它们基本还是大陆型的地壳。第二带是由松辽平原、华北平原、长江中下游平原和北部湾盆地组成的“平原洼地带”。第三带是呼伦贝尔草原,陕北盆地和四川盆地组成的“盆地洼地带”。 横向洼地带:自北而南,第一带为天山一阴山纬向山系以北的准噶尔盆地、蒙古―呼伦贝尔草原、松辽平原和鄂霍次克海盆。第二带为天山一阴山和昆仑一秦岭两个纬向山系之间的塔里木盆地、柴达木盆地,河西走廊、阿拉善沙漠、陕北盆地、华北平原和日本海盆。以及第三带的四川盆地、长江中下游平原和东海盆地等。 这些洼地规律地分布着,形成“横成行,竖为列”排列十分有序的地貌格局。 归纳起来,①三道纬向“长城”;②三带濒洋山岭;③东西对称山岳;④巨大弧形山川;⑤大型横向水系;⑥纵横行列洼地,是中国地貌的六个展布特征。 三、中国地貌的展布规律 事实表明,我国地形复杂而又有规律地分布着。经认真研究,可以将中国地貌展布规律概括为:1)成群地带出现(群带性):无论山脉、盆地或平原都成群、成带展布;2)山川定向纵横(定向性):表现为定向纵横的群山,以及受山脉控制的水系;3)保持一定间隔(等距性):无论山脉和洼地,都以一定间距重复出现;4)东西镜向对称(对称性):中国东部北北东向的山脉和洼地与西部北西西向的山脉和洼地,有遥相对应之势;5)正负地形相向(伴生性):上升的正地形总是和下降的负地形相间、相伴出现;6)重叠形成网络(交织性):不同方向的正地形带和负地带相互交织,彼此阻割与干扰,形成我国独具特色、丰富多彩的地貌景观。 四、几个有趣地貌景观的解析 1)问:既然我国东部濒太平洋地区有北北东向的“三带濒洋山岭”,为什么不形成三条连续的山脉,却被一一分隔?而中国的洼地带,又为什么“横成行、竖为列”规则而有序地分布呢? 答:地貌地质力学揭示,正是由于“三道纬向长城”的顽强横亘,阴山山系和秦岭山系,不仅把“三带濒洋山岭”,也将与其伴生的“三条洼地带”一一分隔,致使北北东向的山脉和洼地被分割成为不同段落,并分别冠以不同的地理单元名称。 2)问:为什么在东亚出现独特而美丽的花彩列岛,它们又为什么形成大小相若的一系列弧形,而不是一个巨大的弧形呢? 答:地貌地质力学指出:东亚花彩列岛中的每两个相邻弧形交接处的“结”,都正处于中国大陆纬向山脉向东的延长线上;也正是由于顽强横亘的纬向山系控制了花彩列岛的“结”,才形成了一系列美丽的岛弧。关于东亚岛弧形成的假说众多,没有哪一个比这一说法更具雄辩力了。 3)问:为何在东亚出现两类不同形态的“弧形山脉”?即濒太平洋地区出现一系列向东南突出的“不对称单突弧形”?而在中国大陆内部却呈现一系列S形(即“对称的双突弧形)山脉呢? 答:地貌地质力学认为:大陆内部,两侧均为大陆型地壳,岩石性质彼此均一的条件下,在南北向相对扭动作用时,左侧向南推挤而出现向东南突出的弧形时,右侧必然相对向北推挤而产生向西北突出的弧形,所以形成“S”形(即“对称的双突弧形”)山脉。而在濒太平洋地带,一侧为大陆型地壳(由古老的多层地壳组成的很厚的大陆型地壳),另一侧为大洋型地壳(由年轻的单层地壳组成很薄的大洋型地壳),在南北向相对扭动作用时,大陆一侧向南扭动而出现向东南突出的弧形时,大洋一侧因为缺失巨厚的上层物质,就不能形成向西北突出的弧形,结果导致“不对称单突弧形”的形成。 五、中国地貌的形成机理 1)揭示了地貌规律性,还不能明了它们的成因。毫无疑问,一个正确的地貌假说必定能够完满地解释中国地貌的展布特征和展布规律。地貌的形成和演化起因于地球内营力的地壳运动,而地球外营力导致的地表风化、剥蚀、搬运、堆积作用,以及崩(塌)、滑(坡)、(泥石)流等,也时刻改变着地表地貌景观。简言之,地球内营力是一种“造形作用”,使地表地形出现起伏;地球外营力则是一种“毁形作用”,使地形差异趋于消失,起填平补齐的作用。可见,地貌形态是地球内、外营力共同作用结果;地壳运动则是其矛盾的主要方面,正是地壳运动铸就了地貌形态的基本格架。 2)因此,探讨地貌的成因离不开地壳运动,研究地壳运动又离不开力的作用,力是一切地貌形成的源头。研究形成地貌过程和方式,就要根据地质构造的力学性质和位移方向,反演形成它们的构造应力场及其动力来源。深入研究揭示,我国东部和西部都经历了两个发展阶段:第一阶段,中国大陆整个向南推挤,在“纬向协和函数”控制下,形成等距分布的纬向构造带;继之,由于分别受到太平洋和印度地块的顽强阻抗,中国大陆中部相对向南移动,致使中国东部发生反时针扭动;中国西部则为顺时针扭动,从而分别形成了深及地幔的巨型挤压性的北北东向和北西西向构造带,铸成了中国大地构造格架”,成为中国现代地貌的基础。在第二阶段,由于构造运动大大减弱,在“弹性回返”(由于第一阶段和第二阶段构造的强度和幅度显著由强变弱,所以用“弹性回返”比整个区域外力改变来解释,更为合理)作用下,构造运动动力让位于重力作用,在重力均衡作用主导下,深及地幔的构造带产生明显差异升降,在地幔坳陷带(即“山根”)强烈上升成为山脉,在地幔隆起带持续沉降形成盆地(或平原),由此形成了中国现代地貌格架。 第二部分 有关几个重要地貌问题的新理论 一、造山―成盆统一形成新机制 1)造山带与盆地是经久不衰的两个研究热点,但其形成机理至今仍然没有一致的看法。地质学家一向强调造山作用是构造运动结果,板块构造说更直接视为两个板块碰撞使然;地理学家则根据“山根”的普遍存在,更多地认为重力均衡作用是山脉不断隆升的主要原因。直至目前尚未见到一个能够统一说明构造运动和重力均衡作用在造山过程中各起着何种作用的理论或假说。从事盆地研究的学者,向来认为盆地主要是强烈拉伸作用的结果;专注山脉研究的学者,则强调山岳主要是强烈挤压作用的产物。其实,山脉不是在单一的挤压作用下形成的:其一,根据“平衡剖面法则”,造山过程中平面上的缩短,远远不足以使山脉上升到如此高度;其二,更不可能使山脉持续上升至今,挤压只能造丘(陵),而不能造山。实际上,一切地貌现象都不是孤立存在的,盆地和山脉、正地形和负地形、隆起和沉降是对立的统一,彼此相辅相成、相依存在和相伴而生,共同组成有成生联系的“地貌体系”。它们的形成是在一个复杂的地壳运动过程中,由不同构造运动体制(而不限于一个“挤压体制”或一个“伸展体制”)相继作用的结果。 2)根据我国主要造山带和青藏高原典型地区的深入研究揭示,它们具有共同的五个显著特征,即①中生代经历强烈挤压并未上升为高山或高原;②山脉与盆地同步形成,新生代以来升降幅度已近万米;③山前和高原边缘都发育新生代巨型交角度正断层,确切表明山脉隆升与盆地沉降是在新生代以来拉张作用下以“断块”完成的;④中生代挤压构造上,普遍叠加了新生代张性构造;⑤秦岭上升和渭河盆地同步下降以及青藏高原隆生的过程中,都受到强烈的拉张作用。 3)任何正确的造山一成盆理论,必须能够说明我国的地质实际。我们提出的“挤压后效―拉张、断块、均衡造山一成盆统一新机制”可以给予完满解释:①中生代历经强烈构造运动挤压,波及地下深部,形成巨型“幔隆带”和“幔坳带”(即“山根”);②构造运动挤压作用大大减弱,在重力均衡作用主导下,导致幔坳带隆升成山和幔隆带沉降成盆;③新生代造山作用和成盆作用,在拉张作用下以“断块”形式表现出来。同时,这新机理还可以合理说明“后造山作用”形成的一系列伸展构造现象(诸如:山前平缓正断层、变质核杂岩、造山带塌陷作用和造山侵蚀作用等)。 4)挤压后效一拉张、断块、均衡造山一成盆统一形成新机制有三个显著特征:①把多元造成山一成盆作用因素(挤压作用、拉张作用等构造运动,以及重力均衡作用等)纳入统一模式;②用诸多因素主导作用有序转化,来解释造山一成盆的演化过程及其形成机制;③将造山(带状山脉)造高原(面状山脉)和成盆作用的形成,有机地联系起来。 5)两个推论:①“挤压与伸展”、“开与合”互相转换,是地壳运动的普遍现象。中国大陆“中生代挤压”的“燕山运动”和“新生代伸展”的“喜马拉雅运动”,并非如目前被公认的是两个独立的“构造运动施回”,它们实际是同一个构造旋回的两个阶段。因此建议更命为“燕山一喜马拉雅运动旋回”。进言之,更古老地质年代的“加里东运动”、“海西运动”、“印支运动”等等,都被视为强烈的挤压运动旋回。其实不然,它们都是由“早期挤压”和“晚期伸展”两个阶段所构成;人们对第二阶段的“伸展运动”知之甚少,是因为张性构造形迹叠加在强烈挤压构造之上,很难把它们一一辩认出来的缘故罢了! ②根据山脉不断强烈隆升、盆地持续沉降,以及强震、活火山不断发生等一系烈地质现象,许多学者断言:当今处于地壳运动强烈的时期。否!这种结论过于武断了! 按照我们的观点,第一,如前所述,当今处于地壳构造运动相对微弱、重力均衡作用居于主导地位的地质时期,山脉的隆升和盆地的沉降并非构造运动所致,乃是重力均衡作用的结果;第二,地震和火山的活跃期和宁静期的短周期,与地壳运动的超长周期是无可相比拟的。因此可以认定:当今正处于地壳运动相对的和缓时期,而不是地壳运动强烈的阶段。 二、中国大陆构造带的“向洋迁移”和对板块学说的置疑 1)关于形成中国大陆构造的动力来由,至今存在着重大争论,集中体现在动力是来自印度板块和太平洋板块向欧亚板块(中国大陆)的碰撞推挤?还是源于中国大陆中部向南―南东的挤压? 2)地质学家所公认的地质事实是:无论是中国东部还是中国西部,至少中生代以来地壳运动存在“定向迁移”的规律:①中国东部北北东向的三个沉降带,自西而东,它们形成的时代分别是三叠纪的印支运动、侏罗―白垩纪的燕山运动和新生代的喜马拉雅运动;构造带的形成时代也与此相一致;②中国西南部则更为明显:从华力西运动的昆仑带开始,向南依次出现甘孜印支折皱带、藏北早燕山折皱带,藏中晚燕山折皱带和藏南喜马拉雅折皱带;与此同时,岩浆岩带、变质带以及海水退出的方向,也清楚地显示这种规律。 中国大陆东部和西部两个方向“定向迁移”,有一个共同特征,就是“向洋迁移”规律。板块说断言:这是裂解于“古陆”的板块,在地质历史时期,自北向南依次碰撞而形成的;令人不解的是:在漫长的地质历史时期,若干板块依次向北漂移,第一,只有在后一板块恒比前一板块速度更快时,才能依次逐一碰撞。试问,有什么动力可以使后一板块比前一板块速度更快呢?第二,在每一板块经历了不同距离的漂移和不同角度的转动之后(这已由古地磁所证实)而逐一碰撞拼合,其碰撞缝合线却“严丝合缝”,平滑而光洁,既没有“棱棱角角”,也不见“碎裂地体”?第三,所有碰撞缝合线分布彼此平行、协调,就像同一个时期形成的一套弧形一样?难道这不有点近似于“天方夜坛”吗?显然,这种向洋迁移规律不能用板块构造向北―北东向碰撞推挤,或俯冲给出理论说明。 3)合理的解释是:依据力学上的“近极强原理”,动力来自北方,在接近动力源的部位,首先受力变形并促发构造运动、岩浆活动和变质作用。板块构造学说立足于海洋,令人信服地解决许多重大地质问题,取得了骄人的成就。但它在大陆地质中遇到到了许多难题,这正是它之所以不能顺利“登陆”的重大难题之一。 三、重要的“三新理论” 现代地貌、地表构造带和各种地球物理界面的现在形态等三类现象,都是很新地质时代形成的。 1)新地貌:地质学家认为,中生代燕山运动(205―137百万年)奠定了我国大地构造格架,中国盆地格架也随之形成。但是不要因此就认为我国现代地貌(盆山格架)就是中生代铸就的。实事上,中生代形成的盆地格架已久经变迁,当时的山脉也几经夷平。深入研究表明:①青藏高原是新生代上新世(5.3百万年)以来强烈隆升的;②全国的现代地貌也主要是上新世以来,也就是“新构造运动”时期才形成的。 2)新构造带:地质学家一贯强调构造继承性是中国地质构造的基本特征,认为现在地表出露的大型构造带,都是久远地质年代,甚至是吕梁运动(18亿年前)所形成,并持续活动至今的。其实这是一个很大的误解。深入研究揭示:“构造新生性”是主导的,“构造继承性”是次要的。中国的地质实际地说明,仅仅在燕山运动(205百万年)以来,存在着显著的构造继承性,而不会跨越“构造运动旋回”恒久地继承活动下去。这不仅因为古老构造已相继老化固结;更重要的是彻底的活动论告诉我们,各大陆不仅逐渐改变着自己的位置,也改变着自己的方向,作用于它的构造运动也会因而改变,无论从理论上和地质实际看,上述看法都是没有道理的。恰恰相反,现在持续延伸的构造带都是很新的,都有很明显的现代活动性。对此,我们可以多方面加以论证,仅就一点而言:因为没有新的活动它们就会被不同方向构造切载,因一段隆起、一段沉降而不连续。可见,一切现代地表持续延伸的构造带都是“新构造运动”时期以来正在活动着的,一般不会老于燕山运动的构造带。 3)新地球的物理界面:地球内部存在许多地球物理界面,例如古登堡面、莫霍面、康拉德面等,使地球成为具有层状构造的球体。它们形成于不同的地质年代,有的很为古老。有人认为这些形成时代久远地质年代的地球物理界面,其现在空间分布的形态也是古老的。这显然是不对的。因为这些古老界面受到各种动力作用,在整个地质演化过程中,不断改变着自己的位置和形态。例如,在强烈构造运动作用下,会形成新的上地幔隆起(幔隆,即山根)和上地幔坳陷(幔坳),即使地壳和上地幔分界莫霍面形成隆起和坳陷。这些古老的界面和它新的形态的关系,正如“老砖盖新房”。 这就是有关现代地貌、地表构造带和地球物理界面形态的“三新理论”。 第三部分 结语 一、在传统的中国地貌形态特征的基础上,通过展布特征、展布规律和形成机理三个层次跨越式的深入研究和总结,地貌地质力学把中国地貌研究从形态归纳分析,提高到论理的新阶段。 二、掌握了中国地貌展布特征,人们不仅可以直接掌握我国地貌格局和主要地貌单元的分布,容易地把它们绘画成图并铭记在心;更重要的是,可以由此进一步揭示中国地貌的展布规律。 三、懂得了中国地貌展布规律,不仅为我们理解纷繁而多样的地貌现象之间的内在联系和依存关系,铺平了道路;还为深入探讨中国地貌形成机理打下基础。 四、中国地貌形成的新机理告诉我们:和其他许多事物一样,各种宏观地貌格架的形成不是一蹴而就的。中国地貌的演化经历了两个发展阶段。第一阶段在构造运动主导下,形成了“中国大地构造格架”;第二阶段在重力均衡作用下,在大地构造格架的基础上,构建了“中国地貌格架”。 五、造山一成盆统一新机制把造山、造高原和成盆作用、构造运动和重力均衡作用,以及挤压和伸展作用巧妙地结合起来,纳入统一发展演化模式;创造性地运用不同地质阶段主导作用有序转化,合理地解释了盆山构造的形成机理。这一理论具有普通适用意义。 北京地质学会副理事长、中国科学院地质力学研究所研究员。大地构造学家、石油地质学家和地震地质学家。政府特殊津贴获得者。历任地球科学大辞典副主编、中国地质大学客座教授、地质力学专业委员会秘书长、国家地震局基金委评委、长期代表地矿部参加全国地震趋势会商会,中国地质科学院高级职称评委等职。主要学术成就:(1)提出《造山一成盆统一形成新机理》;有“半隐伏构造带”等诸多新发现;对中国大地的构造特征做出全新理论概括。(2)发现冷湖工业油田;以“隐伏东西亚带”双重控油新理论,指导发现陕北大气田。(3)大三线选址中,纠正了攀枝花基地的否定理论,肯定了二滩水电站,否定了牛郎坝基地等。(4)最早填制第一张三峡沿江1/万地质详图,首次填出断裂带,解决了“谷底深槽成因”等三个关键工程地质难题,充分肯定了建坝地质条件。(5)总结出一套中国活动构造特征及其控制地震分区的创新理论;最早编制“填图规范”,开创了“区域地震地质填图”新途径。(6)担任常务副主编,二十多年合作编就《地球科学大辞典》等一系列重要专著。 地质力学论文:滑坡变形规律的地质力学模型试验研究 摘 要 本试验主要研究毕威高速公K86+800截面分别没有支护和有支护的情况下在开挖路堑后降雨的工况下边坡的稳定性,坡体可能的破坏模式等,利用试验结果验证对比验证边坡支护结构对坡体稳定性起到的作用大小,以及相同支护条件下开挖路堑与降雨作用分别对边坡位移影响大小比较。 关键词 滑坡变形;地质力学模型;相似原理 1 试验内容 1.1 开挖路堑与降雨工况对边坡变形及滑动影响作用对比 通过对相同条件下的边坡(有支护或者无支护)在开挖路堑与降雨两种工况作用下边坡坡面位移与坡体内部位移的监测,对比位移在开挖路堑期间坡面与坡体内部位移变化速率与累计变化量的大小来比较两种不同工况对边坡位移与滑坡规律的影响大小。 1.2 边坡支护与否在开挖路堑与降雨工况下的变形滑动规律对比 分别对支护与没有支护的边坡在相同工况作用下(开挖路堑+降雨)表面位移、内部位移监测,通过对比两者相同位置测点的位移变化趋势,对边坡支护结构作用作出定性的评价。 1.3 试验特色及创新 1)利用相似性原理模拟试验模型及试验参数,选用的模型经过不断重复的对比性试验,选用了与实际相似度较高的试验材料及配合比,有利于试验现象进行观察,为得到一个较为准确的结论做好铺垫。 2)对坡体表面及内部位移分别采用电阻应变式传感器和全站仪经行测量,达到试验数据有科学性、正确性、准确性的目的。 3)正确选用试验模拟工具和方法。雾化喷头及坡体锚固结构,相对尺寸与实际相似度较高有较强的相似性、说服性。 4)合理运用控制变量法、夹逼法进行试验,有效评估了有、无支挡结构的不同破坏程度,对得出试验结论提供了重要的依据。 2 试验原理 2.1 模型相似原理 模型相似原理是指在模型上重现的物理现象应与原型相似,即要求模型材料、模型形状和荷载等均须遵循一定的规律。它们的几何特征和各物理量之间必然互相保持一定的比例关系。 根据弹性理论,可以写出原型和模型之间的平衡方程、相容方程、物理方程、几何方程、边界条件。由此可得到模型的相似判据。 2.2 相似常数的确定 本试验中主要考虑几个控制性相似常数。分别为:几何相似常数CL,应力相似常数 ,材料容重相似常数 。根据以上相似常数可以计算出相应的相似常数。 2.3 相似材料 相似材料除应满足相似关系外,还应做到成本低、性能稳定;受环境变化的影响小;便于加工等。考虑以上因素,本试验用到的相似材料分别有:石英砂、膨胀土、木条、塑料网、铁丝等。用以上材料,按照相似关系制作模型试验中的边坡材料和抗滑桩钢筋网等。 3 试验参数确定 3.1 试验截面的选取 在实验中选择坡体高度最大,危险性相对较大的截面作为研究对象,进行模拟试验。 3.2 相似比及模型尺寸的确定 综合考虑实验的可操作性与实验结果的准确性,确定本试验选择几何相似比CL=90,能满足试验要求。主要考虑重力场的影响,由此确定材料容重相似比为 =1,其余物理量力学指标的相似比按照相似理论导出。 3.3 相似材料的配置 鉴于岩土性质的离散太大,且模型尺寸较小,因此尺寸效应对实验影响较大,单纯采用相似原理反算土体材料参数(C、Φ)并不容易达到理想效果。为了达到试验目的,采用夹逼法进行实验材料的配置。坡体材料采用石英砂与膨胀土两种材料进行配置。 依次采用五组不同的重量配比进行试验。试验条件为对制作好的无支护边坡模型进行路堑开挖和降雨作用,对边坡表面与内部进行位移监测。 通过实验我们选用材料配比为“石英砂:膨胀土=300:75”作为后续试验所采用的材料配比。 4 对比试验 4.1 试验条件模拟方法 1)开挖路堑模拟,路堑开挖阶段模拟采用小规格铲子由上至下的顺序对路堑进行开挖,开挖过程尽量不对坡体产生扰动,分层、有序开挖。 2)降雨作用的模拟,降雨的模拟采用雾化喷头对坡体进行降雨,分次进行降雨,降雨过程流量控制在60 L/h,每次降雨时间控制在10 min~15 min。并且保证无支挡与有支挡情况下对边坡降雨的总时间是一样的。从而使两者降雨总量是一致的。 4.2 试验测试内容及测点布置 试验测试内容包括坡体表面位移,坡体内部位移。坡体内部位移测点有三个,坡体表面位移测点在有支挡时有10个,无支挡时有12个。 4.3 量测系统及原理 表面测点位移测量采用全站仪进行测量,通过全站仪观测预先安装在坡面的铁皮测点来确定实验过程中相应测点位移变化量的大小。 内部位移的测量主要是借助于电阻应变式传感器进行数据采集,并通过北京波普公司生产的数据采集箱进行信号转换。 5 结论 1)在降雨时间控制在一定范围内时,不管是边坡位移变化速率,还是位移变化累计量,路堑开挖所造成的影响都远小于降雨作用的影响,因此开挖路堑对边坡产生滑坡并不是其主要作用。 2)通过边坡加设支挡与不架设支挡进行比较可以发现,加设支挡之后的边坡稳定性得到了明显的提高,内部位移与表面位移变化量都大大降低,坡体几乎不发生滑动,坡体支护起到了良好的效果。 地质力学论文:五里堠煤业地质力学测试及其特征分析 摘 要:煤岩体地质力学参数是一切工程研究、设计及施工的基础,采用小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统对五里堠煤业进行了测试。测试表明测试区域应力场类型为σH σh σv型,即水平应力控制型,量级上属于中等偏低应力区;顶板岩层结构及强度存在差异,第一测点顶板较为坚硬,第二测点相对软弱;顶板结构相对稳定,部分层位存在破碎段及裂隙。 关键词:地质力学参数;小孔径多参数耦合快速测试;五里堠煤业;水平应力控制型 1 前言 煤岩体地质力学参数可分为应力参数、变形与强度参数及结构参数,是一切与岩体力学有关的理论研究、工程设计及施工的基础,准确了解煤岩体地质力学参数是岩体力学最基本的一项工作,是认识研究对象必不可少的环节,具有不可替代的重要作用。 煤岩体地质力学参数测试可分为实验室试验和现场测试。实验室试验的岩块已经脱离岩体,在进行试验时很难比较准确地模拟和反映煤岩体在井下的实际状态,如应力环境、结构面分布及其他井下环境因素。因此实验室岩石力学数据往往与井下煤岩体的实际情况出入很大。现场测试在井下煤岩体中进行,在实际的井下环境中测试,测试数据更接近实际。 五里堠煤业为潞安集团整合矿井,之前未进行过系统的地质力学测试,各种基础力学数据缺乏,工程设计随意性较大,不利于矿井的高产高效。为解决这一问题,五里堠煤业采用新开发的小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统进行了系统的地质力学测试。 2 测试方法与测试系统 2.1 地应力测试 相比较应力解除法、应力恢复法等测试方法,水压致裂法有以下优点:(1)能测量较深处的绝对应力状态;(2)它是最直接的测量方法,无需了解和测定岩石的弹性模量,甚至连岩石的抗张强度也可以用水压曲线求出;(3)水压致裂测量应力的空间范围较大,受局部因素的影响较小;(4)不需要套芯工序,可利用其它工程的勘探孔进行压裂;(5)井下测量速度快,成功率较高。 鉴于水压致裂法的上述优点,选择水压致裂法为地质力学快速测试系统的地应力测量方法。水压致裂法地应力测量在现场巷道围岩钻孔中进行。在打好的钻孔中用一对橡胶封隔器封闭选定的钻孔段,然后对封隔器之间的岩孔进行高压注水,直到将围岩压裂。根据压裂曲线和裂纹方向确定最大水平主应力、最小水平主应力及最大水平主应力的方向。垂直主应力由上覆岩层重量求得。 2.2 巷道围岩强度测试 岩体强度原位测量方法有大尺寸压剪试验、冲击锤法、声波探测法、钻孔钻进法及钻孔触探法等。钻孔触探法是一种比较适合煤矿井下巷道围岩强度的测量方法。它具有以下优点:(1)测定结果比较接近岩体;(2)能够测出井下不能取样的软弱破碎煤岩体的强度;(3)能够测出钻孔不同深度、不同层位煤岩体的强度及分布;(4)仪器操作比较简单,可实现快速测量;(5)与现场原位大尺寸压剪试验相比经济得多。 通过比较分析,确定钻孔触探法为地质力学快速测试系统的围岩强度测量方法。钻孔触探法测量钻孔内表面岩壁的强度。在需要测试的煤岩体中打钻孔,利用钻孔触探仪对钻孔孔壁加压进行测试。钻孔触探仪的一个最重要部件是探头,在液压系统液体压力作用下,从探头壳体伸出一个平头探针,压紧钻孔孔壁。继续加压,直到孔壁被压裂,同时记录临界压力值。通过简单的换算,即可得到煤岩体的单轴抗压强度。大量的现场实测表明,该方法可快速、准确地测定煤岩体的单轴抗压强度。 2.3 巷道围岩结构测量 岩体结构观察与测量的方法有很多。在岩体被揭露的地方,岩体的结构暴露出来,可以通过肉眼直接进行观察和描述。对于没有被工程揭露的岩体,要想了解岩体结构,就必须在岩体中打钻孔。 钻孔法有钻孔裂缝压印法、完整岩芯采取法、钻孔壁观察法等。其中,钻孔壁观察法利用钻孔窥视仪观测钻孔壁上的不连续面分布情况。采用钻孔窥视仪,可借助锚杆、锚索孔进行观察,方便、快速、成本低,适用于煤矿井下巷道围岩结构大面积、快速观察。因此,确定钻孔窥视仪孔壁观察法为地质力学快速测试系统的围岩结构测量方法。 3 测试结果及分析 3.1 地应力 共布置两个测点,第一测站位于030210回采面的运输巷中,距离老切眼28m,埋深约为247m。第二测站位于集中回风下山巷道,距2#轨回联巷70m,埋深约为229m。 孔壁岩石的压裂曲线如图1和2所示,测量结果如表1所示。 结果表明,两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。在二个测站中,第一测站σH较大,为14.03MPa;第二测站σH较小,为11.18MPa。二个测站侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44。二个测站最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W。最大水平主应力方向大致为北偏西方向,两个测站一致性较好。 根据理论和数值模拟研究,水平主应力对巷道顶、底板的影响作用大于对两帮的影响,垂直应力主要影响巷道的两帮。σH σh σv应力场情况下,巷道最佳的布置方向为巷道轴线沿最大水平主应力方向,该结论可以作为现场设计和施工的参考。五里堠煤业旧系统3#煤工作面巷道布置方向大部分为N75°E和N80°E之间,这与最大水平主应力之间的夹角为45-60°之间,对巷道顶底板的稳定性极为不利,现场设计应考虑加强顶板的支护。 3.2 围岩强度 (1)顶板岩层。顶板岩层强度(顶板以上10m范围)如图3和4 所示。 图3 第一测站顶板岩层强度第一测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图5,该测点顶板10m范围内岩体平均单轴抗压强度为52.63MPa,但强度分布不均,在2.2~6.4m范围内,围岩单轴抗压强度较大,平均为75.36MPa,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内围岩强度相对较小,仅为32.42MPa。这是因为在2.2~6.4m范围内,巷道顶板主要以砂岩为主,围岩强度较大,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内,岩层是由泥岩、砂质泥岩组成的,岩层强度较小。 图4 第二测站顶板岩层强度第二测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图6,该测点顶板围岩单轴抗压强度整体分布较均匀,钻孔10m范围内平均单轴抗压强度为35.12MPa,只在局部段有围岩强度出现极值,如1.0m处围岩单轴抗压强度较小,为23.61MPa。 (2)煤体。两帮煤体10m范围内的强度如图5和6所示。 图5 第一测站煤体强度第一测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.18MPa,但由图可知煤体强度整体分布较均匀,只在局部段围岩强度相对较大,如34m处,围岩单轴抗压强度较大,为9.4MPa。 图6 第二测站煤体强度第二测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.09MPa;因此,在76~88m段煤体单轴抗压强度相对较小,平均值为5.16MPa,其余各测站都落在7.09MPa线附近。 综合分析两个测点数据,顶板结构有一定差异,第一测点有一层厚度约2m坚硬层,强度达到100MPa,坚硬层上下并有厚度4.5m左右的中硬岩层,强度范围为50-80 MPa;第二测点顶板强度相对较弱,但也相对分布均匀,平均为35MPa,最大为50MPa。两个测点的媒体强度相当,平均略超过7MPa,为软弱煤层。 3.3 围岩结构 对顶板测试孔围岩结构进行钻孔窥视,选取第一测点0-10.8m范围内窥视为例,如图7所示。 第一测点顶板测孔围岩窥视结果中,结合矿区综合柱状图分析可知:该测孔大部分较完整,但局部段有明显的破碎带,孔壁粗糙疏松,围岩空洞破碎,如7.5~7.8m、985~10.35m等处,此外还伴有裂隙、离层、夹层等结构,如065m、5.9m、6.4m、6.6m、6.8m等处。 因此,该测点附近顶板岩层相对结构简单,顶板5.8m范围内基本没有结构弱面,但5.9-6.8m范围内发育多条横向裂隙,以及7.5~7.8m、9.85~10.35m两处较大的破碎段等都大大影响围岩的长期稳定性。 图7 第一测点顶板0-10.8m围岩结构展开图4 结论 (1)巷道围岩地质力学测试是与岩石力学工程的一项最基本的工作,进行巷道布置、支护设计之前,应进行全面、详细的地质力学参数测试,为巷道布置优化和支护设计提供准确、可靠的基础参数。 (2)小孔径单孔多参数快速测试方法,仅采用一个钻孔,就可完成地应力、围岩强度、围岩结构的测量工作,测量速度大幅度提高。 (3)地应力测量结果表明,五里堠煤业两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。σH 分别为14.03MPa和 1118MPa;侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44;最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W,一致性较好。从量级上划分五里堠煤业测试区域地应力水平属于中等偏低应力区。 (4)从两个测站的围岩强度测试结果来看,五里堠煤矿巷道围岩的平均单轴抗压强度分布不均,由于裂隙和破碎带的存在,不同位置围岩体的强度差异较大。从巷道顶板来看,顶板以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。砂岩岩层围岩单轴抗压强度较大,如第一测站顶孔中部的砂岩岩层,强度达到100MPa;而砂质泥岩或泥岩岩层,裂隙和破碎带较发育,加之岩层本身的特性,围岩单轴抗压强度相对较小,平均为35MPa;两测站帮孔煤岩单轴抗压强度总的分布较均匀,平均值在7.1MPa左右。 (5)从两个测站钻孔窥视的结果来看,五里堠煤矿巷道顶板围岩整体较为稳定,但有一定的破碎,有的破碎带挺严重,孔壁伴有一定的裂隙、离层、夹层等结构,两测站中巷道围岩主要为灰色、灰黑色的砂岩、砂质泥岩、泥岩,局部处有煤线、岩石夹层、斜交裂隙等。 地质力学论文:对我国地形分布规律及成因的地质力学分析 摘要:祖国大地上,巍峨耸立的高山,连绵起伏的峻岭,纵横交织的江河,星罗棋布的湖海,塑造了多姿多彩的壮丽河山,构成了我国特有的地形分布特点。作者尝试以地质力学的观点剖析我国网格状地形分布的规律及成因。 关键词:地形;分布规律;地质力学;分析 我们伟大的祖国,山脉纵横,河流交错;丘陵起伏,高远辽阔;平原坦荡,盆地巨硕。它们纵横交织,形成了我国地形的网格状分布特点。 本文试从地质力学的角度.剖析我国网格状地形分布的规律及其成因。 一、我国网格状地形分布的概况 所谓网格状分布的地形。是指构成地形骨架的山脉.互相交织,把大地刻划成一个“棋盘”,在“棋盘”的网格中间分布着高原、平原、盆地和海洋的大陆架等相对低洼地。 当打开中国地形图时.乍一看去.映人眼帘的全国大大小小的山脉和相对低洼,纵横交织,似乎难以找到规律。但仔细观察,就会发现山脉与洼地,在排列上具有方向性展布的规律。归纳起来主要有:东西向、北东――南西向、北西――南东向和南北向;同时,山脉与洼地都是相问分布的,具体情况如下: 东西向山系和低洼地我国东西向山系主要有三条.自北至南依次有:横亘于北纬40-43度之间的天山――阴山山系:展布于北纬32-34度之间的昆仑一秦岭山系:坐落在北纬24-26度左右的南岭山系。这三条山系,彼此之间都是相隔7-8度,而山系两侧都分布着规模巨大的相对洼地。例如,在天山――阴山山系北侧有准葛尔盆地、内蒙古高原;南侧有塔里木盆地、河西走廊、黄土高原。在秦岭与南岭之间,有四川盆地、长江中下游平原。在南岭以南也有大片低洼地存在。这种山系与洼地相问的分布的现象,虽然各具特色,但它们分布的规律总是隆、凹相问,平行排列,具有明显的方向性特点。 北东向山系和低洼地主要展布在我国东半部和东亚岛弧地区,其延伸方向大致与海岸平行,具体也有三条巨大的山系,自东向西:第一条为岛弧山系,由千山岛群岛、日本群岛、琉球群岛和我国台湾岛所组成:第二条是沿海山系.包括长白山地和东南沿海低山丘陵;第三条是大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山等。这些山系彼此之间,也保持着一定的距离,山系的两侧为相对低洼地。例如。在第一条山系东侧有一系列海沟。这里有世界最深的马里亚纳海沟;在第一、二条山系之间,分布着一系列浅海盆,自北而南有鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等;在第二、三条山系之间,由松辽平原、渤海盆地、华北平原和江汉平原分布;在第三条山系西侧,是由呼伦贝尔巴音和硕盆地、陕甘宁盆地和四川盆地所组成的沉降区。可见,北东向的山系与洼地,也是相问分布,其中,洼地长期持续地沉降,地形较为开阔并具有封闭性特点,接受了大量的沉积物,成为我国石油生成盆地和油田的分布区。这些北东向山系与洼地和东西向山系相交.是我国东半部的地形呈现出明显的网格状展布的特点。 北西向山系和低洼地展布于我国西北地区的主要山系有阿尔泰山和祁连山,它们和我国东半部的北东向山系遥相对应,显示出来镜像对称的特点。北西向山系之间,也有相对低洼地,不过这些低洼地因受东西向山系的联合挤压作用.多呈近东西向的长条菱形洼地。 南北向山系和低洼地主要山系有贺兰山、六盘山、大凉山及横断山脉等。它们已成为我国中部的一条重要地理分界线。在这些山脉之间也有低洼地分布.特别是横断山脉出现了明显的高山与峡谷相问分布的形势。 上述的山系和低洼地相问排列。构成了网格状分布的地形.这在我国东半部表现的尤为明显.东西向和北东――南西向山系互相叠加,形成了比较规则的格子状山系,致使我国东部的洼地形状多呈南北长得菱形。而西部由于受东西向山系的制约,其洼地形状往往多呈东西长得菱形。东部和西部之间,贯以南北向的山系.这就是我国网格状分布的地形格局 二、我国网格状地形分布的成因 我国网格状分布的地形。其成因有多种解释.现以地质力学观点来加以阐述。 地壳运动的基本形式有两种:一种是水平运动;另一种是垂直运动。所谓水平运动即地壳物质在力的作用下沿着地球表面作切线方向运动。所谓垂直运动,即地壳物质在力的作用下沿着地球半径方向作升降运动。这两种运动形式在地壳中虽然共存,但地质力学认为地壳运动是以水平运动为主。在水平运动影响下引起垂直运动。我国的主要山脉,就是在地壳水平运动中,受到水平挤压力而不断隆起形成的。 我国东西向的山脉,都是在南北向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;南北向的山脉,是在东西向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;北东向的山脉和北西向的山脉,则是南北向水平挤压力发生不均衡时,产生扭动而造成的。地壳不是一个均质体.所以对作用到地壳上的力的阻抗也就不同.从而引起刚柔性不同的地块.其运动速度也不同.这样的地块之间便产生了力偶,也就是方向相反,但不在一条直线上的两个力,导致快慢两个地块发生扭动,形成北东向或北西向的斜列山地与洼地。例如,我国东半部就是在这种力偶作用下形成了北东向的三列隆起与洼地。这主要是由于亚洲大陆地壳上部主要由硅铝层组成,具有柔性;而太平洋洋底上部地壳主要是由硅镁层组成,具有刚性,所以运动速度不同。当亚洲大陆向南运动时,太平洋洋壳起阻挡作用,引起北向的力,便产生了反时针方向的扭动,形成了北东向的三隆三凹。同样道理,在我国西半部,由于亚洲大陆在向南滑动中受到了印度板块的阻抗.这样使地壳中又产生了不均衡的力偶作用.出现了顺时针方向的扭动.形成了一系列北西向的山地与洼地。可见,我国的山脉,都是由南北向水平挤压力和东西向水平挤压力作用的结果。 既然我国的山脉形成是与南北向和东西向的水平挤压力有关,那么这些力是怎样产生的呢?地质力学认为,这与地球自转速度的变更有关。 当地球自转时.除两极外.地壳任何一点都会受到离心力的作用。该离心力可以分解成两个分力,其一是垂直地面的垂直分力,这个力因受地心引力的抵消,对地面物质运动不起作用;其二是平行地面,指向赤道的水平分力。当地球自转速度加快时,正是这个水平分力使地壳物质沿着经线方向.从高纬向低纬推挤.引起某些大陆块的滑动.形成了东西向地质构造和与之相应的山脉与洼地。在地球自转速度发生变化时,便会产生东西向的纬向惯性力。特别是地球自转由慢变快时,纬向惯性力的方向由东指向西,减慢时相反,由西指向东。正是这个力造成地壳上层物质东西方向的运动.从而产生了南北向的地质构造和与之相应的山脉及洼地。在上述两种力的作用下,如果在地壳的某些地段发生不平衡,便导致了各种扭动构造体系的产生,我国北东向、西北向的地形就与之有关。 三、结论 我国地貌形态呈网络状分布的根本原因.就在于地球自转速度变更时产生的离心力的水平力(即南北向水平挤压力)和纬向惯性力(即东西向水平挤压力)共同作用的结果。 地质力学论文:浅析地质力学模型试验技术的研究与应用 摘要:当前,大型地下洞群所处的地质环境愈加复杂,尤其是在深埋、高地应力条件下,洞群围岩的稳定性状况、破坏形态和破坏机制等问题急需解决,而地质力学模型试验是解决这类问题的主要研究方法。该文主要分析了模拟材料、组合式模型试验装置、量测技术等问题,并介绍了模型试验的工程应用。 关键词:地质力学 模型试验技术 工程应用 引 言 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法,主要用来研究各种建筑物及其地基、高边坡及地下洞室等结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破坏机理等。2l世纪是中国工程建设快速发展的世纪,水利、水电、能源、交通等大型工程的开发已成为我国经济建设的重点。对这些复杂的问题,一方面要借助理论分析、计算机数字模拟方法去研究;另一方面,更多地要借助地质力学模型试验手段来解决。大量的工程实践证明,地质力学模型试验方法是研究大型岩土工程问题,特别是地下工程问题的一种行之有效的方法。 1 模型材料 根据相似理论,模型的几何尺寸、边界条件、荷载及相似材料的容重、强度及变形特性等方面必须与原型相似。一般根据要研究问题的性质,寻找满足主要参数相似的材料。例如,对于沿夹层滑动的稳定问题,夹层材料的相似性必须严格满足,而岩体的某些材料参数的相似性可以适当放宽。 目前国内外最常用的是采用石膏、重晶石粉、石英砂等材料配合而成的,具有代表性的是韩伯鲤等研制的MSB材料和马芳平等研制的NIOS相似材料,这2种材料都具有较好的性能,但都具有不足的地方。酒精易于挥发,干燥时间短,可缩短试验周期;没有任何毒副作用,不会对人体造成伤害:压制成型的砌块易于切割,能满足模型拼装砌筑的工艺要求;容重高、抗压强度和弹性模量低;性能稳定,不生锈,有很高的绝缘性;由于各种材料拌和后未产生化学反应,因此试验后的材料可重复使用,提高了材料的利用率和使用寿命等优点。 2 组合式模型试验装置 2.1组合式试验台 张强勇等研制的组合式三维模型试验装置,采用分体式设计,其主要由底盘、箱体、加载系统组成(见图1)。其中,钢台架体由盒式铸钢构件通过高强度螺栓连接组合而成,而盒式铸钢构件采用25 Mn材料在铸造钢厂一次制模整体铸造而成。钢台架底盘由8块长250 cm、宽50cm、厚8 cm,其上带有螺栓槽的型钢钢板并列拼接而成。另外,在隧洞部位,采用具有隧洞尺寸形状的箱体拼装,可并且采用钢化玻璃覆盖,这种设计即保证了模型的侧向刚度,又可在试验过程中可以观察到隧洞的破坏部位和形状。 1――底盘;2――盒式台架;3――引线透气孔;4――连接螺栓; 5――高强拉杆;6――刚肋;7――隧洞模型;8――钢化玻璃 图1 新型模型试验装置 该模型试验台具有刚度大、整体稳定性好、组装灵活方便、尺寸可任意调整的特点,箱体根据不同的试验要求组合成不同的形状和尺寸。液压加载系统的油管和测试导线易于引出,材料容易干燥。 2.2液压加载系统 采用的液压加载控制系统可实现自动控制液压,并能长时间的(至少15d)保持设定的压力值。该系统主要由液压控制台、41个吨位为300 kN的液压千斤项、高压油泵、油箱、液压排气系统、液压传感器等组成。模型项面模拟垂向重力荷载、左右两个水平方向模拟梯级加载,各设5个千斤顶;底座与模型之间设有10个液压千斤项;洞室轴线方向的4个梯级荷载在背面共设有16个千斤顶。此项模型试验系统已申报国家发明专利。(见图2) 图2 加载装置系统 3 量测技术 模型试验一般测量的数据为应变和位移。模型变形测量方法大体可归纳为3类:机械法、电测法和光测法。计算机技术和自动化技术的应用保证了试验结果测量的自动化和可靠性。 实验力学发展最快的领域是量测和数据采集技术,每一项新的量测技术的诞生都会推动实验水平的提高,地质力学试验技术同样如此。模型观测的主要内容为应力、应变、位移、裂缝和破坏形态,测量的主要方法有电阻应变片和应变仪、 位移传感器、激光散斑、云纹、摄象录象等。在三维模型中,地质构造(如断层或夹层)内部相对位移的测量十分重要,而内部位移传感器并没有现成的产品。长江科学院研制出一种高精度位移计,采用等强度梁的结构形式,用厚的磷铜片制成,在梁上、下部共贴 片电阻片,组成全桥电路,使用时将其埋设在构造面的下盘,其上埋一个固定桩,这样就可以测量结构面上、下盘的相对位移。在数据采集技术上,目前已实现自动采集、实时监测和自动绘图等全自动化流程。 4 模型试验的工程应用 4.1大坝坝基抗滑稳定问题 对于大坝基岩抗滑稳定,尤其是深层抗滑稳定问题,地质力学模型可以比较全面地模拟地质构造及其组合,在加载过程中可以直接观测到地质构造的变形及对大坝的影响、坝基破坏的路径和超载安全度,尤其对于地质构造沿坝轴线方向有视倾角的三维问题,用模型试验更有优势。例如,葛洲坝二江泄水闸抗滑稳定、 三峡左厂房坝段整体稳定和铜街子厂房坝段稳定等问题都通过地质力学模型进行过大量的研究。 4.2拱坝坝肩抗滑稳定问题 拱坝坝肩稳定问题是典型的三维问题,尤其是存在复杂的地质构造和地形形态时,模型试验有着不可替代的优点,它可以直观地展现出坝肩岩体在拱推力作用下的变形和破坏过程以及大坝超载安全度。国内大多数大中型拱坝都采用模型试验方法研究坝肩稳定问题,象龙羊峡、清江隔河岩、二滩、小湾、东风和李家峡等工程的拱坝。 4.3边坡开挖和稳定问题 用试验方法可以比较方便地研究边坡在原始地应力作用下开挖卸荷作用, 也可以通过改变边坡坡角的方法研究边坡抗滑稳定安全储备问题。例如在三峡永久船闸开挖边坡、 清江隔河岩厂房高边坡和三峡库区链子崖危岩体边坡等进行过这方面的试验研究。 4.4 地下洞室开挖及围岩稳定问题 地下洞室分级开挖、围岩稳定性、洞室群之间的相互关系及喷锚支护等加固措施的研究是地质力学模型试验的重要研究领域, 国内许多地下厂房或地下防护工程都采用过模型试验研究围岩稳定问题。 5结论 在模型材料方面,结构面相似材料大部分已解决,但结构体相似材料方面还有大量工作要做,还要寻找在保证重度和变形模量相似情况下,同时满足各项强度指标和应力应变关系的相似材料,只有这样才能模拟断裂、流变和强度破坏等材料非线性特性。对于大变形模型要发展非接触的测量装置并自动转换成数值信号。
电力工程技术论文:配电网电力工程技术问题分析 摘要:在整个电力系统中,10kV配电网电力工程建设起到了至关重要的作用,这与用户供电安全存在直接的联系。因此,在电力工程建设过程中,必须保证10kV配电网的可靠性,这样才能保证供电系统输配电的安全性,为企业提升经济效益。 关键词:配电网;电力工程技术;问题;施工安全 10kV配电网作为我国主要配电网络之一,其电力工程技术的应用直接关系到我国电力事业的快速发展。纵观当前我国10kV配电网电力工程的建设情况,其中始终存在一些不足之处,下面笔者针对这些不足提出保证施工安全的措施。 1当前10kV配电网电力工程技术中存在的主要问题 1)外力破坏。 随着当前我国社会经济的快速发展,人们对配电网问题的要求也越来越高,同时配电网施工及使用的安全性受到了人们的关注。从当前的情况来看,原有10kV配电网中存在很多问题,电力供应需求不能得到很好的满足,之所以会出现这种问题,其重要原因之一在于老城区网络结构缺乏合理性[1]。原来的电力网络主要由单电源供电,用户在用电过程中不会对接线进行处理,经常会出现任意摆放的问题。加上用户用电量的逐渐增多,加上缺少安全用电意识,直接导致了配电网稳定性和安全性的缺乏,不能很好的满足电力供应需求。 2)闪络放电。 在长期配电过程中,配电网经常会出现闪络放电问题,这是由于线路长期暴露在户外,加上受到环境的污染,这种情况下配电线路绝缘层很容易会出现粉尘,进而对线路绝缘性造成影响。雷雨冲击线路以后,配电线路可能会出现闪络放电的问题,闪络放电形成以后,线路会出现单方面接地的问题,这时两相电压会明显增加,进而使暂态电压增长。通常情况下,单纯电压升高是不会破坏绝缘设备的,然而在运行环境比较糟糕的条件下,设备绝缘性将会大大降低,进而对电路稳定性及安全性造成不利影响。 3)过电压作用。 实际上以前我国供电设备的总体形成不是很高,因此电力系统稳定性受到了严重威胁,尤其是在不良环境之下,供电设备长时间运转很容易会出现线路绝缘性差等问题[2]。同时长时间运行期间,供电设备需要对内部过电压作用起到承受作用,进而破坏电力系统。此外,弧光接地也是一种十分常见的过电压作用,其电压值非常高,成为损坏设备的重要原因。在线路电流非常大时,如果不能选择有效的防护性措施,就会出现弧光接地的问题,进而严重影响电力系统。 4)人为因素的影响。 当前很多施工人员的素质不高,在配网施工过程中,人是保证工程施工质量的关键所在,人为因素直接影响了施工质量。在10kV电力配网工程中,施工人员的管理很容易会被忽视。施工人员的积极性得不到调动,其责任意识和质量意识就不能形成。此外,当前管理人员的整体技术水平不高,知识结构陈旧,这一切都埋下了安全隐患。 2保证配电网工程施工安全性的措施 2.1将施工前的设计规划工作做好 在10kV配电网规划设计过程中,首先应该将一个地区电力负荷增长的情况考虑好,同时还要结合当地的人文地理情况,根据有关供电可靠性的意见展开规划与设计,通过归纳和分析这些问题,为10kV配电网电力工程施工安全性提供有效保证[3]。 2.2提升施工人员的技术水平和综合素质 在10kV电力配网工程施工前,应对施工人员进行技术交底,结合配网工程的实际情况,选择施工技术措施。同时,定期组织施工人员参加培训,并仔细解答施工人员提出的问题,将施工技术控制重点交代清楚,让每个施工人员做到心中有数。此外,应该进一步加大奖惩力度,激发施工人员的工作热情。还要提高管理人员的业务技能,对人力资源配置进行优化,进一步明确权利和义务。 2.3增强施工安全管理 在具体施工过程中,通常需要按照施工要求展开施工,因此在配网工程建造过程中,应不断增强对架空线、杆塔及配电设备等的管理。同时,施工企业还要做好电力传输环境的规划工作,定期检测线路,以降低不必要的电路耗损。除此之外,在杆塔施工过程中,应有针对性的展开加固作业,充分保证施工安全。在配电线路运行过程中,变压器是很容易被烧坏的,进而使变电操作不能正常进行。因此,在安装变压器之前,应确定供电系统载荷以后才能实施变电操作,充分保证变压器的正常运转,最终保证电路配电的安全性。 2.4强化配网工程流程管理 10kV配网施工需要由人来完成,施工人员素质会直接关系施工技术的应用。因此,管理人员应加强对施工流程的监控,在开始施工之前拟定施工计划。对“签订合同———提出设计方案———竣工验收——结算”等环节进行严格控制。并对以下流程进行严格控制:审查项目设计方案;管理施工工程,探索出更好的的方法,保证工程按期完成;科学管理工程造价,对设计、预结算等环节进行严格控制,有效提升投资效益;将安全生产理念贯彻施工全过程中;完善物资管理,保证物资供应。 2.5科学制定安全施工方案 应结合配电网电力工程的具体情况,对安全施工方案进行科学制定。在配电网电力工程开始施工之前,应该将施工范围内线路考察工作做好,对于工程中每个施工环节都要进行周密考虑,并制定科学的施工方案。此外,在配电网电力工程施工过程中,应尽量避免施工过程中停电问题的发生,即使必须要停电,也要对停电时间进行严格控制,只有这样才能使停电对用户生产及生活造成的影响减小到最低的程度。 3结语 综上所述,配电网电力工程施工过程中可能会遇到很多施工困难,必须结合这些问题选择施工技术,同时保证施工安全性,只有这样才能为配电网电力工程施工的顺利进行提供保证。虽然当前我国在这方面已经开展了很多研究,但是由于受到技术及施工领域还在不断扩展,因此必须对这方面工作进行不断的探索,深入挖掘新的施工方法和施工技术,以提升电力工程的管理效益,最终促进电力企业的快速发展。 作者:李倩 周国战 吕蓓蕾 单位:朝阳电力实业开发总公司 电力工程技术论文:智能电网建设中电力工程技术的应用 摘要:电网在整个电力系统中是一个非常重要的组成部分,在社会经济发展过程中起到了非常重要的支撑性作用。在电网建设过程中,完成人工到智能的转变可以说是一个非常重要的转型,这种情况下有必要在智能电网建设中引入电力工程技术,从根本上促进电力工程技术水平的提升。基于此,文章针对电力工程技术在智能电网建设中的应用进行了一系列分析,希望可以为相关研究提供一些参考。 关键词:智能电网建设;电力工程技术;应用策略 随着当今我国智能电网建设速度的不断加快,电力工程技术逐渐发展成为智能电网建设过程中一项非常重要的技术,这种情况下对电力工程技术进行不断完善和优化也引起了相关部门的重视[1]。电力企业要想从根本上提升电力工程技术水平,就应该针对电网建设中电力工程技术的应用进行全面的了解,只有这样才能充分结合以后智能电网的发展趋势,对电力工程技术进行进一步优化与完善。 1智能电网建设的特征 当前我国智能电网建设体现出了以下几方面特征。 1)电网绿色环保。 在建设智能电网的过程中,不仅要充分利用各项资源,同时对周围环境造成的污染也得到了极大的降低,在环境保护工作中起到了非常重要的作用; 2)电网结构牢固可靠。 和传统电网相比,智能电网整体结构都得到了完善,可以更好的与各种环境和气候相适应,充分保证了电网运行的安全性与稳定性; 3)电网经济性。 随着当今社会的快速发展,我国也面临着很多严峻的资源问题,为了能够对各种资源进行有效利用,在建设智能电网的过程中应该综合对多方面因素进行考虑,从全局开始出发,对工程建设成本进行控制,在保证能源质量的基础上,促进资源利用最大化的实现[2]; 4)电网交互性。 在能源供应的过程中,应该基于用户与市场建立起有效的交流模式,从用户的根本需求开始出发,为用户提供全面的服务,以提升服务的整体质量,从而保证能源市场可以得到持续的发展。 2智能电网建设过程中对电力工程技术的应用 2.1电力工程技术在发电工程中的应用 电力工程技术的科学技术含量非常高,通过电子设备可以实现对电能的转化与控制,电能的消耗及机电设备的损耗均得到了极大程度的降低,有效提高了发电机及相关机电设备的工作效率。与此同时,随着电容技术的快速发展,当前我国市场上使用的半导体功率元件其容量也得到了极大的提升[3],并逐渐朝着高压方向发展。此外,电力工程技术中还出现了大批的高精尖技术,例如全控型大功率电力电子器件等,其中具体有有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)等,符合当今电力系统运作要求,并在现代电力系统中得到广泛的使用。 2.2电力工程技术在电源部分的应用 为了充分满足用户不同电器元件及电子设备的用电需求,电力工程技术可以为智能电网用户提供有针对性的电源供应,例如交流电源、直流电源以及恒定频率交流电源等。例如,蓄电池充电通常应利用直流充电技术,但是变电所可以利用交流与直流的充电方式,大型电子技术也可以利用高频开关电源等等。 2.3电力工程技术在输电过程中的应用 随着当前电力工程技术的快速发展以及智能电网建设的完善,很多新型装置开始大量涌现,例如薄型交流变换器等。在遇到输电工程输电容量较大、电路较长时,一些国家利用直流电输电方式,我国通常会利用晶闸管变流装置作为受电、送电两端的逆变阀装置。我国对晶闸管变流装置等设备的应用,不仅使电网输送容量得到了提升,同时极端天气状态下输电的稳定性和安全性均得到了解决,例如智能调度技术该技术是智能电网中最关键的技术,可以全面配置优化资源,实现大面积连锁故障的预防,实现调度的智能化。 3电力工程技术在智能电网建设中应用的相关注意事项 3.1保证网络结构的灵活性 保证网络结构的灵活性是智能电网建设最为基础的一个要求,具体来说应该对以下几方面问题加以注意:首先,应改正高压电网运行的可靠性,其次,应该充分加强对我国电网基本架构的建设,第三,进一步完善区域性电网建设,第四,对配电网结构进行改进,有效增强配网的稳定性与可靠性。总之,工作人员在工作中必须采用最佳的策略,有效推进智能电网建设的步伐。 3.2对通信系统进行完善 为了可以使智能电网的整体自动化建设水平得到提高,应该将通信技术引入到智能电网中,与此同时,通过对通信系统的进一步优化与完善,信息传输过程可以更加全面,具体来说通信系统建设过程中应该对以下几方面问题加以注意:首先,应改正通信平台使用性能的灵活性,其次,应该对信息的层次进行明确划分,第三,应对信息技术与电力业务进行融合,第四,对信息操作步骤进行简化,第五,保证信息平台可以具有比较好的保密性能,第六,保证信息平台的自我保护性能良好,第七,适当增加通信技术的种类,对通信功能进行完善。 3.3对电力设备进行完善 为了使电能的质量得到提升,同时增加电量,对能源进行转变,需要利用比较精良的电力设备,由此来看,对电力设备进行完善很有必要。在建设智能电网的过程中,常用的电力设备主要有动态电压恢复器、可控硅并联电抗器等。为了有效提高智能电网建设水平,工作人员还应该在以后的工作加大研究力度,进行不断的探索,进而研制出更多更好的电力设备。 4结语 综上所述,随着当前我国国民经济的快速发展以及人民生活水平的快速提升,为我国智能电网建设提供了非常广阔的发展空间,电力工程技术在这种情况下具有非常大的潜力,在我国现代电网建设过程中起到了非常重要的作用。本文主要结合当前我国智能电网建设的特点以及发展趋势,针对电力工程技术在建设智能电网过程中的应用展开了详细的分析,对于提升输电质量以及工作效率具有非常关键的作用。 作者:周国战 吕蓓蕾 李倩 单位:朝阳电力实业开发总公司 电力工程技术论文:电力工程技术在智能电网中的运用 【摘要】在智能电网的建设过程中,电力工程技术是智能电网建设的技术基础,通过电力工程技术的运用能有效的保证智能电网的环保效果,提高智能电网运行的可靠性。电力单位要加强电力工程技术的研究,提高能源转换,电能优化,电网架构,电力通信,柔性交流输电以及高压直流输电等技术的运用效果,从而推动智能电网的发展。本文对电力工程技术在智能电网建设中的应用进行了分析,希望为我国智能电网建设的发展提供帮助。 【关键词】电力工程技术;智能电网建设;运用分析 伴随经济建设速度的加快,我国智能电网的建设取得了很大的成绩。在智能电网的建设过程中,电力工程技术是智能电网建设的技术基础,通过电力工程技术的运用能有效的保证智能电网的环保效果,提高智能电网运行的可靠性,推动我国电力行业的科学发展。在实际工作中,电力企业要对电力工程技术的应用引起重视,积极探索加强智能电网建设的方法,通过科学合理的运用电力工程技术,切实提高智能电网建设的水平,促进智能电网的发展。 1智能电网概述 智能电网的概念最早是由美国提出的,如今已经在全世界范围内得到了广泛的应用。总体来说,智能电网是一种电力体系,该体系主要由多个配电和输电体系共同组成。同时,智能电网可以更好的适应当前电力市场的要求,提高电力系统的智能化和稳定性,在保证电力工程质量同时加入了节能环保的概念,是我国未来电网建设发展的主要方向。从我国情况出发,智能电网的建设主要包括以下几方面的特点:①具有较强的环保节能特性。随着环境问题的加剧,我国智能电网建设中对于环保理念越来越重视,因此在进行智能电网建设时,电力企业要对节能环保问题更加关注,采取先进的施工工艺来加强电网的环保性能。②电网架构具有较好的稳定性。我国是自然灾害频发的国家,因此提高电网架设的稳定性非常重要,而智能电网对于架构的稳定性非常重视。③对资源进行优化。目前,我国电网资源的利用率较低,这给我国环境造成严重的负担,而智能电网能有效的提高资源的利用效率。④较好的经济性。智能电网建设不仅能够提高电网的运行效率,同时具有较好的经济性。⑤良好的交互性。智能电网能够在后续的能源供给中建设良好的市场协调机制,从而有效的掌握客户对于电网建设的要求,提高智能电网的市场化程度[1]。 2电力工程技术在智能电网建设中的总体应用分析 2.1电力工程技术在电源领域的应用分析 电力工程技术在智能电网建设中能够在电源领域得到较好的应用,包括直流、恒频以及变频的交流电源都有电力工程技术应用的效果。例如,在进行蓄电池充电的过程中,通常都是应用直流电源进行,而变电所进行相关操作时,不仅可以应用直流电源,同时也可以应用交流电源。 2.2电力工程技术在输电领域的应用分析 对于智能电网来说,对电网的稳定性具有较高的要求,而电力工程技术的应用可以有效的提高智能电网在输电环节的稳定性。这主要是通过谐波抑制技术和无功补偿技术的结合使用发挥的作用,而这两种技术是电力工程技术中非常重要的两种技术。同时,以电力工程技术为基础的超导无功补偿等先进设施的应用,对提高智能电网的无功补偿等具有很好的帮助,提高了电能的质量[2]。 2.3电力工程技术在发电领域的应用分析 电力工程技术在发电领域的应用也很广泛。对于智能电网来说,发电功能是非常重要的基础功能,而伴随电力改革的深入展开,应用电力工程技术可以有效的增强电能转换效率,提高管理和操控的水平,减小对机电设施的依赖,进而减少了电量的耗费情况。 3电力工程技术在智能建设中的具体应用分析 3.1能源转换技术 伴随能源的日渐紧张,智能电网的建设中也要加入环保理念。而未来的智能电网将主要以环保型的低碳能源作为主要的能源供给,并通过科学的能源转换技术,在保证电力规模的前提下,增强电能的远程运输能力。当前智能电网的能源应用主要有分布式和可再生式,而分布式则可以再进行细分,分成分布式储能和分布式发电。其中,分布式储能主要通过蓄电池、飞轮以及超导储能等方式实现能源储藏目的,而分布式发电主要通过潮汐能、风能以及燃料电池等进行发电。可再生能源是新型的能源,具有无污染,可再生的特点,能够有效的改善当前传统能源给环境造成的压力。可见,可再生能源能有效的满足智能电网在环境保护方面的要求。而应用电子工程技术对于分布式能源和可再生能源的应用都具有很大的帮助。 3.2电能优化技术 如今,人们对于电能的质量要求也更高,而优化电能质量也是当前智能电网建设的主要目标。在智能电网建设中,通过对电子工程技术的应用,对电能等级的合理划分,以及先进的评估方法,可以建立健全的质量体系,保证电能的优化效果。另外,电力单位可以对电网运行的经济性进行分析,从而明确接口方式,在客户中形成有效的客户评估体系,从而在保证智能电网数字化和自动化的同时,达到经济性的相关要求。 3.3电网架构技术 电网机构的稳定性也是智能电网建设中的重要内容,电力单位可以通过电子工程技术提高电网机构的稳定性。在进行电网建设时,电力单位可以通过科学的电网结构,例如针对能源分布不均的现象,通过点对点的送电方式或者特高压送电方式等来提高能源和生产力的均衡程度,从而有效的增强智能电网对客观环境的适应性,提高电网架构的稳定性。 3.4电力通信技术 对于智能电网来说,电信通信技术也非常重要。在实际工作中,电力通信技术要保证能够对智能电网的运行情况进行有效的监督和控制,同时,还可以对电网的运行情况进行分析,识别和评估潜在风险,对实时干扰做出有效应对,并制定对策对电力故障进行排除,从而保证智能电网的平稳运行。同时,电力单位要加强电力通信系统的有效性,要提高电网的监控力度,保证电网建设的自动化水平,而上述功能的实现都离不开电子工程技术的作用。 3.5柔性交流输电技术 在智能电网的建设中,柔性交流输电能够有效的提高对供电环节的控制力度,提高供电精度,因此是未来智能电网建设中的重要内容。柔性交流输电技术主要是在电子工程技术中的电子、电力以及微电子等技术的发展下而出现的。通过该技术的使用,在供电过程中可以有效的降低电能的损耗,增强电能的使用效率。另外,电力单位可以通过在该技术中融入低污染的能源技术,从而对电网参数进行科学调整,提高电网运行的可靠性[3]。 3.6高压直流输电技术 在智能电网建设中,通过高压直流输电技术能够较高的提高换流器的应用效率,提高电能的转换效果,从而从整体角度提高直流运行电力的质量。另外,该技术不仅能够担负长距离供电的任务,在短距离的直流供电当中,例如对我国边远地区的供电任务中,应用该技术也具有很好的效果。同时,高压直流输电技术的发展较快,在未来有较好的发展前景,因此目前已经开始了比较广泛的使用。 4结束语 在电力网络建设中,智能电网是我国电力行业未来发展的主要趋势,智能电网的建设不仅能提高供电的质量和水平,同时也具有较好的节能环保效果。而电力工程技术作为重要的基础技术,在智能电网建设中发挥这非常重要的作用。在实际工作中,电力单位要对电力工程技术在智能电网中的运用引起重视,加强对电力工程技术的研究,提高能源转换,电能优化,电网架构,电力通信,柔性交流输电以及高压直流输电等技术的运用效果,从而有效的提高智能电网的建设水平。 作者:柯洋 单位:国网陕西省电力公司安康供电公司 电力工程技术论文:电力工程技术管理浅谈 [摘要]时代不断的发展与进步,使我们强烈地感受到科学及技术为经济和社会的发展所带来的重大影响,电力工程虽然只是基础建设,但是这并不影响其在建设中所发挥的重要作用。本文主要对电力工程建设中工程技术管理进行阐述,分析了电力工程技术管理中存在的问题,并针对问题提出解决策略。 [关键词]电力工程技术管理;管理内容;问题及解决措施 电力企业应深刻地认识到工程技术对于电力工程质量的保障,对于提高其安全性的重要意义,并针对现存问题提出相应的解决策略,以保证工程建设的水平。 1电力工程技术管理简析 在最初的电力工程阶段,对于管理大纲的编制是管理工作的一个重点。电力工程的管理工作是要立足于电力工程的规划以及设计的重点的,要以实际的工程建设作为技术管理的依据,以便进行科学的管理。此外,要由大纲产生相应的管理文件,并把大纲和监理文件进行整理,形成体系,应用于工程建设。其次是对工程施工前的管理。要对施工的单位进行技术方面的考核,这个考核的依据将会形成投标的文件以及所签的合同,从而判断出施工单位的技术能力能否满足电力工程建设的需要。要求施工单位所进行的施工组织以及在方案的设计中,都要以工程的要求和目标特点为依据,对施工单位进行高效的技术方面的监督管理。再次,施工中的技术管理。对于电力工程技术管理的最重要的时期就是,在施工过程中对技术的管理。在施工过程中,对于技术管理依然要立足于实际情况,以施工的环境为参考,抓好技术管理的工作。在施工过程的技术管理上,需要更全面,更具科学性,可以通过一些特殊的方法来实现,如进行技术监理等,从而达到保质保量的目的。 2电力工程技术管理中存在的问题 1)技术人员专业能力有待提升。 技术管理人员的综合素质成为阻碍电力工程管理的一个重要因素。管理人员对自身认识不清,缺乏责任感,并且管理经验比较缺乏,使得电力工程技术的管理无法真正有效的开展。在现实的工作情况中,往往会出现工程造价不稳定、无法控制工程的投资成本等问题,这些问题的出现就是因为管理人员的错误决定,而且会导致一些重复采购和施工的现象出现,对工程造成不利的影响。 2)管理流程需待加强。 电力工程建设是一项具有极强的综合性的工程。其需要多个机构和部门的相互协调和共同努力来完成,从而对工程的质量给予有效保证。但是,每个部门又都具有其自身的独立性,在工作实施的过程中形成了繁琐的程序,大大降低了工程施工的效率,出现延误工期的现象,导致工程技术管理无法充分发挥出它自身的作用。 3)管过实施细节有待细化。 电力工程技术管理实施的环节缺乏注重细节,缺乏严谨的态度。如,对于施工单位的考核,在施工过程中使用的材料的质量是否完全达到所要求的标准等;又如,对于责任的追究不到位,工程责任分配不是很明确,不够细致,一旦出现什么问题,就无法找到相应的责任承担者,这些现象都是导致工程的经济效益受到极大的损害。在电力工程技术管理方面,注重整体管理的情况下,也要考虑到对于细节的管理,以更好的保证工程的质量。 3电力工程技术管理优化措施 3.1提升管理人员技术管理意识 电力工程管理对于电力工程这一项目来说具有很大的影响,它将影响电力工程的施工情况等,进而影响电力工程的经济效益。为了更好的保证电力工程的经济效益,所以要加强对该工程的管理。首先,需要加强管理人员技术管理的意识,在有了较高的管理意识之后,才可以更好实施管理。当管理人员的技术管理意识达到一定水平以后,管理制度也就会不断地完善,促进电力工程技术管理的优化。 3.2提高技术人员的综合素质 在这一工程中,除了管理人员的素质满足工作水平需要以外,还需要对施工的技术人员的综合素质提升。施工技术人员的综合素质对于电力工程技术管理的开展也是有重要影响的,技术人员的综合素质的高低不但影响着施工,也体现在接受管理的程度上。在提高技术人员的综合素质上主要有两个途径,一是引进人才。就是不断吸引高素质高能力的人才,为企业带来新鲜的学业,改善现有的施工模式以及促进技术人员对于工程技术管理的接受,使管理大纲充分高效实施。二是对现有的技术人员进行培训,培训要从不同的方面进行,提高技术人员的综合素质,使管理制度能够顺利深入实施,保证管理的有效性,促进电力工程的发展。 3.3对管理流程进行优化 在电力工程管理中,流程是一个很重要的环节,我们需要在每一个流程中做好相应的管理。如对于开始施工之前的管理,我们只有在充分准备好一切的前提下才可以进行施工,准备工作主要包括原料的预算、机器设备的预算等,并保证相关的会议正常展开。必须要保证原材料的数量和质量完全符合标准之后才可以展开施工。再如,工程完成后要进行严格的审查确保工程的质量达标。 3.4加强技术管理制度的制定 实现更好地电力工程技术管理,那么就需要制定技术管理制度,所有的电力工程施工人员必须是合格的,具有足够的水平可以进行工作的,而且应当针对现实的情况进行一些特殊技术的培训,还要对施工人员的操作资格证明进行考察,保证施工人员具有较强的安全施工意识以及较高的工作水平。在工程建设过程中,一旦发现非专业的人员,应当立即对其进行专业化培训,在不能进行培训的时候应当调离其他岗位。在面对处理一些棘手的电力工程项目时,一定不能凭自己的一己之见坚持进行继续施工,避免造成严重的经济损失。需要对电力工程的一些工作做出相应的标准化规定,对具体问题建立明确工程施工的责任制,将责任细化,增强工作人员的责任感,避免出现推卸责任的现象,同时可以降低相应的经济损失。制定出责任制度后,可以提高管理人员的管理意识,规范电力施工的过程。 3.5监督技术实施过程 对电力工程技术的管理要落实到电力工程施工的每一个环节,而这些环节中技术的实施过程又是十分重要的,所以我们要加强对于技术实施过程的监督。电力工程建设,是一种非常重视安全的工程建设,所以它对于工程的质量要求就特别高,而质量是由施工技术决定的,由此可见,加强技术实施过程的监督也是提高电力工程技术管理水平一个重要手段。 4结语 是电力工程建设在当下时代必不可少的,要想使技术在电力工程建设中发挥更好的作用,就必须对其进行科学的管理。在管理的过程中,立足实际是最重要的条件,还需要建立完善的管理制度并要保证该制度的顺利实施,提高电力工程技术管理的水平,确保技术充分发挥作用,提高电力工程建设的水平。 作者:姚东 单位:广东电网汕尾陆河供电局 电力工程技术论文:电力工程技术在智能电网建设中的应用 摘要:我国经济的快速发展导致人均生活水平不断提高,对供电技术提出了很高的要求。而传统的电网建设已经不足以满足日益增长的供电需求,需要向着更高层次的方向进化,而智能化电网就是再这样环境下诞生的产物,它具有现代化、信息化的特点,在输电供电方面更加快捷安全。而电力工程技术作为智能化电网中最重要的技术,其建设与发展对于建设智能化电网具有重大意义。本文分析其主要特点及其发展趋势,进而分析智能化电网的建设问题。 关键词:电力工程,智能电网,应用研究 人口的增加和全球气候的变化使得全球进入了能源时代,对能源的争夺成为世界各国的主流,尤其是在经济危机过后,能源与生产之间的矛盾进一步凸显,为了解决能源危机,智能电网的建设势在必行,国家应将建设智能电网项目作为重点项目,结合我国国情,颁布条例,加大智能电网的建设速度。智能电网之所以被广为看好,不仅因为其发展符合现在流行的可持续发展,更因为其兼有实用性与经济性的特点。而电力工程技术可以有效提高输电的稳定性,且能加快电网的建设速度,在节省能源方面上也起着很大作用。本文从智能电网所具有的特点说起,再分析电力工程技术早智能电网中的应用。 一、智能电网的概述及其特征 作为一个领土和人口都居世界前列的国家,我国的资源分配却很不平衡,根据地区差异的不同而不同。在几次经济危机过后,人们为了解决电能上的问题开始建设智能电网,最早使用这项观念的是美国,其为了缓解金融危机所带来的影响与能源紧张的局面,尽快恢复经济进而推动其他领域的发展,开始大力布置智能电网,智能电网所包含的不仅仅是一个体系,而是多种配电输电体系共存,相互作用。而在我国的智能电网构建中,为了与我国实际情况相匹配,一般都要履行绿色环保的概念,保护生态环境,最大程度上减少污染;智能电网还具有的一个特点就是坚固耐用,考虑到我国电能的输送环境,智能电网的架构特别牢固,在一些自然灾害发生时不会中断电能的传输,也就使大规模停电额概率降到最小,反之要是网架不合格,就会造成输电中断甚至更为恶劣的情况;智能电网之所以智能,是因为其高度自动化,在发生问题时可以自我医疗不会发生事故,而且智能电网也避免了传统电网建设中不必要的资源浪费,最大化地使用资源,较传统电网无论是成本还是收益都远远升高;除此之外,智能电网的交互性也比传统电网高很多,所谓交互性,就是改变以往的单向传输模式,根据客户的意见来修改,服务质量得到了很大提升。 二、电力工程技术在智能电网中的整体应用 基于智能电网的建设过程,电力工程技术主要应用在电源、发电、输电三个环节。 1.电源部分。 在电流的分类里面,把其分为直流电和交流电,交流又分为变频和衡频两种,电力工程技术因为可以支持所有电网中的电源设备如直流电源、交流电源,所以它可以把两种类型的电流输送到智能电网体系内。 2.发电部分。 电力工程技术通过控制电子设备进而控制电能的转化与控制,先进的工程技术可以有效增加发电设备的效率并且减少发电过程中的损耗。而随着近些年来技术的不断革新,一些设备得到了很大的提高,如半导体元件的容量较之前有了很大的改观,而像智能开关,高压直流输电、高压变频等尖端技术也层出不穷。 3.输电部分。 电力工程技术中有两项技术谐波管控技术和无功补偿技术是保证电能质量和电网工作状态稳定的关键技术,其可以使电能在输送过程中也具有较高的质量并且不会被环境因素所影响到。在过程中,常常会遇到大规模输电和输电线路较长的情况,我们一般采用直流输电的方法来保证输电的快捷稳定。而在高压线路输电中,多使用晶闸管变流装置,这项设备的使用可有效提高线路的稳定性,也使得可以输送的电量大大增加,在一些极端天气发生时,这项装置就可以保证不断电或者是电压的稳定。晶闸管变流装置一般是安装在输电和受电两端,作为整流阀和逆变阀使用。由此可见新技术和新装备的使用对于提升电网输电稳定和效率有着极大的提升。 三、电力工程技术在智能电网中的具体应用 上述分析是基于电网整个而言的,本节是依据电力工程的具体作用而言的。 1.质量的优化和能源的转换。 电能的质量优化技术首先要将电能质量分等级,再建立完整的质量评估体系。供电接口的类型要通过分析经济的方向来确定,而分析经济也要建立用户经济性和技术质量两种评估方式,通过规范市场和满足用户需求来建设高质量的智能电网。在实现上述前提的条件下,产生了以下几种技术:源滤波器、自适应静止无功补偿、连续调谐滤波器等,这些技术在提升电能的质量上具有相当高的作用。根据可持续性发展战略,这些技术在提升质量的同时也会较少对周边环境的损害,在节约成本方面也有一定的建树。在能源的转化上,低碳能源将会是以后主流的能源发展方向,无论是在降低消耗方面还是在节省成本方面,低碳能源都比现有的能源高出较多。能源的转化实质上就是实用技术来改善能源的转化方式,多转化为自然类型的能源,如风能、太阳能等,尤其是太阳能,在采光较好的地区太阳能的使用比较广泛,成本相对于效益来说可以忽略不计,而且其对环境无污染也是促使其广泛使用的重要因素之一。 2.柔性交流输电技术。 电子工程技术的主要使用是在高压变电输电过程中,输送并且隔离清洁能源。而这项技术在控制输电方面展现出良好的性能,其使用微电子、电子技术等结合通信、控制技术来灵活地控制输电,把清洁能源输入电网中。因此柔性交流输电技术符合整体的电力工程技术,与我国电网的发展相辅相成,保证电网稳定性的发展,与此同时其在降低输电损耗、提高输电能力方面也有较大的作用。 3.高压直流输电技术。 在我国现行的高压输电技术体系中,绝大部分是直流输电体系,但是在实际状况中很多环节使用的却是交流电,因此在控制换流器的方面要细致,保证输入的电流是直流电,其中换流器大多有一些管段元件构成来保证输电的稳定性。高压直流输电技术就满足上述所说的实现电流的转变,而且除了上述优点之外,高压输电技术最重要的一点就是其可以向偏远地区供电,像一些地处偏僻的海岛和新疆西藏地区。由于这项特性,高压直流输电技术必将在未来发挥更加重要的作用,获得更加宽广的发展空间。 四、其他关键技术 在智能电网的构建中,除了电子工程技术之外,其他的技术也必不可少。像信息管理技术,主要负责信息的采集和分析,并且其采集范围再大的方面要扩张到整个产业链,小的方面要贯穿整个企业内部;智能调度技术则是调节所有人员技术的技术,但这项技术目前存在许多不足,尤其是在自动化方面,需要进一步研究;分布式能源接入技术采用大量的分布式电源在配电网上运行,改变了以往单向的运行格局,在管理系统的调度下这些电源协调运行,创造巨大的经济效益;而智能电网中的通信技术也是较为重要的一环,其对于数据的获取、保护、控制都保证可靠性,这项技术的存在对于提升服务质量有着质的提升。 五、结语 智能电网作为我国发展项目的基础项目之一,由于近些年来人们对于供电量和供电安全的需求量增加,使其成为最重要的项目之一。通过上述对电网的概述和电力工程技术在智能电网中的应用的分析,可以认识到电力工程技术可以提高输电效率降低输电成本等优势,并且其应用符合可持续发展战略,所以在以后的智能电网建设工作中,要加大对于电力工程的研究与优化力度,使用低碳能源,积极引进国外先进技术来提升我们自身技术。 作者:冯镜昌 单位:广东电网有限责任公司肇庆供电局 电力工程技术论文:电力工程技术管理措施分析 1电力工程技术管理的基本内容 电力工程技术管理工作中,其包括的基本内容较为丰富,不仅需要编写工程项目管理大纲,而且还包括施工计划和设计文件的审核工作。尽管内容较为丰富,但由一条主线将其串联起来。 1.1编写工程项目管理大纲 工程项目管理大纲的编写都会在工程施工前完成,大纲通过后则需要工程进行施工时进行监理合同的签订。严格按照监理合同的要求及管理大纲的规定编写工程监理规划和实施细则,确保在电力工程中得到全面的落实和执行。 1.2施工计划 按照合同的要求和国家相关的法律法规来对施工计划进行制定,确保所制定的计划工期与工程特点相符。然后根据施工的资质和要求来明确施工单位所需要具备的条件,选择适宜的施工单位进行施工。对于施工过程中需要根据施工的具体情况及实际进度来对施工技术进行及时的调整和改进,确保能够与实际施工的需要相符合。在工程项目建设过程中,机械振动和搅拌方式在施工过程中使用较多,而且在一些特殊线路上还存在人工作业的方式,但无论是机械作业还是人工作业,都需要由专业人员进行交底作业,而且要做好记录工作。 1.3设计的文件必须要有签字与批准 对于设计文件在通过审核后才能够进行使用,需要由指挥中心、设计商、承包商和物资供应商共同参加施工图会审,做好会审的记录工作。对于需要变更设计文件时,需要由设计商递交变更通知单,明确变更的原因、新的技术方案、工程量和预算费用,而且需要由监理和指挥中心签定后才能实施。当电力工程竣工后,设计文件需要与承包商编制的竣工图相符合,同时还需要由监理和指挥中心审核签字后才能通过。 2电力工程技术管理的主要问题 2.1电力工程项目组织在整体上缺乏综合素质 当前电力企业无论是管理人员还是工程技术人员都缺乏投资效益观念,施工合同和造价控制知识不足,这就导致设备控制在概算内的订货价格存在假象,同时在合同中也没有将一些附属设备进行明确注明,从而存在需要重新进行采购的情况,而且采购价格往往存在失控现象,给电力工程技术管理带来较大的难度。特别是在电力工程项目安装工程中,由于安装不同其所带来的影响也会存在一定的差异。对于变电站风电流传感器的安装要选择在开关线路侧或是在母线侧进行安装。通常情况下,变电站内进线侧和母线侧下来便是开关,然后是电流互感器,如果在安装时两者存在装反的情况,则会给检修工作带来较大的麻烦,需要扩大停电检修的范围。但对于有经验的技术人员,当发现电流互感器本身的一次装反了的情况下,只需要确保电流互感器上二次端子跟着一次接反就不会给检修工作带来不良影响,因此对人员的综合素质具有较高的要求。 2.2供电技术公司的技术管理问题 电力工程具有较强的复杂性,涉及众多的程序,需要对每一个环节进行有效控制,各项工作具有繁杂性。供电技术管理工作可能将众多部门进行有效的连接,避免各个部门各自为政的情况发生。但当前在供电技术公司的技术管理工作中,并没有发挥其重要的纽带作用,各个部门之间联系和沟通不顺畅,这就导致施工进度缓慢,给电力工程技术项目管理工作带来了较大的影响。 2.3电力工程技术管理中存在许多不足之处 在当前电力工程技术管理工作中,对于各项工作都需要严格依据相关的流程进行,但在具体实施过程中存在着违反规划性操作的行为,不仅对电力工程技术管理工作带来较大的制约,而且不利于电力工程技术管理水平的提升。 3加强电力工程技术管理的措施 3.1加强培养电力工程管理与施工技术等人员的综合的素质 运用现代的技术管理方式对电力工程进行管理。从各方面招收电力工程技术的人才,将工程技术人员的综合素质把握好。利用专业的管理软件,满足工程要求。加强对职工工作技能的培养,为在职人员提供良好的培养和再教育机会,为工作人员创造良好的技术环境和条件,强化其自身综合素质的提升。在电力工程技术管理工作中,还需要加强对资源的管理和造价费用的有效控制,确保工程成本的降低,使电力企业整体经济效益得以增加。 3.2对电力工程技术管理流程进行优化 通过优化电力工程技术管理的流程,并建立完善的电力工程规章制度、责任机制以及电力工作的程序。当招标流程完成后,要将招投标结果、落实的情况以及图纸,由市场管理中心将其公布给电力技术工程公司的业务部,同时也对其进行存档。先与各相关单位召开工程前的准备会议,对预算进行审查,确保各项工程技术措施得到有效的落实。 3.3要严格遵守电力工程技术管理的措施 只有在保证安全管理制度得到安全的许可,后才能够对工程进行施工。所有的电力工作人员上岗前必须要经过安全资格考察和安全教育,以及签订合同。其中特殊岗位上的工作人员要经过专业培训取得合格证后才能正式施工。在发现安全隐患的时候要做到定整修改措施和修改责任人、定整修改完成的时间和完成人,以及定熬修改验收这五种要求。把握好电力工程教育和施工、交底和文明、防护和验收,以及检查的七个标准,制定安全的工程值班制度,并且执行国家电网及电力公司规定的方针和政策,以及法律和法规等。在电力工程技术管理过程中,对施工个人和团队的整体成绩进行评定,并给予一定的奖罚。 4结束语 电力企业建设工程属于一项系统的工程,具有周期性长及复杂性的特点。而且在电力企业工程管理过程中涉及的因素也较多,各个因素之间存在着较强的联系性,相互影响,这就需要加强电力企业建筑工程管理工作的计划性和目的性。特别是在当前电力企业体制不断深入的新形势下,需要加快电力施工技术改革的力度,因此需要不断的强化电力企业施工技术管理,进一步对技术管理制度进行完善,确保电力工程施工技术应用水平的提升,从而确保电力工程任务能够顺利、优质的完成,为电力企业健康、稳定的发展奠定良好的基础。 作者:刘维君 单位:国网青海省电力公司果洛供电公司 电力工程技术论文:电力工程技术管理问题分析 前言 当前电力工程建设发展迅速,电力工程施工过程中涉及到的单位工程较多,需要多种专业工种,而且平面穿插施工较为频繁,这就需要做好电力工程技术管理工作,从而更好的对电力工程施工过程中存在的问题进行解决,确保实现对电力工程施工技术的科学、有效管理。 1电力工程技术管理的基本内容 电力工程技术管理工作中,其包括的基本内容较为丰富,不仅需要编写工程项目管理大纲,而且还包括施工计划和设计文件的审核工作。尽管内容较为丰富,但由一条主线将其串联起来。 1.1编写工程项目管理大纲 工程项目管理大纲的编写都会在工程施工前完成,大纲通过后则需要工程进行施工时进行监理合同的签订。严格按照监理合同的要求及管理大纲的规定编写工程监理规划和实施细则,确保在电力工程中得到全面的落实和执行。 1.2施工计划 按照合同的要求和国家相关的法律法规来对施工计划进行制定,确保所制定的计划工期与工程特点相符。然后根据施工的资质和要求来明确施工单位所需要具备的条件,选择适宜的施工单位进行施工。对于施工过程中需要根据施工的具体情况及实际进度来对施工技术进行及时的调整和改进,确保能够与实际施工的需要相符合。在工程项目建设过程中,机械振动和搅拌方式在施工过程中使用较多,而且在一些特殊线路上还存在人工作业的方式,但无论是机械作业还是人工作业,都需要由专业人员进行交底作业,而且要做好记录工作。 1.3设计的文件必须要有签字与批准 对于设计文件在通过审核后才能够进行使用,需要由指挥中心、设计商、承包商和物资供应商共同参加施工图会审,做好会审的记录工作。对于需要变更设计文件时,需要由设计商递交变更通知单,明确变更的原因、新的技术方案、工程量和预算费用,而且需要由监理和指挥中心签定后才能实施。当电力工程竣工后,设计文件需要与承包商编制的竣工图相符合,同时还需要由监理和指挥中心审核签字后才能通过。 2电力工程技术管理的主要问题 2.1电力工程项目组织在整体上缺乏综合素质 当前电力企业无论是管理人员还是工程技术人员都缺乏投资效益观念,施工合同和造价控制知识不足,这就导致设备控制在概算内的订货价格存在假象,同时在合同中也没有将一些附属设备进行明确注明,从而存在需要重新进行采购的情况,而且采购价格往往存在失控现象,给电力工程技术管理带来较大的难度。特别是在电力工程项目安装工程中,由于安装不同其所带来的影响也会存在一定的差异。对于变电站风电流传感器的安装要选择在开关线路侧或是在母线侧进行安装。通常情况下,变电站内进线侧和母线侧下来便是开关,然后是电流互感器,如果在安装时两者存在装反的情况,则会给检修工作带来较大的麻烦,需要扩大停电检修的范围。但对于有经验的技术人员,当发现电流互感器本身的一次装反了的情况下,只需要确保电流互感器上二次端子跟着一次接反就不会给检修工作带来不良影响,因此对人员的综合素质具有较高的要求。 2.2供电技术公司的技术管理问题 电力工程具有较强的复杂性,涉及众多的程序,需要对每一个环节进行有效控制,各项工作具有繁杂性。供电技术管理工作可能将众多部门进行有效的连接,避免各个部门各自为政的情况发生。但当前在供电技术公司的技术管理工作中,并没有发挥其重要的纽带作用,各个部门之间联系和沟通不顺畅,这就导致施工进度缓慢,给电力工程技术项目管理工作带来了较大的影响。 2.3电力工程技术管理中存在许多不足之处 在当前电力工程技术管理工作中,对于各项工作都需要严格依据相关的流程进行,但在具体实施过程中存在着违反规划性操作的行为,不仅对电力工程技术管理工作带来较大的制约,而且不利于电力工程技术管理水平的提升。 3加强电力工程技术管理的措施 3.1加强培养电力工程管理与施工技术等人员的综合的素质 运用现代的技术管理方式对电力工程进行管理。从各方面招收电力工程技术的人才,将工程技术人员的综合素质把握好。利用专业的管理软件,满足工程要求。加强对职工工作技能的培养,为在职人员提供良好的培养和再教育机会,为工作人员创造良好的技术环境和条件,强化其自身综合素质的提升。在电力工程技术管理工作中,还需要加强对资源的管理和造价费用的有效控制,确保工程成本的降低,使电力企业整体经济效益得以增加。 3.2对电力工程技术管理流程进行优化 通过优化电力工程技术管理的流程,并建立完善的电力工程规章制度、责任机制以及电力工作的程序。当招标流程完成后,要将招投标结果、落实的情况以及图纸,由市场管理中心将其公布给电力技术工程公司的业务部,同时也对其进行存档。先与各相关单位召开工程前的准备会议,对预算进行审查,确保各项工程技术措施得到有效的落实。 3.3要严格遵守电力工程技术管理的措施 只有在保证安全管理制度得到安全的许可,后才能够对工程进行施工。所有的电力工作人员上岗前必须要经过安全资格考察和安全教育,以及签订合同。其中特殊岗位上的工作人员要经过专业培训取得合格证后才能正式施工。在发现安全隐患的时候要做到定整修改措施和修改责任人、定整修改完成的时间和完成人,以及定熬修改验收这五种要求。把握好电力工程教育和施工、交底和文明、防护和验收,以及检查的七个标准,制定安全的工程值班制度,并且执行国家电网及电力公司规定的方针和政策,以及法律和法规等。在电力工程技术管理过程中,对施工个人和团队的整体成绩进行评定,并给予一定的奖罚。 4结束语 电力企业建设工程属于一项系统的工程,具有周期性长及复杂性的特点。而且在电力企业工程管理过程中涉及的因素也较多,各个因素之间存在着较强的联系性,相互影响,这就需要加强电力企业建筑工程管理工作的计划性和目的性。特别是在当前电力企业体制不断深入的新形势下,需要加快电力施工技术改革的力度,因此需要不断的强化电力企业施工技术管理,进一步对技术管理制度进行完善,确保电力工程施工技术应用水平的提升,从而确保电力工程任务能够顺利、优质的完成,为电力企业健康、稳定的发展奠定良好的基础。 作者:刘维君 单位:国网青海省电力公司果洛供电公司 电力工程技术论文:工程技术智能电网建设电力工程论文 一、智能电网建设中电力工程技术的总体运用 1、发电过程中的运用 电力工程技术得技术含量很高,它可以通过电子设备实现电能的转化和控制,大大降低电能的消耗和机电设备的损耗,极大的提高了发电机和机电设备的工作效率。当前,电力工程技术中还涌现出同步开断技术的智能开关、新型超高压输变电技术的高压直流输电、电气传动技术的高压变频等一大批高精尖技术。 2、电源领域的运用 不同用户,尤其是大用户往往采用不同的电子设备和电器元件,为了满足各类用户的用电需求,电力工程技术为接入智能电网的用户提供了个性化的电源供应,如直流电源、交流电源、恒定频率的交流电源等等。 3、输电过程中的运用 因为智能电网的运营需要具备电能质量高、电网工作状稳定的条件,而这些条件的满足需要电力工程技术中的谐波抑制技术和无功补偿技术作为支撑。随着电力工程技术的不断发展和智能电网建设的不断完善,大批适应智能电网发展需求的新型装置应运而生,比如超导无功补偿装置和薄型交流变换器。对于线路较长、输电容量较大的输电工程,一些国家通常采用直流电的输电方式。而我国则在此基础上,采用晶闸管变流装置来作为送电和受电两端的整流阀和逆变阀装置,对这些新技术和新设备的采用,极大的提高的电网输送的容量,同时在极端天气下还增强了输电网络的稳定性。这些装置技术含量高,有效地解决了电力输送过程中电网突然断电和电压的不稳定等现象,极大的提高了输电网络的可靠性。因此,高技术含量和高效率的电力工程技术和相关的配套装置是我国新型智能电网建设取得突破性发展的有力保障。 二、智能电网建设过程中电力工程技术的具体应用 1、电能质量优化技术 该技术在智能电网建设中的运用,需要建立在电能的质量等级划分以及评估方法体系的完善的基础上,对供用电的接口所具备的经济性能进行分析,从而建立起用户经济性以及技术等级这两个评估体系,并借助法律法规的不断完善,来促使智能电网的建设向经济且优质的方向发展。电能的质量优化技术的运用,具体涵盖了直流有源滤波器相关技术、自适应静止无功补偿技术、电气化铁道平衡供电技术、统一电能质量控制器以及连续调谐滤波器关键技术等。这些技术能够使得电能的质量大大提高,并且降低了其使用的成本,从而具有较大的运用市场。 2、高压直流输电技术 首先,线路造价低,节省电缆费用。其次,运行电能损耗小,传输节能效果显著。直流输电导线根数少,电阻发热损耗小,没有感抗和容抗的无功损耗,且传输功率的增加使单位损耗降低,大大提高了电力传输中的节能效果。最后,线路走廊窄,其节约的土地量是很可观的。除了经济性,直流输电调节速度快,运行可靠。在正常情况下能保证稳定输出,在事故情况下可实现紧急支援,因为直流输电可通过可控硅换流器快速调整功率、实现潮流翻转。此外,直流输电线路无电容充电电流,直流线路无电容充电电流,电压分布平稳,负载大小不发生电压异常不需并联电抗。 3、能源转换技术 目前国家下大力度整治空气污染物的排放,到2020年较2005年二氧化碳的排放量减少40%,而我国发电系统仍主要依赖于热力发电。因此大力开发和利用新型清洁能源,减少大气污染和温室效应,已成为衡量一个国家可持续发展的重要指标,通过使用先进技术进行能源的转换和高效利用已经成为了现代低碳经济能源利用的核心。目前,我国着重开发大规模电厂并网技术。电网未来的发展趋势应该是范围大、运行可靠的光伏发电技术等。但是,我国的能源转换技术和世界先进水平还有较高的差距。因此,我们要加大相关的技术和资金投入,进一步研发能源转换的核心技术。比如智能电网建设中能量转换技术的发展方向就是提高可再生能源的利用率和各种并网技术的效率等。 三、总结 随着我国城市化建设的不断推进、工业化建设的不断发展、国民生活质量要求的不断提高,我国对电力利用的安全性、可靠性提出了更高的要求。目前,我国的智能电网发展还出于起步阶段,电力工程技术的突破性发展与成果已成为支撑我国智能电网取得突破性发展的重要支撑。 作者:万小彬李鹏飞单位:天津天大求实电力新技术股份有限公司 电力工程技术论文:微探电力工程技术施工安全 一、10kv配电网电力工程技术的基本准则 1.110kv配电网电力工程的施工应该将城市规划作为施工的主要依据,配电网的规划建设应该采用分区规划的方式来开展。在对配电网进行规划时,应该根据实际的负荷情况来开展规划工作,并且保证在主干道中需要一条架空线路,并在主、次干道预留电缆位置。 1.2为了使配电线路防污闪能力能够到达预期的目标,可以将配电网中的10kv架空线路按照20kv的标准进行绝缘设计,这样不仅能够达到预期效果,还能够减少线路检修的工作量。 1.3在10kv配电网电力工程施工中,应该采用“井”型“、T”型或者开环运行的单环网络,并且在每隔2500kVA处进行分段,使用带电压互感器带电动合分闸的分段开关和线路开关。 1.4增加线路的绝缘强度。工程施工中所使用的绝缘导线应该全部使用专用的绝缘金具,这样才能满足线路绝缘的目的。在对绝缘导线的裸露接头部分进行处理时,应该采取一定的保护措施。例如加设绝缘罩,然后在绝缘线路的一定距离内加设绝缘接地线夹。 1.5配电网络的安全准则:在供电系统中,如果有比较重要的用电用户,就应该使用功能双电源的供电方式,这样就能提高配电网供电的稳定性。对于特级用户来说,供电系统除了应该对其采用双电源供电以外,还应该增加紧急电源,这样就能够满足特殊用户的特殊要求。在应急电源中,经常用到的一般包括蓄电池、发电机组和干电池等。 1.6在城市规划过程中,随着电网中环网应用数量的增多,不同环网应该使用功能不同的变电站,或者使用同一变电站来作为电源点。从现阶段的情况来看,由于变电站的数量较少,并且存在不均匀的状况,可以使用开闭作为电源点。相邻变电站之间的10kv主干线应该使用单环网络,这样就能在检修时起到降低负荷的作用,从而减少因施工引起停电的时间。 二、保证配电网电力工程施工安全的主要措施 2.1做好施工前的设计规划工作。在对10kv配电网进行规划和设计时,应该充分考虑地区规划中电力负荷增长的实际情况,同时还应该根据当地的人文地理状况和有关供电可靠性的一系列意见进行规划和设计,通过对这些问题的归纳和分析,就能够为配电网电力工程施工的安全性提供一定的有利条件。 2.2定期使用先进的技术对配电网进行维护。 在配电网电力工程施工时,应该对已经完成施工的环节进行仔细检查,查看线路中是否出现异常现象,并做好线路的后期维护工作,由于在施工中没有完成全部的工程任务,所以在施工中,应该对已经完工的线路进行保养和维护,这样才能为整个工程质量打好基础。在配电网电力工程施工过程中,应该挑选比较先进的技术和施工设备进行施工,这样不仅能够提高工程的整体施工质量,也能够使工程的安全系数提高。在工程具有一定条件的情况下,可以使用带电检测设备来检测施工的具体情况。例如在对电网进行实时监控时,如果施工中出现施工故障,就能够自动对故障进行处理,从而保证配电网电力工程施工的安全性。 2.3对施工环境进行妥善处理。在配电网电力工程施工时,需要施工的配电网一般都会安装在比较偏僻的地点,并且多处于户外,由于这些地点的地理环境具有一定的复杂性,并且在配电网电力工程施工中可能存在众多影响因素,这些影响因素一般包括以下几个方面: 1.防止人为因素对配电网造成的破坏。在对配电网的杆塔进行布置时,应该合理的选择杆塔的位置,尽量让杆塔远离道路,并且减少不利因素对配电网造成的影响。如果没有条件来预防配电网的破坏,就应该适当采取保护措施,例如在配电网的杆塔附近增设标志,或者涂上反光漆等进行提示,这样既能够引起驾驶人员的注意,也能够有效的避免意外事故对配电设备所产生的损坏; 2.做好防雷工作。由于配电网一般都位于户外的空旷地区,这就使线路遭受雷击的概率有所上升,所以在配电网电力工程施工过程中,应该选择适当的防雷措施。例如安装避雷器、增设支柱式的绝缘子、开展地线铺设等,从而起到防雷的作用。如果配电网电力工程的线路经过城区,就需要对路线所需要经过的环境进行考察,避免线路附近出现树枝或者其他障碍物,如果存在这类问题,就应该采取有效的措施进行解决,然后再架设线路,避免线路出现遭受雷击等情况; 3.对施工中使用的设备进行维护和保养。在开展配电网电力工程的区域内,应该查看施工区域内是否存在污染比较严重的工业区,这些污染会给电气设备造成严重的影响。所以在施工过程中,应该对供电设备进行防腐处理,例如使用绝缘导线,或者采用防污能力较强的绝缘子,还应该定期对配电网电力工程中的线路进行定期的维护和保养,这样才能从根本上位电力工程的施工安全提供必要的保障,也有利于电力系统的顺利运行。 2.4根据配电网电力工程的实际情况来制定安全施工方案。在对配电网电力工程进行施工前,应该在需要施工的范围内做好线路的考察工作,对于工程中需要施工的各个环节,都应该做好周密的考虑,并做出科学的施工方案。在配电网电力工程施工中,应该尽量减少施工中停电的情况,即使必须要停电进行施工,也应该严格控制停电的时间,这样才能尽量减小停电对用户的生产和生活造成的影响。 三、总结 在配电网电力工程施工过程中,会遇到各种各样的施工困难,针对这些问题,必须要选择适当的施工技术,并且保证施工的安全性,这样才能保证配电网电力工程施工工作的顺利开展。虽然我国在配电网电力工程的施工方面已经开展了较多的研究,但由于技术和施工领域在不断扩展。所以在配电网电力工程的施工中,仍需要不断的进行探索,努力发掘更多的技术和施工方法,这样才能使电力工程的管理效益提高,同时也能促进电力企业的发展。 作者:李星云单位:佛山禅城供电局 电力工程技术论文:配网电力工程技术的可靠性 摘要:现阶段经济技术发展迅速,电力行业不断进步,人们的生活水平也在提高,对电力的需求也在发生着变化。为了更好的满足人们对电力的要求,电力行业增加了电力系统的配网建设。配网建设可以有效的保证电能的安全与使用,还可以提升供电质量。国家和相关部门加强了对配网的建设,从而保障电网的顺利使用。文章主要讲述了配网建设中的施工工艺与施工技术,这些都会对配电网造成影响,要加强对配电工作人员的知识培训与教育,这样有利于整个配网的建设。 关键词:配网电力;工程技术;可靠性 配网电力工程技术已经成为城市发展的重要指标。而配网电力工程又会受到很多因素的影响,比如:技术人员的专业技术水平、不可抗力、工程管理制度的中的漏洞,这些都会直接影响到工程的施工。因此国家加强配网工程的研究与分析和相关技术人员的对影响因素的研究,技术改革可以使配网电力工程更好更快的发展。 1配网系统电力技术应用特点 在我国的整个电力系统中配网系统具有很重要的作用,它可以监督、控制整个电力系统,还可以支持电力的离线操控。配网电力系统可以把用户的使用信息、实施的动态和之前的数据进行结合,通过电网接线和地理图形的形式完美结合的合理配置。除此之外,配网系统的安全性能也很好,在计算机技术中的软件和硬件相结合并与其他的信息系统相隔离。通过这样的管理就可以使配网电力系统拥有更强的适应能力,包括通讯汇总的方法和广域网的使用,利用光纤和配电线的截波等方式为无线的通讯方式提供使用的基础。即使是开放式的连接方法,依然可以保证整个电力系统的安全性和使用性。由于人们生活水平的不断提高,对电力系统的要求也越来越复杂,所以技术人员应加强对配网电力系统的研究,从而保证电力系统的不断发展。 2配网电力工程技术的管理情况与可靠性的分析 2.1配网电力工程技术的可靠性管理 必须保证配网电力的安全及可靠性,它是整个电力系统的关键。要对计算机的登录和操作人员进行设置,不能让任何人都随意的进入该系统,主站只有系统的调度员、系统的维修保养人员等可以进入;根据用户的具体要求,在软件上的设局也是不一样的,在通过管理人员的指挥,针对该用户的具体情况和要求进行设置,从而确保电力系统的正常使用。在对系统里关于数据实行作业的时候,最重要的就是对相关的信息进行处理,根据实际信息的使用有利于提升系统的运转更迅速,而系统的后台信息就是在机械设备的信息和历史信息的双方面条件下形成的,两者可以对系统信息进行维护,这就是信息数据库的有点。新世纪以来全球的经济及技术水平在飞速的发展,也对配电的网络的技术起到了很大的推动作用,这就要求系统的工作人员和系统的操作与系统的操作人员具有较高的专业知识和技术,有利于国家的发展与进步。对系统的运行人员就必须对整个系统的运行有一定的了解和对该系统的问题进行维修、保养和意见规划进行统一总结。 2.2配电网电力工程技术中的停电管理的分析 电力系统在运行中会受到各种外界因素的干扰,也必定会造成断电的情况发生,所以在日常的工作中操作人员要随时保持警惕,做好停电的措施。目前停电的出现可能会有以下情况:①计划断电。操作人员在月底了解本月的用电情况后对下一个月的用电和停电的计划进行上报;②临时停电。由于电力系统的维护人员在对系统进行维护检修的时候可能出现的临时断电情况,对这一情况进行上报;③夜间停电。晚上人们出于休息的时间,在电量的需求不大,在这个时间段进行维护、检查有利于减少损失,并且安全性能也大大提高了。发现问题线路及时修理,这些方法的缺陷就是不能很好的保证电网使用的安全性,优点是减少对电力的耗损,这样有利于社会效益的提高。 2.3综合停电主要内容的分析 整个电力系统在使用的时候,难免会发生系统中软件或硬件的问题出现,如果操作人员工作中存在失误会漏洞,就会使问题处理不及时,造成系统问题的处理时间很长。对整个电力系统的自动化系统控制中起到主要作用的是主战机房,它也是工作的中心。在实际的工作中就要设立一个完善的系统管理制度,对操作人员进行科学的管理,根据程序中的存在的一些问题进行研究处理,对电力系统中存在的问题进行维护与处理。根据我国的具体情况出现断电会有两种情况:操作人员对停电的情况要及时的上报和各班组之间的变动。操作人员根据停电情况的进行申报进行变动,可以考虑在一天之内进行一起作业。也可以安排一个调度室对具体的停电情况向相关的工种进行提醒。对各个部门之间的工作需要可以及时的进行调整。 3提高配网电力工程技术可靠性的策略分析 3.1加强工作人员综合素质的培训 根据上面的分析得知,配电网工程的影响因素有很多,其中可以控制的最主要的就是人为因素。操作人员是整个系统的主观影响,对于配电网的一切操作包括建立、使用、维护与保养都需要操作人员的参与,整个电力系统的好坏很大程度上取决于该系统的操作人员的专业知识和技术水平。这一影响很重要,因此要加强对操作人员的整个技术的培训,这样可以为电网的配电系统正常的运行打下良好的基础。首先,根据配电网的具体情况对操作人员的专业技术进行培训并进行适时的改变;其次,针对目前所有的操作人员进行集中的培训,还要保证定期的课程要求,在培训的过程中要结合配电网工程的实际状况,针对每个人的不同状况进行不同的培训;最后,对配电网的考核制度进行全面的完善,这样可以方便对技术人员的整体素质进行评价,保证技术人员具有良好的素质水平,而且做到每一位技术人员都要具有相应的资格证书。还要考核技术人员的工作能力和工作的效果,考核不合格的工作就要给于适当的处罚,并表现良好的员工给予奖励,这样有利于整个配电网工程的发展与稳定。 3.2对配网电力工程的供电模式进行优化 现代社会发展迅速,配电网的线路非常多见,特别是大的城市中各个建筑中线路想蜘蛛网一样繁杂,这些配电网线路为人们的生活和工作提供很大的帮助。由于线路的复杂与繁多就会收到很多因素的影响,特别是一些外在因素的影响,会对整个配线网的安全造成严重的威胁,其原因是一些不合理的因素引起的,所以要对配线网的整个工程进行合理的优化。优化措施:①将配网电力工程进行分段,分好段之后再对每条线路进行多个电源节点的设立,节点的设立有利于发生问题的时候只对故障的线路进行维修,而不会干扰到其他线路的正常工作,从而提高整个电力工程的安全运行;②完善配网电力工程的同时还要对配网电力工程的检查、探究、维护等进行优化,有利于及时的发现问题,并对问题进行专业的解决;③要对配网线路进行积极的管理,针对临时出现的一些问题进行有效的解决,减少对整个工程的安全与稳定造成影响。 3.3加强配网电力工程技术的管理 要想保证配网电力工程技术的安全,主要是在管理方面,因此加强实际工作中的配网工程的管理制度是很重要的。首先,对停电情况的管理,根据独体的停电情况结合工程的具体状况进行处理;其次,加强配电网的运营维护的管理,在我国经济技术高速发展的我国结合计算机技术、通讯技术等高科技技术的发展,有利于整个工程的运营与维护,还能对配网工程中的问题做到及时的发现与处理,减少这个问题对配网电力工程的技术的安全性能带来干扰。 4结束语 在经济技术发展快速的当前社会,关于电力的要求越来越高,越来越复杂,所以面对强大的需求就要求我们建立一个完善的配套系统。目前我国的配网电力系统安全性能还不完善,对电力企业整个未来发展的影响因素还有很多,根据我国目前情况的的缺陷和限时的问题,通过合理的规划找到解决的办法,有效帮助公民的正常生活和工作。并针对这一情况不断的优化我国配网电力工程的实用性。文章主要针对配网电力工程的实际情况,做出有效的改进措施,并不断提高专业的技术人员的综合素质,这样有助于在实际工作达到更好的效果。对整个配网电力的技术水平的发展也起到很好的促进作用,从而推动整个国家的全面发展。 作者:卞许兴 苏达 单位:国网湖北省电力公司五峰县供电公司 电力工程技术论文:配网系统中电力工程技术的可靠性 摘要:随着我国经济的不断发展,我国电力企业也得到了飞速的发展,电力企业在实际的发展过程中为了响应国家的号召,要进行合同能源管理、发展节能服产业,所以,电力企业在发展过程中也在逐步加快节能服务体系的建设,这样就能够实现对电力企业的有效管理。在我国不断发展的进程中,发展最为迅速的就是建筑行业,在建筑工程的应用生产过程中,建筑工程的基础就是要保证质量。所以,在实际的配网系统过程中,电电力工程中电力工程技术的可靠性对整个建筑工程都具有非常重要的意义,本文重点就对配网系统中电力工程技术的可靠性进行了分析。 关键词:配网系统;电力工程技术;可靠性;分析 伴随着我国科技的不断发展,我国城市配网建设也得到了飞速的发展,同时还存在着一些发展的问题,在城市配网建设及规划过程中,需要对城市建设及发展过程中配网建设的问题进行全面的学习,并保证其质量控制能够有效地得到解决。想要解决城市配网建设及规划存在问题,就需要保证在对配网建设及规划的各个问题,与此同时还需要对智能配电网建设中的电力工程技术可靠性进行提升。 1.目前我国配网系统概述 随着我国经济的发展,带动了科技的极大进步,我国电网也逐渐走向了智能化。对于配网系统来说,逐渐的走向了智能化,其主要的功能特点就是保证了能源的使用时间得到了增长,同时能够实现对能源消耗的降低。智能电网在实际的应用过程中所应用到的是智能科技技术,智能科技技术的应用能够有效实现传统能源与现代科技的有效结合,这样就能够按照国家节能环保的要求进行工作,进而实现了对能源利用率的提高。 2.当前配网系统中存在的问题 2.1网络结构不合理 其一,配电线路方面有5点缺陷:(1)电网线路的不合理的布局,导致近电远供,迂回供电等。(2)不合理的电网规划,电源点距离负荷中心太远,导致电能输送过程太长。(3)配电线长期使用过程中,不可避免地会产生破损、污秽、老化,导致线路不够绝缘,阻抗,泄露等情况也频繁发生。(4)电线导线截面过大,过小导致线路长期运行状态不佳。(5)线路的耗损情况居高不下,跟影响电网流动的无功功率不无关系。其二,需要改进的还有配电设备:①配电变压器与负荷中心之间的路程太远;②着重利用低耗能的配电电压器;③配电电压器的容量要与负荷相匹配。 2.2负荷增长过快 随着我国经济的不断发展,我国城市的发展脚步也越来越快,在城市用地一定的情况下城市的人口数量在不断增加,这就造成了城市用电负荷的快速增长,而在进行城市配网规划过程中,管理措施的不当也是引起高负荷的重要原因:(1)随着社会的发展,人们对生活的要求越来越高,而日常生活中的用电量也在不断增加,这对于供电企业来说,供电流程也在不断增加。当供电系统中供电流程数量较多时,供电企业的供电系统就会承载越来越多的负荷,此时,电表出现故障的情况也更频繁。(2)没有及时治理供电用户的违章用电,窃电等现象,也加重了用电负荷的提高。 2.3线路故障 在实际的城市配电网规划建设过程中,因为其会应用到各个方面的技术,这就造成城市配网规划及建设会受到外界环境及技术的极大影响,进而导致城市配网建设发生的线路故障也大大增加,在实际的配网工作过程中就存在严重的安全问题。例如,当城市配网建设遇到外界恶劣环境影响时,就会出现一定的问题,因为我国在城市配网建设过程中所采取的大多为架空线的方式,这对于正常情况来说,架空线的应用能够具有非常大的安全优势,但是当架空线遇到恶劣天气时,例如暴风雨天气,就会造成城市电路线路出现不稳定的现象,而相应的修复工作也非常困难,这样就不能够保证线路具有良好的安全稳定性。 3.配网系统中电力工程技术的可靠性分析 3.1提高工作人员的综合素质 供电企业在实际的工作过程中,想要实现电力工程技术可靠性的提升,就需要相关的基层工作人员具有良好的工作素质,而工作人员的自身素质高低与供电服务质量的高低具有非常直接的关系,两者是成正比发展的。所以,城市配网建设规划相关工作人员在实际的工作过程中就需要不断的学习,对相关专业电力工程技术进行学习,实现自身综合素质的提高。同时,在进行培训过程中,还需要进行培训目标及培训计划的制定,保证参加培训的人员能够按照自身的特点进行补充学习,尽可能实现对整体工作人员综合素质的提高。 3.2优化供电模式 随着我国经济的快速发展,我国各个地区的配网建设规模并不相同,有的地区配网建设较为密集,而有的地方建设则不完善,电网布设也较为混乱。根据我国实际情况,就需要分别对各个地区有针对性的进行配网建设,并实现对传统供电模式的优化。优化过后的供电模式所涉及的内容非常多,这就需要对各项工作进行有效的协调,为以后工作进行简化。由此就能够实现对配网系统中电力工程技术可靠性的提升。 3.3进行配网检查 了解居民的用电情况,经常进行用电检查。一方面开展用电大普查,及时了解掌握居民的用电状况,所以建议供电所要定期检查用户是否合理用电,杜绝偷电漏电等行为,让居民用电更符合规定,也更安全;另一方面是加强用电大检查,降低电损率,解决输电线路存在的问题,输电线路若有线路短路、互感器烧毁等情况存在的话,不仅是安全隐患,也大大降低了电力工程技术可靠性,及时发现并早日的进行修复、更换,既保证了居民用电安全,也降低了电损率,同时也实现配网系统中电力工程技术可靠性的增强。 3.4简化电压等级 当前,我国所采用的降低电压的方式还比较传统,对于降压工作还需要逐级逐步的进行,并进行不断的调试,并在调试的过程中实现对电压的满足。在此过程中,想要实现对电压的有效降低,就需要加强对电力设备的有效使用,这就大大降低了电力设备的使用寿命。同时,还需要对人力物力进行消费,所以,就需要实现对电压等级的简化,进而实现对降压的改善,从根本上实现了对配网系统中电力工程技术可靠性的提高。 3.5重视停电管理与分析 在实际配网系统建设中,需要根据实际情况对停电原因进行确定,当出现大面积停电时,就需要提前进行停电通知的下达,并快速有效的进行安排维修,例如,可以根据实际情况尽可能的将维修时间安排在白天,保证晚上用电的可靠性,在维修过程中,尽可能的减少对周边用户的影响,最大限度的提高配网系统可靠性。 结语 综上所述,我国城市配网规划建设过程中还存在着非常多的问题,作为我国经济发展的动力,城市电网建设规划就需要具有自身的规划建设特点,并针对实际建设过程中遇到的问题进行及时有效的解决,进而实现电力工程技术可靠性的增强。 作者:邹玮平 单位:国网江西省电力公司靖安县供电分公司 电力工程技术论文:电力工程技术管理问题的应对措施 摘要:电力工程技术管理与人们日常用电安全息息相关,而当前我国的电力工程技术管理还存在许多的问题,本文将对这些问题进行深入分析并提出具体的应对措施。 关键词:电力工程;技术管理;问题;措施 正文: 随着我国经济社会的不断发展,人们对电力的需求量急剧攀升,电力工程项目逐步增多,且在社会中占据的地位越来越高,因此,相关单位必须要高度重视电力工程管理。技术管理是电力工程管理的重要组成部分,与人们的日常用电安全息息相关,一旦电力工程技术管理出现了漏洞,将会给广大人民群众的用电安全造成巨大的隐患,因此,相关部门必须要严肃对待当前电力工程技术管理中的各种问题,积极研究解决对策,以确保广大人民群众的用电安全 1.电力工程土建施工中的技术管理问题及应对措施 1.1技术问题分析 电力工程土建施工中的技术问题主要包括混凝土技术、钢筋连接技术及防水技术三个方面。1.1.1混凝土技术。混凝土技术是土建工程施工中经常用到的技术,对土建工程的质量具有十分重要的影响。混凝土结构常见问题有裂缝、钢筋锈蚀等,在具体的施工中,混凝土施工技术不到位便会产生上述问题,严重危及混凝土的结构强度,比如,因施工技术问题而产生的混凝土干缩效应、放热效应产生的拉力会对混凝土结构造成破坏。1.1.2钢筋连接技术。在土建项目施工中经常会需要以绑扎、焊接的形式对钢筋材料进行连接,钢筋连接的质量会对混凝土结构的稳定性产生十分重要的影响。在具体的施工中,由于钢筋连接技术问题经常会造成接连状态不佳、焊接达不到规定标准等问题,严重影响土建项目施工质量。1.1.3防水技术。防水技术在土建工程中的主要作用是对一些结构处实施防水处理,且该技术是衡量土建项目施工质量的重要指标。防水技术问题会造成防水结构出现裂缝、空隙等,并对土建工程的下部结构造成损害,影响土建工程的整体质量。 1.2技术管理措施 加强电力工程技术管理的措施主要包括以下几点:1.2.1做好技术准备工作。电力工程技术能否充分发挥其作用与电力工程土建施工中的材料、设备、机械等因素息息相关,特别是材料质量,对电力工程的施工技术具有直接的影响,因此,在施工前必须要做好技术准备工作,主要包括设备、机械、材料的准备工作,确保施工中的各项因素均能达到规定的技术标准,避免因准备工作不足而造成电力工程技术问题。1.2.2加强对技术的控制。电力工程施工需要用到多种技术,而不同的技术有着不同的操作规范,因此,管理人员必须要根据不同技术的操作规范对施工技术进行科学的控制。以混凝土施工技术为例,在土木工程施工前必要对各项材料的质量进行检查,防止劣质材料流入现场;根据施工方案对混凝土原材料进行正确配比,确保混凝土结构强度能够达到规定的要求。钢筋连接技术的控制要点主要包括检查钢筋型号和质量是否符合施工标准,检查连接点是否存在连接问题。防水技术的控制要点主要包括检查防水布的完好性及防水材料的特性。 2.电力设备安装与调试过程中技术管理问题及应对措施 2.1技术问题分析 2.1.1安装和调试配合问题。电气设备的安装和调试工作具有十分密切的联系,在进行电气设备安装时,调试工作也要同步进行,以确保安装中出现的问题能够被及时的发现和解决,然而,一些企业将安装与调试工作进行了割裂,这样的操作方式可能会造成电气设备出现接口死区,从而对设备的正常运行造成了不良影响。2.1.2工作管理方面的问题。当前,只注重电气设备的安装质量而忽视了调试工作的质量是我国许多企业的通病,由于企业在安装和调试过程中仅对安装过程进行质量控制,只将安装质量作为衡量安装人员工作好坏的依据,致使许多安装人员认为只需要将安装工作做好即可,没有必要进行调试,加之部分安装操作人员对电气安装和调试工作的技术要领掌握不熟练,给电气设备的正常运行造成了不利影响。 2.2技术管理措施 2.2.1细化安装调试步骤。现如今,先进的电气设备技术对安装调试工作人员的操作水平提出了更高的要求,操作人员必须要充分把握每一个细节的技术要领才能确保安装调试工作的质量。为了避免在安装调试过程中出现漏洞,可对安装调试过程进行细化,并规定相应的技术规范,在操作中一旦发现问题要及时解决,防止给后期的安装调试工作造成不利影响。2.2.2做好安装调试管理。做好安装调试管理是确保安装调试工作能够顺利进行的基础,因此,企业必须要督促安装人员严格遵守相关的标准程序进行规范性操作,以确保电气设备安装与调试工作的科学性及规范性。2.2.3注重电气设备的调试工作。设备调试是电气设备安装与调试工作中经常会被忽略的环节,且设备调试存在较大的技术难点。企业需要从两个方面对设备调试工作质量进行控制:一方面,供电企业要充分认识到设备调试工作的重要性,避免因设备调试不到位而给电气设备的正常运行造成不利影响。另一方面,要聘请专业的调试技术人员对电气设备的运行进行检测和调试。此外,供电企业要逐步完善维护制度,制定维护检修作业,通过常态化的维护检修工作来确保电气设备的正常运行。 3.结语 综上所述,电力工程需要用到的技术种类较多,在具体的施工过程中容易出现各种各样的技术问题,给电力工程的质量造成了不利影响,因此,相关单位和部门必须要加强电力工程的技术管理,积极解决施工中出现的各种技术问题,以确保电力工程的顺利实施及广大人民群众的用电安全。 作者:冯继文 单位:国网新疆疆南供电公司 电力工程技术论文:电力工程技术管理难点对策分析 摘要:电力工程建设是电力企业发展的关键,而电力工程技术管理是电力工程建设的核心环节,所以为了促进电力产业的发展还需要加强对电力工程技术的管理。从当前电力工程的管理现状来看,其中还存在很多的问题难以突破,进而对电力工程施工造成影响。本文主要对电力工程技术管理中存在的难点问题进行分析,并提出相应的解决对策。 关键词:电力工程;技术管理;难点;对策 随着我国经济的发展和社会的进步,我国的电力事业也获得了更大的发展空间。从我国的电力工程建设来看,数量和规模都在不断的扩大,并且逐渐成为了我国国民经济的支柱。而电力工程建设的增加,也使得电力工程管理的作用凸显出来,当前电力工程技术的管理上仍然存在很多的难点问题,使得电力工程建设的工期难以加快,质量难以提升。所以为了保证电力工程的质量和进度,还需要加强对电力工程技术的管理,保证所有的环节都得到有效的规范,进而使得电力工程可以得到良性的发展,提升电力企业的经济效益和社会效益。 一、电力工程技术管理中存在的难点问题 (一)电力工程技术管理水平不足 电力工程是电力企业发展的关键,所以在电力工程建设的过程中必须要保证电力工程技术管理的质量,进而使得电力工程建设活动能够顺利进行。电力工程技术管理的内容包括电力工程建设的规划、指挥、协调、统筹等。但是在实际的电力工程建设施工中,部分工作人员对技术管理并没有投入更多的重视,导致电力工程技术管理流于形式,进而使得电力工程技术管理的水平无法提升,对电力工程的发展造成重要的影响,导致工程的质量和进度难以符合要求。 (二)电力工程技术管理监督力度不足 电力工程技术管理的内容比较复杂,范围比较广,贯穿于整个工程,包括施工图的审核、施工测量、工程技术交底以及电力技术保护等。但是在实际的电力工程技术管理中,部分技术管理人员由于职责以及技术水平有限,导致电力工程技术的管理和监督不完善。进而使得电力工程技术中存在很多的漏洞和不足,由于监督不力,管理人员又难以及时发现这些漏洞和不足之处,进而导致电力工程的施工受阻。 (三)电力工程技术管理工作落实不到位 电力工程技术管理的制度完善,管理水平的提升,主要目的是为了使管理能够切实落实,进而使得电力工程更顺利的完成,所以说电力工程技术管理最重要的是要对技术管理的落实。但是从当前的电力工程技术管理工作来看,很多电力企业缺乏对企业长远发展的认识,为了降低工程的成本、减少工程的开支,在工程的设计和施工阶段采取一些不利的手段进行成本控制,进而使得电力工程技术管理工作无法有效的落实,导致电力工程的开展受到影响。 二、电力工程技术管理的对策 (一)提升综合管理的水平 电力工程技术综合管理的水平直接影响着工程的进度和质量,所以为了更好的推进电力工程的发展,必须要提升综合管理的水平。在工程管理中需要通过改进电力工程管理流程的方式不断的优化管理体系标准,进而使得工程技术管理更加规范化和标准化,使得电力工程技术的管理能够有据可依,电力工程技术管理的综合管理水平得到有效的提升。 (二)完善电力工程技术管理流程 首先,需要建立完善的电力工程管理制度和责任机制,对电力工程施工中的各个环节和工序进行规范。在电力工程招标流程结束后,市场管理部门需要及时将招标的结果以及具体的施工图纸等给技术工程公司,并由技术工程公司对图纸进行内审,审核通过后进行存档管理;其次,在电力工程施工前,还需要召集各个相关单位对施工的事宜等进行进一步的商讨和确认,对工程的预算方案进行再一次的审核,并向业务部门收取一定的预付款,签署施工委托书和责任书,最后为施工企业以及材料供应商拨款。工程技术管理过程中,技术管理人员需要对施工的材料和设备等进行进一步的检测和确认,保证所有的材料和设备都满足施工的要求。最后,针对具体的工程项目制定技术标准体系,提升技术管理的能力和意识,保证电力工程技术管理工作都能够按照流程逐一进行。 (三)落实电力工程技术管理工作 电力工程技术管理最关键的环节是管理的落实,因此电力工程技术管理过程中,管理人员必须要在扎实理论的基础上,不断的进行实践,通过实践来不断的提升管理人员的管理水平,并针对实践中存在的具体问题,不断的对技术管理内容进行改进和开发。同时技术管理人员需要认识到管理落实的重要性,了解技术管理对电力工程的意义,保证每一个环节、每一个工序的管理内容都落到实处,并建立明确的责任制度,对于落实不到位的环节需要追究管理人员的责任,进而实现提升电力工程技术管理工作效率的目的。 三、结语 综上所述,电力工程技术管理直接影响电力工程的质量和进度,对电力企业的发展以及社会的进步等都具有重要的影响。但是当前电力企业在电力工程技术管理的过程中仍然存在很多不完善之处,影响电力工程的顺利开展,进而使得电力企业的发展也受到影响。所以还需要针对电力工程技术管理中的问题,不断的提升管理水平、完善管理流程、落实管理工作,进而保证电力工程的质量和进度。 作者:陈建新 单位:国网四川省电力公司达州市蒲城供电分公司 电力工程技术论文:电力工程技术中电网应用解析 摘要:电力工程技术在智能电网的建设过程中具有非常重要的作用,能够促进电网的可持续发展。本文简要介绍了智能电网及其特点,分析了电力工程技术对智能电网建设的重要性,最后对电力工程技术在电网中的应用进行了探讨。 关键词:电力工程技术;智能电网;应用 随着国民经济的快速发展,我国的能源问题日益凸显出来,特别是如今人们对电能的依赖性越来越强,国家对智能电网的建设工作也愈加的重视,对电网建设中的投资力度越来越大。在电网的建设过程中,应用电力工程技术能够提高电网的自动化水平,提高电力资源的利用率,进而提高电力系统的安全性和稳定性,促进电网建设的可持续发展。 1智能电网的概述 1.1智能电网 智能电网,从字面上就可以看出,智能电网是一种科技含量较高、自动化水平较高的智能型新型电网,它提高了传统的物理电网的科技含量和自动化水平,在电网的控制系统中将现代通讯技术、计算机控制技术等融入其中,这些技术的融合不仅仅能够使智能电网满足电力用户对电能的强大需求,还可以保证电能在输送的过程中更加的高效、稳定,做到经济环保。随着科学技术的发展,智能电网作为电力资源和科技资源的融合产物,对社会的进行具有一定的推动作用。 1.2智能电网的特点 1.2.1节能环保 我国是一个人口大国,幅员辽阔,国民的人均资源占有率非常低,在我国经济发展的过程中,如何实现资源的高效配置、合理利用一直以来都是社会各界关注的重点问题。传统的物理电网在建设和使用过程中占地面积较大,资源浪费较多,智能电网的建设能够有效的解决这一问题,它具有较强的节能环保能力,比较适合目前我国经济发展的现状。 1.2.2智能化 智能电网具有较高的科技含量,它是顺应时代进步的产物,在建设和运行的过程中具有较高的自动化水平。这不仅仅能够减少电网运行过程中的人力物力的投入,还可以在电网发生故障的时候实现自我诊断和自我修复,节约电网维护的有效时间,降低电网运行过程中产生的运行成本,保证电网在运行的过程中更加的安全、稳定。 1.2.3耐久性 我国是一个幅员辽阔的国家,自然灾害发生的频率也比较高,自然灾害对电网的影响非常巨大,将会使得电力资源无法正常的输送,智能电网的架构强度相对较大,在面对恶劣的天气变化或者自然灾害的时候都具有良好的耐久性,能够保障电网安全稳定的运行,避免出现由于受外界环境因素影响而停止运行的情况,保障电力资源能够稳定持久的进行。智能电网的建设是一项建设周期长、投资规模较大且技术难度较高的综合性工程,近年来,为了实现我国产业技术的升级,推动社会经济和能源的可持续发展,国家在电网建设上的投资力度越来越大,我国于2016年在电网建设方面基本投资完成额累计达5426亿元,累计同比增长17.88%. 2电力工程技术对智能电网建设的重要性 2.1电力工程技术能够提高电网的建设质量 在智能电网的建设过程中采用电力工程技术能够显著的提高电网的建设质量。应用电力工程技术能够使实现智能电网在运行过程中的自动化,在对电力用户的用电控制和用电检查等工作中,可以利用高科技的信息技术处理手段来完成对电力用户相关数据的手机和分析处理,能够获得较为准确的反馈控制信号。因此,在智能电网的建设过程中,采用电力工程技术能够尽可能的避免在传统技术中由于人为因素而对电网运行产生的影响,提高电网的控制效率,使电网能够更好的为人们服务。 2.2电力工程技术的应用能够强化电力数据采集的能力 在智能电网的建设过程中,采用电力工程技术能够改变传统物理电网在电力信息数据采集方面存在的缺陷,提高电网的科技含量和自动化程度,进而提高电网对电力信息数据的能力,同时还可以按照各种电气设备的类别和功能将其进行自动分组,根据分组创建数据收集档案,这不仅仅可以给电力工程中的各类电气设备在运行和维护工作提供完善的数据支持,还能够通过数据分析来对电力系统进行优化,进而提高整个智能断网的运行水平,保证电力系统能够安全稳定的运行,满足人们的用电需求。 3电力工程技术在智能电网中的应用 3.1高压直流输电技术在电网中的应用 在传统的物理电网中,电能的输送都是采用交流电输送的形式来进行,而高压直流输电技术能够利用相关的电气设备实现电能的直流输送和逆流输送,在一定程度上提高电流的稳定性,相较于传统的交流电和直流电混用的模式来说,高压直流输送更加的经济合理,而且,这种技术还能被应用于一些偏远山区或者比较落后的地区进行电能的输送和供应,高压直流输电技术在我国智能电网的建设中具有非常广阔的适用范围,是未来输电技术发展的基础。 3.2柔性交流输电技术在电网中的应用 柔性交流输电技术采用微电子技术、电子技术以及电力技术等多种技术相融合,展现了电力工程技术中的控制技术和现代通信技术,能够有效的控制交流供电的整个过程,对供电网络进行及时的控制和调整,提高智能电网的稳定性,此外,柔性交流输电技术还能够最大限度的减少电能在输送过程中的电损,提升电力系统输送电能的水平。 3.3能源转换技术在智能电网中的应用 在我国,能源和资源都是需要被保护的对象,电能作为一种重要的能源,他可以通过能源转换技术从传统的高耗能、污染型能源转变为节能环保的低碳能源,电力工程技术能够对能量配比进行优化,尽可能的在碳排量最低的情况下获取最大的经济收益,提高能源的利用率,对能量进行有效的转换,实现能源的低碳经济发展。目前,我国的电力工程技术在能源转换技术方面还处在发展阶段,需要广大科研技术工作者进行更加深入的研究和探索。 3.4电力能源质量优化技术在电网中的应用 电能质量优化是指在电网的建设过程中将电能分为多个级别,通过对电能进行评估判定,完善电网体系。在电能输送的工程中,通过对各个供电地区的经济条件以及电力系统的性能进行分析,对电能进行选择性供给,提高电网的运行质量,降低成本,使智能电网更加的经济化和优质化。 4结语 随着我国国民经济的不断发展,人们的生活水平也在稳步的提高,在人们的衣食住行中,各个活动都无法离开电能的支持,人们对于电能的需求也越来越高。目前我国社会基础设施建设项目中,智能电网的建设是其中最为重要的建设项目之一,它对我国社会经济的发展具有非常深远的意义。在智能电网的建设过程中,采用电力工程技术能够有效的提高智能电网的技术水平,是智能电网安全稳定运行的技术保障,能够帮助智能电网实现其应用价值,而且,电力工程技术的应用还可以对电力能源进行有效的控制,提高电能的利用率,在一定的条件下能够实现对电力能源的节约,能够促进我国能源和经济的可持续发展。 作者:陈彦希 单位:国网湖南省电力公司常德供电分公司 电力工程技术论文:浅探配网电力工程技术可靠性 【摘要】随着社会经济的快速发展,电力已经成为了人们日常生活生产中重要的组成部分。如今人类对电力资源提出的更高的要去,而且需求量也在不断地上升,因此对配网电力工程技术有了更高的要求。但实际上,在电网运行的过程中是会出现各种故障问题的,这些问题的存在为电力企业的发展产生一定的严重,因此需要采取措施来更好的提高配网电力工程技术。本文将会分析配网电力工程技术运行可靠性的影响因素,然后提出了一系列的管理策略。 【关键词】配网电力;工程技术;可靠性探究 前言 电力系统可靠性对于整个国家和社会来说都是非常重要的,如果配网电力工程技术的可靠性较低,那么就会出现大面积的停电,会严重影响到工业的发展以及人们的生活水平。现阶段,配网电力工程技术的可靠性会受到外力破坏、工作人员综合素质、配网电力工程技术等方面的影响,因此要想提高配网电力工程技术就需要从上述方面着手。 1影响配网电力工程技术运行可靠性的因素 1.1工作人员综合素质的影响 对于配网电力工程技术而言,工作人员综合素质的高低将会对其产生重要的影响,随着电力企业的发展,配网电力工程技术有了很大的进步,因此需要有更加专业的人才参与到配网电力工程技术的革新中。但是,大部分配网电力工作人员所具备的综合素质比较低,无法更好的满足配网电力工程技术运行需要,所以对配网电力工程技术的发展造成了阻碍。造成工作人员的综合素质不达标的原因是电力企业没有对工作人员的综合素质给予足够的重视,没有对工作人员综合素质给予专门的培训和管理,从而对配网电力工程技术发展产生了一定的影响。 1.2外力破坏带来的影响 实际上,配网电力工程属于一项系统性、复杂性的工程,在世界各地均有分布,因此配网电力工程存在于不同的环境条件下,一些配网电力工程处在环境较为恶劣的地方,也有很多的配网线路分布在树林、山川之内。因为配网电力工程的复杂性,所以配网电力工程经常会受到各种外力因素的影响。例如,一些人会在配网架空线上悬挂东西,还存在临时接电的现象,这些外力的作用均对配网电力工程造成了一定的影响。由于受到外力的破坏,将会对配网电力工程技术可靠性产生一定的影响,甚至还会造成一定范围内的停电,对人们的生产生活带来无法弥补的损失。 1.3配网电力工程技术运行管理的影响 要想提高配网电力工程技术的可靠性,就需要根据配网运行的实际情况来制定针对性的管理策略,但是事实上却是很难做到,很多环节并没有做到位,尤其是在配网电力工程发生故障的时候,没有及时的进行处理,当然还很难做到对故障问题的预测,所以对配网电力工程技术可靠性产生不同程度的影响。 2提高配网电力工程技术可靠性的策略 要想更好的确保配网电力工程技术的可靠性,可以从配网电力工程工作人员、电力工程的供电模式以及电力工程技术的管理方面展开叙述。 2.1提高对工作人员综合素质的培养实际上 工作人员的综合素质高低是会产生很大的影响的,配网电力工作人员是配网电力工程运行的重要参与者,无论是配网电力工程的正常运行还是工程中可能发生的故障或者是对故障的处理,均是由相关的工作人员来发现并且进行处理的。有时候工作人员的综合素质可能无法满足配网电力工程技术的基本需求,在一定程度上影响其运行的可靠性,此时就采取措施加强电力工程工作人员的综合素质就显得尤为重要。具体来说,加强工作人员的综合素质能够从下述三个方面开展:①电力企业应当对配网电力工程中的相关工作人员的综合素质进行一定的了解,结合企业自身配网电力工程技术的发展实际对不同的工作人员进行相应的调整,将工作人员放到合适的位置上,使工作人员能够真正处理所在岗位中电力工程出现的故障问题。②需要电力企业对其配网电力工程的工作人员进行定期的培训,随着科学技术的不断进步,电力系统发展迅速,技术也在不断的得到优化,所以对工作人员进行定期的培训,一方面能够提高工作人员的综合素质能力,另一方面也会使工作人员及时了解到关于配网电力工程技术发展的最新进展,对于一些新的技术有清晰的认识。③为了提高工作人员的工作积极性,还应当对工作人员的综合素质进行评价,对于那些表现良好的工作人员进行奖励,而对于表现不是很好的工作人员可以做出一定的惩罚。电力企业应当制定出完善的评价制度,保证每一位工作人员的综合素质可以满足相应岗位的基本要求,只有这样才可以更好的胜任此项工作。 2.2优化配网电力工程的供电模式 配网电力工程是一项非常庞大的工程,配网电力工程是随处都可以见到的,无论是城市中,还是乡村,配网为人们的生产生活提供了充足的电能,方便了人们的生活。但是正因为配网电力工程的庞大,所以配网电力会遭受外部条件的影响,对于配网电力工程技术的可靠性会产生不良的影响,而这些不良的影响主要是由于配网电力工程的供电模式不合理所致,因此对配网电力工程的供电模式进行优化能够很好的提高配网电力工程技术的可靠性。通常情况下,优化配网电力工程的供电模式首先可以对配网电力工程进行分段处理,在分区域时每一条线路上需要配备多个电源节点,虽然某一个节点发生故障,但是不会对其他的线路造成影响,其他线路还是能够正常运行的,所以配网电力工程的可靠性就有了保证。其次,对配网电力工程的检测、探索、维护工作也是非常重要的,在检测、探索的过程中能够发现配网电力工程中存在的问题,然后可以进行针对性的处理,在维护的工作中,能够使配网电力工程更加正常的运行,进而提高了配网电力工程技术的可靠性。最后还应当对那些配网电力工程技术发展中具有影响作用的外力因素进行控制,例如对于那些仍旧将物品悬挂在配网线路上的现象进行严肃的处理,从而保证配网电力工程技术的可靠性。 2.3加强配网电力工程技术的管理 通过对配网电力工程技术进行系统的管理,可以有效提高配网电力工程技术运行的可靠性。因此,最好按照配网电力工程技术的实际情况来做好配网电力工程技术管理。配网电力工程技术在运行过程中,停电是最常见的一种故障问题,所以应当注意对停电问题的处理,通常来说,配网电力工程停电可以划分为计划性停电和临时停电两大类。计划性停电通常是指在配网电力工程规划过程中,会对配网电力工程制定一套有计划的停电方案,这样一来可以对用电企业或者用电居民造成比较小的影响。临时停电通常是指配网电力出现故障而使用的停电模式,其主要是对配网的停电区域进行有效的管理,并在短时间内查明故障点及诱发因素,以确保停电区域的最小化,尽可能的缩短停电的时间。现在多数的家庭或者企业在日常的生产、生活中是离不开电力的,即使是短暂的停电阶段也会对人们的正常生活造成影响,所以降低这种影响作用是非常有必要的。例如,在日常工作过程中,工作人员需要定期对线路进行检查和清理作业,尽量不要选择“三主”供电模式,从而有效避免供电效率低下问题的出现,而“手拉手”的环网供电模式可以有效提高其供电效率,对于一些重要客户可以为其提供“双电源”的供电方式,并对其供电线路的半径进行科学的规划和控制,从而有效控制停电范围。现在科学技术发展迅速,计算机技术、通讯技术、互联网技术等先进技术得到了很大的发展,并且被运用到了很多的行业中,电力行业也是如此,所以完全可以将一些合适的新的技术应用到电力系统中,加强配网电力工程技术的运维管理,将这些先进的技术应用到运维管理过程中,通过运用先进的技术,可以及时发现配网电力工程技术中可能出现的问题,然后采取有效措施给予解决,从而有效降低风险故障对整个配网电力工程的影响程度。 3总结 提高配网电力工程技术可靠性可以确保配网电力的高效、稳定运行,为企业及居民的生活、生产奠定良好的基础。现代社会中人们的生活已经不能够离开电力了,电力在人们的生活中已经扮演了不可缺少的角色,所以只有做好电力的工作,保证配网电力工程系统能够正常运行,配网电力工程技术的可靠性得到保证,才能够真正为广大电力的使用者提供优质的电力。本文分别介绍了配网电力工程技术可靠性的影响因素,然后制定了一套有效的解决策略,从工作人员自身素质、供电模式以及技术管理等方面展开了叙述,希望能够对相关人员产生一定的借鉴意义,将一些先进的技术运用到配网电力工程中,不断地完善配网电力工程技术,提高其可靠性。 作者:蓝品 单位:广西广信电力建设有限公司
随着时代发展,敏感电气设备的普遍使用,敏感电气电压暂降问题也愈发严重,成为电器行业重点解决的一个问题,当电压暂降问题发生时,不仅会影响敏感电气设备运行的稳定性,还可能会对用户的生命、财产安全造成严重的损害。因此,了解和掌握电压暂降对敏感电气设备的影响因素,采取合理的解决措施是非常必要的,并且还需要进行抗电压暂降测试,以此保证敏感电气设备运行的稳定性,为各个行业生产以及人们日常生活使用敏感电气设备提供基础性的保障。 1电压暂降分析 1.1概念 其实,电压暂降也可以叫做“晃电”,一般情况下是指雷击、短路以及其他一些因素,所造成的电网短时间的电压波动,或者短时间的断电。同时,根据相关规定,将电压暂降定义为电力系统在运行期间,某点工频电压方根均值呈现突然下降的状态,并且降至10%~90%,其持续时间为10~60s,然后恢复正常。另外,如果电压暂降的时间相对较长,就会导致敏感设备处于非正常停机的状态,严重影响设备运行的稳定性,并且如果情况较为严重,还会引发设备故障,造成经济损失[1]。 1.2危害 电压暂降产生以后,就会造成电网电压跌落、接触器释放以及运行电动机过热等的问题,严重影响敏感电气设备运行的稳定性[2]。同时,如果电压暂降较为严重的话,敏感电气设备还会产生装置失控的现象,可能导致安全事故的产生,这样不仅造成经济损失,还容易出现人员伤亡。因此,电压暂降问题不仅仅影响用户体验以及电气设备行业发展,更会对社会安全生产、用户人身安全等方面造成危害,这些影响又会进一步阻碍用户对敏感电气设备的用户体验,不利于其发展。 2电压暂降对敏感电气设备的影响 2.1机电电流 从安检机的角度来说,机电电流是引发电压暂降产生的重要因素,主要是因为大型机电启动电流增大,导致电压暂降增大,但是负载侧电压呈现逐渐减小的现象,这样一旦超过标准启动电流控制的电压,就会降低敏感电气设备运行的稳定性[3]。同时,变压器容量的大小,也会对感应电机有所影响,一旦感应成功,就会产生一个较大的电压凹陷,且电压的凹陷程度与感应电机参数有着直接关系,这时就会和引起电压凹陷的大型感应电动机出现相同的振幅。基于此,如果在普通的情况下,只要大于0.85pu的话,凹陷部就会逐渐呈现平滑的状态,并且不会产生较大的变化。总的来说,电压暂降问题的产生与机电启动电流、变压器等方面有直接的关系,并且两者的剩余容量与系统的等效阻抗等,直接影响着电压暂降产生的严重程度。 2.2远端网络短路 信息系统属于航站楼里一项重要的系统设备,并且在长期运行期间,如果远端网络出现短路的现象,就很容易引发电压暂降问题的产生。信息系统在运行期间,如果出现电压下降,一般是因为受到相近或者相邻远程网络短路故障的影响,并且如果与故障点越近,这时电压暂降就会越严重,反之就会相对较弱,其损失也相对较小。同时,当故障点出现短路的现象,这时断路器从接到命令一直到电弧熄燃的过程中,网络电源侧就会出现同等级的电压暂降,并且相邻或者相近的负荷也会受到影响,进而影响信息系统的正常运行,甚至情况较为严重的话,还会出现系统崩溃的现象[4]。 3改进措施 可以根据敏感电气设备运行的需求,设置静止同步补偿器,并且将双变量控制以及单向变量作为主要控制方式,这样可以有效降低电压暂降的产生。其中,单向控制通常与无功功率呈正比,这样可以对脉冲宽度进行控制。同时,通过利用单变量控制,可以有效保证逆变电压增长,并且再加上对脉冲宽度进行控制,进而对无功功率进行有效的控制。双向变压主要是利用脉冲宽度以及逆变电压进行控制,以此避免电压暂降的产生。另外,采取静止同步补偿器的方式,可以提升电流响应速度,并且不需要载波,对于输出电压,也没有特定的频率和谐波,这样可以在很大程度上提升敏感电气设备运行的稳定性,满足用户需求。在敏感电气设备电压暂降改进的时候,需要根据控制变量的不同,强化无功功率的控制力度。同时,如果脉冲宽度占空比处于稳定的状态,这时就需要与并联电源连接,从而保证直流电压的恒定性[5]。根据实际情况,对脉冲宽度占空比、逆变器电压幅值进行控制,需要一直到实现控制无功率的目的以后,再对两者的直流测电压进行控制,从而提升敏感电气电压设备抗电压暂降性能。另外,在改进敏感电气设备电压暂降的时候,需要对电流进行实时跟踪,主要是分析是否存在较大误差,如果有需要立即进行调整,避免造成较大的影响。 4预防措施 1)需要根据实际情况,不断完善继电保护以及自动装置的标准,例如安检机在运行期间,如果继电保护装置设定值出现较大误差,或者定值核算计算不及时的话,这样保护就会失效,很容易引发电压暂降的产生,影响安检设备的正常运行。因此,需要根据情况,对保护定值进行反复的计算,并且定期进行升级改造,满足运行的需求。 2)由于敏感电气设备相对较为特殊,所以在长期使用中,需要定期进行检查、试验以及保养,判断是否产生电压暂降问题,如果产生,需要立即进行解决和处理,避免产生较大的损失[6]。另外,如果发现变压器出现异常,需要立即进行处理,避免为引发电2023.02.DQGY50压暂降问题埋下隐患。 3)针对机电电流,一般情况下多发生与设备之间的连接,所以在预防电压暂降问题产生的时候,需要对配电、用电设备的容量进行严格的控制,确保其在合理的范围内,这样也可以避免电压暂降的产生。 5抗电压暂降性能测试 1)在敏感电气设备抗电压暂降性能测试的时候,需要重点考虑电路模块,通常情况下是分析其耐受能力,只有耐受能力达到标准,这样才能应变电流、电压的突然变化,不会对敏感电气设备的稳定性造成严重的影响。 2)需要对敏感电气设备所发出的电压波形进行收集,并且根据电压波形的变化,分析电压暂降产生的幅值以及持续时间。同时,在敏感电气设备抗电压暂降性能测试的时候,需要根据运行需求,合理设置输出值,并且对运行状态进行实时跟踪,避免产生较大的误差。另外,还需要采集电压、电流、转速等数值,根据这些数值判断运行状态,是否产生电压暂降,如果产生需要立即进行处理,避免造成较大的影响[7]。另外,可以利用上位机操控软件,这样可以有效接收敏感电气设备运行所产生的指令以及电压信号,基于此进行测试,将电压、电流误差控制在合理的范围内。通过利用数据采集设备,对各项测试信息进行采集,并且上传到分析模块中,这样可以便于测试对各项数据的使用。 3)需要综合考虑电压暂降的单次时间,以及产生以后的特点,其中单次事件电压暂降,主要是分析幅值、持续时间、波形起始点、相位跳变、波形结束点等方面,根据各项特征,有针对性对敏感电气设备进行测试,分析各项特点是否稳定,如果无问题即表示其抗电压暂降性处于良好的状态。同时,在测试的时候,可以设置多个电压暂降产生的特点,并且利用单一控制变量的方式进行分析,这样才能更好研究敏感电气设备的抗电压暂降性能。另外,敏感电气设备抗电压暂降性能测试的时候,需要对电压波形和运行状态信息进行分析,并且结合收集的数据,对电压暂降单次事件的特点进行分析和计算,将计算和分析的数据上传到系统中,便于后期的使用。 4)从运行状态信号的角度来说,主要是分析其开关量和非开关量,针对开关量,可以将电压暂降结束时间的开关量直接进行储存,通常是不需要进行处理。但是,非开关量需要根据敏感电气设备的运行状态,对电压、电流的连续量进行测试,分析是否为交流量或者直流量,如果为交流量,就需要对电压暂降均方根值进行计算,倘若为直流量的话,就需要将均方根值作为设备运行状态,并且进行储存、统计构建出数据库[8]。另外,在数据库生成以后,需要根据电压暂降的特征进行绘制曲线图,分析敏感电气设备是否具有良好的抗电压暂降性能,如果效果不是很好,就需要根据情况进行改善,以此保证敏感电气设备运行的稳定性。 6结束语 综上所述,电压暂降是影响敏感电气设备正常、稳定运行的重要因素,因此为了保证敏感电气设备运行的稳定性,必须了解电压暂降产生后所造成的影响,有针对性进行改进。同时,还需要对改进后的敏感电气设备进行抗电压暂降性能测试,根据测试结果判断是否具有良好的抗电压暂降性能,敏感电气设备是否可以稳定地运行,满足用户的需求,这对于敏感电气设备在各个领域的发展,也给予了重要的保障。 参考文献 [1]何英杰,支文浩,张义坤,等.典型敏感设备电压暂降耐受能力自动测试系统研究[J].电网技术,2022,46(5):1956-1964. [2]覃日升,况华,何觅.敏感电气设备抗电压暂降能力测试分析研究[J].能源与节能,2021(11):103-105. [3]况华,覃日升,姜.电压暂降对敏感电气设备影响及其改进措施[J].电力设备管理,2021(8):206-207. [4]蒋德秋,李洪涛.电压暂降对设备开关电源的影响[J].农村电气化,2020(12):33-35. [5]周立志,孙继峰.抑制电压暂降对电仪设备扰动影响[J].氯碱工业,2020,56(10):7-11. [6]汪颖,陈春林,肖先勇,等.电压暂降敏感设备耐受能力自动测试方法[J].电力系统自动化,2020,44(20):127-135. [7]王晓颖,韦铁权.基于敏感用户的电压暂降治理设备控制策略[J].设备管理与维修,2020(14):51-52. [8]刘艺超.负荷侧电压暂降的治理措施与设备[J].电气开关,2020,58(3):7-9. 作者:张帅 单位:北京市首都机场动力能源有限公司
电网工程论文:智能电网建设电力工程技术探析 【摘要】 电网是电力系统的重要组成部分,在经济社会发展中发挥着重要的支撑作用。在电网建设中,从人工到智能的转变可以说是一个重要的转型之举。鉴于此,本文首先对智能电网建设的特征进行介绍,并在此基础上分析电力工程技术在智能电网建设中的应用,以此来为日后智能电网的建设提供一定的参考依据。 【关键词】 电力工程;智能电网;建设;应用 1引言 电力工程技术是智能电网建设中的一项重要技术,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,对电力工程技术的不断优化与完善也引起了相关部门的高度重视。电力企业如果想要从根本上提高电力工程技术,对其在电网建设中的应用进行全面、系统的了解是非常重要的。只有这样,才能够结合未来智能电网的发展趋势,实现电力工程技术的进一步完善。 2智能电网建设的特征 现阶段,我国智能电网建设主要包含以下几个特征:①电网的绿色环保。智能电网在建设过程中,不但对资源进行了有效充分的利用,还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。②电网的结构牢固。与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。③电网的经济性。随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。④电网的交互性。在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来保障能源市场发展的持续性。 3电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 3.1电力工程技术在电源领域方面的应用 智能电网中各个设备的电源都是由电力工程技术提供的,电源通常有交流、变频、恒频、直流电源等形式,例如:蓄电池充电一般都是直流电源。而在操作变电所的时候,可以使用交流也可以是直流电源,而在小型计算机或是大型计算机里,器开关电源都是高频的。 3.2电力工程技术在输电过程中的应用 对于智能电网而言,其对于电能最基本的要求就是要求电能足够的稳定,且电能的质量较高,为了能够实现这一目的,就要使用到电力工程技术的“无功补偿技术”和“谐波抑制技术”。在电力工程中,会不断的出现新装置,比如说薄型的变换器、无功补偿装置等。有些国家在建设输电工程的时候,如果输电容量较大,或者是线路较长的时候,就会采用直流输电的方式进行。而在我国,普遍是将闸管变流装置来做逆变闸、整流阀装置的。将这些装置用于配电网时,可以避免电压出现突然闪变或是电网突然停电的事故,从而增强供电效果,极大地保障电网的安全运行。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 4.1柔性交流输电技术的应用 将清洁度较高的新型能源传输到电网中的过程就是所谓的柔性交流输电,此输电技术一般是以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 4.2能源转换技术的应用 据上文描述可知,智能电网最为显著的一个特点就是能够对能源进行充分的利用。伴随着智能电网的不断发展,相关部门对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其应用于智能电网中具有必要性,其能够将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 4.3电能质量优化技术的应用 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,重点要做好以下几方面的工作:①需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等;②为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。 4.4高压直流输电技术的应用 高压直流输电技术的适用性很广,即使是在小岛上,也可以利用高压直流输电系统,完成电能输送工作。在高压直流输电系统内,交流电的应用也是不可避免的,因此必须设置相应的控制换流装置。当前,控制换流装置是由关断原件构成的,这种构成结构可以使电能的输送效果更为理想,也降低了电能输送的成本,具有较高的经济性,十分值得推广。 5电力工程技术在智能电网建设中应用时的注意事项 5.1确保网络结构的灵活性 智能电网建设最基础的一个要求就是能够确保网络结构足够的灵活性,具体需要注意以下几点事项:①确保高压电网又运行可靠;②加强我国电网的基本架构建设;③完善区域性电网建设;④改进配电网结构,增强配电网的可靠性、稳定性。总而言之,相关工作人员必须更加努力,采用最佳的策略,从而推动智能电网的建设。 5.2完善通信系统 为了有效提升智能电网的自动化建设水平,可以在智能电网中投入使用通信技术,同时,通过通信系统的完善,使得信息的传输变得更加的及时、全面。通信系统建设注意事项,具体如下:①确保通信平台的使用性能较为灵活;②明确划分信息层次;③融合电力业务与信息技术;④简化信息操作步骤;⑤确保信息平台具有良好的保密性能;⑥确保信息平台具有良好的自我保护性能;⑦增加通信技术的种类,完善通信功能。 5.3完善电力设备 为了有效提高电能的质量,增加电量,转变能源,则需要采用较为精良的电力设备,基于此,不难看出,完善电力设备是非常有必要的。在智能电网建设中,常用的电力设备有很多,例如:可控硅并联电抗器、动态电压恢复器、静止同步补偿器等等。为了提升智能电网建设水平,相关工作人员还应该继续研究,研制出更多好用的电力设备。 6结语 综上所述,我国智能电网的建设有广阔的发展机遇和发展空间,作为有极大潜力的电力工程技术在我国现代电网的建设中有着十分重大的意义。本文通过对智能电网建设特点的分析,提出了电力工程技术在智能电网建设中应用的必要性,并对其在智能电网建设中的总体应用以及具体技术应用进行了探讨。通过实践表明,电力工程技术的应用,对于促进智能化电网的建设,优化能源结构以及提高经济效益具有重要作用。 作者:谢剑波 单位:国网湖南省电力公司永州供电分公司 电网工程论文:智能电网建设电力工程技术应用 【摘要】 电网是电力系统的重要组成部分,在经济社会发展中发挥着重要的支撑作用。在电网建设中,从人工到智能的转变可以说是一个重要的转型之举。鉴于此,本文首先对智能电网建设的特征进行介绍,并在此基础上分析电力工程技术在智能电网建设中的应用,以此来为日后智能电网的建设提供一定的参考依据。 【关键词】 电力工程;智能电网;建设;应用 1引言 电力工程技术是智能电网建设中的一项重要技术,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,对电力工程技术的不断优化与完善也引起了相关部门的高度重视。电力企业如果想要从根本上提高电力工程技术,对其在电网建设中的应用进行全面、系统的了解是非常重要的。只有这样,才能够结合未来智能电网的发展趋势,实现电力工程技术的进一步完善。 2智能电网建设的特征 现阶段,我国智能电网建设主要包含以下几个特征:①电网的绿色环保。智能电网在建设过程中,不但对资源进行了有效充分的利用,还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。②电网的结构牢固。与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。③电网的经济性。随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。④电网的交互性。在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来保障能源市场发展的持续性。 3电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 3.1电力工程技术在电源领域方面的应用 智能电网中各个设备的电源都是由电力工程技术提供的,电源通常有交流、变频、恒频、直流电源等形式,例如:蓄电池充电一般都是直流电源。而在操作变电所的时候,可以使用交流也可以是直流电源,而在小型计算机或是大型计算机里,器开关电源都是高频的。 3.2电力工程技术在输电过程中的应用 对于智能电网而言,其对于电能最基本的要求就是要求电能足够的稳定,且电能的质量较高,为了能够实现这一目的,就要使用到电力工程技术的“无功补偿技术”和“谐波抑制技术”。在电力工程中,会不断的出现新装置,比如说薄型的变换器、无功补偿装置等。有些国家在建设输电工程的时候,如果输电容量较大,或者是线路较长的时候,就会采用直流输电的方式进行。而在我国,普遍是将闸管变流装置来做逆变闸、整流阀装置的。将这些装置用于配电网时,可以避免电压出现突然闪变或是电网突然停电的事故,从而增强供电效果,极大地保障电网的安全运行。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 4.1柔性交流输电技术的应用 将清洁度较高的新型能源传输到电网中的过程就是所谓的柔性交流输电,此输电技术一般是以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 4.2能源转换技术的应用 据上文描述可知,智能电网最为显著的一个特点就是能够对能源进行充分的利用。伴随着智能电网的不断发展,相关部门对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其应用于智能电网中具有必要性,其能够将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 4.3电能质量优化技术的应用 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,重点要做好以下几方面的工作:①需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等;②为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。 4.4高压直流输电技术的应用 高压直流输电技术的适用性很广,即使是在小岛上,也可以利用高压直流输电系统,完成电能输送工作。即为高压直流输电系统构成,根据图中不难看出,在高压直流输电系统内,交流电的应用也是不可避免的,因此必须设置相应的控制换流装置。当前,控制换流装置是由关断原件构成的,这种构成结构可以使电能的输送效果更为理想,也降低了电能输送的成本,具有较高的经济性,十分值得推广。 5电力工程技术在智能电网建设中应用时的注意事项 5.1确保网络结构的灵活性 智能电网建设最基础的一个要求就是能够确保网络结构足够的灵活性,具体需要注意以下几点事项:①确保高压电网又运行可靠;②加强我国电网的基本架构建设;③完善区域性电网建设;④改进配电网结构,增强配电网的可靠性、稳定性。总而言之,相关工作人员必须更加努力,采用最佳的策略,从而推动智能电网的建设。 5.2完善通信系统为了有效提升智能电网的自动化建设水平,可以在智能电网中投入使用通信技术,同时,通过通信系统的完善,使得信息的传输变得更加的及时、全面。通信系统建设注意事项,具体如下:①确保通信平台的使用性能较为灵活;②明确划分信息层次;③融合电力业务与信息技术;④简化信息操作步骤;⑤确保信息平台具有良好的保密性能;⑥确保信息平台具有良好的自我保护性能;⑦增加通信技术的种类,完善通信功能。 5.3完善电力设备 为了有效提高电能的质量,增加电量,转变能源,则需要采用较为精良的电力设备,基于此,不难看出,完善电力设备是非常有必要的。在智能电网建设中,常用的电力设备有很多,例如:可控硅并联电抗器、动态电压恢复器、静止同步补偿器等等。为了提升智能电网建设水平,相关工作人员还应该继续研究,研制出更多好用的电力设备。 6结语 综上所述,我国智能电网的建设有广阔的发展机遇和发展空间,作为有极大潜力的电力工程技术在我国现代电网的建设中有着十分重大的意义。本文通过对智能电网建设特点的分析,提出了电力工程技术在智能电网建设中应用的必要性,并对其在智能电网建设中的总体应用以及具体技术应用进行了探讨。通过实践表明,电力工程技术的应用,对于促进智能化电网的建设,优化能源结构以及提高经济效益具有重要作用。 作者:谢剑波 单位:国网湖南省电力公司永州供电分公司 电网工程论文:电网生产准备工程技术人才培养 [摘要] 为展示援建西藏电网的实际效果,本文以笔者在国网西藏电力有限公司作为专责工程师从事三个月生产准备的工作经历和切身感受,讨论了国网西藏电力有限公司生产准备工作管理及生产技术人员管理,详细分析了存在的问题。并通过圆满完成援藏工作的实践,表明了所述方法的迫切性、正确性和有效性。 [关键词] 西藏;电网;输变电工程;生产准备;技术人员 0引言 2014年10月,笔者受国网吉林省电力有限公司白城供电公司委派,参加了对国网西藏电力有限公司生产准备工作的专项帮扶工作。本文以国网西藏电力有限公司电力生产准备管理工作为主线,对为期三个月的援藏工作经验和心得做了回顾和思考,讨论了援建西藏电网生产准备和工程技术人才培养工作中的遇到的问题,并给出了切实可行的建议。 1新建和扩建输变电工程生产准备工作管理 生产准备工作管理重点是对输变电工程施工质量、新设备调试质量、工程验收质量、新设备投运质量及质保期设备运维质量等5个方面的管理。在管理的过程中,笔者发现存在不少问题。一是现阶段承建西藏公司输变电新建、扩建工程的施工队伍的技术水平和施工水准不高,工程验收发现缺陷数量大,施工方消缺速度慢,消缺后复查发现问题也很多。2014年10月至2015年1月,西藏公司共验收了8个110kV变电站,10个输电工程项目,共发现缺陷1254条,其中严重缺陷226条,因施工质量低而造成的缺陷数量为总缺陷数量的87%以上。二是新建、扩建工程中新设备数量大、种类多,调试工作繁杂且无统一标准,影响设备调试工作进度。三是生产管理人员数量少,西藏地区气候恶劣且交通不便(以那曲为例,其平均海拨在4500米以上,空气氧含量低、气压低,公路交通不便,汽车限速50km/h,到达工作地点的所需时长及人员身体消耗都很大)等因素,造成验收工作不能顺利进行。四是新建、扩建工程投运后质保期内,施工方(代维方)责任心不强,设备检修和维护工作不到位,为设备安全运行留下了隐患。 1.1输变电工程施工质量 为保证工程质量,设备运维管理单位应积极介入工程验收,在施工过程中随时派出相关专业人员动态验收,发现问题应填写《输变电随工验收缺陷表》并及时敦促施工方整改,特别是隐蔽工程出现缺陷时,未经复查合格施工方不得进行下一步工作。在验收过程中,尤其应注意在高原特定气候及地理条件下对输变电设备的特殊要求,验收人员应对照相关国家标准严格查找不符合高原条件的设计、施工及设备缺陷,坚决勒令相关责任方限期消缺并进行专项复查。由业主项目部负责根据动态验收制订整改计划,督促施工方刚性执行消缺期限,验收组定期复查实施缺陷消除闭环管理。确因特殊情况无法消除的缺陷应由设备运维管理部门及业主项目部及时反馈给西藏公司运检部、建设部,对于无故屡整不改者挂牌督办,并采取相应处罚措施。 1.2新设备调试质量 设备调试方应选用技术水平高,并与设备运维管理单位长期合作的有相关资质的设备试验队伍。调试方应在入场调试前上报详细的试验计划并经运检部门审核,以刚性的原则执行试验计划,严格按时间节点完成计划任务,避免影响生产准备工作进度。由设备运检管理部门组织相关专业专家联合制订各专业的标准化试验方案和试验报告范本,调试过程中应严格执行标准化试验方案,防止验收试验缺漏项。设备运维部门应派出相关技术人员全程随同参加设备调试并做好试验记录,以便随时掌握调试中发现的缺陷。 1.3工程验收质量 启动验收前,可由西藏公司运检部实施地市公司专业人员横向调配,保证各相关专业验收人员数量充足。各专业验收组分片包干,每个验收部分都应责任落实到人头。在交通不便地区进行输变电工程验收时,验收组应在验收地域附近选择住宿地点,进行现场蹲点,保证验收工作的有效时间。验收组人员应严格执行有关规程规定的技术标准,及时发现问题并做好记录。验收记录可附缺陷照片并标注缺陷部位、判断缺陷依据、缺陷处理过程等,并将记录存档备案,为设备投运后的运维工作提供良好的技术支撑和参考。预验收及正式验收时,在各验收组的负责人中应选出一人,正式验收着重查验所有预验收、复验收发现的缺陷是否已全部处理完毕,正式验收后应达到零缺陷。 1.4新设备投运质量 一是召开投运启动会,成立领导小组,组织协调投运工作并负责对各方面工作进展情况进行督查。二是相关部门严把设备投运方案、现场运维规程及应急预案编写及审批关,确保投运工作顺利进行。三是设备运维管理部门领导和管理人员严格执行到岗到位要求,实施投运全过程管控。四是运维人员认真执行两票三措,严防投运过程的人身及误操作事故。投运中若发现异常状况时应立即停止操作,由项目部协调施工方、调试方及相关人员立即进行处理。需要测量保护相位的装置时,应由调试人员进行测试,本单位相关技术人员监督,待结果正确无误后,设备方可投入运行。 1.5质保期设备运维质量 在设备质保期内,宜实行设备运行质量后评价管理方法。由设备运维管理部门相关专业管理人员及技术人员组成新投运设备运行质量后评价工作组,通过对新投运设备进行定期巡视检查及问询运维值班人员,发现设备缺陷,并及时通知业主项目部,业主项目部负责督促施工方或代维方立即整改并复查整改结果。对于因消缺难度大未能处理的缺陷应持续跟踪,分析并审查施工方或代维方的解决方案。质保期内每个月工作组都要对新投运设备未处理缺陷情况进行分类、整理、归纳、分析和评价,将未处理缺陷类别化量化归纳后,提出有关改进措施并制订设备后评价自评报告上报西藏公司运检部。西藏公司运检部组织全公司优势技术力量(必要时也可请外聘专家加入)会同后评价工作组共同研讨并最终提出解决方案,随后,后评价工作组将方案下达业主项目部,再由业主项目部监督施工方按方案消缺,经复查无误后反馈信息至后评价工作组,形成闭环管理,最终达到质保期后设备“零缺陷”移交。设备运维管理部门派出相关专业运检维护人员全程跟随施工方或代维方的技术人员进行设备投运、定期检验、异常临检和故障排除等日常设备维护工作,对于参与的每一项工作都应做好记录,确保本单位生产技术人员能够熟知所辖设备,以便随时可接手设备维护及检修工作,保证在质保期后本单位设备运维的安全性和可靠性。 2西藏公司专业技术人员管理 提高专业技术人员的业务水平是保证生产工作顺利进行的必要前提,加强生产技术人员的管理是促进专业工作发展中必不可少的环节。 2.1保证一线技术人员数量 对于条件极其艰苦地区的生产员工,首先要保证其在高原长期工作中身体健康,同时还应采取其他的鼓励措施,解决其后顾之忧,使更多身体素质、思想素质过硬的员工愿意到一线工作。在新入企的大学生的岗位分配上向生产一线倾斜,是保证生产技术人员的数量和质量最有效的方法。新入企的大学生在基层工作满5年以上,才可通过竞聘进入管理岗位,既能为基层保证稳定的生产力量,又可在年轻的生产人员中选拨出极为优秀的、且已积累足够的基层工作经验及深厚的专业技术功底的人员进入管理岗位,为本单位生产管理岗位输送作风朴实、经验丰富且技术过硬的人员。 2.2保证生产技术人员的质量 培训是提高生产技术人员质量最直接的方式,可通过专业技术培训和班组师徒技能相授来实现。 2.2.1利用科学的培训方式保证专业技术培训的效果 建立科学实用的培训机制,考培结合、以考促培,用考试来检验培训成果,考试成绩与本单位生产员工的绩效收入挂钩,充分调动生产员工尤其是青年员工学习专业技术的积极性,使青年员工们迅速成长为生产技术骨干。培训方式还宜采用“请进来,走出去”的方法,聘请业务水平高的专业技术人员及各设备厂家的技术人员来藏授课,切实提高本单位人员技术水平,还可以派遣专业人员去内地基层进修及工作,增加生产管理和生产技术层面的交流,从比较中找差距,从学习中提素质,增强生产人才的整体素质。 2.2.2通过选择适合的援藏人员类型提高班组师徒技能相授的效果 目前援藏人员的选择方向主要以管理人员为主,而西藏公司的生产工作更需要能够深入生产一线的技能型帮扶人员。因此,要充分利用国家电网公司选派相关援藏人员专项帮扶的机会,挑选内地各运行检修专业的班组长或技术骨干,进入西藏公司各生产一线班组任班组长或技术员,对一线生产员工直接进行技能传授,可快速增强西藏公司的生产技术人员力量。 3结语 2014年以来,西藏电网设备新建及改扩建工程繁多,短期内大量新建、扩建工程需要投运,给西藏公司生产准备工作带来了困难。只有加强生产准备工作的管理,提升西藏公司生产人员的整体素质,保证安全生产工作可持续发展,才会对西藏公司的生产工作大局起到积极作用。 作者:李大勇 单位:国网吉林省电力有限公司白城供电公司 电网工程论文:电网建设工程造价安全风险管理 一、电网工程造价概述 完成某项工程需要的资金总投入称之为工程造价。工程造价管理展现出一定的整体性、技术性还有经济性,以妥善利用人工、设备及材料等部分为前提条件,参考协议要求的价格掌控施工成本,进而实现最佳的收益。近年来,中国电力事业以日新月异的速度前进,电网工程造价监管的改革也在进一步加深。 1.风险识别的依据和作用。 假使缺少工程造价风险意识,电力施工工程于风险管理部分则有不少的缺陷,亟需完善。在进行风险识别的时候,供电企业能够尽可能地发现制约工程造价的不良因素,进而在实际的落实进程里全面掌握整体工程,进一步掌控工程造价。因此风险识别可以确保供电企业电网建设工程的安全性。 2.风险识别流程。 由于多种多样的风险可以严重作用于工程造价,因此针对风险识别应该具备完善的操作流程,关键有下述几个方面:(1)判断不明确的客观因素。风险归类成客观、非客观两类,判断客观风险因素在风险识别中占据首要位置。(2)构建全面风险因素图标。有关人员能够通过之前的经验和真实情况紧密连接起来,把多种风险因素划分进一张图里,给下一步的分析工作奠定基础。(3)搜集风险信息。根据咨询专家获取的信息,进一步地提高风险意识。 3.风险识别途径。 3.1参照风险表。 可以根据风险管理团队及风险行业构建分析表以确定潜在风险。此类分析表里普遍包括潜在风险以及这些风险给项目带来的影响。 3.2敏感性分析。 在实行敏感性分析环节的时候,可以假设价格、产量、成本等出现调整,预计在各种情况下,工程的利润、现金流量等部分可能发生的变化及变化程度。敏感性分析能够通过各项数据的对比,发现对工程产生最大影响的因素。在各种变量因素出现变化的过程中,项目指标也在不断调整,敏感性分析根据计算其调整幅度以实施判断,在考虑多种影响因素的基础上进行决策。敏感性分析的一般的环节是:①明确测评的实际指标。②明确潜在影响因素。③计算多种影响因素对测评指标的作用水平。④获得最敏感因素,再进行决策。 3.3鱼刺图。 风险识别策略主要分为两类,以上两类策略是因为存在的风险判定直接的影响,也就是从原因至结果,而鱼刺图恰恰相反,属于根据结果查找原因的途径。选择鱼刺图法的普通的环节涵盖了:①明确所需研究的问题。②判定引起风险的潜在原因。③明确所有原因的引起因素。④民主分析所有因素的应对策略。 二、工程造价安全风险管理 安全生产风险就是在将来全体大众维护安全生产能够牺牲的代价。安全风险管理就是领导者选择一系列的策略,发挥多种多样的职能,全面协调及掌控电网工程安全建设的所有因素,排除不安全因素,从而增加投资及经济效益。电网安全监管环节的关键内容涵盖了:人身、电网、装置几方面的安全。电网建设工程造价风险监管落实于项目的决策时期、进行时期及使用时期所有的阶段。 三、影响电网工程造价的安全风险因素 多种多样的安全风险,作用于工程造价还贯穿于电网建设的所有环节。 1.投标合同时期的安全风险。 针对工程项目招投标时期而言,它的安全风险源头是在业主的建设要求方面,没有了解误差、没有妥善的研究市场有关数据,没有对电网工程建设施工所有环节需要的资金进行预算及没有投标方案等,明显的行为就是盲目报价。盲目报价的结果划分成两类:中标及失标。盲目报价的中标,势必引起工程造价不在预算范围内,供电企业自己不能获得计划的收益甚至于把投入的资金全部赔进去。盲目报价的失标,则导致供电企业的资金没有得到收益的机会。在合同签订时期,造成资本损益的有三个部分。①统筹计划部分:在签订的协议里清晰地指出电网建设工程进度规划、施工班子责权划分等,具有可行性风险。②过程资金监管部分:施工预付款合约、月度到款方案和所有费用的折扣点、资金周转度等,显现出财务承受水平风险。③结算增加款回收部分:调整资金的回收算法、核减费用范围、尾款给付还有申报增加费用环境等,具有责权清晰性的风险。 2.建设施工时期的安全风险。 施工时期是全部电网建设工程的关键步骤。据有关调查显示,2012年5月山东一个电网工程施工者在焊接高空管道的过程中,没有系好安全带,出现高空坠落,导致两人死亡。2012年8月,四川一个电网工程施工者在220千伏炳张线线路施工的过程中,出现快艇翻船问题,导致五人死亡。其中山东电网施工者坠亡,民营承包兼施工企业给予失事工人每人60万元赔偿。2009年10月,湖北省一个电网工程山区高压线路的立杆布线,离地距离不足,验收不符合标准,被责令全部返工。由此可见,施工时期和资本损益、工程质量、施工人身及电力装置的安全风险是紧密连接的,属于直接作用于工程造价明显时期。不重视安全风险管理会引起工程造价资金投入的大幅度增加。 四、安全风险管理在工程造价上的应用 1.选择安全风险评估,整体掌控工程造价。 在进行电网建设工程造价预算的过程中,需要权衡安全风险测评的成效。风险评估的步骤是:挑选有效的评估策略获得信息,建立妥善的风险测评模型,贯穿于整个项目建设的所有环节并指明结论。安全风险评估的意义在于,需明确了解因为安全风险而阻碍工程造价的不良因素。需选择安全风险测评结果,从而达到降低风险的效果。 2.落实安全风险掌控,降低工程造价影响。 工程进行过程中的安全风险掌控是极其重要的,是和项目掌控的所有环节紧密连接的,在项目控制中发挥着举足轻重的作用,还会在一定程度上影响工程造价的直接结果。有很多策略能够达到掌控安全风险的目的,妥善配置时刻存在的安全风险,于项目参与人员间实施风险责任细化,使得项目参与人员认清自己的安全风险义务,从而增强所有环节掌控的主动性。避免工程建设里资金投入没有按照计划进行,从而减少安全风险给工程造价带来的负面影响。 3.提高安全风险管理队伍素质,控制工程造价水平。 工程项目安全风险监管的有序落实,首要的问题在于构建专业技能高的项目管理队伍。尤其关键的是项目经理,其属于项目管理队伍的核心。项目经理需要头脑发达、创造性强,仔细考虑再进行决策。其安全风险监管的能力及自身素质的高低,直接影响着工程造价的水平。但电网工程建设施工时期具有工作多,施工位置多的特点,仅仅靠项目管理队伍自己,是不能落实好风险管理的,也需要培训领导成员及全部的施工群体,提高安全风险监管意识,才能全面掌控工程造价水平。 五、结语 供电企业的效益是和电网的稳定性及安全性紧密相连的,必须落实好安全风险管理环节,才能保障电网建设安全地进行及推动市场经济有序的发展。电网建设工程项目具有显著的复杂特性,必须严格执行安全风险管理策略,才能降低电网建设工程的风险,提升供电企业的经济效益。 作者:郭浩谦 单位:国网河北永年县供电公司 电网工程论文:智能电网电力工程技术应用 1智能电网的概述 1.1定义概述 智能电网是一种全自动化的新型电网系统,主要是把传统的电网和现代计算机信息技术有机的结合。同时在运行中运用网络云技术、通讯技术等相关的技术结合运用,实现电网的自动化运行、交互化的信息传递模式,实现了电网数字化、现代化、智能化。这种新型的电网满足了用户的整体发展需求,让电力资源得到合理的配置,提升整个经济效益的发展。 1.2智能电网的发展优势 1.2.1稳固性 因为智能电网运用的是全自动的智能控制系统,当遇到天气环境恶劣的情况或者出现故障的情况下,能够及时的做出自我防护、发出警报,后期的处理在效率和速度上会有所提升,有利于电网系统的正常运行。 1.2.2实用性 让电力市场和电力交易之间的联系加大,有效促进新的经济领域。同时,智能化的运行,减少人为方面的失误,提升整体的工作效率,代替了传统的人工繁杂的工作流程,人力和物力得到节省,成本降低。 1.2.3强恢复力 恢复能力也可以说是自愈能力。智能电网带有实时监控以及自身的评估系统,可以及时的了解电力传输过程中出现的问题,一旦出现问题自己会发出预警声音,自己能够诊断出出现问题的故障部位并且运用其自救系统自我修复。不需要人工排查,因为人工排查会出现很多人工的失误和排查不仔细忽略小问题的情况出现,这样会对整体的电网运行起到阻碍作用。 2电力工程在智能电网中的总体应用 2.1电源方面的应用 电力工程技术可以为智能电网提供电源,电源主要包括直流电和交流电。在运用蓄电池充电的时候运用直流电;变电所开展操作的时候也一般运用直流电;计算机的使用则运用的是高频的电源。 2.2电力输送的应用 智能电网要求在电能方面能够做到稳定平稳,那么要想达到这个要求补偿技术以及谐波抑制的技术就要使用其中。电力工程的使用和发展过程中会使用新的装置,比如说补偿装置。我国开展电力输送的时候,习惯把闸管变流装置当做整流阀装置使用。这些专业装置的使用能够让电网性能得到稳定,有效的避免电压的闪动以及停电的情况出现,让供电的稳定性得到提高,同时也提升了供电的整体发展效果。 2.3发电过程中的应用 电力的工程技术是一种新型的技术,主要是通过电力控制电脑,减少电能的消耗,起到了节约的目的,工作效率也得到提升。智能电网中的器件容量会有一定程度的提升,因而要向着高压方向发展。发展中一些新的技术也会出现,像电动传动技术。电力工程技术在发展过程中很多新的发电技术也出现,比如现在比较常用的风力发电和太阳能发电等相关技术。风力发电的原理是依靠变速的风电机组,机组里面的定子能够直接的进入到电网中,转子通过变频也进入电网,风力机的速率发生改变,变频电流会通入到转子里面。进而控制机组的运转功率,提高发电机的运行效率。太阳能发电是现在新型的发电方法,在生活中太阳能热水器广泛的应用。太阳能发电主要是由控制器、光伏阵列、蓄电池等几个部分组合而成。直流电的方式在发电系统的并网中应用,所以电流的大小要适当的调整,并网的时候功率的最大化一定要得以保障。控制电池充电和放电,保持电池电流输入的整体平稳性。 3电力工程在智能电网中的具体应用 3.1电能质量的优化 电能质量的优化建立在电能质量的划分以及评估上,对接口开展其经济情况分析,建立合理的经济和技术评估体系,运用多种方法完善电能质量,让电网的发展呈现良性发展态势。未来的电能质量要想得以保障就要的优化电能状况,运用滤波器、无功补偿、统一质量等核心关键技术。推动电能的质量得到提升,减低总成本,让市场的占有份额得到提升。 3.2柔性交流输电技术 柔性交流输电技术主要是运用清洁能力,在电力、通信和控制上面形成灵活的控制技术。高压电是我国电网主要输送的电能,但要参杂新的能源输送,因此能源隔离是有很大必要的。在工程和控制技术的发展中,电能稳固运行,能量的消耗得到有效控制,电路输送能力得到进一步提升。 4结束语 我国人口和面积能够跻身到世界前列,但能源分布不均衡,这是制约我国发展的一个关键性的因素。近几年,经济和制造行业的发展,能源的消耗也在加大,所以发展中的转变非常有必要。本文主要介绍了智能电网的概念以及特征,了解智能电网的总体应用以及具体应用,探究出电力工程技术在我国智能电网发展中所起到的作用,为智能电网的优化提供了相关理论支撑。 作者:李雪玮 单位:国网四川省电力公司攀枝花供电公司仁和分公司 电网工程论文:农村配电网工程降损节能技术应用 1线损的含义 电能产生后,就需要经一定线路传输到用户所需位置,在此过程中,会有有功电能、无功电能以及电压损失等出现,可以称之为线损。在国内,一般将线损分为技术以及管理线损两种,虽然在技术途径上有所差别,但都有效地降低了线损带来的危害。 2线损现象产生的原因分析 2.1分析出现技术线损的原因 2.1.1变压器使用不合理 在配电网中,变电器的使用一般都会存在容量不稳定的情况。当容量偏大时,就会出现资源浪费的情况,尤其是在农村地区,表现较为突出,有较强的负荷季节性,不够稳定,相应的设备损的情况也较为严重。而当存在较小容量时,就会出现过载或者过热现象,对变压器的正常运行造成一定威胁,也会导致变压器三相负荷出现不平衡的现象。 2.1.2电气线路使用较久,出现老化现象随着人们生活水平的提高,农村的用电量随增加,但是却没有意识到需要将导线的截面积相应增加。加之主干线的截面过于细小,许多线路运行时间较久,出现老化现象,导致线路的电压随之升高,最终致使电器损坏。 2.1.3电容器应用不合理 现阶段,我国的农村电网中,一般多应用变电站二次侧集中补偿以及用户低压补偿的方式。以我国电网的特性为依据进行研究可发现,当电网线路中感性负荷波动过大时,就会使电网的能耗增加,同时也会增加无功功率。导致这一现象的根本原因就是电容器的安装不够合理,导致很容易出现损耗现象。正确的选择是将在尽量接近负荷侧的位置进行分散式补偿电容器安装,实现分级补偿,达到就地平衡的状态,使电网的正常运行得到保障。 2.1.4配电网布局欠缺规划 因农村地区条件较差,设备较为欠缺,在线路建设时一般都会选择在有电源的最近位置建设,没有较为完善的规划措施,致使配电设施中出现许多问题,例如迂回供电以及供电半径较长。 2.1.5功率因数较低 在实际应用中,没有实施较为有效的无功补偿,致使电网的功率因数较低,且无功功率过大,影响供电效率的提升。 2.2分析出现管理线损的原因 (1)在许多地区,有用户不按规定用电甚至窃电。 (2)电网的绝缘性较差,易导致出现漏电现象。 (3)电表的设置不够合理,没有及时进行维修以及调换。 (4)一些电力的管理人员工作不够认真,没有形成较强的责任心,在抄表时还会出现失误情况,例如错抄、漏抄。 (5)以往使用的线损计算方式存在一定缺陷。 3应对配电网线损实现节能的方案 3.1技术线损方案分析 (1)变压器的正常运行。在农村的配电系统中,损坏量最大的就是配电变压器,因此,做好变压器的管理运行,能够有效实现配电网的节能降损。在实际应用中,应将变电站以及配电台区的用电负荷情况组织协调好,尽量使负荷值与主、配变电网的经济负荷值相接近,使变电器达到经济运行状态。此外,将配电变压器的有功损耗降至最低的方式还有更换节能型变压器。 (2)将运行电压适度提升。在配电网的降损技术中,将运行电压提高是一项较为重要的方式。电力网的压力升高以后,其电流就会相对降低,对配电网造成的损坏也会相对减少。 (3)整改线路措施。当无法实现升压时,可以利用增大导线截面的方式以及加入复导线的方式进行整改,从而使线路的输送容量有效增加,并降低线损。使分支线与主干线之间呈叶脉状网络分布,以免出现近电远送以及迂回供电的现象。 (4)使三相负荷相对平衡,若无法达到平衡,会导致各相负荷电流出现不平衡的现象,从而引发中性线电流的产生。此外,当相线出现损耗时,中性线也会同时出现损耗现象,致使耗损增加。因此,使线损有效降低的方式就是使负荷平衡,使电流不通过中性线。 3.2管理线损方案分析 (1)管理线损指标。在线损的管理中,最为重要且基本的一项工作就是理论线损计算。所以,应以电力网络以及负荷情况为基础,同时应用微机线损管理软件,将每条线路以及各个变电所的理论亏损计算出来。再经过一系列的相关实验或者实践,确定最终的考核线损指标。 (2)对计量设备加强管理,在实际应用中,应对用户的电流互感器、电压互感器以及电能表进行定期检查,保证其正常运行。在特别重要的部位,应该应用较为先进的全电子电能表,应用集抄系统,提高工作效率。 (3)对抄表以及核算工作应加强管理力度。 (4)应重点加强用电检查力度。在设备以及线路的应用上,应定期安排相关人员进行检查监督,严格打击窃电以及违规用电行为。 (5)对农村用电进行有效规划,使用电负荷保持在平衡状态。当出现用电不平衡时,应及时进行调整,以使线损最大化地降低。 (6)电力企业应做好线损资料的管理工作。在企业中,若想使线损率有效降低,使企业的经济效益最大化地提高,就应该从基层入手,建立健全专业性的线损资料档案管理部门。数据的整理归档应由专人负责,将所有数据进行汇总分析,最后以表格的形式呈现出来,方便日后工作中进行查找。对比某一区域的线损率是否符合常规要求,及时想出解决措施应对。 (7)做好线损的统计工作,线损率能够真实反应一个地区的用电情况,因此,应该高度重视线损率的统计工作。可设立相关的线损率统计部门,对各个区域的电力情况进行监督检查,保证统计的准确率。在工作的调配中,应该做好各部门的分工工作,将任务落实到每一个人员的身上,以激发工作人员的工作积极性,使其更加认真准确地完成任务。此外,还需应用先进的技术设备,使电力部门的工作效率得到有效提升。对于电网运行中出现的一些不利因素,应该由专业人员进行总结分析,以便尽快找到解决措施,进行改革。 4结语 综上所述,现阶段农村的配电网中仍存在较多问题,仍没有完全实现更新,许多配电网已经出现老化现象,加之供电线路较为复杂,更易使电网发生短路断路现象。且传统的电路存在能源消耗较高的现象,国家为此支出的费用相对较多。为了改变这一尴尬局面,国家出台了无功补偿优化等措施,对配电网加强降损节能建设。从技术以及管理两个方面入手,使用户的电费支出降低,使电网的工作效率得到提高,并达到最佳节能效果,从而提高国家的经济效益,最终达到节约资源的目的。 作者:蒙建军 单位:广东电网有限责任公司肇庆高要供电局 电网工程论文:配电网络建设工程监理论文 1配电网络建设监理工作的特点 1.1项目建设工期短,施工缺陷容忍度低 配电网络建设工期一般都比较短,最短几天,最长也只是持续数周,有的甚至要少于施工的前期准备和编制施工组织设计方案的时间。所以在通常情况下施工现场鲜有监理专属办公区,监理人员每日的工作一般是巡视检查各个施工现场,耗费的时间较长,交通成本较高。其他的工程项目如果发现施工中存在质量问题,监理都会要求停工整改或返工返修。但是配电网络建设项目,特别是电网改造项目,由于其特殊性决定了施工后就要立刻投入使用,即为千家万户送电。所以监理人员应该在审查前期施工准备资料和监督施工过程中,应该以自身的专业技能进行及时准确的判断可能存在的供电质量上的问题,一旦发现应告知施工单位进行处理,如果延误,只能停电才可修复,不仅损失了供电部门的经济效益,也不利于树立良好的供电企业形象。 1.2影响施工进度因素多,进度控制难度大 施工中可能出现天气变化、施工受阻、停电计划与区域保电发生冲突等客观因素,导致施工进程受到影响,这在一定程度上使得监理对于施工进度的把握难度增大,也容易造成施工单位和建设单位之间产生纠纷。 1.3工程协调难度较大 有的投资建设方之所以出资对电力设施进行搬迁,主要是为了清理建设场地,有的投资建设方是遵从政府的有关规定把已经建好的电力设施移交给当地供电部门,意在方便管理和维护。所以项目的投资建设方和业主使用方往往是两个机构。建设方是以工程项目的投资和进度为工作重点,使用方主要把工程的安全和质量放在工作的首位。而投资建设方虽然是配电项目监理的委托方,但业主使用方也应该被看作是委托方,所以监理在工作中还应该协调处理好各方的关系,力求达到各方满意的基础上,找到各方利益的平衡点,以便使得工程能够顺利发展。 2配电网络建设监理的应用 2.1监理在配电网络建设前期工程中的应用 事前控制和主动控制是监理的工作的重中之重。基于此,在工程的前期准备阶段,监理在对设计资料进行审查和施工现场的技术交底时,就要对整个工程的施工情况进行一个整体把握,这是做好监理工作的第一步。然后进行《监理规划(代监理实施细则)》的编制工作,以便于监理工作能够更加科学合理、可操作性更强的完成,最大化的发挥其应有的作用。施工单位在进行施工以前,必须向监理人员提出申请,经过审查合格后,方可施工。施工单位的施工条件是否在标准的范围内是监理应该检查的。有关于施工的各项方法措施的编制情况是重点应该检查的方面。内容的完整度,是否有施工单位的项目负责人的审查签字,现场工作人员是否达到任职资格,健康状况是否良好。另外,还要检查施工设备、检测仪器、绝缘工机具校验资料是否达到标准。 2.2监理在配电网络建设施工中的应用 工程周期短、规模小等客观因素决定了配电网络工程的施工现场不设置监理部,巡视监理是主要的形式。 2.2.1加强工程的施工监理工作 在铁塔、方杆等深基础的施工过程中,施工单位必须有相关的防护措施,监理的重要工作就是负责监督。开挖完成后还要对实际的地质条件进行核查,进行开挖尺寸的验收工作。关于施工材料的质量、钢筋绑扎的距离、焊接工艺、模板支护牢固程度是要在浇注前需要进行检查的。在浇注过程中应有专人在一旁进行有效监理。有些时候两个建设单位同时为一个电力线路改造项目工作,包括施工阶段和监理工作,其中进行土建施工的单位要移交和验收施工工序,要准备好相应的材料。要拿出所有具有说服力的施工合格的材料,如果有所缺失,即可能造成电力安装施工的不安全因素。 2.2.2注意设备材料的进场验收 配电电力设施的材料往往是整个工程造价的大部分,所以监理在施工现场要以设计资料为基础,逐项的核对设备材料的规格型号,这也是控制质量和资金投入力度的有效措施。 2.2.3做好资料收集整理 全面的对施工现场的各个环节进行有力监督和检查是监理工作的重要职责所在,但除此之外,监理还要做好工作笔记和收藏好有关的施工图片,以便降低监理风险的重要方面。 2.2.4推广的施工经验,提高施工水平 每个监理每年和配电网络建设的施工单位打交道是很多的,在这其中监理获得的施工经验是极为宝贵的,也是值得广泛推广的。监理在与众多施工单位接触的过程中,也成为了它们之间经验交流的媒介。监理在发现某一单位施工存在问题的情况下,会将其他单位的成功经验传授给他们,这在一定程度上提高了电力施工水平。 2.3监理在配电网络建设竣工验收阶段中的应用 由于人们生产生活用电的紧迫性,一般的配电网络建设都采取当日完工,当日送电的工作模式,有的问题是需要在送电前就要进行有效处理的,这就需要监理能够对发现的问题有一个明确的划分,严格要求施工单位对送电安全问题进行整改,其他问题可以在送电后进行整改。要做到这一点,监理必须既具有理论知识,又具有实践经验。 2.4竣工资料的审查和监理资料的归档 施工单位编制的竣工资料,应该以此项工程竣工时的实际情况为准,要真实、客观,也是电力运行部门管理电网的参考依据。由于配电网络建设工期短,工程的验收时间可能提前进行,要早于竣工资料的编制时间,各项要求达到标准是监签署竣工资料的根本原则。 3结语 配电网络施工单位虽然数量不少,但是资质普遍比较低,在编制竣工资料的水平上也表现得良莠不齐,所以要以实际要求为提前来进行竣工资料编制模板设计,还可以举办相应的资料编制方面的培训。在监理资料整理归档时,还要保留自施工报审开始起,监理签名的各项表单原件和隐蔽工程的图片资料,以备不时之需。 作者:王惠 单位:秦皇岛福安电力咨询有限公司 电网工程论文:配电网工程标准化管理论文 一、建立全领域覆盖的管理机制 统一工程管理制度。制定《配电网工程管理办法》,同时严格执行国家电网公司及省公司统一制定的有关工程建设的规划、计划、物资、财务及审计等专业管理制度,并强化制度的执行监督,落实分层管控职责,确保了工程管理制度落实到位。 统一工程技术标准。遵循《配电网规划设计技术导则》要求,按照《国家电网公司配电网典型设计》标准,同时结合《农网10kV柱上变压器台及进出线施工工艺》和《农网10kV及以下线路施工工艺》,积极采用“三通一标”,制定统一的工程建设标准和实施方案,并符合配电设施资产全寿命周期管理要求。 统一业务实施流程。根据机构职能定位,强化流程管控,明晰业务界面和衔接职责,突出纵向执行和横向协同,进一步细化横向部门之间和岗位之间的内部流程,搭建覆盖各部门、符合内控要求的业务流程框架体系,明确工程关键环节的条件和标准,达到了公司标准制度和内控基本规范的要求。 统一信息系统支撑。将配电网工程纳入ERP系统统一管理,固化工程管理流程,对工程全过程的执行与完成情况进行管理和监控,实现业务流程与信息系统的协调一致和有机融合。依托生产管理系统(PMS)、调度信息系统(OMS),并与经法、财务、审计等相关业务系统的衔接配合,全面支撑工程建设管理需要。 统一工程队伍管理。建立一支与工程组织体系相适应的掌握工程管理和业务流程的专业化管理队伍,通过强化工程全过程管理知识培训与实践,切实掌握先进理念和工作技能,提升工程专业管理水平;同时加大对参建队伍的管理力度,促进了工程建设管理的规范化、精益化。 统一评价考核机制。将管理、技术、工作事项进行明确责任,量化指标,并纳入绩效考核体系,定期开展指标统计与分析,及时发现管理的突出问题和薄弱环节,加大对参建队伍的检查和考核力度,确保了相关标准的全员、全面、全过程贯彻执行。 二、强化全过程管控的监督机制 由建设单位、监理单位和施工单位的相关人员组成配电网工程督察小组,形成对工程进度、安全、质量、造价、技术的“三横五纵”管控体系,进行全过程、全方位监督管理。 进度管理方面。加强材料设备的履约管理,确保物资采购按期交货;监理单位审查施工单位的施工组织设计;乡镇供电所协助施工单位做好停电计划安排工作,并履行属地协调职责,确保了工程按照里程碑计划进行实施。 安全管理方面。加强对施工队伍的资质审查,开展参建队伍实际施工能力核查;签订责任状,明确施工安全责任;安全督察队会同监理单位组织开展重点环节管控和监督,检查“两票”“三制”“三措一案”的针对性和全面性,确保了工程施工安全。 质量管理方面。加强设备材料进场验收管理,杜绝不合格设备材料进入施工安装环节;重点监督检查施工单位、监理单位对隐蔽工程的旁站监理工作,并采用数码照片存档等手段作为质量管理评价依据;采用定期和不定期检查的方式进行质量检查,严把标准工艺关,确保了验收后零缺陷交付运行。 造价管理方面。重点掌控项目建设过程中预算执行情况,加强设计变更及现场工程量签证确认,以及经监理单位签证后的工程预付款、进度款、青赔费和设备材料款的支付,并纳入月度现金流预算管控,做到了专款专用、专项核算,确保了不发生挤占、挪用和套取工程资金等违纪违法现象。 技术管理方面。组织参建单位对技术规范和标准工艺进行宣贯,确保规划、设计、施工满足标准要求;通过设计图纸会审、施工现场检查的方式进行相关技术原则和标准工艺的核实,确保了“三通一标”严格贯彻执行。 作者:张兴华 单位:国网山东宁津县供电公司 电网工程论文:农村电网建设工程管理论文 1农网建设管理工程计划要素分析 1.1制定工程计划 一份合理、科学的工程计划,会对工程造价以及项目工程整体经济效益的控制起到决定性作用。县级电力供应企业作为基层电网的管理单位,其掌握了最原始、最基础的现场材料,因此应该在计划上报前,抽调出专业性人员,对前期调研工作认真做好,以使得对工程现场的环境及各类影响因素能够更加系统、全面、综合地了解,从而便于为省公司、分公司制定计划单位提供可靠、真实的资料。 1.2工程计划实施管理 下达工程计划后,县级支公司还需紧密跟踪项目工期,并严格控制以保证计划可如期进行。在具体工作时,可采取网络计划方法与项目管理相应软件对项目进度进行控制,依据对所设定里程碑、关键点的检查和对工程进展状况的评审,来对项目进度进行优化,做好事前控制、事中控制与事后控制等,从而当工程出现施工资金、环境与人员变化时,可及时采用适当措施手法,实施紧急预案,以保证项目计划进展。在项目实施时,若发现需要调整与变更的项目,则要及时向有关部门上报,以防止不合理变更费用的支出或重复投资。 2农网建设管理工程质量要素分析 2.1工程质量监督系统 农村电网改造与建设工程涉及千家万户人的日常生活,为了保证设备与人身安全,工程质量管理必须做好。农村电网工程实施必须确保项目法人相关责任制度的严格执行,对项目质量终身负责。对35kV及以上的输变电项目工程必须严格执行工程监理制与招投标制度,项目建设需具备相应资质监理单位来全过程实施监理。对10kV及以下的配电网施工工程管理,必须建立起切实有效的质量保证与质量监督体系,从而由组织上来保证工程实施质量。 2.2工程技术体系 设计时,需遵循经济适用性、安全可靠及因地制宜等原则,要推行标准设计、典型设计与限额设计等。施工方必须严格依据施工标准与设计图纸进行规范施工,并努力推广利于工程质量提高的先进施工手段与技术,做到从技术上确保工程质量。针对农村电网隐敝工程与重要部位结构实行质量的预检与复检体制。监理方必须严格依据标准检验农网建设工程所选用的设备与材料质量,不合格产品要严禁使用,对弄虚作假、偷工减料等行为必须严厉惩处。 2.3工程质量的管理措施 对工程质量加强管理的主要措施包含对承包商资质进行审查,严格控制施工与材料质量,中间验收与竣工验收必须要做好,监理制度的实行,保证工程质量合同条款的签订以及各个工程管理环节所采用的问责制等。为解决县级供电企业电网建设工程实施现场的面广点多、山区地形复杂多变、工程项目管理难度较大以及当前普遍出现的工程专业管理人员较少与工期紧张的矛盾等问题,各县级供电企业需专门设立农村电网的工程管理部门,抽调出专业人员进行集中学习与培训,并结合国网ERP体系的上线,设立项目库,对工程管理实施标准与办法进行修订完善,通过工程管理标准化与规范化的实现,来确保农网的工程质量。 3农网建设管理工程安全要素分析 3.1建立并建全农网工程安全相应管理体系 县级供电公司成立相应的安全管理机构组织,详细制定出工作标准,分工明确,责任及人,对农村电网工程建设的组织、计划、指挥、监控与协调等一系列的工作进行直接管理,从而确保施工时的人身、设备、结构和财产安全以及施工环境相适宜。 3.2加强施工现场的安全监督 企业安监部门需对进入到电力项目工程部的全部施工人员展开安全考核与安全教育,做到上岗必须持证。并且,安监部门需加大工程现场的安全监督力度,及时通报所发现隐患并将责任落实。施工时要针对于电力的工程特征,分析工程的危险源、危险点,对安全交底体制进行严格执行,并定期开展安全学习相关活动,做好现场防护,然后在作业面上做出显著标志,并做好相应安全警示工作。 4农网建设管理工程造价要素分析 4.1对合同加强控制 合同是对双方行为进行约束的法律根据,所以必须保证合同条款的清晰、完整与准确,有较强的可操作性,对双方构成有效制约,并存档备查所有合同。在具体工作时,针对施工合同价款,必须明确其属于总价固定合同、单价固定合同,还是价格可调合同;对工程造价的计价方式,必须对取费标准明确约定,计价方法以及出现调整变更后的处理计价等方式;支付工程款的进度也必须在合同中进行明确约定,且约定好预付款的比例和预留质保金;对施工工程量、范围与承包界线要明确予以表述,以避免发生歧义,引起纠纷;对供电企业所要求的材料限价或是由甲方所供应的也必须于合同中进行明确表述。最后,合同里要避免使用待定、暂定条款。 4.2对工程变更加强控制 工程变更即合同发生变更,指的是对合同中工作内容做出修改,或是取消或追加某项工作。发生工程变更将会对工程进展与工程造价造成影响,所以审批必须要严格进行。①供电单位要做好前期的调研,尽可能降低甲方工程变更的提出。②在接收到施工方变更申报之后,需对工程变更部位、项目或合同中某一文件内容进行认真审核,并对变更依据、原因和相关图纸、文件、资料与变更费用也需进行认真审核。③变更工程要经工程监理与相应管理人员的批准,并严格执行企业所制定审批程序。变更时需注重时效性,且现场签证要及时做好,严禁在事后再补充资料。 4.3工程量签证 在农网实际工程建设时,工程量签证对工程验收、结算的意义均十分重要。县级支公司的工程管理相应部门需严格管理现场签证,三方签证体制要严格执行,供电单位、施工单位、监理单位代表需同时签字方可生效,且签证内容表述需明确、准确、清晰与细致,并量化工程量,和实际相符合。严禁不入现场进行核实,之后补签证或对合同内容简单复述,仅写出工程内容而不写出具体的工作量。对变更工程的签证,须由设计变更相关设计者签字方可生效。在审核工程结算时,避免施工方仅提供使工程费用增加的变更,而瞒报工程费用减少的状况。 4.4加强工程造价的审核管理 加强审核工程造价的预结算是对工程造价有效控制并公平确定,以及规范电网建设市场秩序较为有效的方法。对造价审核工作的搞好,县级供电企业工程管理相应部门的主要措施包含以下几项:①深入工程现场,对工程现场施工环境、施工技术和施工机械,以及设计有关变更与签证项目等进行准确掌握,为工程量审核提供详细的原始材料。②对工程峻工相应结算资料进行整理完善,其主要包含竣工图纸、承包合同、图纸的会审记录、施工组织设计、变更设计通知、工程协商记录、技术工程方案与现场签证的凭据等。③准确套价与取费,预结算需要实是求事并能客观反映实际工程造价,但施工方为了增大利润,通常会有意错算、巧立名目使得变更增加并重复收费,混淆机械、材料与人工消耗量,使工程造价增高,因此,工程管理相应部门需会同技术经济中心认真进行审核,以核减虚增的造价和工程量。 5结论 综上所述,对农网工程建设进行规范管理,先要找准当前农网其工程管理中的关键因素,然后按照工程管理的目标,对如何使农网运行能力提高的可行性方案进行认真研究。对农网的工程管理进行规范,并提升农网的运作水平,则更需和地方的具体实际进行结合,从而因地制宜对相应政策进行制定,如此方可获得最好效果。对于农村电网的工程管理,通过各部门相关工作者的协调合作,相信农网工程的建设改造必会又好又快进行,从而促使农民生活质量的提高。 作者:刘北龙 单位:国网四川安县供电有限责任公司 电网工程论文:电网建设工程项目管理论文 一、项目管理的发展以及分析 当前阶段,我国的项目管理的发展具有下列一些特点:首先,项目管理越来越全球化,国际间的合作交流越来越频繁。同时,人们创造了机遇与挑战,也为人们提出了更高水平的发展要求。其次,学科越来越专业化,从而促进项目管理专业的进步与发展。项目管理知识的不断完善与健全,使我国的项目管理可以依靠自己的教育体系变得越来越专业化。最后,逐渐完善培训教育以及认证制度。电网建设项目是一个相当复杂以及专业性要求严格的工作。而项目管理对我国电网建设具有重大意义:一个良好的项目管理有利于项目进展的更加顺利。 二、我国电网建设工程项目管理的特点以及其管理上的问题 我国电网建设项目管理在近几年来的发展还是较为显著的。目前,我国电网建设项目具有一些特点。第一,电网建设工程项目所涉及的区域较为广泛。其施工项目的地域可以广泛达到整一个市区,甚至更广。第二,电网建设工程项目所涉及的企业单位众多。从而导致涉及的工作人员众多,使电网建设项目变得更加复杂。第三,电网建设发展的越来越快。随着电力技能技术的发展以及人们生活要求的提高,电网建设的规模持续扩大,发展速度越来越快。在电网建设工程实施项目管理上,由于各自特点的不同,实际施工结果都不是很尽如人意。当今我国电网建设工程实施项目还存在以下一系列问题: 1工程征地以及拆迁等前期投入资金过高。随着社会的快速发展,征地以及拆迁所需要的费用越来越多,这就在一定程度上加大了电网建设的投资成本。 2在电网建设工程施工中造成的环境问题。最为常见的就是电网建设用地以及路径与城市的建设发展产生矛盾。电网建设所涉及的地域广泛,不可避免的会产生许多问题,从而导致建设工程无法按时完工。另一方面。电网建设也会与其他城市建设产生冲突。然后这些情况出现后,就需要花费大量的人力、精力以及资金去更改计划方案。同时,也会增长工程施工时间,增加工程成本。 3电网建设工程中会遇到一系列的人为因素或者自然因素所产生的风险。其主要风险包括技能技术、质量标准、管理监督以及项目组织风险。同时,电网建设工程也会受政治、环境以及经济变化的影响。然而,这些影响都会拖慢整个工程的施工进度。 三、对电网建设中实施项目管理的分析思考 完善电网建设工程实施项目管理可以推动国家的经济发展,有利于社会的建设发展。因此,对于电网建设工程实施项目管理的分析思考是必不可少的任务。 1计划的策划是认识电网建设工程项目管理的基础。工程项目的每一项工作都需要将计划作为基础,工程项目的计划是整个工程项目实施的关键性要点。工程项目计划就是将工程项目的全部过程、预期目标以及工程活动统一的加入计划。并且用一个可以分解的计划来协调整个工程建设项目。同时,这个计划要做到科学合理,依照尊重客观的规律,适度的原则,为整个工程项目打好良好的根基。 2部门之间的协调合作是了解电网建设项目管理的前提条件。每一个工程项目并不可能由单独一个部门完成,它需要各个不同部门之间的协调合作。项目管理的目的就是让不同部门、不同环节以及不同层次通过协调使它们的目标相同,在资源、资金、人员配备上达到一致。 3施工过程的调控是加强电网建设管理的重点。施工的质量控制是整个工程项目管理的最重要的部分,包括对施工、设计、监督单位以及供货商的检查管理。其需要对工程各部分所可能存在的风险隐患进行分析整改。另一方面,控制投资的关键手段是成本管理。通过避免设备资源采购的过多、质量低劣以及错误购买,从而最大程度的降低成本。 4完善监督体制是提高电网建设工程项目管理的保障。任何一个环节项目的实施都必须要有健全的监督管理机制。首先,需要充分发挥监督责任人在各个施工管理中的作用,全面的监督以及协调项目中的各个过程。坚决杜绝暗中操作等腐败现象的发生。依据工程项目的规章制度、工资标准以及质量标准,监督工程的全过程,保证施工的安全以及质量。 四、结语 电网建设项目管理会直接影响国家的财产以及人民生命的安全,有利于社会主义以及其事业的发展壮大。工程实施项目并不是简单的一个部门或者个体的工作,其是一个社会大众化、体系化的工程。唯有各个企业领导以及全部员工的高度关注、增加学习,持续不断的增加施工项目管理的质量意识,认真谨慎地贯彻实施国家以及行业的管理规则,踏实的工作用来保证工程项目的质量以及施工企业效率和收益。 作者:陈永辉 单位:广东电网清远连州供电局 电网工程论文:智能电网电力工程技术论文 1智能电网简述 当前,全球的平均气温在上升,全球的人口也在迅速增多,能源问题正在逐渐凸显,因此人们开始尝试建设智能电网。爆发金融危机以后,美国为了让经济迅速复苏,大力建设智能电网。建设智能电网的目的是缓解能源紧张局面,且利用电网的建设来推动其他领域的发展。中国是全球人数排名第一的国家,虽然国土面积有960万平方公里,可是地区发展不平衡,所以,在建设智能电力网络时,不可照搬其他国家的做法,而应结合我国的基本国情,并且还应当明晰建设的重点。当前中国智能电网的建设目标是“坚强智能电网”,将架构的建设与信息自主化相融合。 2智能电网的特征 在建设智能电网时,应当考虑我国的现实状况。国内智能电网的建设应具有这样六个特点: 2.1环保 此特点合乎我国当前生态经济的要求,也要求对电网资源加以再次加工利用,尽量降低工业生产给生态造成的负面影响。 2.2电网架构牢固 中国的自然灾害发生频率较高。灾害会对电网体系产生较大的不利影响,造成电能无功正常运送,所以智能电网在构建时应注重保障架构的牢固,如此才可以保障电网可以承受自然灾害的影响,不会因为外界环境的变化而停止运行。 2.3资源的优化 电网的建设需要运用到多种资源,可是,国内电网在建设时资源运用率较低,此也造成了电网的收益不理想。建设智能电网的过程中,对资源加以优化,最大化地提升电网的运行效率。 2.4经济收益 在智能电网的建设过程中应当全面考虑,尽量降低建造成本,如此不但保障了电能的品质,并且提升了物质收益。 2.5交互性 此特点是指在后面环节的能源供给过程中,应当构建一个高质量的市场沟通体制,可以第一时间掌握客户的需求,依据需求优化服务的品质。 2.6自动化 自动化主要是电网能够对故障进行自我诊断,并进行自我修复,不仅节约了时间,还降低了成本。 3电力工程技术在智能电网发展中的整体运用 3.1在电源部分中的运用 探究得知,电力工程技术的首个功能是把接连不断的电能提供给智能电力网络,包含两种电能类型:一种是直流电,另一种是交流电。其中,交流又包括两种:一种是变频交流,另一种是恒频交流。在变电所的操作中,一方面能够运用直流电源,另一方面能够运用交流电源,而且能够把高频开关电源运用到所有类型的电脑中。 3.2在供电过程中的运用 由于智能电网对电网工作状态与电能的品质有很高要求,所以在电网发展过程中,应高度关注电能品质与电网运行的平稳性,此就要求有机融合电力工程技术中的谐波管控技术与无功补偿技术。其中有两种是具有代表性的设置:一种是薄型交流变换器,另一种是超导无功补偿设施。 3.3在智能发电过程中的运用 经过调研剖析可以知道,这几年,电力工程技术逐步被运用到智能电网体系中,主要是通过电力、电子器件完成对电能的转化与管控。运用电力工程技术,有利于降低电量耗费,另外,减少机电设施的运用,提升工作效率。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体运用 4.1质量优化与能源转换技术 质量优化指的是在智能电力网络的构建过程中将电能分成多个级别,然后运用评测判定的方式,进而构成完备的机制,智能电力网络发展的过程中应着重剖析经济性的方向,从而确定供用电接口方式,有效地构建电能品质评定机制和用户评定机制。此外,智能电力网络的发展过程中,电力工程技术的有关制度也在改进,这样就能够保证智能电网更加经济化。低碳能源会成为今后能源发展的方向,它降低能源的消耗量,从而减少环境污染、低碳能源主要是使用先进的技术来改善能量转换的方式,更加充分利用能源,目前太阳能和风能是使用最广泛的低碳能源。 4.2柔性交流输电技术 这个技术使用了微电子技术、电子技术、电力技术等等,展现了控制技术和通信技术,此种技术可以便捷地控制交流供电的过程,在国内智能电力网络发展过程中,电力工程技术大部分是运用在高压电输变电的过程中,需要把众多的对环境危害很小的能源运用到电力体系中,而且实现对能源的分隔等过程,因此,将电力工程技术与控制技术相融合可以控制与调整智能电力网络中的不同参数,提升智能电力网络的平稳性,另外,供电的过程会在较大程度上减少电损,进而提升运送电能的水平。 4.3电力工程技术中的高压直流输电技术 在当前智能电网中依旧运用的直流运送电体系中,有许多环节运用的是交流电,可是,在实际的供配电运行过程中应当保证运送的电流是直流的方式,为了完成逆变或者环流的工作,就一定要让控制换流器发挥作用,而且也唯有运用高压直流运电技术,才可以从根本上实现这一目标。换流器大部分状况下是采用部分具有管段作用的原件构成,有效地达成电力运送的平稳性与经济性,比如部分份量相对不重的直流输电体系,另外,此项技术不但能够运用到长距离的直流运送中,还可以运用到短距离的直流运送中,达成高效地为海岛等边远地区运送电能,在国内远距离运电技术中,积极的运用了高压直流运电技术,而且伴随技术的进步,此项技术还会被运用到更长距离、更大容量的运电项目中。 5结语 笔者主要针对中国的新能源在智能电力网络发展过程中的运用和发展方向,且对其特征加以简单论述。从本文中了解到智能电力网络发展过程中电力工程技术运用的关键性,其对电力工程技术的运用和有关问题加以探究。由此可知,电力工程技术的高效运用,对于中国智能电力网络的发展与优化均具有非同寻常的作用,而且对智能电网发展过程中的能源加以优化,从而达成能源、经济的长期、健康发展。 作者:吴燕 单位:国网湖北省电力公司武汉供电公司 电网工程论文:合理控制电网工程造价论文 一、电网工程造价控制中存在的问题 造成电网工程造价上升的原因很多,其中设备材料的上涨,,征地补偿费用标准的提高是主要因素。拆迁赔偿的费用在逐年增加,征地赔偿越来越成为电网工程的巨大开支。与此同时,对于材料和设备占总成本近六成的电网工程而言,每一种原材料涨价都带动了成本的攀升。除原材料投资提高之外,其他造成电网工程造价上涨的原因有:设备档次和规划容量的任意提高,工程装修标准过高,新材料、新技术的使用和更新。在这样一个电网工程发展日新月异的时期,有必要通过一些合理有效的途径和方法来控制电网工程造价,以利于更好地实现电网工程项目的投资效益和社会效益。 二、控制电网工程造价的途径分析 (一)加强电网工程科学决策和合理规划 电网工程的决策阶段,是决定和选择电力工程投资的阶段,是对拟建项目可行性的论证过程,是控制控制电网工程造价的源头。对工程科学地决策,在不同的建设方案的比较过程中择优选择合理规划,往往是控制造价最直接、最重要的手段。其中,可行性研究是项目立项的最终决策依据,因此可行性研究是整个决策阶段的关键工作。项目的可行性研究,就是在提交项目建议书之后,对拟建项目各方面进行调查,对建议书中提出的方案进行技术经济分析和评价,并在多种方案中比较论证,对项目建成后的效益情况作出科学预测。在此基础上,得出该项目是否有投资的必要性和可行性的结论性意见。在电网工程的可行性研究中,与造价有关的经济分析过程是财务评价和投资估算。财务评价又称经济评价,根据国家现行的规范和材料设备的价格,来分析拟建工程项目的投资、费用及投资回报能力和偿还能力,以此反应工程本身的可行性。财务评价是使项目决策科学化的重要手段,因为据此可以明确投资项目的财务水平和经济效益,可以最大限度地避免项目的投资风险,并最大限度地提高项目投资的综合效益。投资估算是在可行性分析通过批准之后,在财务评价和工程设计方案的基础之上,对整个项目包括建筑工程费,安装工程费,设备购置费,土地征用拆迁费等在内的全部费用。造价估算一般误差较大,可达20%~30%,估算要由专业技经人员进行编制,并参照类似的工程量进行核查。对不能直接计算而又对投资影响巨大的工程量,如建筑工程设计的标准和结构形式,安装工程的管道重量,桥架重量,油漆数量,电缆长度和重量等,要参考设计施工图或类似的工程资料,加以分析确定。投资估算的准确与否,会影响以后各阶段的造价限额。决策的内容主要指项目建设规模和项目建设水平,还包括建筑地点及路线,环境保护措施等。决策阶段工程规划的重要内容就是项目建设规模,合理的建设规模在一定技术环境的条件下,投资可以被充分利用,项目的投入产出比较大。制约规模合理化的因素有市场因素,技术因素,环境因素,这些都要在决策阶段对不同的方案认真比选。规模过小,建设和生产成本相对较大,资源得不到有效配置,经济效益降低。规模过大,则使建设周期变长,维护费用过大,资源闲置浪费。因此,电网工程规模应根据不同地区发展水平,在电网结构和变电容量方面视情况而定。项目建设水平主要指技术设备和配套建筑工程等方面的标准。建设水平是项目可行性评价和投资估算的重要依据。技术设备选用的原则是先进适用,安全可靠,经济合理。建设标准是否合理,也会直接影响电力的工程造价。出于现时投入和长远利益的综合考虑,现阶段大多数项目都采用适当超前的标准。尽管在技术装备的选择和工艺设计中应适当重视技术创新,还应综合运用工程理论和经济原理,分析投入产出,比较综合效益。 (二)推行工程设计招标,引入市场竞争 电网工程设计是建设项目具体规划建设方案和意图的过程。 初步设计阶段要根据工程建设的估算和初步设计图纸及说明书来编制。初步设计总概算审批通过后,初步设计概算将作为该电网工程项目的造价最高限额。初步实际完成后,要做出初步设计工程量和可行性报告工程量的变动说明,并应尽量将初步设计概算控制在可行性研究限额之内。此外,设计阶段还要编制施工图预算,即以施工图和说明书为基础,在充分参考设备,材料,工程量的取费标准,制定出限额设计任务书,将工程量和概算额的限量反馈到各个专业。以此进行设计方案的优化和控制控制工程造价。工程设计也要遵循市场经济规律,纳入市场竞争体系。只有这样才能化解许多问题,从而更好地实现工程造价控制。目前,工程设计中比较注重技术方面的问题而不太注重经济方面的影响,而运用设计招投标这一手段,可以在电网工程中引入竞争机制,促使竞争者对工程项目的规模方案,功能设备和投资控制做出全面的分析和管理,提出技术先进、创意独特、价格合理的方案。建设单位亦可以有极大的选择余地,在工程造价控制中握有较多的主动权。由于招投标制度在我国起步较晚,机制还很不完善,在电力工程招标工作中还存在不少问题,比如有些地方政府实行地方保护主义,有些项目招标文件不规范,内容不明确,甚至没有招标文件,合同不严密以致后续工作中出现纠纷,还有的在项目定标合同签订之后,又对合同内容进行较多改动,合同价格发生重大变动,也便失去了招标的意义。按照国网公司的要求,设计招标时要严格按照初步设计的审计意见书和概算所列的工程量、价格、规模水平进行招标,不允许任何单位和个人更改其中的数量和标准。招标价格要实行刚性标准,要严格限制在概算限额内,一旦签订中标合同,任何单位和个人均不得调整或加价。层层把关,严格控制,只有这样才能发挥出招标的优势。设备和材料也应进行招标管理,实行公开交易,通过招标获得价廉质优的产品,同时选择高质量低耗能的产品,从而降低电网工程造价,而且从招标市场采购,也可省一批购置费。 (三)以限额设计和典型设计来控制成本 限额设计就是将上一阶段审定得出的工程量和投资总指标,根据一定方法分解到各部分项工程和各单位工程,根据各分项工程的投资细分指标进行限额设计。在电网工程中,可行性研究方案和投资估算中的设计为最高限额,按照初步设计任务书和施工图设计中分配到个专业的投资限额控制设计。通过层层限额来控制不合理变更,保证总投资额在概算之内,实现电网工程造价的控制和管理。以往工程项目可行性研究受人为因素影响较大,使初步设计概算大幅度超过可行性研究估算,给国家和社会都会产生巨大的经济损失。因此,有必要严格管理和审查可行性研究和初步设计方案,使可行性研究达到科学客观的所要求,确保方案经济合理。可行性研究估算一经批准即是项目初步设计的限额,项目初步设计概算换算到与可研同一标准水平年,原则上不应超过可研估算。对于初步设计方案完成后,要填写“限额设计任务书回执”,比较初设与可研工程量,并说明增减原因。典型设计就是在长时间的设计工作中总结得到一些适用于某类情况的,安全性、可靠性高,最便于维护运行的设计,这样的设计工艺要求,工程标准,经济投入都较为理想,且具有较广泛的适用性。电网工程采取典型设计和通用设计也是较为常见的现象,在工程造价控制和管理上有较好的体现,是一种十分有效科学的设计方法。目前已有一些省份对一定规模的电网建设做了通用设计和典型设计的规范。据有关资料统计,推行通用设计后,整个电网工程造价有了明显下降。对不同规模的变电工程设计标准和设备档次的规范,为电网规划集中规模招标,资金管理,成本控制等集约化管理奠定了基础,有利于社会资源的合理配置,具有良好的社会经济效益。 (四)加强合同管理,建立合同约束机制 电网工程建设施工合同主要有总价合同、单价合同和成本加酬金合同总价合同指在在合同中规定一个完成工程的总价,承包人完成项目全部内容的合同。这类合同目前主要用于工程不大,工期较短,技术一般投资可精确估算,风险较小的项目。单价合同是按招标文件分部分项所列工程量和确定的分部分项费用的合同类型。单价合同分两种:固定单价合同和可调单价合同。成本加酬金合同是由电力管理部门向承包人支付工程所需的实际成本,并按事先约定好的某一指标,作为酬金支付标准的合同。这类合同的缺点是发包人对工程总造价不易掌握,承包人也不主动降低成本,但如果该种合同较好的应用,发包人与承包人能较好地信任与沟通,是一种有利于工程造价的合同形式。合同的约定最终起约束和激励作用。对于有利于工程进度和工程质量的行为在合同中应有相关鼓励性的规定,相反,对于违反工程质量要求的行为,应在条款中有对于违约惩罚的规定。在合同上规定鼓励性费用的支付方式时,正常情况下,基本费率的支付相比国家标准稍下降一点,对于降低工程造价,缩短设计周期,提高设计功能的行为,都应该按一定比率给予奖励酬金。反之要有相应处罚甚至追究法律责任的规定,比如,在签订合同时必须规定:如变更金额超出施工总额的一定比例时,则扣除一定的设计费用。依此来约束设计阶段的现场勘查或其他失误带来的施工变更过大,从而确保工程造价的稳定,降低工程风险。在工程实行过程中,经常会涉及到变更与索赔工作。由于索赔原因造成的工程成本很难预测,因而成为电网工程造价又一重要的影响因素。对于工程中设计变更的项目要严格把关,不可轻易变更设计。如有必须更改的地方,一般要经由建设单位会同监理、设计单位审批。对于较大的改动,需由监理和设计单位进行方案论证和工程增减费用估算,并提交变更审批表上报审批,以确保工程追加投资的合法性。近年来,赔偿在电网工程建设总体工程费用中所占的比例正逐年加大。要减少类似费用,就要加强合同管理,提高企业工程造价管理专业人员的素质,培养工程管理人员合同管理意识和耐心细致的作风,提高职业道德。 (五)加强竣工审计和决算工作,开展项目后评价 加强电网建设项目的工程竣工审计,是一种项目管理中的监督机制,也是一种行政执法手段。竣工审计用来治理管理中的违规运作,避免出现计划外项目,从而实现管理制度正常运作。通过竣工审计能及时发现一些问题并及时纠正,并追回一些违规操作的建设资金,比如,工程层层转包,违规承包、分包,承包价格不合理,没有实行招标,重复多记工程价款等。工程竣工结算时,各项费用均应实事求是,杜绝重复记列设备材料运杂费,严禁增加各类凭空捏造的费用、以概算价决算材料价格的事情发生。审核人员要做好决算审核调查,通过实地勘察,熟悉施工图、合同、变更证明等材料,对工程决算进行逐项审查验证,还要审查工程材料中定额套用的合理性和合法性。随着经济体制改革的深入和投资体制的发展,项目后评价被提出来并越来越受到工程界和投资人的重视。项目后评价的内容主要在项目建成投产的1~2年后对项目建设的目的,效益,作用影响和建设过程等进行全面的系统的调、分析和评价。项目后评价的作用还在于,弥补项目在决策到竣工决算过程中存在的失误,改进项目管理,提高投资效益和科学决策水平,对未来的投资和工程提供有意义的借鉴和启发。 三、结语 综上所述,电网工程造价控制与管理是一个动态的过程,贯穿于电网工程的从项目决策,项目设计,项目实施到项目竣工的全过程,涉及项目立项决策,可行性研究,工程设计到工程施工的各个环节。如何降低电网工程造价,不仅要加强工程建设过程管理,制定出规范工程每一个环节的控制措施,而且要层层把关,加强内部管理建设,使工程建设的各参与方改进认识,提高水平,严格执行程序,这样一定能够实现电网工程造价的有效控制。 电网工程论文:配电网工程建设论文 1、加强配电网工程造价管理与控制的重要性 配电网工程项目造价控制,就是在项目达到的质量标准的前提下在投资前期阶段、设计阶段、建设项目招投标阶段和建设项目实施阶段,把建设工程项目造价控制在合理的限额以内,也对随时发生的偏差进行纠正,以保证项目管理目标,力求在各个建设项目中合理使用人、财、物,取得较好的企业效益。配电网工程造价管理的基本内容就是合理、有效控制工程造价。合理控制工程造价,是电力基本建设一个永恒的主题。近年来,由于物资材料价格,施工人员施工费的飞速增长,导致电力工程造价在结算中出现误差较大,而且超出预概算投资计划。工程造价水平已成为影响配电网工程建设健康发展的关键,为适应市场经济的发展和社会各种因素的影响,需要建立一套适应客观条件,行之有效的工程造价管理方法,并对配电网工程项目的立项、资金计划、设计实施、和资产保值增值实行全生命周期的管理。加强配电网工程项目在各个阶段的管理与控制,才能有效地管理和控制工程造价。用有效的资金投入,赢得最大的企业效益。 2、配电网工程造价管理中普遍存在的问题 工程造价管理的关键是合理、及有效控制造价。目前,配电网工程造价管理主要存在三个方面的问题。一是在合同版本不规范,在签订过程中,对合同条款不统一、不明确,随意性强,没有对项目造价管理控制的普遍性和专属性规范合同内容,往往出现范围、计算依据和设计变更、现场签证、签发、确认等约定不明确。对于合同执行过程中可能出现项目施工过程中风险预控分析不足,不能事先提出解决的方法及预控措施,合理规避风险。二是在项目可研及施工图预算中对物资价格预测不客观,往往出现估算物资单价过低,市场价格变动较大影响整体项目预算,导致结算超支。二是在项目实施过程中,不能对工程项目成本进行事前预测,特别是可研设计阶段工作欠细化,实现属于被动控制,不注意造价的动态管理,施工当中设计变更较多,抓不住成本控制的关键,造成项目造价不可控,导致工程随意性大,结算严重超支。 3、加强配电网工程造价管理与控制的方法 3.1实现施工合同管理规范及标准化,要求与主网工程接轨 一要明确制定专门的合同管理机构和审批流程。施工及设计合同应形成规范的版式,应明确专门的合同管理机构完成编制合同版式使合同版本实现规范统一,并且在招标文件中明确合同版本及相关内容,使合同内容不但规范施工内容还明晰甲乙双方经济责任,负责审查合同的部门应为贯穿整个项目施工管理的相关门,包括:基建管理部门、安全质量管理部门、财务资金管理部门、物资管理部门、审计部门,企业法律管理部门等相关专业人员进行合同评审,根据各个管理部门的专业管理要求提,逐条进行研究,实施监督、管理与控制。同时特别是业主严嘉原广东电网公司肇庆供电局广东肇庆526060项目经理应提前介入参与合同的审阅,以更有利于日后工程实际管理利用合同规范管理施工及工程造价。二要细心制定合同条款,主要在于合同专用条款。制定合同条款的重点,要结合项目特点和施工实际需要情况,进行合同施工及造价风险预控的进行分析,设想在履行中可能出现的风险无论施工风险及资金风险,事先要提出预防的措施。合同专用条款要明确以上风险的各个方面,不但明确责任,还要对违反合同规定的人员及单位制定惩罚内容,使责任、权利及要写清楚,切不要因考虑不足或疏漏而使合同条款留下遗漏,给业主施工过程及造价管理造成困难,使企业合法权益蒙受损失。三要明确施工工期、质量达标要求和造价控制指标标准。在施工过程中由于不可控因数的影响不可避免地要出现设计变更、现场签证和甲、乙供设备材料差价等现象,所以合同中必须针对性的条款说明对价款调整的范围、流程、计算依据和设计变更、现场签证、材料价格的签发、确认作出明确规定,以规避风险和结算争议,争取工程可控,造价合同,达到效益最大化。 3.2工程前期阶段要有效控制配电网工程可研阶段物资价格 首先,可研单位要做好工程概算材料价格的控制,设备、材料费用是工程造价的重要组成部分,其概算价格的合理性对应着工程造价的合理性。把好工程材料关,要坚持品质为首选,在确保质量满足项目工程设计要求的前提,选择合理的市场信息价格作为参考,同时,要考虑市场经济的影响,外部客观条件,比如县线材中铜原材料的价格变动,国家政策对此材料的价格的影响,扩大物资信息价的参考范围,考虑的供货商供货排产时间的价格波动由为重要。其次,要科学控制物资申购工作。上级部门采用不同时期分批次集中按需求计划统一采购,下级项目管理单位则应该按批次一次性提交需求,不能同一项目同一材料分开批次申请需求,不同批次不同生产厂家和销售市场,由于不同厂家和不同时按照市场价格厂家投标的价格不同,则影响实际采购价格,同一材料就会有不同价格,影响项目的结算资金。 3.3加强工程项目可研设计管理 设计单位无论设计组负责人还是各个设计组员都在日常的工作中都偏重于设计效率、技术和设计企业的产值,而不够重视设计效果的经济性可行性。往往在施工过程中,由于前期设计原因造成工程造价超额的机会以及比率远远大于工程其他阶段工程成本的上升。如果一个工程设计阶段造价产生失控,无论在其他阶段如何严格地控制成本,都已无法改变项目整体的造价效果。技术与经济近乎相分离,情况总结分析得知许多工程设计技术人员的技术水平和工作能力都很高,但是他们大多数对项目的经济性分析欠缺,对如何控制工程造价考虑较少,把控制工程造价看成是与技术人员无关,认为是造价人员的主要责任,很少把工程项目设计过程中的技术与造价指标有效结合,更不能通过技术比较,造价分析等工作,正确结合技术标准与经济合理,使其能够对立统一。根据现在配电网实际操作的步骤来分类,主要控制造价的方式采用以下三个步骤: 3.3.1可研阶段造价的控制 (1)控制工程造价中可研阶段是工作的重点,首先要达该工作要求必须达到国家和行业现行规定的深度。 (2)要坚持设计工作流程,严格执行设计工期。配电网可行性研究一般项目需要4-6个月(含勘测2-3个月)。勘测必须要现场到位,充分考虑到施工中会碰到的设计问题,要避免不必要的设计变更出现,现实中特别是地下管线勘测,青苗赔偿估计不足,造成造价在施工中重复出现,使造价增大。 (3)每个专业组设计人员要严肃认真的确定设计工程量,设计的工程量要有余度的同时也不能高算,要求可研与初设工程量的误差范围不能超过5%。设计的深度及标准和造价指标的应严格采用典型造价,及标准设计,否则,应提交设计差异分析表,分析设计方式及造价影响,如发生较大差异时,则要分析并说明原因,原则上不能发生重大漏项。 3.3.2施工图设计阶段的造价控制 (1)施工图设计阶段造价应限制在批准的可研造价范围内。本阶段的最高限额同一价格年水平时可研的批准投资估算额。重点工作就是将可研中各专业的投资额和工程量进行分解,各专业定额定量进行设计。从可研的深度考虑,各专业的工程量可按实际情况进行调整,但最终的投资总额不能超过可研造价,若有较大超额应有分析报告说明,并做好优化设计的方案。 (2)施工图设计的限额设计采用“设计限额说明书”的方式操作。“设计限额说明书”由总设组织技经人员实施,将可研阶段单位工程的投资额及工程量反馈给各设计专业组,设计人员按定额定量开展施工图设计。设计限额说明书由技经人员编制、主设人员校核、专工审核、总设批准的流程进行审批,最后要送业主项目部造价员审查并由业主项目部经理最终批准。 (3)其他费用施工图设计阶段技经人员也应控制好,特别是可研阶段签订的姗料、供水、运输费用,特别是二次运输费用、征地、拆迁、青苗赔偿等内容,以上费用不必做较大调整,若由于外界因素影响及上级文件要求改变的时候导致造费用增加影响造价大幅度增加时,应进行其他费用分析说明,同时要取得业主方的相关文件说明。 (4)各专业施工图设计完成后要填写“设计限额说明书回执”将本工程施工图工程量与可研工程量作比较,并说明增减理由。回执经专业组组长签署后并的业主单位认可,返回设计技经人员。 3.3.3运用工程造价优化设计的实施 电力建设项目运用工程造价优化设计实施过程可以分为四个阶段:前期准备阶段、现场数据分析阶段、四新技术优化阶段、工作实施阶段,大致可以分为八项工作:①工程价值研究对象的确立;②资料归类收集整理;③作用分析及说明;④作用功能评价;⑤提出可行性优化方案;⑥方案的审核与定案;⑦测试结果;⑧定制最终实施方案。内部运用工程造价优化设计的整个实施过程应贯穿于整个设计阶段,虽工作较为繁琐,但对于工程造价的处于可控的状态有则一定程度的作用。通过以上方法的采用,我们地区供电局近两年来配电网的工程造价管理有了明显的提升,以控制配电网造价为主要目的,在项目可研设计中严格把关,完成了合同规范化、标准化,对估算、预算、及采购中物资价格管理,使设计变更明显减少,由原来的每个项目10多份的设计更减少到2-3份,物资采购的实际价格与概预算的价格误差不到3%,施工中施工单位严格执行合同条文,避免因条文不明确引起的费用纠纷,造价总体水平得到提升,保证了企业少投入,高效益的管理目标。 作者:严嘉原 单位:广东电网公司肇庆供电局 电网工程论文:智能电网建设中的工程技术论文 1智能电网在电网建设中的作用 1.1实现资源的最大化利用 智能电网可以在最大程度上实现资源的最大化利用,从而提高电网系统的整体工作效率,降低智能电网建设的投资成本,提高电网的经济效益。 1.2实现环保的目的 智能电网的建设可以保证资源的最大化利用,从而避免传统电网建设中对资源的浪费,更重要的是可以避免电网建设对环境的污染。 1.3保证网架的强硬度 网架的强硬度决定了电网系统的承受能力,而智能电网可以保证网架的强硬度,从而保证电网系统在建设和日常运行中的安全性。 1.4全面实现自动化 传统的电网建设对自动化程度并不是很重视,这样做的后果就是,当电网系统在日常运行中出现故障时,不能及时采集到相关数据,更无法自动对故障点的数据进行分析;而智能电网由于采用了大量的自动化技术,所以当故障出现时,可以在第一时间对相关故障的数据进行分析,从而为故障的后期处理提供重要的信息依据,促进电网系统的安全、稳定运行。 1.5提高市场的认同感 智能电网避免了传统电网中的一些问题,使得整个电网的安全、稳定运行有了保证,可以为用户提供稳定、高质量的电力,同时,也可以对突发故障及时响应。这些优点会提高市场和用户对电网系统的感知度,从而提高对电力系统的认同感。 2电力工程技术在智能电网建设中的应用 我国的智能电网建设主要涉及到发电、输电、配电、变电、调度、用电等几个方面,并与自动化技术、网络技术、通信技术、电子工程等有所融合,所以智能电网的建设也将会带动能源、信息、电子工程等产业的发展。但不论是哪种技术的参与,智能电网建设的基础还是电力工程技术。以下从电力系统的各个环节出发,分析电力工程技术在智能电网建设中的应用。 2.1发电环节 能源危机使得全世界都在对新能源进行不断的研究与探索,比如风能、太阳能、潮汐能等。这些新能源的开发为经济的发展提供了清洁、高效的能源,但同时也对现有电网也提出了并网的要求。新能源本身存在一些不足,比如地域性、季节性、发电的不稳定性等。在这种情况下,相关学者要更多地研究如何高效、安全地与这些新能源实现并网,降低新能源对现有电网的影响,使新能源能够高效、安全地接入现有电网。 2.2输电环节 我国的电网建设有着自身的特点,最近几年,国家电网提出了“以特高压电网为骨干,各级电网协调发展”的基本方针,特别是在电网的整体规划中提出了建设华东电网、华中电网、华北电网三大交流电网的规划,并着重提出了这三大电网之间的直流互连。我国的电网建设正稳步向着特高电压、大容量、交直流电互联的时代迈进,但由此也带来了一系统的问题,比如,电网的结构日益复杂;所使用的技术越来越高端,越来越趋于自动化;各大电网之间的互联给电网本身的稳定运行带来了很大的影响。为了解决这些问题,智能电网在输电环节上使用的是特高压直流输电技术。该技术与其他技术最大的不同在于系统中间没有落点,所以这种技术适合远距离的输电,而对于交流电网之间的互联,该技术有着其他技术所不具备的特点。所在在由交流与直流所组成的特高压输电网络中,使用特高压直流输电技术可以保证整个输电系统的稳定运行。电力工程技术在此输电环节上所使用的技术主要是对电网整体系统运行的监控、对运行状态的检测、对运行故障的管理和应急等。 2.3变电环节 智能电网与传统电网在变电环节中最大的不同就是变电站的智能化建设,这是对传统变电站或者说是对传统电网的一次突破,也是智能电网智能化、自动化发展的最好体现。在变电站的智能化建设中,电力工程技术的应用表现在很多方面。变电站的智能化建设就是对变电站中的物理结构、网络设计、信息的采集、通信协议等进行统一的设计和管理,使变电站的各个环节实现互联,实现信息的共享,从而实现变电站系统的智能化运行、自我诊断与恢复。这其中涉及到计算机网络的建设、高速传感器的使用等电力工程技术。 2.4配电环节 配电环节是整个电网系统内直接接入用户的一个环节,在智能电网中,这是极为重要的一个环节。而根据智能电网的总体规划,配电网还要承担各类中小型新能源的接入工作,这就对配电网的稳定运行和故障处理能力提出了更高的要求。在配电环节中,所使用的电力工程技术主要有:配电自动化技术、智能充电技术(主要是指电动汽车的充电技术)、智能化的高级储电技术和高级的检测技术等。 2.5用电环节 随着我国经济改革的不断深入,电力市场也在日趋市场化。在这种情况下,电能市场供需双方的互动越来越频繁,对于用户来说,需要稳定、可靠、便宜的电力能源;而对于电力企业来讲,则要实施精细化的管理,以最大程度地实现经济效益。智能电网的建设对智能城市和智能小区的建设都有重要的作用。其主要使用到的电力工程持术有:智能化的测量技术、高效的用户用电信息采集技术以及智能电表等。 3结束语 随着我国国民经济的迅猛发展,不论是经济的发展,还是居民的正常生活,对电力的需求都越来越大,这对电网系统的稳定运行提出了更高的要求。智能电网在满足电力系统新要求,为用户提供稳定、安全、高效的电力能源方面有着独特的优点。电力工程技术是发展智能电网的基础,在智能电网的建设中有着重要作用。本文就电力工程技术在智能电网建设中的作用进行了分析,希望能对这方面的研究有所帮助。 作者:李松 单位:国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂 电网工程论文:智能电网建设下电力工程论文 一、智能电网建设的特征 就我国目前智能电网建设的特征来看,主要体现在四个方面,首先是电网的绿色环保,智能电网在建设过程中,不仅使资源得到了充分有效的利用,而且还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。其次是电网的结构牢固,与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。再次是电网的经济性,随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。最后是电网的交互性,在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来促进能源市场发展的持续性。 二、电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 电力工程技术在智能电网建设中的应用是非常广泛的,归纳起来,主要体现在以下几个方面: 2.1在智能电网电源中的应用。 电源是电网结构中各项设备正常运行的基础保障,不同设备在运行过程中所需的电源类型也不尽相同。由于电网结构中设备到多种类型的设备,因此,为了确保电网正常运行,则必须要有多种类型的电源作为支撑。电力工程技术能够提供种类繁多的电源,比如说直流电源、变频电源、恒频电源以及交流电源等,很大程度上确保了智能电网的稳定运行。 2.2在输电过程中的应用。 智能电网的正常运行不仅与电能质量有关,而且还要确保其始终处于稳定的工作状态下,这些都与电力工程技术息息相关,其不仅能够为电网的正常运行提供无功补偿技术和谐波抑制技术,而且还能够为不断发展的智能电网建设创造新的装置,以此来更好的提升电网运行的稳定性,避免各类威胁电力安全稳定故障的发生。 2.3在发电过程中的应用。 随着我国智能电网建设脚步的不断加快,越来越多的先进技术被应用到电网建设中,电力工程技术作为诸多新技术的一种,在对电能进行转化和控制的时候,其主要是利用电子设备来实现的,这种转化方式不仅能够降低耗能量,而且由于应用的机电设备相对较少,因此还能够大大提高转化的工作效率。 三、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 3.1柔性交流输电技术的应用。 所谓柔性交流输电技术,主要指的是将具有较高清洁度的新型能源向电网中输送,该项技术主要以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 3.2能源转换技术的应用。 上文提到,智能电网的一个主要特征就是对能源的充分利用。随着智能电网的飞速发展,对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其在电网建设中的作用充分发挥出来至关重要。能源转换技术是将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 3.3电能质量优化技术的应用。 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,首先需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等。其次,为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。电能质量技术的应用可以将该项目标顺利实现,因此,在当前电网建设中得到了广泛应用。 3.4高压直流输电技术的应用。 高压直流输电技术也是当前智能电网建设中应用十分广泛的技术之一,虽然在当前电网中,直流输电系统中大部分环节所使用的都是交流电,但输电过程中利用的却是直流电。在高压直流输电技术中,对换流器的有效掌控可使电能按照需要实现逆变或整流。高压直流输电技术的应用趋势是大容量、远距离的电能传输。 四、结语 综上所述,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,电力工程技术在电网建设中的应用也会引起相关部门的高度重视。从本文的分析我们能够看出,电力工程技术在智能电网建设中的诸多环节都有涉及,在未来的时间里,为了能够将电力工程技术的作用在智能电网建设中有效发挥出来,电力部门必须不断对电力工程技术进行优化与完善,以此来进一步促进我国社会经济的可持续发展。 作者:于琪 单位:广州供电局有限公司调控中心
1我国电子商务专业人才培养和需求现状 目前,我国学校电子商务专业建设虽然得到了政府和企业以及社会的大力支持,但除了少数一些学校具备师资和设备以外,大部分学校的师资和设备都还存在不足,缺乏“双师型”教师队伍,也没有系统配套软件,实验室配置也还不到位,学生难以学到真正可以操作的技能,因此培养出来的毕业生就不能满足市场对电子商务人才的需求。 2电子商务专业人才培养面临的主要问题 2.1培养方向不清,定位不准 有些学校把电子商务专业毕业生定位为“万能型”人才,不能清晰地界定出所培养的电子商务人才将来的就业方向和就业岗位,提出的培养目标相对模糊,不符合我国企业目前对电子商务专业人才的需求,造成毕业生就业难。 2.2缺少完善的电子商务专业基础课、专业课、实践课程知识体系,考核不合理 课程知识观念陈旧、落后,考核方式不合理,表现出与新形势的发展及要求不相适应,难以满足高素质的电子商务人才培养的需求,与现代职业教育人才观、质量观和教学观不协调,偏离了职业教育人才培养目标。 2.3教材版本陈旧、内容单一 教材内容与职业资格鉴定标准缺乏衔接;教材的内容陈旧且形式单一;专业教材与企业的用人标准不相适应;配套的实践性教材不足。 2.4教学以理论为主,缺乏专业实训室 很多学校没有建设专业实训室,特别是一些民办和规模较小的职校,学生只能进行简单的计算机操作,缺乏专业实训室。 2.5教师专业化水平不高,缺少双师型教师队伍 较多学校的教师是从计算机、会计、管理、网络或营销等专业转移过来的,缺乏一支能适应职业教育特点的、结构合理、高素质、高水平的,既懂理论又能实践、既会讲授又会操作的“双师型”师资队伍。 2.6没有建立双向合力与企业共同办学机制 很多学校没有建立校企合作机制,没有真正实现实质性的联合办学,更谈不上双方互担责任,明确职责,也没法做到用“派出去,请进来”的方法培训师资,但是依托行业、企业办学是职业教育发展的一个趋势。 2.7实训、实践软件和基地不具备 学校电子商务实训还停留在较低的层次,校园真正实现网上交易、网上业务处理、网上支付的软件很少,学校建立的电子商务实习基地还比较薄弱。 3改革的整体思路、方向和措施 3.1明确培养目标 通过系统的电子商务理论学习与专业技能训练,培养出具备突出的专业技能、能够在现代信息技术条件下从事商务活动的初、中、高级应用型专门人才. 3.2改革教学模式:转变教学观念,提高教学效果 改革教学模式,推行翻转课堂;变教学中的满堂灌为启发式教学、个性化教学。在教学过程中,采用适合学生吸收的知识教学方法,要建立以创造性能力考核为主、常规化教学和重技能操作相结合的考评制度体系。 3.3教材选用与建设 选择能体现现代电子商务特点的高职院校教师集中编写的教材和辅导资料,以及相关配套软件。如任务书、指导书、典型案例、电子教案、课程录像等,形成立体化“教材”,使学生练习和学习有抓手。 3.4添置实训设备,完善实训室,配置相关软件,强化实践环节 不能仅仅依托传统的计算机房,应该建立符合电子商务教学的实验室,添置实验设备,购买一些相关软件,如果可能也可以利用沙盘教学,建立电子商务模拟实验室,将理论与实践有机结合,注重培养学生动手能力。 3.5改革教学和实习分离的现状,落实产教结合、工学结合、顶岗实习、校企合作改革 教学和实验、实习必须根据我国目前的电子商务需求、技术手段和经济环境实际,制订切实可行的电子商务实验实训措施,加强职业技能培训,把实践性教学和职业技能培养作为培养目标,加大校企合作力度。 3.6建设一支能适应职业教育特点的“双师型”师资队伍 改变教师理论知识较强、实践能力相对较弱的知识结构,通过定期和不定期走出去学习和到沿海城市考察,对沿海经济发达地区电子商务行业进行调查研究,举办培训班,鼓励教师参加电子商务学术交流,建立职业学校教师与企业对接的制度,鼓励教师到企业挂职、参与企业电子商务项目研发,实行聘用企业高技能技师师徒式教学制度,采用引进来、走出去实现“双师型”队伍建设。职业教育担负着培养面向基层、生产一线需求的应用型人才的责任,面对如火如荼高速发展的电子商务行业,电子商务专业人才培养模式改革势在必行,必须坚持以市场为导向,以能力为本位,实施电子商务专业教学管理新模式、现代化教学实习模式、校企合作办学模式,让企业真正看到学校与企业生存发展的相互关系,汇聚政府、学校、企业三方力量,对电子商务人才的培养模式进行创新,就一定能培养出能使用电子商务手段解决实际问题,适应行业企业需要的应用型技术人才。 参考文献: [1]姚娟,王红霞.电子商务专业人才培养模式研究———基于江苏省13所高校的调查问卷[J].市场周刊:理论研究,2008(5). [2]杜进.论电子商务专业教学体系的构建[J].湖北财经高等专科学校学报,2001(3). [3]李宏伟.高职电子商务专业实践教学体系的构建与实施[J].重庆职业技术学院学报,2005(1). [4]俞林.高职电子商务专业实践教学体系构建探析[J].武汉职业技术学院学报:职教版,2006(2). [5]汪晶.职业教育教材建设现状分析与对策建议[J].中国职业技术教育,2005(8). [6]“宝安模式”课题组.中国职业教育“宝安模式”[M].北京:人民出版社. [7]浙江大学电子服务研究中心,南京奥派信息技术有限责任公司联合编制.电子商务专业实践课程知识体系[M].内参资料. [8]吴清烈.电子商务管理[M].北京:机械工业出版社. 作者:刘晓云 罗竞 单位:绵阳广播电视大学
力学基础论文:基于高职学生文化基础背景下的建筑力学教学改革研究 摘要:本文依据高职学生反映《建筑力学》课程“难”学的现状,分析了其原因,并从指导思想、教学内容、教学理念、教学方法、考试方法等方面进行了教学改革,从而提高该课程的教学质量。 关键词:教学改革;难度;教学内容;建筑力学 《建筑力学》是土建类专业的一门重要专业基础课,由于该课程理论性强,数学推导、计算烦琐乏味,概念多,方法技巧性要求高,课程内容系统庞大,因此,高职院校的学生,尤其是二专学生,普遍感到难学、难懂。在《建筑力学》的教学过程中,只有充分结合学生特点,合理安排教学内容,重视教学实践过程中存在的问题,才能更好地开展力学这门课程的教学,为学生树立学习信心,打下学好其他专业课程的基础。笔者结合多年的教学体会分析了学生普遍感到难学、难懂的原因,并提出了解决这些问题的教学改革措施。 一、目前《建筑力学》教学存在的主要问题 (一)学生存在的问题 1.文化基础较差。随着中国教育的不断发展,高等教育已从精英教育走向大众教育,过去被录取分数线挡在校门外的学生将有机会进入高职院校学习,圆了他们的大学梦。这对提高整个民族的文化素质大有裨益,但也必然导致高职教育生源整体文化基础水平的下降和学生差异程度的扩大。主要表现在:一是学生成份复杂,既有普高生,也有职高生,还有参加成人高考的社会青年,而这些学生的学科基础都不是很好。二是有些专业文理兼招,这样出现的问题是相当一部分学生的文化基础较差。他们在高中阶段对未来的发展缺少自我设计和自主安排,自律和自控能力较差,考上高职以后,对学习缺乏自觉性和主动性,对本课程涉及的数学、物理等基础学科知识掌握不够,在新课程的学习上就感到吃力、难懂[1]。 2.消极心理较严重。在进入二专高职院校就读的学生中,不少学生都有强烈的失落心理,有一种自卑感:“我”的基础太差了,跟也跟不上,即使“我”比别人努力十倍,成绩也总是好不起来,与其好好地读,还不如“潇洒走一回”,反正船到桥头自然直。也有学生想好好学习,但又缺乏毅力。他们平时不是把精力放在学习上,而是上课不认真听讲、玩手机游戏、睡觉,课后亦不愿做作业,或者为了应付抄同学的作业。 3.学习目的不明确。学生普遍认为,高职院校的学习目的是掌握一门应用技术和实际操作技能,方便毕业后就业。因此,对基础课程理论学习重视不够。又由于高职院校学生毕业后一般不从事结构设计工作,所以对与结构设计联系紧密的《建筑力学》课程,学习积极性不高。 4.习惯中学时代的“填鸭式”学习方式。学生没有摆脱原来的学习模式,习惯中学时代的“填鸭式”学习方式,懒得自己动脑思考问题,更无创新可言。 (二)教师存在的问题 目前,高职院校大部分教师是本科毕业不久的年轻教师,他们普遍存在“三少”问题,即见得少、干得少和积累少。“见得少”是对实际工程种类、结构组成、构造特点、施工过程、管理运用等见得少,缺乏工程整体概念和相互联系。“干得少”是参与实际工程的勘探研究、规划设计、施工、运用管理方面少。“积累少”,是对工程的资料收集、归纳整理和运用方面少。因此,他们的教学方法以及内容上与高职教育往往不相吻合,一些教师的教育教学理念以及教学实践水平不符合高职教育的要求。还有不少教师并不了解社会对高职人才的实际需求,教学方式缺乏创新,讲课时不能身临其境和理论联系实际,授课照本宣科枯燥无味,缺乏形象性、生动性和吸引力。考试方式陈旧,且与实际工作相脱节,不适合高职学生特点,这些问题直接导致学生对上课不感兴趣,学习没有动力。 (三)课程本身的问题 《建筑力学》课程内容系统庞大,习题计算量大且烦琐,方法技巧性要求高,学生解题时缺乏耐心,容易急躁,不按教师的要求完成作业,抄袭现象严重。 二、解决《建筑力学》难学的对策 (一)改革《建筑力学》理论与实践教学体系,体现高教特色 1.注重因材施教,适当增删教材内容。《建筑力学》是土建类专业的一门专业基础课程,其课程体系和教学内容是以培养学生的职业岗位和工作过程为依据设定的。它是土建类专业学生学习“建筑结构、建设施工技术、专项施工方案、安全技术管理”等课程的前期最主要的基础课程,在完善学生知识结构、提高专业综合应用能力等方面起着“承上启下”的作用。 随着教学改革的不断深入,高等职业技术教育应以能力为本位的观念已得到大家的公认。以能力为本位的教育新理念应具体落实到课堂教学方法的改革中。为此,针对现在高职学生基础较差这一问题,更应特别注重因材施教。为适应高等职业技术教育的教学需要,在使用教材时,教师可依据教学大纲的要求酌情增删一些内容,力求把抽象的力学概念与人们的感性认识相联系,与建筑施工实际相联系,以便于学生掌握。在教学内容的选择上,以本课程和后继课程之“必须”为依据,在讲述深度上,以“够用”为度,例如对超静定结构的分析与计算,可删去超静定结构的理论计算,而着重讨论超静定结构的特性,能对常见的超静定结构做定性分析,并大体判断危险截面的位置。另外,在使用教材时,教师可依据教学大纲要求,酌情减少学生做练习题的数量,而对于思考题则给予一定的重视。 对于学生难以接受的概念性的理论知识应尽量联系实际,深入浅出,能避则避,能丢则丢。这就要求教师换个角度来考虑教学工作――从学生角度出发去深入研究教材,设计教学方法。当然,最终的目的是要达到为他们量体裁衣所设计好的教学目标。 2.强化《建筑力学》课程的实践教学。《建筑力学》课程中的理论知识,对于二专学生而言,普遍反应难以掌握,且对专业职业能力的形成无太大价值,单纯的理论知识已超越了高职学生的接受能力。所以,针对土建类专业及施工行业和市场的新变化、新趋势,该课程应构建以实践性教学体系为主体的工学结合人才培养模式。从专项职业能力出发,结合职业技能证书考证要求,将岗位能力分解整合为各个相对独立的实践教学项目。 (二)改革《建筑力学》的教学理念,适应职教形势的发展 1.改革教学指导思想,变应试教学为素质教学。高职《建筑力学》教学,应贯彻高职高专教育改革精神,突出职业教育特点,以能力素质的培养为指导思想,重视对学生工程意识和力学素质的训练和培养。由于大专生毕业后一般不从事设计工作,所以在《建筑力学》课程教学中,应弱化计算,强化学生的工程概念,加强建筑力学定性分析能力的培养。力学始于定性分析,终于定性分析;定性分析在先,定量分析在后;定性失准,定量准偏。 在教学中,应突出理论联系实际的特点,广泛联系实际工程,使学生通过学习,认识到《建筑力学》在实际工程中所起的重要作用,以激发学生学习《建筑力学》的积极性,做到有针对性地培养学生运用所学的理论和方法,分析和解决工程实际问题的能力。同时,这对拓宽学生的工程知识面、增强学生的适应性有很好的促进作用。 2.注重全面发展,承认个体差异的教学过程观。这种观念认为每个学生都有巨大的潜力,其潜力各不一样,兴趣也各不相同,学生的这种潜力需要合适的教育加以开发。传统的《建筑力学》课堂教学理念无视学生的个体差异对教学的不同需要,使得“吃不饱”、“吃不了”、“吃不好”的现象随处可见。要扭转这种教学的被动局面,教学必须正视课堂群体教学与学生个体差异之间的矛盾,打破传统《建筑力学》课堂教学的统一模式,根据学生实际水平实施分层教学,使不同层次的学生都能最大程度的掌握知识。对基础好的学生,考虑到这类学生具备一定的可持续发展能力,要求他们学完《建筑力学》的所有内容;对基础一般的学生,依据施工管理岗位对建筑力学的要求,要求他们掌握《建筑力学》的概念及各种结构的特性,了解各种结构内力、位移的计算方法,弱化定量计算;对基础差的学生,对《建筑力学》的要求是到工地上认识各种结构,定期联系典型工程进行专题讲座。 3.联系工程事故案例,培养学生的责任心。我常结合课程教学实际和社会上一些工程事故,提示启发学生思考,除客观因素外,从主观因素来说其成因是什么?如2009年6月27日上海“莲花河畔景苑”在建楼房倾倒。上海市城乡建设和交通委员会主任黄融介绍说,倾倒楼房结构设计符合规范,大楼用的管桩质量合格。其原因系大楼两侧堆土过高,地下车库基桩开挖造成巨大压力差,致使土体水平位移,最终导致房屋倾倒。通过典型工程事故,学生们都能很好的认识到什么是“不负责任”、“水平低”,由此认识到培养责任心的重要性。而培养责任心就应从现在做起,首先对自己的学习负责,认真学习才是负责任。同时,也只有认真学习,才能提高“水平”。通过这些事故工程,同学们对土建工程乃百年大计的质量意识以及“规程是用血写成,不能再用血验证”的安全意识也普遍有了很大的提高。 4.保护学困生的自尊心,激发他们的学习欲望。对待学习较差的学生要注意保护他们的自尊心,没有什么比伤害学生的自尊心更有害于他们的智力发展。教师应该主动去关心学生,抓住积极因素,不断对学生进行鼓励,在全体同学面前重树自身的形象,让学生在公开场合下多获得成功的满足,进而体会人格尊严和人生价值,从而用自身内在的积极因素去克服消极因素,点燃他们的希望之火,激发他们学习的欲望。 5.狠抓课堂听课率,提高学习效率。高职高专学生有别于本科学生,他们在入学时自身基础就可能较为薄弱,且学习的积极性和主动性不够高。大部分学生的课前预习工作不到位,而将知识的学习完全寄托于教师课堂的讲解。如果学生再不进一步重视课堂环节,就有可能在知识的理解和应用上存在严重的问题。因此,教师在课堂上必须狠抓听课率,务必让学生充分利用课堂的40分钟时间。在讲课过程中,教师可以不时地穿插提问、做小测验等互动环节,以吸引学生的注意力。同时教师自身也要提高个人素质,多联系实例,避免纯理论的空谈,让课堂充满趣味性。学生方面,通过平时成绩评定与平时的学习态度、课堂纪律、平时表现等挂钩,保证出勤率。以往的考试成绩也说明了大部分不及格的同学是经常旷课的[2]。 (三)改革《建筑力学》的教学方法,提高教学效果 《建筑力学》课程公式多,习题量大,解题方法灵活多变,经常出现教师讲时学生似乎懂了,但在做练习时却无从下手或错误百出。为此,在教学中,根据教材内容的不同和学生对基础知识的掌握程度,改过去的讲解法为讲练结合法进行教学,充分发挥教师的主导作用,以达到预期的教学效果。例如,在讲支座反力的求解时,学生似乎对平面一般力系的平衡方程容易理解,但在做练习时却出现许多问题:力偶在方程式中计算错误,忽略了力偶的单位及它在任意坐标轴上的投影为零;受力图上支座反力的方向不明确,正负号把握不准;不会进行三铰钢架的受力分析;对均布荷载的计算模糊不清;等等。对此,教师应在教学中及时指出,并让学生当堂练习,对典型例题详细讲解。在此基础上多做练习,使得学生可以举一反三,拓宽解题思路[3]。 传统教学从书本到书本、从概念到概念的教学方式教给学生的是运用概念解决问题的现成答案,学生大部分时间只能被动地接受知识。而案例教学注重对学生分析、解决问题的培养。工程案例是最好的现实素材,带有丰富的信息知识、经验教训和哲理智慧,能帮助学生了解力学与工程的关系,使学生感到工程中处处有力学知识,力学知识不再抽象,从而提高了对力学课程学习的兴趣与热情。 (四)改革《建筑力学》的教学手段,集中学生的注意力 随着信息技术的快速发展,多媒体教学手段已进人课堂教学活动中。PPT课件、CAI课件能使学生看到图文并茂、视听一体的交互式集成信息,它们以直观、生动、形象的特点,打破了沉闷的学习气氛,使学生更为顺利地理解信息,集中注意力,从而改变了过去只有“粉笔+课本”的单调教学模式。在《建筑力学》教学过程中,可用多媒体演示大量的工程示例,大大增加了学生的工程实感和学习兴趣。在课件中,可以制作精美的图片、大量的flash动画,通过超级链接的方式与课件相连。通过这些动画可以形象地演示自由度与约束、几何可变体系与几何不可变体系、实铰与虚铰等概念。 (五)利用教学创新,提高其教学水平 《建筑力学》计算方法技巧性多,且计算量大,为了提高学生的学习兴趣,教师必须有自己的简便方法和新方法,并根据自己的简便方法和新方法进行具有特色的教学活动。简便方法和新方法是教师的学识水平、理论造诣和教学经验的集中体现,是教师心血与智慧的结晶。教学实践证明,哪位教师学识水平高、理论造诣深、方法新颖,学生就喜欢哪位教师,由此学生可能就喜欢某一门课程。我在多跨静定梁内力图教学中,介绍了一种简便易学的方法,其特点是不取分离体、不画受力图、不列平衡方程、不求反力、不用截面法求内力,只需计算某些梁段荷载图、剪力图的面积及某些梁段弯矩图的斜率,便可画出多跨静定梁的内力图。学生对此感到很惊讶,画单跨静定梁内力图要求反力,而画多跨静定梁的内力图可不求反力。通过教学实践,学生常带着好奇的心理学习,学习积极性与学习成绩有了明显提高。 (六)改革传统的考试方法,以适应当前素质教育的形势 随着我国越来越重视对人才能力的要求,原有的考试模式重结果、轻过程,重分数、轻能力,严重地制约着力学教学改革的发展。近年来,随着我校在力学教学改革的深入进行,在成绩考核与考试方面进行了初步的尝试与探索。 首先,在考试内容上减少以再现书本知识为主的考试内容,加强对学生理解知识、应用知识,特别是综合性、创造性地应用知识能力的考核。考试内容改革是考试改革的重点,也是培养学生创新素质的关键所在。因此,我们在卷面上主要是出一些灵活性大、知识面宽、综合运用知识能力强的题目。如给定受力结构,让学生为各构件选取材料及截面形状和尺寸,并对该结构存在的问题谈自己的看法,并改革标准答案式的考试成绩评价方法,注重考查学生的解题思路和综合分析与解决问题的能力。 其次,在考核方式、方法上,应该有利于识别学生的创造力和实际操作能力,而不是只考学生的记忆力。我们改革了单一的闭卷笔试的方法,分别采用了开卷笔试、大作业、读书报告、课堂提问、实验操作等多种方法相结合,符合课程内容特点的考试方法。不仅减少了学生作弊现象的发生,还起到了促进学生学习的作用。 三、结语 要改变学生对《建筑力学》感到难懂、难学这种现状的方法有很多,主要涉及教师、学生两个关键因素,只要调动一切因素,发挥各方面的优势,便能使《建筑力学》课程的“教”与“学”达到事半功倍的理想效果。 作者简介:陈德先(1964-),男(汉族),四川西充人,副教授,研究方向:工程力学在土木工程中的应用。 力学基础论文:高职《土力学与地基基础》课程教学感悟 【摘 要】《土力学与地基基础》是高职建筑工程技术专业的一门专业基础课程,是为后续专业核心课程打基础的重要课程之一。在有限的教学课时内,教师要让学生既能理解土力学知识,又能运用到地基基础工程中去,同时还要培养学生自主解决问题的能力,这是一个值得深入研究的问题。 【关键词】《土力学与地基基础》 高职 教学改革 一、引言 《土力学与地基基础》课程的主要内容为土的物理力学性质和地基基础应用。土力学知识理论性强、教学难度大,而地基基础实践应用性强、实际操作性强,如何将这两部分内容有效地结合,使学生既懂理论又会实践,这成为本课程高职教学中的重要问题,而学生也普遍反映学懂学好本门课程比较困难。因此,如何根据课程性质,结合高职教育的要求,为《土力学与地基基础》寻找一条行之有效的教学方式,是高职《土力学与地基基础》教学的一个重要问题。 二、教学中的问题 1. 高职学生的特点 (1)学习自主性较差 现今,大部分学生家庭条件比较好,缺乏吃苦耐劳、刻苦钻研的精神,同时由于自身基础知识不扎实,对于土力学的理论内容学习起来比较吃力。绝大部分的学生自学能力不高,还无法摆脱高中时期的学习模式和思维方式,对学习中遇到的困难往往不能主动解决,不会主动向老师或同学请教。 (2)基础较差 与本科院校的学生相比,高职学生的入学分数相对较低,理论基础和学习能力相对较差,进一步学习《土力学与地基基础》时,就会比较费劲。 2.教学中的一些问题 (1)学时有限 《土力学与地基基础》实际为土力学、基础工程和地基处理三部分的组合,内容多,范围广。而一般本课程的课时安排为每周4课时,总共64课时,要想在有限的时间内把所有的知识及实验实践部分都涉及是不可能做到的。 (2)土力学部分的难度大 学生在课堂上无法理解相关知识,更不能结合实际理论对知识加深理解,不能理论联系实际。 (3)实践教学的落后 《土力学与地基基础》是一门实践性很强的课程,但是现在的教学方法大多偏重于课堂教学,都是老师在台上讲,学生在下面听,课外实践环节很少。这样就使得学生的学习效率不高,同时还有碍于培养学生的专业能力。 三、课程的教学改革与实践 1.调整教学内容 根据学生的自身情况和学科特点,在教学过程中要把握住重点难点,对一些内容点到为止,同时适当补充些新理论、新技术的相关简介,拓宽学生的知识面。针对《土力学与地基基础》课程知识点多、图形图表多、重要公式多、复杂例题多等特点,将传统的教学手段与现代信息技术手段有机结合,可获得较好的效果。 2.加强实验教学 实验在《土力学与地基基础》的学习阶段和学生毕业后能否较快地适应是非常重要的。所以要安排内容适当的实验课,将课堂讲授内容结合实际工程进行实验教学,这样可以从实验的原理、目的、操作、资料整理等方面,结合实际工程的实验数据把知识讲深讲透。在实验教学中注意加强教学研究,选择能反映本学科发展和研究的基本过程与基本方法,与实验方案设计、结果整理与分析方法方面的内容,让学生自己设计实验过程,从问题的提出、方案的设计到实施,以及结论的得出,完全由学生自己来完成,以达到良好的教学效果。 但是土工实验受实验设备精度、人为等不可避免的因素影响,其结果难免存在一定的误差。学生通过对实验成果进行整理与分析,可以提高分析问题、解决问题的能力。 3.加强实地学习与工程案例教学 组织学生参观学校附近正在建设的居民小区的施工现场,并请现场技术人员介绍工程设计及施工的技术要点,让学生对某些具体的施工方法、步骤有了更清晰的认识。教师也可以收集相关的工程实例,在课堂上对学生进行讲解,提高学生利用《土力学与地基基础》知识分析、解决实际问题的能力。这种方法能大大提高学生的学习兴趣,调动学生的积极性,可优化推广。 4.安排课程设计 在学生对本门课程系统地学习之后,通过课程设计对学生所学知识进行系统测试,考查学生理论应用于实践的能力。其中要求学生学会查规范,并严格遵守规范的规定和对所学专业知识进行设计计算,并要求学生能够全方位地考虑工程的实际状况,做到切实解决实际问题。学生完成课程设计之后,均有很大的收获,更重要的是增强了他们查阅资料、自主解决问题的自信心。 四、结论 笔者依据高职学生的特点,结合《土力学与地基基础》课程在教学中的问题,从教学内容的把握、教学实践的扩展、课程设计的强化等方面,进行实际教学,结果表明教学改革能够加深学生对理论知识的理解,提高学生对实际工程的处理能力,有效地提高了教学效果。 力学基础论文:基于方法论视角的基础力学课程教学思考 摘 要 针对基础力学课程理论性强、逻辑性强、概念抽象等特点,探索将科学方法论中的比较方法、类比方法、系统方法、抽象方法、理想化方法等应用于基础力学课程教学。这有助于学生学习方式、思维方式的转变以及学习能力、创新能力的培养。 关健词 基础力学 课程教学 方法论 1 方法论在基础力学课程教学中的应用 在基础力学课程教学中实施方法论教学,不是刻意、孤立地讲授方法,而是要把方法论渗透于基础力学课程教学之中。一方面,要密切联系课程教学体系,围绕教学内容所需选取适当的科学方法;另一方面,要把讲知识和讲方法紧密结合起来,使学生在学习知识的同时接受科学方法论的训练。①中国有句古话:“授人以鱼不如授人以渔”,从教学目的来说,学生学会学习、研究的方法比掌握定理、公式更为重要,②教师应更关注学生的学习能力、分析能力、创新能力的培养。 1.1 比较方法 比较方法是根据一定的标准,寻找两个或两个以上相互联系事物之间的异同,探求普遍规律与特殊规律的方法。其目的是寻求对象之间的异中之同或同中之异,以加深对对象规律性的认识。俄国教育家乌申斯基曾经说过:“比较是一切理解和思维的基础,我们正是通过比较来了解世界上的一切”。 例如,在教授材料力学课程杆件的轴向拉伸或压缩、扭转和弯曲等基本变形时,就可以采用比较方法。虽然各种基本变形的受力特征、变形特征、内力、应力及其分布规律截然不同,但是,它们的研究方法是相同的,都是采取实验与理论分析相结合的方法;求内力的方法是相同的,都是采用截面法;建立应力公式的方法是相同的,都是利用三关系法,综合考虑变形几何关系、物理关系及静力学关系进行推导;利用强度条件解决强度问题是相同的,都涉及校核强度、设计截面尺寸、确定许可载荷等三类。 总之,按照比较方法讲授课程,通过对比、辨析、比较相关知识点的共同点和差异性,不仅可以加深学生对知识的理解、巩固与深化,而且也有助于强化记忆,发展思维,提高课程教学效果。 1.2 类比方法 所谓类比,是指由两个或两类事物或现象的某些相同或相似的性质,推论出它们的其它属性或规律也有可能有相同点或相似点的结论。事实上,类比方法是解决陌生问题的一种常用策略,被誉为科学活动中“伟大的引路人”,它通过运用已有的知识、经验,将陌生的、不熟悉的问题与已经解决了的、熟悉的问题或其它相似事物进行类比,从而创造性地解决问题。德国哲学家康德曾经说过:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往能指引我们前进”。 例如,在讲解理论力学课程质点系的动量和动量矩的概念及其计算时,就可以采用类比方法。平铺直入地讲概念及其计算,学生不仅不容易掌握,而且还会觉得抽象难理解,从而对动力学部分的学习产生畏难情绪。因此,不妨将这部分内容与学生相对更为熟悉的静力学中力系主矢和主矩的概念及其计算进行类比。具体地,质点的动量定义为质点的质量m与其速度的乘积,是矢量。可以想象:运动着的质点系,无论是离散的还是连续的,其上各质点的动量将组成一组与力系类似的矢量系,可以暂且称之为动量系。既然力和动量都是矢量,那么它们就应该遵循相同的数学运算规律。由于力系可以向任意一点O简化,得到力系的主矢和主矩,因此,动量系也可以向任意一点O简化,得到具有类似性质的(动量系)主矢和(动量系)主矩,这正是质点系的动量和动量矩。而在计算上,质点系的动量和动量矩也应该存在与力系主矢和主矩相类似的形式,只需将力系简化时得到的相应公式 中的力矢置换成动量矢。于是有 总之,按照类比方法讲授课程,着重于对事物间共性的展现,通过类比推理,把抽象的道理具体化。这样,学生即使暂时感性认识不足,抽象思维能力不强,也能较好地理解、掌握相关知识点。 1.3 系统方法 系统方法就是从系统的整体性出发,把分析与综合、分解与协调结合起来,恰当处理部分与整体的辩证关系,科学地把握系统,达到整体优化。 例如,在讲授理论力学课程静力学部分时,就可以采用系统方法。传统的讲授模式是依次针对平面(空间)汇交力系、力偶系、任意力系,按照“力系简化力系平衡”的模式讲授。但是,系统地分析,既然静力学主要研究受力分析、力系的等效替换或简化、物体(系)在各种力系作用下的平衡条件等三个方面的问题,那么,在讲授受力分析之后,完全可以突破传统的各种力系简化与平衡独立阐述的模式,将力系的简化与力系的平衡分开,先介绍平面(空间)力系的简化,再探讨平面(空间)力系的平衡问题。这样的讲授次序也恰如其分地体现了静力学三个方面的研究内容。 再比如,在讲授材料力学课程时,也可以采用系统方法。传统的讲授模式是依次针对杆件的轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种基本变形,按照“受力特征变形特征内力应力变形”的模式讲授,并分析杆件(构件)的强度、刚度及稳定性。但是,系统地分析,既然材料力学主要研究强度、刚度、稳定性等三个方面的问题,那么,完全可以打破传统的每种基本变形分别独立阐述的模式,从构件的受力特点出发,统一阐述截面法求内力、绘制内力图和应力计算等与强度有关问题;从构件的变形特点出发,统一阐述与刚度有关的问题;以细长压杆为例,阐述与稳定性有关的问题。这样的讲授次序也很好地体现了材料力学三个方面的研究内容。 总之,按照系统方法讲授课程,既突出力学的基本理论和基本方法,又有利于形成有序的相互关联的教学单元,同时也避免了相同知识的重复阐述。这样,不仅有利于学生整体把握课程内容,也有助于学生理解知识点之间的内在联系。 1.4 理想化方法 理想化方法就是通过想象和逻辑思维,对具体的研究对象(即原型)进行理想化处理,有意识地突出主导因素,排除次要、无关因素,形成理想化的研究客体(即理想化模型),并借助于对理想化模型的研究,达到对原型特征和规律的认识。其本质是充分发挥想象力,分离事物的本质特性和非本质特性,把原型简化、钝化,使其升华到理想状态,以期深刻地揭示其特征和规律。爱因斯坦曾经说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉”。 例如,在讲授材料力学课程对变形固体的基本假设时,就可以采用理想化方法。众所周知,变形固体是多种多样的,而材料力学中通过连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设等基本假设把性质复杂的变形固体简化为理想材料模型。事实上,工程材料模型与理想材料模型并不完全相同,但是,材料力学只着眼于材料的宏观性能而并不关心其微观上的差异。实践表明,基于理想材料模型可以得到比较满意的结果,即使是对于铸铁、混凝土等均匀性较差的材料。 总之,按照理想化方法讲授课程,着眼于把复杂问题简单化,通过忽略次要因素,摒弃次要矛盾,使问题变得直观、形象、简单,以便于分析、解决。这有利于培养学生的想象能力,发展学生的逻辑推理能力,从而提高学生的创新能力。 1.5 抽象方法③ 抽象方法是深入现象的本质,排除对象次要的、局部的因素,通过思维去把握其固有的特征,以达到对于对象的本质和规律性的认识。科学抽象的过程,是“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的过程。④列宁曾经说过:“当思维从具体的东西上升到抽象的东西时,它不是离开――如果是正确的――真理,而是接近真理”,“物质的抽象,自然规律的抽象,价值的抽象以及其他等等,一句话,那一切科学抽象都更深刻、更正确、更完全地反映着自然”。 众所周知,变形固体在外力作用下所产生的物理现象是千变万化的,为了研究的方便,常常通过某些合理的假设将研究对象抽象成一种理想化模型。例如,在理论力学课程中,忽略变形固体受力后的变形因素,就抽象出理想刚体的力学模型;不计摩擦对结构平衡状态的影响时,就抽象出理想约束的模型;在研究天体的运动规律时,突出物体的位置和质量特性而忽略大小、形状等因素,就抽象出质点的力学模型。正是这些抽象模型,简化了所需分析、研究的问题,同时也客观深入地反映了事物的本质和内在规律。但是,需要注意的是,抽象模型是有条件的、受限制的、相对的,它随所关注的问题不同而发生变化。例如,在材料力学课程中,研究普通工程构件(如杆、梁、轴等)时,可以先不考虑构件在载荷作用下的变形,研究作用于其上的力,达到一定的认识水平;进一步,考虑构件的变形,并假定变形是弹性的,研究其在载荷作用下的弹性变形情况,达到另一认识水平;更进一步,引入材料的塑性性态,研究其在载荷作用下的弹―塑性行为,就会得到更深层次的启发,当然,这已经超出了材料力学课程的研究范畴。 总之,按照抽象方法讲授课程,不仅可以加深学生对力学基本概念的理解与掌握,而且也有助于学生感悟如何运用抽象方法透过现象看本质,以达到解决问题的目的。 2 结束语 一花一世界,一课一洞天。虽然教无定法,但是,在基础力学课堂教学中,教师应善于将方法论融合到课程教学中,把讲知识和讲方法有机结合起来,使学生在知识学习的同时受到科学方法论的训练,在把握课程知识的基础上并能进行思维加工,或顺应或内化,从而突破思维的瓶颈,建立学习迁移,并培养自主学习的能力。 力学基础论文:“土木工程力学基础”模拟实验教学法应用 摘 要 “土木工程力学基础”是中等职业教育建筑专业国家指定的平台性课程。由于该课程概念抽象、计算多、逻辑性强的特点,中职学生普遍感到学习困难较大。模拟实验教学法是行动导向教学框架下适宜专业课教学的一种理实交融的模拟教学法,它按照中职学生形象思维优于抽象思维的认知特点,让学生在动手模拟实验中直观地掌握力学知识与及其应用。本文从中职土木力学教与学的现状调研入手,提出力学模拟实验教学改革的必要性,并结合具体实例说明模拟实验教学法的应用,以对比实验的方式分析模拟实验教学法应用效果,同时,对模拟实验教学中存在问题进行反思,以此来推动模拟实验教学法在“土木工程力学基础”课程教学中的成熟应用。 关键词 土木力学 模拟实验 改革 应用 传统的中职“土木工程力学基础”课程内容抽象、枯燥。教师不爱教,学生不愿学,课堂教学不佳。学校专门成立力学教学改革攻关小组,编写《土木工程力学基础》(多学时)模拟实验化教材,开展“土木工程力学基础”课程模拟实验教学改革,开发力学模拟实验教学用的教具和学具(实验元件),边改革创新边课堂实践,把模拟力学实验结合多媒体技术,将难于观察到的杆件受力与变形进行模拟再现,较好地解决了力学理论概念抽象、计算多、逻辑强的问题,同时,帮助学生克服理论与实践脱节的现象,实现知识到能力的顺利迁移,从而有效提高力学教学质量和效果。 1 力学模拟实验教学改革的缘由 “土木工程力学基础”是国家规定的中职土木水利类专业的平台性课程,是连接公共基础课与专业课之间的桥梁和纽带,它与其他专业课程相比,存在着概念抽象、计算多、连贯性强的特点。力学课程自身“难”的问题,使中职学生学习普遍感到困难,笔者曾对某年级建筑工程施工专业二百多名学生进行摸底,其中仅有10%左右学生能跟上教师进度,近60%的学生缺乏学习信心,力学期考卷面成绩及格率不到50%。同时,任课教师普遍感到自己像是在台上唱独角戏,无法体会教学的成就感和喜悦感。面对这一困境,如果教师只会发牢骚、怨天尤人,而不去从自身教学策略上找原因、想办法,将问题的原因归结于学生学习能力差、学习态度不端正等方面,那是永远无法突破力学教学的困境。因而,寻找一种既能适应力学学科特点,又能激发学习积极性的新的教学方法迫在眉睫。 为此,我们从中职学生认知特点和力学课程的学科特点出发,通过长期的研究和实验,总结出一种不同于传统教学的新方法――模拟实验教学。用实验来模拟构件的受力与变形、揭示力学原理,让学生从抽象思维中解放出来,激发学生学习兴趣,让学生体验学习的快乐。 2 力学模拟实验教学方法的特点 传统力学课堂教学往往以教师讲授为主,整个过程大部分学生在台下听、看和算,而学生学习的主动性与创造性难以发挥出来。因此,结合力学教学的特点,利用小实验模拟,并结合多媒体技术,将难于直观观察到的力学现象在课堂上直观展现出来,同时又能让学生动手模拟操作,这样既能解决力学理论抽象、枯燥、不易理解的问题,又能改变学生在学习过程中被动现象,激发学习主动性与积极性。 2.1 模拟实验直观地诠释力学原理 我们研发了与《土木工程力学基础》教材配套的模拟实验用元件盒(教具与学具),元件盒里面配备相应的力学模拟实验器件,通过力学模拟实验将构件受力变形效果放大(如图1、图2),这样结构构件受力与变形既能看得见又能摸得着,构件的受力原理就可以直观地呈现出来。同时,直观化教学符合中职学生直观学习优于抽象学习的认知特点,有助于降低学生学习难度,获得成功感,体验学习快乐,让学生们在课堂上抬起头,注意力不再集中在手机上,主动参与学习,真正“动”起来。 图1 纸板放上链条,纸板向下变弯,体现力与变形一致性原理 图2 对不同约束的钢片施压,来模拟不同支座约束与压杆变形的关系 2.2 模拟实验灵活地创建教学情境 除了利用实验元件盒中的元件进行模拟实验教学外,而许多模拟实验教学的器件取自日常用品,教师及学生可以结合自身教与学的特点,开发与利用身边的资源,进行创新设计,去模拟结构构件的不同受力方式,巧妙创建教学情境。例如学生学习“平面汇交力系合成与分解”时,教师可以设计这样一个模拟实验:用一根尼龙绳子绑住学生课桌,让学生设法借助教室里其他构件,使自己用最小的力气用绳子拉动课桌,这样的设计能激发学生去思考,去寻找要借助的东西,课堂气氛因此活跃了。这时,学生可以将绳子的另一端头绑在一个固定点上(例如教室的窗栅),然后从绳子中点垂直于绳子方向用力拉动,就能很轻松地移动课桌,通过这样的现场体验,学生对“力的合成与分解”概念及其应用有了初步认识,再深入学习该章节的内容就容易多了。 2.3 模拟实验巧妙地融合信息技术 中职学生普遍对于生活化、工程化的教学内容兴趣较大,对于理论化教学内容比较抵触,他们上课时经常会问这些内容学了有用吗?用在哪里?利用多媒体虚拟技术展现工程背景和模拟场景,形象地回答学生的学习疑问。同时,也能抓住中职年龄段学生普遍对虚拟技术感兴趣的特点,因势利导地将其兴趣与爱好迁移到学习上来。 2.3.1 影像技术再现真实场景 我们利用影像制品与动画仿真制作等手段,模仿构件受力现象,呈现隐蔽或微观变形。让学生置身于虚拟的工程生产场景中,打破学习在时间和空间上的约束,从而获得更多的直观性知识,同时也可避免学生在真实环境下不安全因素的影响。例如在介绍“低碳钢拉伸力学性能”时,由于受到实验室条件的限制,我们可以制作“低碳钢在拉伸过程的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等五个阶段强度及变形变化”动画,用动画再现真实情境,剖析低碳钢在拉伸五个阶段的受力特征与变形特点,同样取得真实效果,让学生既能直观地观察受力变形,又能提高学习的安全性。 2.3.2 动画技术实现反复学习 利用多媒体动画能实现反复学习,它可实现暂停播放的功能,这有助于教师对某个知识点进行详细的分析,有利于难点突破;同时学生可根据自己学习能力与掌握程度在电脑上进行自主学习,面向全体学生达到分层学习的目的。 3 模拟实验教学的应用 在实践教学中可以根据教学目标与任务的要求,合理应用模拟实验教学法,调动学生学习积极性,力求学习效果实现最优化。下面以“直杆轴向拉伸与压缩时的内力”教学为例,说明模拟教学法在“土木工程力学基础”课程教学中的应用(表1)。 4 模拟实验教学的成效 教学实践表明,模拟实验教学法不但能调动学生学习的主动性、创造性,而且更重要的是提高学生的自信心。模拟实验教学是让学生在模拟的情境下,通过实实在在的模拟实验操作,来学习和运用专业知识,让难以理解的专业知识变得直观、易学。它符合中职年龄段学生的认知特点,这个阶段学生的认识正处于从具体到抽象的过渡期,模拟教学法能在抽象思维培养与具体实践技能之间把握平衡,帮助学生实现认识形式上的过渡。我们采用非随机分派单组控制前、后测实验法,从2012级建筑工程施工专业中选择“土木工程力学基础”半期考成绩相近的两个班12(18)与12(20)为研究对象,恰巧这两个班级人数以及其它班级状况也比较接近(见表2)。 表2 2012-2013学年第一学期两个班的半期考成绩(前测) 用抽签的方法确定12(18)班为实验组,12(20)班为对照组。实验组和对照组由同一个老师担任土木工程力学课程教学,实验组用模拟实验法教学,而对照组仍按原来的模式教学。 经过半个学期实验,对比实验组与对照组的学习成绩,由于实验前实验组与对照组力学学习成绩接近,故暂不考虑前测差异的影响,直接对比实验组与对照组土木力学期考成绩。由表3可知,实验组的力学期考平均分比对照组高出14.3分,及格率提高15.7%。 表3 实验组与对照组2012-2013学年第一学期期考成绩(后测) 除了对比土木力学成绩外,实验期间课题组成员每个月以听课老师的身份对实验组和对照组进行课堂观察(每组各三次),并填写观察表,在观察表中设有“专业知识掌握情况”、“专业技能掌握情况”、“注意力集中状态”、“学习参与度”、“学习合作性”及“分析与解决问题能力”等六个观察项,为方便比较,每个观察项按“较好”、“一般”、“较差”分别赋予“3”、“2”、“1”分值。 由表4、图3可知,实验组学生的学习成绩及表现都明显地高于对照组。任课教师也反映,采用模拟实验法教学后,越来越多的学生注意力开始集中到课堂上,同时,每节课不同的实验,使学生学习的热情始终高涨,课堂上玩手机、睡觉的学生明显少了,且打破传统教学的局限性,使教学进入新的境界,学生容易学,教师容易教。 图3 实验组与对照组课堂学习状况观察对比 5 模拟实验教学反思 (1)中职学生自控能力较差,学生易活跃过头,导致整个教学过程不易控制,造成课堂秩序混乱,所以要求教师加强教学组织与引导工作。(2)学生长时间在课件环境下学习,影像与动画的画面快速变化,很容易产生视觉疲劳,影响学生的学习效果,所以教师要安排好多媒体使用时间,并重视加强教师和学生间的互动和交流。(3)部分模拟实验可进一步优化组合,在有限的时间内突出重点知识的学习。 力学基础论文:土木专业工程硕士研究生力学基础课程群建设构想 摘要:针对目前土木专业工程硕士研究生的力学基础和数学基础都较薄弱的现状,提出了土木专业工程硕士研究生的力学基础课程群建设的基本思路和措施,以面向土木工程实际应用为最终培养目标,强化对学生工程素质和工程理念的教育。 关键词:课程群;力学;知识模块;教学方法 近年来,随着我国高等教育规模的不断扩大,研究生的整体理论水平出现了明显的下滑现象,尤其是土木专业工程硕士研究生普遍的力学基础和数学基础都较薄弱,这给结构动力学与弹塑性力学等力学类基础课程的教学带来了很大的困难。而结构动力学与弹塑性力学都是土木工程专业硕士研究生的主要技术基础课程,理论性很强,在学生的知识结构中起着重要的承上启下作用。因此,如何提高力学类课程的教学质量,促进土木专业硕士研究生工程能力和素质的提高,是值得认真探索和研究的问题。 一、课程群建设的目标 由于课程群承载着技能培养目标、协调着课程之间的关系,使培养目标更明确化[1]。因此,为促进教学资源优化配置,提高土木专业工程硕士研究生的培养质量,强化教学效果,把课程体系中内在联系紧密的结构动力学和弹塑性力学等课程建设成力学基础课程群,以面向土木工程实际应用为目标,强化对学生工程素质和工程理念的教育。通过此课程群的学习,使土木工程的专业硕士研究生能够站在一定的理论高度,较全面扎实地掌握工程结构静、动力分析的典型方法及其原理,会应用所学力学知识解决实际的工程问题。 二、课程群主要建设思路及知识模块 结构动力学和弹塑性力学都是技术性很强的专业基础课程,涉及数学建模、演绎、计算方法和数值模拟等多个研究领域,它们的共同特点是公式多而冗长、计算难而复杂、求解繁琐而难以掌握、涉及面广而不易理解[2]。面对当今力学基础和数学基础都较薄弱的土木专业工程硕士研究生,这两门课程的建设与改革也应顺应时展的要求,以增强学生的工程应用能力为主线,合理采用现代化教学手段,优化教学内容,改进教学方法。例如,可以结合实际的工程项目,加强案例教学,激发学习兴趣,创造学有所用的良好氛围;除了安排必要的课程教学外,应留有对课程相关的内容及实际工程问题进行学习和讨论的余地,培养学生将所学理论知识用以解决工程实际问题的能力,从而激发学生的创新能力和创造能力。为强化对土木专业工程硕士研究生工程素质的培养,初步设想力学基础课程群由以下三个知识模块组成: 1.结构动力学模块:研究结构体系在各种动荷载作用下的力学行为。通过该模块知识的学习,使学生明确动荷载作用和静荷载作用的本质区别,牢固掌握结构振动的普遍规律和结构动力分析的基本研究及计算方法,为改善工程结构系统在动力环境中的安全性和可靠性提供坚实的理论基础,从而有助于在今后的工程设计和工程建设中减少振动危害,让振动为人类服务。 2.弹塑性力学模块:研究可变形固体受到外载荷、温度变化及边界约束变动等作用时,弹塑性变形和应力状态。通过学习,使学生牢固掌握固体变形的规律,掌握非线性变形与塑性变形的概念和分析方法,深入了解结构的承载力问题,会用弹塑性理论对工程结构的应力与变形进行准确地描述和计算,以解决工程中的实际问题。 3.有限元分析技术模块:有限元法是解决工程实际问题的一种有力的数值计算工具,在土木工程分析与设计中有非常广泛的应用。该知识模块要求学生掌握有限元方法的基础理论,了解有限元法的特点及有限元法的基本步骤,掌握梁、板、壳、三维实体和一些特殊单元的线性和非线性特性,会根据研究目的及研究对象的不同,选择合适的单元建立有限元模型。目前,各种专用的和通用的有限元软件已经使有限元方法转化为社会生产力。土木专业的工程硕士研究生在学习了结构动力学、弹塑性力学的基本理论知识和有限元分析的基本方法以后,应能采用大型有限元软件(如ANSYS、ABAQUAS等)计算分析实际的工程问题。 三、课程群教学研究 由于结构动力学、弹塑性性力学、有限元分析等课程内容的学习,涉及到材料力学、结构力学、高等数学、线性代数等许多先修课程中的重点和难点,综合性很强,要求学生有较扎实的力学和数学基础知识,而目前的土木专业工程硕士研究生此方面都较欠缺。因此,该课程群的教学要求应以面向实际应用制定教学计划,从原先以力学基础理论为主逐渐转变为以理论和实践并重的培养模式,强调以理论指导实践、在实践中检验理论并强化其应用和创新的螺旋式上升的学习过程。在教学安排上,应针对各校土木专业工程硕士研究生的实际状况,充分注意和本科阶段力学知识、数学知识相衔接,及时复习课程中涉及到的达朗伯原理、矩阵运算、Fourier变换、常微分方程的求解、偏微分方程等相关知识,并对传统的经典内容加以精选,根据重点引导学生关注工程问题、注重培养学生的力学概念和理论实践能力,对繁琐的公式推导和手算能力不做过高的要求,转而强调培养学生运用现代通用有限元软件进行建模、分析计算并能对求解结果进行对错定性判断的能力,在实践中较全面、系统、深入地掌握土木工程专业的基本力学理论和分析计算方法。在教学方法上可以将老师讲解和同学讨论相结合,采用启发式、讨论式、演示式等多种教学方式,营造师生互动的课堂氛围,激发学生从多角度去讨论问题,重点培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。为了提高学习兴趣、培养科研能力,可以将学生分成3~4人一组,每组设计不同的实际工程题目,让学生自行查阅文献、分工协作、集中讨论,在教师指导下有理有据地完成项目,同时撰写科研报告,并通过分组答辩评定成绩。 四、课程群建设的预期效果 通过力学基础课程群的建设,以适应面向实际工程应用的培养目标为主导,进一步修订完善力学基础课程群的教学内容,改进教学方法,使土木工程专业的工程硕士研究生,既能站在一定的理论高度,较全面地掌握实际土木工程结构分析的基本原理及其典型方法,又会借助有限元分析技术解决实际的工程问题,并为以后的科学研究工作打下坚实的力学基础。 力学基础论文:浅析基础力学教学中如何培养学生的创造力 摘 要:基础力学在培养学生的工程创新能力和创新意识方面有着关键的作用;从如何培养学生的学习兴趣入手,引导和激励他们自主学习,在实际工程中培养学生的创造力,提出一种培养学生创造力的新模式和途径。 关键词:基础力学 改革 创新 创造力 社会经济的快速发展和科学技术的不断进步带动了基础学科的发展。工程中的应用技术对基础力学的要求越来越高,传统的基础力学教学面临新的挑战和机遇;另外基础力学本身比较抽象和枯燥的特性也给基础力学教学工作带来很大难度[1]。如何在基础力学教学中提升和培养学生的创新思维能力,活跃课程气氛和提高学习效率,这也是国家素质教育发展目标的一部分。 1 基础力学教学中创新意识的培养 基础力学作为工科学生的基础课程,公式、公理、推论等比较多,与实践结合相对较少,学习较枯燥,造成大量的学生对于这门课程不够重视,所以必须改变现行教学方法以更好的激发学生的学习兴趣、创新意识和潜能。例如课堂教学中可以联系我国的神州运载火箭、交通碰撞事故等讲解动力学问题;在讲解静力学问题中的约束、物系平衡以及材料力学中的弯曲变形时,可以结合我国当前发生的桥梁断裂事故[2]。讲解典型案例不仅可以活跃课堂气氛,还能使学生广泛了解科学事件,激发大学生的潜在创新意识,指引他们寻找生活中的力学,促进他们更加注重对基础理论知识的理解和掌握,实现创新思维,构建合理的知识体系。 2 教学中培养大学生的创新思维 在基础力学教学中提高大学生的创新意识要从以下几个方面进行探索和改革。 2.1 结合工程实例,强化学生对工程概念的理解 基础力学中的公式和公理大都来源于实际工程,所以讲解时引进相关典型工程案例进行分析,特别是对灾难性事故的分析更能激发学生对力学的学习兴趣;另外,对于有些问题,要与学生共同互动探讨,强化学生对工程概念和意识的理解。 2.2 引导学生阅读参考文献,强化学生自主学习能力 基础力学课程的教材比较多,但是目前为止没有一本教材给出与其教学相关的参考文献。而学生的创新意识和能力必须是在对参考文献的收集、查找、阅读等过程中逐步培养的。为此,教师必须引导学生阅读一些高于课堂教学内容的参考文献。这样不仅开阔学生的学术视野,也能够强化学生的自主学习和创新能力。 2.3 培养学生利用计算机对工程计算的能力 随着计算机技术的发展,对一些力学问题的解决方法已由经典分析法转变为通过计算机模拟求解。引导学生充分运用数值模拟软件如FLAC3D、ANSYS、UDEC等[3],可以提高他们的工程计算能力以及对计算结果正确性的判断能力。 3 利用力学基础知识,提高他们的创新技能 大学生的思想和价值观随着社会的发展而发生变化,其中“重理论,轻实践;重知识,轻能力”的思想充斥着学生的头脑。这就使得大学教师必须把以传授知识为主的教学理念转变为以培养学生能力为主。 3.1 鼓励学生参与各类力学竞赛 大学里的创新协会为每位学生提供了科技创新机会。鼓励和引导学生多参与科技创新活动和竞赛,能够激发学生的潜在创新意识和能力,全方位锻炼学生的综合能力。 3.2 积极参与教师的科研项目 高校每年都组织大学生创新基金项目的申请工作,针对基础力学的应用和学习,指导学生积极申报并在课题研究过程中不断帮助学生培养其创新能力;另外,寻找力学基础好的学生参与到教师的在研项目中,寻找力学的突破点,进行相关计算和研究,锻炼和培养学生的创新技能和意识。 4 结语 在基础力学教学过程中,要依托学科优势,不断改变教学方式方法。在教学过程中注重培养学生的创新能力,挖掘学生的潜在创新意识。要秉承优良的传统,开展研究型教学,将教学改革和科研成果转化为教学资源。在师生之间创造求知的好奇心以及宽松的学习环境,循序渐进的培养学生的创新能力。高校在不断提高教学质量的同时,应积极鼓励学生提升创造力,使我国的基础力学工作再上一个新的台阶。 力学基础论文:连续介质力学的物理基础 连续介质力学(Continuum mechanics)是力学当中的一个分支,是处理包括固体和流体在内的所谓“连续介质”宏观运动的力学。它是一门横断学科,其研究对象横向贯穿于众多领域之中。 这本《连续介质力学的物理基础》,会引起研究固体或流体宏观运动的工程师、数学家、物理学家的兴趣。不同于此学科通常意义上的工作,这本书从分子尺度上探究了连续介质模型所蕴含的物理假设。这样,通过同时强调它们的宏观来源以及对长度和时间尺度的敏感性,可以对相关概念和场的物理实质有一个清晰的理解。作者巧妙地将这种方法应用在混合物、广义连续介质、流过多空介质的流体等相关理论以及分子成分随时间变化的系统中。同时,也包含统计力学基础方面的内容用来做为对比,并且有两部分附录的内容来阐述相关的数学知识。 本书共分为15章:1.作者写作本书的初衷;2.连续介质力学的基础知识;3.与连续介质相关的概念;4.质量和动量的空间局部平均;5.引入速度场来生成相应的运动图;6.能量平衡的局部形式;7.通过考虑匹配时刻,得到了小尺度的关系;8.时间平均法;9.介绍混合物理论基础;10.小尺度范围的考量:动量、对偶应力、非均匀性和力能学;11.用单元平均法联系微观与宏观;12.对具体材料的建模;13.非局部平衡关系;14.经典统计力学基础知识;15.总结和对今后研究的建议。附录A介绍了向量和线性代数,附录B欧氏空间几何。 通过着重于解释连续介质模型所蕴含的物理内涵,为连续介质力学的内容做了很好的补充。书中独特而全面的内容,可以为此领域的学生和专家提供参考,适合力学专业、机械专业、材料加工专业的研究生、博士生和相关的科研人员、工程师阅读。 甘政涛,博士研究生 力学基础论文:土木工程分析的施工力学与时变力学基础 摘 要:这个经济快速发展的社会,带动了土木工程行业的发展,使得土木工程建设中的项目增多起来,其规模也在不断壮大,同时,伴随而来的是工程项目的复杂性,在施工的过程中安全事故问题也在逐渐上升。导致施工安全事故发生的一个最主要的方面,是由于在整个工程的设计中对于具体施工过程可能出现的情况考虑不全面。土木工程中对于施工力学和时变力学的提出,是对土木工程分析的规范,使得土木工程分析趋于科学性,降低了施工过程中安全事故的发生。 关键词:土木工程;施工力学;时变力学 随着经济的快速发展,土木工程中的项目规模不断扩大,比较大的工程项目包括高大的建筑、有相当跨度的建筑、地下建筑、大坝、海洋工程等都在不断增加,它们都是施工大规模、范围广、持续的时间长、过程复杂。在土木工程建设规模在不断增大的同时,伴随而来的是土木工程施工的过程中安全事故的增多,这严重给人民的生命财产安全带来了伤害以及影响了工程建设的效率。因此,对于土木工程的分析研究是有意义的。 一、土木工程分析中的施工力学 1、施工力学和数学基础 在土木工程这门学科中,时变力学是施工力学最基本的东西。这是由于在土木工程的项目中,施工力学研究的对象都是随着时间的流动而变化的。力学并不是一成不变的,它也是会随着时间而向前发展的,在这种变化中,同时还会出现新的想法。这些想法大部分的基础都是随着时间的变化而改变的,但是,力学的基本原理是不变的,也就是力学的构成要素是恒定的。但是,随着经济的发展,技术在不断的革新,一开始的一些想法已经跟不上现在的发展水平,导致现在对力学的研究更加注重其构成要素的研究,就在这种情况下,时变力学就诞生了。在现在得实际生产中,一些土木工程的项目依据的都是时变力学。 目前,对于土木工程的分析,还要参照数学方面的东西。在土木工程项目的具体施工过程中,那些关于土木工程内在因素的分析需要用到数学中的微积分,因此,在土木工程分析中,涉及到了时变性的数学知识。在具体的土木工程分析过程中,时变数学的施工分析难免会遇到很多困难,这就需要在具体的实际操作中,要注重分析和研究。 2、土木工程施工分析中的力学效应 土木工程施工分析中的力学效应包括两类,即时效和路效。第一类时效,说的是在相同结构的建筑设计中,由于选用了不同的设计方案,导致其最后的结果也是不同的,最终,力学所处的状态也是不同的。例如,在实际的施工过程中,建筑物材料的状态会随着时间的变化而变化,这就是产生了土木工程中施工力学的时效性因素。第二类路效,在实际的施工过程中,由于采用施工方案不一致,施工的过程和施工力学最终的结果有所不同,导致状态不同。在具体的土木工程施工过程中,原材料的几何性质等都能引起施工力学的路效。 二、土木工程分析中的时变力学 1、物性时变力学 在土木工程分析施工的过程中,有一些建筑材料的物理性质会随着施工的进行会发生改变,会发生这些变化的施工材料就属于物时性力学的范畴。例如,像施工的过程中用到的混凝土这样的建筑材料,在使用其后,过一段时间它的物理性质就会发生一定程度的改变,那么对其进行的施工方面的计算就属于物性时变力学分析的范畴。关于这一类的时变力学分析中,要特别注重对时间函数的区分,假如用到了时间函数那么就可以直接利用力学中的方程式进行分析研究。 2、线弹性时变力学 在土木工程分析的施工过程中,假如所选用的施工材料有线弹性和无热效应。在整个工程的施工过程中,施工的循环的时间远超出了系统自身发出振动是循环的时间,在这样的情况下,可以不考虑由于惯性产生的结果,运用静力学分析的方法,那么,对于土木工程分析的施工就属于线弹性时变力学。在以前的分析手段中,关于这类问题的分析一开始采用的是空间变量方程,但是在目前的情况下,因为物理方面的因素和几何范围方面的因素会随着时间的改变而改变,这就使得在实际的施工过程中要仔细的分析和计算,进而出现了时间上的变量参数。 3、粘弹性时变力学 在土木工程分析施工的过程中,所采用的施工材料很多,随着施工的进行就会有一些施工材料随着时间的改变而改变,拥有这种特性的施工材料具有一定的流变性。在土木工程分析的施工力学中,关于这类问题的分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。在实际的操作过程中,依据的是时间参数、物理参数、几何范围产生的时变耦联,把一开始的时间上的变量和空间上的变量转化为有参数变化的方程式。在现实的实际施工过程中,像混凝土、沥青和粘土等施工时用到的材料都具有这种流变的性质,对于这些原材料的施工分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。 4、非线性时变力学 在土木工程分析施工的过程中,在施工过程中用到的材料有一定的非线性,那么关于这部分材料的施工分析就包括在非线性时变力学分析的类别中。像建筑材料中的混凝土、岩土介质等都属于非线性特点的材料,在对其地基进行挖掘的过程中,可以利用粘弹性时变力学进行分析,另一个可行的方法就是利用积分转换。在不属于线性时变力学的计算范围内的,最终得到的结果影响因素是多方面的,包括一开始的使用过程、几何范围、物理因素等。实际上,在不是线性分析中,时变分析和传统分析方法所产生的最终结果是有区别的。 非线性包括了物理上的、边界上的和几何上的非线性,并且这三类中有细分为好多小的方面。在实际中的解决方法中,可以采用数学中的微分方程。 三、结语 (1)在土木工程分析施工的过程中,关于受力的分析属于比较大的工程设计计算中的一个不可或缺的内容。在土木工程分析施工中,需要全面的分析所设计的图纸和施工的整个过程两个方面,这样才可以保证工程顺利进行。 (2)在对施工力学进行分析时,极值或者最后的结果是与一般的非施工力学分析法是有很大区别的,这种差别小到一倍之差,大到三倍之差,所以需要加大对其的重视程度。 (3)如果所采用的施工材料有明显的粘性、非线性的特点或者施工中具有热效应,那么就需要通过更加专业的施工力学方法进行研究;如果在施工中改变的只是几何的范围或者所使用材料的特点,就需要依据施工过程中的不同参数进行多次常规分析组合。 (4)如果施工材料有很明显的粘性、非线性特点或者施工过程中有热效应的产生,那么工程结束后表现出来的力学最终的结果与施工的过程有联系,由此可以得出,采用施工力学手段,对施工的整个过程进行最优处理,使得在相同的工程条件下,使得最终的结果最优。 (5)在土木工程分析力学的施工过程中,依据的是时变力学,包括的对象有线弹性、粘弹性、非线性、热弹性及物性时变力学。为了突破土木工程施工力学分析中的问题,需要注重研究在施工过程中的时变力学数值的方法及其通用程序,来找到施工分析计算的好用的方法。 (6)在土木工程分析施工的过程中,应依据不同工程类型的特征分别进行研究,例如,结构工程、地基工程、地下工程、大坝工程、桥梁工程、海洋工程等。所属不同类别的工程要有不同的解决方法,把所有的人力和物力收集到一块进行研究,制定出只属于本类别的有效的解决方法、过程与制度,这在未来是急需要解决的。对土木工程分析施工力学的研究,将会在整个土木工程中产生深远的影响。 力学基础论文:应用型本科院校基础力学教学改革的实践探索 摘要:基础力学是土木工程、交通土建、机械制造等工科的专业基础课。文章依据应用型人才的培养目标定位,提出让学生“在探索的过程中学习、在自主的条件下实验、在工程的背景下实践”的基础力学教学新理念,从探究式教学的运用、分层次力学实验体系的构建、开放式工程训练情境的营造等方面对基础力学教学进行全方位的改革和实践。 关键词:应用型本科院校;基础力学;教学改革 在高等教育大众化的大背景下,应用型本科院校担负着为我国经济社会发展培养高素质应用型人才的重任。一般认为,应用型人才是指具备一定理论基础知识,具有较高的综合素质和较强的实践能力,在工业和工程一线岗位从事解决实际问题并维持正常生产的高等技术型人才[1]。对于应用型人才的培养,要以实践能力培养的系统性代替知识培养的系统性[2],解决封闭的课堂教学与开放的人才成长工程环境相矛盾的问题,探索适合应用型人才成长的教学模式。 目前,国内很多高校在基础力学的课程体系、教学方法[3-4]和结合工程实际[5-6]等方面都做了有益的尝试。常州工学院是一所定位于“面向基层、服务地方和培养高素质的具有创新精神和实践能力的应用型本科人才”的本科高校,学校基础力学教学团队针对应用型人才培养的特点,对基础力学的教学进行了卓有成效的改革实践。精讲基本概念和基本方法,突出力学原理的工程应用,提出让学生“在探索的过程中学习、在自主的条件下实验、在工程的背景下实践”的教学新理念,在应用型人才的力学知识与能力系统的塑造培养方面取得了良好的效果。 一、基础力学在应用型人才培养中的定位与问题 在应用型院校中,理论力学、材料力学、结构力学等基础力学课程是土木工程、交通土建、机械设计制造等工科专业的专业基础课,是联系基础课和专业课的桥梁和纽带,在专业培养计划中占有十分重要的地位。学生对力学知识体系和基本概念的理解和掌握程度,直接关系到后续专业课程的学习以及就业后解决工程实际问题能力的养成。与应用型人才培养目标相适应,本科基础力学教学应定位于“培养运用力学基本原理处理工程问题的分析与计算能力”。 目前,传统的基础力学教学尚有一些与应用型人才培养不相适应的问题。如课堂教学中采用以传授知识为目的的“填鸭式”教学模式,扼杀了学生学习的主观能动性和创造性;力学分析局限于简化后的计算简图,只考虑力学模型而忽视构件(结构)原形;力学实验采取“课堂讲授公式,实验验证理论”的固有模式,实验项目局限于验证性实验,学生按固定的步骤机械地完成实验;重理论而轻实践,工程实践教学缺位,力学课程与后续专业课程脱节,学生不能学以致用。这些问题的存在很容易导致学生对力学的学习失去兴趣,难以达到理想的教学效果。 二、运用探究式教学,在探索的过程中学习 针对基础力学课程的特点和学生的接受能力,运用探究式教学方法。探究式教学以学生为主体,教师为主导,在教师的启发下,学生在已有知识和经验的基础上按照自己的思维方式去认知新事物,通过主动学习原始材料探索有规律性的知识。教师在教学过程中着重引导学生总结规律、提炼结论,学生体验到发现新知识的兴奋感和完成任务的成就感,就会潜移默化地提高学习力学的自信心和积极性。 比如,在理论力学关于“点的速度合成定理”的教学,可利用PPT展示工地上塔吊的工作视频,向学生提出问题:“如何求滑车相对于地面的速度?”进一步引出“绝对速度”、“相对速度”及“牵连速度”等力学概念,通过讨论与启发形成解决问题的方法,并提炼形成结论性的知识点――绝对速度等于相对速度和牵连速度矢量之和,最后通过列举工程案例将新知识应用于实践。在探究式教学过程中,可让学生完整地体验到用力学原理解决工程问题的思路和方法,锻炼了分析问题和解决问题的能力。 再如,在材料力学关于基本变形的教学中,当学生学会从几何、物理和静力学三个方面入手推导“单轴拉伸(压缩)”正应力公式后,学生头脑中已经形成一定的思维模式和认知规律,此后的“圆轴扭转”、“梁的弯曲”等基本变形下的强度和刚度计算公式,推导思路基本相同,教师在教学过程中可只起引导作用,不再面面俱到地详细讲解,把探究问题的过程真正还给学生,使学生在开放与自主性的教学活动中主动参与新知识构建的全过程。 基础力学的各门力学课程构成了一个严密的知识体系,课堂教学中要适时地引导学生从知识体系的角度探究规律,不断加深、丰富对力学基本概念的理解。如关于杆件受力分析的截面法,材料力学中矩形截面梁的正应力关于中性轴对称,结构力学中的平行弦桁架的上、下弦杆的内力也是对称的,可认为桁架是由梁衍化而来的结构形式,在对比分析各种工程结构形式的受力特点及技术经济优势中,让学生加深对力学基础概念的理解,培养综合分析能力。 探究式教学教师由单向知识传授转变为基于解决问题的互动式教学,学生由被动继承知识为主的学习转变为对未知事物的主动求索,从“知识本位”上升到“能力本位”,从“发现问题”递进为“应用理论”。 三、构建分层次力学实验体系,在自主的条件下实验 力学实验是工程设计和科学研究的重要手段,也是培养分析问题、解决问题和独立工作能力的重要环节。力学实验体系的改革也应突出学生的主体地位,充分调动学生的主观能动性。根据学生认知能力和兴趣差异,构建由基础性实验、综合性实验和创新性实验构成的分层次实验体系,从不同层面培养学生的动手能力和创新能力,将实验内容从基础性课内实验向综合性课外实验延伸,实验性质也由验证性向综合性和探索性转变。 基础性实验由演示实验和基础实验组成。演示实验用于课堂教学中引出问题和验证理论。通过视频、动画、图片引导学生从感性认识逐渐上升到理性认识,启发学生从中提出问题或发现问题,应用所学知识解释力学现象并进行力学分析。基础实验是将理论教学中的基本概念和方法直接用于实验分析中,熟悉和掌握重要知识点,培养熟练操作实验设备、独立完成实验的能力。 综合性实验综合应用一门课程的多个知识点或多门课程的相关知识点,体现所学内容的交叉与融合。这类实验注重综合性和自主性(自选题目、自选实验方案),以提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。 创新性实验配合后续专业课程的学习,就专业相关实际工程中的力学问题提出力学模型、分析方法和实验方案。或从任课教师的科研项目中提炼与力学计算相关、难度适中的实验内容,指导学生申报大学生创新训练项目,历经调研、立项、实施、结题等科研活动过程,使学生经受系统的科研训练。 四、营造开放性工程训练情境,在工程的背景下实践 (一)力学教学着眼于解决工程问题 实践教学是对学生进行基本技能训练、培养学生创新能力的重要手段,也是基础力学教学的重要环节。对于应用型本科的基础力学教学,要在专业培养计划中强化工程的观点,优化整合基础力学与后续专业课程的教学内容,将解决工程问题的能力作为检验教学效果的根本依据。 (二)提供各种训练途径培养学生的实践能力 在基础力学课堂教学之外开辟第二课堂,营造开放性的工程训练情境,结合力学竞赛、横向课题、社团活动等课外实践途径,让学生在真实工程的背景下体会力学建模、力学分析和计算过程,在实践过程中加深对力学知识的理解,提高对力学知识的综合应用能力。 相比常规教学方式,力学竞赛具有趣味性、激励性和交流性,切合学生思维活跃、参与欲强的特点。结合定期举办的省级、国家级大学生力学(实验)竞赛,组织学习能力强的学生报名参赛,并给予系统的辅导和培训。对于获得比赛名次的学生,所在学期的基础力学课程可予免考,直接给予良好以上的课程成绩,激励学生投入更多的精力来学习力学。 依托学校工程教育中心和校外实践教学基地,让学有余力的学生参与横向课题项目,特别是与力学原理相关性强的内容(如现场检测玻璃幕墙拉结螺栓锚固强度、检测钢筋混凝土屋架强度、检测行车混凝土梁挠度等),让学生参与完成其中的力学分析、工程结构位移测试、材料及构件力学性能检测等工作任务。让学生在真实工程背景中意识到力学的实用价值,可起到事半功倍的教学效果。 组织学生成立“力学社”、“机械创新社”、“工程检测小组”等科技社团,开展经常性的工程实践活动,以“项目实现”作为工程实践的组织原则,发挥社团骨干成员的核心作用,以点带面地发动更多的学生参与工程实践,既锻炼了学生用力学原理解决工程问题的能力,又培养了沟通协作能力和团队合作精神。 应用型本科基础力学的教学应秉承“从工程实践来,再回到工程实际中去”的理念,改革基础力学“课堂传授知识、实验验证理论”的传统教学模式,营造工程情境,让学生“在探索的过程中学习、在自主的条件下实验、在工程的背景下实践”,激发学生学习的主观能动性,为培养高质量的应用型人才奠定基础。 力学基础论文:基于大土木工程观的土力学与地基基础课程改革 【摘要】基于大土木工程观,结合土力学与地基基础课程的特点,从教学内容、教材建设、教学方法、教学手段、师资队伍、实践教学等方面提出课程改革的建议。 【关键词】土力学与地基基础课程改革大土木 土力学与地基基础是大土木工程的一门通用的专业基础课。该课程的主要特点是内容丰富,应用广泛,但连贯性差,公式多,涉及学科多,假设条件多,知识体系松散。此外,答案往往不是唯一的,对同一个问题,可以有多种答案。而高职学生本身理科基础普遍较差,抽象思维能力和分析推导能力相对较弱,要在短短的64课时内掌握如此多的内容,还要考虑到不同的试验方法有不同的适用情况,难度可想而知。因此,如何根据高职学生的认知基础、接收能力和土力学的学科特点,在有限的课时内把知识讲活,并能联系实际工程,拓宽到其他工程领域,是该课程教师普遍关注的问题。本文基于大土木工程观,探讨土力学与地基基础课程的改革。 一、从绪论入手。提高学生的学习兴趣 “兴趣是最好的老师”,要从第一次课就吸引学生的注意,激发学生学习的兴趣,让学生由被动接受知识到主动求知。在上绪论时,可以首先提出问题:为什么学习该课程?本课程在大土木工程中的作用是什么?土力学理论掌握不好会带来什么严重后果?同时,介绍本地区地基基础工程成败的实例和国内外人们熟知的工程案例,如加拿大特朗斯康谷仓地基破坏的原因和处理方法、苏州虎丘塔和意大利比萨斜塔的倾斜原因和加固措施、美国Teton坝溃坝的整个过程,以上案例可归结为与土有关的强度问题、变形问题和渗透问题。这就使学生认识到土力学作为地基基础的理论基础,掌握其基本原理的必要性;基础作为建筑物的根基,在工程中的重要性。另外,地基基础工期长,通常占总工期的20%以上,造价高,可达总造价的30%,这些数据也会提高学生对课程的重视程度进而产生学习愿望。 二、基本大土木工程观,注重教材建设 教材是学生获取知识的主要途径之一,也是高职教育教学中的重要组成部分。目前,市场上土力学与地基基础的教材有几十种,大部分是按照各专业规范编写,摘录大段规范,专业特色非常明显。这样的教材学与用结合紧密,规范讲什么,就教什么,短期效果明显。但从长远看,学建筑的不懂高承台桩,学路桥的不明白弹性地基梁板。而市场经济下的学生面对的是土木工程各个领域,如通过对广西交通职业技术学院建筑工程技术2007级、2008级毕业生的跟踪调查,发现有近四分之一的毕业生未从事建筑行业,而是转向公路、铁路、市政等其他工程领域。其中,毕业生的反馈意见中提到:土力学知识应用广泛,但由于使用的规范不同,建筑依据的是《建筑地基基础设计规范》,路桥依据的是《公路桥涵地基与基础设计规范》,就出现了在专业术语、基本概念、计算参数和评定标准等方面的矛盾。还有,国家规范每10年左右修订一次,规范变化了,教材落伍了,要重新进行修订,但教材的修订总是滞后几年,常常出现在学校学的是老规范,在工地上用的是新规范。这就是现行教材与规范联系太紧密而忽略了基本理论教育的后果。 因此,教材的编写要基于大土木工程观,考虑到土力学与地基基础课程是一门大土木工程的专业基础课,内容上应面向工程共性,不应以某本规范为依据编写,要注重基本概念、基本方法和基本原理的教育。基本原理清楚了,“万变不离其宗”,不论规范如何变化,都可以从容应对,使学生具备较强的工程适应性。但同时也要考虑到高职学生理论基础比较薄、接受能力比较差的特点,还需要引入典型的工程案例对所学进行说明,帮助学生更好地掌握基本原理,理解各行业标准的异同。 三、运用多种教学方法,优化教学手段 在课程教学中,应针对不同的章节,不同的教学内容,采用不同的教学方法。探索传统黑板教学、多媒体教学、项目化教学及启发一发现式教学等多种教学方法结合的立体式教学模式。 第一,多媒体和黑板并行。多媒体课件把教学内容直观地展现在学生面前,能节约时间,丰富教学内容,增加信息量,弥补单纯理论教学的不足。如在讲土压力时,通过动画,可以很清楚地看出主动土压力和被动土压力中挡土墙的移动方向,帮助学生掌握两种土压力的概念;在讲到边坡时,通过播放某基坑边坡坍塌过程的录像,使学生对边坡的重要性产生深刻的认识。而在经典理论知识的讲解中,还是要发挥黑板教学的优势,采用板书推导重要公式。这种板书与多媒体相结合的教学方式,能够提高教学效率,加深学生印象。 第二,项目化教学。以项目为载体,充分调动学生学习的积极性。如第一章土的物理性质和土的工程分类,指标多,难以记忆,容易混淆,很多学生直到课程结束还没有搞清楚。所以,在上本章内容前,先介绍一份学生宿舍楼勘察报告,通过勘察报告介绍指标含义、表达符号和适用范围。再让学生对宿舍楼周围的地形及裸露地面的土进行观察,这样就可以加深学生对指标的记忆和理解,同时也可以培养学生现场调查的能力。而在地基处理教学中,选择典型的工程案例,介绍各种地基处理方法及其加固机理、施工步骤、质量检验;选择失败的工程项目,说明地基处理方法的适用范围和局限性、工程中的不确定性和地域性。 第三,启发一发现式教学。将启发法与发现法结合起来贯穿于教学全过程。从教师的教学方面看,是启发法,引导学生积极思考,教师不仅是“传道、授业、解惑”,还要是一个引导者,通过创建符合教学内容的情境,使学生跟随授课内容进行思考;从学生的学习方面看,是发现法,学生要在教师的引导下去发现;从“教”与“学”两方面看,是启发一发现式教学。启发一发现式教学是培养学生创造性思维的一种好方法,培养学生科学的学习方法和继续学习的能力。 第四,现场教学。由于地基基础属于隐蔽工程,很难看到建筑物的基础,因此,在施工条件允许的情况下,应尽量组织现场教学。如在学习桩基检测时,带领学生到校企合作共建生产性实训基地,了解基桩检测仪器,操作过程和数据处理方法等;在学习浅基础和桩基施工时,结合现场讲解基础的构造和施工方法,既使学生掌握先进技术,又激发学生学习的动力。但由于教学安排的固定性和工程的不确定性,并不是每一届学生都可以找到合适的工地进行现场教学。为了弥补这种缺陷,可以充分利用现代化教学手段,按照大纲需求制作精美的多媒体教学课件,通过图片、动画和施工录像将基础施工和试验过程展现出来。 四、“引进来、走出去”。构建“工程型”教学团队 教师能力的高低是教学成败的关键。作为高职教师,不仅要有扎实的理论基础,还应有丰富的工程经验。大多数高职院校的教师是本科院校的毕业生,有理论,但较缺乏实践。因此,应对教师进行培训。例如,广西交通职业技术学院定期对专业教师进行培训,选派中青年教师“走出去”,深入企业进行轮岗、顶岗锻炼,从课堂走向工地,直接参与生产实践,紧跟行业发展,从工程中找寻适合教学的项目,提炼出学生应掌握的知识点,进行针对性的教学,提高教学效果。此外,还鼓励教师参加注册岩土工程师执业资格考试,考试内容涉及建筑、路桥、港口、水利、地下工程等几十本行业规范,通过复习考试,帮助教师学习行业标准,扩充知识体系,有利于“大土木”教学。通过“引进来”,聘请高级工程技术人员担任兼职教师,将他们的工作经验和生产实践传授给学生和青年教师。 五、加强实践教学。开放实验室 实验教学是本课程教学的重要环节之一,土的基本指标即密度、比重、含水量、液塑限、压缩系数、压缩模量、凝聚力、内摩擦角等,都是通过实验测定的。所以,,在进行基础理论知识教学的同时,也要注意实验教学的改革。以前的实验课就像工人在生产线上生产产品一样,教师先分好组,再把实验内容、操作步骤、数据处理、报告形式讲清楚,学生只是按照教师的设定机械地完成操作,上交实验报告,就算完成整个实验教学,并没有经过独立的思考。针对这种情况,教师可以提前布置实验内容,学院开放实验室让学生利用业余时间熟悉实验设备,根据实验指导书进行预习。在实验课上,教师只作重难点讲解,其他的则由学生自己动手完成,教师只起到指导和监督的作用,并记录学生的实验参与过程,以此作为实验成绩评定的依据,鼓励数据不合理的学生重做实验,以此培养学生严谨细致的工作态度。同时,在实验内容方面,也应做到优化,在开设验证性试验的基础上,开辟设计性、综合性等提高性实验。 六、开展具有地方特色的教学活动 我国幅员辽阔,不同的地理环境、气候条件、地质历史,使各地土质具有不同的特征,如东北冻土分布广泛,黄土高原湿陷性黄土居多,膨胀土遍布广西境内。因此,各地区地基处理的方法、基础的类型存在一定的差异。在教学过程中。可以结合当地地质条件开展具有地方特色的教学活动。 综上所述,土力学与地基基础课程改革应考虑不同专业的共同点与差异性,注重基础理论教育,考虑实际工程应用,运用多种教学方法和教学手段,在有限的课时内让学生既能学到土力学基础知识,又能运用基本理论分析和解决实际问题。 力学基础论文:力学基础课程的教学改革 摘要:我校的理论力学为国家级精品课程,经过十几年的建设,已经形成了较为完整的课程体系和现代化教学体系。本文主要介绍我校理论力学课程的教学改革,为国内从事相关课程教学的教师提供参考。 关键词:理论力学;教学改革;课程 一、引言 理论力学是工科专业大学生必修的一门技术基础课程,它的基本任务是在学生已有的中学力学的基础上,培养学生具有对工程对象正确建立力学模型的能力,具备对这些力学模型进行静力学、运动学和动力学分析的能力,具备利用理论力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力。我校的理论力学是一门面向全校开设的基础课程,授课采用两本教材,一本是洪嘉振教授等编著的《理论力学》,该教材从矢量力学出发对概念进行阐述,授课对象为机械类专业学生;另一门教材为刘延柱教授编著的《理论力学》,该教材从传统的结构力学出发进行描述,授课对象为船舶工程、环境、土木等专业学生。我校的理论力学于2003年被评为国家级精品课程,经过十余年的建设,已经形成较为完整的课程和教学体系。以下以机械类专业的理论力学为对象,介绍课程的教学体系与改革内容。 二、教学体系与改革 1.教学内容安排。本科生理论力学研究的对象为刚体,主要讲述平面问题,授课内容包括静力学、运动学与动力学三部分。我校机械类专业的理论力学授课学时为81学时,课程于大二上开设,学生人数500多人,由4~5名教师承担教学任务。课程内容安排为:绪论2学时,数学基础5学时,静力学12学时,运动学14学时,运动学计算机辅助分析8学时,矢量动力学基础10学时,刚体动力学8学时,分析力学14学时,动力学计算机辅助分析8学时。教学所用教材是从矢量力学对问题进行描述的,因此在正式进行理论力学教学内容前,安排了5学时的数学基础授课,介绍教材中所需用到的数学知识,并且统一符号表达。目前大型工程软件在实际工程中得到了大量使用,是现代工程设计的主要手段之一。运动学和动力学计算机辅助分析内容的教学目的就是为了与大型工程软件应用相接轨,让学生了解和掌握工程应用软件的理论构架和计算方法。理论力学中,静力学内容较为简单,难点在于摩擦平衡问题。运动学主要包含定点和动点的速度和加速度分析,其中动点问题是难点。动力学中,碰撞问题需要用到动量定理和动量矩定理的积分形式,拉格朗日第二类方程涉及到动能定理的内容,因此动力学内容的重点是碰撞问题、达朗贝尔原理、虚位移原理、拉格朗日第一类方程和第二类方程。课程安排有期中和期末考试,不占教学学时。期中考试内容为静力学和运动学,期末只考试动力学。因为动力学内容中需要用到静力学和运动学的知识点,例如采用达朗贝尔原理解题时需要用到静力平衡和运动学中的加速度分析等,因此期末考试事实上是对理论力学所有知识点的测试。 2.多媒体技术应用。目前多媒体技术已经在高校的授课中得到了大量使用。使用电子教案后,教师可以有更多的时间开展课堂讨论,实现启发式教学,从而提高教学效率。要达到此目的,教师应在电子教案的制作上和内容安排上做足功夫。以往板书教学的优点是学生可以有充分的时间理解和消化教学内容,有充足的时间做笔记,课后复习时对课堂内容的印象也较深。电子教案很容易使得教师讲课内容快和产生“走马观花”现象,导致学生来不及消化课堂内容。因此,电子教案的使用应当注意如下问题:一是电子教案的内容安排上应当尽可能地接近板书形式,前后内容进行有效关联,便于学生理解;二是进行电子教案和板书相结合的方式进行教学,关键知识点应该利用板书进行辅助;三是教师应当掌握好讲课速度和授课技巧,不断进行课堂师生互动,实时掌握学生对授课内容的掌握程度。要取得好的讲课效果,任课教师应当不断磨炼和提高个人授课技巧,提高电子教案的实用性,注重课堂教学中学生的参与度,只有这样才能真正达到理论教学与现代化教学手段相结合的目的。我校的理论力学电子教案多年来根据使用情况和学生的反馈不断得到完善。为了给学生一个直观认识,电子教案中针对教学内容的各个知识点开发有大量的动画显示,这在丰富教学内容的同时,也大大提高了教学效果。另外在教学中,针对航空航天和机械等系统,穿插了一些科研介绍,以提高学生的科研兴趣。多年的教学实践显示出,该电子教案在精简授课学时、激发学生学习兴趣、提高教学效果等方面取得了良好实效,能够取得很好的教学效果。开发电子教案的另一个目的,是可以为兄弟院校提供教学参考。 3.计算机辅助计算基础与应用。以往的理论力学课程较少涉及计算机辅助分析的内容。对于实际工程系统,目前计算机辅助分析已经成为现代工程设计的主要手段之一,而且已经开发有成熟的大型工程应用软件,这些软件是基于力学的基本原理进行开发的,在国民经济建设中发挥着重要作用。为了提高学生的知识结构和面向21世纪的高素质人才培养,我校的理论力学在课程教学中引入了运动学和动力学的计算机辅助分析内容,开发了《理论力学求解器》软件(在纸质教材中附有光盘),并且分别在运动学和动力学的计算机辅助分析理论教学内容结束后,安排学生上机实践,进一步理会理论力学的关键知识点,这样一方面可以让学生对大型工程软件的构造和计算方法等有一定的认识,领悟掌握好理论力学知识的重要性,另一方面可以为学生今后的工程服务打下基础。采用以上教学改革措施,可以达到理论教学内容与工程应用软件相结合的目的。 4.实验教学。我校的理论力学课程安排有实验内容,包括静力学、运动学、振动、、综合演示等实验。学生可以按学号登陆“工程力学教学基地”网站(http://),网上察看选课办法和实验要求。实验教学要求学生在实验教师的指导下,在规定的时间段内利用业余时间独立完成实验,并且提交实验报告。实验教学由工程力学实验中心教师承担,不占理论力学的教学学时。实验作为理论力学教学的辅助功能可以加深学生对知识点的掌握,提高学生理论联系实际的能力,以达到理论教学和实验相结合的目的。近年来,工程力学实验中心对大量的教学实验进行了更新和改造,充分应用新的实验技术和结合工程实践,开发出了一批综合性和设计性实验,为提高学生的实验动手能力提供了条件,详见以上的教学基地网站。 三、结语 教学改革是一个长期和艰巨的任务,一门课程的体系与教学内容的完善需要在教学实践中反复锤炼,应根据科技的发展去除陈旧内容、补充新知识。理论力学是一门工科专业必修的技术基础课程,它是工程技术的主要基础之一,对于机械和航空航天等专业尤为重要。在面对新世纪创新人才培养的要求下,理论力学课程应当顺应科技的发展,不断在课程体系、教学内容、教学方法、教学手段等方面进行革新,实现课程教学与现代信息技术的整合,为培养合格的创新性工程技术人才做出贡献。 作者简介:蔡国平,男,上海交通大学工程力学系,博士,教授,博导,研究方向为结构振动与控制。 力学基础论文:《无机材料课程基础》动力学教学的启发式教学初探 摘要:本文以建构主义学习理论为指导,对无机材料科学基础动力学的启发式教学进行了探索。从动力学最基本的概念出发,根据常规的思维模式,以问题为中心,对无机材料科学基础动力学的知识体系进行了梳理。以生活常识和学生已有的知识体系为基础,通过设问和解疑,引导学生构建自己的知识体系。以辩证法为指导,引导学生积极思考,形成自身的开放性的知识构架,对培养学生的创新素质具有重要的意义。 关键词:无机材料科学基础;启发式教学;建构主义理论 建构主义认为,知识是学习者在一定的情境之下,根据情境中的线索调动头脑中事先准备好的多方面,多层次的先前经验,通过主动积极思考,对新信息进行解答并赋予它们具有学习者自身特色的意义,然后以此为原材料,形成自己的知识构架。教育的问题,其本质是促进学生思考,形成新的知识体系。因而,作为教育主体的老师,其角色也要发生重大变化,由原先的知识传播者转变为思想的传播者。其主要的使命,是以所要传播的知识为媒介,教会学生去思考,并得出具有自身特点的结论,从而形成具有特色的知识的结构。教育的目标不再是向学生“移植”单纯标准化知识体系,而是要让学生建立在标准化知识体系基础上的开放的思维体系。在这样一种体系中,学生具有系统的基础知识,但又对所获得的知识具有深度的思考甚至质疑。相比单纯的标准化知识体系,在标准化知识体系基础上开放的思维体系在当今的社会中,显得更为重要。而如何建立一个思维体系,以问题为中心的教学法则为我们提供了一个很好的思路。在几年的无机材料科学基础的教学中,笔者所在教学团队以建构主义为指导,开展以问题为中心的无机材料课程教学实践。本文将对无机材料科学基础动力学部分的教学实践谈谈体会,和同行进行交流,以期提高教学水平。 一、问题体系的梳理是以问题为中心的教学的关键 爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力而且标志着科学的真正进步。”显然,问题是认识的起点,是兴趣的表征,是创新的开始。在学习过程中,也是区分主动学习和被动学习的标志。开篇伊始,需要回答的第一个问题是:什么是无机材料动力学?根据无机材料科学基础教材的精神,笔者的理解是无机材料制造过程中材料组成原子移动的科学。以此为出发点,根据常规的思路,就可以提出进一步的问题:原子移动的方式是什么?原子移动的动力是什么?原子移动的阻力是什么?(促进)原子移动的目标是什么?如何提高过程的时间效率?从本质上来讲,无机材料动力学所解决的问题就是这五大问题。以下根据这五大线索对课程内容进行梳理:通过“原子移动的方式是什么?”这一问题,可以解决课程中关于原子移动的基本概念:扩散、粘(塑)性流动等,溶解沉淀、蒸发凝聚。其中前二个概念为较高层次的概念,扩散为介质中单个粒子的移动,而流动则是粒子群体移动。而溶解沉淀则是一处的固体(晶体)溶解于液体(熔体),在液体(熔体)中扩散,然后在另一处的固体表面沉积。蒸发凝聚则是固体蒸发,扩散或流动,然后又凝结的过程。以这样一个线索,就很容易将无机材料科学基础动力学过程中的各章内容―扩散、固相反应、相变和烧结中的原子移动概念很好地进行梳理。对“原子移动的动力是什么?”这一问题的回答,也可以贯穿无机材料科学基础的全部内容。从本质上来说,原子移动的动力就在于其起始位和目标位的化学位差异。而化学位的差异可以由浓度(活度)差异、凹凸面差异和颗粒大小差异、体系中不同组分之间的相容性差异、以及温度差异和压力差异所影响和决定。由于不同部位的化学位差异的存在,在一定条件下,体系的不同部位的化学位将趋向于均衡。就如处于不同高度的液体在连通的情况下要处于同一平面一样,由化学位所表示的“位能”也将在一定条件下趋向于均衡到同一位能值,从而导致粒子的移动。这样,利用化学位的差异以及体系不同部位化学位在一定(动力学)条件下趋于均衡化的原理,就可以很好解释正扩散、逆扩散、蒸发-凝聚、溶解-沉淀以及烧结过程中的晶体长大和二次再结晶、热压烧结的流动机理等各种知识。对“原子移动的阻力是什么?”这个问题的回答,可以很方便地理解液固相变和液液相变的机理问题。均一体系形成的新的界面所产生的附加能量,成为液固相变过程成核-生长过程的过冷问题。对原子移动的阻力这个问题另一个角度的涉及无机材料的制备问题,在温度较低时,原子的运动受到环境(由化学键力形成的制约)的制约原子难以移动,只有在温度升高时,环境的制约相对减小,原子才得以移动。无论扩散还是流动的原子迁移模式,无不受这个规律所影响。对于“原子移动的结果和目标是什么?”的回答,与无机材料课程中谈到的烧结问题密切相关,由此可延伸出收缩、气孔率、实现设计的相结构以及材料的最终性能等。就如我们在处理日常生活问题所必须考虑的一样,过程的时间效率非常重要,具体体现为速率和效率。围绕速率,动力学就有一系列数学表达式,如Fick第一、第二定律、杨德方程、金斯特林格方程、相变中成核生长速度、晶体长大速度以及烧结过程中的颈部尺度和时间的关系、气孔率和时间的关系等。而为了提高效率,陶瓷制造之所以要用粉体为原料、制造微晶玻璃为何要用晶核剂等问题也得到在这个角度的答案。通过将上述五个基本问题进行解答和梳理和扩展,可以涵盖无机材料科学基础动力学的基本内容。在教学中,在尊重原教材的前提下,利用建构主义思想,以学生已有的生活经历、基础知识,以辩证法和认识论为指导,通过构思新的问题,可提高学生的兴趣,启发学生思考,取得较好教学效果。 二、生活知识和基础知识是构建知识构架的初级原材料 就无机材料而言,由于其普通而传统的特性,无论是水泥、玻璃还是陶瓷,大学生们在生活中都已经形成不同程度的接触并形成一定程度的认识。另外大学的基础课程如物理化学、物理学和化学等也为无机材料科学基础动力学的教学奠定了一定的基础。也就是说,对无机材料科学基础动力学的知识体系而言,学生在学习本门课程之前,就已经有了一个原始的、初步的知识体系,但这个知识体系可能是模糊的、若隐若显的。具体体现在一些问题上知其然,而不知其所以然。在一些在专业人士看来,非常具有系统性和连贯性的知识,在学生那里是离散的,缺乏有机联系的。因而,如何在这样一种模糊的、离散的知识体系的基础上,构建一个明确的、牵一发而动全身的知识体系或称为网络,恐怕是任课教师的一个主要任务。在学生已经有的知识体系的基础上,以问题为出发点,启发学生进行思考,引导学生得出自己的结论,可能是完成本项任务一个可行的方法。下面举两个例子加以说明。其一为破碎瓷器的断面,大学生中,很少有人没有过打破碗的经历。部分好奇心很强的学生可能也观察过陶瓷的断面,尽管模糊,但对断面的形貌肯定有一定的概念。通过老师提醒,对破瓷断面很容易形成如下的知识:粗糙的、不吸水、很硬。在这样一个基本概念的基础上,我们就很容易提出如下一系列问题:为什么是粗糙的?为什么不吸水?为什么饭碗的表面不粗糙。为什么泥菩萨不能过河而古代贸易中沉船中的陶瓷几百年后仍然完好?通过这样一些设问,启发学生思考,通过讲解,就较为容易地能把扩散、流动、烧结的内容揉合到一起,使学生的专业知识得到升华,形成自己的知识体系。其二是液固相变的问题。学生们已经在先学课程的物理化学中得到如下的知识,平衡状态下,化学反应自发进行的条件是体系的自由能(焓)ΔG≤0。从这个角度,很容易引导学生接受这样的概念:相变自发进行的必要条件也是ΔG≤0。以这样一个基本的规律,就可以引导学生提出如下问题:为什么是小于等于0?等于0意味着什么?小于0意味着什么?以学生已经根深蒂固的基础知识――水在0℃结冰为基础,就很容易引导学生形成这样的知识:ΔG=0,就是指0℃时冰水混合物的自由焓差。在这样一个基础上,学生自然就会想到ΔG 三、辩证法是学生梳理知识体系和形成开放性思维的思想武器 无论我们是否意识到,在日常生活中,大家都有利用辩证法思考的经历。诸如“站在对方的立场上考虑一下”“设身处地地想一想”“换个角度思考一下”,都有辩证思维的影子。大学生们在马克思主义哲学中对辩证唯物主义的系统学习,更有利于他们以辩证法为思想武器,促进自身知识的构建,并使知识体系具有更加开放的特性。以对立统一规律为例,如前所述,在考虑颗粒移动的促进作用的同时,对立统一规律就可以引导学生去思考什么因素可以阻止粒子的移动,使学生形成新的思考。课程中很多具有极值的曲线,如晶体生长速度和过冷度的关系等,就可以很好地利用对立统一规律加以解释。举一反三,很多问题学生就可以很好地理解、掌握和延伸。在学生掌握了利用这一思维方法的基础上,再传授给学生在二分法(非此即彼)基础上的多元体系复杂性的认识,也就是说一果多因或一因多果的认识。使学生课程知识有一个很好的梳理,对课程体系有更好的把握。质量互变和否定之否定规律同样也可在教学中得到很好的应用。同样,以辩证法的思维模式,也可以引导学生发现很多教科书上没有涉及的内容。如在成核-生长的液固相变的描述中,书中只告诉我们由于在纯粹的液相体系中形成新的固相,界面能需要用液相变为固相放出的潜热补偿,因而,需要成核。但并未解决成核后在过冷状态下液相变为固相后放出的潜热对体系温度的影响。诸如此类,利用辩证法的思想工具,还可以引导学生发现很多问题。有些问题,可能是能够得到答案的,有些问题,可能本身就是现有科学体系没有解决的。因而,通过学习,学生所构建的新的知识体系是并不完美的,是尚存悬疑的,可以引导学生进一步深入探索。相比自我封闭的知识体系而言,这样一个体系无疑是具有活力的。 以问题为中心,可很好地对无机材料科学基础动力学的内容进行梳理,关联无机材料科学基础各部分知识,形成以问题为中心的网络体系。以学生原有的生活常识和先修课程,可引导学生通过思考和重组,建构自己的知识体系。以辩证法为指导,可引导学生进行开放性的思维,引导学生不断创新,探索未知,提高自身的创造素养,则对其未来发展具有重要意义。 力学基础论文:“任务驱动”教学法在高职《土力学与地基基础》课程中的实践应用 【摘要】实践证明,以任务为驱动的教学方法在高职教育中能够起到良好的效果。本文以《土力学与地基基础》课程教学为例,阐述了在教学中采用“任务驱动”教学法如何设计“任务”、如何引导学生完成“任务”,以及如何评价“任务”完成情况及需要注意的问题。 【关键词】土力学与地基基础 “任务驱动”教学法 高职教育 在高等职业土木类专业的教学中,必须实施和贯彻以任务为驱动的学习活动,任务驱动法正是符合高职类的项目化教学要求,符合以能力为导向的教学目标。任务教学法的核心是:在教学中以任务驱动教学,以学习任务为中心,使学生在完成任务过程中,自主进入学习过程,自主深入社会,独立或协作运用相关知识,完成学习的任务设计。 《土力学与地基基础》是道路桥梁工程技术专业的一门专业必修课程,由于课时的限制,将原来的《土质与土力学》与《基础工程》这两门课程合并,对于高职学生来说,偏重于实践,而对于大量的计算要求做了简化,重在培养学生能够解决现场实际问题的能力。这门课程需要学生有一定的力学基础、识图基础以及工程材料基础。而对于目前高职学生的现状,学生个人基础差距比较大,对基础知识的掌握和对现有知识的理解水平相差悬殊,而且很多学生本身对理论计算存在反感,但对实际操作却能够有一定的兴趣。基于这样的现状,本人采用“任务驱动”教学法设计《土力学与地基基础》课程,在实际教学中收到了良好的效果。 一、精心设计学习任务 对于土木类专业,限于其工程量大、实践场所有限、实践设备与耗材投入量大、实践周期长等特点,很难采用真实工作场景中的任务教学手段。因此在教学过程中,为使教学更贴近实践,课程的任务设计应以职业情境中的典型职业活动为基础,模拟施工工作环境。课程任务的设计应遵循基于工作过程导向的课程开发基本思路,着眼于“行动领域”的开发和典型工作任务的确定,在此基础上描述“学习领域”课程方案并使之细化,形成“学习领域”课程方案再具体化于若干“学习任务”中。 通过到施工现场进行调研,我们认识到,施工单位对于高职毕业生的要求为:需要对一般的工程结构有所认知,对工程施工过程有合理的安排,对工程施工图能进行正确识图从而进一步计算工程量。因此,基于这样的需求,我将课程进行了项目化处理,每个项目中都包括对工程结构的认知、施工过程的安排以及工程图的识图。为了与工作过程紧密联系,我将原来土力学和地基基础两部分内容融为一体。在项目中以解决问题、完成任务的目的而去学习土力学的知识。这样,学习的目标性和兴趣会进一步提高。 二、细致引导任务进行 “任务驱动”教学法的核心思想是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”,因此,任务展示后,要充分调动学生的主动性与积极性,引导学生去讨论、分析任务,让学生思考要完成这些任务需要做哪些事情,具备哪些方面的知识。师生共同讨论完成方案。 在这个过程中,要模拟工作过程,就需要让学生本身的身份也进行转化,这时可以以分组的形式完成任务,每个小组要有项目经理、技术员、安全员、资料员、质检员等不同身份的成员。在完成任务的过程中,虽然每个人都参与了,但是每个人的侧重点不同,到下一个任务时,再进行身份的交换。这样做,一方面深化了学生对职业的认知,提高了责任感与凝聚力;另一方面可以充分发挥每位同学的特长,同时在角色互换中与同学之间汲取经验。 在引导学生完成任务的过程中,根据学生自学水平和解决问题的能力不同而采用不同的引导方式,如对于“识图”环节,可以通过让学生自己搜集资料,教师补充施工照片等方式辅助完成任务,加强感性认识,具体的算量工作由学生自己完成。而对于需要一定理论要求的“地基强度和沉降验算”环节,根据学生的能力水平不同,有的小组以自学为主即可解决问题,而有的小组则需要通过老师系统性的知识补充才能完成任务,此时,就需要综合考虑班级的状况而进行引导方式的选择。在学生拟定施工方案时,可以由学生自己进行地基情况的假设,也可以由老师给出地质资料,施工方案中不仅要有施工的流程,还要有施工中易发生的问题的解决方法、施工需要哪些材料和机械、对于材料的要求、施工中的安全注意事项、环境保护措施等。通过这些环节,可以突破本门课程的范畴,将课程延伸到《工程材料》、《施工组织设计》、《工程监理》、《工程识图》等多门课程中去,从而将知识系统化,更加符合现场作业情况和作业流程。 三、积极总结评价任务 任务完成后,检验和考核任务完成情况是对学生学习成果的肯定,学生可以通过幻灯片展示、角色扮演、模拟会议等方式进行。每一个任务或子任务完成后,要求学生进行成果展示,要尽可能要求每位同学上台展示或操作,为每位同学提供锻炼的机会,增强学生的自信心,进一步培养专业兴趣。 “任务驱动”教学法完成的课程,最终的成绩评定可以不完全以考卷为准,甚至可以抛弃考卷,而主要以学生在完成任务中的表现来考查学生的学习情况和能力,由于每位学生本身的能力和水平不同,有的理解能力较强,有的综合搜集资料能力较强,有的人际统筹能力较强,不论侧重于哪个方面,不论他扮演的是什么角色,只要学生在课堂中认真参与了项目的完成,得到了教师和学生的认可,都可以认为他完成了教学要求,而不必拘泥于过去教学要求中掌握哪些知识或技能。 四、“任务驱动”教学法要注意的问题 在《土力学与地基基础》这门课程中应用“任务驱动”教学法固然收到了较好的效果,但是仍然存在一些需要注意的问题。如土木工程的特殊性决定了模拟的有限性,虽然试图模拟工作过程,但有时未免显得纸上谈兵,因此,需要更多的教学辅助手段,甚至有条件的话到现场进行实地参观效果更好。另外,正确合理的任务设计是保证学生掌握技能及正确应用技能的前提,这就需要教师经常性地到现场进行锻炼,了解与掌握现场施工过程、施工要点等,注重教学水平和教学手段的提高,使自己的教学水平更适合职业教育的需要,真正成为社会需要和学生需要的技术技能型人才。
智能建筑论文:智能建筑弱电工程设计的若干技术问题 摘要: 本文通过对智能建筑弱电工程实例列举、分析,对设计上出现的一些问题进行归纳、总结,强调智能建筑弱电设计应以稳定、可靠、合理、实用为原则;同时应注意加强各相关专业间的相互协调和配合。 关键词:智能建筑 弱电工程 稳定 可靠 合理 实用 近年来,智能建筑以适应时展潮流,符合人们追求安全、舒适、便捷需求的鲜明特点,在社会上广受关注和欢迎。在其推广应用过程中,由于人们认识上的误差,工程实践经验的不足,也出现过一些曲折和发展不平衡的问题,影响了智能功能和效益的正常发挥。本文将通过作者几年来从事智能建筑行业实际工作经验的总结,提供一些处理问题的做法和观点,供各位同行在今后的工作中参考借鉴。 一、切莫贪大求全,但求专、精、经济实用 作为现代建筑不可缺少的配套专业,智能化系统工程同样受到技术、经济和时间等因素的制约,必须根据建筑物的专业特点与使用需求有机地紧密结合起来,综合考虑其使用功能、管理和经营要求、工程投资能力等因素,分清主次,突出重点,保证主要功能,选择适用的各个专业子系统、系统集成程度、标准等级和经济规模。 例如,智能型办公大厦就要突显其办公自动化、通信网络化等方面功能定位;大型公共建筑(例如会展中心、图书馆)就要突出专业服务功能和业务管理设施等,技术环境和水平的提升。又如:视频点播(VOD)系统在旅馆、酒店行业较为常见和实用,而在其他服务行业却并不尽然。在星级酒店旅馆中,电子门锁已得到普遍应用,而其他场合只会设在某些特别重要机房和安全等级高的关键部位。工程设计上要因地而宜。 前几年,某些工程从商业利益出发,追求广告效应,片面地强调所谓“nA”功能,含大求全,什么功能都想要,而实际上缺乏统一规划,设计考虑不周、出现偏差,必备的相关设施和配套环境不能及时跟进和提供,结果智能化系统成了摆设品,头脑发达、四肢不灵,发挥不出应有功能和作用,投资也得不到回报,这类例子并不少见。因此,应从此类案例上吸取深刻教训,从实际需要出发,在工程设计一开始时,就全面地做好智能建筑的规划、设计和配套工作。 二、跟踪主流技术,走成熟、可靠、稳健发展的技术路线 智能技术发展日新月异,工程设计上应注意当前IT产业发展动态和趋势,紧跟智能建筑技术发展主流,同时要注意智能建筑工程与科研和开发工作极不相同。它通常只能一次性成功,工程现场不具备反复变动、多次试验的条件和可能,而且受工程周期和进度的限制、工程投资的约束则更为明显。因此,在实际工作上,要慎重选用某些新技术,除非有稳妥、可靠的保障措施。通常,要以采用可靠、成熟、稳定的先进技术为原则,选用经过市场考验、实践证明可靠和成功的产品及设备。一般情况下,已批量生产和投入使用的系列化品牌产品是设计上首选对象。同时,要考察产品兼容性、升级换代的可能性、技术上开放性、市场上技术支持度,以及厂商在当地技术服务和支持的能力。 十兆——百兆——千兆以太网组网技术的发展过程,给了智能化工程一个有益启示:稳健地追求技术先进性,对工程成功、系统具备生命力至关重要。 三、遵循因地而宜、实事求是、科学合理的原则 每一系统和设备都有其适用范围,功能和性能上的局限性,设备不是“万能”的,贪图所谓“最好”“最新”“最全”的观念,是不切实际的看法。 例如,某会展中心大型展厅配置公共业务广播系统,是按照普通语言扩音标准设计的,曾有某承包商为了提高造价,竟宣称其能在大型展厅做到音乐厅、影剧院的音响效果,多次要求变更原设计,增加设备、更换档次。这在建筑声学等条件满足不了,设备上也做不到,实际上也没必要的要求,其结果当然是被驳回。否则,不但产生不合理投资,还可能因原因、责任不明引起纠纷。 又如,某一工程为了满足局部现场教学转播的业务需求,设计上不恰当地与安保闭路电视监控系统合在一起,整个系统复杂化了、技术等级和标准随之提高了,图象质量还达不到规定要求,使用上既不灵活、也不方便。经纠正,改为二者分开,另设一套专业电视录播小型系统专用于电视教学转播,既满足使用要求,又简化系统、不增加造价,使投资更为合理。 四、重视系统可用性、稳定性和可靠性问题 建筑智能化系统使用寿命可能少则几年、十几年,多则几十年,通常投入使用后要24小时不停机运行,肩负着保障建筑物内各类活动、人身安全的任务。除要注意设备和系统选型外,对要求较高的场合,应有其他的技术保障措施,例如:双机热备份、软件备份、热插拔硬盘或使用RAID、增加系统冗余量,增设UPS电源,采用强制散热、快速恢复措施等。要求7×24小时运行的特殊系统,更应强化可用性、应急管理、安全保护等方面的保障措施。 根据以往工程经验,诸如消防报警系统、楼宇自控系统等输入、输出控制点数,不宜超过其系统最大可用容量的80%;扩音系统负载的实际消耗功率宜控制在额定输出功率70%以下。应注意采用设备厂商的设计推荐值。 五、妥善处理需求和成本关系,提升系统性价比 工程上要考虑在满足使用要求前提下,尽量简化系统、降低投资和运营成本,不同的控制组合组合方式不但关系到智能系统本身的投资,而且还会直接影响到被控机电设备的技术要求和设备费用。 以智能照明控制系统为例,宜多采用开关控制方式,少用无级调光控制做法。照明亮度和场景的变化与控制,可通过灯具布置上的变化、照明配电回路细分和增设来调配实现,同样达到多级控制、多种变化的效果。这样做不仅简化了系统复杂程度,也降低了照明灯具、光源的技术要求,又可大幅度降低投资多达3-5倍以上。因此,除必须进行无级调光的特殊场合外,建议照明调节采用多级开关控制方式。 六、弱电线路设计也应注意工作稳定、可靠的问题 在弱电系统线路设计上提倡采用较可靠联接方式,例如采用环形总线接法、适当增加回路或备用回路、限制单一回路设备接入数量等。某一大型工程消火栓系统,启泵回路采用极少用的常闭触点串接做法,分十多个回路,每个回路串接着数十个触点。施工中发现任一常闭触点的开路常会引起水泵误动作,每次要到现场去逐个查找、排除故障,时间长达1-2小时,多次整改效果不好,后来只好全部返工改回较为可靠的常开触点并接启泵接线方式。该问题曾在图纸会审时提出,未引起设计者重视,事后再返工非常麻烦。 工程设计上应注意,受产品质量和现场条件的限制,同一回路串联/并接多个触点连锁或联动控制设备的数量不宜过多。 此外,主干回路上线管、线槽中电缆和导线的密度、分隔铺设的要求也常会被忽略,结果造成施工困难,产生使用过热,易相互干扰等隐患。对于长距离(例如百米以上)多负载传输回路,像DC工作电源回路,设计时要核算线损引起的电压降,提醒调试时检查回路末端的工作电压,这是设备工作不正常的常见原因之一。 七、某些系统应适度超前,留有今后发展空间 通信自动化是智能建筑三大内容之一,目前这方面的发展迅速、需求尤为急切,要有一定的超前考虑,提高设计标准与要求,加重其投资比例。 综合布线是智能建筑的神经元,遍及建筑物各处,是各个行业通信网络化的基础,近来市场价格也降低不少、所占费用比例不高。因此,建议建筑内外各使用空间、墙体、地面都要充分考虑今后发展需要,多增设一些信息点,按照智能建筑标准要求适当增加些系统余量,避免今后使用空间的用途一有变化,飞线、明线到处是,极不便利和雅观。千兆网是今后发展必经之路,适当的部位要考虑留有光纤信息点或增容管道,也可采用吹光纤技术进行预留。此外,要求设有信息点位置的附近,一定要配套电源插座或配电设施。 对某些分期实施的系统,预埋件、预留孔洞、预埋管线要提前设计留设,便于以后安装施工。例如,在弱电出户管道进建筑的位置,应适当多留2-3根直径100mm左右地下穿墙钢管,以备以后增扩,大型建筑物还适当多留几处。 八、要特别注意专业系统、设备之间接口的配套与落实 这是某些工程智能化系统无法联动和正常运转的常见原因之一。设计上要明确提出与机电专业设备接口、控制/通信协议的详细标准和技术要求。 以硬线直接联接方式控制的设备主要规定与要求有:输入、输出触点的工作电压、驱动电流、匹配阻抗;而与之相应的,智能系统控制模块在连接时,要注意输出/输入端口工作电压应相同,要核实其带负载能力和容量大小是否足够?同时应注意与被控设备的电气隔离或电气共同问题。工程上常见到不相匹配时,轻者无法正常驱动设备,重者引起设备毁坏,损失不可预测。 利用标准通信和控制接口的系统、设备(如采用RS232C、RS485、LonWorks,BACnet等等的)也应注意设备端口的实际接法会随具体产品有所不同,设备和系统间的通信和控制协议要求应相互开放。这些问题设计上要先查证、核实清楚,并在各类盘、箱、柜、冷水机组、空调机组、水泵、电梯等设备订货要求中明确说明。可能的话应将样品交给系统集成商先行试验,以提前发现、处理问题。 九、大中型建筑物各楼层应考虑设置专用弱电间和井道 现代建筑中其弱电系统大量增多,而电子设备对环境条件要求较高,特别对温度尤为敏感。现场设备需要有足够空间与位置,以满足安装、测试、使用、检修上的要求,而且弱电设备和线路与其他专业设施紧邻,也存在着安全、干扰、稳定性方面的隐患。即使是普通建筑物也应考虑,若干年后也有翻修、改建、更新换代上的需求,因此建议新建工程各楼层部位应尽可能设立独立的弱电设备间和井道。 专用弱电间应考虑有良好的通风散热措施和工作照明,配置充足的工作电源,最好由专用回路或应急供电回路配送,有时还得由控制室集中管理和控制,弱电间还应有进出孔洞封堵和防止小动物进入的措施。 楼层弱电间涵盖的服务范围要受到系统、设备信号总线传输距离的限制。例如:综合布系统水平工作区长度不得超过90米,考虑到线路上下弯曲绕行,服务半径通常不超过50米,否则应调整弱电间位置和数量,改变网络架构。 十、从设计上做好与其他设备专业管槽、管道的综合工作,设备空间等的预留工作 智能化弱电系统管道、线槽在建筑工程中是属于辅助设施,通常应避让于风管、水管、强电管槽,故设计上要主动先与其他专业沟通,安排好合适的布线途径、高度和位置。在设计图纸综合及会审时,更要注意这个问题,避免设计上赶出图时间而疏忽,造成施工上冲突、返工与浪费。 大体量设备(如大型显示屏、大音箱等),在土建结构、装修设计时,就应商量好留有足够大的空间和最佳位置,预留尺寸适宜的孔洞和安装固定的预埋件。安装吊支架应牢固可靠,设备部位最好由装修统一归口,达到较好装饰效果。 十一、对中央控制室/操作控制室统一规划布置和设计 智能化子系统较多,要求各异,又常共用主机房。在各子系统基本确定后,应把它们对机房布置的具体要求归纳起来,统一由设计总包协调、规划、设计,制定装修标准,避免施工上各自为政、管理上混乱无章。为了方便使用和管理,建议中控室应按有关规定标准设置独立的通风空调系统或恒温恒湿设施,铺设防静电架空地板,进出洞口要有防堵措施,不能有无关的管道穿过。要统计各系统用电消耗功率,留足容量,设置专用的电源配电箱,建议采用双回路供电末端切换的方式,并且各个子系统可共用一套UPS电源。重要的机房消防设施?如各种气体灭火装置?应同时规划设计。中控室还应提供连接各个弱电子系统的专用接地端子排。要统一布置安排布置各种设备盘、柜、显示屏幕墙、台座支架的排列方式和位置,走线应规整划一。保证各个系统总体安装效果既美观、实用,又便于以后使用和管理。 十二、选用设备及安装方式应便于今后检测、维修 在高大空间建筑物中,常有一些受控联动/反馈的阀门、执行机构等,设置于高空地带/不能上人的吊顶内,造成调试、维修、检查、复位极其困难与不便,常要大动干戈重搭脚手架和工作平台,遇到每年年检也很麻烦费事。因此,这些场所应选用能自动/电动复位的设备和产品,也可改用其他的安装方式便于人员查看和操作,有特别要求的还要考虑设置专用维修通道。 上述种种问题在工程上经常会碰到,设计规范大多也有要求,但在工作中也常被忽略和遗漏。作者希望通过实践和探索,不断地总结经验教训,注意设计工作上的协调和配合,使智能化工程技术与现代建筑更完美地结合,更好地服务于社会。 智能建筑论文:论电气技术与智能建筑 摘要:智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强,涉及专业的领域更广,本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 关键词:智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。 关键词:电气技术 智能 建筑 1、前言 智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生,且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。 智能建筑技术的发展非常迅速,它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。特别是智能建筑系统工程,它作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域更广,新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。 智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5V,微电子设备耐受电压只有1.5V,这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害;各种高频、超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重,大量的运行和实践证明,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视,不可掉以轻心。 智能建筑需要不同行业的专家共同参与,除了业主之外,设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。 “弱电较弱”正是指在智能建筑中,整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节,无论是技术力量、人员素质、设计与施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。 2、网络与布线 智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化问题,它包括智能建筑弱电系统的集成(BMS或IBMS)。但由于火灾自动报警系统及消防联动(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统,只是留有通信接口待今后与BAS系统集成,而美国的FAS系统是分散型控制方式可与BAS系统集成。 综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放,灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理,可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。 从网络架构上来分,网络可划分为局域网(LAN),控制网(Infrenet),广域网(WAN)和城市网(MAN)。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议,使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网与局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。 为了保证系统的开放性和可操作性,实现与信息网络的互联互融,尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在,但由于以太网速度控制性价比高,我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。 3、目前智能建筑存在的问题 《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”,其原因一是在众多的总线标准中Lon Work协议是非常完善的控制面层的总线协议,它有完善的七层协议,BACnet协议则是系统集成层面的协议标准,但没有在我国得到很好运用;二是多种现场总线并存,系统集成当然很困难;三是中国的物业管理技术水平相对较差,厂家在还能运行,一旦厂家支持不在时,系统很可能瘫痪”。 针对目前智能建筑存在的问题谈一下个人的看法: (1)我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极作用。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、安全防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。 (2)智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和掌握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院掌握设计程序和全过程,与施工、监理、质量监督和业主沟通较容易,与各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境,反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并与相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工,施工图设计纸质量就较差,达不到施工图设计深度的要求。 由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵,如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特点。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约,中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束,这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑,将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。 当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。 4、电气技术在智能建筑中的重要作用 智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线安全必须依靠电气技术如:电源技术、防雷与接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。 下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 (1)案例1: 阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能,是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。 详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分(摄像机、云台、防护罩)、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。 数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,这种全屏幕报警系统最大特点是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统与报警系统合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示操作,对用户和使用者来说是一种全新概念的安全防范系统。 该系统设备的选型:摄像机为日本松下产品;云台、防护罩为美国派而高产品;光端传输设备数据接口选用美国NTK产品,这些也都是国外品牌产品,应该不会出现什么问题的。 但该系统开通以来,光发射机(A、B、C、D)的光端数据接口Rs422,室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁,更换和维护量很大,工作极不正常,用户意见很大,集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在问题,尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流(包括电涌)的冲击,瞬流可以损坏任何一种电器,何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢?摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上,该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快,属于微秒到皮秒级,其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映,80%的瞬流是从电力系统内部产生的,主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的,故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波,远超过谐波电压限制和谐波电流允许值,谐波严重危害配电线路及设备的安全。 因此,智能化系统应选用净化电源,有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容(EMC)、电磁脉冲(LEMP)的保护功能,最大程度地改善和提高电源质量,以确保整个智能化系统的安全。然而上述案例中全然没考虑,所以系统不能正常开通,并经常损坏系统中的设备。 (2)案例2 新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑,具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特点,垂直运输与通信系统(国内联网)同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时,不仅要求自身有良好的性能和自动化程度,作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分,它是以计算为核心,构成对电梯设备的监控系统,该系统属于BAS的一个子系统与整个BAS协调运行,并受BAS中央计算机的监视、管理及控制。 电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备,该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式, VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统,体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构,主微机完成集选功能规定的操纵控制,付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯,整个系统由主控制器、控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作,电梯忽而上至顶层,忽而下降到底层,不按指令停层,后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地,也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线(绝缘线缆与动力线等截面),采用非金属接地模块独立式接地,接地电阻R≤0.4欧。接地极与原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后,电梯正常工作已达5年之久,未出现过任何故障。 (3)案例3 新疆建筑设计研究院选用迅达电梯,对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员坚决按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统,强、弱电系统已经采用联合接地(共用接地)系统,《智能建筑设计标准》GB/T50-2000,第10.2.6条,联合接地电阻R≤1欧(而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧),该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式,而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地(单点接地),这是因为建筑物做了等电位联结,逻辑接地(单点接地)已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地与防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地(共用接地)还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后,电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出,不得与其它接地混接、短接,接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身安全和弱电系统的抗电磁干扰,局部等电位联结是最有效的措施之一。 (4)案例4 电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的安全,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的安全。办公自动化系统包括:计算机、数字化设备等,除产品系列的不同外,高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制,因此电子计算机在“接地”问题上有着不同的见解,国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感,分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化,当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量,将会直接危及计算机网络系统的安全。 有关电子计算机的接地有以下几种方式: 交流工作接地、安全保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式,在智能建筑中宜采用联合接地(共用接地)。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研,联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员,坚持计算机系统的接地采取单点接地(逻辑接地)。因此,花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房,引出VV35m2单芯电缆,穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极,接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式,计算机一直无法正常工作,后经建设单位研究决定,按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地,计算机经安装调试后至今一直运行良好。 这是因为在同一建筑物内,采用同一个联合接地系统(共用接地系统),以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置(含钢筋混凝土基础接地体),其联合接地(共用接地)接地电阻R≤0.4欧,远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求,即不花费投资又不费工,还保证电子计算机的正常工作,何乐而不为呢? 目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念,新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑,将外部防雷措施和内部防雷措施(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、合理布线加装过电压保护等多项重要因素),作为整体来统一考虑防雷措施。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、安全、无误的网络与布线系统。 5、新疆智能建筑市场发展的前景 新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北,与独联体接壤,占地面积为全国面积的1/6(约9600万平方公里),地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿,还有铁矿、铜矿(2000万吨仅次于智利),铝矿和稀有金属,风力发电量居世界第二,仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。 现阶段新疆还属于经济较不发达地区,与经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比,智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。随着西部大开发,这几年国内外投资日益增多,国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统,使我区的通信系统与全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展,前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面,乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。 光纤作为通信系统的传输线路,我区也已被广泛采用,随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会,信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展,智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园,各行各业越来越依赖计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也认识到戴上“智能大厦”的桂冠如:高级写字楼、智能住宅小区容易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区,现已竣工验收投入运行效果良好,销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理,那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿,目前全疆住宅小区处于停滞状态,但克拉玛依市住宅小区纷纷上马,势头较猛。这些住宅小区,是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计与施工》03D603标准设计(新疆建筑设计研究院主编),包括强弱电设计。其中弱电包括安全防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警与消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础,同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校,新疆医学院的研究生教学大楼,师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到:“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业,而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要,自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、安全、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点,网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚,我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞,坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途,在我区必将获得更加广泛的应用。 智能建筑论文:智能建筑弱电系统的电磁兼容性 摘要:电磁兼容是一门新兴的综合性学科,文章介绍电磁兼容涉及的学科内容;电磁兼容技术标准制定及认证工作的现状;着重论述了智能建筑弱电系统工程设计中的电磁兼容性问题。 关键词: 电磁兼容 电磁干扰 智能建筑 弱电系统 1 电磁兼容性的提出 随着现代电子科技的飞跃发展,电子技术和电子产品已广泛地应用于各个行业生产领域和人门的日常生活中。尤其是微电子技术和数字计算机技术的发展使人类进入了信息技术时代。"电脑,上网,手机,智能化……"已成了人人皆知的名词。然而,电器设备和电子产品的普及应用与发展也造成了日益严重的电磁污染,给我们的生产和生活带来了不容忽视的影响,甚至造成严重问题。这个矛盾日益凸现,并屡见不鲜。 例如:电力设备的电位异常与谐波干扰,电动工具的电火花,都会影响通信系统和广播电视系统的正常工作;手机、手提电脑 在飞机上使用时会干扰飞机上导航控制系统的可靠工作,甚至造成飞行事故;医院里的心电起博器等医疗设备受移动通信装置无线电波干扰而影响正常使用等等。在工业生产中,以微电子电路为主体的自控仪表系统的工作环境和检测控制对象往往是高电压大电流的,这些电子仪表设备常常会受到电磁幅射、电磁脉冲、地电位异常、雷电冲击、静电感应、电弧、强负荷电流冲击、电源谐波、高频电噪声等等有害因素的干扰影响。这些干扰轻则会引起自控仪表装置的工作可靠性降低,重则甚至造成自控仪表系统的误动作或死机故障。 凡此种种都是常见的在同一电磁环境中的电子设备相互干扰而不能正常工作的现象。要解决这些问题,即如何使在同一电磁环境下工作的各种电子设备、电子系统都能互不干扰地正常工作,达到兼容状态,这就要看电子仪表设备的电磁兼容性(EMC)。 2 电磁兼容的学科内容 电磁兼容性(Electromagnetism compatibility)是一门新兴的综合性学科。它的主要研究内容是电磁干扰和抗干扰问题。还涉及到抗雷电、静电、太阳电磁场等自然干扰源、核电磁脉冲、无线电频率资源的分配和管理、信息系统电磁泄漏失密、电磁环境污染与生态效应等等领域,关系到大多数现代工业部门和军事部门。在工业环境中,主要致力于对电磁干扰源,电磁干扰传播途径,电子设备的抗干扰能力等几个关键环节的研讨。 2.1 电磁干扰源 电磁干扰源主要有自然环境中的电磁噪声和人为外界干扰信号。 电磁噪声是不带任何信息的杂散电磁场。常见的有由大气中的雷电、太阳磁爆、风尘、地岩应力等各种原因引起的静电积聚与放电;电力设备中的感性负荷切断及投运时产生的瞬变脉冲噪声;各种电器产生的电弧,电火花等。信息技术设备的工作信号都是数字脉冲信号,由频谱分析理论可知:脉冲信号前沿越陡峭及脉冲频率越高,其包含的高次谐波及高频能量就越大,就会对外发射电磁能量。设备内的元器件,线路板轨线及连接线等都会对外发射电磁干扰。 无线电通信、广播电视、雷达等系统发射出的电磁波信号,相对于外系统而言是一种无用信号,对其它电子设备也是一种干扰。 2.2 干扰的导入途径 电磁干扰的传输途径主要有通过传输线路和空间辐射两种方式。 在传输线路方面?干扰主要通过共阻抗耦合和地线环路耦合方式产生影响。当电子设备或元件共用电源或地线时,就会通过公共阻抗产生相互干扰。电源内阻或地线自身的电阻值很小,但其包含分布电感,在高频时其阻抗不容忽视。高频干扰电流会在公共阻抗上产生干扰电压,叠加到其它电路上。 两设备之间的地电位不同时,就会产生地环路干扰。传输线路分布范围较大的仪表控制系统均应注意防止这类干扰。 空间辐射干扰多是通过高频电磁场传播的,仪表设备内部的电路之间和设备系统之间相互间都会产生这类干扰。 3 电磁兼容的技术标准制定和认证工作 电磁兼容涉及的内容十分广泛,实用性极强。工业、民用、军用等几乎所有的生产、生活领域都需解决电磁兼容问题。世界上一些发达国家,如美国、欧洲共同体国家、日本等,在20世纪60年代就开始重视与发展这门学科,目前已形成了一整套完整的电磁兼容体系。这些国家已制定了完整的电磁兼容标准和规范,设立了能有效地对军用和民用产品进行电磁兼容检测和管理的机构,配备有高精度的电磁兼容测试系统设备。还研制了很多关于电磁兼容预测、分析和设计的程序软件。不断推出用于电磁兼容对策技术的新材料、新器件、新工艺。这些完善而周密的体系可以有效地保证电器设备从设计、制造、进入市场和检测验证的全过程得到控制,最终实现全面的电磁兼容。 电磁兼容问题几乎在各个工作领域中普遍存在,影响面极广。因而,制定完善的科技管理法规就势在必行。世界上工业发达的国家都设有电磁兼容(EMC)标准制定工作的专业委员会,并逐步走向国际统一标准。目前,国际上具有权威性的电磁兼容标准有:国际电工委员会的CISPR标准和IEC标准;欧洲共同体的EN标准;德国的VDE标准;美国的FCC标准和军用标准MIL-STD。 我国过去经济及科技基础比较薄弱,电子技术工业落后,电子仪表产品应用较少,电磁兼容的矛盾不突出,所以在电磁兼容领域起步较晚,与国外的差距很大。我国对电磁兼容的重视始于20世纪70年代的军工产业。至80年代才成立了"全国无线电干扰标准化技术委员会",研发并制定了一些电磁兼容标准。90年代初的海湾战争震惊了国人,交战中一方施放的电磁干扰竟能使对方的防空指挥系统陷于瘫痪失灵,使我们看到了电磁干扰与抗干扰在现代战争中的威力,象制空权、制海权一样,电子战的实质其实是争夺制电磁权。 接着,欧共体颁布的电磁兼容指令89/336/EEC使民用企业也感受到了对电磁兼容技术认同的迫切性。该指令规定自1996年1月1日起,凡不符合电磁兼容标准的产品一律不准进入欧洲市场,这给我国的民用电子产品的出口造成了很大压力。在此背景下,目前国内生产的个人电脑PC机出厂时,都已标注了抗干扰电磁兼容的等级标志。 今年我国已加入WTO?而根据WTO/TBT协议(贸易技术壁垒协议)?如果我国自身没有对产品进行电磁兼容认证的技术标准及要求?则国外的不符合电磁兼容要求的"拉圾"产品就会大举入侵我国。令人遗憾的现象是:目前国内市场上销售的各类进口电子仪表系统及产品几乎都没有标示出电磁兼容的技术指标参数?这一重要性能内容没有引起人们足够重视。建设和完善我国自己的电磁兼容标准体系已是刻不容缓的事情。 经过广大科技工作者和政府主管部门的努力,近年来我国也已陆续制定了约70多种电磁兼容标准。例如:国标GB/T17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》和国标GB4343.2-1999《电磁兼容家用电器?电动工具和类似器具的要求:抗扰度》等等。 这些标准规定了各种类型的电气电子设备在各个频段的电磁干扰发射值限值和抗扰度限值,并规定了相应的试验方法、仪器设备和试验场地。2000年我国成立了"中国电磁兼容认证委员会",并建立了认证机构--中国电磁兼容认证中心。目前又公布了首批进行强制性电磁兼容认证的产品细化目录和检测项目,涉及到10个产品类别的约80多种产品。国家出入境检验检疫局也对六种进口电子产品实施电磁兼容强制性检验。我国的电磁兼容认证工作正在逐步地全面开展并开始与国际接轨。 4 电磁兼容控制技术 智能建筑弱电系统的主体设备是采用信息技术的各种电子设备。提高智能建筑弱电系统的抗干扰性能必须采用多方面的综合抑制措施?才能获得满意效果。对于弱电系统而言?应从电子设备的内部结构、电源回路、信号传输线路等几个方面来考虑抗干扰措施。 4.1 弱电设备内部结构的抗干扰措施 弱电设备的外壳、机箱(柜)应采用金属材料,或在塑料外壳内喷涂一层金属膜作为屏蔽层。弱电电子设备外壳的通风孔、进出线孔、连接缝隙等要足够小(d<λ/20)。机箱的接缝处可使用导电衬垫,通风窗可使用波导管,面板显示窗可使用屏蔽玻璃材料。这些措施可用于切断通过空间辐射传播的电磁干扰。 弱电电子设备内部的电路板之间?电路板与电源板之间?电路板上射频元件区域都应使用厚度不小于0.7mm的镀锌铁板予以电磁屏蔽。屏蔽铁板应采用镀银铜线与外壳地连接。 弱电电子设备的输入、输出端接口电路设计中应设置消除雷电影响的抗电涌抑制器(SPD)、高低频滤波器、光电耦合器等电路,并尽量设法采用平衡传输制式,可有效抑制地环路干扰。 尽可能减小电路板中的相互电磁干扰。可采用多层电路板以减少引线;布线尽量短粗以减小环路电阻;布线转角处要圆滑,以利于阻抗匹配;不同类型的电路单元要分路接地等等。 电磁兼容控制技术极大地依赖于新材料、新器件、新工艺的发展。如广泛采用的表面贴装工艺(SMT);近年来迅速涌现的"电磁干扰对策元件"系列(EMI)已获得普遍应用。如:电感类EMI元件、三引线电容器、馈通电容器、压敏电阻、平面变压器、片式EMI滤波器、固态继电器、固态开关、导体丝网、导体薄膜,以及形形色色的EMI接插件、缆线、涂料、编织物等等。这些新器件、新技术的应用大大提高了电子设备的抗干扰性能。 电子设备内部的抗干扰措施主要应由弱电电子设备制造厂商去致力研究,但是作为智能建筑弱电系统设计的工程师,了解些这方面的知识,对于判断及选择优良品质的弱电设备是大有好处的。 4.2 电源装置的抗干扰措施 电源装置是弱电电子系统的动力源?电源的稳定可靠与否对弱电系统的影响极大。有资料表明:电子系统设备的故障有1/2~1/3是来自电源部分。对电源的干扰来源主要有?雷电冲击电流;大容量感性负载投运或切断时造成的欠压或浪涌电压干扰?电网中的高次谐波干扰等。 为抑制浪涌电流干扰?可在电源的输入、输出端装设瞬变电压抑制器(TVP);在电源输入端隔离变压器的一次侧与二次侧之间加入接地的金属屏蔽层?这对降低高能量的瞬时脉冲干扰十分有效。在电源单元的设计中?应采用有隔离作用的宽工作电压范围(交流85V~265V)开关电源,可大为提高电源抗电网电压跌落的能力。 在电源输入端加装LC滤波电路是消除对电源环节造成影响的高频干扰和共模干扰的有效办法。在电源与负载之间串接"电磁干扰对策元件"--铁氧体磁环,可以很经济方便地抑制高频干扰,同时还能减小电子设备通过电源对电网中其它设备的干扰。 4.3 传输信号线路的抗干扰措施 这个方面是从事智能建筑弱电系统工程设计的工程师们可以充分发挥主动性的领域,在做综合布线系统以及大面积区域或长距离的计算机数据网络、闭路电视系统、楼宇设备自控系统的布线设计时尤其应认真考虑这些问题。 (1)从现场测控器件至总控制室之间的长距离传输信号线宜采用双绞线,并选用小节距的双绞线。当多根双绞线在一起敷设时,最好采用不同节距的双绞线;当两对双绞线长距离平行敷设时,每隔一段距离应做一次位置交叉,以抑制噪声。传输线中应尽可能避免使用接插件等不连续连接的接插件。长距离传输线的终端应并联一阻抗器件进行阻抗匹配。 (2)关于智能建筑弱电系统的接地问题,过去往往要求弱电系统设置单独的接地系统,不与其它电气系统接地网共用。然而,近些年来一些引进的国外建筑工程设计和学习国外技术的建设项目中,采用大建筑面积的建筑物以及建筑群日益普遍。弱电系统要设置单独的接地体,实施起来常有困难。随着现代建筑技术的发展,目前,建筑物基础一般都采用"大底板"结构。把所有的桩基、地面基础、柱梁内的钢筋结构都联接成一体,作为接地体。其接地电阻往往非常小。弱电系统的接地宜考虑利用建筑物基础作接地体。 按照现代电磁兼容技术理论,电子仪表系统和电气系统的接地实质上都是一种"等电位联结",用以消除外界电磁干扰和安全保护。根据这些理论研究进展,近年来,国内外的有关设计技术规范也都有所修订与调整。例如:我国在参考了国际电工委员会"IEC60364-4-443:1995","IEC60364-5-534:1997"等文件后,于2000年修订出版的强制性国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年修订版)中,就新做了以下规定: 第(3.3.4)条:--防直接雷接地宜和防雷电感应,电气设备,信息系统等接地共用同一接地装置,并宜与埋地金属管道相连; 第(6.3.3)条:--每栋建筑物本身应采用共用接地系统?其原则构成示于图(6.3.3)(图中把包括信息系统在内的所有电气设备的接地母线均连接在同一接地体上)。 按照上述国家标准的规定,弱电系统的接地可与其它电气系统共用接地装置。 (3)采用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。过去有些设计规定要求:信号传输电缆的屏蔽层,一般应在控制室的接地汇流排处接地,不应浮空或重复接地。即采用单端接地方式,但这种接地方式存在缺陷。 传输电缆屏蔽层仅一端做接地而另一端悬浮时,它只能防静电感应,防不了因磁场强度变化所感应的干扰电压。为减少屏蔽层内芯线上的感应电压,在有些弱电设备的技术要求屏蔽层仅一端做了接地连接的情况下,应采用有绝缘层隔开的双层屏蔽电缆,其外层屏蔽层至少应在两端做接地连接。这样,外屏蔽层与其它同样做了接地连接的导体构成环路,感应出一电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。最新修订的国家标准GB50057-2000版,第(6.3.1)条中已肯定了这种做法:"当系统要求只在一端做等电位联结时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。" (4)在传输线路的终端装设电涌保护器(SPD),可有效抑制瞬时电脉冲干扰。采用光电耦合隔离可消除一次元件与控制系统之间因地电位差产生的共模电压干扰对测控系统内部电路的影响。 5 结束语 抑制电磁干扰应从各个环节着手,采用综合治理方法,从全系统的立场上来全面考虑电磁兼容问题。对于从事智能建筑弱电系统设计的工程师来说,应从对弱电设备的考察、选型(对电子设备内部构造的了解、挑选)开始,对弱电系统的组成配置、现场电缆管线的布置设计、现场安装施工、系统调校时分析干扰性质及来源等全过程都采取有效措施,才能确保整个弱电系统的电磁兼容性满足要求。 智能建筑论文:智能建筑的弱电工程——谈上海万豪大酒店弱电系统设计 摘 要 文章从智能建筑弱电工程的系统组成、衡量标准出发,结合上海万豪大酒店具体项目,从智能建筑的公共广播,共用天线电视,无线寻呼,电话通讯,火灾报警,安保监控以及结构化布线几方面的系统设计进行了阐述。 关键词 智能建筑弱电工程 公共广播 电视 寻呼 电话 火灾报警 监控 结构化布线 电源接地 衡量城市建筑的现代化标准,建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各系统组成: (1)通信网络系统;(2)办公自动化系统;(3)建筑设备监控系统;(4)火灾自动报警及联动控制系统;(5)公共安全防范系统;(6)结构化布线系统;(7)弱电电源及接地系统。 智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置各功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。 上海万豪大酒店,坐落于上海虹桥新区,是集宾馆、展厅、办公为一体的五星级酒店。其占地面积2.2万多平方米,建筑面积4万多平方米。酒店高8层,地下2层。整个酒店分A、B、C段三个部分,其AB段为酒店大堂、客房层部分,C段为展厅及办公楼部分。 以下,就上海万豪大酒店弱电工程的部分系统:通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用天线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统;火灾自动报警及联动控制系统;公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统;结构化布线系统以及弱电电源与接地系统谈谈其设计。 1 公共广播传呼系统 酒店广播传呼系统分2类,一是面向公共区(如大堂展厅,酒店前台服务区域等)的公共系统,平时进行背景音乐广播,火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播,二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统(在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备)。 公共广播传呼系统构成见图1。 公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素:即系统方式(一般选定压式),划分广播分区,按扬声器特性确定扬声器与功放器,紧急广播的切换功能,广播线路与楼梯方式等。 万豪大酒店广播系统划为4个逻辑分区(即酒店、展厅、车库和办公楼),其中对应于紧急广播为19个子分区,对应于内部呼叫为19个子分区,确定扬声器与功放器的原则是必须考虑扬声器的广播效果并根据其功率确定功放器,万豪大酒店在酒店前台服务区域及办公楼部位选用造型好、频响及声压指标高的6W吸顶扬声器,在车库选用10W号角扬声器,在展厅选用20W声控。 公共广播传呼系统应具有2个主要功能,即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。万豪大酒店紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达时,通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时,无消防信号时,各分区独立操作,将相应回路切换成普通广播回路,而当无普通广播控制信号时,则处于背景音乐或客房音响状态。 2 共用无线电视系统CATV和卫星接收系统 智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。系统组成见图2。 作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量,因此前端系统输出应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。 万豪大酒店前端设备采用放大-混合式,其传输系统采用分配-分支方式,以适应酒店用户终端数量多且分布不规则的特点。酒店系统的传输带宽为(5~860MHz)共可传输40套电视节目,传输系统复盖530个电视用户终端。 卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。万豪大酒店采用了套板状卫星电视接收天线,分别用于接收不同电视卫星的电视信号共10套。 万豪大酒店设置了VOD视频点播服务系统,其功能是作为酒店前台进行节目控制及信号服务,作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。 3 内部无线寻呼系统 智能建筑的信号管理部分,使用先进寻呼系统是非常重要的。万豪大酒店无线寻呼系统设计采用微蜂窝寻呼技术。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络,它是一种单向通信系统,供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元,数据传输线路和寻呼接收机组成。系统框图见图3。 寻呼控制中心设在酒店地下层,其与酒店的程控电话交换机连接,实现交换机分机寻呼或人工键盘寻呼。寻呼信号通过线路送至各楼层蜂窝发射单元再向外发射,使处在场强复盖范围内的接收机收到寻呼信号。 对于智能建筑的寻呼系统设计,一般会遇到二个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰,二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝,使其场强覆盖控制在10~50m范围内,利用小区组网技术,在酒店的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统,另外,设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统,通过对发射单元功率的调节(10~100mW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内,这与“单点式”无线寻呼系统的功率大,不宜调节,发射距离远,易对外界产生干扰的特点有很大区别。 在智能建筑内,由于建筑物材料(钢筋混凝土结构)固有的屏蔽作用,使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。 4 电话通信系统 万豪大酒店电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。酒店采用1200门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据酒店不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及酒店管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能等)。 酒店的电话机房设在地下层,包括传输设备室、交换机房及话务室。 酒店的电话线路配线方式采用单独式,其特点是故障范围小,检修、扩建改造简单,在各楼层电话布线采用放射式。酒店电话线路采用3类4对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拨号上网的需要。 在各楼层电话分线箱的选择上,应尽量留有余量,以备将来扩展。 5 火灾报警及联动控制系统 万豪大酒店的智能消防控制系统,是一套完整的防火安全,报警系统。其又分为4个子系统:火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。见图4。 中央控制系统设在酒店一层的消防中心,由3套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路,每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。3套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控,并反馈显示其故障情况,在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”,一旦系统检测到火警信号后,能自动执行该程序,并通过火灾报警系统通知酒店内所有人员。系统对报警信号具有确认作用,系统可根据酒店内不同场合,将烟感探头灵敏度设定为昼/夜灵敏度转换模式。 作为消防控制系统的眼睛,火灾探测器分布酒店各个受保护部位。在酒店的前台服务区域及客房层均设置带址式感烟探头;在后台管理区域设感烟探头;在厨房、车库等设置感温探头;在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头,手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 酒店的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。酒店的灭火联动系统包括:(1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。(2)消火栓直接启动消防泵。(3)对防火卷帘门,排烟风机及加压风机的监控。(4)对空调系统的监控等系统控制。 6 闭路电视监视系统 采用现代科技日益完善的公共安全管理设施,向酒店提供舒适和安全保障是设计的出发点。 万豪大酒店闭路电视监视系统由摄像机探测装置,图像传输与控制设备,图象处理与显示设备3部分组成,见图5。 7 防盗报警系统 对酒店的贵重物品库房,财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对酒店一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是酒店技防的一个重要技术措施。 8 车辆进出口管理系统 在现代建筑中,对车库的综合管理越来越重要。酒店的地下2层为车库,其地下车库综合管理系统包括IC卡读卡机、电动栏杆、车辆控制器、动态电脑显示器等。 9 结构化布线系统 作为智能建筑的基础,结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。 设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。在万豪大酒店,设计未将电话通讯归入结构化布线,这是因为作为酒店,语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经济上考虑,3类线带宽16MHz,可传输10Mbps及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。 万豪大酒店的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。酒店的计算机管理系统分为行政局域网系统和收银系统(POS)。万豪酒店前台与后台共有终端信息点500多个,行政局域网的信息终端分布在地下层办公区域和一至三层的酒店后台行政管理区域,收银系统的信息终端分布在酒店一至三层的前台服务区域。 酒店结构化布线分为4个子系统部分: 9.1 工作区子系统部分 通过各楼层的配线箱至楼层的各信息终端。其由5类4对双绞线及RJ45终端插口组成。此部分具有抗干扰,可靠与灵活性好的特点。 9.2 干线子系统部分 采用多模光缆连接酒店电脑机房与各层的配线箱(即总配线架与各层分配线架连接)。多模光缆传输速度可达500Mbps以上,有足够带宽,可为今后布线系统发展留有足够余地。 9.3 管理子系统部分 由各层的配线箱组成。酒店的前台服务、后台管理区域面积大,信息终端数量多分布广,总电脑机房设在一层。考虑到各楼层配线箱信息终端的最大距离不超过100m,因此在各楼的前台服务及后台管理区域均设置配线箱(箱内安装光缆/双绞线适配器、集线器、双绞线跳线架等) 9.4 设备间子系统 由设在电脑机房的设备及主干线等组成。 10 弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中,计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。 万豪大酒店的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。 酒店弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制。 弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。 为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,万豪大酒店的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 11 结束语 智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。 随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计。 创造投资合理,环境舒适的智能建筑的建设是迫切需要的。 智能建筑论文:ABB智能照明系统在智能建筑中的应用 摘要:智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。 关键词:ABB 智能照明系统 智能建筑 应用 1 智能照明系统在智能建筑中的应用效果 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下: (1)实现照明控制智能化。采用智能照明控制系统,可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的移动探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外,还可以通过编程随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。 智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如,在靠近窗户等自然采光较好的场所,系统会很好地利用自然光照明,调节到最合适的水平。当天气发生变化时,系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之,无论在什么场所或天气如何变化,系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。 (2)改善工作环境,提高工作效率。传统照明系统中,配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率(40~70kHz)不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。 (3) 可观的节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯,配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。当室外光较强时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒定值附近,从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外,智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式,通过智能化管理实现节能。 (4)提高管理水平,减少维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且将大大减少大楼的运行维护费用,并带来较大的投资回报。 2 智能照明与传统照明系统比较 2.1 线路系统比较 (1)单控电路系统比较。传统照明单控电路特点:①控制开关直接接在负载回路中;② 当负载较大时,需相应增大控制开关的容量;③ 当开关离负载较远时,大截面电缆用量增加;④ 只能实现简单的开关功能。 总线式智能照明系统单控电路特点:① 负载回路连接到输出单元的输出端,控制开关用EIB总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量,控制开关不受影响;② 开关距离较远时,只须加长控制总线的长度,节省大截面电缆用量;③ 可通过软件设置多种功能(开/关、调光、定时等)。 (2)双控电路系统比较。传统照明双控电路特点:① 实现双控时用两个单刀双置开关,开关之间连接照明电缆;② 进行多点控制时开关之间的电缆连线增多,使线路安装变得非常复杂,工程施工难度增大。 总线式智能照明系统双控电路特点:① 实现双控时只需简单地在控制总线上并联在一个开关;② 进行多点控制时,依次并联多个开关,开关之间仅用一条总线连接,线路安装简单、省事。 2.2 智能照明与传统照明控制系统比较 (1)控制方式比较。① 传统控制采用手动开关,必须一路一路地开或关;② 智能照明控制采用低压2次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景(各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 (2)照明方式比较。①传统控制方式单一,只有开和关;② 智能照明控制系统采用“调光模块”,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适氛围。 (3)管理方式比较。① 传统控制对照明的管理是人为化的管理;② 智能控制系统可实现能源管理自动化,通过分布式网络,只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。 3 智能照明系统的节能分析 3.1 集中管理,减少人为浪费 现代高层办公大楼中,人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重,无论房间有人还是无人,经常是“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理,在大楼的中央控制室,管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。 3.2 自动调光,充分利用自然光 智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度,与设定值比较,来控制照明开关,这样可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的,也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。一般来讲,越靠近窗自然光照度高,从而人工照明提供的照度就低,但合成照度应维持在设计照度值。 3.3 自动调光,保持照度的一致性 一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时,均会考虑到随着时间的推移,灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此,其初始照度均设置得较高,这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致,而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费.采用智能照明系统后,虽然照度还是偏高设计,但由于可以智能调光,系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度,而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响,这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。 3.4 安装便捷,节省线缆 ABB智能照明系统采用二芯线控制,用EIB总线将系统中的各个输入、输出和系统元件连接起来,大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上,而无须经过智能开关。安装时不必考虑任何控制关系,在整个系统安装完毕后再通过软件设置各个单元的地址编码,从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接,与传统控制方法相比节省了大量原本要接到普通开关的线缆,也缩短了安装施工的时间,节省人工费用。 3.5 延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电网过电压,只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式,能控制电网冲击电压和浪涌电压,使灯丝免受热冲击,灯具寿命得到延长。智能照明系统通常能使灯具寿命延长2~4倍,不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。 采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到20%~50%)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长2~4倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,大大简化和节省穿管布线工作量。此外,智能照明系统还有潜在的价值回报,如智能控制系统能使整个系统工作在使人们最舒适的状态,从而保证了人们的身心健康,提高了工作效率。 智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域,无论室内、室外、大小场合无处不可应用。该系统是办公大楼、宾馆酒店、娱东场所、商业中民、体育场馆、公寓别墅、庭院景点等理想的照明控制设备。 4 实例 厦门国际会展中心 厦门国际会展中心是一个综合性展览中心,共五层,总投资约人民币12亿。 i-busò智能安装系统的总造价约人民币600万元,占总投资的0.5%,系统可为1064个回路作开关控制,为266个回路作调光控制,并设有63个五对按钮和55个移动监测器,1个电话开关和16个光亮感应器,在中控室设有一台计算机进行系统监控。厦门国际会展中心在2000年9月8日已投入使用。 1. 所有区域的灯光均可进行统一的开关控制。可按要求进行定时控制,在平时、会展期间、节假日等不同时间给予不同的灯光效果。 2. 大堂、多功能厅等区域设置日照补偿功能,可根据室外自然光的强弱自动调节室内照明的亮度值,各灯光协调营造出一个明快、舒适、庄重、典雅的迎宾环境。 3. 在会议室、贵宾室、国际演讲厅等区域均设场景功能,当需要改变灯光场景时,只需按一下按键或使用遥控器,就可达到所要的灯光效果。同时可与会议系统进行联动,达到灯光、音响、摄像同步一致的效果。例如在需要播放投影时,会议室的灯自动缓慢的调暗,关掉摄影仪,灯光又会自动柔和的调亮。 4. 以上功能均可在中控室内的控制主机上进行。同时在中控室内还有电话开关,可通过电话进行远程控制。 昆明邮政办公楼 昆明邮政综合楼是一栋21层的综合性办公楼,i-bus智能安装系统控制包括地下室车库的照明,1-21层办公楼、会议室、公共走廊、热水器、及UPS等照明系统和用电负荷的管理和一层的玻璃破碎传感器。整个大楼的照明可根据时间外部光线控制照明,也可以通过中央控制,热水器等用电负荷可根据时间控制或集中控制,所有的灯光控制和加热器等用电负荷可以在中央控制计算机上进行操作、监控和故障记录,使办公楼的用电负荷管理达到了智能化。 以下是昆明邮政大楼使用EIB系统所用的功能: 地下车库节能: 12个移动传感器的使用有效的降低了地下车库照明所用的能源。为了覆盖每一个地方,我们把移动传感器放在每个入口处及必要的拐角处。一旦它们哪个被触发,其相应的区域的灯就立即打开,并在5分钟后关闭。只要移动传感器感觉到一个运动就打开相应的灯。这种自动灯开关装置节约能源且方便车主。 1/F的场景灯控制: 该系统使用的是Busch-tritor开关,所有的灯可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯可调光,每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 G/F玻璃破坏时的保安功能: 在建筑周围的地层上有60个玻璃破裂传感器,任何一种击碎玻璃的行为都将激活区域终端,并发出一个指令到双值输出控制外置灯及摄像机上和记录这个现场击碎玻璃的人,同时一个警报信号出现在监控室的显示屏上。 2/F的场景灯控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的10套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯可调光,且每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 3/F的场景控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮操作,且最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制,且每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 4/F会议场景灯控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮控制,且最多可设置四种不同的场景。其中大厅里的4套灯可独立控制,且每套灯的功率可达3000瓦;另外2套灯可调光,每套灯功率不超过500瓦。所有房间周围的电动窗帘用2组单独的开关控制。所有的功能也可通过红外线手持传感器来实现。在门口附近安装安装移动传感器,预设的灯在有人进入房间时打开,且在人离开后又会熄灭。使保安检查更易且节约能源。 从7层到20层的各层电源控制及监视 中央控制室的Win-Switch通过一根双绞线控制各层的双值输出,并由此控制所有的公共灯、办公室灯、热水器及UPS。通过电流感应器和电流调整器将信号转换后,Win-Switch能显示各层负载电流的百分率(负载如公共灯、办公室及UPS电路等)。Win-Switch具有指示和报警功能,并且可以用时间控制每个回路。当超负荷时就报警,如收到一个烟雾探测器的指示信号就关断该层所有电源。 21/F多功能房间的场景控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的4套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外6套灯可调光,每套灯不超过1000瓦,另外还有6套(每套负载电流不超过6A)可以应用。所有大厅周围电动窗帘由两组独立的开关控制。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。在门口附近安装两个移动传感器,预设的灯在有人进入房间时打开,出去一段时间后关闭。这实际上使保安检查更容易且节约能源。 北京万泉新新家园 北京万泉新新家园,在一期半和二期的工程中每户都安装了EIB智能安装系统。因为智能系统在家居中的应用在国内还是全新的概念,所以房地产公司在房产市场中赢得了很多的顾客的关注,到现在所有的房屋都已售完。智能安装系统给客户带来舒适、安全、有品质的生活空间,给房产商带来了全新的销售理念。 北京万泉新新家园提出了智能家居的概念,要实现家电控制智能化、防盗报警智能化、家庭照明智能化,房地产商选用了ABB i-bus 智能安装系统,给用户提供了如下的基本配置: 照明控制系统: 在住宅内设置开关,可以对照明灯光进行开关控制,方式灵活多样,可依照用户的要求自由的调控。 远程家电控制: 每户设置电话控制盒,可以在室外的任意地方通过电话来控制家中电气设备,例如:可以关闭忘掉的灯光,回家提前打开空调或电饭锅煮饭。 报警系统: 安保系统的信号(例如:烟感、门磁、窗磁等)接入电话控制盒,通过预先设置好的电话号码进行报警,以保护用户的财产安全。预先设置了业主、物业管理中心等三个电话。如果安保系统得到信号,电话控制盒就会自动的依次拨打设置的电话。 预留扩展: 以上只是基本配置,只是给用户提供了智能系统平台,ABB i-bus智能安装系统优越的扩展功能为将来用户个性化的选择提供了方便,用户可以根据需要和喜好增加其它功能。 北京万泉新家园在一期半和二期的工程中选用了ABB i-bus智能安装系统,共11栋多层住宅楼498户,其中多层和复式的户型共202户,平层户数共296户。 对于平层户型:EIB系统控制的房间为客厅和主卧室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座;对于复式和跃层:EIB系统控制的房间为客厅、主卧室和家庭室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座。 每个楼门设一个EIB,每套房间设一个EIB控制箱、设一个电话控制盒;对于标准房:客厅和主卧室设总线耦合器;对于复式和跃式:客厅、主卧室和家庭室设总线耦合器。 系统的结构为每个楼门1条线,共111条线,约2300个总线元件。 总之,随着EIB系统在中国市场的进一步的推广,ABB i-bus? EIB系统将越来越显示出其独特的优点,给用户带来各种各样的功能,并在智能建筑技术的发展中占据领先地位。 智能建筑论文:论智能建筑中的电源质量要求 摘要:文章通过对影响电源质量,诸如电压波动、频率波动、瞬变浪涌等主要因素的分析,提出一些消除电源污染的方法,以保证在智能建筑中计算机和精密电子设备的正常运行。 关键词:智能建筑 瞬变浪涌 电滋干扰 瞬变脉冲 随着国际信息潮流冲击和微电子科技的沸腾,加上通讯、计算机及自动控制技术日新月异,使得建筑开始走向高品质、高功能领域,形成一种新的建筑形式??智能建筑(Inetlligent Buildings)。由于在智能建筑中运用了许多计算机和微电子设备,对其供电电源的质量提供了新的要求。因为电源品质的好坏,将直接影响智能建筑中设备的运行稳定性和可靠性,甚至导致重大人身、设备事故和造成巨大的经济损失。这种影响不仅来自供电电源的电压、频率及电流等基本要素是否满足用电设备的要求,而且也来自所提供的供电电源的电网质量。 由于电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低、对供电电源的质量要求高、过电压耐受能力差的弱点,使得这些高灵敏的电子系统在运行时,经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备的永久性损坏,给人们日常生活造成巨大损失。为此,在智能建筑中,研究其供电电源质量,实施有效的防护措施,已是必然的趋势,而且受到世界各国普遍关注。 1 电源质量的技术指标 衡量电源质量的技术指标主要包括:电压波动、频率波动、谐波和三相不平衡等。众所周知,供电电源质量会受到多种因素的影响,如负荷的变化、大量非线性负载的使用、高次谐波的影响、功率因数补偿电容的投入和切断、雷电和人为故障、公共设施(如电动机、电梯等)等都会影响电源的品质,从而降低供电电源的质量。 1.1 电压波动(Undulating voltage) 理想电源电压正弦波的波形是连续、光滑、没有畸变的,其幅值和频率是稳定的。当负荷发生变化时,负荷出现较大的增加时,特别是附近有大型设备处于启动时,使得供电电源正弦波的幅值受到影响,产生低电压。当供电电源电压波动超过允许范围时,就会使计算机和精密的电子设备运算出现错误,甚至会使计算机的停电检测电路误认为停电,而发生停电处理信号,影响计算机的正常工作。一般计算机允许电压波动范围为:AC 380V、220V±5%。计算机在电压降低至额定电压的70%时,计算机就视为中断。为此,《电子计算机机房设计规范》GB 50174-93(以下简称《规范》)对电压波动明确规定,将电压波动分为A、B、C三级(见表1)。 电压波动等级表1 电压等级 A级 B级 C级 波动范围 ±2% ±5%+7%~-13% 1.2 频率波动(Undulating frequency) 供电电源频率波动主要由于电网超负荷运行而引起发电机转速的变化所致。而计算机的外部设备大多采用同步电动机,一般计算机频率允许波动范围为50Hz±1%.当供电电源频率波动超过允许范围时,会使计算机信息存储的频率发生变化而产生错误,甚至会产生信息丢失等。《规范》对频率波动明确规定,将频率波动分为A、B、C三级(见表2)。 频率波动等级表2 频率等级 A级 B级 C级 波动范围 ±0.2% ±5%+7%~-13% 1.3 波动失真(Waveforn distortion) 产生电源电压波形失真的主要原因是由于电网中非线性负载,特别是一些大功率的可控整流装置的存在会对供电电源的电压波形产生烃,还会使计算机的相对控制部分产生不利的影响;这种波形畸变,还会使计算机直流电源回路中的滤波电容上的电流明显增大,电容器发热;还由于锯状波形的出现,会使计算机的停电检测电路误认为停电,而发出停电处理信号,影响计算机的正常工作。衡量波形失真的技术指标是波形失真率(Waveform distortion rate),即用电设备输入端交流电压所有高次谐波之和与基波有效值之比的百分数。《规范》对波形失真率规定分为A、B、C三级(见表3) 波形失真率等级表3 波形失真等级 A级 B级 C级 失真率(%) 3-5 5-8 8-10 1.4 瞬变浪涌和瞬变下跌 瞬变浪涌(Transient voltage surge)是指正弦波在工频一周或几周范围内,电源电压正弦波幅值快速增加。瞬变浪涌一般用最大瞬变率表示。瞬变下跌(Tran-sition voltage fall),又称凹口,它是指正弦波在工频一周或几周范围内,电源电压正弦波幅值快速下降。瞬变下跌一般用最大瞬变下跌率表示。瞬变浪涌和瞬变下跌,瞬间内电压幅值快速增加或减小会对计算机系统形成干扰,导致其运算错误或者破坏存储的数据和程序。目前,国内未对瞬变大瞬变率:(半周或更长)≤20%;恢复过程中降至15%以内,为50ms;然后降至6%以内,为0.5s。允许最大瞬变下跌率:(半周或更长)≤30%;恢复到-20%以内,为50ms;恢复到-13.3%以内,为0.5s。 1.5 瞬变脉冲(Transient voltage pulse) 瞬变脉冲,又称尖峰或者电压闪变,是指在小于电网半个周期的时间内电网理想正弦波上叠加的窄脉冲。引起瞬变脉冲的原因很多,一般主要由以下几方面: 1.5.1 内部过电压(Internal overvoltage) 即在电力系统的内部,由于重负荷、感性负荷、补偿电容的投入和切除,开关和保险装置的操作以及短路故障的发生,都会使系统参数发生变化,引起电力系统的内部电磁能量的转化和传递,在系统中出现过电压。据统计,在整个瞬变脉冲事故中因内部过电压造成的占有80%。 1.5.2 雷电(Lightning) 在雷电中心1.5km~2km范围内都可能产生危险过电压,损坏电路上的设备。当雷击输电线或雷闪电发生在线路附近时,通过直接或间接耦合方式雷闪放电形成暂态过电压将以流动波形式沿线路传播,危及设备安全。据统计,在整个瞬变脉冲事故中因雷击产生过电压造成的约占18%左右。 计算机和精密仪器设备的信号电压很低,一般只有10V左右,所以对闪电脉冲过电压极为敏感,极易受闪电脉冲过电压的干扰和损坏。一般电气设备允许的闪电脉冲电压为6,000V,而计算机和精密仪器设备估计在几十伏到几百伏就会受到损坏。 1.6 三相不平衡(Unbalance three phase circuit) 由于三相负荷分配不均等,使三相负荷电流不对称,由此产生三相负序分量。不平衡度是衡量三相负荷状态的指标,主要包括电压不平衡、电流不平衡、相角不平衡。三相不平衡窨到什么程度才会影响计算机的稳定、可靠运行,目前尚无完整资料。只有参考厂商关于三相不平衡具体要求,以保证计算机及其设备正常、稳定运行。一般计算机允许相电压不平衡≤120o±3o。 1.7 瞬间停电(Interrupt power-supply) 如果发生电网瞬间停电,将直接影响计算机的正常运行。当电源中断1.5ms以内是,可由计算机主机的大电容器放电来维持计算机的继续运行,对系统无影响。而当在电源中断1.5ms以上时,由于存储器一般采用MOS电路,一旦停电时间长,计算机就会失去记忆,使大量运算过程的数据丢失,致使计算机运算错误乃至停机.一般计算机要求电源中断在10ms之内.对于瞬间停电允许持续时间,《规范》中对供电质量规定分为A、B、C三级。 A级:Oms~4ms;B级:4ms~200ms;C级:200ms~1500ms 1.8 电磁干扰(Electromagnetic Interference 简称EMI) 电磁干扰,有也称电磁污染,它是电子系统辐射的寄生电能。电磁干扰主要来自以下两方面: ①电缆、电线既是造成电磁干扰的主要发生器,也是主要的接收器。作为发生器,它向空间辐射电磁波,对计算机系统形成的干扰。作为接收器,它也能敏感地接收从其它相邻干扰源所发射电磁波的干扰。由于计算机系统中的逻辑脉冲前沿很陡峭(纳秒级),对30Hz~100Hz的电磁干扰十分敏感,会使计算机系统中的逻辑出现错误动作。 ②核电脉冲(Nuclear Electromagnetic Pulse简称NEMP)核爆炸产生的电磁脉冲强度高、覆盖面大、持续时间短(1μs)、等值频率可高过100MHz。电磁脉冲将在电网络中耦合产生暂态过电压,危害极大。 以上是衡量电源质量的主要技术指标,这些技术指标的好坏,反映了电源质量的情况,将直接影响计算机系统的运行,为此,应视电源污染的程度以及计算机系统对电源品质的要求,采取相应的防护措施,防止电网中其它设备的干扰,提高供电质量,使计算机系统能够稳定、可靠运行。 2 改善电源质量的方法 影响电源质量的因素是复杂的,然而,当受到污染后的电源为计算机和精密电子设备供电时,对其运行是极为有害的。当城市电网的电源质量不能满足要求时,要根据需要,采用合理的供电系统以及必要的技术措施,有针对性地消除污染电源对计算机和精密电子设备的影响。这些措施包括:采用隔离变压器、滤波器、稳压设备、不间断电源以及瞬变信号、滤除高频噪声、稳定电压与城市电网隔离,消除电压和频率的偏差以及吸收浪涌等各种干扰,从而获得理想的电源。 常用的几种计算机供配电系统主要有直接供电系统,隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统;不间断供电系统等。 2.1 直接供电系统 直接供电系统就是将市电(通常为AC380V,50Hz)直接接至配电柜,然后再分送给计算机设备。直接供电系统只适用于电网质量的技术指标能满足计算机的要求,且附近没有较大负荷的启动和制动以及电磁干扰很小的地方。直接供电系统优点是:供电系统简单、设备少、投资低、运行费用少、维修方便等。它的缺点是对电网质量要求高,对电源污染没有任何防护,易受电网负荷的变化影响等。 2.2 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统是计算机房多采用的一种配电系统。该系统消除电网中的瞬变干扰、较大负荷的启动和制动、电压波动及电磁干扰等。该系统优点是价廉、运行可靠、维修方便、运行费用低等。它的缺点是在电网的较大频率波动时和突然停电等电源污染没有防护。 2.3 不间断供电电源 不间断供电电源(Uninterruptable Power Supply,简称UPS),它是电力变流器、储能装置(蓄电池)和开关组合成的一种电源设备。不间断供电电源具有稳压、稳频、抗干扰、防止浪涌等功能。而且,当发生突然停电时,不间断供电电源可以对用电设备继续供电一段时间,使人们能及时处理计算机等设备中内存的信息,或者立即启动备用电源,使计算机等设备继续工作。 2.4 瞬变浪涌保护器(Transient voltage surge protector) 暂态过电压是配电系统中最常见的干扰形式,雷电仅是一种;主开关操作、无功补偿电容器及电梯等重负荷设备的投入和切除,都会产生暂态过电压。大部分过电压的产生带有随机性和重复性,往往伴随电网中其它干扰发生而产生。上面的几种供电系统,包括稳压电源和不间断电源均不能消除过电压,因为稳压电源和不间断电源对快速脉冲过电压不能及时反应,甚至会将稳压电源和不间断电源损坏。因此,必须采用瞬变浪涌保护器,来保障电子设备免受暂态过电压的干扰和侵害。 2.4.1 高频信号保护器 高频信号保护器主要防止天线的雷击和感应雷击,因为天线受雷击或雷电感应时,天线对偶极子上都将形成对地的暂态过电压,天馈线上两极导线上的暂态过电压是对共同地的,即形成共模暂态电压。高频信号保护器其内部采用特制的电感线圈,线圈两头并接于馈线上,中心抽头接地。在正常工作时,由于信号频率高,并接在信号线两端电感线圈呈高阻抗,不影响正常工作。当出现暂态过电压时,形成的暂态过电流经电感线圈两端到电感中心入地,线圈两半处于并联工作状态。由于暂态过电流流过两半线圈时,在两半线圈中产生的磁通量相互抵消,暂态过电流对地呈低阻抗,从而有效地限制信号线对地的共模暂态电压幅值。高频信号保护器主要用于防护雷击或雷电感应引起的天馈线对地的共模暂态电压幅值,从而保护通信设备免受暂态过电压侵害。 2.4.2 电源过电压保护器 雷电及其它瞬变浪涌冲击现象,对精密电子设备和计算机设备(包括UPS电源),造成很大的危害。电源过电压保护器是利用快速响应模块,通过其优良的非线性伏安特,来实现抑制暂暂态过电压的。在正常工作时,模块呈高阻抗特性,泄漏电流很低,不影响正常工作。当出现暂态过电压时,模块呈低阻抗特性,使暂态过电流迅速泄放,从而抑制暂态过电压,维持电压稳定。 2.4.3 采用等电位联结 为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位联结。等电位联结是指为达到等电位目的而实施的导体联结,电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位联结。这些导体的联结,正常工作时不通过电流,只传递电位,仅在故障时才通过故障电流。等电位联结,又可分为总等电位联结和局部等电位联结。关于等电位原理和工程作法这里不再赘叙。 综上所述,随着智能建设的不断发展,人们对电源质量要求也愈加严格,然而,如何提高电源质量,消除电气中的隐患,保证计算机及精密电子设备正常运行,将是工程设计人员一直要关注的问题。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势——迎接加入WTO挑战 摘 要:本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发,论述华东地区的优势,提出了迎战WTO之后的对策。 关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在: 1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全,学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。 1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08—47—95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314—2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181—1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准: (1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365—1999 (2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366—1999 (3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367—1999 构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作—《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑—原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学(协)会工作 按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平 华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平 据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势??迎接加入WTO挑战 摘要:本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发,论述华东地区的优势,提出了迎战WTO之后的对策。 关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在: 1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全,学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。 1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08?47?95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314?2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181?1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准: (1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365?1999 (2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366?1999 (3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367?1999 构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作?《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑?原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学(协)会工作 按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平 华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平 据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:智能建筑的系统构成及造价确定 1综述 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。 智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 其中结构和系统方面的优化是指将4C技术(即Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)和集成技术(Integration)综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。 2建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 (1) 对使用者来说,智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2) 对管理者来说,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3智能建筑的系统构成 智能建筑是楼宇自动化系统(BAS:Building Management Automation System)、通信自动化系统(CAS:Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS:Office Automation System)三者通过结构化综合布线系统(SCS:Structured Cabling System)和计算机网络技术的有机集成,其中建筑环境是智能建筑的支持平台。 3.1楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统。 (1) 变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。 (2) 照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。 (3) 通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。 (4) 交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。 (5) 给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 (6) 停车库自动化子系统(Parking Automation System简称PA),主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。 (7) 消防自动化子系统(Fire Automation System简称FA),主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。 (8) 安保自动化子系统(Safety Automation System简称SA),包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统。门禁系统主要功能有刷卡开门;手动按钮开门;钥匙开门;上位机指令开关门;门的状态及被控信息记录到上位机中;上位机负责卡片的管理等。闭路电视监控系统主要功能有电动变焦镜头的控制;云台的控制;切换设备的控制等。防盗报警系统主要功能有探测器系统在入侵发生时报警;设置与探测同步的照明系统;巡更值班系统;栅栏和振动传感器组成的周界报警防护系统;砖墙上加栅栏结构,配置振动、冲击传感器组成的周界报警防护系统;以主动红外入侵探测器、阻挡式微波探测器或地音探测装置组成的周界报警防护系统;用隔音墙、防盗门、窗及振动冲击传感器组成的周界报警防护系统等。防灾报警系统主要功能有煤气及有害气体泄漏的检测,漏电的检测;漏水的检测;避难时的自动引导系统控制等。 (9) 公共广播与背景音乐系统,主要功能有背景音乐;用软件程序控制播音;可根据需求,分区或分层播放不同的音响内容;有广播、背景音乐及扬声器线路检测功能;紧急广播和背景音乐采用同一套系统设备和线路,当发生紧急事故(如火灾时),可根据程序指令自动切换到紧急广播工作状态;火灾报警时,可进行报警层与相邻上下两层的报警广播;提供任何事件的报警联动广播;手动切换的实时广播等。 (10) 多媒体音像系统,包括扩声系统、会议声频系统、同声传译系统、立体声电影放声系统、视频信息点播系统(Video On Demand简称VOD)等。扩声系统主要功能是把自然声源(如唱歌、演奏、演讲等)的声音信号加以增强,提高听众的声压级,使远离声源的听众也能清晰的听到声源发出的声音。会议声频系统由主席机(含话筒和控制器),控制主机和若干部代表机(含话筒和登记申请发言按键)组成,大型国际会议系统由数字会议网(DCN)构成。同声传译系统是将一种语言同时翻译成两种或两种以上语言的声频系统。立体声电影放声系统采用放映室内的杜比器声道还音系统,利用标准机柜将电影录音,经功放分若干路引至观众厅四周的扬声器组,以达到最佳的立体声效果。VOD系统有随时自主点播精彩影视、各种账单查询、宾馆酒店信息查询、查看交通信息、气象预报、股市行情、商业信息、完成电视购物、卡拉OK音乐点播、Email、Internet浏览、收看闭路电视等功能。系统自动完成点播记费并可与宾馆酒店计算机管理系统联接。 3.2通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(Private Automation Branch exchange简称PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统: (1) 固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。 (2) 声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 (3) 无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。 (4) 卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。 (5) 多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 (6) 视讯服务系统,(包括可视图文系统、电子信箱系统、电视会议系统)它可以接收动态图文信息;具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能;通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。 (7) 有线电视系统,可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。 (8) 计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3.3办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形,图像,声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租房事务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。 3.4结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System简称PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 3.5计算机网络 智能建筑采用的计算机网络技术主要有以太网、FDDI网(Fiber Distributed Data Interface)、异步传输模式(ATM)、综合业务数字网(ISDN)等等。 4智能建筑系统造价组成 智能建筑各系统的工程造价(文章中不探讨一般建筑工程费用)主要由设备购置费、安装工程费和软件编程及调试费组成。 4.1设备购置费 设备购置费由设备原价、设备运杂费和备品备件购置费构成。 设备购置费=设备原价+设备运杂费+备品备件购置费 (1) 设备原价按国产设备和引进设备分别计算。 国产设备原价是指设备制造厂的出厂价或订货合同价。 引进设备原价是指引进设备抵达买方边境港口或边境车站并完税为止形成的价格。 引进设备原价=货价+国外运费+运输保险费+银行财务费+外贸手续费+应纳关税费+应纳消费税额+应纳增值税额+海关监管手续费 1、 货价一般指装运港船上交货并平舱价(FOB Trimmed),即含理舱费和平舱费的船上交货价。理舱费是指为了使货船上的货物按照舱图位置放置妥善和装载合理,并在货物装入船底后进行垫置和整理等费用;平舱费是指为保持航行时船体平稳和不损害船身结构,对装入船仓的货物进行整理作填平补齐所需的费用。设备货价为分原币和人民币货价,原币货价一律折算为美元表示,人民币货价按原币货价乘以外汇市场美元兑换人民币中间价确定。 2、 国外运费指从装运港(站)到达我国抵达港(站)的运费。 国外运费(海、陆、空)=原币货价(FOB)×运费率 国外运费(海、陆、空)=运量×单位运价 其中,运费率或单位运价参照有关部门或进出口公司的规定执行。 3、 运输保险费指办理进口货物运输保险所支付给保险公司的费用。 运输保险费=(原价货价(FOB)+国外运费)/(1-保险费率)×保险费率 其中,保险费率按保险公司规定的不同货物品种和险别的保险费率计算。 4、 银行财务费一般是指中国银行结汇手续费。 银行财务费=人民币货价(FOR)×银行财务费率 银行财务费率一般为0.4%-0.5%。 5、 外贸手续费指外贸公司手续费,以货物到岸价格(GIF)为计算基础。 外贸手续费=货物到岸价格(GIF)×外贸手续费率货物到岸价格(CIF)=(原币货价(FOR)+国外运费+运输保险费)×汇率 外贸手续费率一般取1.5% 6、 关税是由海关对进出国境和关境的货物、物品征收的一种税。进口货物一般以其到岸价格(CIF)为关税完税价格。 应纳关税额=货物到岸价格(CIF)×适用税率 其中,适用税率按关税有关规定计算。 7、 消费税是只对部分进口设备(摩托车和小汽车)征收的一种税。 应纳消费税额=(货物到岸价格(CIF)×应纳关税额)×(1-适合税率)×适用税率 其中,适用税率按消费税有关规定计算。 8、 进口环节的增值税是对报关进口的货物征收的一种税。 应纳增值税额=组成计税价格×增值税税率 组成计税价格=货物到岸价格(CIF)+应纳关税额+应纳消费税额 进口设备增值税税率一般为17%。 9、 海关监管手续费是指海关对进口减税、免税、保税货物实施监督、管理、提供服务的手续费。对于全额征收关税的货物不计取本项费用。 海关监管手续费=货物到岸价格(CIF)×监管手续费率 海关监管手续费一般为3‰。 其中,保税、免税货物按海关审定的到岸价格的3%计征,减税货物按实际部分到岸价格的3‰计征。 (2) 设备运杂费是指从设备制造厂交货地点至安装工地仓库或施工现场堆放点所发生的运费、途中包装费、装卸费、采购与仓库保管费、供销部门手续费等。 设备运杂费=设备原价×设备运杂费率 其中,设备运杂费率按各部门及各省市有关规定计取。 (3) 备品备件购置费 备品备件购置费是指在初期系统运行期间为保证设备的正常运转必需购置的备品备件费用。不包括应随设备本体带来的易损备品备件及专用材料。 备品备件购置费=(设备原价+设备运杂费)×备品备件购置费率 其中,设备原价中不包括引进设备的价值,费率按各部门有关规定计取。 4.2安装工程费 智能建筑各系统的安装工程费主要由工资、材料费、安装机械使用费、管理费、开办费、利润等组成。 工资主要包括基本工资、加班费、津贴以及招聘、解雇费用等;材料费包括材料原价、运杂费、运输损耗及采购保管费、有关税金等;安装机械使用费包括自有机械使用费和租赁机械使用费;管理费包括工程现场管理费和公司管理费;开办费包括安装施工用水电费、脚手架费用、临时设施费等。 4.3软件编程及调试费 智能建筑各系统控制软件的费用包括系统编程及调试费用。 5智能建筑系统造价的确定 由于智能化系统在国内隶属于建设、公安、邮电、广电、消防、电业等行业管理,大部分系统造价要由各行业计价定额来确定;又由于智能化系统技术涉及自动控制、通信、计算机网络、广播电视、卫星通信等高新技术领域,各有关造价管理部门在智能建筑造价确定上还未能全方位介入。它的部分系统造价确定已经市场化,即由市场自由竞争决定系统工程造价。 设备原价和软件编程及调试费的确定多由几家设备或软件厂家集中报价,业主择优选购;或业主货比三家,比较询价后购买。 安装费用的确定分两种情况,对于由设备厂家自行安装的设备,安装费用由设备厂家报价;对于另行组织安装施工的,则需要独计价。 对于隶属不同行业管理的子系统,安装费用的计算需依据不同行业的计价定额。BAS中变配电控制子系统、照明控制子系统、通风空调控制子系统、交通运输控制子系统、给排水设备控制子系统、消防自动化子系统等的造价确定基本上要以建设部颁《全国统一安装工程预算定额》为基础,其中消防自动化子系统的内容是在2000年的新安装定额中规范的。其余几个系统的安装费用基本上由设备厂家报价。CAS中有线电视系统安装费用由广电系统的有关部门规范管理,其余系统安装费用由电信系统的有关部门规范管理。对于OAS、SCS及计算机网络的设计施工管理比较复杂,信息产业部和建设部都各有发文管理,需针对不同工程区别对待。因此其安装费用的确定也要有所区分。 6、智能建筑造价管理的趋势 随着我国加入WTO步伐的加快以及社会的进步、科技的发展和人类需求的增长,智能建筑的系统会不断完善,对于智能建筑系统造价的管理工作也要不断适应市场的发展,最终实现通过市场竞争形成工程价格。 鉴于目前建设市场公平竞争的环境尚未形成,加上各种不正之风特别是腐败现象的存在,智能建筑工程造价管理的改革还不具备完全开放、由市场形成价格的条件,只能是调放结合、循序渐进。 智能建筑论文:探析智能建筑系统构成 论文关键词:智能建筑 条件 目标 系统构成 论文摘要:智能住宅不仅仅可为人们提供舒适,便利的环境,还具有可持续发展的节能功效。智能住宅应该满足人类与自然和谐共存的需要,是满足未来发展需要的建筑。 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 一、智能住宅的含义 所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备,如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理,同时能与住宅外部世界联系,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。 构成智能住宅的基本条件有如下三点: 1、具有相当于住宅神经的家庭网络; 2、能够通过这种网络提供各种服务; 3、能与社会等外部世界相连接。 一般认为智能住宅应具备的四种功能 1、安全防卫自动化系统; 2、身体保健自动化系统; 3、食物烹调自动化系统; 4、文化、娱乐、信息自动化系统。 二、建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 1、对使用者来说,智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 2、对管理者来说,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 三、智能建筑的系统构成 1、楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能主要划分为几个子系统。 (1)变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。 (2)照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。 (3)通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。 (4)交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。 (5)给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 (6)停车库自动化子系统,主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。 (7)消防自动化子系统,主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。 (8)安保自动化子系统,包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统等等。 2、通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS按功能划分为几个子系统: (1)固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。 (2)声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 (3)无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。 (4)卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。 (5)多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 (6)计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3、办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形,图像,声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租房事务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。 4、结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System简称PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来。 智能建筑论文:智能建筑暖通空调系统优化方法研究 摘要: 目的:研究实现智能建筑暖通空调系统节能的有效途径和优化方法。方法:分析比较建筑物内部主要耗能单元的节能措施。结果实现了对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节分级优化,从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率。结论:确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义,BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。 关键词: 智能建筑 暖通空调系统 节能分析 系统优化 BAS系统 1 概述 智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势,同时也是中国改革和发展的迫切要求,是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。节能和环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高能量效率,因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外,业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低,以达到节省大楼营运成本的目的。 2 智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统的优化 智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统,实现信息共享,进行综合管理,其作用和效益是巨大的,要实现这些作用和效益,就必须实施优化,建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比,有以下特点:1)可以从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率,降低投资和运行费用;2)可以对系统及其过程进行定量化的状态模拟,减少控制环节,提高可靠性与稳定性,发生故障概率降到最低可能限度,系统响应输出最优化;为通过优化控制方案达到节能目的的是一种“主动节能”,它有别于墙体结构、门窗的形式和设置的改造的“被动节能”。智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化措施见表1 3 智能建筑BA系统优化方法(主要针对暖通空调系统) 3.1 控制策略的优化 空气处理机的DDC通常采用P工D控制,选择合适的P工D参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。P工D系数高,空调对室内温度波动的反应特性曲线陡,达到设定温度的过渡过程较短;相反P工D系数低,达到设定温度的过渡过程较长。但并不是P工D系数越高越好,否则易引起DDC控制系统失稳,表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动无法在固定开度上运行。P工D能解决大部分场合的空调控制,但对于影剧院等大热惯性空调场合,靠高的P工D系数来提高空调机组对负荷变化的响应速度是不足以解决问题的。这时可以采用双级控制,即分别在空调的送风道和室内安装温度传感器,室内的温度设定由主DDC控制器完成,水阀的驱动由副DDC根据风道温度传感器和主DDC的指令完成,由于风道温度变化速度快于房间温度的变化,这一控制方式加速了系统对温度波动的响应。在实际的工程设计中,BA系统对空调的节能控制有多种手段可以采用,例如室内外焙值比较法、二氧化碳等污染物浓度检测法确定新风量,基于日程表的定时操作等等。工程设计中可以视需要灵活运用,以达到最优的效果。例如,办公、商场等场合,夏秋季在清晨时通过程序启动空气处理机域新风机),利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷,既节约新风能耗又提高了室内空气品质。 3.2 控制权的优化 通常BA遵从的是中央控制站集中管理的原则。有时也有其不便的一面。在某些场合(如会议室)将空调、通风系统的参数的设定功能放置在现场可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供这样的功能,需要专门部件来实现。这类功能接近VRV控制面板的设定器给房间的使用者带来极大的便利和舒适性,必要时应积极采用。 3.3 直接数字控制器(DDC)的优化 主流BA系统供货商都能提供大中小不同处理能力的DDC,冷冻机房、热力站监控点是密集场合应优先采用大型控制器,以减少故障率和控制器间的通讯。对空气处理机、新风机、通风机一般采用中型或小型的控制器即可。近年来,可编程逻辑控制器件(P LC)进步很快,其应用不再局限于工业场合,在空调通风的现场设备控制工程中不应将其排斥在外。 3.4 控制网络优化 在满足扩展性和灵活性的前提下,控制网络的拓扑结构应 尽可能简化、清晰,无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络,这种布线设计的随意性如果运用不当,在工程实践中仍然是有技术风险的,并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于Rs485总线的控制网络,采用“手拉手”的布线方式,大型工程可以考虑楼层网络分级。 3.5 BAS监控中心 BAS监控中心负责监控整个空调、通风、动力系统,一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房,在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站,由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能,并且该分站功能受权局限为冷热源设备。 4 结论 对智能建筑的分析和评价应坚持节能的原则。确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义.BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。智能建筑BAS控制方案的优化是整个智能建筑节能优化方案实施的具体体现,它包含了建筑物内部主要耗能单元的节能优化。通过对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨,力图使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统,最大限度地节约建筑物能源。 智能建筑论文:关于智能建筑中空调自控系统的几点浅谈 摘要: 本文简要地介绍了智能建筑中的空调自控系统,介绍了近年来发展起来的VAV-TRAV空调系统的做法。 关键词: 智能建筑 变风量空调系统 末端调节 一、引 言 空调自控系统是智能建筑集成系统的重要组成部分,空调自控设备是智能建筑物中重要的自控设备,而空调设备本身是建筑的耗能耗电大户,而且由于智能建筑中大量电子设备的应用使得智能建筑的空调负荷远远大于传统建筑物,变风量空调系统用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,VAV系统(变风量空调)有突出的优点:节能潜力大,控制灵活,可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等;近几年特别是计算机工业的发展,使变风量空调设备具有智能能力,因此,应用范围不断扩展,在国内外特别是美国、日本、香港等地的实际工程中得到了普遍广泛的应用。 二、空调自控功能介绍 智能建筑空调自控主要包括建筑物内的空调机组控制、新风机组控制、变风量末端(VAV)控制等。它们在楼宇自动化系统的监控和管理下,使建筑物内的温、湿度达到预期的目标,同时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作,以求取得最低的运行成本和最高的经济效益: 2.1空调机组控制空调机组系统包括新/回风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件,该系统包括新风、回风和送风三部分: (1) 机组启/停:机组可控制定时启/停,也可强制启/停;(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据回风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使回风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制。当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作。可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;(5)新/回风阀门控制:在冬/夏季新风阀门开至最小开度,回风阀门开至最大开度;在过渡季调节新/回风阀门的开度来调节温度,亦可进行新/回风阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(6) 联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新/回风阀门联锁控制;(7)报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警及防冻开关报警。 2.2 新风机组控制新风机组系统主要由新风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等硬件组成,该系统包括新风、送风两部分: (1) 机组启/停:机组可控制定时启/停;(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据送风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使送风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制,当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作,亦可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;(5)新风阀门控制:在机组运行时,新风阀门全开,可进行新风阀门的强制开/关控制和机旁手动开/关控制;(6)联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新风阀门联锁控制;(7) 报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警和防冻开关报警。 2.3 变风量(VAV)末端控制功能(1) 风机控制:由手动开关控制风机的启/停,有风机状态的输出网络变量;(2) 温度控制:根据室内温度测量值,调节风阀的开度值勤,使室内温度保持恒定;(3) 湿度控制:根据室内湿度测量值,控制水阀的开/关,使室内湿度保持恒定。 三、VAV-TRAV空调系统 VAV空调系统的原理:变风量空调系统(VRV)用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,关键需要实现变风量原理的末端送风装置,特别地有关末端装置以及整个VAV系统的自动控制设备,在最近二十年左右的时间里,不仅VAV末端装置,而且相应的控制系统,甚至变风量空调系统的型式都发生了很大变化,有关的新产品和新技术不断涌现,由于 VAV技术的快速发展,特别是有关的DDC和网络技术的发展,美国学者提出了TRAV的新概念,TRAV(Terminal Regulated Air Volume,末端调节的变风量系统)和VAV一样,也是一种变风量系统,通过调节风量来创造舒适环境,但TRAV不采用VAV中的静压调节,而由末端装置直接控制送风机,TRAV基于末端装置实时的风量需求,采用先进的控制软件,实施对送风机的控制,在传统的VAV系统里,当负荷下降并导致流量减少时,末端风阀关小以节流,管道内静压保持不变;而在TRAV系统中,在相同的情况下,末端风阀保持打开,而管道静压降低,于是在相同的流量下,TRAV系统所要求的风机功率要低得多, TRAV是建筑在 "集成控制"、和"动态控制"等概念的基础上的:(1)所谓"动态控制",是指有预测的、随时间而变化的控制,就房间的热状态来说,它不要求时时热平衡从而保持房间状态于某一"点",而是充分考虑各种热因素的相互作用从而保持房间在某一个舒适范围;(2)所谓"集成控制",是指:设定点的计算和控制决定被安排在控制级以上进行,控制器只是简单地用于保持当前的设定值,在高性能控制中不使用控制器的重新设定(controller resets)和串级控制器,这样做的目的,是可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的各种因素,避免传统方法中各分立模块独立运行可能导致的相互冲突,而且有可能最大限度地利用自由冷源(热源)和建筑物本身的蓄热放热作用,因此,集成控制将使系统更稳定,而且更舒适、更节能。 四、总结 智能建筑是信息技术与建筑技术结合的产物,概括地说,它是以建筑为平面,具有通信自动化、建筑设备自动化和办公自动化三者的智能化集成系统,它为人们提供舒适、安全、高效、方便的环境,空调自控系统是组成智能建筑很重要的一部分,特别是近年来控制技术的发展特别是微电子和计算机技术的发展,使空调仪表走向智能化,功能大量增加,为变风量空调技术的发展和实际应用提供了可靠的保证,从而为智能建筑提供高舒适低能耗的系统。
电力系统分析论文:ETAP仿真软件在“电力系统分析”教学中的应用 摘要:针对“电力系统分析”课程教学中普遍存在“老师难教,学生难学”的问题,使用ETAP仿真软件进行辅助教学,使抽象难懂的理论学习变得直观易懂。以电力系统的电压调节方法为例,进行ETAP仿真软件教学案例设计,实现可视化仿真与课堂理论教学的紧密结合。实践证明,这种教学方法激发了学生的学习兴趣,明显提高了课堂教学效果。 关键词:电力系统分析;ETAP仿真软件;电压调节方法 “电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的一门专业骨干基础课程,是学习其他后续课程(如“电力系统继电保护”、“电力系统自动化”、“电力系统微机继电保护”)的基础。学习这门课程需掌握电路、电机、电磁场和高等数学等方面的知识,所涉及的知识面广,理论性强,又包含大量的计算和画图,学生学起来抽象、难理解,会影响后续课程的学习。近年来,随着电力系统的不断发展,电力系统的规模日益增大,新技术不断被应用到该领域中,迫切需要新的教学方法来适应电力系统发展对课堂教学的要求。ETAP是电力系统运行分析的专业仿真软件,它提供完整的图形化编辑器,以简洁的方式对电力系统进行建模,且能快速准确地对系统进行仿真分析,分析结果能以多种形式直观地输出。若在课堂教学中引入ETAP仿真软件,将有助于学生直观系统、深入地学习“现代电力系统分析”课程。而“电力系统分析”教学中引入ETAP仿真软件辅助教学,目前国内处于开始阶段,仅有有限高校引进并开始使用ETAP仿真软件辅助教学,是一个新的发展趋势。本文针对ETAP仿真软件和教学紧密结合以提高学生学习效果,进行了探讨和分析。 一、ETAP仿真软件介绍 ETAP仿真软件是美国OTI公司从1996年开始发行的第一个真正32位Windows环境下电力系统分析计算应用程序,也是全美第一个特许提供给核电站进行电力系统分析的商用软件。[1]ETAP仿真软件确立了电力系统设计和分析软件的标准,经过多年的开发与完善,可以提供全图形的用户界面,以最简洁的方式建立单线图、阻抗图、继电保护图、分析计算图等100多种不同的图形。利用用户界面的编辑工具条,可以很方便地增加、删除、移动和连接元件,放大、缩小和翻转图形,显示或隐藏网络,在用户界面上点击元件后可直接输入元件的各类参数、属性及运行状态等,使用起来非常方便灵活。[2] ETAP软件还具有强大的计算分析和设计功能,可以进行潮流计算、短路计算、继电保护配合、谐波分析、暂态分析、电机起动分析、接地网设计和低压配电系统的设计等。ETAP软件可以将分析结果以直接显示、文本报告的形式、曲线的形式等多种形式直观地输出。[3]因此,ETAP仿真软件其良好的人机界面、强大的计算分析和设计功能、直观简单的电气操作等优点在我国电力系统行业中得到广泛应用。特别是近年来,随着我国电力系统事业的发展,电力系统的容量及单机容量越大,电力系统的结构越来越复杂,学习、掌握优秀的电力系统仿真软件ETAP,将对电力系统规划、分析与实时监控等有很大的帮助。[4]一些高校为了学生更加系统、深入地学习电力系统分析课程,以及在毕业后能尽快地适应工作需要,引入了ETAP仿真软件。 二、ETAP软件仿真与课堂授课的结合 在引进ETAP软件之后,结合多年的课堂教学经验,对“电力系统分析”课程中的若干关键知识点和难点进行了仿真教学案例设计,并应用于课堂教学。电力系统的电压调节方法是“电力系统分析”课程的重要内容,下面就以这部分内容为例,讲解ETAP软件仿真与课堂授课的结合。 1.理论分析 在图1所示的电力系统中,分别采用改变变压器变比、改变无功功率分布的方法调节母线3的电压。画出系统的等值电路,如图2所示。等值电路中,变压器的励磁支路和电缆线路的导纳支路都略去。变压器归算到低压侧的阻抗为ZT,线路的阻抗为Zl。按照“电力系统分析”课程中变压器等值电路与参数计算的理论分析,参数计算如下:, ,通过以上两式计算得到:。电缆阻抗参数为。变压器和线路的总阻抗为,系统中的负荷。母线1的电压为35kV,且保持不变,则理想变压器二次绕组的电压为11kV,线路和变压器阻抗上的压降,母线3的电压,以百分数形式表示。[5] 通过以上公式推导、计算,求得母线3的电压为95.8%。很显然,此电压偏低,若通过并联静电电容器的方法改变其功率分布,需要计算并联的静电电容器应该提供的无功功率,才能将其电压提高到98%。根据静电电容器无功功率计算公式,求得。[6]经过以上的理论分析可知,为将母线3的电压升高到98%,并联的静电电容器需提供1.7Mvar的无功功率。 若通过改变变压器分接头进而改变其变比的方法将母线3的电压提高到98%,需要通过计算选择合适的变压器分接头。系统中的变压器有五个分接头,此时接在主接头上,母线3的电压为95.8%,现若将母线3的电压提高到98%,分接头电压应为,因35-2.5%分接头对应的电压为34.125kV,与此分接头的电压最接近,因此为使母线3的电压提高到98%,分接头改接到35-2.5%。 以上是电力系统电压调节方法的理论分析,整个过程中学生接触到的只有数字和公式,普遍反应抽象、难以理解,若此时通过ETAP软件仿真分析一下,增加学生对电压调节方法的感性认识,将会使电压调节过程变得更加直观、具体和丰富有趣,达到最好的教学效果,从而大大调动学习的积极性,激发学习本门课程的兴趣。 2.ETAP软件仿真分析 首先建立该系统的ETAP软件仿真模型,模型中无穷大功率电源用等效电网U1表示,母线1对应的节点设为平衡节点,负荷1和2分别用电动机Mtr3和等效负荷Lump3表示,并设置好各元件的参数。下面只需点击潮流分析功能模块按钮,再点击运行潮流按钮,即可进行潮流仿真分析。分析结果在建模图上直观显示输出,如图3所示,母线3的电压为95.81%,与理论分析结果一致。不过,此电压值偏低,为改善电压质量,现在通过改变功率分布的方式调节母线3的电压。将静电电容器并联在母线上,设置好其参数,进行ETAP软件潮流仿真分析,其结果如图4所示。从该图中可以看出,并联静电电容器后,母线3的电压升高到98%,此时并联电容器提供的无功功率恰好为1700kvar,与前面的理论分析结果一致。 下面通过改变变压器变比来进行调压的ETAP仿真分析。原来变压器分接头接在主接头上,通过刚才的潮流仿真分析结果看到,对应母线3的电压为95.81%。根据刚才的理论分析,为将母线3的电压升高到98%,需将其分接头改接到35-2.5%上。在ETAP软件中,改变变压器的分接头为35-2.5%,如图5所示。对改变变压器分接头后的系统进行ETAP软件潮流仿真分析,其分析结果如图6所示。从图中可以直观地看到,此时母线3的电压为98.03%,其电压质量提高,和理论分析结果一致。 从上面的分析可以看到,对于电力系统的电压调节方法这部分内容,传统授课方式往往以繁琐的公式推导结合抽象的数学描述进行讲解,学生学习时感觉抽象、枯燥,难以深刻理解并掌握。对于这部分内容,充分利用ETAP仿真软件,多角度地对电压调节方法进行较为全面的论述和论证演示,不仅可以直观地看到系统原来的运行状态,也可以看到并联电容器和变压器变比改变后系统的运行状态,很显然系统的运行状态得到了改善,电压质量得到了提高。整个仿真过程很直观,这样有助于学生对重点和难点部分的理解,同时激发了学习本门课程的兴趣,获得不错的教学效果。 三、结论 ETAP仿真软件能很方便地对各种电力系统进行建模,快速准确地对电力系统进行多种不同运行方式下的仿真分析,且能对比不同运行方式下的结果,丰富课堂内容和教学形式,使学生更加深刻理解电力系统的运行。 本文探讨了ETAP仿真软件在教学中的应用,通过ETAP软件仿真演示,使得相关教学内容实现了直观可视化效果,增强了学生对电力系统运行的感性认识。教学效果反馈也表明学生对相关概念方法的理解更加迅速、概念更加清晰,充分体现了ETAP仿真软件在课程教学中的优势。同时,ETAP仿真软件的学习,使学生真正具备运用理论知识对电力系统仿真分析和计算的能力,有助于学生成为电力系统方面的工程技术、研究复合型人才,为以后从事电气工程设计、运行、分析、控制和保护等工作打下坚实的基础。 电力系统分析论文:广域测量系统在电力系统分析及控制中的应用综述 [摘要]:广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)利用全球定位系统GPS时钟同步,进行广域电力系统的状态测量,以满足电力系统在空间上广域以及时间之上的同步需求。以下通过对电力系统稳态分析、全网动态过程记录和事后分析等方面的WAMS的应用综述,可见WAMS为电力系统分析和控制提供了新的视角和解决方式,十分具有研究意义。 [关键词]:WAMS GPS 电力系统 一、引言 广域测量系统WAMS是近年以来运用在电力系统前沿技术当中属于最是活跃的领域之一,其核心技术就是PMU,即相角测量单元。目前对于大规模互联电力系统进行动态分析以及控制还存在困难,而广域测量系统的运用在一定程度上缓解了这个难题。 二、PMU测量的原理 PMU是在GPS的相量测量单位的基础之上进行,它属于一种多功能的信号采集系统。除了需要对电压相角的实时测量并且以此来获得参考相位角,还需要实现对电压、电流、有功的实时测量和计算,最终再将得出的数据帧送到调度中心。 PMU的测量原理是:先要通过GPS接收器给出1pps(1个脉冲每秒)信号,然后经过锁相振荡器将这个信号划分成一定的数量以便于采样,被滤波处理之后的交流信号又通过A/D转换器的量化,最后通过微处理器按照递归离散傅立叶变换原理计算得出相量。测量当中相角的测量是一个关键,因为只要有1ms的误差就会相应的带来18°工频相角误差,如果误差需要控制在0.1°,则时间同步的精度需要为5μs。为了保证最后的相位测量,GPS脉冲信号和国际标准同步误差应当小于1μs。 三、广域测量系统的应用 (一)全网的动态过程记录和事故分析 因为WAMS中的PMU能够在同一参考时间框架之下获得在各种扰动之下全网的动态过渡过程信息,所以仅从这个意义上来讲WAMS就相当于是一个大的故障录波器。PMU不仅可以实时上传得到的动态过渡过程信息起到一个监视作用,而且在事故发生之后也能够被用在事故分析之上。 (二)稳态分析 PMU的测量精度较高,一般可以直接对所装节点的电压幅值以及相角进行测量,并且可以避免一般的潮流计算或者状态估计的迭代过程,如果和现有的SCADA系统结合使用的话,可以大大提高系统状态估计的精度。由于现在谐波问题日益严重,可以在相量测量的电力系统的谐波状态估计方法的基础之上,把全系统范围内的谐波状态估计问题转化成为多个单母线系统的状态估计问题,这样做能够从很大程度上降低问题的求解难度。 (三)暂态稳定预测以及控制 如今已经被实际应用在工业当中的稳定控制系统可以分成两种模式:一是“在线预决策、实时匹配”;二是“离线计算、实时匹配”。不过当遇见那些不可预见的连锁故障所引起的大停电之时,这两种模式可能无法得到响应。为了达到对各种系统的运行工况、各种类型故障的完全自适应,可以选择采用WAMS。首先,WAMS提供的系统动态过程的时间序列响应,可以直接应用在某种时间序列预测方法或者人工智能方法系统未来的受干扰轨迹,并且判断出系统的稳定性。但受到电力系统在动力学之上的复杂性影响,此种方式可靠性尚且需要考究。 其次,WAMS通过对系统故障之后的状态初始值的提供,经过在巨型机或者PC机群之上进行一个电力系统超实时暂态时域仿真,通过仿真的结果来得到系统未来的受干扰轨迹,然后根据这个轨迹来判断系统的稳定性。 最后,根据WAMS所提供的系统动态过程时间序列的响应,先利用某种辨识方法得到一个简化系统动态模型,再对这个模型通过超实时仿真,通过这个仿真最后能够得到系统未来的受干扰轨迹,并且以此来判断系统的稳定性。 (四)电力系统动态模型辨识和模型的矫正 一个正确有效的电力系统动态模型是对所有的电力系统进行动态分析和控制的起点。电力系统动态模型可以通过在各离散时间点之上差分化为一系列的非线性方程,然后利用WAMS所获取的全网动态过程的时间序列信息对其动态模型进行辨识和模型的矫正工作,最终使负荷建模的准确性得到提高。 (五)低频振荡分析和抑制 随着大电网的互联,区域间的低频振荡对互联电力系统的安全稳定运行构成威胁。一般情况如果只在本地信息的阻尼控制器基础上去抑制区域间的低频振荡效果不会非常好,面对这样的情况可以选择采用WAMS信号的区间阻尼控制器附加至发电机励磁控制器当中,从而达到抑制区域间振荡的目的。在使用WAMS信号作为控制器输入的时候,需要注意信号的时滞问题,当时滞太大的时候就很有可能会导致闭环系统不够稳定。 (六)电压、频率稳定监视及控制 因为静态电压问题以及频率稳定是属于慢动态的范围,所以相较于暂态稳定的问题,前者更容易利用WAMS信息来实现稳定的监视以及控制。可以利用WAMS提供的实测信息辨识出一个用于稳定电压分析的系统动态模型,并且在此基础之上预测系统电压的稳定性。也可以利用WAMS得到各个节点的电压相量测量值,并且将系统通过等值的方式分成两节点系统,这样的方式可以快速给出电压稳定裕度。在电压稳定控制方面可以利用WAMS提供的实测信息辨识出一个用在低频减载系统的动态模型,并且在此基础之上预测出系统的频率稳定性,然后对某一个给定的频率门槛值给出应当要切除的负荷量。 (七)全局反馈控制 对于全局信息的反馈和控制,可以在WAMS信号的全局电力系统稳定器控制的基础之上,通过仿真得出全局电力系统稳定器比分散/就地电力系统稳定器的控制效果更好。考虑到电力系统的固有非线性,可以在WAMS信号的全局非线性励磁控制器的基础之上,通过仿真的结果表明,和完全分散的非线性励磁控制进行比较,它明显可以更大的提高系统的暂态稳定性。 (八)故障定位及线路参数测量 故障定位的方法主要有两种:第一是阻抗法,这种方法有一个缺陷,是不能排除故障对于过渡电阻的影响。第二是行波法,行波法相较于阻抗法是可以达到不受过渡电阻影响的目的。而WAMS的使用,可以通过PMU来获取电流相量以及输电线路实时的电压,然后再通过一种经过改进而得到的离散傅立叶变换提取当中暂态电气量的基频分量,这样做就可以大大提高定位的精度。 结语 通过以上对WAMS在全网的动态过程记录和事故分析、故障定位及线路参数测量等方面的应用综述,可以看出WAMS的优势很多,在以后的研究当中可以更加充分利用它的优越性以更好的分析和控制电力系统。 电力系统分析论文:关于并行处理在电力系统分析中的探讨 摘要:近十几年来, 电力系统并行计算技术发展很快, 一些机电暂态仿真并行算法不断地被提出。从实现原理来看, 所提出的并行算法大致可分为空间并行算法、时间并行算法或两者的结合—时空并行算法。其中, 空间并行算法是将系统分割为小的子系统后并行处理各个子系统; 时间并行算法则是通过同时求解多个积分步长来实现。从参与并行计算子任务的计算量来看, 又可把并行算法划分为细粒度并行算法和粗粒度并行算法。 关键词:电力系统分析计算并行处理分 布式处理 引言: 并行处理是一种极有发展前途的技术。复杂故障计算是电力系统仿真计算中最重要、计算量最大的部分之一,己经成为大型电力系统实时仿真的瓶颈。由于求解故障端口间等值阻抗的复杂性, 传统方法不适用于并行处理。作者提出了一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法。算法中采用了故障处理局部化、降维网络方程的构造和线性方程组并行处理等多种技术, 以减少并行计算量和通讯量。 1 并行处理技术概述 并行处理仅有不足20 年的历史, 是半个世纪来在微电子、印刷电路、高密度封装技术、高性能处理机、存储系统、外围设备、通信通道、语言开发、编译技术、操作系统、程序设计环境和应用问题等研究和工业发展的产物。并行处理已成为现代计算机的关键技术之一, 并以不同的方式, 在不同的级别上渗透到其他应用领域。 计算机应用可以归纳为向上升级的4 类: 数据处理、信息处理、知识处理和智能处理。无论是哪种处理, 都具有能同时进行运算或操作的特性, 称为并行性。并行性在不同的处理级别中可表现为多种形式, 如先行方式, 流水方式, 向量化、并发性、同时性、数据并行性、划分、交叉、重叠、多重性、重复、时间共享、空间共享、多任务处理、多道程序、多线程方式和分布式计算。开发并行性的目的是为了能用并行处理来提高计算机的求解效率。并行处理是通过两个或多个处理器以及处理器之间的通信系统的协作完成问题的求解。它着重于发掘被求解问题中的并行性, 使其达到较高的级别。 分布式处理是利用计算机网络来实现并行处理的一种技术。网络中各计算机以并行方式共同完成某项事务处理, 或将一个大处理流程分开由各点计算机处理, 在网络内各计算机彼此能相互存取信息和寻址, 多个计算机同时工作这一点对用户来说是透明的。 并行处理技术是硬件、软件、语言、算法、性能评价等多方面技术的综合。可以分为: 并行系统结构、并行算法、并行操作系统、并行语言及其编译系统等。 并行系统结构研究以何种方式将众多的处理机与存储系统、1/ 0 系统组成一个完整的并行处理系统的技术问题, 如硬件的器件和互联拓扑结构的选择, 同步通信机制的设置, 以及并行软件的配置等。并行操作系统用于支持并行处理, 实现进程(或线程) 间的通信和负载均衡等问题。目前并行操作系统主要有多处理机并行操作系统和多计算机操作系统。 2 并行处理技术在电力系统中的应用 2.1 在潮流问题中的应用 潮流问题描述了电力系统的稳态情况, 因而潮流公式或经过一些修改的潮流公式是优化潮流和暂态稳定等重要问题的基本成分。一个有效的潮流并行化方法同样也会有助于加快其它问题的求解, 因而早期关于并行处理在电力系统中应用的研究主要集中于并行化潮流问题的求解上。虽然问题并没有解决, 但近年来关于这方面的报道明显减少了。 潮流计算是求解一组由潮流方程描述的非线性代数方程。传统的串行解法充分利用了稀疏矩阵技术、三角分解前代/ 回代技术、节点优化编号技巧和快速分解法, 使得潮流计算已经能够在线运行, 从而大大减小了并行化潮流计算的动力。 已有的并行化潮流计算的许多工作都集中在并行化三角分解、前代/ 回代上, 如: 通过对矩阵的重新组合分块来发掘并行性; 降低由最大因子路径长度决定的顺序执行步数; 采用适合于向量机的向量化算法; 多重因子分解方案和稀疏逆因子方案; 基于电力系统运行模式及人工神经网络的潮流并行算法; 利用超立方体结构寻找稳态稳定大矩阵的特征值和特征向量。在超立方体结构并行机上的一个实践表明, 快速分解牛顿潮流法的并行算法可以获得近似10 的加速比。在B al a nc e 和A li a nt 共享内存并行机上, 松弛牛顿法也可以获得几乎相同的加速比脚。 2. 2 在电力系统暂态稳定中的应用 电力系统暂态稳定分析需要求解描述旋转运动的时变微分方程和描述电网的代数方程, 这组微分代数方程(D A E ) 具有多种非线性, 数值方法中的逐步积分法被用来获得时域解。如果通过并行处理技术, 能极大地提高速度, 在线暂态稳定分析也将具有很好前景。 将暂态稳定问题并行化有两个途径: 1. 将系统的变量分组, 称为( 变量) 空间并行化; 2.使几个时间段可以同时求解, 称为时间并行化。非常明显的空间并行化是将微分方程分解成每个发电机一组的多个方程组, 而由代数方程提供它们之间的藕合。时间上的并行是形成每个时间段的牛顿方程, 然后同时求解。龙格库塔法和隐式积分法也被并行化过, 但问题的分解和随之而来的松弛会产生许多新的变量, 使求解复杂化。有的先将网络方程分解, 然后在微分方程或差分化的方程组上实施松弛法, 如对微分方程实施的波形松弛法。有的将差分化的微分方程和代数方程一起, 对每一个系统变量在所有的时间段中通过皮卡德( Pi ca rd ) 松弛法分解并同时求解, 从而提供在时间和空间上最大程度并行化的方法。有的在频域中将暂态稳定问题向量化以获得并行性。上述方法的共同困难是收敛性较差, 通常要经过更多的迭代次数才能收敛, 有时甚至难以收敛。 对暂态问题的细粒度并行化, 也遇到了许多困难, 所获得的效果不很理想。为此粗粒度的并行化也被研究过, 如通过同时计算在不同节点上的故障来并行化, 当S Y R E IJ 稳定计算程序在一个16 节点的超立方体计算机上实现时, 可以获得一个数量级的加速比。与之相似的是在一个基于D O S 共享内存的多处理机上的实验也表明, 多区域可靠性计算、采用蒙特卡洛法的水电发电费用仿真和针对不同故障的矫正方案计算, 是可以被高效并行化的。 3 对并行处理在电力系统应用的若干看法 3.1 充分利用已有的分解/ 聚合技术 在并行处理成为一个研究热点之前, 已经从时间和存储角度出发, 针对电力系统的一些问题开发了分解/ 聚合的方法, 即将大问题分解, 在串行机上分别求解, 然后聚合得出整个问题的解。所以在并行处理中, 应充分利用这些已有的分解/ 聚合技术, 对所要求解的大问题进行合理的分解, 调节子问题间的祸合度、相关性, 使整个问题的求解效率最高。 3.2 结合问题本质选择合理的并行粒度 由以上分析可知, 在电力系统基本问题的数学结构中, 并没有显著的内在的并行性。开发细粒度的并行算法(如在潮流问题中和电磁暂态问题中), 难度很大。并行计算理论、并行处理系统(硬件、语言、编译器)等方面的不成熟, 也为开发细粒度的并行算法造成了障碍。而类似于在暂态稳定分析中, 对不同算例计算的并行; 能量管理系统中, 基于功能划分的并行; 系统规划中, 基于不同方案的并行等, 都是在粗粒度上的并行, 各并行子问题间的相关性很少或没有相关性, 从而可以获得很高的并行加速比, 并能充分利用现有的网络资源、计算机资源、软件资源,使系统的性能价格比较高。 3.3 加强测试与评估 以往的研究大部分都集中在并行算法的开发上, 算法在并行处理系统上的测试很少, 仅有的测试结果并不很理想, 在并行加速比的强壮性方面, 也并未提供有价值的信息。实际上, 计算的效率取决于并行算法对并行处理系统的适应程度。对于一个特定问题的一种并行化方案, 必须在实际的并行处理系统上对大量不同的算例进行测试、评估。 3.4 考虑生产的实际需要 并行处理的根本目的是以尽可能小的代价获得尽可能高的生产效率。并行处理的开发要依据生产需要, 并不是任何问题都需要或适合于并行处理。由于单个处理器能力的提高, 使得某些问题采用串行算法在一台计算机上也能满足要求, 因而对这些问题进行并行化研究的实用价值就很小。 4 结语: 并行处理技术的发展, 为解决电力系统问题提供了一个颇具吸引力的机会。但由于并行处理技术的研究刚刚起步, 并行处理的理论、软硬件技术和有关并行处理应用的实践经验, 都还在不断地完善之中, 如何有效地将并行处理技术同电力系统问题结合起来, 满足电力生产的需要, 需要认真考虑。本文首先简述并行处理及其分布式实现, 接着对并行处理在电力系统中的应用进行了分析。 电力系统分析论文:电气工程专业“电力系统分析”教学改革探索 摘要:根据应用型人才培养的特点,对电气工程及其自动化专业“电力系统分析”课程的教学模式、教学方法与教学手段进行改革与实践。在理论研究和实践探索的基础上,构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式,将理论教学、课程设计、综合实验三者进行有机的结合,强化了人才培养质量,提高了学生的综合素质。 关键词:电气工程及其自动化;电力系统分析;课程改革;能力培养 高等工科学校培养的是应用型高级专业技术人才,其将来从事的是一些专业性质较强的工作,其目标是培养基础扎实、适应能力强、创新能力强、工程实践能力强、素质高的高级复合人才。在更新教育思想观念的基础上,改革高校的人才培养模式,构建新型应用型人才培养模式,是工科高等教育改革的主要内容。电气工程及其自动化专业是长春工程学院电气与信息学院的主干专业、试点专业,是国家级特色专业,“电力系统分析”课程是电气工程及其自动化专业的主干课程,是校级精品课课程,也是考研课程。该课程在电力系统知识体系中起到承上启下的作用,本课程教学质量的好坏,直接影响到后续专业课的教学,因此对该课程进行教学改革具有十分重要的意义。 一、课程改革的主要思路 “电力系统分析”课程系统性、实践性强,它涉及到整个电力系统规划、设计和运行的多个方面,内容丰富,综合性强,适合实施新型教学模式。为了提高学生的综合素质,强化能力的培养,在提高课堂教学质量的基础上,对原有课程设置的内容及实践环节进行多方面的改革,主要思路是:跟上信息时展的步伐,合理整合理论教学内容,加强实验与实践环节的教学,加强计算机应用的能力,强化实践教学的效果,利用好现有的实验室和实习基地,构建“理论、实践、应用”三大模块的教学模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 二、教学内容的改革 “电力系统分析”课程具有很强的理论性和实践性,注重理论与实践的密切结合是改革的关键问题。经过多年的研究与实践,构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式。 1.理论教学内容的整合 合理整合理论教学内容,压缩理论课的学时是课程改革的一个主要内容。以往理论教学的内容由两门课程分两个学期进行,即“电力系统分析”与“电力系统计算机辅助计算”,前者包括电力系统稳态与暂态的全部理论内容,学时数为75学时;后者包括电力网络的数学模型,电力系统短路电流、潮流、稳定计算的计算机算法的原理、计算程序及上机实践,学时数为30学时,两学门课程的总学时数为105学时。 改革后将两门课程合并为一门,将“电力系统计算机辅助计算”中计算机算法的原理内容放在“电力系统分析”课程中进行教学,将“电力系统计算机辅助计算”中程序的使用、上机实践操作放在课程结束后的课程设计中进行。此外,将“电力系统分析”课程的部分内容进行精减,学时数压缩到72学时。在教学中,对于重点内容突出基本概念、基本原理;对于难点内容的处理有两种方式:既是难点又是重点的内容,强调基本概念和原理,是难点但不是重点的内容,以够用为度。 几年来,对教学内容进行了多次修改。基本原则为注重基本概念、基本原理,强化应用能力培养。优化后的教学内容,以“够用为度、注重应用”为指导思想,着重阐明电力系统的基本理论和基本概念,注重理论联系实际及计算机的应用能力,内容由浅入深、逻辑性强、重点突出、易于理解。 2.实践教学内容的整合 实践教学的改革是“电力系统分析”课程改革的另一个主要内容,改革后的实践教学包括课程设计、综合实验。 课程设计在“电力系统分析”课程结束后进行,时间为2周。以往的课程设计包括两个方面,一方面是电力网络方案的确定,另一方面是对最佳方案进行潮流计算(手算法)、无功平衡验算、变压器分接头的选择。改革后的课程设计,一是进行网络方案选择的常规设计,二是对最佳方案进行潮流、短路电流的计算,计算方法采用计算机算法,要求学生结合所确定的网络方案编写数据文件并上机实践。计算机算法上机实习不占用理论教学的学时,这样既减少了理论课的学时又增强了学生的计算机应用能力,也为毕业设计及今后的工作打下了基础。 以往的课内实验是在理论课教学过程中进行,受学时数限制通常做两个实验。由于电力系统实验较多,每个实验需要的时间较长,为使学生能够连贯完成各项实验,也为了节省理论课学时,我们将课内实验取消,改为在理论课和课程设计结束后集中一周时间进行电力系统综合实验,并增加了实验项目。改革后的“电力系统分析”综合实验开设同步发电机的启动和调整实验、稳态运行方式实验、电力系统功率特性实验、电力系统暂态稳定实验、复杂电力系统运行方式实验等。通过综合实验,提高学生对“电力系统分析”课程核心内容的理解,提高他们对于电力系统设计、规划、优化运行与控制的认识,为学生毕业后从事该领域的工作建立一个专业基础背景。 3.应用能力的提高 电力系统的综合实验包括验证性实验、综合设计性实验,学生通过实验的设计、参数的调整和在教师指导下的问题排查,不仅激发了学生学习兴趣,提高了学生主动学习的积极性和自觉性,而且使学生工程能力得到了训练和提高。学院制定了有关实验室开放的管理制度,从人、财、物上确保实验室开放工作到位。为了满足学生做实验、进行毕业设计(论文)的需要,有关实验室调整开放时间,尽量满足学生的实验要求,合理安排开放的时间和内容。实践表明,实验室开放为学生实验、学生课外科技活动创造了良好条件,学生毕业设计(论文)的水平不断提高,参加各种科技竞赛的成绩也不断提高。 三、教学方法的改进 受传统教学思想影响,高等工科院校的课堂教学,主要以注入式应试型为主。在教学内容上偏重于讲授原理、法则、公式、方法,对知识的背景与产生过程,知识的实际应用,知识与能力素质培养的协调关系重视不够,妨碍了知识传授中能力与素质教育的实施。为此,我们对教学方法进行了改进。 1.启发性的探索式、讨论式教学方法 在教学过程中,尽可能提高学生学习的主动性,提高学生横向思维的能力,特别注重师生间的双向交流,发挥学生的积极性、创造性、参与性。在教学过程中,适当地引出一定量的问题让学生思考,如:“调压与调频有何不同?“串联电容补偿与并联电容补偿在调压上有何异同?”等。或者是要求学生自己对问题提出看法,向教师提问,在学生提问的过程中,也向教育者自身提出了有利的挑战,为教育者提供了实践的教学素材。经常举一些实际的例子帮助学生理解所学理论,同时也使学生对本学科的前沿知识及发展趋势有所了解。这种教学方式实质上就是从“灌输式”教学向“启发式”教学的转变。 2.课外研究性、设计性学习法 由于“电力系统分析”课程涉及到整个电力系统的规划、设计和运行,内容丰富,综合性强。要学好这门课程,学生需要较大的课外投入。由于课堂学时十分有限,为了更好地引导学生进行课外学习,提高学习效率,我们设计了研究性课题,以专题研究的形式,让学生讨论,如:“改变变压器变比调压,低压侧要求的电压作为已知条件给出时有几种给出方式”,这个问题让学生讨论、总结、归纳。这种教学方法激发了学生的学习研究兴趣,鼓励学生积极去做,培养学生分析问题、解决问题的能力。再比如,“教材上介绍调压的方法有四种,那现场实际是否也是采用这四种方法?”这个问题让学生上电力网站查询。这种教学方法可结合工程实际将现代科技、运营机制在电力系统中的应用情况、各种新技术新设备的应用情况有效而合理地体现在教学之中。 3.自学法 由于学时数有限,教师不可能也没必要将所有内容都在课上进行详细讲解。为了提高学生的自学能力,对部分章节内容安排学生自学、讨论,教师辅导或做小结。 四、教学手段的运用 现在的教学手段绝大多数采用多媒体教学,虽然减少了板书和画图时间,增加了信息量,但也会带来新的问题:由于信息变化太快,学生没有时间思考,对所学内容都是一知半解,从而加重了学生课后负担。因此,采用黑板、粉笔等传统教学与多媒体教学相结合的教学手段是提高教学效果、教学质量的一项重要内容。 1.采用多样化的教学手段 在近几年的教学过程中,我们注重多样化的教学,对于简单内容,让学生自学;对于重要的概念、公式等需要严密推导、细心消化的内容还是采用传统的黑板粉笔模式,以加深学生的印象;对于平面图、程序框图、结构原理的介绍,直观形象、动态变化的内容和最新的技术发展内容采用多媒体投影设备、相关的影像资料及CAI课件的形式进行教学;对于复杂的计算,运用计算机程序进行演示;同时充分利用网络资源与学生们建立互动关系。这种多样化的教学收到了很好的教学效果。 2.现代教育技术的应用 (1)与课程教学相匹配的CAI课件。为配合课程教学,自行制作了“电力系统分析”课程CAI课件,并进行了多次修改与完善。CAI课件对教学起到了极大的辅助作用,提高了教学效果。 (2)MATLAB计算软件平台及计算程序。“电力系统分析”课程的计算机辅助教学,可以培养学生运用计算机解决专业问题的能力,引导学生掌握现代系统分析与设计的手段。我们编写了节点导纳矩阵形成、节点阻抗矩阵形成、故障计算、潮流计算、稳定计算等15个程序,并运用VC语言开发了可视化的软件平台,使学生掌握运用计算机解决实际问题的方法,为毕业设计和今后实际工作中计算机开发能力的养成奠定基础。 (3)“电力系统分析”独立网站。建成了“电力系统分析”独立网站,网站涵盖整个教学的各个环节,即:课前预习、课堂教学、课后复习、实践教学等,内容主要包括:课程简介、教学大纲、电子教案、课件、习题库等10多个模块。 借助于学校方便、快捷、覆盖面广的局域网,学生可进行课程学习、自测等自主学习,借助“网上答疑系统”可突破时空的限制,通过师生之间的交流,及时解决学习中遇到的疑难问题。另外,本网络教学平台还提供了辅助教学资料,通过这些教学资料的阅读,极大调动了学生学习的积极性。 五、结束语 几年来,在教学观念、教师队伍、教学内容、教学方法、教学手段、实践教学等方面进行了全面的改革研究与实践,构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式。“电力系统分析”的课程建设经过多年的探索与实践已取得成效。实践证明,只有优化理论课程,强化实践环节,探索课程建设,才是提高教学效果的有效途径。 电力系统分析论文:“电力系统分析”教学改革研究及实践 摘要:为了应对现代工程教育的发展,更好地适应社会及企业对专业人才的需求,从课程理论体系构建、实验环节强化、考评方式优化等几方面对“电力系统分析”课程进行了探索和改革。实践证明该课程改革教学效果良好,学生的综合素质得到有效提高,为其他工程专业课程改革提供了借鉴经验。 关键词:电力系统;专题讨论;综合实验 大学教学改革是大学教学发展的最主要途径,[1]课程改革是大学教学改革的核心环节。山西大学工程学院(以下简称“本校”)作为地方应用型大学,其人才特征和培养模式要适应地方经济社会的需要。围绕山西综合改革实验区的建设和山西电网中长期规划,本校开展对涉电专业课程教学改革,其中“电力系统分析”是首门试点课程。它是本校电气工程及其自动化专业的必修课,由电力系统稳态分析、电力系统暂态分析和实验课组成。学生对该课程的掌握程度直接影响其后续课程的学习及今后的就业和工作。 随着现代电子计算机技术、信息通讯技术及控制技术的快速发展,电力系统也发生了巨大的变化,许多新原理、新技术广泛应用于电力企业,与此对应的电力系统学科也发生了变化,原有的学科体系与现代人才培养目标存在较大差异,已经不能适应现代电力工程教育发展的要求。[2] 为此,笔者从理论教学体系和实践环节等几方面,对“电力系统分析”课程进行了一系列有益的探索和研究,以加强学生理论知识水平和实践动手能力。 一、“电力系统分析”课程现状分析 “电力系统分析”课程理论性较强,内容丰富、抽象,公式繁多,客观上使学生不易理解和掌握;另外还存在如下主要问题,使学生在校所学的知识技能不能适应实际工作。 部分知识陈旧,目前的教学内容大多处于上世纪90年代水平,而近十多年来是电力系统发展最快的时期之一,现在的教学内容没有很好地反映这些变化;课程内容安排不太合理,部分知识点在逻辑上有不连贯之处;教学手段比较机械单一,多媒体技术应用不广或效果较差,难以吸引学生的注意力,学生学习兴趣不高;电力系统企业厂网分家,发输分离,市场化等改革及学校实习经费的减少,使学生现场实习的机会更少,实践环节被严重弱化,[3]认识实习、专业实习流于形式,难以达到理想的效果。 二、理论课程体系构建 1.优化课程内容和结构 根据本校培养应用型高级人才的目标,课程以知识面为单元,理论课紧凑、系统化,体现小而精的思路,各单元之间既相互独立,又相互联系,本课程组将“电力系统稳态分析”和“电力系统暂态分析”两门课程共计118学时压缩到72学时;将“电路”、“电机学”等基础课程安排在前一学期完成,按照潮流计算、调频调压、短路分析、故障计算、稳定性分析等次序安排章节,删减前期课程学过的内容。例如:“电路”课程讲过的导纳矩阵的计算机形成及修改,“电机学”学过的电机等效模型及电压磁链方程等内容,去除无功补偿装置手工整定等工程经验性强、应用性差的内容。 课程组还补充了近十几年来电力系统专业的新理论、新方法、新技术等成果,以体现现代电力系统的实际情况。例如,在介绍新能源发电中,补充了高渗透率下大规模风电场接入电网对电力系统的影响;风光互补对提高新能源并网稳定性等;电力市场环境下电力系统经济性分析;智能微电网的运行与控制策略;特高压交直流输电概述等内容。 同时,根据实际情况,不定时请行业知名专家举办讲座,介绍电力系统的新发展及典型案例等。例如,8.14美加大停电、国家电网“十二五”规划解读、印度7.30-31东北部大停电等,讲座提高了学生的学习兴趣,强化了专业教育,扩展了专业背景,深受学生的欢迎,收到了很好的效果。 2.多种教学方法综合应用 “电力系统分析”课程中大部分内容是很多年来形成的成熟知识,具有很强的工程性,逻辑性相对较弱,对此,笔者在教学中进行了如下几方面的改革: (1)打破传统的单向授课方式,与学生适当互动。笔者针对每堂课的内容,在上课前,为学生提出2~3个经过精心准备的问题,鼓励学生带着问题听课,积极主动思考,并进行少量的问答讨论,让其在积极的气氛中学习,培养他们的创新思维和自主学习兴趣。 (2)采用相似教学法,易于学生理解。将抽象难懂的问题转换成学生熟悉的事物,进行相似性变换讲解,这样对学生理解难点非常有帮助。例如:将电力系统功角稳定问题类比为多匹马共拉一辆车的情况;无功变换类比为弹簧伸缩问题等,这些都给学生留下深刻的印象。 (3)采用先进的教学手段。笔者利用现代先进的计算机和丰富的信息资源,制作了大量生动的多媒体课件,极大提高了学生的学习兴趣及学习效率,丰富了教学内容。 本校组织教学经验丰富的教师、计算机水平较高的教师和学生代表,从各种资源库中找到的彩色实物图片和相关视频,制成多套动画及ppt,将原理、控制过程与实物结合起来一起讲解,使电力系统难以理解的概念、原理、控制过程等形象化。例如:讲解PARK变换时,将abc轴系与dq0轴系各向量之间的关系用形象的动画表达出来,使原来需要用30分钟讲解的内容缩短到15分钟,而且过程清楚形象,学生容易理解。 三、实践环节设计 充分利用先进的实验室资源,加强学生对概念、原理等的理解,更好地了解和掌握电力系统现场运行情况。 1.进行综合性实验 在以往的实验课中,大部分是验证性实验,内容比较单调、机械。本校从2010年开始,利用中央财政支持地方高校建设资金建立了电网综合自动化实验室,购买了PSASP,PSCAD/EMTDC等电力系统分析软件,丰富了实验资源。电网综合自动化实验室有3台发电机,可以模拟多个电压等级的开、闭环系统,可以进行电力系统要求的相关实验,实验教师设置故障及异常,学生根据现象分析问题,解决问题;或者教师提出具体要求,学生根据要求设计电路,观测实验现象,教师进行指导评价,在整个实验过程中,学生自己动手,充分发挥他们的能动性,有利于培养他们的工程素养。 2.优化实验内容 教师应从实际电力系统的特点及“电力系统分析”课程的特点出发科学安排实验内容,从简单到复杂开设实验,具体顺序为:系统潮流分析、发电机运行方式改变、电力系统静态稳定分析、切负荷、电力系统短路分析、故障分析等。 3.将科研成果转化为实验资源 多年来,课程组教师们承担了大量的省级纵向研究课题及山西电力公司等企业横向项目,取得一定的科研成果并将它们应用到实验中。例如,电压型SVC补偿装置研究,获得山西省科技进步二等奖,利用此项目改进了调压实验;特高压操作过电压柔性限制措施研究,获得山西电力公司科技进步三等奖,利用该项目成果开设电力系统过电压仿真实验,同时为研究生进行科研创造了一定的条件;通过山西省科技重大专项“风力发电机组远程监控和故障诊断”,建立了微电网实验平台,并开设了微电网运行与控制方法实验。这些都丰富了实验内容,强化了与电力系统实际工程的结合。引导学生通过观测实验数据和分析现象,进行机理分析,紧密与理论课相结合,极大调动了学生自己动手的积极性,收到了良好的效果。 四、实施方案及应用情况 经过两年多的研究,本课程组的改革方案已于2010年在电气工程及其自动化专业本科生中开始实施,从改革之初就受到学校和系两级领导的高度重视,得到山西省特色专业建设项目资助,并且“电力系统分析”已成为校级精品课程。 整个课程的考评由笔试、专题讨论和实验三部分组成,所占比例分别为40%、30%和30%。笔试根据教学大纲进行。专题讨论的题目提前两周给出,论题的主要内容包括:电力系统无功补偿、特高压输电过电压限制措施、潮流计算机算法等。学生充分利用课外时间,广泛阅读、讨论和思考,培养他们进行科学研究的基本素质,最后教师根据学生撰写的研究报告及小组答辩情况给出成绩。实验部分以综合实验为主,教师根据学生在实验中的表现及最后提交的实验报告确定成绩。 该方案实施两年多来,受到学生的普遍欢迎和学校的认可。由学校相关部门组织,对本校2010级、2009级电专业各30个随机抽查的学生进行的综合测试中,2010级学生的合格率达到89%,高出2009级近十个百分点,这表明该课改方案教学效果非常明显。它同时也成为学校教学改革的典型,在本校动力工程系、自动化系等工科类系推广。 五、结论 围绕培养应用型高级人才的目标,课程组对“电力系统分析”课程在教学内容、结构、实践及考评方式等方面进行了较大地改革。该方案优化了理论教学,增加了实践环节,使学生的综合能力得到提升,得到师生的普遍认同,更加适应现代电力工程教育的发展趋势。 电力系统分析论文:应用型本科“电力系统分析”教学内容与方法探讨 摘要:“电力系统分析”是电力工程的基础理论,是电气工程及其自动化专业的核心课程,该课程具有理论性强同时又密切联系工程实际的特点,在专业课程体系中占有十分重要的地位。结合皖西学院建设“省级示范应用型本科”的背景,对新办的电气工程及其自动化专业的“电力系统分析”课程的教学内容和方法进行广泛、深入地探讨与研究,并就目前面临的困难和问题提出可能的解决思路,为更好地适应学校定位,培养出合格乃至优秀的专业技术人才奠定基础。 关键词:应用型本科;电力系统分析;教学内容;教学方法 电气工程及其自动化专业是本校于2009年新申办的本科专业,2011年春学期首次开设“电力系统分析”课程,对于该课程的教学内容和教学方法,本校没有任何经验,只能借鉴其它学校的做法,但由于各个学校的办学定位和专业培养方案不同,其经验往往不能照搬照抄,而必须结合本校的实际情况加以适当地调整和修改。在本校该专业的课程体系下,如何合理地协调“电力系统分析”和其它相关课程之间的关系,使得该课程能够较好地满足建设示范应用型本科的工程实践要求,同时激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效果,是当前亟须解决的问题。 电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费的各环节组成的一个复杂整体,[1]与别的工业系统相比较,它的规划、设计、建设、运行和管理是一项更为庞大、复杂的系统工程。“电力系统分析”课程是这项系统工程的理论基础,其作为电气工程及其自动化专业的核心课程,是由通识课程、基础理论课程向专业课程过渡的纽带,具有承上启下的作用。该课程不仅具有很强的理论性,同时又密切联系工程实际,其一方面讲述了电力系统中最基本的理论知识和分析方法,另一方面其内容涉及到“电子技术”、“电机学”、“控制理论”、计算机等课程的知识,使学生必须将已学习的相关基础课程知识应用到该课程中,是电力专业人才必须熟练掌握的基本理论和计算技能,对电力系统工程学科的学习起到至关重要的作用。 本文在借鉴其它学校经验的基础上,结合本校的办学定位和该专业的培养方案,通过对该课程教学内容和方法进行全面、深入地探讨和研究,提出了“立足基础,了解全局,工程优先,兼顾理论”的课程教学内容设置原则,确定了采用理论教学与工程实践互补、课堂讲授和现场演示结合、强化教学互动等教学方法。 一、教学中面临的主要问题 调查结果表明,多年来大部分高校一般都将“电力系统分析”的教学分为两个部分进行,即电力系统稳态分析和电力系统暂态分析。课程的主要内容包括电力系统的基本概念、电力系统各元件的特性和数学模型、电力系统的潮流计算和控制、电力系统的运行调度和优化、电力系统故障分析以及电力系统的稳定性等。[1-3]选用的教材主要有中国电力出版社的《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》和华中科技大学出版社的《电力系统分析》(上、下册)等,课时通常为96~120个学时。在教学过程中,教师往往更加注重于理论分析和手算部分的教学。 随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展,以及当前用人单位对本科人才质量需求地不断变化,原有的“电力系统分析”的教学内容和教学方法有些已难以适应现代人才培养需要,尤其是对应用型专业技术人才培养的需要。在该课程的理论课程教学上,目前普遍面临着如下问题: 课程的理论分析内容过多,面面俱到且系统性不强,内容抽象、难点很多、学时多,学生学习负担很重,容易失去学习信心;公式多,且其中有较大部分源于工程实践(有些为经验公式),逻辑性和系统性不强,教学时比较容易让人感到枯燥乏味和理解困难,学生的学习兴趣不高;新科研成果更新较快,而多数教材的内容仍处于21世纪初的水平,没有充分体现近十年来本学科的最新进展,例如,未能重视电力系统分析中的计算机计算与仿真方法、柔性交流输电系统(FACTS)的基本原理、高压直流输电系统(HVDC)等;教学方法比较单一,仅对教学内容进行抽象地理论分析和推导,很难使学生记忆深刻,而且,学生不知道如何应用相关理论解决实际工程问题,教学效率和效果偏低,更难以适应应用型人才培养的需要。 二、课程内容设置探索 本校属地方性本科高校,电气工程及其自动化专业是为了适应地方社会经济发展,满足对应用型人才的需求而申办的新专业,其定位为服务地方经济建设,培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新意识和创新能力的应用型高级技术人才。因此,本校在该课程内容设置时,除了需要考虑上述的通性问题还必须兼顾以下特点: 为了适应本校应用型人才培养的需要,该专业的课程体系中设置的实践类课程较多,而理论类课程偏少,相应地在电力系统工程方面的专业基础课程设置也较少。本课程作为该专业的一门核心专业课程,其不仅承担着培养学生掌握电力系统分析的理论与方法的任务,还必须兼顾使学生全面了解电力系统及其运行控制原理等基础知识的重任。 考虑到本校的办学层次和“应用型本科高校”的定位,学生的理论基础与重点大学相比有一定差距,而且就业领域也主要面向工程实践和生产一线,因此,该课程开设过程中需要强化基本分析方法的学习和应用,着重培养学生应用基本理论与方法解决实际工程问题的能力。 随着社会对高层次人才的需求不断加大,很多毕业生选择报考硕士研究生继续升造,而“电力系统分析”几乎是电力系统及其自动化专业必考的专业课,因此,本课程的内容应该尽可能涵盖考研需要的知识点,为学生的研究生入学考试和未来的研究奠定较好的基础。 基于上述要求,本文提出“立足基础,了解全局,工程优先,兼顾理论”的教学内容设置原则,在课程内容设置时尽量合理简化课程内容,注重学生对基本概念的理解和掌握,并注重新知识的适当引入使其能学有所用。拟设置的课程内容及其相关要求如表1所示。[4,5] 三、教学方法探讨 为了提高教学效率与质量,突出学生的主体地位,使学生能够积极主动地参与课程教学,提出问题并尝试解决问题,激发学生的学习兴趣,培养学生的创造与创新能力,本校积极探索合适的教学方法和手段。本课程教学中的具体措施如下: 1.通过多种途径激发学生学习兴趣 兴趣是学习的最好推动力,其能够增强学生的主动意识,避免被动学习的低效率和缺乏创造性的问题。为了提高学生对本课程的学习兴趣,课程教学过程中可以通过多种措施激发学生的学习兴趣。例如,适当介绍本学科最新的发展前沿动态,阐述电力系统目前存在的问题和可能解决方案,并说明其与本课程内容的关联性;组织学生与相关专业教师座谈,让其从教师的科研课题中认识本课程的重要性和实用性;以硕士研究生入学考试为例,从进一步深造的角度让学生体会这门课程的地位,从中体会到学好本课程的必要性,等等。 2.注重与实践环节相结合,及时巩固相关理论知识 “纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”本课程的教学内容相对比较抽象,且电力系统不同于其他的控制系统,十分复杂、宏观,学生很难凭想象建立起基本概念的知识体系,要求学生深刻理解、掌握和应用基本的理论方法就更加困难。因此,教师可以通过适当的课外实践环节去巩固学生相关理论知识。例如,在课余时间组织学生参观本市的发电厂、变电站等电力设施,通过一线操作师傅的现场讲解和答疑,让学生了解电力系统、控制中心、变电站的结构和基本工作原理,对电力系统有较为系统、全面的认识,有助于对理论课程中概念的理解;通过同步开设相应的实验课程,加深学生对基本理论方法的掌握和应用;另外,可以将课堂教学和软件仿真实验相结合,例如,将PSASP、PSCAD和MATLAB等电力系统分析软件引入课程教学中,可以更直观、生动地阐述电力系统分析计算过程,使电力系统分析内容不再是抽象的概念和理论,能够增强学生的参与意识,让其做到学以致用。 3.充分利用现代教学技术,丰富教学手段和知识表达方式 近年来,计算机辅助教学手段已经被广泛的采用。在教学过程中采用多媒体技术,可省去大量的板书时间,可以有更多时间用于讲解重、难点知识,有助于学生理解和掌握每一章的重点内容。并且多媒体教学集文字、图形、声音、图像、图片、影像等于一体,直观、形象、生动,能够调动学生学习主动性和积极性,激发学生学习的兴趣,吸引学生的注意力,大大地增加了课堂信息量,提高了教学效率。[6]但是,多媒体教学能否充分发挥其应有的优点,往往取决于应用的合理性,其首先体现在多媒体教学课件的开发方面。目前很多课件仅仅是将教材内容通过PPT按部就班地进行展示,并没有体现出“多媒体”的特点,这样不仅不能充分发挥计算机辅助教学的优点,还可能适得其反。为了提高“电力系统分析”教学效果,在开发课件时,笔者采用大量的与课程内容相关的实物图片,以便于学生建立基本的概念知识体系;同时,可以将电力系统的动态过程通过多媒体技术进行演示,这样有助于学生加深对理论方法的理解。另外,必须将多媒体教学和传统教学方式有机结合。由于多媒体课件演示速度快,单纯地采用多媒体方式难以调动学生听课的主动思维,从而降低教学效果。[7]因此,在合理应用多媒体教学的同时,还必须有机结合传统教学的优势,以达到教学效果的最优化。 4.积极开展教学互动活动 教学互动是提高学生学习的积极性、主动性和检验学生学习效果的重要手段,在学习过程中具有重要的作用。为了提高本课程的教学效果,可以通过课堂讨论、课后练习、基于互联网的习题与模拟题库等途径实现多形式、多层次的教学互动。课堂讨论能够及时反馈学生对所学内容的掌握情况,教师可以对学生没有听懂或者非常感兴趣的问题进一步分析,同时可以在讨论过程中培养学生的创新性思维。课后练习则是使课堂教学的成果得到巩固和提升的重要手段,通过老师批改作业和课堂点评等环节,可以加深学生对授课内容地理解,也非常有利于教师检查课堂教学效果和学生对知识点的掌握情况。另外,随着信息技术的发展,互联网已成为知识表达和传播的重要载体,已经对学生的学习和生活产生重要影响,“在线”已成为常态,因此,充分开发和利用基于互联网平台的教学资源,引导学生合理使用网络资源,可以使教学互动更加便捷,同时节省大量的人力和物力。 四、结束语 “电力系统分析”作为电气工程及其自动化专业的一门核心专业课程,在整个课程体系中起到承上启下的作用,其重要性不言而喻。由于该课程内容繁多,理论性强且知识更新较快,其教学内容和方法一直受到广泛关注。本文结合本校实际情况,借鉴其它高校的教学经验,通过分析该课程开设过程中所面临的问题,提出了适合于本校建设“省级示范应用型本科”的课程内容体系和教学方法,从而为更好地促进该课程建设,切实为提高人才培养质量奠定基础。 电力系统分析论文:基于Matlab电力系统分析机电暂态仿真机理 摘要:研究了Matlab 中电力系统工具箱用于机电暂态仿真的可行性。针对机电暂态仿真的特点,在算法上采用了滤去直流与谐波分量计算的相量法.应用自适应变步长技术避免了通过试算确定仿真步长的繁琐工作,简化了工作量。陈述了SPS机电暂态仿真的主要步骤,并分别对单机无穷大系统和三机九节点系统进行了小扰动和大扰动下的功角稳定仿真,同时讨论了其仿真环境的设置与加速技巧。结果表明,SPS可用于电力系统机电暂态分析。且提高了仿真速度。 关键词:PSB模型 Matlab软件 电力系统 仿真分析 0引言 国内常用的电力系统仿真软件是中国电力科学研究院的综合程序PSASP[2-,它涵盖了电力系统分析的常见功能.并允许用户按照自己的需要设计特殊的模型而无须了解PSAsP内部结构和编程设计的条件.但是用户建模时的数据环境必须使用系统表内规定的信息,所以在仿真较复杂的控制手段时灵活性较差[3]。与PSASP相比SPS建模方便灵活。在Simulink环境下SPS可以结合其他功能强大的工具箱构造出令人满意的模型,实现对复杂控制的仿真,SPS还允许用户使用现有的基本功能模块与自己编制的算法生成自定义模块并将其加入到元件库中,从而最大限度地减少模型误差、提高精度[1]。 1 主电路设备选择和分析计算 低压无功补偿装置主要用丁^10 kv线路的配电变压器低压侧,补偿公用变、专用变低压用户设备运行中需要的元功功率。这砦公用变、专用变的容量一般在500 kV-A以下,设计有30 kvar,45 kvar,60 kvar和90 kv8r等4种标准无功补偿装置。对4种标准容量的无功补偿装置,大容量的装置按4—2一1分组组合,可对无功功率实现7级阶梯式调节;小容量的装置可采川2—1分组组合和固定补偿加2—1分组组合的调节方式。斟3给出的是总容量为60 kvar无功补偿装置[2]。 2 PSB模型与算法特点 定补偿加2一1分组组合的调节方式:其中.固定补偿容量为15 kvar,采用BsMJ0.4一15—3型电容器;单元l的补偿容晕也是15 kvar,电容器型号与圊定补偿电容器牛u同;单元2的补偿容量为30 kvar,用BSMJ0.4—30一3型电容器。补偿装置分组容嚣和接线确定之后,依据各回路中的额定电流,主电路没备不难选择和确定。主电路设备、元件选择的原则是保证补偿装置能可靠工作对本例补偿装置的主开关为Dz20J一200刊125 A的空气断路器;与单元l和单元2配合的交流接触器,分别为CJ20—40和cJ20—63型接触器;装置熔断器、避雷器、导体等器件的正确选择,都是保证装置可靠]:作的前提本例机电一体开关控制单元无功补偿装置,电存器组采用A,c两相控制的二三角形接线方式,机电一体7F关单元的晶闸管元件总是在电流过零时断开,所以断开电容器上的电压常处于最大值(或正或负),由于电容器内部装设的放电电阻自放电现象,电容器上的电压会逐渐降低[3]。 3 仿真环境设置 在晶闸管重新投入时,需要考虑电容器上的剩余电压,当系统电压和电容器残压相等时,就是晶闸管开关投人的触发点。否则由丁电容器两端的电压不能突变,在系统电压和电容器残压羞值较大时触发晶闸管会产生很大的冲击。 4 开设Matlab技术课程的意义 计算机辅助设计技术,简称Matlab技术,是计算机科学技术的重要分支.它对T程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域产生了极其深刻的影响。进入20世纪90年代,Matlab技术呈现加速发展的态势.受到社会的普遍重视。许多高校,特别是工科院校对Matlab技术的重要性和必要性的认识不断得到提高.在T科类专业普遍开设{Matlab)课.重视和加强(Matlab}课教学,是目前高校,特别是T科院校的重要举措,也是高校培养2l世纪高素质T程技术人才的迫切要求[3][4]。下科类专业有着共同的特点。它们的培养目标都是面向工程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域,Matlab技术在这些领域中发挥着极其重要的作用。 5 仿真结果分析 在计算机科学技术飞速发展的今天.Matlab技术已成为工厂、企业、科研单位提高技术创新能力.加快产品开发速度。降低产品生产成本.促进科技成果转化.增强社会竞争力的一项必不可少的关键技术。目前.Matlab技术的发展突飞猛进,Matlab应用T作正在向深度和广度进军.世界发达国家已把掌握Matlab技术手段作为抢占制高点、增强竞争力、加快发展的重要条件.Matlab技术应用水平已成为体现现代化的重要标志之一[5]。面X寸CAI)技术的飞速发展和广泛应用. 6 结论 了解和掌握Matlab技术是对工科学生提出的一项最基本和最迫切的要求,也是工科学生走向社会.参与竞争.促进发展的前提和条件。系统介绍Matlab技术基本知识、基本概念和基本操作的{Matlab)课必须及时反映Matlab技术的最新成果,保持教学内容、教学方法和教学手段的先进性。承担培养人才重任的高等院校,特别是工科院校.对(Matlab)课的教学必须给予足够重视,培养和建立一支经验丰富和相对稳定的(Matlab)课教师队伍,组织教师积极开展{Matlab)课的教学改革.I:作,从教学内容、教学方法和教学手段卜精心研究、积极探索和大胆实践.逐步提高(Matlab)课的教学质量。促进学生计算机应用能力的提高.增强学生的社会竞争力。 电力系统分析论文:高职院校《电力系统分析》教材立体化建设有感 摘 要:本文首先分析了电力系统分析课程教学的现状与问题,提出了高职院校《电力系统分析》理论教材改革的思路,并提出通过《电力系统分析》立体化教材开发建设,加强理论与实训的结合,激发学生的学习兴趣,提高他们对实际问题的分析和处理能力,增强就业的竞争力。 关键词:高职 电力系统分析 教材立体化 视频库和仿真教学软件 电力系统分析课程是高职高专院校电力类专业的主要课程之一,是从基础理论课、技术理论课通向专业课学习和工程应用的纽带。在内容上它有大量的基本知识、基本理论和计算,理论性较强,也有与实践相结合的部分,是应用性较强的一门学科。由于课程内容与电力系统生产运行过程密切相关,理论性和工程性都很强,不少高职学生学习过程中容易感到枯燥和困难。 为了提高学生的学习兴趣,适应新的理实一体化教学模式,我们对高职院校“电力系统分析”立体化教材体系进行了探索和建设。所谓教材立体化的建设是指为了适应现代高等教育的新教学模式的需要,开发出一套理论与实训结合、书本与现代化教学手段相结合的适用于高职院校的立体化教学体系。它不仅仅包括教材、课程标准、授课计划、习题集等传统意义上的教学资料,还应该包括多媒体课件、仿真教学软件、视频库等现代化教学资源库的建设。 一、电力系统分析课程教学的现状 电力系统分析课程的建设一直是我国各大高校力争的目标,现已将其建设成为国家级精品课程的高校有清华大学、东北电力大学等。但高职院校《电力系统分析》教材的建设工作者未全面开展起来,以往专科教学很大程度上以传授知识为主,强调学科本身的系统性,本科压缩型的痕迹明显。而当今高职学院则是培养技能型人才,按照突出“实际、实用、实践”的原则,依据专业培养目标和专业人才的知识能力和素质结构建立理论和实践教学体系,教学内容突出了基础理论知识的应用和实践能力的培养。为了更好地进行电力类应用型人才的培养,突出高职院校的办学特色,《电力系统分析》教材立体化的建设成为笔者学院努力实现的目标。 二、《电力系统分析》理论教材的改革思路 《电力系统分析》理论教材建设应根据专业人才培养要求,结合相关的国家职业标准,始终以“职业能力培养为核心”,依据相关专业对学生从业素质、能力的要求,强调职业教育的特色,理论以够用为度,突出实践技能的教学,重视素质教育,增强学生专业技能,提高学生就业能力。教材应以培养应用型人才为目标,舍弃繁琐的理论和公式推导,引入当前电力系统的各种新趋势(如智能电网、新能源、特高压等)和新格局(我国五大发电集团和两大电网公司),为学生树立电力系统的基本概念和拓宽就业渠道打下坚实的基础,并在教材中加入电力系统面向对象的计算机软件的介绍,拉近理论和电力系统实际应用的距离,加深学生对电力系统调度和运行工作岗位的操作界面的认识。 图 电力系统分析课程学习情境设计图 为了适应高职院校培养应用型人才的需要,《电力系统分析》立体化教材体系以电气值班员、调度员的典型工作任务为载体,从电网基本操作到复杂操作,再到异常和故障处理、系统化的设计课程的学习情境,分别通过电力系统各个工作岗位的初步认识、电力系统正常运行时的监视与分析和用户电能质量下降的处理、电力系统常见故障分析4个学习情境构成教材内容。通过四个学习情境,每个情景包括若干个典型的工作任务,使学生由浅入深地学习电力系统运行、调度的基本技能。 三、利用《电力系统分析》立体化教材加强理论与实训的结合 电力行业是高危行业,从供电的可靠性及安全性考虑,直接在实际的电力系统中进行各种实验和实践训练可能性非常小。由于建立真正的电力系统实验室对硬件和软件的要求非常高,许多高职院校都没有设置专门的电力系统分析实验室,但电力系统分析又是一门系统性和理论性很强的重要课程,许多学生反应传统教材学习困难、晦涩难懂。那么如何建立适合高职院校的《电力系统分析》新型教材体系就成为本文研究和探索的主要方向。 针对高职院校是以培养应用型人才为目标的特点,《电力系统分析》立体化教材的建设可以利用理论实训一体化的新型教学手段,将原本抽象和繁琐的大量理论知识用仿真软件、多媒体课件、视频库等现代化技术展现出来,最大限度地模拟电力生产的真实工作场景。仿真技术是多门课程的组合体,是现场生产环境的情景再现。仿真教学系统集图像、声音、动画、文字于一体,避免了在现场实验或培训中可能造成的误操作引起的危害,又可以实现生产全过程的运行操作,减少了实验仪器和设备,提高了教学效果。《电力系统分析》立体化教材的建设完成后,学生可运用仿真教学软件在实训室或仿真机上学习处理较复杂事故的能力,可以用计算机模拟电力系统中各种潮流变化,用各种手段来调整用户端电压,并能计算或输出电力系统的各种参数等。 首先,我们配合教材中的四个学习情境制作了高水平的多媒体课件,利用现代化教学手段提高了学生的兴趣和效果。 其次,我们还进行了电力系统图片库建设,利用丰富的网络资源和各种理论—实训教学积累的素材,对电气设备、电力系统新趋势、实际工作场景、校内外实训基地等图片进行了收集和整理,充实了教学资源。 这次《电力系统分析》教材立体化建设中的一个亮点就是视频库的建立。电力系统分析教材中有一些知识点比较抽象、复杂,光凭书本和简单课件无法使学生掌握学习目标和技能目标。学院与企业和软件公司合作,结合当前电力系统的实践和前沿趋势,制作和拍摄了几个《电力系统分析》教材中的视频,激发学生的学习兴趣。如学生对风力发电机之前的认识接近空白,利用实物或现场教学存在很大的困难,我们就制作了教学视频,对风力发电机的结构和工作原理进行介绍。再如电力系统中的调压是教材中的一个重点知识,它对电力系统中的许多工作岗位都尤为重要。利用改变变压器分接头调压是电力系统常用的调压手段,但学生往往只对变压器外观部分有初步了解,调压机构的内部构造和操作很难掌握。而且变压器是电力生产和运行的关键设备,带有很高的电压,且机构庞大,很难在教学场所进行拆解来让学生认识,所以我们利用“变压器分接头调压机构和操作”视频进行讲解,可以大大提高教学效果。我们还邀请电气设备制造厂家和电力生产一线的技术能手,为学生进行操作示范,如视频库中的“故障录波器的调试”就是这样拍摄完成的。 为了提高学生对电力系统分析理论和实践应用的结合能力,增强就业的竞争力,并拓展对电力企业服务和培训的空间,2011年底我们完成了针对本教材配套的“电力系统分析仿真教学软件”建设,开展了对实际电力系统的故障分析仿真和稳态分析仿真的实践环节,这是我们这次立体化教材体系的重要组成部分。 仿真教学软件分为以下四个部分:电力网数学模型、电力系统潮流计算、电力系统有功功率及无功功率的调整和电力系统的调压、电力系统短路电流计算。“电力系统分析仿真教学软件”为学生提供了实验和仿真的平台,实现了全界面图形化、设备与设备属性资源管理化、操作与设计人性化和科学化。它是在基于电力系统原理结构图基础上的集图形化设计、图形化调试、图形化资源管理于一体的软件,该软件还具有报表形式的输入输出、利用滑块特征型来微调设备参数、运行状态输入与输出的保存等功能。 学生可以利用“电力系统仿真教学软件”和实训指导书对教材中许多环节进行计算和分析,不需要经过大量复杂的公式运算,直接在软件中运行即可得到相应参数和结果,通过显示和输出的结果分析出电力系统的运行状态,从而得出正确的处理措施。 四、结束语 为了检验《电力系统分析》立体化教材的实际使用效果,在制定了课程标准和授课计划后,我们完成了一整套完整的教学资料,包括授课计划、任务书、实施建议、引导文、工作单、教师手册、学生手册、习题集、评价表、学生反馈表等。同时我们安排了2011-2012下学期电自专业教学改革试点班,按照新建的《电力系统分析》立体化教材体系进行理论实训一体化教学,利用工作任务驱动的六步教学法进行实施,并注意充分运用教学仿真软件、多媒体课件、视频库、实训指导书等各种教学资源。实践证明,利用立体化的《电力系统分析》教材体系和配套的新型教学方法,激发了学生的学习兴趣和实际动手能力。教学实施中,学生对《电力系统分析》立体化教材体系使用情况和意见反馈普遍良好。 (作者单位:江西电力职业技术学院) 电力系统分析论文:基于Labview的“电力系统分析”课程仿真 摘要:Labview是测量领域的图形化编程软件,将其应用到“电力系统分析”课程教学中,可将传统教学中繁琐的公式用更为形象的图形、波形和向量图来表示。主要从复数功率、传输线模型来说明Labview仿真在教学中的优点,通过改变输入,可以看到不同参数对电力系统的影响。 关键词:Labview;电力系统分析;仿真 “电力系统分析”在电气专业中属于一门较为传统的课程,教学方式多以教材为主,较为偏重理论的分析和例题计算。而在实际情况中,电力系统是一个十分复杂、庞大的系统,而随着近年来超高压和特高压输电技术的推广,新的科技发展给其带来了较大的变化。仅靠传统的教学方式是不够的,静态的PPT演示和计算辅助程序起到的作用有限,也有采用PowerWorld来做动态潮流演示的,但需要学生有较好的基础和较强的理解能力。 从高职教育的特点来看,学生的普遍素质不高,对于系统的整体运行没有基本的概念,甚至对电压电流波形都不甚清楚。因此面对这样的教学对象,通常的数学推导计算辅助手段不能起到较好的作用。当前有许多具有图形显示功能的软件,但是具有编写简单,且能显示各种图形以及波形功能的软件并不多,其中Labview是比较突出的。本文采用此软件来编写电力系统分析教学辅助仿真程序。通过数字、电气量波形和向量图的显示,学生们可以更清楚地感受到有功功率传输和无功功率补偿的意义,而不是只能通过复杂的公式来体会电力系统的各种现象。 Labview软件除了具有强大的波形显示能力外,在配置上数字信号转换卡后,还可以直接测量外部电气信号来辅助教学,对电力系统教学也能起到较好的帮助。除此之外,如果使用CGI、Active X和Java等方式,还可以使学生在远端与服务器端的Labview程序进行通讯,因此使用Labview来进行电力系统教学仿真有较大的提升空间。本文通过其编写电力系统分析课程的仿真课件,主要从复数功率和输电线路等值模型两个项目来体现其教学辅助功能,而后续还会加上故障分析、潮流分析、标幺值转换等内容。 一、程序主框架 图1是主程序的界面,主要分为两个部分:左边是提供学习的互动式部分,右边则提出相关问题供学生们思考并检验其学习成果。使用程序者只需要按下相关按钮就可以进入相对应的子程序,使用十分简单。图2是主程序对应的后面板,通过一个循环结构,可以从主界面切换到复功率的子界面,其中使用的是Labview软件中的事件结构,可以有效地在主界面和子界面之间进行切换。通过主界面上按钮和子界面上的按钮来实现程序的转换功能。 二、复功率 复数功率计算子程序的显示面板可以同时执行两个复数功率计算,分别显示在面板的上下两个部分。面板的左边是电压电流大小(RMS值)及角度的输入,中间的波形图则对应电压电流波形,右边是复数功率计算的过程,先将电压变成相量方式表示,电流则变为电压相量的共轭值,这两个参数相乘就可以得到复数功率,接着就可以显示复数功率的两个分量P和Q。上下两个复数功率的相加和相减也显示在界面上,这样可以使学生了解实部和虚部的基本概念。图3是该界面的一个运行实例,分别输入两组相量,一组为电压10,角度30,电流5,角度60;一组为电压20,角度60,电流5,角度30。从图中可以看出复功率的不同表示和简单计算。图4为复数功率计算程序的后面板,图中左边为电压电流输入点,其值可以直接输出到相量输出表示点中(因为需要取共轭,电流相量角度要取负号)。该程序框图没有采用子程序来计算,显得较为凌乱。而图5采用子程序来处理,就显得比较简洁。子程序越多,简化效果越好。 三、输电线路等值模型 输电线路等值电路的界面中,使用时需要输入线路参数比如每公里电阻、电感、电容大小以及线路长度,另外还需要提供负载状态如负荷侧电压、功率因数、视在功率等。该程序可以计算出线路首端电压、电流、有功功率、无功功率、线路损失、电压损失率。如果是中、长线路,还可以计算出输电线路的[ABCD]参数。 图6是等值线路的后面板程序,短、中和长线路三种模型的计算分别放在面板的上、中、下位置。首先,由前面板输入的RLC参数根据阻抗子程序计算出每公里的Z和Y,再根据不同长度线路模型的计算方法求出对应的[ABCD]。其中短线路中B=Z,其他A、C、D都为0。一般情况下在计算短输电线路的时候也不使用[ABCD]参数。但是可以使用同一个子程序来计算三个不同的模型。计算得到的参数和负荷的数据作为电压损失子程序的输入,就可以得到首端电压、电流、有功功率、无功功率、线损和电压损失等结果。 图7是阻抗子程序的面板,主要功能是将L和C乘以2πf,输出时每公里的阻抗和容抗。图8是电压损失率子程序的面板,输入的负载参数首先由一个负载子程序来计算出负载有功功率、负荷电流和电压,输出为一个包括负荷端电压和电流的矩阵,该矩阵和参数[ABCD]相乘就可以得到首端电压和电流,由此再可得到首端有功功率和无功功率,而线损只需要用首端功率减去末端功率就可以得到。当矩阵元素为复数时,需要使用复数矩阵计算公式。而电压损失可由公式(1)计算得出,其中A为参数[ABCD]的A。 (1) 四、总结语 本文介绍了通过Labview实现的电力系统教学辅助仿真软件,其包括复数功率和输电线路等值电路等“电力系统分析”课程中的若干主要内容。该辅助软件可使学生通过输入不同的计算参数,得到感观的输出结果,用数值、波形或者相量来显示。软件使用简单,学生可更清楚地将理论和实际系统相结合,抛开繁复的公式,对电力系统有一个更为简单清晰的了解。从实际教学效果来看,该软件适合作为辅助教学工具来提高“电力系统分析”课程的理论教学效果,未来除了加入更多内容外,还可以向远程辅助教学发展。 电力系统分析论文:“电力系统分析”课程的教学经验与探索 摘要:“电力系统分析课程”作为农电和电气专业的核心课程,是基础理论课和专业课的连接纽带,学好该课程具有重要的意义。通过对课程多年的教学和探索,针对课程特点,定位了课程内容,将多种教学方法应用到教学实践中,提高了学生的学习兴趣和综合素质能力,取得了一定的效果。 关键词:电力系统;教学经验;教学方法 “电力系统分析”课程是东北农业大学(以下简称“我校”)农业电气化与自动化专业和电气工程专业必修的专业基础课,是两个专业的核心课程。它连接了之前学习的电工、电子、电机、自动化、计算机、高等数学等理论基础课程,又对后续的主要专业课程(如继电保护、架空线路、发电厂、变电站电气设备等)做了理论的基础准备,因此该课程是理论课、基础理论课向专业课和工程应用研究的过渡纽带,具有承上启下的作用。同时学生的课程设计、毕业设计和专业综合实验、生产实习等实验和实践环节也要大量应用电力系统分析的课程内容,因此,学好这门课程对电气化及电气工程专业的学生具有极其重要的作用,可以说电力系统分析课程是开启电力系统学科大门的一把珍贵钥匙。 一、教学中出现的问题 一直以来,学生普遍反映“电力系统分析”课程难学、难懂、难算,教师也感到难教。这门课程之所以会存在这样的问题,原因是多方面的。教师方面,由于近年来高校对教学体系的多次改革,授课学时数大大减少,但教学内容并没有削减,使得课堂教学中课程进度较快,习题做的较少;学生方面,由于课程中概念多、计算多、公式多、数学推导多,且理论性和工程性较强,因此学生感到课程难度很大;课程方面,本课程涉及相关学科和专业的知识太多,例如电路、电机、电子、电磁场等。这些因素都直接影响了课程教学的顺利进行并增加了学生学习的难度,使学生产生了畏难的情绪,进而影响了学习的热情和学习效果。 二、教学内容优化,适应农电人才培养 电力系统分析由电力系统稳态分析和暂态分析构成。稳态分析主要针对系统在对称稳态运行下参数的分析和计算及有功、无功功率对系统运行的影响,主要内容有线路变压器的参数和模型、网络潮流计算的手算和计算机计算以及有功、无功对电压和频率的影响。电力系统暂态分析是对系统发生故障时,系统中主要参数的分析和计算以及系统稳定性的分析,内容包括对称和不对称短路时参数的计算以及系统的静态和暂态稳定性。稳态分析和暂态分析这两大体系构成了电力系统分析的全部内容,把握了这样一条主线,对学习课程可以起到事半功倍的效果。 教学中注重电力系统基本概念、基本原理及基本计算方法的讲解,而对于较繁琐的理论推导或者实际应用性不多的内容可以适当精简。如在推导长输电线路的等值电路时,用到了许多电磁场和高等数学的知识,内容复杂抽象,学生学习、理解非常困难,学习上出现畏难情绪,在授课中可将公式推导适当简化,主要掌握结论和方法,增强学生学习的信心。再如电力系统的潮流计算中,随着计算机的发展和网络系统规模的增大,手算潮流已经不能适应对现有网络进行计算,因此教学中对应用性不多的手算潮流部分做了精简,保留原理公式的推导,而把计算的重点主要放在用计算机来求潮流,既能突出教学的重点又减少了学生的负担,起到良好的效果。 三、多种教学方法的应用,提高学习兴趣和效果 1.情感交流法,营造良好的课堂气氛 “亲其师,信其道”是说当学生对老师感兴趣时也会对他讲授的内容感兴趣。因此,作为教师要注意与学生之间的情感交流,多与学生沟通,多关心学生,成为学生的良师益友。此外,加强自身能力和素质的提高,使学生能信服、甚至崇拜老师,进而喜欢上这门课程,可以激发学生学习的兴趣。 2.学习讨论法,激发学习的主动性 在每节课的最后,给学生提出下次课程的一个重点问题,作为讨论的题目,让学生独立地查阅教材、收集资料,并进行小组讨论,课堂上老师和学生共同针对题目和查阅的资料进行讨论和分析。这种学习方法能使学生成为学习的主体,充分发挥学生学习的积极性和主动性,每个学生都可以发表自己的见解,集思广益、互相启发,使教与学的过程都得到了提高。 3.多媒体教学与传统黑板教学模式的优势互补 “电力系统分析”课程是专业基础课,在课程体系中起到承上启下的作用,该课程的特点是理论性、系统性较强。在传统的黑板教学中,教师在课堂上用大量的时间进行数学公式的推导和画图,教学效率较低,且教学效果不理想。随着多媒体技术的不断推广,这种集文字、图形、声音、图片、影像于一体的教学模式被广泛应用。采用多媒体教学可以省去大量的黑板画图和公式的书写时间,节省的时间可以用于重点和难点知识的讲解,既提高了学生学习的效率又增大了课堂的信息量,激发了学生学习的兴趣。 但是多媒体教学也存在着自身的弊端:信息量大,课堂进度较快,学生的注意力不能长时间集中,造成学生跟不上教师的讲课进度,进而影响了授课的效果。因此合理地选择和使用多媒体教学的同时,还要发挥传统黑板教学的优势,使二者共同参与到“电力系统分析”课程的教学过程中,达到教学效果的最优化。例如:在讲授同步发电机的原始方程时,运用多媒体教学的图像和动画的效果,通过对发电机模型和实物的展示,使学生对同步发电机内部的结构及各绕组间的位置关系有了直观而清晰的了解和认识,对学习同步机的方程奠定了良好的基础。 4.加强实践教学,提高理论认识 “实践是检验真理的唯一标准”,可见理论与实践的结合是学好知识的关键点,而良好的实践是对理论的升华。因此在课堂授课的同时,还应注重培养学生的动手实践能力。设有专业的“电力系统分析”实验室,对电力系统稳态和暂态分析中各种主要的运行特性和状态进行了模拟实验,促进了学生对课堂知识的吸收和理解。如单机—无穷大系统稳态运行方式的实验、电力系统功率特性和功率极限的实验、电力系统不对称短路及短路波形的测试实验等。 加强实践教学的另一个做法就是使学生深入到生产工作的现场,为此专业建立了多个校外实习基地,并与省内多家电业局结成友好合作单位,通过在实习基地的学习加深了学生对理论知识的理解,也使学生了解并熟悉了专业工作特点及要求,对今后的学习有一定的促进作用。 5.考核方式的多样化 教学的目的是为了使学生掌握所学的专业知识及技能水平,而单一的考试方式已经不能全面地反映学生学习的状况,因此我们采用了闭卷+开卷+实验+实习等多种手段的考核方法,培养学生从死记书本知识向主动探索知识、提高能力、提高综合素质水平的方向发展,加大动手和实践能力在课程考核总成绩中的比重,降低笔试成绩所占比重,为培养高素质的电力人才进行探索工作。 四、探索初步成效 “电力系统分析”课程是一门理论性和实用性都较强的专业基础课程。为满足农业电气化与自动化专业人才的培养目标,在教学中注重教学内容的优化,实行教学方法和教学手段的多样化,注重教学理论和实践的结合。通过多年的教学实践和探索,有效地激发了学生的学习兴趣,使学生能系统掌握课程内容,理论分析能力和解决实际问题的能力也得到了提高,达到了良好的教学效果。 电力系统分析论文:“电力系统分析”教学方法探索 摘要:针对“电力系统分析”课程内容的特点,及课时少,且没有实验和实践环节支持的实际情况,本文探讨了提高该课程教学质量和教学效果的方法和手段,提出“一明确,二联系,三重视”的教学方法,以学生掌握知识为中心,以培养能力为重点,以提高素质为目标。该教学方法在教学实践中取得了良好的教学效果。 关键词:电力系统分析;教学研究;教学方法;教学手段 一、引言 “电力系统分析”是电气工程学科一门重要的专业必修课,在整个电气工程专业课程体系中起着承上启下的作用,一方面它将先修的课程,如“电路”、“电机学”、“电磁场”、“自动控制原理”、“计算机编程”、“高等数学”、“线性代数”等知识综合运用于电力系统运行分析与计算,对培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力有着重要的案例教育作用;另一方面,课程涉及电力系统分析中最基本的知识和分析方法,可为学生学习后续电力系统相关专业知识以及将来从事电力系统相关研究或工作打下重要的基础。“电力系统分析”课程的特点是,涉及面广、理论计算多、工程性强、内容抽象难懂,电力系统背景强的院校一般分为两个学期来讲授,时间一般在80个学时以上,并同步开设实验环节和工程实践环节。 结合前人的经验及笔者自身用心的摸索,笔者提出“一明确,二联系,三重视”的课程教学方法,经实践证明,该教学方法受到学生和学校督导组的肯定,学生表现出较强的学习兴趣,学校效果也良好。现总结出来,希望能给其他开设有少课时“电力系统分析”课程的兄弟院校提供有益的参考。 二、所提出的教学方法 “电力系统分析”课程的特点是,涉及面广、理论计算多、工程性强、内容抽象难懂,教学过程中,学生容易思路涣散,抓不住重点,听不懂,最终失去学习兴趣等。针对少课时“电力系统分析”课程特点,笔者探索出了一种有效的教学方法,即“一明确,二联系,三重视”教学法。 (一)一明确 “一明确”是指在教学内容上,既要明确课程总的教学目标,又要明确每一部分的教学目标,以及每一节课的教学目标,即,采用“总分总”的授课思路,让学生清楚课堂每一时段教师所讲的内容是什么,讲这些内容的目的是什么,以及这些内容在整个课程中处于什么样的位置,在电力工程实际中有什么用途等,从而让学生对授课内容有清楚的把握,置身其中,融入其中,从宏观和微观上掌握全部课程内容。例如,“电力系统分析”包括电力系统稳态分析和电力系统暂态分析两大部分,主要讲述了电力系统的三大常规计算,即潮流计算、短路计算和稳定性计算,而课程中诸如电力系统的基本概念、基本理论、数学建模和计算方法等都是为这三大计算做的铺垫,这些计算的结果又是为电力系统的各项工作。对教师而言,把握了这个教学目标,也就掌握了教学方向,对教材内容的重点和难点能做到心中有数,传授知识时效率更高。对学生而言,有明确的目标来指引课程学习,学生也就清楚了自己所学的知识点及其用途,同时也容易对这门课产生兴趣。 笔者认为,在讲授“电力系统分析”课程的第一堂课时,应该首先明确本课程的教学内容和目标是什么,本课程在电气工程专业中处于什么样的位置,有什么样的用途,应该重点掌握哪些知识,从而让学生对本门课程有个大致了解,对重点、难点知识在哪里,有较为清晰的知识的方向感。在讲每一常规计算时,也要首先明确每一子主线,如在讲潮流计算时,这一子主线是:各电力系统元件的参数计算和等值电路电力系统的等值电路节点间的电压降落和串并联支路的功率损耗电压和功率分布计算潮流计算(采用直角坐标或极坐标;迭代求解:牛顿拉佛逊法和PQ分解法)电压调整频率调整经济运行。潮流计算是主线,潮流计算前面的内容是基础知识,潮流计算后面的内容是进行潮流计算的目的。明白了它们之间的联系、关系,整个章节内容就能连成一条线进行理解和分析,潮流计算贯穿于整个内容,学起来也就相对容易些。其它两个常规计算(分支线)也可按如此方法讲解。 (二)二联系 “二联系”是指在授课方法上,一是要理论联系实际;二是要前后知识联系。 “电力系统分析”课程的主干内容是三大常规计算,多数教材的主干内容围绕着此三大计算进行了详细的数学推导和分析,理论性较强,很少联系实际应用。对于少课时的”电力系统分析”课程来说,第一,绝对不能按照传统“电力系统分析”教材照本宣科,应着重推导思路的讲解,揭示其中的难点、重点和注意点,应更加格外的着重联系实际应用,向学生讲解清楚,所讲理论计算在实践中有什么用途,什么场合会用到,如何运用。第二,可结合实际电力系统,进行实例教育,而不是仅仅浮于书本上文字。比如,可以以某个地区的电网为例进行讲解,如何建立该实际电网的等值电路和数学模型,如何进行潮流计算和分析,如何将计算结果运用于电网的规划、设计和运行控制中去,并且给学生提供计算机例程,让学生了解如何运用计算机手段进行电力系统的计算和分析。这样,将一个实际的地区电网作为教学例子,始终贯穿于教学中去,从稳态分析到暂态分析,再到稳定性分析,从而给学生提供一个实际应用的例子,让学生加深理解课本内容,真正掌握电力系统的计算分析方法,提高活学活用的能力,避免出现课堂所学知识与生产实际相脱节的常见弊病。 二是要前后知识联系,包括本课程内容前后知识的联系,以及本课程知识与先修课程“电路”、“电机学”、“电磁场”等知识的联系。例如,“电路”中,学生熟悉的是直流电路和简单的单相、三相交流电路的计算,已知量和待求量是电压、电流,多采用解析法进行精确求解。在“电力系统分析”中,涉及的是复杂电力系统三相交流电路,属于工程计算,工程计算的一个特点是近似计算,应向学生阐明这一点,避免有的学生钻入牛角尖。在“电力系统分析”中,已知量和待求量不再是电压和电流,而是功率和电压矢量,方程的物理本质也发生了变化,不再是节点电流守恒,而是节点功率守恒。所以,在学习“电力系统分析”时,应引导学生注意转换思维,从所熟悉的“电路原理”的思维,转换到系统的、高压的、三相的、具有工程特点的“电力系统分析”的思维,避免理解错误和错误理解,这是在“电力系统分析”课程教学实践非常常见的问题。再例如,在电力系统稳态分析中和电力系统暂态分析中,所用的分析方法是不一样的,在稳态分析中用的是相量分析法,而分析电力系统暂态过程不能直接使用相量分析法。“为什么呢?”通过问题提问,引导学生去主动思考。接着,可简单回顾“电路”中讲授的相量分析法的基础,以及电力系统稳态和暂态有什么特点,为什么电力系统稳态可以运用相量分析法,而电力系统暂态过程不能直接运用相量分析法,而相量分析法又是三相交流电路分析计算的基础,那么如何才能使用相量分析法呢?这样一步一步地让学生能够理解到事物的本质,既知道其然,也知道其所以然,从而让学生知道如何运用所学知识去解决工程实际问题。在讲这一节时,还应补充讲解相量和向量、矢量的区别,避免出现混淆和用错。通过这种教学方法,既能巩固先修课程所学的知识,加深对先修知识的理解,又能加强对现学知识的理解。再例如,电力系统稳态分析、暂态分析和稳定性分析中,所使用的发电机模型是不一样的,在讲后面章节内容时,应解释清楚本章节所涉及的电力系统运行状态的特点,为何在本章节使用了与前面章节不同的发电机模型,或为何前面章节的发电机模型不适于本章节所述的电力系统运行状态等。从而,通过联系、对比前后知识,让学生能对所学知识融会贯通,概念清楚,避免出现用错和错用的情况。 (三)三重视 “三重视”是指在教学要素上。教学是以教案内容(知识)为载体,教师将教案内容传授给学生,帮助学生学习并掌握教案内容的活动。以“教”而言,教师为主体,不仅传授知识,而且展开其内涵;以“学”而言,学生为主体,不仅承继知识,而且深入其内涵。而学生的学是教学的最终目标。因此,教案、教师和学生组成了教学的三大要素。为了达到理想的教学效果,既要重视教案的质量和水平,又要重视教师的自身水平和讲授水平,更要重视学生的学习效果,即,要同时重视课堂教学的三大要素,任一要素不理想,都会影响最终的教学效果。 教案内容是教师的教和学生的学的对象,为了达到理想的教学效果,首先,教案内容应该是学生感兴趣的东西,在主观上愿意并乐意持续去学习并掌握的东西。因此,应清晰掌握学生的学习心理,并在教学内容上,尽最大可能的满足学生的学习预期。经调查,大学生在学习知识时往往注重实用、能学到东西、有助于未来职业发展,如果简单易懂、充满趣味,那么更好。而“电力系统分析”的主干内容是三大常规计算,理论抽象,枯燥难懂,那么,如何将课程内容往学生感兴趣的方向去靠,是值得研究的问题。笔者经过几年来的用心探索,总结出来以下几点:1、教案内容不应是课本内容的简单重述和再现,应是补充了当今生产实践中活的实际内容,应与生产实际相同步,让学生能了解到校门外、课本外、学术外的生产实际,而不仅仅是课本上死的文字和虚而不实的理论知识;2、教案内容应充满知识性,应向学生适量提供一些与本课程或本专业相关的科学与技术,以提高学生的专业能力,扩大知识面和信息量,让学生切实感受到学有所获,而不是感到虚度光阴;3、由于本课程大量运用了先修的课程内容,如“电路”、“电机学”、“电磁场”、“数值分析”等,在准备教案时,应将先学的课程知识巧妙的融会贯通于本课程内容中,一来加深对先学知识的理解,二来给学生提供一个活学活用的实例,让学生可以以此为例,在以后的工作中举一反三,提高知识应用能力;4、应补充本课程领域国内外同行当前的技术状况和发展动态,从而让学生了解就职于工作岗位上的前辈们正在从事的事情,从而对自己的未来职业有个初步的了解,意识到在学校里、课堂上还应补充的知识;以上四点是在准备教案时应注意的地方,高水平的教案是教师的水平和责任心的体现,需要多年用心的摸索、推敲和积累。 在教学中,教师的作用是编写教案、课堂教学以及解答疑惑。除了按上文提出的原则准备教案内容和进行课堂教学外,教师还应注重自身水平的不断提高与进步,包括自身知识水平的提高和讲授水平的提高。高水平的教案内容和讲课水平需要教师日复一日、年复一年的用心积累和不断摸索,平日里应心系学生,认真推敲,站在学生的角度去思考问题,准备教案。课堂师生互动环节,首先,可以引导学生去主动的思考,而不是被动的接受;二是可以让学生参与到教学中来,而不是死板地坐在下面,麻木的机械式的收听教师的讲演;三是,可以对课堂节奏,稍事停顿和修整,让学生紧绷的脑神经也得以休整。当发现学生的学习效果与预期出现偏差时,应及时调整课程进度和节奏、教学方式和方法。 三、结论 根据“电力系统分析”课程内容的特点,笔者结合前人的经验与笔者自己多年的摸索,针对缺乏实验和实践环节支持的少课时“电力系统分析”课程,探索出了“一明确,二联系,三重视”的教学方法,其涵义是:“一明确”是指在教学内容上,要明确教学目标;“二联系”是指在授课方法上,要理论联系实际,后面知识联系前面知识;“三重视”是指在教学要素上,要同时重视教师、学生和教学内容三要素的影响,在教学过程中形成以学生掌握知识为中心,以培养能力为重点,以提高专业素质为目标的教学方法。该教学方法在实践教学中取得了良好的教学效果,学生对知识的理解更透彻,对知识的掌握更扎实,同时也促进了学生知识应用能力的提高。 电力系统分析论文:《电力系统分析》课程教学改革思考 《电力系统分析》课程是电力系统自动化专业重要的专业基础课,是后续专业课程电力系统继电保护、发电厂电气部分、电力系统自动装置、电力系统自动控制等相关课程的理论基础,学好这门课程将为本专业学习打下坚实基础。 笔者目前承担我校高职电力系统自动化专业的《电力系统分析》的理论教学任务,目前我校正处于建立国家示范性高职院校之际,专业设置、课程体系改革正在不断推进,《电力系统分析》作为一门重要的专业课,也面临着教学理念、教学方法的改革。经过几个学期的教学实践,笔者认为目前高职《电力系统分析》课程的改革应该从以下几方面着手改革。 一、调整理论教学内容以适应新形势下对高职学生的培养要求 《电力系统分析》在整个教学计划和学生培养中起着十分重要的作用,一方面承接着从技术基础课向专业课的过渡,另一方面又承接着从理论学习向工程实际问题的过渡。它研究的对象是实际的电力系统,因此具有明显的工程特点。这就要求从工程实际出发,对所研究的问题进行适当的简化处理。调整优化《电力系统分析》课程教学内容的目标是:要求学生掌握和理解基本概念和基本理论,培养学生分析和解决电力工程问题的能力,以及掌握运用电子计算机解决电力系统工程问题的理论和方法。因此在大量调研和多年教学实践的基础上,对《电力系统分析》课程提出如下改革: 1.简化电力系统各元件特性和数学模型的教学。在教学实践中发现,这一章的公式推导较多,学生难于理解,经过分析,理出一条思路,注重基本物理概念的掌握和理解,以及对公式的应用,而对公式的推导则尽量简化省略。例如,在讲解线路参数计算的时候,只给出各参数的公式而不去花时间推导,学生能够理解各参数的意义和正确应用公式即可。 2.根据培养目标和学生的学习特点适当增减相关学习内容。《电力系统分析》课程的教学内容比较多,如果在实际教学中都涉及到会需要大量的理论课时,这与目前高职教育改革是相悖的,因此必须适当减少理论课时数,这就需要删减一些教学内容,比如,电力系统的潮流的计算机算法这一章对高职学生而言比较难理解,可以删减。同时,还可以适当增加一些与实际工程结合紧密的内容,这可以根据每个学校学生的就业特点而定。 二、改进教学方法和教学手段,提高学生学习的兴趣 教学质量的提高,重要的是教学方法和教学手段的提高。理论教学是目前课程教学体系中的重要环节,它直接影响教学质量。 1.课堂教学采用多媒体课件配合板书教学。“电力系统分析”课程与实际电力系统联系非常紧密,很多实际设备用语言和黑板讲授根本没办法描述清楚,学生对系统的整体认识很难。为了提高理论教学效果,课堂教学采用多媒体课件配合板书教学。一方面沿用了板书教学的优点,同时对语言讲解比较抽象的内容用多媒体形象演示,使得教学更加具体化、形象化,使学生更加容易理解,起到事半功倍的效果。 比如,讲解电力系统结构时,先将具体的电气设备用图片演示给学生,使学生对电力系统中的各电气元件有一个直观的了解,在给出系统的地理接线图和电气接线图时,学生就能够将接线图中的各电气元件的符号与实际的设备对应上,从而将抽象的系统接线图与实际的系统结构联系起来。 2.增加网络辅助教学环节。为了方便学生对“电力系统分析”课程的自学、预习与复习,将课程的大纲、电子教案、多媒体课件和习题等都挂到了校园网上,这样学生在课余时间可以随时上网查阅相关资料。在每章内容讲解之前,教师都会提出相关问题放到网上以使学生提前预习,提高了课堂教学的效果。学生在“电力系统分析”课程的学习有任何疑问,也可以在网上给教师留言询问,教师会及时给学生解答。网络教学创造了教师与学生、学生与学生之间相互交流的环境,便于学生吸收更多信息,培养自主学习能力,有利于提高教学效果,对教学方法和教学手段的改革将起到极大的推动作用。 三、注重实践环节训练加强实践能力的培养 实验教学作为教育体系的重要组成部分,是树立学生实践观念培养分析解决实际问题的能力,启迪学生创新思维提高学生综合素质的重要环节。对于强调学生的动手实践能力的高职院校,实验教学更应该得到重视,实验教学应贯穿于理论教学中。为了达到电力系统分析的教学目的,建立电力系统综合实验室和电力系统分析仿真实验室是有必要的,若资金不足可先建立电力系统分析仿真实验。 通过“电力系统分析”课程教学改革方法的研究,使该课程的教学突破传统的单一课堂板书教学模式,采用多媒体配合板书的课堂教学方法,增加网络辅助教学环节,建立科学的实践教学体系,通过综合实验环节巩固和加深学生对电力系统相关理论知识的理解,使学生能够将基础理论与工程实际联系起来,成为具有综合思维能力和综合处理问题能力的创新、复合型技术人才,这也正是我们高职教育的目的。
电气试验论文:浅谈供电企业高压电气试验中容易被忽视的一些问题 摘要 本文对供电企业高压电气试验中所碰到的一些问题进行了归纳、分类与分析,并探讨如何避免和解决这些问题提出了相应的措施。 关键词 供电企业;高压电气;试验;绝缘 0 引言 高压电气试验是考核电气设备主绝缘或电气参数是否满足安全运行的一个重要手段。然而,高压电气试验的结果往往会受到一些不为人们所注意的因素所干扰,造成试验结果与实际情况不符合,甚至得出错误的结论。比如,被试设备的缺陷没有被反映出来,造成设备带病运行;也可能把合格的设备判断为不合格,从而造成不必要的损失。笔者对多年来在高压试验中所碰到的一些问题,进行归纳、分类和分析,并对如何避免和解决这些问题,提出了相应的措施。 1 试验设备和被试设备的接地问题 1.1 高压TV及TA二次回路不接地造成测量数据错误 在测量高电压和大电流时,必须使用TV和TA进行变换。理论上,TV或TA的变比应遵循电磁感应定律,即它们的变比决定于一次绕组的匝数和二次绕组的匝数。然而,在实际应用中,如果高电压下的TV或TA的二次绕组没有将一端接地时,实际上反映出来的变比就会偏离铭牌值,所测量出的数据也是错误的。例如,对1台30mW水轮发电机进行交流耐压试验时,采用1台35 kV/100 V的TV和1块150 V的交流电压表测量电压,在第1次试验时发现电容电流比往年小得多,显然是试验电压没有达到预定值,所测量的电压是一个虚假的数据。经检查发现TV二次没有接地。将TV二次绕组一端接地后,数据恢复正常。试验数据见表1。 表1TV二次绕组不接地和接地的数据比较 如果按照电流与电压成正比的关系反过来计算第1次试验电压,应为:(21/38)×23.8=13.15(kV),这一电压与预定试验电压相差甚远。对于高压TA,我们在实验室也做过同样的试验,当高压TA二次绕组不接地时,电流的变比同样会产生严重的偏差。 无独有偶,在做1台电力变压器的空载试验时(试验电压10 kV),第1次试验所测量的空载电流和空载损耗与出厂试验数据不吻合,经检查也是TV和TA二次绕组没有接地所造成。 由于高压TV,TA的一次绕组和二次绕组与大地之间存在着分布电容,如果二次绕组不接地,二次绕组上的感应电压就会通过表计与大地之间产生杂散电流,从而产生错误的指示值。 通过对这一问题的分析,笔者认为以下两件事情在高压试验中必须重视: 1)高压TV和TA的二次绕组,不论是从安全的角度还是从测量的准确度来考虑,都必须将其中的一个端子可靠接地; 2)在进行交流耐压试验时,应同时测量试品的电容电流,因为可以从电流的大小来判断试验电压是否正常。 1.2 被试设备接地不良造成介质损耗增加 这种问题主要发生在电容量较大的设备上,比如耦合电容器或CVT(电容式电压互感器)。在变电站里,线路CVT或耦合电容器通常都与线路直接连接,在检修时为了保证线路检修人员的安全必须将CVT或耦合电容器的顶端接地,通常是将线路的接地开关合上或挂上临时接地线。如果接地开关或临时挂接的地线接触不良,相当于在电容器上串联了一个附加的电阻。如果电容量为C,电容器的介质损耗因数tgδ与等值串联电阻R有如下关系: tgδ=ωCR 从上式可知,当电容器串联的电阻一定时,电容器的电容量越大所产生的损耗越大。在实际试验中,已经多次发生因接地开关或接地线接触不良而造成被试品介质损耗超标的问题。表2是一个500kV直流中继站耦合电容器的测量实例。 当怀疑接地开关或接地线接触不良时,可以在被试品上直接挂上另外的接地线,并保证接触良好。 1.3 滤波器接地开关没合上造成测量数据异常 这种情况发生在测量耦合电容器(或带通信端子的CVT)上,如图1所示。由于耦合电容器顶部接地,所以在测量C1的介质损耗时通常采用反接屏蔽法,也就是将测量装置的屏蔽端子接于C2的下端,这种接法似乎是把C2以下的元件全部屏蔽掉了,而事实上并非如此。表3是一个测量实例,从表3数据来看,当接地开关打开时,不同的测量仪器所呈现的异常情况不尽相同,只有当接地开关合上后,才能测出正确的数据。这种情况说明异常现象还与仪器的测量原理有密切的关系。 因此,在测量耦合电容器的介质损耗时,应首先将结合滤波器的接地开关合上。 2 试验电压不同所引起的问题 2.1 对介质损耗因数测量的影响 在一次500 kV直流中继站的耦合电容器预防性试验中,由于耦合电容器电容量较大,为了避免仪器过载,采取降低试验电压的方法进行测量。在36台耦合电容器中其中有1台测量结果不合格,见表4序号1。为了查找试验不合格的原因,试验人员采取了各种各样的方法,如改变试验接线、擦拭外套等等,但测量结果仍不合格。第二天用另一型号的测量仪进行测量时,发现在0.5kV的电压下测量结果仍然不合格,但随着试验电压的提高,介质损耗却越来越小。然后再用回原来的仪器复测,在同样的试验电压下测量结果也已经正常,测量结果见表4中序号2~7。这种现象显然与绝缘材料中存在杂质有关。之所以出现这种现象,我们分析原因可能是:多元件串联的耦合电容器中存在连接线氧化接触不良的问题,在低电压下氧化层未击穿,呈现较大的接触电阻,所以介损变大;当试验电压提高后,氧化膜击穿,接触电阻下降,介损变小,这时即使降低试验电压,氧化膜仍保持导通状态,介质损耗不再增大。 2.2 对测量直流电阻的影响 某厂1台发电机在进行预防性试验时,用双臂电桥测量转子绕组的直流电阻,测量结果与历年数据相比显著增加。为了慎重起见改用外加直流电压电流法,测量结果却与历年试验数据接近,然后改用不同的仪器测量,数据变化很大。根据对测量方法和结果的分析,我们判定转子绕组已经存在导线断裂的问题。导体断裂后,在断裂面形成一层导电性较差的氧化膜,当用双臂电桥测量时,由于电桥输出电压较低,氧化膜不击穿,所以呈现较大的电阻;而采用外加电压电流法时,由于输出电压较高,所以氧化膜击穿导电,测量的直流电阻就变小。经拔护环检查,该转子绕组端部存在5处断裂的缺陷。 以上例子说明,对于与直流电阻有关的试验,采用输出电压低的仪器更容易暴露设备存在的缺陷。 2.3 对测量直流泄漏电流的影响 导体表面所产生的电晕电流在导体的形状、电压极性、导体间的距离确定以后,就与电场强度的大小有关。当外施电压小于一定的数值时,电晕电流很小,对泄漏电流的测量影响可以忽略,而当试验电压超过一定的数值后,电晕电流要比绝缘的电导电流大得多,这时就要采取措施减小电晕电流的影响。 1)实例1:徐州某电厂300mW发电机交接试验时,在30kV电压以下三相泄漏电流大致平衡,在60 kV电压下B相泄漏电流只有55μA,而A相达到355μA,C相超过1 000μA,我们分析是电晕电流所致。经检查发现中性点的软连接线相间及对外壳距离太近,经增加绝缘板隔离后复测,在60 kV电压下三相泄漏电流已基本平衡。 2)实例2:徐州某电厂300mW发电机检修后试验,在60 kV电压下,A相泄漏电流达到92μA,而B,C两相均小于20μA。经分析数据发现48 kV以下三相泄漏电流基本平衡,所以,我们认为也是电晕电流所致。用绝缘材料将出线导电杆全部包扎后复测,在60 kV下三相电流已基本平衡。 3 环境温度所引起的问题 在某厂1台发电机转子的预防性试验中测得转子绕组的直流电阻不合格,正准备进行处理,为慎重起见,先用原仪器进行复测,却发现数据是合格的。在后来的几天里,这种情况总是反复出现,所测得的数据有时合格,有时又不合格,令人费解。后来经详细分析,发现凡是白天测量的数据都是合格的,而晚上测量的数据都是不合格的。进一步分析发现,该电厂所处的地区白天和晚上的温差较大,极有可能是转子绕组导体存在裂纹,白天温度高时,由于导体膨胀,裂纹被顶紧而完全导通,所以直流电阻合格;而到了晚上,由于温度降低,导线收缩,裂缝被扯开,所以直流电阻增大而不合格。经拔护环检查,证明这一分析是正确的。 4 引线所引起的问题 4.1 绝缘带的问题 在一次测量500 kV断路器断口电容器的介质损耗因数时,所测得的数据总是不合格,为了找出原因,试验人员尝试了各种各样的方法,最后发现只有当取消固定试验引线的塑料带后,所测得的数据才是合格的。经用兆欧表测量,所用的塑料带绝缘电阻竟然只有几百兆欧,而被试设备的绝缘电阻均大于10 000MΩ,用这样的塑料带固定试验引线,无疑是在试品上并联了一个电阻,增加了试品的介质损耗。这种现象确实非常罕见,为了保证试验结果的准确性,检查所使用的绝缘塑料带的绝缘电阻还是很有必要的。 4.2 避雷器的引线问题 某厂1台500 kV主变中性点避雷器在预防性试验中,检修人员仅将引线的主变侧断开,引线保留在避雷器上,用塑料绝缘带固定并与周围设备保持足够的距离。然而,在试验中75%直流参考电压下的泄漏电流总是在70μA~80μA之间,大于50μA,按规程规定属于不合格。厂里只好打算更换。为了慎重起见,在拆下避雷器的引线后进行复测,泄漏电流已小于20μA。由此可见,在进行避雷器试验时,高压部位的引线必须全部拆除,而且高压直流发生器的屏蔽线必须直接接到避雷器的高压端,以防止引线所产生的电晕电流流入微安表造成测量偏差。 5 结论 综上所述,由于笔者专业上的局限,高电压试验中容易被忽视的问题不可能全都会碰上,有些影响试验结果准确性的因素可能一直没有被发现甚至还可能有些错误的做法一直没有得到纠正。为了提高高电压试验的有效性,还需要有关的专业人员在工作中不断地学习、分析和提高。 电气试验论文:CRC8校验算法及在飞机电气综合试验管理系统的应用 摘 要:为了满足飞机电气综合试验管理系统高速网络通信中数据校验的要求,通过分析串行算法的不足之后采用并行算法实现CRC8校验。为了推导出CRC8校验的并行算法,首先通过描述除法电路结构和运算步骤,推导出串行算法及其实现电路,然后进一步通过演算实现其并行算法。这里首次给出了应用并行算法基于LabVIEW实现CRC8校验的方法,并将其应用于飞机电气综合试验管理系统。 关键词:CRC8;并行算法;LabVIEW;多项式除法电路 0 引 言 在网络通信中,由于各种噪音干扰使数据传输产生未知差错,为保证通信的正确性,需要一种检错机制来判断接收到的数据是否正确。在这些检错机制中,循环冗余校验即CRC校验(Cyclie Tedundancy Check),是最常用最有效的差错检测编码。根据生成校验码的位数不同,CRC校验可分为最常用的CRC8校验、CRC16校验、CRC32校验等。在CRC校验算法方面,较早应用的是以多项式除法电路为基础的串行算法,这种算法代码简单,所占用的存储空间较少,故广泛应用于单片机嵌入系统。由于串行算法有很明显的弊端,已不能适应高速通信的要求,随后又出现了并行算法,并行算法在大存储容量处理器上的应用日益广泛。虚拟仪器的网络功能开发已成当今热点,CRC校验在虚拟仪器中的应用成为其中基础一环,本文实现了以并行算法为基础采用LabVIEW实现CRC8校验的方法,并将其应用到飞机电气综合试验管理系统中。 1 CRC校验的基本原理 对于CRCn校验,事先在数据发送端和数据接收端共同约定一个最高次幂为n次的生成多项式g(x)作为除数,用待校验字段左移n位后除以g(x)所对应的n+1位数字代码,会产生一个n位的余数,这个余数就是产生的CRCn代码。在发送的时候,将这个生成的代码附加在要发送的数据后一块发出去,这样待发送的数据就可分为信息字段和n位的校验字段。 在接收端接收到数据以后,用收到的数据(包括校验字段)除以约定多项式g(x)的数字代码,如果余数为零,证明传输无误,接收;若余数不为零,则传输错误,丢弃。 2 CRC算法的理论依据 在清楚CRC校验的基本原理之后,如何用编程软件简便高效的实现,这就涉及到算法的问题。为此,从多项式除法电路出发讨论CRC算法的理论依据。 2.1 多项式除法电路[1] 多项式除法电路本质上是一个线性反馈移位寄存器,每拍中,寄存器的最后一位内容在输出的同时反馈回寄存器各位,反馈线的连接由除式的系数决定。若系数为1,相应位置上有反馈线接入;系数为0,则无反馈线接入。例如被除数A(x)=x6+x4+x2+x+1,除数B(x)=x3+x+1,分别表示为数字系数为{1010111}和{1011},其除法电路如图1所示。 为了计算A(x)/B(x),其工作过程如下: 初始状态:移位寄存器各位均为0。 前3拍:顺序输入被除数的最高3位101,输出与反馈输入均为000。3拍结束时,移位寄存器各位为101。 第4拍:输入0到D1,此位原来的值与反馈值相异或移入D2,D2原来的值直接向右移入D3,D3原来的值作为反馈电路输入。完成后,寄存器各位为100。 第5~7拍:以此类推,依次输入111到D1。方法同第4拍,第7拍完成后寄存器各位为001。把寄存器各位颠倒以后的100就是A(x)/B(x)的余数。而商的各位恰好是各拍运算反馈电路的输入值。 2.2 CRC8串行算法 CRC8串行算法的基本原理就基于上述的多项式除法电路,移位寄存器的位数为8位,除法电路的结构由生成多项式g(x)决定, 将待校验的数据从高位到低位依次从移位寄存器的最左位输入,根据电路结构运算移位,直到待校验的最后一位输入为止,寄存器的内容颠倒过来就是生成的CRC8校验码。该项目所约定的CRC8生成多项式码为111010101,运算电路如图2所示。 图2 串行电路模型 2.3 CRC8并行算法 CRC8串行算法实现代码简单,所占用存储空间较少,但其最大缺点是一个节拍只运算一位数据,会占用很多处理器的处理时间,尤其在高速通信场合,这个缺点更是不可容忍[7]。因此可以考虑一次向移位寄存器移入8位待校验数据,而将中间省略的8次运算根据串行算法在图表中演算出来,然后直接利用演算结果进行编程,这就是并行算法。 结合串行电路模型图,演算方法如表1所示,R表示寄存器各位;C表示寄存器各位的初始值;D表示待校验数据1 B中的各位,最左边一列表示各节拍从Input端输入的值。表中最后一行就是8个节拍运算完以后寄存器各位的值。 实现步骤为: (1) 将待校验数据左移8位,同时移位寄存器初始化为0。 (2) 将待校验数据按字节分段输入,然后将输入字节的各位输出准备下一步运算,同时也将寄存器的各位输出准备运算。 (3) 根据并行算法的演算结果(上表中最后一行)将各位进行异或运算。运算结果存入寄存器。 (4) 输入待校验数据的第二个字节,重复(2)~(4)直至最后一个字节运算完。 (5) 将运算后的各位颠倒后转化为字节输出。此输出就是CRC8校验码。 图3就是基于LabVIEW 8.6编程实现。 CRC8校验的解码程序与编码程序基本相同,将编码程序去掉左移8位的步骤,并加一个逻辑判断就可实现。 4 在飞机电气综合试验管理系统的应用 在飞机电气综合试验管理系统中,基于LabVIEW 8.6的工控机通过以太网与各个终端实现通信,整个系统采用主从分布式控制,主机与各下位机采用询问-应答式机制实现控制,控制命令(或应答命令)以数据通信包(见图4)的形式发出。 CRC校验码位于通信包的最后一个字节,起着对前面所传数据的检测作用。在飞机电气综合试验过程中,工控机需要不停地向各终端发送控制命令及询问其命令执行情况,所传输的信息量较大,需要快速的校验算法。由于工控机不像单片机那样受存储空间的约束,故采用并行算法比较合适。 5 结 语 目前基于LabVIEW的CRC校验采用串行算法,本文首次将CRC8校验的并行算法采用到虚拟仪器的网络开发中,大大节省了工控机CPU的运算周期,加快了速度。CRC校验并行算法的缺点是运算时占用的存储空间较大,故其适用于处理器存储空间较大的高速网络通信场合。本文最后给出了其在飞机电气综合试验管理系统中的应用,将上述所编的LabVIEW CRC8校验程序做成一个子VI,供通信装包/解包程序调用。该程序已交付使用,经运行表明,其完全可以满足飞机电气综合试验管理系统的网络通信要求。 电气试验论文:浅谈电气设备高压试验及其安全保障措施 摘 要:目前绝大部分高压电网的故障均是由于电气设备绝缘遭到破坏所导致,而高压电气设备的性能直接取决于电气设备高压试验的结果,因此做好电气设备的高压试验具有十分重要的现实意义。然而,在进行电气设备的高压试验过程中,易产生对试验人员、试验设备的潜在威胁因素,所以我们必须全面分析并加以防范,以保障电气高压试验中的人员与设备安全。 关键词:高压试验;电气设备;安全保障 1 引言 保障高压电气设备的安全可靠运行是电力系统中的一项非常关键的任务。在电网的实际运行过程中,不同的高压电气设备具有不同的性能特征、技术特点以及功能结构,所以应对高压电气设备开展电气试验工作,以检验其相应的绝缘参数或是性能参数是否可以有效支持电力系统安全稳定运行的条件。 为了有效预防高压电气设备在运行过程中所出现的损坏或者事故,有效保证电力运维人员的人身安全与设备安全,有必要通过绝缘交接性以及预防性试验来检查设备的健康状态,通过高压试验以充分了解电气设备的绝缘水平,同时排除设备的缺陷与盲点。一旦发现电气设备存在缺陷,则必须对相应的设备进行检修,必要时要对其进行更换,以预防设备在运行过程中发生绝缘击穿,从而导致发生供电故障等严重事故。 2 电气设备高压试验的分类 电气设备的高压试验主要分为下面两种不同的类型: (1)绝缘性试验:主要测量电气设备的绝缘参数,包括绝缘电阻、介质损耗角正切值、泄漏电流等,通过这一类参数可以判断电气设备是否存在缺损,同时可以对其运行状态进行诊断;该类试验所使用的检测电流在设备的正常工作电流范围内,因而不会损坏设备内部的绝缘。(2)破坏性试验:对待检测电气设备的试验电压超过设备的正常工作电压,相比于绝缘性试验更为严格,可以较为充分地检测出设备中危险系数较大的缺陷,按照交直流分类,该类试验又可分为交流耐压试验和直流耐压试验。 3 高压试验基本原理与过程 对于电气设备而言,其绝缘电阻值的参数可以在一定程度上如实反映电气设备的一些内在缺陷,比如绝缘是否受潮、是否老化等等。对于电气设备的绝缘检测一般是利用仪表测试绝缘电阻。在绝缘设备中,介质损耗因数可以反映绝缘整体的受潮情况以及绝缘是否变质下降,此外该参数还可以发现小设备中的一些局部缺陷问题。 除了绝缘电阻之外,常用的测试参数还包括泄漏电流,本质上泄漏电流也可以反映电气设备的绝缘程度。如果电气设备存在缺陷,则其在高压作用下的电流要远高于低压作用下的电流,因此对泄漏电流的测试和绝缘电阻的测试在原理上是一致的。测量泄漏电流一般使用微安表,该种表要比兆欧表精度高,从而测出泄漏电流的精度也很高。在测量泄漏电流时,其试验电压要远远超过比兆欧表的电压,这会使绝缘缺陷原形暴露,同时能使一些未贯通的集中缺陷得以被发现,在试验时,我们可以通过对测量出的泄漏电流和其作用电压的关系进行分析,有效判断绝缘缺陷类型。 交流耐压试验作为一种直接测试电气设备的绝缘程度的手段,可以充分表现电气设备的绝缘状况。通过交流耐压试验的电气设备,其绝缘经受了严格的考验,使得绝缘中比较危险的缺陷暴露无疑。而在严格高压试验之后,设备绝缘中的一些弱点会变得更加严重,这会带来潜在的风险。这就要求我们在进行交流耐压试验必须进行绝缘电阻的试验、泄漏电流试验以及介质损耗等相关试验,如果试验结果合格之后再次进行交流耐压的测试试验。 4 电气设备高压试验的安全保障措施 电气设备的高压试验具有规定的标准与要求,尤其是对于检修人员的技术操作规范如《电力安全规程》。在运维检修人员的日常管理工作中,检修人员必须持有工作票才可以进入试验现场,并且在试验的过程中需要有相关的安全监护人员,严防试验过程中无关人员闯入打扰,遵守工作间断、转移以及终结制度,同时做好各项突发情况应对预案,以实F安全试验过程,同时还包括对于电气设备的试验前检查,尤其是电气设备的接地状态,以确保试验电气设备的接地状态良好。另外,在具体的试验过程中还应该重视对被试电气设备试验项目结束之后的放电工作,并做好下次试验的准备工作。 高压电气设备可能带有残余电量,因此在高压试验开始时需要将试验对象充分放电,具体为操作人员应当佩戴安全帽、绝缘手套以及符合要求的绝缘靴,为保证放电完全,需要预先闭合接地刀闸。此外,在电力电缆直流耐压试验工作中,操作人员在降压放电完毕之后,还需要在断开所有的试验设备电源后,再拆除试验引线。同时需要注意将与试验无关的一次设备和二次设备尽量断开接线,以避免引起串电或是感应电,烧毁二次设备。 电气试验论文:电气试验中的危害分析及预防措施 摘 要:在我国经济水平不断提升的情况下,对电气设备也具有了更高的要求,其运行的好坏将直接对系统安全产生影响。在该种情况下,做好电气试验则成为了非常重要的一项工作,但在该项工作开展中,也将存在着一定的危险因素。在本文中,将就电气试验中的危害分析及预防措施进行一定的研究。 关键词:电气试验;危害分析;预防措施 1 引言 在电力系统运行中,电气试验是保障设备安全运行的一项重要工作内容。但在该项工作实际开展当中,受到多种因素的影响,也将对具体试验效果产生影响,甚至会因此威胁到试验人员的生命安全。为了保障电力试验这项工作的稳定、安全进行,就需要做好开展该项工作中存在危险内容的分析,以科学措施的应用做好应对。 2 电气试验危害分析 在电气试验工作开展当中,存在的主要危害类型有:第一,线路短路。在我国近年来用电需求不断增加的情况下,为了对社会发展的电力需求进行满足,较多类型以及数量的电气设备被应用到了电气系统当中。在实际电气试验工作开展中,则将具有较多的电气线路以及设备,并因没有做出明确的区分而导致问题发生。在具体操作当中,试验人员很容易出现拆错线路或者接线错误问题,在导致电气设备故障问题发生的同时导致人员伤亡事故的出现;第二,高空坠落危害。在F阶段社会发展当中,电气设备具有了更为恶劣的运行环境,部分设备需要在高空安装,部分设备需要安装在平地上等。对处于高空的试验设备来说,当试验人员开展试验时,则很容易导致高空跌落事故的发生,并因此对试验人员安全造成非常大的威胁。而试验人员在使用梯子进行试验时,也存在着从其上方滑落风险;第三,触电事故。在具体电气试验中,部分操作需要带电作业,当对带电设备进行试验时,则很容易发生触电事故,并因此造成人员的伤亡。同时,电气设备在运行当中,在受到多种因素影响的情况下会发生绝缘层老化或者损坏情况,在具体操作当中,则将具有较大的触电风险,如试验人员在经验、技术方面存在不足,也将增加触电风险。 3 危害预防措施 3.1 防触电措施 在电气试验当中,触电是出现几率较高的一种危害类型,不仅将对电网的正常运行产生影响,甚至会因此危害到试验人员的生命安全。为了对试验人员的安全性做出保证,即需要做好以下防触电措施的应用:第一,在电气试验工作开始前,要对系统数据资料进行全面的分析,对电气设备运行环境尤其是气候等进行全面的了解;第二,在试验当中,试验人员需要做好电气试验确切时间的明确,保证时间的精确性,并能够严格按照操作以及规定要求开展试验。而对于设备绝缘层损坏情况,试验人员则需要做好电笔的配备,按照要求使用电笔方式做好设备绝缘层漏电区域的测量,并通过绝缘胶带的应用对其做好包裹;第三,在具体试验当中,工作人员严禁出现对安全措施随意更改的情况,也不能够对现场设施进行随意的搬动,严格按照工作票开展工作,避免出现扩大工作范围情况。 3.2 高空防坠落措施 在现阶段社会发展形势下,对于电气设备运行环境具有了更为严格的要求,尤其是对于高空电气设备试验来说,往往需要依靠梯子以及安全带等工具的辅助应用才能完成。在该种情况下,梯子的稳固性以及安全带质量的高低则将直接对试验人员的生命安全产生影响。安全带的作用,即是避免试验人员在实际操作当中发生意外事故,为了对工作当中的高空坠落风险进行最大程度的降低,电力企业即需要能够到正规商店进行安全带的购买,在要求去做好质量检测报告出示的基础上对安全带质量做出保证。同时,安全带相关设备在使用一定时间之后可能会出现一定的质量问题,对此,在每次试验活动开展前,工作人员即需要做好安全带的认真检查,包括其金属扣是否结实、是否存在破损情况等,以此保证其在具体应用当中能够充分发挥功能。梯子方面,在使用前同样需要做好检查,包括横档以及最大负荷等,在保证其在具体应用当中不会发生质量问题的同时对实验人员登梯安全做出保证。此外,也需要做好梯子使用当中滑动情况的考虑,即通过科学措施的应用将其同地面做好固定处理,对其稳定性做出保证,在必要情况下,也可以安排专门人员在梯子旁边做好把扶,保障试验的顺利完成。 3.3 线路错拆、误拆控制 在现阶段电网运行中,经常会根据工作的需要增加线路,该种情况的存在,也将影响到电气试验的具体运行。为了避免错拆、误拆问题的发生,则需要做好这部分线路的区分明确,即在通过不同颜色对线路做好区分的同时做好标签记号,以此为其实际工作开展提供便利。为了避免接错线情况的发生,则需要能够做好试验数据的统计,避免因此对整个电网的正常运行产生影响。并保证接线人员具有良好的专业水平,以此进一步保证正确接线。同时,要防止遗留试验用短路接地线,在完成试验后,要在做好相关物品检查的同时做好短路接地线的及时拆除,避免发生短路事故。 3.4 加强人员培训 在电力设备安全、稳定的保障当中,电气试验是一个非常重要的环节, 将对电力系统运行安全产生非常大的影响。从我国目前电气试验现状可以了解到,该种危害问题之所以会发生,同人才的缺失具有较大的关联。在我国现阶段电网运行环境当中,具有技术、专业过硬的人才更是保障试验安全开展的重要关键。尤其是在部分高压电气试验当中,更是需要一线工作人员以及管理人员能够具有充足的安全意识,在能够有效按照安全、自我保护作业的同时具有好的工作态度以及丰富的专业知识。对此,即需要企业能够积极加快这部分人才的培养,在对其进行专业知识培训的同时做好安全教育,在对其工作责任意识以及责任心不断提升的同时对具体试验以及人员的安全做出保证。 4 结束语 在电力系统运行中,电力试验是非常重要的一项工作。在实际工作当中,试验人员需要能够做好该项工作当中危险因素的分析把握,以科学预防措施的应用避免问题发生。 电气试验论文:高压电气设备绝缘耐压技术探讨及试验分析 【摘 要】随着我国现代化建设的不断发展,城乡居民与工业生产的需求越来越大,对于电力供应稳定性的要求越来越高,如何为用户提供更加优质的电力服务已经成为有关单位十分重要的研究课题之一,论文对高压电气设备绝缘耐压技术进行了详细阐述与分析,希望可以起到参考作用。 【关键词】试验分析;技术探讨;电气设备绝缘 1 引言 当前我国电网系统的规模与负荷不断增加,在高压电气设备出现绝缘问题的情况下,很有可能会对设备运行的可靠性与安全性造成十分严重的影响。这就需要电力企业采取实验的方式对电气设备的绝缘情况有一个深入的了解,第一时间发现问题并解决问题,最大程度上将设备损坏与停电事故的发生概率控制在最小范围内,本文系统介绍了高压电气设备耐压性与绝缘性的试验方法。 2 针对高压电气设备绝缘耐压性能的检测技术 2.1 常用的绝缘耐压检测技术 2.1.1 直流耐压试验 直流耐压试验所需要的实验设备通常有着比较大的体积,相比一般性实验来说,纹波系数明显较高,稳定性较差。在相关技术与设备不断发展的过程中,传统的试验方法已经无法满足新的实验需求。 2.1.2 介质损耗角试验 经长期的实验研究发现,高压电气设备在运行过程中介质损耗角与设备绝缘性能之间有着仍诹系。实验人员可以通过绝缘材料损耗状态对损耗角大小进行分析,在实验过程中重点加强对介质损耗角的检测能够帮助实验人员了解系统运行情况下绝缘体状态,及时发现问题并解决问题。 2.1.3 绝缘电阻试验 在对绝缘电阻进行试验的过程中会产生一个特定的电压值参数,试验人员需要事先记录下电压值参数,经过一分钟的加压处理后,仪表会将绝缘电阻值显示出来。其中吸收测验是最为关键的试验环节,通常情况下,电器设备在正常状态下的吸收比被严格控制在3:1以内,若超过这一参数就可以判定设备存在纰漏,进而可以判定设备自身存在返潮与绝缘体被损坏的问题。 2.1.4 局部放电试验 该试验方法就是对电力回路中的放电脉冲电流进行采集,所采集到的电流在经过放大处理后,能够通过电流对设备局部放电强度进行检测,同时也能够通过检测结果对绝缘体性能进行分析,看电气设备是否存在故障以及缺陷等方面的问题。 2.2 新技术 当前我国电力企业在检测设备绝缘耐压性方面可以选择的方法与技术比较多,然而不同的试验方法均存在一定的不足之处,在具体的试验过程中,通常需要投入比较多的财力、物力与人力,同时也会在一定程度上损害电气设备,影响到电气设备的使用寿命,设备故障检出率也有待提升[1]。为了使以上几方面问题得到改善,电力企业需要进一步加强在电气设备绝缘程度方面的研究,进而实现检测水平的进一步提升。比如,无需停运设备、解体设备,也不需要取样、不用接触红外线的诊断技术,这种技术一方面在操作上比较简便,另一方面在智能化程度上也明显较高。另外,在线检测技术与不定期带电测试技术也是比较有代表性的简便性与智能化水平比较高的检测技术。 3 高压电气设备绝缘耐压性能试验 3.1 试验分类 第一,依照不同试验方法影响设备绝缘性的程度进行划分,可以将试验方法分为破坏性与非破坏性两种,一般情况下,我们常说的耐压试验也就是破坏性试验,以测量为主的测试手段即为非破坏性实验,可以在不存在腐蚀性与高压状态的环境中进行试验,从根本上来说,也就是通过测量的方法对绝缘性水平进行判断,比如正切测量试验、绝缘电阻试验与局部放电试验等。针对电器设备绝缘性能进行实验的根本思路就是将一定程度的超标电压施加给待测电气设备,根据电气设备在高压环境下的运行状态来对其耐受性与抗压性进行分析,而这种试验方法必然会给电气设备造成一定的破坏,但是如果控制得当,也不会给电气设备造成十分严重的破坏,设备绝缘性依然可以维持在正常水平,比如针对雷击的绝缘耐压试验与针对交流的绝缘耐压实验等。 第二,以设备是否带电为依据的分类。在带电状态检测方面,可以对带电状态下的高压电气设备直接进行检测,这种检测方法相对比较简便并且实用。采用这种检测方法一方面可以得到比较真实的检测结果,对设备运行状态的反应也比较直接,可以得到连续性较好的实验数据,为绝缘参数的分析奠定良好的基础[2]。另一方面,也能够通过这种检测方法进行非破坏性试验。另外,对于不带电状态检测来说,试验人员需要严格遵循有关要求进行检测,可以采用非破坏性试验、直流试验与交流试验等试验手段。然而,不带电检测方法在周期试验判断方面存在准确性不足的问题,实际效用较低,在对测试结果进行分析的过程中,往往只能停留在理论层面。 3.2 试验方法 第一,串联补偿。这种试验法的具体优点主要体现在当试验电压被击穿的情况下,其会自动缠上谐振,高电压不会对电气设备造成破坏,即使在被击穿的情况下,电流也会逐渐降低,不会进一步扩大击穿点。第二,并联谐振法。这种试验方法通常应用于电压要求无法得到满足情况下变压器额定电压的检测中,采用并联谐振手段,可以对电流进行补偿,对容量不足问题进行一定的改善与缓解。而需要重点注意的是,在并联回路中容抗与感抗相等的情况下,回路中会出现谐振。去路电流虽然比较大,而回路总电流为0,即电源电压与容抗电压相等。对于积木式电抗器来说,需要事先根据试验电压来确定分接头位置与电压器串联个数,再确定电抗器并联数,保证变压器额定输出电流、试品电流与补偿电流三者之间的关系能够成立,只有在这样的状态下,试验才能够展开。第三,串并联谐振法。这种试验方法可以应用于变压器额定电流与额定电压无法达到要求的情况,起到补偿电流的作用。 4 结果分析 若在整体试验过程中,试验设备并未出现被击穿的问题,则代表电气设备具有良好的绝缘性。若在试验过程中出现局部保湿材料发热的问题,即可以判定该设备没有通过试验,需要对电气设备进行一定的补救处理,经过处理后再进行二次试验。因此,若电气设备绝缘值未出现变化,即可判定该设备所使用的绝缘材料不合格。试验人员需要重点注意的是,若实验室内部湿度与温度比较容易得到 控制,需要将试验设备转移至外部环境进行专门的试验,或者因其他方面的因素对试验测试结果造成影响,试验人员需要对试验环境进行有针对性的调整,最大程度上提高试验结果的科学性与准确性[3]。另外,即使电气设备能够通过实验,也不可以最终确定电气设备合格,而是需要将绝缘测试环节中全部的分析步骤与数据结果进行采集与记录,再对各项材料进行综合性的评判。必要情况下,也需要综合运用各种其他试验手段来开展相关的辅助试验。 5 结语 当前我国已经进入到改变经济发展方法、产业结构优化升级的关键阶段,电力企业有责任为工业生产与民用消费提供更加优质的电力服务。这就需要电力企业综合运用各种手段提高电气设备的运行稳定性。技术人员也需要对高压电气设备绝缘耐压技术进行深入研究与分析,一方面要保证电气设备在实验过程中其质量不会受到过于严重的损坏,另一方面也要确保试验结果具有充分的科学性与可靠性,将破坏性检测技术与非破坏性检测技术有机结合起恚提高非破坏性试验在整个试验体系中所占的比重。 电气试验论文:电力系统高压电气试验技术问题的重要性 摘 要:高压电气试验技术是实现现代电力供应资源安全供应的主要保障,在我国现代电力资源应用中发挥着引导检验细的作用,本文对高压电气试验技术的分析,结合现代电力高压输送系统的应用实际,对高压电气试验技术开展的重要性进行分析。 关键词:电力系统;高压电气试验技术;重要性 随着我国社会发展结构逐步完善,社会资源应用结构也实现专业化、针对性管理。一方面,电力系统的电力供应技术实现资源应用结构逐步完善,例如:电力传输、电力资源分布结构更加完善;另一方面,电力供应的安全性也受到较大的关注,以常见的高压电气试验技术为例,探究现代电力资源供应结构的开展实际。 一、高压电气试验技术的实际应用 1.技术概述 高压电气试验技术电力工者,对电力输送的继电器、线路等部分进行绝缘性检验,现代高压电气试验技术的开展在电力输送结构的安全、稳定的开展具有重要作用,高压电气试验技术也随着社会电力供应技术的发展逐步完善,并逐步实现高压电气试验技术开展不仅具有实际电路保护作用,同时融合合理的电流输送结构,为电力输送系统的安全发展提供理论支持。从而为社会电力供应结构的完善发展带来了更有力且协调的电力管理途径。 2.实际开展流程概述 电力系统高压电气试验技术的开展,并不是独立于电力输送系统之外,而是融合电电力输送的每一个环节,其一,高压电气试验人员进行依旧电力供应系统的电力应用需求,对高压电力系统整体进行绝缘性检验,实现现代电力供应结构整体电流控制,并做好电流输送系统的安全性和结构性进行分析,并对电流输送结构中的电流、电压、电阻之间的正常与否进行检验,做好实际分析记录;其次,高压电气试验人员依据实际检验结果进行电力系统的电力设备的绝缘性分析,同样也做好设备在实验中的绝缘性分析;其三,将电力系统的绝缘性与机械设备的绝缘性分析数据进行综合,为电力输送系统的电流传输提供安全的输送范围,后期电流输送在高压电气试验的绝缘控制范围内,保障了电流输送的安全性和稳定性,是我国电力供应系统技术逐步完善的重要保障。 二、电力系统高压电气试验技术问题的重要性 电力系统高压电气试验技术是现代电力结构发展不可缺少的一部分,对电力系统高压电气试验技术的研究,是现代社会资源综合开发发展的新领域,也是我国水分发展结构适应绿色化,循环性发展的必然选择。 1.技术层面 电力系统高压电气试验技术是电力输送系统安全性的主要保障,从技术层面对电力系统高压电气试验技术的重要性进行分析,我国现代电力系统高压电气试验的开展逐渐从设定实验场进行模拟实验,向现代电力输送系统实际检验发展,对电力系统的电力输送检验的绝缘性分析更切合实际,实验开展的实际意义也提高;其次,随着我国高压电气试验技术工作逐步完善,电力系统的绝缘性检验也逐步实现技术应用的绝缘性,电力系统各部分的绝缘性分析也更加专业,例如;电流输送线路的绝缘性检验采用红外照射的形式进行绝缘分析,而继电器的外部绝缘性分析不仅要采用红外进行绝缘检测,同样也要进行继电器的氧化层分析,实现了现代电力系统的安全输送管理更加专业化、其安全性也更强,为我国电力输送系统的技术创新应用带来更高效的技术保障。 2.电力运行结构 现代电力系统的资源逐步完善,做好电力系统高压电气试验,也是我国电力结构的主要分支,电力系统高压电气试验的开展流程结构更加规范,传统的电力系统安全性检验的随意性较大看,电力系统试工作没有确定的开展依据,检测人员的检测标准也是依旧其经验进行试验判断,使电力系统存在较大的安全隐患,实施电力系统高压电气试验,对试验的开展做好系统的合理规划,试验的最终评价与调整具有明确的参考标准,从而实现现代电力的部分结构管理更完善;其次,电力系统高压电气试验的专业发展,实现了我国电力系统的中安全管理发挥其内在作用,例如:电力系统的资源管理上,电力输送系统的线路、继电器的保护能力提高,电力运维人员可以及时对电力系统进行电力系统的安全隐患的处理,对电流系统中存在的安全问题及时解决,实现现代电力系统的技术开展在整体电力系统结构上,做好电力配送、电力运维等电力系统的各个环节之间做好结构对接的必然性选择。 3.电力应用率 电力系统高压电气试验技术的应用,是现代电力资源应用效率提升。一方面,电力系统高压电气试验开展,是基于电力系统的实际进行电力输送外部保障的试验分析,电力系统的绝缘性能够防止电流传输中线路之间的传输电波相互干扰,可实现现代系统电力资源传输的外部干扰性降低,提升电流传输的稳定性;另一方面,电力系统高压电气试验能够依旧电力系统的整体绝缘性和机械设备的绝缘性做好电流输送的可变空间,为后期电力系统的电流输送带来了更安全的电流输送保障,从而实现了电流输送的效率提升。 三、结语 电力系统高压电气试验技术的开展,是现代电力供应系统安全、完善的进行电力输送的前提和基础,结合现代高压电气试验技术的实际开展范围,对高压电气试验技术的进一步推进提供相应的建议,为我国电力资源应用网络进一步拓展与完善。 电气试验论文:论电力系统高压电气试验中技术问题的重要性 摘 要:高压电气试验是验证电气设备的主绝缘及其参数是否可以安全运行的主要方式。文章以记录电力系统高压电气试验中技术问题重要性特点为前提,对电力系统的高压电气试验的基本情况进行了论述说明,对高压电气试验技术应用产生影响的相关原因进行了剖析。随着我国相关电气行业的高压领域不断开阔创新,越来越多的实验设备可以在高压情况下进行电力生产,然而当下电气行业对相关电气设备的使用指标检验也十分严格,如何更好地掌握相关电气设备在高压环境下的工作情况异常重要,本文以电气设备的主绝缘和其在高压情况下的参数为切入点进行剖析,罗列一些在电力系统高压电气实验中可能出现的技术问题,并对这些技术问题可能出现的原因进行相关深度的探索。 关键词:电气行业;高压电气试验;主绝缘和参数 在进行电气生产中,电气设备的主绝缘及其参数是否能够完全达到安全和高质量生产的目的,是否具备一些来自电气设备内部和电气设备外部的安全故障的因素,这些因素又将对电气设备的性能研究造成多大的偏差,对利用电气设备进行高压下的生产造成多大的影响,这一直以来是众多电气工程师的研发和测试人员极其关注的问题,事实证明,倘若对电气设备在高压情况下的工作不够清楚,做不到设备的风险管控和误差管控,这会导致电气设备的使用性能和生产效果大打折扣,所造成的经济损失和安全风险也有可能是十分巨大的,本文提出了以下众多观点,从而对系统的对电气设备在高压试验中可能出现的故障进行合理地总结,并根据这些内容,阐述一些试验过程中可以采纳的措施。 1 电气设备高压试验的作用 1.1 保证电力系统更稳定安全地运作 在进行电气设备高压试验之前,相关试验人员应当对电气设备及其试验环境进行仔细的检测,这为试验检测电气设备在高压状态下的性能指标提供了安全保障和效率保障,一方面为使用相同设备的商家提供了可靠地依据,在另一方面,这也为电力生产中的电气设备使用提供了一定的思路,那就是加强相关电气设备的性能检验和定期的进行安全故障的排除,完善相关电气设备使用的管理机制,落实相关电气设备的维护维修环节,从而使得电气设备能够在安全稳定的情况下得到充分使用。 1.2 促进电气设备的性能不断优化 电气设备的试验意义不仅仅在于为相关电力的生产中设备的使用提供可靠地依据,还表现在通过试验对电气设备的故障排除,完善相关电气设备的构造,相关电力系统的研发人员,能够在试验中对电气设备的构造进行更加深入的剖析,也在测试中能够给自己和团队更多的电气设备创新改进的灵感,通过对电气设备的检验,不放弃每一个可能,进行发展创新,为电气设备的推陈出新做出了巨大的推动,也在宏观上促进了整个电力行业的高速发展。 1.3 为电力系统检测与维修工作提供科学依据 随着电力试验的增加,越来越多的新技术开始出现,也为电力系统检测与维修工作提供了更为有力的科学依据。比如电力技术人员在检测频带时,引入了局部放电超声波技术,这样就能全面地对高压电气设备系统进行检测,快速找到故障点,方便电气技术人员进行维修,提高了高压电气维修工作的效率和安全性。其次在高压电气试验工作中,引入气体色谱的分析方法,在电路优化过程中引入变压器绕组的变形结论,从而提高了高压电气试验的准确性和可靠性。此外,电气技术人员为了提高电气设备的抗干扰能力,应用超低频试验电源,这样就有效缩小的试验范围,增加了试验结果的精准度,新技术的诞生和应用,使得电力系统高压电气试验更为安全、准确。 2 试验结果误差及其原因 2.1 生产电气设备中,接地不规范造成介质损耗 在电气设备尤其是耦合电容设备在生产中,因为其与线路直接相连而出现故障的可能性较大,为了保证相关电气设备操作人员的安全操作,就会采取高压设备接地的方法来保证施工人员在生产和维护电气维修之间的安全性。然而在耦合电容器与电容式的电压互感想结合的方式,连电的概率就会大大增加,在这种情况下,设备操作人员应当注意电阻串联到电容器上的现实情况,正式因为这一次次的串联,而电阻本身的大小不变,可能造成较多介质的能量消耗。 2.2 电气设备高压试验中,接地不规范导致的数据误差 同样,在相关大型电气设备的高压测试试验中,倘若试验操作人员没有对相关的电气设备进行二次绕组接地,从而造成了试验数据与电气设备本身的数据不符合的情况,这是因为,操作人员在电气设备高压测试过程中,充当电力变压器的角色,因为与空载变压器之间达到了串联,提升了介质的损耗,从而使得电流数据及其能量损耗没有与电气设备的名牌数据吻合,其内在原因可以从电气设备本身进行剖析,那就是对于以上两类电容设备本身正常工作需要进行一定的接地保护,倘若电力人员做不到这一点,就很容易导致整个电路的电流紊乱,从而影响电气设备在测试数据上的电流颠簸等情况的出现。 2.3 设备工作环境不稳定导致试验结果误差较大 诚然,任何试验都应该考虑到环境的因素,大型的电气电容设备的高压测试试验更是如此,以电容的电压互感机器与耦合电容设备为例,当他们在变压站进行变压测试试验的时候,往往采用原本的仪器进行相关数据的采集测试,这似乎能够在很大程度上保证数据的准确性和稳定性,然而有些时候会出现一些数据不正常的情况,为整个实验的进度推进造成了不小的难题,因此科研人员对这个问题进行多方面的深入探讨,发现一个非常新奇的现象,那就是测试数据正常的情况往往是出现在白天,反而在夜晚的数据往往不是特别准确。科研人员根据这个现象进行了一些文献的查找发现,一家公司的研发团队已经就这个问题进行了细致的探索,他们发现转子绕组直流电阻的数据总是会起伏较大,因此这家公司的研发团队,采取了不同的环境因素对电气系统的相关数据进行了深入的探索,从而在环境因素中找到保证试验数据准确的匹配条件,在这个过程中,科研团队发现,真正导致绕组电流不稳定的原因并非是电路系统的内部原因,而是来自于外部试验环境的昼夜温差较大,正式因为这个环境因素,导致发电机的转子出现了众多微小的裂纹,从而影响了电流的稳定性,为了验C这一结论,科研团队对不同环境下的实验数据进行了比照分析,对此做出了相关的验证。 2.4 引线所产生的问题分析 对绝缘带的检验是电气设备的高压测试中的一个重要环节,然而绝缘带故障也是测验中的一个难题,尤其在接口电容器的测试中,介质因素测量结果往往具备较大的误差,其原因的寻找过程也是十分艰辛,采取多种方法结合的思路,首先利用兆欧表对塑料绝缘带进行电压测量,试验结果让很多人出乎意料的是绝缘电阻的只有两百多欧姆,与之相反的是设备的绝缘电阻却大的的惊人,有一万欧之多,后来经过长时间的反复观察,试验人员发现,低电阻的塑料绝缘介质消耗较大,往往用塑料固定引线的方法,是非常不可取的,因为这就相当于用给引线增加了一个点电阻,并联在电气系统内,自然会给试验数据造成一定的影响。 3 结语 我国已经成为世界上最大的电力生产和使用的国家,高压下的电气设备的正常工作对于电力生产有着重要的意义,电气设备的高压测试试验,不仅仅是一次理论与时间结合的科学实验探索,也是众多电力相关行业正常运转和不断发展创新的重要力量,因此,为了更好地进行电气设备的高压测验,使其更好地造福于生产生活,应当在相关研究领域建立相关的故障监管体系,不断发展创新出更加完善科学的研究方法,完善相关故障的规避方式方法,落实对科研人员的培训和教育内容,以提升相关研究的安全水品,让电气设备的高压试验更具备科学性和准确度。 电气试验论文:电缆附件电气出厂试验与交接试验 摘 要:电缆附件绝缘件出厂试验与电缆附件安装完成后的交接试验对每件产品的质量好坏起到关键检验作用,使用大量110kV电缆附件作为对比试验样品,分别使用120kV、130kV、160kV作为出厂试验耐压值,结果表明通过120kV出厂耐压试验的样品在交接试验中的击穿比例大于通过160kV出厂耐压试验的样品,而通过130kV出厂耐压试验的样品在交接试验中基本无击穿现象,与通过160kV出厂耐压试验的样品持平。130kV代替160kV作为出厂试验耐压值能满足试验及运行要求,且高效节能。 关键词:电缆附件;出厂试验;交接试验;标准 1 前言 XLPE绝缘电力电缆附件因其合理的工艺结构、优良的电气性能以及安全可靠地运行特点在国内大中型城市已得到广泛使用,电缆附件产品的质量直接关系到整个电力系统的安全稳定运行。而对于电缆附件整体而言并不存在严格意义上的整体产品例行试验,电缆附件产品的例行试验时分别针对电缆附件的各个部分组件而言,因此对于电缆附件绝缘件的电气性能试验又被称为各个生产厂家的出厂试验。出厂试验和交接试验是针对每件产品的制造、工艺质量以及检验产品安装完成后是否符合运行要求,因此,出厂试验和交接试验更能有效的控制每件投运使用的产品的产品质量,对于电力系统的安全运行有着更为直接的作用与意义。 2 出厂试验 电缆附件绝缘件的出厂试验有局部放电试验和电压试验。依据国标,110kV电缆附件绝缘件电压试验要求在环境温度下使用工频交流电压进行,试验电压逐渐升到160kV,保持30min,试样不应被击穿或闪络;局部放电试验要求试验电压逐步升到112kV并保持10s,然后电压慢慢降到96kV,在96kV下放电量不应大于5pC。 电压试验是用来检验产品的绝缘强度的最直接的手段,能充分反映电缆附件绝缘件在交流电压下运行的实际情况,能真实有效的发现其绝缘缺陷,它对于判断电缆附件产品能否投入运行起着决定性的作用。但电压试验也属于破坏性试验,出厂试验中的工频交流电压会使产品中原来可能存在的弱点进一步发展(但又不至于在耐压时击穿)。因此,设定合理的耐压试验值有利于在发现产品缺陷的同时有效降低试验本身对产品造成的危害。 局部放电试验是检验电缆附件绝缘件是否存在放电或放电量是否超标的检验手段,发现其他试验不能检验出来的绝缘局部隐形缺陷或故障。局部放电的特点为:放电能量小,短时间内不影响产品的绝缘强度;对产品绝缘强度的危害是逐渐加大的,它的发展需要一定时间;局部放电试验属于非破坏性试验,不会造成绝缘损伤。 因此,结合先进的局部放电检验手段,配合设定合理耐压值的耐压试验,可以进一步在有效判断产品电气质量优劣的同时更好的保护产品质量。 3 交接试验 电缆附件的交接试验(一般是结合电缆线路作为完整被试品进行交接试验)主要是在电缆线路投运前依据GB 50150来检查产品有无缺陷,安装是否合格,最终作为判断电缆附件产品是否投入运行并且为预防性试验积累参考性数据。目前我国执行的交接试验中主绝缘耐压试验在110kV等级的电缆线路上所采用的试验参数为施加2U0(128kV),保持60min不击穿、不闪络。当不具备试验条件时,可施加正常系统相对地电压24h的方法代替。 出厂试验与交接试验在诸多因素上存在不统一性,首先从运输、存储和安装状态作下对比;出厂试验的运输、存储是生产厂家库存;一般不经过长途运输。安装状态是一般不组装成成品电缆附件状态;试验电极固定;安装相对简单,人为影响因素小;绝缘件单独安装,无增强绝缘及场强改善措施。而交接验的运输、存储是一般经过长途运输;有可能经过长时间存放(1-2年);受潮可能性大。安装状态是一般为户外安装条件,现场条件较差;安装人员水平参差不齐;组装为完整的电缆附件产品增强了产品绝缘且改善场强。对于试验电压值,试验时被试品安装状态对其绝缘能力的影响,以及试验的苛刻程度比较可知,试验电压:出厂试验 交接试验;试验时间:出厂试验交接试验;安装状态情况:出厂试验 交接试验;场强改善:出厂试验 4 模拟试验 110kV电缆附件运行电压、出厂试验电压、交接试验耐压试验电压数值差距较大,特别是出厂试验电压远大于其他两个电压值。出厂试验往往是每件产品生产完成后在生产单位的试验室完成的,试验条件良好,产品在接受实验前的储存情况及模拟安装情况良好,另外,电缆附件产品在前期设计时已考虑了充分的绝缘裕度。而交接试验条件则相对恶劣,主要可归纳为以下几个方面:首先,电缆附件产品在运输、储存过程中可能受损;其次,目前国内电缆附件安装行业水平参差不齐,而电缆附件的质量又由多因素组成,其中安装因素占比重较大;最后,现场试验环境不可控因素多。目前,国标规定的110kV电缆线路交接试验耐压标准为128kV,1h。而此试验参数标准经过多年来的施行,已经从实际运行中得到了验证,该参数值能有效的检验出电缆线路中存在的潜在缺陷。可见当电缆附件产品经过了长途运输、储存、安装过程后所耐受的交接耐压试验值(128kV)能够有效地判断电缆附件产品的质量优劣,因此,对于出厂试验阶段的电缆附件产品,选定120kV、130kV作为模拟出厂电气试验电压值。110kV电缆附件具体数据为运行电压:64kV(U0);出厂电压试验:160kV(2.5U0);交接耐压试验:128kV(2U0);模拟试验:120kV 130kV。 GB/T 11017.3规定了电缆附件产品的电气试验方法,电缆附件绝缘件的电气试验可安装在成品电缆附件上进行试验,或安装在专供试验的装置或模拟附件上进行试验,这种装置或模拟附件提供了试验所需的电极,是被试绝缘件上的电场强度(径向及非径向电场强度)达到不小于成品电缆附件在其规定试验电压下的电场强度,专供试验的装置或模拟附件的电极尺寸可以设计得使降低试验电压仍能达到规定的电场强度。因此,模拟试验中用到的的试验电极如图1所示。 在模拟试验中,选用了国标中提供的第二种试验方法,电缆附件的绝缘件并未安装在成品电缆附件上进行试验,绝缘件完全裸露在空气中,没有任何的绝缘加强措施,这样使得试验的条件更为苛刻。将绝缘件样品分三组,每组耐压值分别为120kV、130kV、160kV,耐压试验完成后仍按国标中要求的试验值进行局部放电试验,耐压试验及局部放电全部通过的样品即安装在成品电缆附件上进行模拟交接试验。试验样品数量共2320件,第一组样品为通过120kV电压试验及96kV局部放电试验的样品,共计754件,其中有4件样品在随后的模拟交接试验中被击穿,耐压时间均不超过1min;第二组样品为通过130kV电压试验及96kV局部放电试验的样品,共计679件,均通过随后的模拟交接试验;第三组样品为通过160kV电压试验及96kV局部放电试验的样品,共计887件,均通过随后的模拟交接试验。 虽然试验样品的数量仍然有限,但仍能由试验结果初步判断得出,对电缆附件绝缘件施加130kV作为的出厂电压所得到的试验结果与使用160kV试验电压值所的到的试验结果有着一致性。 电气试验论文:电力变压器的电气试验与继电保护 摘 要:电力变压器是电力系统当中关键的电气设备,如果不能保障变压器的安全,就必然会影响整个电力系统的安全稳定性。所以加强对电力变压器的电气试验以及采用科学的继电保护措施,就能为变压器的正常稳定运行提高保障。本文主要就变压器的故障以及电气试验内容加以阐述,然后对电力变压器继电保护措施实施详细探究。 关键词:电力变压器;电气试验;继电保护 随着人们对电力需求的进一步扩大化,对电气企业来说也有着比较大的挑战。为保障电力系统的稳定运行,对变压器进行实施电气试验以及加强^电保护工作的实施就显得比较关键,通过从理论上,对电力变压器电气试验以及继电保护的研究分析,就能为实际操作提供有益思路。 1 变压器的故障以及电气试验 1.1 变压器的故障分析 变压器的故障中,声音异常是比较常见的故障。也就是变压器在实际的运用过程中,会发出不均匀的声音,以及发出特殊的声音。这就说明变压器出现了故障。结合声音的不同来找出故障位置,然后对其及时性处理[1]。在这一故障出现的时候,电网处在高压情况下,变压器的声音就会比较尖锐,这就需要对变压器的电压实施测试。在电流电压没有问题的时候,就可能是内部螺丝出现了松动情况。 变压器故障当中,出现了颜色以及气味异常的问题,在变压器的内部就出现了故障。最为可能的就是防爆管发生了破裂,从而使得水以及潮气进入到变压器内,这样就会变压器的绝缘性能有着影响。在实际运行过程中,就比较容易出现闪络问题。或者是由于变压器老化问题,也会出现烧焦气味出现,这就需要解决具体的情况来加以应对。 变压器的故障类型中,油温异常的问题也比较常见。如果是油温比平常高处10摄氏度或负载时候油温不断上升,也能判断变压器的内部出现了故障。可能是冷却器不工作,使得温度不能得到有效扩散,这就需要对冷却系统及时性的维修。 1.2 变压器电气试验 在变压器电气试验的内容中,主要有绝缘测试以及耐压试验和瓦斯继电器试验等。其中的绝缘试验就是其他试验的基础,在这一环节的试验过程中,就要在变压器一次和二次间对地电阻实施测试,这样能对一些比较简单性的故障加以判断,对设备的绝缘强度也能得到有效保证,可有效避免漏电以及破损的问题出现。在电压器存在着相间电阻平衡的时候,通过直流电阻试验对稳定性进行测试,就能满足实际的试验要求[2]。试验仪器为直流电桥或直流电阻测试仪,建议使用直流电阻测试仪,因为变压器线圈电感量较大,电桥充电时间较长,且电池耗电快,影响测试精度。利用直流电桥测量大容量变压器时,必须先按“B”按钮,然后再按“G”按钮,如果按“G”按钮,当按“B”按钮时的一瞬间中因自感引起逆电势对指零仪产生冲击而损坏。断开时,先放开“G”,再放开“B”。 2 电力变压器继电保护措施实施 对电力变压器继电保护要遵循相应的原则,这样才能起到积极保护作用。在可靠性原则方面要加强重视,保护装置规定的保护范围内,发生应该动作故障时,不该拒绝动作而在其他保护不动作下是不应当发生误动作的。在可靠性的原则方面,主要是保护装置自身的质量以及运行维护水平,能采用拒动率以及误动率对两者愈小则保护可靠性愈高进行衡量,为能保障其安全性就要加强自动检测以及闭锁报警等措施实施[3]。再有就是对电力变压器的继电保护就要注重选择性以及灵敏性的原则遵循,在选择性的原则方面,故障设备以及线路自身保护出现了故障,在故障设备以及线路保护要通过相邻设备以及线路保护将故障切除。 电力变压器继电保护措施的实施方面,可通过软件应用功能加以应用。也就是对各类二次信息实施查询,然后对三遥数据分析处理,对以前定试的记录实施比较,对动作的次数以及时间实施统计等,并能对二次设备试验材料以及记录和定值实施管理。设置一次装备参数接口,在电压以及功率和电流设备方面的试验记录要加强实施,并配合一次主接线图实施查询,只有在这些层面得到了加强,就能保障继电保护的效果良好呈现[4]。另外,在对电力变压器的继电保护措施实施中,在瓦斯保护方面的方法实施也比较重要,这一保护在变压器当中是比较基础的,也是变压器内部装置,通过气体变压器为主,瓦斯保护的主要目的就是保证电力变压器油箱内部气体及时排除,能有效避免油箱的温度突然上升,对绝缘油的基本性能能得到保障。 3 结语 综上所述,电力变压器电气试验以及继电保护的措施实施中,要能严格的按照标准进行实施,只有在措施方法上妥善实施,才能真正有助于变压器的应用质量水平提高。希望能通过此次理论研究,有助于电力变压器的继电保护操作。 电气试验论文:简论电气试验设备现状及技术改进 摘 要:对电气设备进行高压试验能够协助检修人员了解设备的绝缘状态,对于设备的管理和故障分析是非常有帮助的。本文针对电气设备试验进行研究,对其现状进行分析,并就如何提升试验设备的工作效率提出了改进办法。 关键词:高压设备;电气试验;管理系统 在高压电气试验中,主要工作是对设备的绝缘性能进行试验,以此来判断高压设备的运行状态,具体项目包括:吸收比和极化指数试验、介质损耗试验、电容试验、耐压试验等。就当前来看,试验的主要工具和手段是高压电气试验设备,它们能够检测出设备的性能和绝缘状态,发现隐藏的问题,防患于未然。 一、高压电气试验设备的现状分析 (一)电气试验车现状分析 在电气试验中,经常要用到高压程控电气试验车,它是中型客车改造而来的,在车上固定有相应的测试系统,能够十分方便的到达电气设备的试验部位。对于中型客车而言,使用的大部分试验设备都是从国外进口而来;包括:前端测试单元、测试通道控制单元以及数据通道等等。这些通道可以进行多种测试,在具体测试过程中,可以将电缆与测试设备相连接,测试时只需启动测试设备即可。作为一种自动化的验设备,电气试验车省略了很多中间环节,具有简答的操作步骤。其主要不足在于:价格贵,很多供电单位无法承担昂贵的费用,在维护上也需要耗费大量的人力物力,正因如此,这种试验车并没有得到普及。 (二)常规试验设备 当前,我国大部分的电气试验依然是采用传统的试验设备,这些设备不具备自动化测试的功能,体积大,不便于运输;另外,它们无法与计算机相连,因此,其所获得数据也无法导入到计算机中进行分析。这些试验设备需要人工操作,并通过工作人员的经验对数据进行判断;对于实践经验较缺乏的工作人员而言,有可能因为误操作得出错误的数据而导致最终的误判断;更值得关注的是,试验数据一般是通过人工记录的,查询和保存上都存在较大问题。受资金限制,这些设备依然是很多电力公司的主要试验设备,短时间内无法被淘汰,因此,研究人员你也只能尽可能的在此基础上进行试验设备和技术的改进。 二、改进方案分析 对于上文所提出的电气试验设备存在的一些不足和缺陷,采取有针对性的并且切合实际的改进方案十分有必要,这样可以保证电气设备运行于良好的工作状态,保证电网的安全运行。当前,计算机技术不断发展,已经日益成熟,不难想到依托计算机技术提升电气试验设备的水平。基于常规的电气试验设备,开发出一套设备的管理软件,并且对设备与计算机的接口进行设计是一条可行之路。这样一来,电气试验的工作效率可以得到大大提高。就该系统而言,完成的主要功能包括:在工作时,工作人员依据该系统中的提示进行相应的操作;实验过程中,得到的实验数据将会自动录入到相连接的计算机中,计算机中有对数据进行分析的软件,可以实现数据分析并且对电气设备绝缘情况等进行判断,最终给出试验结论。 在该系统中,软件环境包括:Microsoft Visual Basic,中文Win-dows XP, Microsoft Access;硬件环境包括:CPU 33MHz,显示器、硬盘、喷墨打印机、针式打印机以及激光打印机等。对该系统的功能进行划分,包括以下几个模块:试验报告的打印功能、试验数据的录入功能、历史试验数据的保存功能、试验数据的分析功能以及实验报告结果的显示功能等。在该系统中,使用的数据库结构为:通用测试结构,它与现场的常规组织方式是相符合的:首先,该系统的第一级牵引为变电站名称;第二级牵引为电气设备的名称,其中包括设备的运行编号和设备的类型;第三级牵引为试验的日期;通过以上的三级牵引,实现试验数据的存储和查找;另外,这种结构的数据库有利于管理以及今后的扩展,同时,以变电站作为第一单元,这就与其他变电站完全分离开来,实现了较强的数据独立性,数据的局部损坏现象减少了,自然也不容易出现数据丢失的现象,因此,维护起立较为方便。 在建立数据库时,应该按照以下原则进行:各个变电站建立独立的数据库,互相之间不会受到干扰;同一类设备或者是同一台设备使用数据库中的一个记录;一个测试项目在记录中占用规定好的字段。采用常规的电气试验设备进行高压设备的试验之后,通过手动的方式,将试验数据录入到指定的计算机中;在相应的管理程序中,有设计好的软件可以对这些数据进行必要的存储换算、管理分析以及比较判断等。该软件不仅能够进行与历史试验数据的对比分析,对于相同类型设备的试验数据还可以进行横向比较,依据试验数据的变化趋势判断设备的状况。为了对历史资料进行积累,对电气设备的性能进行跟踪监测,需要对试验结果进行存档,保留最具权威的试验数据,并且这些档案可以随时打印出来,便于工作人员的使用。 三、结语 电网的高速发展使得其高压设备越来越先进,相应的,针对这些设备进行的电气试验也应该得到改进和发展。传统的试验方法和试验设备已经逐渐暴露出弊端,需要得到改进,甚至是摒弃。但是受到经济条件的限制,很多设备还无法被淘汰,对此,只能尽可能的进行电气试验设备的改进,保证试验结果的准确。 电气试验论文:浅析电气试验中的危害因素及预防策略 【摘要】对电力设备进行试验,是为了避免设备中存在的隐患因素造成的影响,能够通过试验检验设备中的问题,及时发现并及时解决。但是,我们应该认识到,对电气设备实行试验工作具有一定程度的危险性。本文通过概述电气试验的重要性与概念,并对试验中存在的危害因素进行分析,初步提出了相应的预防策略。 【关键词】电气试验;危害因素;预防策略 为了确保配电设备在实际工作中能够稳定和安全的运行,需要对其进行电气试验工作。但是在试验中存在一些危害因素,应该对其引起足够的重视。试验人员应该充分了解试验中可能存在的危害因素,并采取有效的预防措施,尽量避免危害因素对其造成的影响。 一、电气试验的概念与电气试验的作用 (一)电气试验的基本概念 电气试验是指为了确保电力设备与其系统的安全性能,在其投入工作运行前,对设备与系统的安装与制造质量进行分析与判断,确定此设备是否在安装后可以正常使用。依据相关的规范与标准,对其电气特征、单体的绝缘功能、电气的机械功能等进行验证,检验其相关指标是否达到了规定要求。 (二)电气试验的作用 通过具体实践工作表明,电气试验对电网的安全运行具有重要作用,而且检验电气设备的使用质量,可以提高电力系统的运行性能,提升其设备的使用周期率,最后使得设备的使用效率提高。但电气试验是一项涉及多专业知识领域与多设备使用的工作,具有一定程度的复杂性。因此,所有的电气试验工作人员应该遵循相关的操作规范与操作步骤,仔细全面的进行试验工作,防止错误现象的产生,导致人身安全事故的发生。对电气设备做交接试验时,相关试验技术员可以判断此设备的设计工艺结构,分析其存在的不规范性,完善电气设备的结构。此外,技术员还可以依据预防性试验,找出设备的整体性缺陷,并采用有效方法来解决,阻住电力设备提前老化。这些试验,都提高了电网的安全性能。 二、电气试验的危害因素 电气试验中存在的危害因素是造成安全事故发生的根本原因,必须对其重要性进行分析。对电气试验来说,不同的任务其存在的危险因素也不同,应该依据具体情况进行分析。一般情况下,危险因素的评定条件具体有:电气试验人员的具体情况、试验设备的具体现场分布状况以及试验设备具有的不同电压级别等。所以,如果要提出相应的危害预防策略,则要根据电气试验存在的危险因素的严重情况来定。对危害因素进行分析与研究,不能依靠个人见解来判断,需要多位试验人员对其进行事故预想。例如,对于一个2m高度的变压器来讲,因其庞大性,所以就存在了一个危害因素,即如果从高处掉下来的话,可能造成的危害。所以,在电气试验时,应该按照相关的规范与要求,科学的罗列出设备可能存在的隐患或危害因素,并依据其重要程度的高低,找出相对应的预防策略。 电气试验中存在的危险因素主要由多个方面组成。第一,电气试验时,确定其可能存在的风险性。第二,在采取安全措施时,应该使其已确定的安全措施更规范与严谨。第三,应该确定电气设备试验的任一细小试验步骤会产生的危害性。例如:可能出现人员摔伤或者触电事故,以及设备运行出现不安全因素等。第四,定制应对危害因素的防御方法时,应该全面充分的考虑,并依据时间,判断预防措施的可行性,并不断改进预防方法,提高预防措施的完善性。第五,在通常情况下,电气试验的正常进行是将其分为多个小步骤,对每一个步骤都严格操作。预测所有小步骤中可能存在的问题,提前制定相关的预防策略。 三、应对电气试验危害因素的预防策略 (一)建立安全可靠的防护系统 对电气设备实施电气试验工作时,必须建立一整套的安全防护计划与制度,并尽量保持其完善性,有效分析与预防试验中可能存在的危害因素。在建立电气试验的安全防护制度时,必须保证此制度与计划的可靠性与实行性,使此制度具备可行性,防止出现制度与计划无法落实到实处的现象。在当前,电气试验的安全防护制度还具有某些问题。例如:对于其中的签发工作票制度来说,不但浪费时间和浪费人力,而且可能导致先试验后填票的现象,导致此制度丧失了该有的约束力。目前,为了避免此现象已经用计算机打印工作票,并且试验操作人员必须先签发工作票,得到许可之后,才能够进行试验操作,将试验流程操作规范化。 (二)试验前的预防策略 试验前,应该规范相关的试验步骤操作流程,明确其试验的相关内容。电气试验人员在具体试验时,应该将安全帽佩戴并将特定的试验服装穿好。假如要进行高空作业时,操作人员一定要系好安全防护带,避免高空作业事故的产生。此外,还应该避免电气试验对人体造成的伤害,需在试验场地的周围放置明显的警告牌,并安排相关的专业作业人员巡视场地,避免其他人员的进入。最后,应该在试验前,检查相关的试验电气设备,当其运行情况与就绪状态都没有问题时,才能够进行试验。 (三)试验过程中的预防策略 在试验中,对于被检测设备与试验设备来讲,需要保证其外壳是跟地面相连接的,且应该检查连接的正确性与安全性。严禁使地线接近自来水管等危险地方,应尽量使其远离危险处,确保其安全性。如果对试验电气设备加压,相关的试验操作人员必须思想高度集中,保持高度警惕性,能够对其存在的危险因素及时发觉,并采取有效的处理措施。如果进行电气试验设备的耐压试验,需要测定处试验设备,检验其绝缘阻值,确保接地的良好性,避免试验时发生的触电安全事故。在测量试验设备的绝缘阻值时,必须保持试验设备的无电状态,当试验完成后,才能开启试验设备的电源。如果是实施远程控制试验,其中的传动试验必须由专业的操作人员监管试验现场,并保持与上级的互动性,发现任何存在的危险问题,必须上报上级并终止试验工作,避免危险进一步恶化。 (四)试验后的预防策略 电气设备试验完成后,试验操作人员不仅需要详细地记载在试验中发生的问题,而且应该将这些问题立马反馈出去,通过这些试验记录,分析被试验设备的健康状况与稳定性能。另外,试验完成后,试验操作人员应该仔细检查现场,并拆除开始试验时安装的地线,检查电气试验的工作现场是否有其他物品的遗留,完成之后,保证所有试验相关人员能够安全撤离。 (五)提高试验操作人员的知识能力与技能水平 对电力设备进行电气试验工作,要求所有的试验人员必须具备一定的操作技能与知识水平。试验操作人员综合能力水平决定了电气试验的质量水平。电力公司,应该不断培养试验操作人员的安全意识,提高其节能意识。综合提高试验操作人员在紧急应变能力、对试验设备的操作能力、试验操作规范性、试验安全意识等方面的能力。试验操作人员通过试验提高其安全教育意识,建立起安全第一的思想试验观念,并使试验操作人员具备基本的处理紧急事故的能力,降低事故的发生率,提高整个电气试验工作的质量水平与安全性能。 四、结束语 总体来说,电气试验是必要且危险的。电力公司不仅需要提高对电气试验的关注度,而且需要了解电气试验中可能存在的危害因素,进行充分分析与研究后,采取有效的预防策略。避免在电气试验时出现安全事故,保证试验操作人员的人身安全。在对电气设备试验时,必须提高相关试验工作人员的安全意识与操作规范,加强对其操作技能和应急处理能力的培训,提高人员的综合素质,保证试验的质量。 电气试验论文:家用电器的泄漏电流和电气强度试验 摘 要:为了保证家用电器的使用安全,国际电工委员针对电器使用安全就明确强调了在工作温度下进行泄漏电流和电气强度试验的必要性,而非工作状态下的泄漏电流和电气强度测试也是其中一项重要的检测部分。基于此,文章首先分析了泄漏电流的定义,随后针对家用电器泄漏电流和电气强度试验的标准要求以及方法进行了分析。 关键词:家用电器;泄漏电流;电气强度;试验 引言 泄漏电流的定义为:在没有故障和外在的压力情况下,家用和类似用途电器中相互绝缘的金属之间和带电零件、接地零件之间,通过周围介质而形成的电流。泄漏电流直接影响到使用者的人身安全,因此,泄漏电流已经成为衡量产品绝缘好坏非常重要的一个指标。 1 泄漏电流的定义及试验目的 简单来讲,泄漏电流就是家用电器在没有设备故障和外施压情况下,绝缘部分所产生的电流。绝缘部分是使用者直接接触的部分,如果产生了电流危及到使用者的安全。因此,泄漏电流是衡量电器绝缘好坏的一个重要指标,也是目前衡量产品安全性能的一个关键性指标。 在家用电器中,对于安全性能要求较高的产品,都对泄漏电流有非常明确的要求,如家用电器中的水泵、空调、油烟机、冰箱。同时,大多数家用电器在特殊要求中对于泄漏电流均有明确的规定:在产品试验过程中,泄漏电流检测不合格,将会作为产品的致命缺陷,不予复检。我国电器行业规定,家用电器产品在出厂检测中,泄漏电流是重点检测项目之一。泄漏电流必须控制在一个很小的范围内,才能最终保证使用者的安全。 2 家用电器泄漏电流和电气强度试验 针对家用电器泄漏电流的重要性,下面针对泄漏电流和电气强度的试验谈谈自己的观点。 2.1 非工作状态下泄漏电流和电气强度 根据IEC60335-1:2010《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》中第16章的规定:在非工作状态下,即当家用电器处于室温状态,家用电器进行不连接电源的试验,这是家用器具在潮态试验后进行的泄漏电流测试,主要考核器具在经历耐潮湿试验后,器具本身绝缘材料导致的泄漏电流。针对单三相器具,试验电压有不同的要求,单相器具试验电压在1.06倍的额定电压下进行,三相器具的试验电压在1.06倍的额定电压下除以进行,并需在5s内进行泄漏电流的测量,其检测的网络与在工作状态下的泄漏电流测试不同,施加电压在带电部件和可触及的金属部件之间,检测回路的电流,不需要增加人体模拟网络。标准中还规定不同器具的泄漏电流有不同的限值要求,针对I类便携式器具不超过0.75mA,而I类驻立式电动器具不超过3.5mA,当然标准中规定针对带控制器的器具,其泄漏电流限值可以在原有的基础上增加一倍。在泄漏电流测试完成后,器具要立即进行电气强度的试验,针对器具中不同类型的绝缘(基本绝缘,附加绝缘,加强绝缘)施加不同的试验电压,考核绝缘是否被击穿。 2.2 电气强度(耐压击穿)试验的测试要求 电气强度试验,就是我们通常说的耐压测试,耐压测试有两种:一种是交流耐压测试,另一种是直流耐压测试。两种耐压测试的击穿原理是根据试验品的绝缘材料特性要求而有所不同。由于绝缘材料都包含了很多不同的介质,这些介质的导电性都不尽相同,因此,对这些绝缘材料施加交流试验电压时,电压要按照不同材料的介电常数和尺寸决定。而在施加直流电压时,只需要按照材料的电阻比例分配电压即可。在实际试验当中,由于绝缘结构发生击穿可能是电击穿,也可能是热击穿,因放点的形式多种多样,我们很难清楚的区分到底是哪种类型。此外,交流电压相比较直流电压击穿,发生热击穿的可能性大大增加,因此,我们认为在实际试验当中采用交流测试比直流测试更为严格。在选用设备时,注意若设备标准无另外规定,规定的试验电压值与试验电压的测量值之间的允许偏差在±3%。要求设备的试验回路中的试验电压也要足够稳定。在测试时,电气强度试验电压要根据标准要求进行选择设置。考虑升压操作瞬变过程而引起的过电压影响,通常对试验品施加电压时,应从相当低的数值开始,然后缓慢升高到试验电压值。 2.3 电气强度试验跳闸电流设定 关于电气强度试验的跳闸电流Ir的设定,在IEC 60335-1第13章与16章的标准要求,电气强度的高压电源在其输出电压调整到相应试验电压后,应能在输出端子之间提供一个短路电流Is, 电路的过载释放器对低于跳闸电流Ir的任何电流均不动作,Is与Ir值按照高压电源的特性进行设置,例如I类器具家用水泵,针对基本绝缘部分进行电气强度试验,试验电压按照1.2倍的工作电压加上700V/950V进行施加,标准规定,试验电压小于等于4000V时,一般Ir的值可以设定为100mA,但是很多试验人员还是会对设置多大的漏电流才为精确有疑问。这主要是与生产线上的电气强度试验有混淆,有些工厂线上试验人员设置耐压试验仪的跳闸电流为5mA,在检查过程中发现耐压仪报警,会再送至实验室进行1min的标准电气强度试验,通过后又调整生产线上的跳闸电流值。以此类推,这种可调跳闸电流的现象就会让试验人员,以为这个标准是不确定的。确实,在对家用以及类似用途器具的例行试验要求中,对跳闸电流的设置有做说明,即当你判定该器具为高泄漏电流的器具时,该限值是可以增加的,标准中规定可以增加到30mA。 2.4 工作温度下的泄漏电流和电气强度 根据IEC60335-1:2010《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》中第13章的规定:在工作温度下,器具的泄漏电流不应过大,而且电气强度应满足规定的要求。由于器具本身具有寄生电容,而人体本身也可以等效为一个电容,通过耦合器具和人体经过大地形成回路,这个回路电流就是泄漏电流。其检测的网络需要增加人体模拟网络。但是标准中规定的泄漏电流的限值与第16章节提到的限值是相同的,因此会很容易让试验人员以为这两个章节是重复的,但实际上他们考核的目的与测试的方法是有区别的。另外,如果器具装有电容器,且有一个单极开关,则还需要在开关断开时再进行重复测量。然后器具在工作状态下还需考核电气强度试验,即当器具断开电源后,器具绝缘应立即经受1min的耐压测试,其试验电压,与非工作状态下的电气强度试验施加的电压值不同。 3 结束语 综上所述,文章首先针对家用电器泄漏电流检测的重要性进行了分析,随后对泄漏电流和电气强度试验的有关问题进行了分析,介绍了常规的试验方法。相关厂家应采取正确的试验方法,选择恰当的仪器,选取合理的击穿电流设定值,才能保证产品生产的质量,满足生产线的生产需求。 电气试验论文:对电气设备高压试验及防范措施的探讨 摘 要:现如今,在现代化的生活生产中,电力是重要的能源。在电力能源系统中,电气设备的安全与否决定着整个电力能源是否能够正常的运行,在许多方面影响着生活生产的安全。对电气设备进行高压试验是检测电气设备是否安全的重要措施,高压试验可以很好地检测出电气设备中的各种问题,便于及时的发现与解决,防止事故的产生,保证生产生活的安全可靠,促进现代化建设的发展。文章对电气设备高压试验及防范措施进行探讨,以供参考。 关键词:电气设备;高压试验;防范措施 引言 随着现代化的不断发展,生产高效化的不断进行,矿山和工厂对于用电的安全性和可靠性有了更高的要求。而电力能否安全与稳定与电气设备有着密不可分的关系,如果在用电过程中电气设备没有达到应有的要求,那么就会造成用电的危险隐患,进而引发事故,很可能造成严重的生命财产损失。所以对电气设备在投入矿山和工厂应用之前进行高压试验,找出电气设备的隐患和防范措施是至关重要的,能保证电气设备工作的安全进行,满足矿山和工厂等生产企业正常的生产要求。 1 电气设备高压试验问题分析 在工业生产中,电气设备在运行时存在着一个运行状态,电气设备在这个运行状态下是否能够一直正常安全的进行,就需要用高压试验来进行检测。高压试验就是保持电气设备在规定下的运行状态不变,对电气设备进行或者是持续或者是间断的检测,通过信息收集设备对检测到的信息加以收集整理,之后通过对信息的分析比较,判断该电气设备内部是否存在着安全隐患和各种问题,探讨出相关的解决方法,解除隐患,使机器能够在运行状态下保持稳定与安全,将造成事故的可能性降到最低。综上所述,电气设备的高压试验需要的就是采用一些特定的试验装置,来进行一个信息的收集与分析,从而对电气设备完成性能的检测,对电气设备的性能有一个全面的了解,发现与解决其中的隐患,便于生产企业的使用。 2 电气设备常用的高压试验以及方法 2.1 直流耐压试验 直流耐压试验是高压试验中最普遍的方法,对电气设备加以上万伏直流高电压,进而检测出电气设备绝缘性能的好坏,在电气设备绝缘性能有缺陷的部位,会检测出异常现象。从而避免了局部绝缘性能有缺陷的电气设备进入到工业生产中,方法既方便又简单易操作。直流耐压试验还可以与后面提到的泄漏电流试验同步进行,保证了试验的效率,节约了花费,是试验中选择较多的一种方法。 2.2 交流耐压试验 交流耐压试验与直流耐压试验不同,它是通以交流高电压,以交流耐压试验来检测电气设备的绝缘性能,检测灵敏度更高,结果更全面。且发现的问题更加集中,是判断电气设备绝缘性能最可靠的方法。但是与直流耐压试验相比较而言,交流耐压试验过程更加麻烦,含有吸收比、泄漏电流和介质损耗等前提试验。操作复杂,周期较长。 2.3 泄漏电流的试验 不管是直流耐压试验还是交流耐压试验,在操作过程中都要进行泄漏电流的试验,以找出影响试验的客观因素。在泄漏电流的试验中,应用到的检查仪器是2.5kV以下的直流兆欧表。影响泄漏电流数值的因素有很多,除了电气设备本身的绝缘性能外,还有比如说环境的温度湿度,设备的老化程度等有关。所以说仅仅从泄漏电流的数值大小来判断设备绝缘性能的好坏是错误的,应该排除不必要的客观因素。如果电流过大应检查实验设备状况和屏蔽效果,电流过小则可能是线路接错。具体问题进行具体的分析。 2.4 绝缘电阻的测试 对与电气设备的高压试验来说,绝缘电阻的测试是必不可少的项目,这一测试周期短,实验操作简便,能可靠地反映出电气设备因老化和表面受污受潮所造成的绝缘缺陷问题。在绝缘电阻测试当中应用最多的仪器是绝缘电阻测量仪。 3 电气设备高压试验前的注意事项和试验程序 3.1 试验前的注意事项 3.1.1 仪器的检查 在连接线路钱要仔细检查仪器是否损坏,量表是否精准,排除因仪器本身原因造成的错误测量,并保持测量仪和电气设备的外壳良好接地。 3.1.2 数据检查 在高压试验和油务试验中,要注意观察其数据,如果超过DL/T596-1996电力设备预防性试验规程中所规定的注意值时,为了提醒试验人员以便及时进行研究,数据值会变成红色。在开放式变压器当中,当其中CO的值变化频率大并且超过0.0003时,则会有负载、油温的有关提示。 3.1.3 线路的连接 在接线过程中,要保持态度的严谨与认真,尤其是表计量程的检查。连线检查无误后方可进行下一步的操作。 3.1.4 外界环境的检测 在试验过程中要保证一个良好的外界环境,避免不必要的外界影响,场地要开阔,温度湿度要事宜等。 3.2 试验程序 在高压试验过程中,为了保证安全有效的进行,测试人员必须制定相关的工作口令。在试验开始前要进行调压操作,调压过程要缓慢均匀的进行。为了试验的安全性,在试验过程中,如果出现电气设备异常现象,则应立即跳闸,检查设备的问题。进行试验的电气设备更换时,也应跳闸断开电源进行更换。 4 电气设备高压试验中的错误操作以及防范措施 在电气设备高压试验过程中,存在着各种各样的错误操作行为。 (1)在操作过程中没有制定操作口令,比如说“开始”,“结束”,在高压试验中,口令的制定是十分重要的,关系到测试人员操作的相互配合,在对某个电气设备高压试验观测过程中发现,因忽略了口令,两方的试验人员无法进行很好的衔接,使得试验中出现无法进行的现象,浪费了大量的时间与精力,经过试验口令的制定,避免了试验过程中出现混乱甚至事故的现象。 (2)在高压试验过程中没有监测系统。电气设备的高压试验是存在较大安全隐患的,如果没有监测系统则会使高压试验的安全隐患被扩大,造成不必要的财产生命损失。某厂进行高压试验,因监测设备的损坏而忽视了这一环节,结果在试验过程中,电子设备发生了异常,这一现象并没有被注意到,结果导致了试验设备的烧毁。 (3)工作人员的安全意识不强,在电气设备的高压试验过程中,相关的工作人员都需要配备好安全用具,撤离大试验范围之外,某地的高压试验中,由于缺少对工作人员的培训,导致安全意识薄弱,安全工具配备缺失,造成了很大的人身事故,高压试验被强制停止。 5 结束语 电气设备的高压试验是检测电气设备是否合格的依据,因此对电气设备的高压试验和防范措施的探讨是十分必要的,它能使电气设备的应用更加安全有效,能够使矿山和工厂等工业生产企业更加安全有效的生产,对于现代化生产的发展具有重大的意义。
2014年上海市部分高校推行以学生问题为导向,专家领导解答的思政大课和“中国系列”为主的“课程思政”改革试验,取得了不错的效果,后来在全国高校普遍推广,到2020年5月教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》为止,“课程思政”经历了从下而上的探索试水,目前进入了国家指导下的地方充分探索的阶段,在这个阶段实践探索和理论探索同等重要,实践探索为理论探索提供素材,理论探索为实践探索提供指导。本文就课程思政的理论和实践进行有益探索。 1课程思政的内涵厘定 在高校课程体系中,思政课程是育人的关键课程,但大学生学习的主体部分是专业课程。课程思政是通过在除了思政课之外的所有专业课、综合素养课中加入思政元素,在教授学生知识和技能的同时对学生实现价值引领,要求专业课发挥育人功能,守好一段渠、种好责任田,与思政课程同向同行,协同育人。思政课程和课程思政共同实现“大思政”育人格局,实现立德树人的育人目标[1]。厘定课程思政的内涵需要把握以下三点:第一,专业课应重拾和重视育人功能,这是课程思政的重要前提。育人并不是外部强加给任何课程的功能,而是课程本身所具有的功能,但是随着社会的快速发展,社会分工越来越细,专业化程度越来越高,这在一定程度上导致了专业越分越细,慢慢的专业课只是负责知识传授和技能培训,留下了育才的功能、缺失了育人的功能。育才和育人是相对应的概念,即在进行知识和技能传授的同时,进行价值观的引领,从而让学生有质量而全面的发展,为社会发展提供更多有用人才。第二,专业课教师不仅要做经师更要做人师,这是课程思政的重要保证。专业课教师不仅要做经师即传播知识、思想和真理更要做人师即塑造灵魂、生命和人,不仅要向学生教授知识和技能,更重要的是教给学生做人做事的道理从而进行价值引领。第三,立德树人是我国教育工作的根本任务,这是课程思政的根本价值追求。总之,所有课程都承担着育人功能、所有教师都肩负育人的责任、高校要把立德树人做为根本任务和价值追求是课程思政的重要理论基础,凸显了课程思政的科学性,课程思政不是刮一阵风,要认真深刻研究课程思政的理论与实践,更好的推进课程思政。实施课程思政,可以解决思政课孤岛、被边缘化的现象,营造人人讲育人的氛围,共同促进大学生成长成才。专业课的育人功能是专业课之根,生长出来的育人和育才之叶,即价值引领和知识传递、技能教育,那么专业课育人的生成逻辑即专业课课程思政的生成逻辑就显得至关重要。 2课程思政的生成逻辑探析 2.1课程思政生成的课程论逻辑 课程论是以课程为研究对象的理论,包括研究课程的外部条件和内部结构,课程思政虽然并不是具体的课程形态,但作为一种课程观念和教育价值理念,要实现教学中知识传授与价值引领的融合,达到立德树人的目标,我们就需要从课程思政的外部条件和内部结构出发研究课程思政的生成逻辑。 (1)课程内在结构根据育人理念而动态生成。课程的内部包括专业课程教师、教材、教案、内容、方法、话语、载体、资源等要素,这些要素如何定位、如何组合、以何种方式呈现、达到何种效果等会随着育人目标的不同而动态生成。课程思政的内部结构就涉及到诸多要素,要让有思政意识和思政能力的人首先带动课程思政,要对教材进行转换,变教材体系为能够对大学生进行引领的教学体系,教学内容也要根据教学目标适当选取和舍弃,同时还要选择隐性的手段润物细无声的通过启发式、探讨式教学方式激发学生的主观能动性,同时也要转换话语体系,利用“互联网+”创设教学手段等,所有的这些要素,任何一个要素没有处理好,都会影响到课程思政的生成。 (2)课程思政的外部条件同样是课程思政生成的重要条件。课程的外部条件也就是课程设置的条件,即在对专业人才教育时选取本课程的外部条件,比如地区特色、学校特色、时代特点、国家发展等。课程思政只有顺应这些外部条件才有可能更好的生成,比如课程思政要结合地域文化特色、人文特色,要结合学校长时间积淀形成的文化特色和学科发展特色以及新时代人们对美好生活需要以及中华民族伟大复兴对爱国爱党爱社会主义的人才的需要生成,这就是今天高等教育培养人的最重要的外部条件之一即为中华民族伟大复兴培养各方面人才。 2.2课程思政生成的学科逻辑 专业课程是为了培养专业人才,根据专业所涉及到的学科,而动态的选取一系列课程的组合。所以我们在研究课程思政的生成时就不能仅仅从课程本身出发,我们还要考虑课程所背靠的学科。适应未来社会现代化发展的人才不能仅仅局限于课程,还应该有更广阔的学科视野,培养学生的学科视野也是课程思政的目的之一。课程思政即在除了思政课之外的所有课程中包括专业课和综合素养课中加入思政元素,实现与思政课程同向同行,所以课程思政涉及到的学科是专业课和综合素养课,而专业课又分为理工课和哲社课。下面是以理工学科为例,分析理工科的学科特质,借此分析理工科课程思政生成的学科逻辑。 (1)理工科富含科学精神和科学思维。理工科超越意识形态,研究自然规律和运行机理,具有客观性、普遍性和通约性,理工科不涉及思想政治立场,与人文社科科学不同,人文社科科学就是在马克思主义理论指导下建立的,贯穿了马克思主义的立场、观点和方法,理工科是运用严密的科学思维发挥科学精神探究自然界的发生、发展和运行规律,并进行推理和分析,发现新的理论、新的规律等。比如:《宇宙简史》这门课是客观的介绍组成宇宙的各类星系、太阳系的形成及运动,介绍宇宙研究的主要内容和研究成果。理工科富含科学思维,科学思维是从学科的角度包括对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识过程和方式,是基于发挥主观能动性建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判,进而提出创造性见解的能力与品质[3]。科学精神和科学思维就是理工科的学科特质,是我们理工专业课对学生进行课程思政时要重点关注的学科逻辑。例如,《宇宙简史》这门课的课程思政,南京大学李向东教授从学科角度出发,从好奇心、质疑精神、科学家的理想信念、科学精神、探索精神、科学思维方式展开课程思政,深刻影响了学生们的世界观、人生观和价值观,在培养学生健全人格、爱国情怀方面也功不可没。 (2)理工科科技活动的人文后果生富含人文关怀。理工科研究自然规律具有普遍性,超越意识形态,但是理工科的科技活动后果都会以一定的理论、技术、产品呈现出来,理论、技术、产品被谁掌握?为谁服务?如何使用?使用的目的是否能够实现人们的美好生活?这些都是理工科科技活动的人文后果,越来越多的两难问题发生,涉及到人文关怀、价值追求和专业伦理,比如基因编辑,谁来使用,适用对像是谁,使用后是否会产生一系列伦理问题,科学技术是为了人类更美好的生活,但是也有可能是对人类美好生活的破坏。在相关学科课程思政中都需要对大学生进行适时和适度的引导,使大学生成长成为饱含人文情怀的、正能量的、有益于社会进步和发展的人才。学科是由一系列的为了实现特定的育人目标而排列组合的课程。无视学科的整体性、主体性、特殊性,而生搬硬套、强行融入思政元素,会导致专业课程与思政元素的机械衔接,从学科角度出发研究课程特质,才能使专业课中的价值引领和精神塑造更有针对性和有效性。 3基于课程思政生成逻辑的课程思政推进策略探析 3.1创新思政元素挖掘 课程思政就是专业课加入思政元素,最终达到盐溶于食物材料并且发生化合作用形成美味的食物,即通过对大学生价值引领,使大学生具有更高的政治认同、社会责任感、道德观念、法制观念等,让大学生发展成为国家和社会需要的德才兼备的人才。课程思政元素包括从外到内的思政元素的供给和从内到外的思政元素的挖掘,两者同等重要是一体的。目前有些高校采取把思政课程中所有的思政元素总结出来,供专业课教师根据自己的课程挑选,找到合适自己课程的思政元素,或者专业课教师直接把思政教材拿过来对照,把看起来只要和自己专业能够沾上边的思政元素都拿过来,填充到专业课程中去。或者一些教师凭借自己对思政的认知,把自己能想到的元素加进去。这些方法看起来简单易行,并且在课程思政的初期起到了重要的作用,一定程度上有助于解决专业课教师开展课程思政的畏难情绪。但是这仅仅属于思政元素与专业课的机械对接,对专业课思政元素的挖掘是不利的,会损害专业教学的完整性,也会出现泛滥的思政元素,使得思政元素融入蜻蜓点水,浅尝辄止。 (1)顺应课程论逻辑系统挖掘思政元素。课程论认为课程内部结构包括教师,教学目标、教学内容、教学方法、教学组织实施、教学语言、教学载体、教学评价、教学反馈等,是一个整体,都要一以贯之的实施课程思政。课程思政不是仅仅机械的在课堂中加入一些思政元素即可,而是要体现在整个教学体系,从《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》正式使用“课程思政”概念,到《高等学校课程思政建设指导纲要》统筹布局课程思政建设,党和国家对于“课程思政”的基本理念和实践指导日趋明晰[6],对于思政元素的挖掘也给出了指导,提出思政元素的挖掘应分为不同的学科,从整个课程体系出发挖掘和运用,按照教学育人目标,在教学内容上挖掘思政元素并对原有教学内容进行选取和舍弃,采用符合学生学习规律的启发式、互动式、研讨式教学方法,通过组织课堂转换教学语言,使用“互联网+”教学手段和载体,辅以反映学生对待学业前后态度的变化、对待国家事务的热情变化、对班集体的态度变化,从而评价思政元素是否有效发挥作用,推动课程思政有序螺旋上升,实现育才和育人目标相结合。顺应课程思政的外部条件同样是课程思政生成的重要条件和理论,与时俱进挖掘思政元素。课程思政元素的挖掘忌“陈腐”,要因事而化、因时而进、因势而新,课程思政只有打动大学生才能引领大学生,这就要求挖掘出来的思政元素要用最新的国际国内材料案例支撑,让同学们在分析国内外大势的基础上接受情感的熏陶和价值的引领。同时还要以问题为导向展开教学,通过对问题的研究不仅增进专业知识、专业技能还能够在讨论问题和解决问题中受到教师价值观潜移默化的影响。 (2)顺应学科逻辑精准挖掘思政元素。《朗读者》在说到赞助商一汽集团时用的是“行有道,达天下”,简单但内涵丰富,符合中国传统文化、传统价值,同时也具备了时代特色,经典的演绎出了汽车学科的价值追求。这就是顺应学科逻辑精准挖掘思政元素,再搭配上经典的案例就能很好的实现对学生的价值引领,同时又能最大程度上增强学生对学科的认同,养成职业道德。思政元素的挖掘是点的挖掘,思政元素的教学是滴灌式教学,思政元素不在多在于精准。比如,可以从学科人文关怀角度挖掘思政元素,理工科研究出来的产品是为了实现人们美好生活,充满了现实的人文关怀。也可以从学科发展史蕴含悠久历史文化,饱含着峥嵘岁月的艰辛,见证东方大国的崛起出发挖掘思政元素;也可以从学科发展重要理论的创建者、代表性人物、杰出学者勇于开拓的创新精神、严谨治学的求实精神、潜心钻研的奉献精神出发挖掘思政元素[5]。也可以从学科衍生出来的伦理问题挖掘思政元素,比如,理工科通过研究发明服务国家发展和社会进步,同时也会衍生出相关的专业伦理问题。专业课程的思政元素或者育人资源是内生的,这并不意味着思政元素的挖掘不可以外在输入,由于长时间的专业课教师认为专业课只要进行知识的教授和技能的传授即可,认为思政教育是思政教师和其他专职人员的事,所以长时间并没有把加强学生道德修养、树立崇高理想信念、培养法律素养等作为自己的育人点,所以在短时间内专业课教师在专业育德和育人方面能力欠缺,尤其是思政元素的挖掘、植入和恰当的教学方式方法欠缺,这就导致思政元素挖掘出现由外在输入向内在挖掘转变的过程,这也是一个不可否认的课程思政成长的过程。 3.2发挥学生主体地位 (1)发挥学科的人文关怀、利用科学思维方式形塑大学生。教育部颁布的《高等学校课程思政建设指导纲要》在论及课程思政特点时特别指出“科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度”,通过课程思政使专业课成为有“温度”的课程[7],那么就需要发挥学科的人文关怀、利用科学思维方式形塑大学生,实现价值引领、知识传递和能力成长三者有机结合,使之成为全面而有质量的人才。教育部2017年提出“新工科理念”,提出了“问产业需求建专业,问技术发展改内容,问学校主体推改革,问学生志趣变方法,问内外资源创条件,问国际前沿立标准”,其中“问学生志趣变方法”充分体现了工科的人文关怀和学生主体地位,表明了培养德才兼备、德学兼修的高素质高素养人才的追求。课程思政要针对学生的思想实际及所关心的问题去深度关注学生的个人成长,实现个性化“滴灌”与总体性“漫灌”相结合。充分采用学生喜闻乐见的话语方式和教学方式提升课程质量,满足一般意义上的知识传授和理论阐释的规范严谨,同时增强育人和育才的生动性和感染力。教师在课堂上通过互动、答疑,采用小组讨论方法利用好网络交流,通过教学反馈、学业指导等教学方法加强与学生的对话、交流和沟通,用好课堂讲坛、校园阵地,增强学生的价值判断能力、价值选择能力[8],引领学生健康成长。教育的目的不仅仅是教授知识,更重要的是发挥教师的能动性唤起学生自我成长的自觉,通过师生之间的情感互动和交流,达到对学生价值塑造的目的,最终实现学生的自我成长。 (2)在实践中发挥大学生的主体地位。尊重并弘扬受教育者的主体性是现代教育的核心特征。利用课堂主渠道,实现从“以教师为中心”到“以学生为中心”和“以教为中心”到“以学为中心”的转向,进行知识、能力与情感态度价值观融为一体的探究性、参与式教学,通过角色扮演法、情境教学法、榜样示范法等多元教学法,提升课程思政育人的实效性[5]。发挥大学生主体地位还要遵从大学生身心发展规律和认知特点,在高校课程思政教学设计时遵循自主选择原则,当代大学生正处于自我意识空前活跃阶段,对于价值观的外在输入即显性的、公开的灌输存在反感,从而拒绝接受价值观的引领,而课程思政在这方面具有优势,它是隐性的,甚至和专业知识紧密结合在一起,通过情境让学生身处其中,自己做出选择,并将价值观念内化成自己的价值系统,最终付诸行动。在实践活动中同样也要发挥学生的主体地位,比如创新创业大赛,要做到以创、赛促“思政”的目的。创新创业大赛是以学生为主体,把学生所学到的专业知识和国家社会的需要结合在一起的学生成长成才的重要实践,在整个备赛的过程中教师是指导和引导,学生是主体,学生需要在最大程度上发挥协同合作,在整个比赛过程中各位同学无不受到爱国、责任、价值、团队、创新、真善美等精神的熏陶和价值的引领。 3.3改进课程思政评价 (1)从学科人文关怀、教育终极目标角度展开评价。课程思政的终极目标是实现育人和育德,实现大学生自身全面而有质量的发展,最终实现人的自由而全面的发展。那么评价课程思政的优劣就不能仅仅采取一些简单的标准:比如有些学校课程思政评价采取的“五个一”标准,包括一个教学大纲制定、一份课件、一次公开课、一个案例总结、一份资源素材总结,这样的评价课程思政的标准虽然在课程思政的初期达到了一定的目的,但是这种评价没有考虑课程思政的受教育对象即大学生群体的主观感受,他们的成长变化,他们对学科的认同变化,他们对国家发展、党的领导等等的认同变化。也就是缺乏了更多的从学科人文关怀、教育终极目标角度展开评价。同时,不同学科的课程思政的评价标准不一样,甚至是不同地区、不同专业的课程思政评价都要相应的调整,要坚持一些基本固定的评价,同时还要配合针对性强的评价。 (2)从课程论逻辑出发展开整体评价。整体性评价是课程思政评价要坚持的重要原则之一,课程思政是为了解决传统的思政课程承担所有育人和育德功能的孤岛化现象,是发挥全员、全过程、全方位“三全”育人的重要教育理念和实践,人人都有育人职责、课课都有育人功能,整体性和系统性是课程思政的重要原则之一。所以课程思政的评价也不能仅仅从哪一方面进行评价,坚持整体评价和重点评价相结合,学生整体进步和个别表现突出相结合。顺应课程思政的外部条件同样是课程思政生成的重要条件和理论,课程思政评价要坚持创新。课程思政评价要避免为了评价而评价,评价是为了教学反馈,形成完整的教学闭环,促进课程思政更好的发展,最终目的是为了促进大学生全面而有质量的发展。课程思政评价有不同的评价主体,包括教育主管部门,学校、学校系部、任课老师,基于评价的目的,评价过程就少不了大学生意见。如何更好的调动大学生参与到评价中来,并且在评价过程中对大学生进行价值引领,是评价创新的重要领域。同时还可以利用互联网+,现在的大学生是互联网的原住民,把手机利用起来进行评价也是可以进行创新的领域之一。 参考文献: [3]中华人民共和国教育部制定的《普通高中物理课程标准》(2017年版2020年修订)[EB/OL].(2020-05-01)[2021-06-15]. [5]张兴海,李姗姗.高校课程思政改革的“四论”[J].中国高等教育,2021,(Z2):7-9. [6]娄淑华,马超.新时代课程思政建设的焦点目标、难点问题及着力方向[J].新疆师范大学学报(哲学社会科学版),2021,42(05):188-196. [7]教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].(2020-05-28)[2021-06-15]. [8]王学俭,石岩.新时代课程思政的内涵、特点、难点及应对策略[J].新疆师范大学学报(哲学社会科学版),2020,41(02):50-58 作者:冉小先 单位:无锡商业职业技术学院 马克思主义学院
多媒体技术在小学数学教学的运用:现代多媒体技术在小学数学教学中的应用 摘 要:随着社会科学技术的发展和新课改的深入,在教学中应用先进理念和技术,进而提升教学质量成为现阶段教师关注的重点。多媒体技术在导入新课、突破难点、培养学生探究能力等方面有着其他教学手段所无法比拟的特点。因此,在小学数学课堂上有效地应用现代多媒体技术,可以营造一个生动形象的教学氛围,激发学生的学习热情,促进师生交流互动,提升小学数学课堂质量和效率。 关键词:多媒体技术;小学数学;新课导入 一、小学数学现代多媒体技术应用的必然性及存在的问题 传统的小学数学课堂开展仅仅依靠粉笔、课本、黑板,不能有效激发学生的数学学习热情,严重制约学生数学学习的主动性。小学生由于其年龄特点比较活泼好动,传统的教学模式比较枯燥,对于学生学习兴趣的培养起到消极的作用。在多媒体技术应用初期,因为教师对于其技术优势、教学重点理解不深入,造成并未收到预期的教学效果。对此,现代多媒体技术在小学数学教学中的科学应用就需要以系统分析论证为前提,针对小学教学重点及小学生的心理特点等展开课件制作,进而提高现代多媒体技术在小学数学教学中应用的效果。 二、现代多媒体技术在小学数学教学中的应用 1.现代多媒体技术在新课导入的应用 优质课堂开始的前提是创设情境或者通过上节课重要内容的复习,进而导入本节的数学课内容,这时就可以用现代多媒体技术制作幻灯片,既形象直观,又可以帮助学生更好地记忆。这种新课导入方法相比于板书、口述有着很大的优越性,学生学习的热情可以被有效地激发出来,其学习目标也就更加具体,自然而然数学教学质量也会得到相应的提升。相比于传统的板书、口述,现代多媒体教学制作的课件、视频、幻灯片等教学资源既可以长期保存,又可以方便对其进行修改完善,还可以反复使用,这一特性是传统的口述、板书所无法企及的。例如,在三角形认识这一章节讲授过程中,可以通过多媒体创设这样的情境:教师和学生坐在车中,车窗外有三角形的自行车、输电线铁塔、电线杆。这种情境的创设将能够最大限度吸引学生的注意力,进而使他们产生学习数学知识的欲望,将注意力集中到数学课堂上,进而产生学习热情。学生通过自身的观察在愉快的环境中很简单地就认识了三角形的相关概念,记忆也更加深刻。 2.现代多媒体技术在课堂上的应用 以往的数学教学模式,通常只能展示简单的图形,这种模式就给学生观察图形、想象力的发挥造成影响,进而导致学生学习热情的下降。通过运用现代多媒体技术在数学课堂上演示教学内容,将晦涩难懂的数学问题以音频、动画、插画的形式呈现出来,使得学生理解学习数学知识更加直观、简单,进而提高数学课堂的讲课质量。例如,在学习轴对称图形的认识时,利用Flash软件制作动画,通过动画的演示让学生更为直观地理解轴对称图象的概念。此外,在进行梯形面积公式推算时,可以通过多媒体技术对梯形进行移动、裁剪、补加等操作,让学生通过亲身观察,更好地理解、掌握梯形面积的计算公式。通过多媒体技术的演示帮助学生理解平面图形之间的联系、相关面积计算公式的推导。这种演示视频在数学课堂上的利用,不仅可以收到良好的教学效果,对于学生空间想象能力的培养也有着积极的作用。 3.现代多媒体技术在活动课的应用 数学活动课是在教师设计、组织、参与的基础上,学生自主开展教学活动的教学模式。数学活动课具备很强的教育性和实践性,学生能够通过自主活动学习知识,这种教学模式更加符合新课改关于综合性人才培养的要求,即学生在自主活动中不仅学习数学知识,其沟通能力、协调能力、组织能力也会得到相应的提升,优质的数学活动课可以最大限度地挖掘学生的潜能。例如,在图形学习中,可以利用多媒体技术将三角形、正方形、长方形组装成拼图,然后学生自己去动手画图,学生学得开心,也掌握了图形知识。在以往的数学活动课中,因为没有现代多媒体技术的应用,活动课开展的资料不容易收集、整理,因此就受到很大限制。 4.现代多媒体技术在数学复习中的应用 数学复习课的质量,对于学生掌握数学知识、提高数学能力有着重大的影响。高效的数学复习课堂,既能够帮助学生巩固之前学习的知识,又可以提高学生将数学知识应用在实际生活中的能力。以往的数学复习课,通常是练习题、背诵定义,甚至布置大量作业,但是这样的复习巩固会让学生产生厌学心理,进而失去学习兴趣。而现代多媒体教学能够融入较多信息,节省大量时间,教师需要在复习课之前将知识制作成课件,将重难点知识通过多媒体展现出来,学生因为兴趣的驱使可以更高效地掌握复习的知识。 现代化多媒体技术具备生动、形象、直观、静动结合等优点,对于优化教学效果、提升教学质量有着积极的意义。在实际的教学活动中,教师应当依据学生的心理特点、学习情况、认识规律、教学内容,科学高效地应用现代化多媒体技术,使得现代化多媒体技术在教师的科学把握下发挥其作用。 多媒体技术在小学数学教学的运用:浅谈多媒体技术在小学数学教学中的运用 摘要:随着计算机的日益普及,多媒体辅助教学已成为现代化教育中的一种有效手段。多媒体教学直观、多变、省时的优势,可激发学习兴趣,加大课堂容量,有利于教师控制上课进程,非常适合小学阶段数学的教学。 关键词:多媒体运用 小学数学 教学策略 随着计算机的日益普及,多媒体辅助教学已成为现代化教育中的一种有效手段。多媒体教学直观、多变、省时的优势,可激发学习兴趣,加大课堂容量,有利于教师控制上课进程,非常适合小学阶段数学的教学。如何灵活运用多媒体课件进行教学,使课堂教学改革进人一个崭新的阶段?通过几年多媒体教学实践,笔者认为,多媒体教学中教师主要精力应放在如何发挥主导作用、启发学生思维上,适应个别化教学需要,采取不同的课堂策略,因材施教,使学生始终保持兴奋、愉悦、渴求知识的心理状态,把课堂空间真正还给学生。 一、巧设导语,预伏诱因,激发求知欲 小学生年龄小,对学生的直接兴趣始终是小学生学习动机的稳定组成部分。在开始正式教学内容前,通过多媒体课件设置一些场景导入教学内容,可以调动学生的各种智力及非智力因素参与学习活动,激发学生的求知欲和学习热情。如教学“100以内加减法的整理和复习”一课,上课伊始,我们设计屏幕上出现一些零乱散落的珍珠,教师问道:“为了便于珍藏这些珍珠,你有什么办法?”学生们各抒己见,当一位学生说用线把珍珠穿起来,不仅便于保存,而且还可以更好地展示它的美丽时,电脑动态呈现用一根线穿珠的过程,一串晶莹剔透的珍珠出现在大屏幕上,教师顺势说:“我们所学的知识就像这些散落的珍珠,只有经过及时整理,应用起来才很方便。”这一导入不仅为本课先罗列知识点,再由点串线,最后形成知识网络的复习方法打下伏笔,而且使学生产生愉悦的心理状态,诱发了学生感情行为上的参与意识,学生强烈的复习欲望油然而生。 二、围绕重点,展示过程,提高认识技能 数学是抽象性、逻辑性很强的一门学科,而小学生的思维正处于由具体形象思维为主向抽象逻辑思维为主的过渡阶段,因此教学中的重点应放在围绕教学重点,展示知识的形成过程。要在通过直观、生动的多媒体课件在数学知识的抽象性和学生思维的形象性之间架起一座桥梁,帮助学生掌握其内在规律,完成知识构建。如教学圆面积计算公式,学生对于推导过程,特别是等分的份数越多,拼成的图形越接近长方形的道理难以理解。用多媒体演示:把一个圆2等分,用红蓝表示两个半圆,再把两个半圆分成8个相等的小扇形,让小扇形一个个从圆中“飞出来”(还剩下一个虚线圆)排成两列,拼成一个近似长方形闪烁显示,再依次进行16、32等份的方法割补,让学生通过对比,直观地看出等分的份数越多,越接近长方形。在此基础上再通过移动演示,使学生建立圆半径。圆周长的一半和所拼成长方形的长、宽之间的联系,从而推导出圆面积计算公式。这样化静为动的显示,步步引导,环环推进,在学生的头脑中留下了“化圆为方”的深刻表象,有助于实现由感知――表象――抽象心理转化,起到了“润物细无声”的效果。 三、创设情境,鼓励求异,培养创新意识 每个人都有自我表现的要求,小学生成长尤为突出,当表现成功时,越发激起再表现的欲望。作为课堂教学活动的策划者、组织者和指导者,教师要抓住教材中所蕴含的创造性因素,利用多媒体课件为学生提供丰富的感性材料,创设富有变化、能激发新异感的学习情境,把学生的自主权真正交给学生,打破常规思维束缚,凭借自己的智慧和能力积极从不同途径、不同角度去思考问题,主动探索创造性地解决问题,培养创新精神。例如,某小学的操场长70米,宽55米,为满足学生活动需要,操场的长增加50米,宽增加25米,求操场的面积增加了多少平方米?学生在解题时容易出现这样错误解法:50×25=1250(平方米),如果我们按题意在屏幕上先出示长70米,宽55米长方形,再延长长方形的长和宽,成为扩大后的长方形,并把面积扩大的部分涂色。从图上直观地看出长50米、宽25米的长方形不是操场所增加的面积,再让学生看图思考:增加的面积应该怎样求?在可视图形的帮助下,学生可以用多种方法解答。 四、拓宽视野,丰富内容,扩大学生知识面 让学生接触更广阔的天地,扩大学生的知识面,是我们现在教学需要解决的问题,而多媒体正是学生拓展思维、丰富知识,走向世界的窗口。教学中要利用多媒体课件省时、多变优势,设计出题型多样、趣味性强的各类问题,从基本训练题、目标达成题到能力拓展题,加大课堂容量,丰富教学内容,增强信息反馈,扩大学生的知识面,培养学生运用知识的综合能力。例如:教学“年、月、日”一课时,我们用多媒体课件,设计屏幕上出现彩色的太阳、月亮、地球三个天体的运行规律,即地球绕太阳转一周是一年,月亮绕地球一周是一月,地球绕地轴转一周为一日。再配以教师亲切的解说和悦耳动听的音乐,生动的画面把学生带入了奇妙的宇宙,感知年、月、日的来历,同时学生对年、月、日怎样产生、它们之间有什么关系等产生的疑问,通过这一新奇的演示,激发了学生探索求知的欲望,提高了学生认知程度,学生可以触类旁通地知道很多知识,扩大知识面,使他们增长见识。 (作者单位:河北省永年县广府总校) 多媒体技术在小学数学教学的运用:浅谈多媒体技术在小学数学教学中的应用 【摘要】多媒体技术在教育教学活动中对导入新课、突破重难点、培养学生探究精神等有着自身独自的特点。用多媒体辅助教学,能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,能变静态为动态,变无声为有声,变抽象为具体,有效激发学习兴趣,让学生在学习中始终保持兴奋、愉悦、渴求上进的心理状态,有助于提高课堂效率,促进师生互动与情感交流。 【关键词】兴趣 创设情景 突破重难点 促进数学能力 随着新课程改革的不断深入,多媒体现代教学方式已广泛运用于小学数学课堂教学,课堂教学逐渐活了起来。数学教学中多媒体的有效运用,为优化数学课堂教学创造了条件,注入了活力。特别是它能变静态为动态,变无声为有声,变抽象为具体,让学生在学习中始终保持兴奋、愉悦、渴求上进的心理状态,大大提高了课堂效率,促进了师生互动与情感交流。 一、创设情景,激发学生的学习兴趣 兴趣是最好的老师,没有兴趣的学习,无异于一种苦役;没有兴趣的地方,就没有智慧和灵感。数学本身比较抽象、枯燥,特别是对于自控能力差,注意力难以持久的小学生来说,学习兴趣的作用就显得格外重要。常言道:“良好的开端是成功的一半”,新课导入时的前3―5分钟会直接影响到整个课堂教学的效果。因此,在导课时,合理选择和利用现代教育技术,设计好开课方式,一开始就抓住学生的注意力,吸引到课堂的学习上来,为整个课堂的教学奠定良好的基础。教学《统计的初步知识》一课,我把学校附近十字路口上的汽车流动情况拍摄下来,将此真实场景带入了课堂。由于学生已有了初步的收集、整理数据的方法,我放了一段该路口来往车辆的录像,要求同学们统计各种机动车流量情况,学生兴趣很浓,纷纷投入到活动中。几分钟后,我问:完成任务的举手。没人响应。我说,那我再放一遍,可要数仔细哟!又放一遍,几分钟后,我又问:完成任务的举手,寥寥无几。多数学生着急了,说:老师,太快了,记不下来。我说:可以想想办法呀!老师没有过多地指点,同学们开始自发的分工,有的当记录员,有的数小汽车,有的数大客车,有的数货车,有的数摩托车。再放录像,一分钟后,顺利完成任务。把真实生活场景带入课堂,学生犹如身临其境,好奇心、求知欲被激发,兴趣高涨。 二、化难为易,突破教学重难点 乌申斯基曾经说过:“如果最初的教学,充满了形象、色彩,就能够为儿童多种感官所接受,我们就能够使自己讲授的知识为儿童所接受。”而多媒体的展现方式多样,具有巨大的表现力,极大的突破了常规教学手段的局限,能把学习的内容化大化小,化静化动,化远化近,化抽象为具体,既可将整体分解为部分,亦可将部分综合为整体。因此,我们可以利用它来弥补教学中学生感性材料不足的缺陷,帮助学生充分感知教材,深入理解教材,尤其是教学中的难点。 如在教学《圆的面积》时,学生对圆的面积计算公式的推导不太容易理解。关于圆的面积公式的推导,教材虽然采用了实验的方法,把圆分割成16等份,再拼成一个近似的长方形,然后由长方形的面积公式推导出圆面积的计算公式S=πr2。但是,实验过程比较复杂,难于操作,学生不易理解和掌握,再者用圆拼成的近似长方形时,让学生想象出分割的份数越多,拼得的图形就越接近于长方形(渗透了“极限”思想),这对于小学生来讲很难想象,学生所看到的只能是把圆拼成的一个长方形,致使学生对所推导出来的公式的精确性持怀疑的态度。在教学过程中,我们可以充分地发挥信息技术辅助教学的优势,利用动态展示圆的面积公式推导过程,使抽象化为具体,化难为易,以达到最佳效果。 三、利用多媒体,促进学生探究能力的培养 《数学课程标准》指出:“动手实践、自主探究与合作交流是学生学习数学的重要方式”。儿童对大自然有着与生俱来的好奇心,他们希望自己是发现者、研究者或探索者。所以,教师首先要积极营造探究的氛围,使学生敢于探究,善于探究和乐于探究。而多媒体信息技术的最大优势就是能提供大量的图像、图形、动画、视频以及各种音频信息,为各科教学创设仿真或虚拟真实的情境,使教学环境得到了延伸和扩展,让学生犹如身临其境,调动了学生多种感官的参与,使学生处于积极的思维状态,能发挥学习主体的最大潜能,有助于学生质疑、假设、探究、验证、判断等多种能力的培养,从而促进学生自主探究学习,并提高能力。 例如:在教学圆柱体体积公式的推导时,可以运用多媒体技术进行动态演示,在屏幕上先将圆柱的底面分成16份相等的扇形(其分割线用红色表示),然后将圆柱切开分成16份,此时,再将用红色表示的突出的谷峰部分对准另一半凹进去的谷底部分拼成一个近似的长方体,接着把圆柱底面分的份数越来越多,拼出的几何体就越接近于长方体。此时向学生提问:“圆柱体分的越细,拼成的图形越接近于什么形体?”的同时,多媒体进行演示:将切分前圆柱体的底面部分与拼合后长方体的底面部分同时闪烁――移动――进行比较,学生很快就得出“圆柱体的底面积等于长方体的底面积”,接着,将圆柱体的高与长方体的高同时闪烁――移动――进行比较,让学生观察得出“圆柱体的高等于长方体的高”。在这一教学过程中,学生结合演示通过讨论、思考,进行总结“由于在整个拼切的过程中,它们的体积大小没有发生变化,所以圆柱体体积等于长方体体积,等于底面积乘以高。”这样根据学生的认知规律,不断地再现知识的产生,形成过程,展开学生探求新知的学习过程,可以使学生更容易地了解和掌握知识,让学生在观察与思考的过程中掌握思维的一般方法,促进学生逻辑思维能力的发展。 总之,电教媒体有利于优化教学效果,提高教学效益。对学生主体性的发挥,探究能力的培养与发展有着不可估量的影响。在具体教学过程中,教师应根据学生的认识规律、心理特点、教学内容、学生学习实际等诸多因素去综合考虑,遵照“适时、适当、适度”原则合理运用电教技术,不能“喧宾夺主”,使电教媒体在教师的驾驭下有的放矢地发挥作用。 多媒体技术在小学数学教学的运用:多媒体技术在小学数学教学中的应用 【摘要】随着多媒体技术的发展与应用,多媒体技术在教学活动中的应用也在不断深入。在小学数学教学中,合理应用多媒体教学技术,必然能够促进教学方式的改变及效果的提升。本文系笔者工作经验的总结,对多媒体技术在小学数学教学中的应用进行了梳理,并对部分问题提出部分针对性的对策探究,提出了相应的应用建议。 【关键词】多媒体技术 小学数学教学 问题与对策 随着多媒体技术的发展与应用,多媒体技术作为一种技术在教学活动中的应用也在不断深入。在现有的小学数学教学过程中,多媒体技术的应用也在不断增加。 一、小学数学教学中应用多媒体技术的必要性 1.优化情景教学模式突破 小学生本身较为好动,同时对情景的转变非常敏感。多媒体技术能够通过声光电等媒体技术打造出具体的情景,学生在感官的刺激下,很容易集中精神跟着老师的步调开展学习,并激发其学习的兴趣。而兴趣作为最好的老师,能够充分调动学生的自主学习性和积极性。 例如,在进行“平均数”教学时,可以播放《大头儿子小头爸爸》动画片中大头儿子与朋友分享玩具的故事。这个时候,老师就可以问,一共有多少个玩具,要怎么分才能大家才能一样多呢?如此,就将平均的概念导出来了,学生也很容易进入角色开始学习。 2.突破教学中的难点疑点 多媒体技术的生动形象的特征能够将抽象的数学公式和运算过程形象的表现出来,给学生直观的感受。如此,就能突破固有的教学难点的束缚,做到化难为易。 3.营造和谐互动课堂氛围 有研究表明,儿童的思考是由色彩、图像以及声音来激发的。而多媒体技术能够恰如其分地构建和谐的教学氛围,而这个氛围特别利于学生进行创新性思考。 4.激发学生进行自主探索 人教版小学数学的课程目标明确提出,数学课程要启发学生的思维,同时提升学生的实践操作能力。而多媒体技术能够锻炼学生自主探索和创新的能力,通过提出引导问题和和谐的气氛,共同作用下学生可以更加主动地进行探索。 5.增加课堂教学的信息量 传统的教学中,老师需要写板书、擦黑板。数学老师还需要在黑板上进行几何画图等工作。而多媒体技术都可以通过计算机的保存调用功能简化这些过程。除了简化过程外,多媒体技术还可增加拓展性的内容,从而提高到信息的质与量。 二、多媒体技术在小学数学教学中的常见问题 1.设计及使用不够科学 多媒体技术的使用需要恰如其分的运用才能展现威力,而现实却是多数教师因为自己计算机技术和备课时间等问题,造成做出来的多媒体课件在设计与结构上有问题,进而造成使用效果不佳。 2.形式主义高于了实际 丰富多样的声光电影本身是多媒体技术的一大亮点,但如果在实践中使用的太多太频繁反而会分散学生的注意力。最终过犹不及。 3.知识推导过程被忽视 多媒体代替了黑板,而一些数学的结论就会简单直接地摆在学生面前,却忽视了中间的推导过程与内在逻辑。这就造成了学生在学习时只知其然,而不知其所以然。 4.教师引导方式的缺位 教师在教学中应当扮演引导者的角色,而在许多多媒体教学中,教师只是单纯地复述课件上的内容,成为了课件的“复述机器”,而没有真正的引导学生进行思考。如此就会造成了引导角色缺位,进而影响教师的教学质量。 三、多媒体技术在小学数学教学中的应用建议 在进行多媒体技术应用时,教师应当结合课堂之间的角色关系、教学内容以及学生需求等层面来开展。如此,才能确保多媒体技术这样优秀的新技术能够为小学数学的教学课堂增添亮色。 1.建立良好的师生关系 课堂上,学生应当占据主体地位,而教师则扮演这主导角色。在实践中,教师需要根据课程的目标、重点与难点,运用多媒体技术来进行课件设计。在具体的课堂上,切勿让计算机代替教师角色,做到与学生的交流与演示和谐共存。 2.做到技术与内容平衡 多媒体技术自身在表现手法和内容上具有一定的局限性。具体来说,在进行教学活动时,多媒体在培养学生交往、合作能力方面有优势,却很难满足学生的多元化需求。另一方面,多媒体技术能丰富教学内容,但量多并不一定能够取得好的效果,因此需要更多地把控尺度。如进行“四则运算”的讲解时,使用多媒体技术容易跳过逻辑推导这一课程重点,最终得不偿失。此外,数学教学要求学生的动手能力与探索能力都有提高,而多媒体技术却很难做到平衡。因此在选择使用多媒体技术时,应当把控好技术与内容之间的配合,做到均衡处理。 3.处理技术与学习需求 学生的学习需求是教师进行教学的出发点和立足点,因而在具体的多媒体技术运用上,需要以学生的学习需求与兴趣作为出发点。此外针对学生很容易混淆的知识点和传统知识难点,教师应当多多运用多媒体技术来形象化知识难点。如此,能够克服传统教学方式与教学语言上的问题,提升教学效率。例如:在进行“圆的面积计算”的课程教学时,首先要明确学生本堂课需要掌握的知识点为如何求圆的面积,并了解学生在课堂上更喜欢动态的表达方法。因而在具体设计时,可以用动态图的方式解释如何用计算长方形面积的方法转为计算圆形面积的方法。这样既能完成教学目标,满足学生的学习需求。又能在学生的兴趣偏好上做文章,让学生能够更加投入到学习中来。 四、结束语 综上所述,多媒体技术是新时代的产物,教学内容与多媒体技术只有有效结合才能取得最好的教学效果。小学数学教学是一个长久的教学过程,具体的教学过程中,必须要建立良好的师生关系、做到技术与内容平衡、处理好技术与学习的需求,做到“适时、适量”,科学运用,方可取得最优的效果。 多媒体技术在小学数学教学的运用:浅谈多媒体技术在小学数学教学中的运用 摘 要:本文主要阐述了多媒体的发展过程,多媒体在小学数学教学中起到的作用,以及多媒体依靠教学手段的直观性、内容的丰富性,特别是在许多无法用实物教学的课程中起到的作用;并讨论教师应该怎样将多媒体技术运用到课堂教学活动中,更好地提高课堂教学效率,优化教学过程;以及如何避免多媒体对与应用对象所造成的负面的影响。 关键词:多媒体;小学数学;教学;作用 由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点,所以能提供最理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法,最终导致整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。本文主要就多媒体在小学数学教学所有的优点与益处,如何运用多媒体辅助教学以及教师应在使用多媒体时所注意的地方进行讨论。 一、使用多媒体技术的概念和优势 多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术,与传统教育方式相比,多媒体教学具 有明显的优势:利用多媒体的多方面刺激,促使信息获取效率提高;利用多媒体教学方式形象生动,培养学生的思维能力、想象能力和创造能力;利用多媒体教学信息量大,有效提高了教学效率。 二、多媒体技术运用与小学数学教学的主要策略 多媒体的特点与优势是显而易见的,但是能否发挥多媒体的优势,这就要看教师是如何将多媒体恰倒好处的运用于课堂教学中了。下面就简单的讨论教师应该如何运用多媒体进行教学。 1、运用多媒体创设情境,激发学习兴趣 丰富多彩的教学资源,能够为学生营造一个色彩缤纷、图文并茂、动静相融的教学情景,促使学生脑、眼、耳、手、口等多种器官同时接受刺激,从而大大激发学生的思维活动。交互式的计算机技术为学生的主动参与提供了条件,能充分发挥学生的主体积极性。 案例1:在设计《商不变性质》一课的导入时。我利用多媒体课件向学生播放了猴王分桃的故事,桃树上挂满了桃子,桃树下坐着一群猴子,它们等猴王来分桃子。猴王准时来到。猴王对小猴子说:“给你6个桃子,平均分给3只猴子吧。”小猴子说:“太少了。太少了。”猴王说:“那就给你60个桃子,平均分给30只猴子,怎么样?”小猴子得寸进尺,挠挠头皮,试探地说:“大王,请你开恩,再多给点行不行啊?”猴王一拍胸脯说:“那好吧,给你600个桃子,平均分给300只猴子,这下总该满意了吧?!”这时,小猴子笑了,猴王也笑了。当学生还沉浸在猴王分桃的故事中时,我问:同学们,为什么猴王和小猴子都笑了呢?猴王是运用什么知识来帮助教育这个既贪吃又自作聪明的小猴子的呢?在学习了今天的知识后,你们就知道了。 2、运用多媒体化难为易,突破教学难点 传统的小学数学教学的信息传递形态,主要以静态形象和口语交流为主,以模型、挂图,板书,和实物演示为辅,学生在学习知识的过程中,常常感到单调、枯燥、注意力易分散,学习效果不理想,而多媒体教学具有形象具体,动静结合,声色兼备等独特功能和综合优势,可以调动学生各种感官协同作用,解决教师难以讲清楚,学生难以听懂的内容,从而有效地实现精讲,突出重点、难点。 案例2:在教学射线具有可以无限延伸这一特点时,由于,在现实生活中不存在这样的物体,所以,学生对“无限延伸”一词似懂非懂。这就可以利用多媒体的动画功能,在屏幕上先出现一个亮点,然后向一端延伸,成为一条亮线,亮线越来越长,越来越长,逐渐延伸出了屏幕。一边演示,一边叙述“像这样无止境地延伸下去,亮线将无止境地延长。”借助这样动态的演示,学生头脑中出现了“无限长”的情景,学生对“无限延伸“一词有了真正的认识,从而突破了这节课的教学难点,提高了教学效率,也培养了学生的空间想象能力。 3、运用多媒体营造学习氛围,激发创新思维 培养学生的创新思维,不仅要在课堂上创设一种平等、民主、和谐、宽松的氛围,还要以积极的态度和发展的眼光去看待学生,相信每个学生都有巨大的发展潜能,同时要根据教学内容寻求一种最能激发学生兴趣并最易于他们接受的教学方式,这样才能使学生产生不怕错误、敢于求异的良好的学习心理,孩子的创造思维火花才能迸发出来。国内外大量的实践证明,在一定的音乐氛围中进行学习,能收到明显的学习效果。教学中,根据这一原则在多媒体课件中配上适当的音乐,让学生在轻松愉快的气氛中学习,既促进了学生的思维想象,又提高了学习的效率。 4、运用多媒体化静为动,提高学生主动探究 信息技术在教学中有着巨大的优势,因为它图文并茂,可以化静为动,化难为易,化抽象为具体,加深理解知识的过程。因此在教学过程中,我充分利用多媒体计算机的优势,把图片情境由静态变动态,把知识形成的全过程淋漓尽致的呈现在学生的眼前。 案例3:在教学“时、分、秒”一课时,我利用多媒体课件设计了一个动态的钟面,学生可以根据钟面上的指针变化,清晰地看到时针走一个大格,分针正好走一圈,从而学生可以自主地发现整时的特征,“分针指着12,时针指着几就是几时”。这一教学环节,有效地提高了学生通过自主探究认识整时的能力。 三、运用多媒体技术提高小学数学教学质量的注意事项 当然,任何事物的出现并不是完美无缺的。教育有法,教无定法,在实际教学中要根据实际需要采用各种教学方式,不是说堂堂课用多媒体就是好,这种一刀切的做法也是有违我们马克思主义哲学的。应避免多媒体设计“花哨”,造成喧宾夺主;避免多媒体内容复杂烦琐,降低效率。
近年来,随着我国电力体制改革的不断深化,使得电网规模日益扩大。为满足电力用户的用电需求,并进一步提高供电可靠性,智能变电站随之增多。在智能变电站中有着大量的变电设备,这些设备的运行稳定与否直接关系到变电站的正常运行。由于变电设备的数量较大,产生的信息较多,所以可对大数据分析技术进行合理应用。借此,本文就新一代智能变电站变电设备状态评估大数据分析应用前景展开浅谈。 1大数据分析在变电站设备状态评估中的应用 1.1自动预警开关储能电机故障 在变电设备状态评估中应用大数据分析,可实时统计断路器储能电机的动作次数,根据统计的次数判断储能电机是否运行正常,若出现异常运行情况,则立即发出预警。建立起数据库,在数据库中汇总断路器的储能结构类型、运行时间、变电站温度等信息,应用大数据分析技术,结合储能电机启动频次,对断路器故障进行概率性分析,并设置自动报警限值,实现智能预警功能,快速诊断出故障类型。 1.2预警变电站测控装置异常 变电站变电设备的遥测信息系统故障率较高,通过统计发现,测控装置死机是遥测信息系统故障的主要成因,一旦出现死机问题,遥测信息系统就无法对变电设备状态信息进行采集,使系统丧失了对设备异常信息的实时监控功能。在以往的变电站运维工作中,运维人员很难在海量的遥测数据中找出设备异常信息。而将大数据挖掘与分析技术应用到故障预警中可解决这一问题,具体的应用方案如下:根据电网节点平衡原理,利用逐层搜索算法,对500kV、220kV电压等级区域母线及主变动功率平衡进行分层计算,结合线路送受功率平衡和双回线负荷平衡规律,确定发生故障的变电设备。当变电站集控系统监测出变电设备运行状态的异常信息时,可准确定位故障位置,发出预警信息。在应用大数据分析技术的情况下,可快速检测出变电站测控装置发生的死机问题,以及数据采集、数据传输故障问题。 1.3跟踪分析CVT电压数据 在智能变电站的变电设备状态评估中应用大数据分析技术,可通过跟踪统计CVT电压的实时数据,及时发现CVT电压三相异常现象,其应用方案如下:对比分析PMS中电容式电压互感器型号、参数、运行时间的静态数据、历史数据与实时数据,提取出CVT二次电压异常时的具体数据,将其作为判定CVT故障的主要特征数据。在故障规则库中,纳入CVT三相电压的失衡度数据信息,利用大数据分析CVT三相电压的历史失衡趋势,最终确定预警故障相。利用大数据分析预警故障相的历史数据与实时数据的增减变动趋势,根据变化幅度总结出故障数据特征,将其纳入到人工智能告警库中,实现对CVT电压的智能告警。大数据分析除在上述三个方面应用之外,还可应用于智能变电站的线路事故跳闸后保护动作信息时序分析、断路器三相动作的同期度分析、短路器事故跳闸后本体机构压力信息监视、干式电抗器电流和阻抗跟踪分析等方面。 2新一代智能变电站变电设备状态评估大数据分析的应用前景 2.1建立异常知识库 智能变电站的变电设备种类较多,其所生成的变电设备状态信息十分庞杂,进而增加了设备状态数据的甄选难度。为了解决这一问题,智能变电站应基于大数据分析建立起变电设备异常知识库,收集各种变电设备的运行状态数据,采用预处理的方式,将庞杂的变电设备基础状态参量进行向量化,结合运用相应的算法,得出最能反映设备状态的关键特征状态参量。如,利用大数据分析技术得出变电设备状态间的欧氏距离和变电设备监测参数,利用计算结果对状态监测参量与变电设备状态的相关程度进行度量。一般情况下,欧氏距离越小,其相关程度越高。通过大数据分析得出设备状态的关键特征参数,将最大欧氏距离值设定为标准参量,进而构建起变电设备关键特征状态参量体系,将其作为变电设备异常知识库的关键组成部分。 2.2确定变电设备状态参量权重 在现行的变电设备状态评价企业标准中,主要采用专家打分的方法评价电网公司的变电设备,这种方法虽然便于执行、操作简单,但是由于该方法受专家经验和主观因素影响程度较大,需要人为确定变电设备各项状态量分值权重,所以无法反映变电设备状态量的实际影响程度,同时也难以保证变电设备评估结果的客观性和准确性。为改善变电设备状态评估现状,应运用大数据挖掘技术确定设备状态参量的权重。具体方法包括以下三种:(1)收集变电设备缺陷信息、故障统计信息、历史监测信息以及历史评估数据,综合考虑设备缺陷与故障的影响程度,以及设备状态参量能够表征设备缺陷与故障的程度,采用数据挖掘技术对设备状态参量的权重进行准确设定。(2)利用数据挖掘技术找出设备状态参量与故障之间的关联规则,对每项状态参量的权重系数进行单独计算,将计算得出的各个单项状态参量的常权重系数进行综合计算,得出变电设备综合状态量的变权重系数。(3)收集变电设备状态评估历史信息,利用大数据分析技术对历史评估数据和事后验证数据进行分析,建立起变电设备状态变化趋势分析模型,实现对变电设备故障的实时诊断,并评估出变电设备故障危急程度。 3结论 综上所述,在智能电网中,智能变电站是不可或缺的重要组成部分之一,其运行稳定与否对整个电网的运行具有直接影响。而智能变电站内有着数量众多的变电设备,为了解并掌握变电设备的实时运行状态,可在状态评估中,对大数据分析技术进行合理应用。在未来一段时期,智能变电站将会随着电网规模的扩大不断增多,为满足变电设备状态评估的需要,应对加快异常知识库的构建,并对参量权重进行合理确定,从而提高评估结果的准确性。
变电站论文:浅谈变电站自动化系统 摘 要:科学技术的不断发展,变电站自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为电力系统的发展趋势。本文阐述了变电站自动化系统的特点和设计原则,并提出了发展方向。 关键词:变电站 自动化 1、变电站自动化系统的特点 完整的变电站自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点: (1)分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响。 (2)集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。 (3)简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成。 (4)可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。 (5)兼容性好。系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的I/O接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。 2、变电站自动化系统的设计原则 (1)变电站自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统,应服从电网调度自动化的总体设计,其配置、功能包括设备的布置应满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。 (2)分散式系统的功能配置宜采用下放的原则,凡可以在间隔层就完成的功能如保护、备用电源自投、电压控制等,无须通过网络和上位机去完成。220kV枢纽站及220kV电压等级以上的变电站,其网络层和站级层宜采用双重化、冗余配置,以提高系统可靠性。 (3)按我国的实际情况,目前变电站还不大可能完全无人值守,即使是无人值守,也有一个现场维护、调试和应急处理的问题,因此设计时应考虑远方与就地控制操作并存的模式。同样,保护单元亦应具有远方、就地投切和在线修改整定值的功能,以远方为主,就地为铺,并应从设计、制造上保证同一时间只允许其中一种控制方式有效。 (4)站内自动化及无人值班站的接入系统设计应从技术上保证站内自动化系统的硬件接口满足国际标准。系统的支撑软件符合ISO开放系统规定,系统的各类数据、通信规约及网络协议的定义、格式、编程、地址等与相应的电网调度自动化系统保持一致,以适应电力工业信息化的发展要求。 (5)要积极而慎重地推行保护、测量、控制一体化设计,确保保护功能的相对独立性和动作可靠性。分布式系统的SOE分辨率通过保护单元来实现。保护、测量、控制原则上可合用电压互感器(TV),对电量计费、功率总加等有精度要求的量可接量测电流互感器(TA),供监测用的量可合用保护TA。 (6)变电站自动化系统设计中应优先采用交流采样技术,减轻TA,TV的负载,提高测量精度。同时可取消光字牌屏和中央信号屏,简化控制屏,由计算机承担信号监视功能,使任一信息做到一次采集、多次使用,提高信息的实时性、可靠性,节约占地空间,减少屏柜,二次电缆和设计、安装、维护工作量。 (7)目前无论国内还是国外的分散式变电站自动化系统各部件之间的联系大部分采用串行口通信方式(RS232C,RS422,RS485总线等),其通信速率和资源共享程度均受到限制,故建议采用局域网(LAN)通信方式,尤其是平等(peer to peer)网络,如总线型网(介质共享型),即网上每个节点都可与网上其他节点直接通信,例CSC-2000型采用的Lon Works网,DISA-2,DISA-3型采用的CANnet(control area network)网等。 (8)变电站内存在强大的电磁场干扰。从抗电磁干扰角度考虑,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,这一点对分散式变电站自动化系统尤为适用。例LSA678,DISA-2,DISA-3型等均采用了光纤通信方式。但鉴于光纤安装、维护复杂及费用相对较高,因此配电站宜以电缆为通信介质。 3、变电站自动化的发展方向 (1)馈线自动化。变电站自动化的发展,使供电可靠性有了很大的提高,但是要进一步缩短故障停电时间,很大一部分取决于馈线自动化的发展。馈线自动化必须在馈电线路上装设电动开关,配置馈线终端设备FTU,对一些分支线路,还应装设故障指示器,并利用通信系统,向系统提供馈线运行数据和状态,执行系统下达的馈线开关遥控操作命令非线性负载。电动机直接起动,不平衡负载,焊接设备以及家用电器设备增多,降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此,提出系统应对电压进行连续测量和质量分析,噪声越限告警,同时要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。 (2)集成化、智能化和综合化。变电站自动化系统作为一个庞大、复杂的、综合性很高的系统性工程,包含众多的设备和子系统,个功能、子系统之间存在着不同程度的关联,其本身及其所用技术又处于不断发展之中,对任一家制造商而言,根本不可能包揽一切。在馈线自动化方面显着降低了建设、运行和维护的综合成本,为提高供电可靠性,创造了有力的条件。故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效的解决这一问题,必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位,国外有人提出使用三种技术综合处理:故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法,这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。 4、结语 随着科学技术的不断发展,计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代,变电站自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。 变电站论文:试论变电站综合自动化改造工程实践 论 文 摘 要:最近几年,国家电网正处于变电站综合自动化改造工程的密集阶段,结合阜阳供电公司在变电站综自改造工作中继电保护专业的经验和体会,同大家一起探讨,同时提出继电保护专业在改造工程中应注意的一些问题及采取的措施。 关 键 词:继电保护;自动化改造;安全运行 近年来,随着电网改造的深入开展,大量的变电站综合自动化改造工程(以下简称“综自改造”)的工作正在进行中。变电站的综自改造与继电保护及二次回路的改造关系密切,它主要表现在信号的传送方面。对于老变电站来说,就是把一次设备的信息状态通过二次回路和继电保护装置传递到网络监控后台机上,以达到减少运行人员对现场设备操作和巡视次数的目的。 一、变电站综合自动化改造工程概述 综自改造工程是一项复杂的工作。对于老变电站的改造来说,它牵扯到对用户的停电、运行人员的操作、一次专业设备改造的工作和二次专业技术改造的工作。为了保障对用户的可靠供电,电力生产者有义务对停电时间进行严格地规划和控制。应提前对要进行综自改造的变电站进行现场勘查工作,做好“三措一案”(组织措施、技术措施、安全措施和施工方案)后,对于需要停电的工作,就要制定停电计划并报上级生产部门审批,然后在规定的时间内向运行方式部门提交停电申请,提前在规定的时间内通知用户,并且与上级主管部门及相关专业进行沟通,确保施工过程中各专业工种之间的衔接配合,以最大化地缩短工期,减少停电时间,及时为用户供应优质的电能。 综自改造工程是一个需要多专业班组相互配合的复杂工作,以阜阳供电公司(以下简称“我公司”)为例,运行人员属运行工区管辖;一次人员由修试所管辖,又分属变压器、开关、试验和油化专业;二次专业人员由计量所和调度所管辖,在变电站的综自改造二次回路中,表计由计量专业负责,计量回路以外的二次回路由调度所负责,而调度所又分为保护专业、自动化专业和通信专业。众多的专业人员在同一个工作中同时出现,安全问题就成为了综自改造工程的关键所在。 二、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法 结合笔者作为继电保护工作者20年的工作经验和体会,主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。 1.防治人身触电,确保工作人员的人身安全 在综自改造工程施工开始前,为了确保工作人员的人身安全,必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作,办理相关手续,制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”,具备经过审核符合实际的施工图纸,工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析,等确保人身安全和设备安全的措施。 工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后,确保人身安全,就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 (1)开工前“三交待”:交待工作任务要清楚明了;交待安全措施要具体详尽;交待技术要求要全面细致。 (2)接受任务“三明确”:工作任务明确,安全措施明确,操作步骤明确。 (3)严格执行现场工作“八不准”,即精神不振不能工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。 (4)要求对工作班成员进行“三查”,即查着装是否符合要求,查精神状态是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。 (5)工作许可人许可工作后,工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后,方可对工作班进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后,确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对许可其工作。在施工过程中不准凭经验工作,不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施,必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。 为了确保施工过程中的人身安全,必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护,现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散,工作负责人不可能监护到每一名工作班成员,因此分工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人(为了有效区分工作负责人与分工作负责人,我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲,分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲),该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护,工作人员之间互相提醒,以保证工作安全,由此达到人人有人监护的目的。 2.确保继电保护装置安全运行的设备安全 综自改造施工往往时间短、任务重,小组之间的配合工作一定要做好,合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司,工作许可手续完成后,首先由修试人员进行一次设备的改造工作,同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接线,自动化人员进行后台调试,保护及计量拆除的二次线工作结束后,立即组织人员敷设电缆,大约修试所进行的一次设备工作结束,二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后,由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作,三个小组同时工作,互相配合,电缆头制作、对线工作完成后,三个小组又分开,各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中,自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致,若不一致则再次更正。 为了保证在保护装置调试过程中不发生微机保护装置设备的损坏事故,结合笔者工作的实际经验,主要应做到以下几点。 (1)试验前应仔细阅读试验大纲及有关说明书 。 (2)尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 (3)使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。 (4)试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是CT回路的螺丝及连片,不允许出现丝毫松动的情况。 (5)校对程序校验码及程序形成时间。 (6)试验前对照说明书,检查装置的CPU插件、电源插件、出口插件上的跳线是否正确。 (7)试验前检查插件是否插紧。 (8)试验前检查装置规约设置是否与后台相匹配。 3.杜绝继电保护“三误”的发生 通过以上各点的严格执行,保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故,但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”,还必须从以下几个方面做好工作。 (1)防误传动:严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置,以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件,应先断电,防止继电器和插件插错位置,严防继电保护“三误”事故的发生。 (2)防其它保护误动作:保护装置上电试验前,应检查接线是否正确,校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止反充电或引起其它保护装置误动。 (3)防误整定:因为试验的需要而修改定值,一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对,确认无误,并打印、双方签名并交运行人员存档。 (4)防短路、短路和接地:在保护装置试验完毕后,将打开的二次回路、连片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复,并要求第二人进行核对,保证其正确性,防止出现开路、短路、断路等可能影响安全运行的事故发生。 三、确保设备安全运行的具体措施 在变电站综自改造工作调试试验结束后,人身安全得到了保障,继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后,还应保证改造后的设备安全运行,工作人员还要进一步做一些工作,确保改造设备安全运行。 带负荷测向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,电力设备投运后,必须进行保护的带负荷测向量检查,通过向量图分析交流回路接线,确认正确后,方可将保护投入运行。例如,笔者在进行110kV东平变电站综自改造时,由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作,承包给安装公司施工,在#1主变低压侧141开关改造结束后,#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现,#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性,给保护设备的正确动作带来了隐患,因此保护班人员及时采取措施,将电流回路的极性及时调整回路,保证设备的安全稳定运行。 对设备运行后发现的缺陷和异常要及时消除;不能解决的,在经过分析后,在不影响运行的前提下,需要报请上级部门并做好记录向运行人员进行交底,运行中重点巡视,并尽快消除组织消缺验收时发现的缺陷和异常。例如,2004年我公司110kV阜南变综字改造工程中需要将原先为电磁型的变压器保护更换为南锐继保公司的RCS-9000型微机变压器保护。改造工作结束后,进行带负荷侧向量工作时,发现高压侧电流为反相序。阜南变是一座单电源终端变电站,由于历史原因,整个变电站都处在反相序的特殊电力系统下运行,由于很难把110kV进线线路和35kV、10kV出线全部停运,把反相序调整为正相序电力系统下运行。由于RCS-9000型微机主变保护是按照正相序电力系统进行设计的保护装置,可能造成保护装置的误动或拒动。在征得生产部门领导(总工程师)同意的前提下,将主变保护的定值11点钟接线方式强制改为1点钟接线方式,加强巡检力度,待条件允许后再将反向序调整为正相序,此项工作终于在220kV白果变投入运行后,于2009年7月完成。现在反相序已调整为正相序,为阜南变主变保护正常运行创造了合格的运行条件。工程中的反事故措施要严格按国家电网十八条反措的要求执行。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·Imax伏(Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位为kA)。应定期检查放电间隙或氧化锌阀片,防止造成电压二次回路多点接地的现 变电站论文:变电站监控系统的发展及微机监控系统的应用 摘要:文章主要介绍了变电站监控系统不同发展阶段的特点。着重介绍了计算机技术在监控系统中的应用。关键词:监控系统 遥测 遥信 遥控 微机监控系统 一、 变电站监控系统的发展 变电站是企业的动力心脏,其监控系统的发展经历了几个不同阶段。 在早期,变电站没有办法及时地了解和监视各个车间或线路的运行情况,更谈不上对各个车间和线路进行直接控制。全厂供电系统的设备运行情况,各个生产车间,各条线路的电流,电压,功率等情况调度中心都不能及时掌握,调度员和各个车间的联系主要是电话,每天由各车间值班人员定时打电话向调度员报告本车间的电流,电压,功率等数据,调度员需根据情况汇总,分析,花费很长时间才能掌握全厂供电系统运行状态的有限信息。严格说来,这些信息已经属于“历史”了。调度员只能根据事前通过大量人工手算得到的各种系统运行方式,结合这些有限的“历史”性信息,加上个人的经验,选择某种运行方式,再用电话通知各个车间值班人员进行调整控制。一旦发生事故,也不能及时了解事故现场情况,及时进行事故处理。需要较长的时间,才能恢复正常运行。显然,这种落后的状况直接影响企业的安全运行。 监控系统的第二个发展阶段,是远动技术的采用。安装于各个车间的远动装置,采集各车间的负荷情况,各线路电流,电压,功率等实时数据,以及各开关的实时状态,然后通过控制电缆传给调度中心并直接显示在调度台的仪表和模拟屏上。调度员可以随时看到这些运行参数和全系统运行方式,还可以立刻“看到”开关等设备的事故跳闸(模拟屏上相应的图形闪光)。调度中心可以有效地对全厂供电系统的运行状态进行实时的监控。调度员还可以在调度中心直接对某些开关进行投入和切除的操作。这种布线逻辑式的装置的采用,使变电站的监控系统可以实现遥测,遥信,遥控的功能。 监控系统的第三个发展阶段,是电子计算机在工业控制系统中的应用。现代企业生产规模越来越大,对电能质量及供电可靠性的要求越来越高,由于能源紧张,人们对系统运行的经济性也越来越重视。全面解决这些问题,就需要对大量数据进行复杂的分析和计算。监控系统需要装备类似人的“大脑”的设备,这就是电子计算机。 二、 微机监控系统的应用 该系统采用先进的WINDOWS98及WINDOWS NT窗口管理平台。系统软件提供良好的人机交互界面,操作简单易用,几乎所有的功能只需使用鼠标移动或单击即可完成。系统信息量大,主机采用一机双屏方式。系统配置灵活。作为分散型控制系能统的性,该系统是开放式的,可以实现在线编辑。在不退出实时系统的情况下,用户可编辑,修改,建立各种实时数据,图表报表,并可随时打印或实时观察所修改的内容。遥信各开关的状态,事故信号,电能脉冲的计量的等。可对任意一条线路的负荷进行控制和分析。系统设有事件浏览和系统日志功能,主要将整点数据存盘记录,对系统内发生的故障事件进行分类存档,对各项操作记录在案。画面管理功能由专人进行对模拟图、报表、操作票,数据显示的定义和生成。全厂的供电系统图,平面图以及各种操作票,管理图表均可在系统内生成并随时打印输出。该系统可对关键设备的负荷情况进行监控以便对设备运行情况和工艺执行进行分析。 三、 结束语 企业变电站安装微机监控系统后,可以利用计算机对变电站的各种动态参量加以组织分析,再以数据,图表,色彩及音响等形式形象直观地呈现在值班人员面前。借助于该系统,值班人员能提前发现事故隐患,作到防患于未然。万一发生事故也能迅速找出事故原因,及时处理缩短停电时间减少经济损失。还可对有限的电力资源合理分配使用,为科学管理,经济调度提供理论依据和现代化手段。 变电站论文:变电站继电保护系统中信息管理技术的应用 摘 要 以调度监控计算机网络系统的数据源为中心的继电保护信息管理系统,通过数据仓库技术集成各类继电保护二次系统信息数据源,使用方法库支持各个不同等级客户的分别应用,利用 intranet 实施数据交换,并且开放 MIS 的数据接口。可实现“三遥”数据的实时分析处理,各部门的信息交流,二次设备图形、试验的管理和事故、缺陷记录、运行状况的分析。该系统实用性强,可靠性高,具有开放性和先进性。 随着微机保护装置的应用普及,继电保护二次系统的自动化水平得到不断提高。许多当前由人工处理的模拟信息转化为大量的数字信息,而技术管理人员也有许多用计算机实现的资料和试验记录文档。信息的数字化使得我们可以将不同的数据源有机地结合起来,形成一个专业化的计算机应用系统。通过综合分析数据,对设备实际运行状况加强了解,消灭故障隐患,进一步保障系统安全运行。 1 继电保护信息管理系统的实现 1.1 信息数据源的分布 二次系统所具备的信息来源可大致分为3部分: a)由变电站微机保护装置经 RTU 发送至调度端的实时运行数据; b)继电保护管理端(生技部门和继电保护班组)所存放的设备管理资料、各类试验记录和运行制度等; c)其他系统中需要了解继电保护数据或可以提供继电保护有关数据和参考资料的数据源接口。 1.2 系统结构 怎样有效地将信息数据源联系起来,而对于各级用户都能予以充分利用呢?我们可以考虑以调度监控计算机网络系统的数据源为中心,建立图1系统。 通过数据仓库技术集成各类数据源,使用方法库来支持各个不同等级客户的分别应用,利用网络功能实施数据交换,并且开放 MIS 的数据接口,基本实现对二次保护数据资源的充分利用。 1.3 系统方法与功能 1.3.1 数据仓库和方法库 a)数据仓库是比传统的关系数据库更高一级的数据组织形式,它不仅支持海量数据的处理,而且对于动态存储、应用程序接口、非结构化数据等方面都具有更强的性能。 b)方法库是封装了一系列分析处理方法的规则库,也是应用程序软件功能的集中表现,可通过设置各用户权限来限制其对数据仓库的查询和读、写操作,维护数据的完整性,同时也限定了客户的应用范围。 1.3.2 软件应用功能 a)“三遥”数据的实时分析处理:各类二次信息的查询,和以前定检、定试记录的比较,动作时间和次数的统计,故障、事故等报警事件的指示和响应等。 b)二次设备试验的记录管理、定试预告、定值单管理、材料管理等。主要由继电保护班组人员填写,其他部门共享查询。 c)二次设备图形管理系统具备 GIS 功能,支持图形和数据库相连,直接在图形上查询参数。 d)二次设备事故、缺陷记录分析,各保护装置运行状况分析。主要是继电保护技术专责完成,其他部门共享查询。 e)设立一次设备参数接口。如电流、电压、功率因素和高压设备试验记录等,配合一次主接线图查询,可作为二次系统的辅助分析数据来源。 f)可使用电子函件和新闻公告板方便各部门间的信息交流。 1.3.3 软件开发工具 采用 Microsoft(微软)公司系列工具软件进行开发,在实用性和兼容性上都可以体现应用的先进性及广泛性。 1.3.4 系统建立模式 随着 Internet 的广泛应用,信息资源的利用已成为企业发展的巨大动力。我们在建设继电保护信息管理系统时,也必须充分考虑这一点,要向大的外部空间提供可用的信息数据,也要从外部世界汲取各种综合信息,故考虑采用 intranet 模式。 2 系统特点 2.1 实用性强 针对生产运行中的实际问题,解决了二次部分各类数据源的共享和使用,特别对于继电保护技术工作人员,可以更有效地进行系统分析和数据统计工作,提高保护运行水平。 2.2 可靠性高 易于维护和升级。由于采用数据仓库和方法库。整个信息管理系统运行可靠性不再分散于各级用户之间,而集中于网络中心数据库和规则库,任一客户工作站的突然损坏,也不影响整个系统其他部分的工作性能,而且恢复非常简单。对于软件开发人员而言,升级换代只限于方法库的改变,快捷方便。 2.3 开放性和先进性 数据仓库技术使得数据源的来源更加广泛,使用更加方便,易于和 MIS 等系统接口。系统的构造结合了 Internet/intranet 模式,具有良好的应用前景。 3 结束语 现在各个发供电企业的 MIS 系统建设已普遍考虑采用 Internet/intranet 模式,因此在建设企业内各个专业子信息系统时也应采用这种模式,以统一系统的规划及数据的流动,使企业能充分利用各种信息资源推动自身的发展 。 作者:广州电力工业局 陈菁 变电站论文:变电站改造工程存在问题及对策 摘要:为了保证变电站改造的顺利进行以及改造期间变电站安全运行,笔者具体分析了改造前、改造过程中和改造后期的验收出现的问题,并对如何控制上述问题提出了相应的对策。 关键词:变电站改造;问题分析;控制对策 随着用电量的加大以及近年来科技的发展和电网运行的需要,变电站设备改造工程势在必行。但改造过程中运行操作工作量大、方式多变、现场施工面多、施工人员交叉作业等存在很多问题。针对上述情况,为保证变电站改造的顺利进行,现将改造过程中可能出现的危险点分析如下,并就改造工程存在的问题提出相应对策。 1变电站改造前期的问题分析及对策 在变电站改造过程前,要做好改造人员的技术培训,掌握过硬的本领,同时改造人员的思想状态也很重要。这些准备做得妥当与否,直接决定着整个改造工作的进程和质量。 ①工作人员安全意识薄弱问题。有的工作人员认为改造工程比较轻松,就是循环作业,从而在思想上麻痹大意,事实上,在改造过程中不小心谨慎,极容易出现纰漏。要让工作人员意识到改造操作比较频繁,工期长,人员劳动量大,同时,重复同一类型的操作极容易导致人员思想麻痹,造成工作人员安全意识淡薄。 针对这种情况要做好宣传发动,从思想上高度重视。要进教育工作人员千万不能思想麻痹,安全意识要放在首位。工作之前,我们要让工作人员明确整个工作的目的、意义、任务和总体目标,充分认识到此项工作的重要性、复杂性和危险性动员全体人员牢固树立“安全第一”的思想,从自身出发,依照工作实际,认真分析工作过程中容易导致人员思想麻痹、松懈的不安全因素。真正做到防患于未然。 ②改造现场危险分析不足问题。对于改造现场,通常都是作业面多、人员散乱、车辆多、旧设备拆除、新设备安装、二次回路交叉接线等,存在很多危险性,对这些情况,如果分析不够到位,很容易有危险出现,从而影响整个改造过程,同时又可能带来不必要的损失。改造现场危险要素主要有: 机构箱门、端子箱、万用钥匙使用、电缆进出口经常打开,易进水及小动物;管理不善;接地线螺丝松动;现场施工电源使用不规范等情况。另外改造现场工作面复杂,工作人员任务不同,措施变化频繁,工作人员对改造站现场的措施、工作进展及运行情况不能熟练掌握,对现场危险因素不能及时控制等都存在危险性。 针对以上现象,要全面分析现场改造过程中存在的风险因素,并有针对性的制定完善的确保安全措施,并提前做好改造过程中的现场危险分析和应急预案。结合改造现场工作性质和系统方式变化参照变电站典型危险分析档案,全面了解,提前预测,并制定好相应的安全措施来防范。以全力保障改造工程的顺利进行,并将工作前所有的技术组织措施以及相应的控制措施,认真写入《变电站改造工程风险措施专题卡》和《倒闸操作风险分析与控制措施卡》中。 ③改造物资、安全用具等准备不充足、不完善问题。关于安全用具的准备如果不充分、不完善的隐患也很多,例如:绝缘手套不合格则容易触电,给改造工作人员人身危害造成影响;物资和用具准备不充分,则影响工作进度,无法保证停、送电的及时性、有效性;物资和用具不合格,则容易导致操作过程中隐患重重,如验电器不合格,在验电时不能正确判断设备是否无压,而无法保证挂地线时的安全等。这些都是因为准备不充分和不完善造成的隐患问题。 针对这种情况,我们就要提前做好改造物资和安全用具的准备工作,要精细到位,工具设施类准备充分完善,做好所有物资和用具的全面检查。如安全工器具要合格、充分;备品备件充足;接地线完好等。并要求派专人负责检查、完善,填写记录并签名。做到个人负责制,哪个过程出问题,就有负责人员承担责任。 ④新设备投运与培训不同步,工作人员未能及时熟练掌握新设备运行管理问题。随着科技的发展,变电站的新设备也在不断更新和更换,工作人员对新上设备的工作原理、操作要领的掌握以及异常情况的处理方面有些欠缺,不能在较短的时间内熟练掌握新设备的运行与维护。这都与工作人员没有进行岗前培训十分不开的,其问题的严重性不言而喻。 为了避免上述现象发生,就要加强工作人员的岗前培训,提高工作人员的业务素质和技能水平。随着新设备投人运行,对工作人员在业务技能方面提出了更高的要求,因此我们更要加强实践培训,使工作人员在时间较短的情况下,尽快掌握新设备的原理、运行维护和管理,保障新投入设备安全、可靠运行。 2改造过程中问题控制 在改造中工作人员万不可麻痹大意,为了保证吧问题消灭在萌芽状态,就要确保做到以下几点:①工器具的使用管理制度要明确。使用前要进行全面检查,确保万无一失。②万用钥匙使用要有严格的审批制度。按手续启用万用钥匙,加强监护,用后及时封存;操作过程如出现问题在未查明原因前,未经许可,不得随意解除运行。③现场看板管理制度要严格。当日看板上明示的问题要有专人负责。④风险处要有专人监护。各风险点都有人监护,如有问题,马上制止。⑤改造现场安全措施要到位。室内、外高压设备要完善,主控室内的安全措施要齐全,检修区与运行区责任明确,警示牌醒目,安全通道畅通,便于检修人员的工作质量。⑥制定齐全的监督检查制度。在进行大的改造时,管理人员提前到站,开好准备会、开展安全风险分析,审核“两票”,站队长提前组织好现场各项工作及措施,监督检查到位等。及时发现问题,做到“抓大不放小”。⑦违章处罚要加大。下大力度查违章,具体查作业性违章、查管理性、指挥性和装置性违章。重点查:新设备验收、传动试验是否有人监护、万用钥匙的使用是否符合规定、交接班制度是否准时、运行人员是否明确操作任务、检修后的设备状态是否恢复到原始状态”等。 3改造后期的验收问题 验收的重要之处就看检修工作完成质量。为了保证送电过程顺利,同时不会影响到人身安全,这就要我们在验收是工作细致考虑周全,试验合格。这就我们要求务必做好以下几项工作。 首先,设备验收质量要严格。设备验收要做到明确分工、责任到人,要根据工作内容及性质,明确验收项目和验收重点,发现问题及时提出,马上处理。 其次,设备送电前的检查要细致。要精确的检查开关、刀闸的状态,送电范围内(站内控制)的接地线全部拆除,并存放归位,接地刀闸全部拉开并经闭锁;检查各压板、插件、开关投切位置正确;检查模拟屏元件位置应与实际设备位置相符;检查检修记录等是否合格、保护定值是否交代,并与调度核对正确,作好记录。 最后,设备送电后要加强巡视。由当值值班负责人负责组织对设备运行情况进行巡查,做好记录。如出现问题却没有发现并按相关流程处理,将追究值班人员的责任。 总之,在变电站改造过程中,必须认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,做好危险因素的分析,制订严格的预防和控制措施,要不断总结经验、完善制度、加强管理,确保在改造期间变电站安全运行。 变电站论文:管窥变电站通信设备抗干扰措施 1变电站的主电磁干扰源 研究发现变电站一次回路处于暂态时期时必然会产生电磁干扰,这和呈开放状态的耦合途径有着重要关系,而一次回路到二次回路的过程也是产生干扰的因素之一。二次回路中要用到大量的控制或检测仪表,包括用于通信和继电保护的设备,从本质上来分析它们都具有弱电性,所以在抗干扰过程中难以形成有效的屏障。对电磁波的防范工作不到位会直接导致二次回路设备的非正常运行状态,一旦超过设备极限还会造成绝缘击穿损坏的严重后果,这种永久性的故障无法修复。为此我们详细分析了变电站主要出现的电磁干扰源以及其本质特征,为防干扰工作做好基础铺垫。 1.1谐波的干扰 高次谐波电流受变压器铁芯本身非线性特征的影响而产生电源电压波形畸变的现象,继而在电容耦合的帮助下接近二次设备并加大感应电流和电压的数值干扰,一旦超过二次设备的最大承受值即会发生损坏的结果。 1.2开关操作引起的干扰 开关操作引起的干扰巨大,当变电站微机综合自动化系统出现短路故障时断路器必然要通过跳闸动作来避免重大隐患的发生,而本身开关动触头和静触头断开的瞬间会引起电弧重燃的现象,这个过程的高频振荡电流和脉冲电压将达到很高数值。干扰的产生来源于高脉冲电压、振荡电流和脉冲量、开关量的重合,微机监控系统的两项参数也将处于同频段状态,此时正常运行的二次系统将得不到很好的保护,甚至对用于传递数字逻辑信号的计算机和微机也会产生重大的干扰,直接影响到信号传播和信息接收工作。 1.3雷击干扰 雷电对变电站的干扰和损害难以避免,当雷电产生的巨大电流经过接地点开始接触电网时电位会迅速飙升,此时二次回路接地点距离大电流入地点的距离至关重要,过短的距离会使得二次回路接地点电位随之同向升高,这种现象会直接导致二次回路过程中共模干扰的结果,电压的异常升高是发生二次设备绝缘击穿的主要因素。 2干扰耦合方式 依据耦合原理划分变电站电磁干扰类型,主要包括辐射耦合、电容耦合两种,还有常见的电感性耦合和电导耦合方式。通常来说电导耦合是单一电路干扰电流引起的,借助公共线路来操作阻抗流行为,继而对另一电路产生耦合作用;辐射耦合方式是在一次系统产生电磁干扰中衍生出来的,干扰对象是二次系统。变电站设备内部电路出现分布电容,所以当干扰电压发生微小变化时都会作用于分布电容,最终达到电磁波传导干扰的目的。电感耦合受众最广,只要依靠导线微小电流变化就能对旁边导线产生作用,使其发生感应电压干扰的情况,实际上在很多突发事件过程中只要一次回路电流发生了异常变化,此时感应电压也会随之变化,附近的一次系统必然会受到不良影响。二次回路的耦合方式和干扰源之间有着密切、复杂的关系,而多类耦合方式共同存在且互相干扰的现象并不罕见,在耦合方式的引导下研究消除干扰的方法有利于控制不同干扰源的负面作用。 3变电站的电磁干扰的抑制措施 3.1抑制二次干扰的措施 多类电磁干扰源的存在必然会影响二次回路的正常运行,而通过利用电磁兼容性来抑制二次干扰十分关键。一般来说互感器和二次交流回路的连接为耦合电容侵入设备内部提供了良好的条件,而采取滤波措施的第一步是用并联方式处理非线性电阻元件和滤波电容器,使其形成浪涌吸收器,对抑制差模和供模干扰有一定作用。对通信线路采取滤波措施也能很好的阻止电磁波的进攻。科学的接地方式既能将外部电磁阻挡在外,又能阻止变电站电子电气设备内部电磁波外泄,保持足够的距离来避免雷击感应电压作用于二次回路接入点的现象。 3.2计算机等弱电通信设备的抗干扰措施 变电站内部对电力系统的要求极高,各类通信设备、计算机、电子设备的使用导致了电磁交错传播的现象,而带电设备本身即是干扰源也是被干扰对象,承载了电流的导线会向四周发射电磁波。从设备的按照和使用问题处理解决抗干扰问题是必然趋势,对发挥核心作用的通信机房进行屏蔽处理,这一步是应对空中辐射耦合方式的重要环节。通常情况下使用不间断电源和直流开关电源也能很好的抑制交流干扰信号的作用。采取正确、有效的接地方式也是保护计算机等弱点通信设备的重要方法,例如分开接地和多点节点方式,都是分解感应电位的良好途径,或者采用公用接地或单点接地模型,降低电磁波击穿绝缘设备的概率。 变电站论文:变电站无人值班运行管理模式及意义 摘要:随着电网的不断扩建和飞速发展,变电站不断投入运行,从而出现了运行人员数量不足的问题,实行集中监控,实施集约化管理,是解决这一突出问题的有效办法。同时,通过设备改造和完善,提高设备健康水平和运行可靠性,提高企业管理水平;依靠技术进步提高劳动生产率,实现减人增效。 关键词:变电站 安全 可靠性 增效 1 背景及意义 变电站实现无人值班和远方监控是变电站自动化技术发展和电网的不断扩建的必然趋势。无人值班变电站借助远动技术、通信技术、网络技术和监控技术由远方调度(监控)中心值班取代现场值班,变电站内一切操作和控制均有远方控制中心来实现。在集控站建立集控自动化系统,运行人员集中在集控站或由调度人员在调控中心对各受控站进行遥信、遥控、巡控、维护和事故处理等。 国外一些发达国家已在各种电压等级的变电站(35kV~750kV)实现了无人值班。美国绝大部分220kV变电站为无人值班;法国变电站内的所有信息全部集中在225kV变电站的RTU,通过RTU传到调度中心,变电站全部实现无人值守。日本97%的变电站为无人值班,275kV或以下电压等级的变电站均为无人值班,只有275kV枢纽变电站和超高压(500kV)变电站有人值班。 变电站无人值班的技术经济效益是非常明显的,集中体现在提高了电网运行可靠性,进一步保障了系统安全,减少了人员的误操作,减少了大量的运行值班人员,提高了劳动生产率,降低了成本,带动了企业科技进步。 2 衡水供电公司无人值守变电站的实施 衡水供电公司经过2006年和2007年变电站无人值班综合自动化改造,分别对220kV、110kV变电站进行了RTU改造,建设通信光缆,建设和改造通信设备,改造开关、CT、线路、主变、线路保护、直流充电装置、蓄电池组、五防装置,直流分环改造,安装变电站遥视系统等建设与改造,在220kV衡水、前铺、安平、景县、杨村站建立了5个中心,全区50座无人值班站分别接入相应监控中心;07年2月6日通过省公司组织验收,并开始集中监控—无人值班管理模式的试运行,历时7个月,转入正式运行。 无人值班改造工程汇集多专业、涉及面广、分布性强,是一个系统工程。 3 运行管理工作 3.1 无人值班变电站运行管理的过渡 根据衡水供电公司实际情况,值班方式采用监控和操作合一的方式,后改为操作队,监控工作由工区成立监控中心进行监控。操作队设置站长、副站长、技术员各一名,值班人员实行三值运转模式。 对110KV县局代管站,公司采用了“分段实施,平稳过渡”的措施。第一阶段:监控中心成立后,县局值班员留守至6月底,参与大型和事故紧急情况下的操作;第二阶段:监控中心运行稳定后,代管站值班员撤离,变电站雇佣保安公司人员看守。第三阶段:成立操作中心,只负责变电站的倒闸操作和日常维护等工作。监控工作由监控中心进行变电站设备运行监控。 3.2 无人值班变电站规章制度的制定 变电运行模式调整过程中,各级人员严格贯彻“精心谋划,稳步实施”的原则,确保变电运行工作的安全稳定局面和变电站无人值班工作的有效开展。 为了做到运行模式改变后各项工作管理标准规范,有章可循,公司成立了制度编写小组,由公司主管生产的副总任组长。建立一个高标准的、科学、规范、可行的制度体系,保证中心的安全稳定运行;公司修订了《变电站标准化管理规范》;运行工区把省公司、国网公司有关规程、制度、文件整理分类,编辑了《制度规程汇编》、《文件汇编》等4个分册,编写了《变电运行工区标准化管理规范》;各操作中心制订了自己的《操作中心管理规范》、《操作中心现场运行规程》和所辖无人值班站的《现场运行规程》等制度规程。内容涉及运行管理的方方面面,规范了新运行模式下的工作方法和职工行为,很好的保障了变电运行各项工作的安全、有序、规范开展。 3.3 积极调整观念,搞好岗位培训 ①监控和操作中心成立初期,多数职工还没能树立工区管理意识,谋划工作局限于一个监控中心站,造成监控中心工作一时的被动。对此工区指导各监控中心,利用一个月的时间,突击抓调整职工意识和开展岗位培训工作,取得了立竿见影的效果,监控中心运行管理变被动为主动,逐步走向正规。②运行工区为了满足监控和操作中心有关综自、自动化等知识的培训需求,及时购买发放了几十种相关书籍,并先后送84人次参加公司和省公司举办的综自培训班,同时还邀请厂家人员进行现场讲解、答疑,取得了很好的效果。 3.4 加强监控和操作中心管理,保证安全生产 为了保证监控和操作中心安全生产,在挑选高素质人员担任监控中心工作的基础上,不断强化业务培训,提高运行人员业务水平;每周设立一次大讲堂,休班人员到工区交流学习现场操作经验等。同时为保证监控中心各项工作和公司、工区工作紧密结合,协调一致,公司将视频会议系统,办公自动化系统都延伸到操作中心。上级的各项精神和要求都能在第一时间精准的传达到操作中心。 以上诸多措施的实行,有力保障了监控中心的安全运行。 4 集中监控—无人值守运行模式体会 4.1 领导重视是搞好监控中心工作的关键 模式确立初期,公司领导高度重视,班子成员先后到五个中心进行深入调研,了解基层存在的问题。引导值班员转变观念,树立正确工作目标;为职工排忧解难,鼓舞了职工工作干劲,稳定了职工思想。 4.2 减少运行人员数量,提高人力资源利用率 变电站集中监控、无人值班改造完成后,运行人员数量由过去的296人减少到现在的114人,约减少了61%,依靠科技进步提高了劳动生产 率和人力资源利用率,实现了减人增效的目标。 4.3 推进电网科技进步,提升公司驾御电网的能力 随着监控中心的成立和无人值班改造工作的不断推进,老旧设备逐步改造和完善,提高了设备健康水平和运行可靠性;监控中心大量的采用了先进的计算机网络通信技术,实现了110-220千伏变电站“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”。电网科技含量和系统通讯自动化程度得到提高,运行工作实现了远程化管理,提升了公司驾驭电网的能力。 4.4 创新运行管理体制,解除安全生产隐患 因变电运行人员不足,其中有三分之二的变电站实行双代管,值班员由县局派驻,专业管理由工区负责。造成多方管理,执行标准不一,给安全生产带来极大隐患。集中监控—无人值班运行模式的建立,改革创新了公司变电运行管理体制,理顺了管理关系。创出了科技创新、电网管理的新路子,彻底解除了由于体制问题带来的安全生产隐患。 至今衡水供电公司所有70座变电站实现了无人值班运行管理,中心相关规章制度制定齐全,查阅方便;图纸、资料和运行记录等按站放置,使用方便;值班员生活设施到位齐全。 无人值守变电站集中监控的的运行模式,开创了衡水电网变电站远程控制、无人值守的新篇章,促进了电网管理现代化发展,是河北省电力公司和衡水供电公司加快科技进步、提高电网科技含量、提升运行管理水平的重要体现。无人值守变电站采用先进的自动化系统和信息技术,运行工作实现了远程化,集约化管理。标志着衡水供电公司变电运行管理模式迎来了一个全新的转变。 作者简介: 武蒙,女,河北省衡水市人,生于1981年6月,电力工程技术助理工程师,变电运行技师,就职于河北省衡水市供电公司营销部。 孙勇强,男,河北省衡水市人,生于1980年3月,电力工程技术助理工程师,变电运行技师,就职于河北省衡水市供电公司人力资源部。 牛佳庆,男,内蒙古乌兰察布市人,生于1983年6月,电力工程技术助理工程师,变电运行高级工,就职于河北省衡水市供电公司变电运行工区。 变电站论文:论变电站综合自动化改造工程实践 论文摘要:最近几年,国家电网正处于变电站综合自动化改造工程的密集阶段,结合阜阳供电公司在变电站综自改造工作中继电保护专业的经验和体会,同大家一起探讨,同时提出继电保护专业在改造工程中应注意的一些问题及采取的措施。 论文关键词:继电保护;自动化改造;安全运行 近年来,随着电网改造的深入开展,大量的变电站综合自动化改造工程(以下简称“综自改造”)的工作正在进行中。变电站的综自改造与继电保护及二次回路的改造关系密切,它主要表现在信号的传送方面。对于老变电站来说,就是把一次设备的信息状态通过二次回路和继电保护装置传递到网络监控后台机上,以达到减少运行人员对现场设备操作和巡视次数的目的。 一、变电站综合自动化改造工程概述 综自改造工程是一项复杂的工作。对于老变电站的改造来说,它牵扯到对用户的停电、运行人员的操作、一次专业设备改造的工作和二次专业技术改造的工作。为了保障对用户的可靠供电,电力生产者有义务对停电时间进行严格地规划和控制。应提前对要进行综自改造的变电站进行现场勘查工作,做好“三措一案”(组织措施、技术措施、安全措施和施工方案)后,对于需要停电的工作,就要制定停电计划并报上级生产部门审批,然后在规定的时间内向运行方式部门提交停电申请,提前在规定的时间内通知用户,并且与上级主管部门及相关专业进行沟通,确保施工过程中各专业工种之间的衔接配合,以最大化地缩短工期,减少停电时间,及时为用户供应优质的电能。 综自改造工程是一个需要多专业班组相互配合的复杂工作,以阜阳供电公司(以下简称“我公司”)为例,运行人员属运行工区管辖;一次人员由修试所管辖,又分属变压器、开关、试验和油化专业;二次专业人员由计量所和调度所管辖,在变电站的综自改造二次回路中,表计由计量专业负责,计量回路以外的二次回路由调度所负责,而调度所又分为保护专业、自动化专业和通信专业。众多的专业人员在同一个工作中同时出现,安全问题就成为了综自改造工程的关键所在。 二、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法 结合笔者作为继电保护工作者20年的工作经验和体会,主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。 1.防治人身触电,确保工作人员的人身安全 在综自改造工程施工开始前,为了确保工作人员的人身安全,必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作,办理相关手续,制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”,具备经过审核符合实际的施工图纸,工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析,等确保人身安全和设备安全的措施。 工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后,确保人身安全,就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 (1)开工前“三交待”:交待工作任务要清楚明了;交待安全措施要具体详尽;交待技术要求要全面细致。 (2)接受任务“三明确”:工作任务明确,安全措施明确,操作步骤明确。 (3)严格执行现场工作“八不准”,即精神不振不能工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。 (4)要求对工作班成员进行“三查”,即查着装是否符合要求,查精神状态是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。 (5)工作许可人许可工作后,工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后,方可对工作班进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后,确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对许可其工作。在施工过程中不准凭经验工作,不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施,必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。 为了确保施工过程中的人身安全,必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护,现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散,工作负责人不可能监护到每一名工作班成员,因此分工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人(为了有效区分工作负责人与分工作负责人,我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲,分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲),该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护,工作人员之间互相提醒,以保证工作安全,由此达到人人有人监护的目的。 2.确保继电保护装置安全运行的设备安全 综自改造施工往往时间短、任务重,小组之间的配合工作一定要做好,合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司,工作许可手续完成后,首先由修试人员进行一次设备的改造工作,同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接线,自动化人员进行后台调试,保护及计量拆除的二次线工作结束后,立即组织人员敷设电缆,大约修试所进行的一次设备工作结束,二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后,由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作,三个小组同时工作,互相配合,电缆头制作、对线工作完成后,三个小组又分开,各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中,自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致,若不一致则再次更正。 为了保证在保护装置调试过 程中不发生微机保护装置设备的损坏事故,结合笔者工作的实际经验,主要应做到以下几点。 (1)试验前应仔细阅读试验大纲及有关说明书。 (2)尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 (3)使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。 (4)试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是CT回路的螺丝及连片,不允许出现丝毫松动的情况。 (5)校对程序校验码及程序形成时间。 (6)试验前对照说明书,检查装置的CPU插件、电源插件、出口插件上的跳线是否正确。 (7)试验前检查插件是否插紧。 (8)试验前检查装置规约设置是否与后台相匹配。 3.杜绝继电保护“三误”的发生 通过以上各点的严格执行,保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故,但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”,还必须从以下几个方面做好工作。 (1)防误传动:严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置,以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件,应先断电,防止继电器和插件插错位置,严防继电保护“三误”事故的发生。 (2)防其它保护误动作:保护装置上电试验前,应检查接线是否正确,校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止反充电或引起其它保护装置误动。 (3)防误整定:因为试验的需要而修改定值,一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对,确认无误,并打印、双方签名并交运行人员存档。 (4)防短路、短路和接地:在保护装置试验完毕后,将打开的二次回路、连片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复,并要求第二人进行核对,保证其正确性,防止出现开路、短路、断路等可能影响安全运行的事故发生。 三、确保设备安全运行的具体措施 在变电站综自改造工作调试试验结束后,人身安全得到了保障,继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后,还应保证改造后的设备安全运行,工作人员还要进一步做一些工作,确保改造设备安全运行。 带负荷测向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,电力设备投运后,必须进行保护的带负荷测向量检查,通过向量图分析交流回路接线,确认正确后,方可将保护投入运行。例如,笔者在进行110kV东平变电站综自改造时,由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作,承包给安装公司施工,在#1主变低压侧141开关改造结束后,#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现,#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性,给保护设备的正确动作带来了隐患,因此保护班人员及时采取措施,将电流回路的极性及时调整回路,保证设备的安全稳定运行。 对设备运行后发现的缺陷和异常要及时消除;不能解决的,在经过分析后,在不影响运行的前提下,需要报请上级部门并做好记录向运行人员进行交底,运行中重点巡视,并尽快消除组织消缺验收时发现的缺陷和异常。例如,2004年我公司110kV阜南变综字改造工程中需要将原先为电磁型的变压器保护更换为南锐继保公司的RCS-9000型微机变压器保护。改造工作结束后,进行带负荷侧向量工作时,发现高压侧电流为反相序。阜南变是一座单电源终端变电站,由于历史原因,整个变电站都处在反相序的特殊电力系统下运行,由于很难把110kV进线线路和35kV、10kV出线全部停运,把反相序调整为正相序电力系统下运行。由于RCS-9000型微机主变保护是按照正相序电力系统进行设计的保护装置,可能造成保护装置的误动或拒动。在征得生产部门领导(总工程师)同意的前提下,将主变保护的定值11点钟接线方式强制改为1点钟接线方式,加强巡检力度,待条件允许后再将反向序调整为正相序,此项工作终于在220kV白果变投入运行后,于2009年7月完成。现在反相序已调整为正相序,为阜南变主变保护正常运行创造了合格的运行条件。工程中的反事故措施要严格按国家电网十八条反措的要求执行。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·Imax伏(Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位为kA)。应定期检查放电间隙或氧化锌阀片,防止造成电压二次回路多点接地的现象。 变电站论文:变电站综合自动化装置教学培训工作分析 论文关键词:变电站综合自动化;装置;硬件结构;插件;培训 论文摘要:本文说明了各种变电站综合自动化装置的硬件具有相同的典型结构,讨论了模拟量的输入/输出回路,开关量输入及输出电路,微型机系统和变电站综合自动化算法,人机对话、、通信和电源插件,操作回路等各部分培训的内容、作用和培训方法,并具体介绍了测控装置。 在变电站综合自动化培训教学中,学员要熟悉变压器、线路、电容器等设备的保护装置、测控装置、保护测控装置及各种自动控制装置。若在每个具体装置中都全面介绍装置的结构和工作原理,不但重复太多,浪费时间,而且也不容易全面深人地介绍清楚,且不利于学员理解掌握。因此在培训中,都要对各种装置的共性部分进行统一介绍,即介绍装置的基本结构、原理与接线。下面就装置部分教学培训工作进行IV"结,与大家分享。 一、装置的典型硬件结构 装置部分教学培训中,首先要把装置的典型硬件结构弄清楚。成套的综合自动化系统中微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是由若干模块组成的,它们的硬件结构都是大同小异,所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同。一个变电站综合自动化系统中各种子系统的典型硬件结构主要包括模拟量输人/输出回路、开关量输人/输出回路、微机系统、人机对话接口回路、通信回路和电源,如图1所示。 装置采用统一硬件平台,变电站综合自动化装置硬件采用整体面板、国际标准机箱。装置强弱电彻底分离,CPU板采用印刷板、表面装贴技术,提高了装置的可靠性。可自检和互检,同时减少各部分的关联性。通信接口方式选择灵活,与变电站自动化系统配合,可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。可通过变电站监控系统对保护装置所具有的功能实施全遥控操作。装置采用统一软件平台,缩短了产品的研发周期,延长了产品的市场生命周期,从“作坊生产阶段”进人到“大规模生产阶段”。装置采用统一数据库处理,在设计装置功能模块时提炼不同功能应用信息的共性,建立一个统一的应用功能数据机构模块,包含每种功能所需的一切信息,形成功能程序的统一的开发平台,降低了功能模块程序开发的难度,提高了功能模块程序的可靠性。 二、模拟量的输入/输出回路 1.模拟量的输入电路 变电站综合自动化系统采集的一次设备的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量,由于微机只能识别数字量,故模拟信号必须转换成数字信号才能输人到微机中进行处理。典型的模拟量输人电路的结构框图如图2所示,主要包括电压形成电路、低通滤波电路、采样电路、多路转换开关及A/D变换芯片五部执电压形成电路除了起电量变换作用外,另一个重要作用是将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完全隔离,提高抗干扰能力。通过低通滤波器与采样定理、采样保持器、模拟量多路转换开关、模/数变换(A/D)的详细讲解,使学员熟悉模拟量输人电路如何隔离、规范输入电压及完成模/数变换、与CPU接口,完成数据采集任务。 为了使学员更好地理解和掌握培训内容,讲变换器时向学员展示变换器插件实物,讲清楚变换器的输人信号和输出信号。讲解低通滤波时也将实物插件展示给学员,理论联系实际,可取得很好的培训效果。 2模拟量输出电路 培训中简要说明模拟量输出电路的组成、数/模(D/A)转换器工作原理。模拟量输出电路的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出,该任务主要由数/模(D/A)变换器来完成。由于D/A转换器需要一定的转换时间,在转换期间,输人待转换的数字量应该保持不变,而微型机系统输出 的数据在数据总线上稳定的时间很短,因此在微机系统与D/A换器间必须用锁存器来保持数字量的稳定,经过D/A转换器得到的模拟信号一般要经过低通滤波器,使其输出波形平滑,同时为了能驱动受控设备,可以采用功率放大器作为模拟量输出的驱动电践 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量,其主要部件是电阻开关网络和集成运算放大器。 三、开关量输入及输出电路 开关量输人、输出电路是非常重要的教学内容。学员只有明白了断路器、变压器分接头的位置状态是如何被采集和输出后才能更好地工作。 在变电站综合自动化系统的数据采集中,除模拟信号外,还有大量的以二进制数字变化为特点的信号,如隔离开关、断路器的状态,按钮、普通的开关、刀闸、断路器的触点以及人机联系的功能键的状态等,称为开关量。 1.开关量输入电路 开关量输入电路的基本功能就是将变电站内需要的状态信号引人微机系统,如断路器状态、继电保护信号等。开关量输人电路由消抖滤波电路、信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路等组成。培训中讲清消抖滤波电路与信号调节电路、电隔离技术的应用、驱动控制与端口地址译码问题,特别是要了解简单的开关量输人电路。开关量信号都是成组并行输人(出)微机系统的,每组一般为微机系统的字节,即8, 16或32位,对于断路器、隔离开关等开关量的状态,体现在开关量信号的每一位上,如断路器的分、合两种工作状态,可用0, 1表示。简单的开关量输人电路包括断路器和隔离开关的辅助触点、跳合闸位置继电器触点、有载调压变压器的分接头位置等输入、外部装置闭锁重合闸触点输人、装置上连接片位置输入等回路。 2开关量输出回路 开关量输出电路主要是将CPU送出的数字信号或数据进行显示、控制或调节,如断路器跳闸命令和屏幕显示、报警信号等。开关量输出电路与输人电路基本一样。简单的开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中央信号等,一般都采用并行接口的输出来控制有触点继电器(干簧或密封小中间继电器)的方法,但为提高抗干扰能力,最好也经过一级光电隔离。 四、微型机系统和变电站综合自动化算法 微型机系统的CPU是由一片大规模集成电路芯片制成,不仅能进行算法逻辑运算,还能执行各种控制功能。配备一定容量的存储器、输人/输出设备的接口电路及系统总线。计算机监控系统都应具有数据采集和输出控制部分,这两个部分构成了基本测控单元的主要内容。数字信号处理器(DSP)是一种经过优化后用于处理实时信号的微控制器。 在变电站综合自动化系统中,计算机对采样值进行分析、计算得到所需的电流、电压的有效值和相位以及有功功率、无功功率等量,或者算出它们的序分量,或者线路和元件的视在阻抗,或者某次谐波的大小和相位等,并根据这些参数的计算结果以及定值,通过比较判断决定装置的动作行为,而完成上述分析计算和比较判断以实现各种预期功能的方法就称为变电站综合自动化系统算法。其主要任务是如何从包含有噪声分量的输入信号中快速、准确地计算出所需的各种电气量参数。培训中要说明研究算法的目的主要是提高运算的精确度和提高运算的速度。算法的运算速度将影响自动化装置检测量的检测和自动化装置的动作速度。变电站综合自动化系统中保护和监控对算法有不同要求。 五、人机对话、通信和电源插件 1.人机时话 人机对话的主要内容有显示画面与数据(包括时间、日期);单线图的状态、潮流信息;报警画面与提示信息;事件顺序记录。事故记录;趋势记录;装置工况状态显示;保护整定值;控制系统的配置显示,包括退出运行的装置的显示以及信号流程图表;值班记录;控制系统的设定显示等。主要介绍人机对话微型机系统的硬件原理、键盘响应电路、屏幕(液晶)显示电路、打印机的接口电路、多机通信和巡检开关、人机对话插件等。重点讲清人机界面操作和命令菜单使用说明。 2.通信插件 通信插件承担着装置的管理和通信任务,是承接装置与夕卜界通信及交换信息的管理插件,如与面板、PC调试软件、监控后台、工程师站、远动、打印机等的联系,根据保护的配置组织上送遥测、遥信、SOE、事件报文和录波信息等。通信插件可根据需要设置有Lan网口、以太网口、RS485口和RS232口,满足不同监控和远动系统的要求。另外,还设置有GPS对时功能,可满足网络对时和脉冲对时方式的要求。 3.电源插件 每个装置均有一个独立的开关电源,向其他插件供电,此开关电源与插件面板构成电源插件(又叫电源模件)。培训中要重点说明输出电压的作用。输出电压十SV为CPU及其外围芯片提供工作电源;15V为模拟输人回路运放提供工作电源;+24V为开出、开人回路提供电源。 六、操作回路 培训中分两个方面介绍操作回路。一是介绍断路器操作回路的原理框图,让学员明白操作回路的基本原理;二是让学员看懂实际的操作回路。 1断路器操作回路的原理框图 首先介绍断路器操作回路总体上分为合闸回路和跳闸回路两大部分,介绍合闸回路和跳闸回路的工作过程。手动操作时可选择遥控操作或就地操作。当就地/遥控选择开关打至遥控”位置时在后台机上手动遥控操作;当就地/遥控选择开关打至“就地”位置时工作人员在装置上就地操作断路器。然后介绍自动操作时保护接点通过连接压板直接接人控制电源进行断路器操作,并介绍防跳回路的作用和原理。最后介绍位置信号、控制回路断线和事故信号。 2.断路器操作回路实例 断路器操作回路的原理框图与实际操作回路还有一些距离,为了学员更好地工作,还需要讲解断路器实例操作回路,如南瑞继保电气有限公司RSC-941A型装置操作回路和南自IOKV线路保护测控柜断路器操作回路。 七、测控装置 测控装置用于各种电压等级的变电站中,综合考虑变电站对数据采集、处理的要求,以微机技术实现数据采集、控制、信号等功能。采用现场测控网络与安装于控制室的中心设备连接,依靠变电站自动化系统的间隔测控单元实现全变电站的监控。装置完全按照间隔单元实现测量、记录、监视、控制等功能,能够满足各种电压等级的变电站综合自动化系统的要求。 1.测控装置硬件结构与功能 测控装置主要由交流变换插件、CPU插件、显示面板、通讯插件、开入开出插件、电源插件等模块构成。测控装置功能有开关量变位遥信;电压、电流的模拟量输入;断路器遥控分合,空接点输出,出口动作保持时间可程序设定;脉冲累加单元,空接点开入;遥控事件记录及事件SOE;支持行业标准通讯接口。 2.PSR650系列数字式综合测控装置 PSR650系列数字式综合测控装置适用于各电压等级变电站等测量控制领域,实现四遥及同期合闸等自动功能。 PSR650系列数字式综合测控装置为19英寸机箱装置配置,2一3块交流采集模件(AC),共采集12路电流、12路电压、1块直流温度采集模件(DC, TDC)可选,共12路采集、2块数字量采集模件(DI),共40路采集(包括脉冲量采集);2块智能控制模件(OUT),共20路开接点输出;CPU模件、POWER模件各一块。该装置插件图如图3所示。 PSR652数字式综合测控单元面板由液晶显示屏、二级管指示灶复归按钮和键盘等四部分组成。PSR 650系列数字式综合测控装置的键盘操作和液晶显示界面采用对话框结合菜单式操作方式。 八、总结 培训过程中从一般到特殊,再由特殊到一般。先讲授一般装置的原理与组成,再讲一个具体的测控装置的组成、原理、特点、功能。针对受训人员所在的工作环境、所使用的设备及上述电路的实物插件,拍一些相关实物图片放在课件里,让学员摸得着、看得见,以便更好地实施培训。培训的目的是为了实现知识更新,知识更新包含两个内容:理论学习和实践技能学习。“读书是学习,使用也是学习,而且是更重要的学习。”“精通的目的全在于应用。”培训更是体现在应用中。职工培训注重实际及相关技能的培养是职工培训与传统学校教育最大的不同之处,也是职工培训的特性所在。培训内容的安排、培训过程的实施、培训方式的设计等都应充分体现这一理念。学习内容不是固定不变,而是根据公司的实际情况作相应的变化,即从标准模式到量身定做,直接使用实际案例,案例分析要与当前的业务相结合。在教学形式上,强调业务导向、结果导向和日常工作导向,现场培训采用团队学习、专题讨论等方式,很好地促进了技能的传播,使员工具有多种技能。 几年的培训实践表明,要做好培训,培训师的学习力要强,要不断更新知识和观念,在课程中充实新的理论和案例,理论联系实际,培训方法多样,案例教学效果会更好。通过培训使员工的理论水平和实践技能综合素质得到提升,从而进一步提升企业竟争力。 变电站论文:变电站综合自动化系统存在的问题 摘要: 近年来,随着“两网”改造的深入和电网运行水平的提高,大量采用远方集中监视、控制等变电站综合自动化系统,既提高了劳动生产率,又减少了人为误操作的可能。采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向,也是电网发展的趋势,但同样也不可避免地带来了一些问题,如变电站综合自动化系统的技术标准问题,以及运行和检修的管理体制等问题。基于运行经验,该文介绍了变电站综合自动化系统,从技术、管理、人员素质等方面阐述了当前变电站综合自动化系统实际应用中存在的若干问题,并针对这些问题提出了一些建议。 关键词: 变电站综合自动化系统;站内监控功能;通信规约;设备选型 变电站综合自动化系统自20世纪90年代以来,一直是我国电力行业中的热点之一。它既是电力建设的需要也是市场的需要,我国每年变电站的数量以3%~5%的速度增长,每年有千百座新建变电站投入运行;同时根据电网的要求,每年又有不少变电站进行技术改造,以提高自动化水平。近几年来我国变电站综合自动化技术,无论从国外引进的,还是国内自行开发研制的系统,在技术和数量上都有显著的发展。 但工程实际当中,部分变电站综合自动化系统功能还不能充分发挥出来,存在问题较多,缺陷率很高,不能实现真正的无人值班。 1 变电站综合自动化系统的现状及其存在的问题 1.1 技术标准问题 目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准,因此标准问题(其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题)是当前迫切需要解决的问题。 1.1.1 生产厂家的问题 目前在变电站综合自动化系统选型当中存在着如所选系统功能不够全面,产品质量不过关,系统性能指标达不到要求等情况,主要有以下问题: •由于变电站综合自动化设备的生产厂家过分重视经济利益,用户又过分追求技术含量,而不重视产品的性能及实用性,因而一批技术含量虽较高,但产品并不过关,甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品不断被使用。厂家只要有人买就生产,改进的积极性不高,甚至有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施,有些外购部件更是缺乏管理,因而导致部分投产的变电站问题较多; •有些厂家就某产品只搞技术鉴定,没搞产品鉴定; •另外,生产厂家对变电站综合自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够,导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻,造成设计漏洞较多。 1.1.2 不同产品的接口问题 接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时,问题会很严重。 如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准,则上述问题可得到圆满解决,用户可以根据各种产品的特点进行选择,以满足自身的使用要求。 1.1.3 抗干扰问题 关于变电站综合自动化系统的抗干扰问题,亦即所谓的电磁兼容问题,是一个非常重要然而却常常被忽视的方面。传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始,仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验,到现场后往往也只加上开合断路器的试验,一直没有一个定量的指标,这是一个极大的隐患。 变电站综合自动化系统的抗干扰措施是保证综合自动化系统可靠和稳定运行的基础,选择时应注意, 合格的自动化产品,除满足一般检验项目外,主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验,而且还要重点通过四项电磁兼容试验,分别是:1 MHz脉冲干扰试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验、快速瞬变干扰试验。 1.1.4 传输规约和传输网络的选择问题 变电站和调度中心之间的传输规约。目前国内各个地方情况不统一,变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约,如部颁CDT、SC-1801、DNP3.0等。 1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换的目的,颁布了IEC 60870-5-101传输规约,为了使我国尽快采用远动传输的国际标准,1997年原电力部颁布了国际101规约的国内版本DL/T 634-1997,并在1998年的桂林会议上进行了。该规约为调度端和站端之间的信息传输制定了标准,今后站端变电站综合自动化设备与远方调度传输协议应采用101规约。 站内局域网的通信规约。目前许多生产厂家各自为政,造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。 1997年IEC颁布了IEC 60870-5-103规约,国家经贸委在1999年颁布了国际103规约的国内版本DL/T 667-1999,并在2000年的南昌会议上进行了,103规约为继电保护和间隔层(IED)设备与变电站层设备间 的数据通信传输规定了标准,今后变电站综合自动化系统站内协议要求采用103规约。 电力系统的电能计量传输规约。对于电能计量采集传输系统,IEC在1996年颁布的IEC 60870-5-102标准,即我国电力行业标准DL/T 719-2000,是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。 上述的三个标准即常说的101、102、103协议,运用于三层参考模型(EPA)即物理层、链路层、应用层结构之上,是相当一段时间里指导变电站综合自动化技术发展的三个重要标准。这些国际标准是按照非平衡式和平衡式传输远动信息的需要制定的,完全能满足电力系统中各种网络拓扑结构,将得到广泛应用。 IECTC57即将制定无缝远动通信体系结构,具有应用开放和网络开放统一的传输协议 IEC 61850。该协议将是变电站(RTU或者变电站综合自动化系统)到控制中心的唯一通信协议,也是变电站综合自动化系统,甚至控制中心的唯一的通信协议。目前各个公司使用的标准尚不统一,系统互联和互操作性差,因此,在变电站综合自动化系统建设和设备选型上应考虑传输规约问题,即在变电站和控制中心之间应使用101规约,在变电站内部应使用103规约,电能量计量计费系统应使用102规约。新的国际标准IEC 61850颁布之后,变电站综合自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。 1.1.5 开放性问题 变电站综合自动化系统应能实现不同厂家生产的设备的互操作性(互换性);系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求;还必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的变电站综合自动化系统却不能满足这样的要求,各厂家的设备之间接口困难,甚至不能连接,从而造成各厂家各自为政,重复开发,浪费了大量的财力物力。 另外,各种屏体及设备的组织方式不尽相同,给维护和管理带来许多问题。 在我们现有的综合自动化设备中,厂家数量较多,各厂不同系列的产品造成产品型号复杂,备品备件难以实现,设备运行率低的问题。 1.2 组织模式选择的问题 变电站综合自动化系统实现的方案随着变电站的规模、复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及变电层和过程层总线的数据流率的不同而变化。如果一个变电站综合自动化系统模式选择合适的话,不仅可以节省投资、节约材料,而且由于系统功能全、质量高、其可靠性高、可信度大,更便于运行操作。因此,把好变电站综合自动化系统的选择关,意义十分重大。 目前应用较广泛的变电站综合自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式三种类型。现将三种结构形式的特点简述如下。 集中式:集中式结构的变电站综合自动化系统是指采用不同档次的计算机,扩展其外围接口电路,集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息,集中进行计算与处理,分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能。这种系统结构紧凑、体积小、可减少占地面积、造价低,适用于对35 kV或规模较小的变电站,但运行可靠性较差,组态不灵活。 分散与集中相结合:分散与集中相结合的变电站综合自动化系统是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内,而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。此结构形式较常用,它有如下特点: •10~35 kV 馈线保护采用分散式结构,就地安装,可节约控制电缆,通过现场总线与保护管理机交换信息。 •高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构,保护屏安装在控制室或保护室中,同样通过现场总线与保护管理机通信,使这些重要的保护装置处于比较好的工作环境,对可靠性较为有利。 •其他自动装置中,如备用电源自投控制装置和电压、无功综合控制装置采用集中组屏结构,安装于控制室或保护室中。 全分散式:全分散式的变电站综合自动化系统是以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位,将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散,就地安装在一次主设备屏(柜)上。站控单元通过串行口与各一次设备相连,并与管理机和远方调度中心通信。它有如下特点: •简化了变电站二次部分的配置,大大缩小了控制室的面积。 •减少了施工和设备安装工程量。由于安装在开关柜的保护和测控单元在开关柜出厂前已由厂家安装和调试完毕,再加上铺设电缆的数量大大减少,因此现场施工、安装和调试的工期随之缩短。 •简化了变电站二次设备之间的互连线,节省了大量连接电缆。 •全分散式结构可靠性高,组态灵活,检修方便,且抗干扰能力强,可靠性高。 上述三种变电站综合自动化系统的推出,虽有时间先后,但并不存在前后替代的情况,变电站结构形式的选择应根据各种系统特点和变电站的实际情况,予以选配。如以RTU为基础的变电站综合自动化系统可用于已建变电站的自动化改造,而分散式变电站综合自动化系统,更适用于新建变电站。 由于微处理器和通信技术的迅猛发展,变电站综合自动化系统的技术水平有了很大的提高,结构体系不断完善,全分散式自动化系统的出现为变电站综合自动化系统的选型提供了一个更广阔的选择余地。伴随着变电站综合自动化系统应用的增多,无论是新建、扩建或技改工程,其综合自动化系统的选型都应该严格执行有关选型规定,力求做到选型规范化。经选用的变电站自动化系统不仅要技术先进、功能齐全、性能价格比高,系统的可扩展性和适用性好,而且要求生产厂家具有相当技术实力,有一定运行业绩和完整的质量保证体系、完善的售后服务体系。 1.3 电力管理体制与变电站综合自动化系统关系问题 变电站综合自动化系统的建设,使得继电保护、远动、计量、变电运行等各专业相互渗透,传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展,变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分,但其内部联系已经成为不可分割的整体,一旦有设备缺陷均需要两个专业同时到达现场检查分析,有时会发生推诿责任的情况,造成极大的人力资源浪费,而且两专业衔接部分的许多缺陷问题成为“两不管地带”,不利于开展工作。 在专业管理上,变电站综合自动化设备的运行、检修、检测,尤其是远动系统的实时性、遥测精度、遥信变位响应速度、信号复归和事故总信号等问题仍需要规范和加强;对传动实验及通道联测的实现、软件资料备份等问题提出了新的课题内容。 1.4 运行维护人员水平不高的问题 解决好现行的变电站综合自动化系统管理体制和技术标准等问题的同时,还要培养出一批高素质的专业队伍。 目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。 要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。 其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。变电站综合自动化专业的明确,对于加强电网管理水平,防止电网事故具有重大意义。 2 结束语 近年来,通信技术和计算机技术的迅猛发展,给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力,变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。 鉴于变电站综合自动化系统当前还缺乏一个统一的国家标准,这就需要与之相关的各岗位的电力工作者 在实际操作过程中不断总结经验,找到其规律性,不能因循守旧,而应根据具体情况,遵循科学、严谨的工作原则,用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设,以保证电网安全、经济、优质地运行。 变电站论文:变电站综合自动化通信网络的设计与实现 摘 要: 本文论述了一种变电站综合自动化系统通信网络的设计。该通信系统具有信息传送效率高,安全、可靠性好,可扩展性强的特点。通信软件应用RTOS开发平台,采用先进的、标准的和成熟的通信网络技术,充分考虑网络的开放性、可扩充性等相关问题,并已成功应用于多家变电站。 关键词: 变电站综合自动化 通信网 接口 实时多任务操作系统 0. 引言 变电站是输配电系统中的重要环节,是电网的主要监控点。近年来,随着我国经济高速发展,电压等级和电网复杂程度也大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求。 而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护,监控系统,信号采集,远动系统等结合为一个整体,使硬件资源共享,用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替电缆,用主动模式来代替常规设备的被动模式。具有可靠、安全、便于维护等特点。 分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方向,这就对通信的可靠性提出了更高的要求,选择一个可靠、高效的网络结构,是解决问题关键。90年代中期,国内外曾掀起一场“现场总线热”,但是由于技术上的原因以及采用设备总线时信息量大且传输较慢的特点,造成了现场总线存在多种标准,阻碍了其发展。以太网经过若干年的发展,技术上日臻成熟。随着嵌入式以太网微处理器的发展,以太网已十分便利的应用于变电站综合自动化系统。以太网具有高速、可靠、安全、灵活的特点,使其在变电站综合自动化系统中有广阔的应用前景。 1. 变电站通信系统结构 系统结构示意图如图1所示。 从图上可以看出: 1)管理和控制一体化局域网将无可争议地选用以太网。 2)间隔级控制总线在FF-H2总线尚未成熟的情况下,工业级以太网和Profibus MMS(Manufacturing Messageing Specification制造厂信息规范)将是一个比较好的选择。 3)可编程逻辑控制器PLC被发展成PCC(Programable computer controller),即用智能模块实现逻辑及自动控制功能,它比常规的PLC具有可交流采样、通讯组态方便等优点。 2. 变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则 通信在变电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信,变电站当地与远方调度中心之间的通信。系统通讯网架的设计是十分关键的,本文从以下方面考虑变电自动化系统通信网的设计: 1)电力系统的连续性和重要性,通讯网的可靠性是第一位的。 2)系统通讯网应能使通讯负荷合理分配,保证不出现“瓶颈”现象,保证通讯负荷不过载,应采用分层分布式通讯结构。此外应对站内通讯网的信息性能合理划分,根据数据的特征是要求实时的,还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进行处理。另外系统通信网设计应满足组合灵活,可扩展性好,维修调试方便的要求。 3)应尽量采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。 4)应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点,系统通信网络的拓扑结构是 灵活多样的且具有延续性。 5)系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。 6)对于通信媒介的选用,设计原则是在技术要求上支持采用光纤,但实际工程中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。 7)为加速产品的开发,保持对用户持续的软件支持,对用户提出的建议及要求的快速响应,就要求摆脱小作坊式的软件开发模式,使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段”, 采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作系统RTOS并开发应用与其之上的通信软件平台。 3. 通信网的软硬件安装 3.1.硬件的选择 为了保证通信网的可靠性,通信网构成芯片必须保证在工业级以上,以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通讯CPU采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片,通讯介质选择屏蔽电缆或光纤。 3.2. 接口程序 采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标准的RS232/485口用于系统调试维护外,其它各种接口采用插板式结构,设计支持以下三类共七种方式:标准RS485接口,考虑双绞线总线型和光纤星型耦合型;标准 Profibus FMS 接口,考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网;标准Ethernet ,考虑双绞线星型和光纤星型(通信管理单元考虑以上两种类型的双冗余配置)。 3.3. 通信协议和通信规约 系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约,应建立符合变电站综合自动化系统结构的计算机间的网络通讯,根据变电站自动化系统的实际要求,在保证可靠性及功能要求的基础上,尽量注意开放性及可扩充性,并且所选择的网络应具有一定的技术先进性和通用性,尽量靠国际标准。长期以来,不同的变电站监控系统采用不同的通信协议和通信规约,如何实现不同系统的互连和信息共享成为一个棘手的问题,应采用规范化、符合国际标准的通信协议和规约。为此在系统中选用了应用于RS485网络的IEC61870-5-103规约、应用于Profibus 的MMS行规以及应用于TCP/IP上的MMS行规。它们都具有可靠性、可互操作性、安全性、灵活性等特点。 4.通信软件的设计与实现 通信软件的设计涉及到多种设备的配合问题,本文只以DF3003变电站综合自动化系统的通信网络为例,介绍变电站综合自动化系统通信软件设计与运行原理。 4.1. 软件功能与运行原理 在DF3003变电站综合自动化系统中,采用二级分层分布式网络。针对110KV中压变电站的要求,我们可采取图2所示的组网方式。后台与主站都是一种监控系统,其主要功能为监视各智能单元的运行状态,并能对各智能单元进行控制。而监控系统为完成其主要功能所需要的各种数据都是由通讯转换器DF3211或保护管理单元DF3210来提供的。因此,从数据流控制的角度来看,通讯程序主要完成智能单元运行状态信息的上报和监控系统控制信息的下发两种功能。智能单元的运行状态信息一般包括遥测数据、遥信数据、电度数据、突发数据等。监控系统的控制信息则包括遥控命令、对时命令、查询命令等。本文中的变电自动化系统通讯程序所要完成的数据结构与函数过程如图3所示。 4.2. 软件开发平台——RTOS 随着应用的复杂化,对控制精度、智能化程度的要求越来越高,一个微处理器往往要同时完成很多任务。体现在变电站自动化通信产品中,由于信息采集量越来越大,信息交换越来越频繁,简单地用单一任务来轮询,往往造成通信的“瓶颈”现象,如保护和测量设备采集到的实时信息无法及时向上传递。多任务编程的特点是:程序在功能上以任务的形式存在, 各个任务之间相对独立,可通过操作系统提供的资源,进行任务间的信息交换和相互控制,可通过优先级、时间片来控制各任务执行的顺序。多任务编程的特点打破了传统软件顺序执行的框架,便于程序的系统开发、调试及维护。实时多任务操作系统RTOS(Real Time Operating System)是面向21世纪嵌入式设计的基础和标准开发平台。高性能软件开发平台可以使嵌入式软件程序的开发进入规模化和产业化生产。有了高性能开发平台,可以极大的提高软件开发的效率,RTOS体现了一种新的系统设计思想和一个开放的软件框架,在此基础上,可以设计一种更为通用的通用软件平台,软件工程师可以在不大量变动系统其他任务的情况下增加或删除一个通信规约;一个大项目开发的过程中,可以有多个工程师同时进行系统的软件开发,各个人之间只要制订好规程和协议即可,既缩短了开发时间,又降低了最终通信软件产品对于具体某个人的依赖性。 4.3. 与因特网结合 通信管理单元提供内置的WEB-SERVER,可动态向外部系统数据,这部分可采用在RTOS之上外购WEB—SERVER模块来开发完成,更为方便的是,在设置各种系统参数和浏览现场实时数据时,只需要一个标准的浏览器软件,如Microsoft 的IE即可。 5. 改进的网架结构 当变电综合自动化系统中的通信可靠性要求进一步提高时,可采用图4所示的网架结构。即对通信管理单元和通道实行主备切换的模式,但这种模式对通信管理单元和通信切换器的要求较高。在这种模式下,当通信管理单元损坏或通道故障时均得到切换,因此这种模式更可靠、更安全。 6.结论 本文所述的变电站综合自动化通信系统采用代表国际技术发展潮流,先进的、标准的和成熟的通信网络技术。采用双网网络,双机热备用,光纤双环冗余自愈系统,采用国际标准通信规约协议,充分考虑网络的开放性、可扩充性及工程化的相关问题。本通信系统具有速度快,可靠性高,可扩展性强等特点,已经成功的应用于多家变电站。 变电站论文:变电站综合自动化系统的几点理解及认识 摘要:本文讨论了变电站综合自动化有关的技术要求和基本的功能配置,结合我国变电站自动化的研究及应用现状,对其在工程应用中存在的问题进行了探讨,并提出相应的理解及认识。 关键词:变电站,综合自动化,功能,智能单元 1. 引言 近年来,随着电网运行水平的提高,各级调度中心要求更多的信息,以便及时掌握电网及变电站的运行情况,提高变电站的可控性,进而要求更多地采用远方集中控制,操作,反事故措施等,即采用无人值班的管理模式,以提高劳动生产率,减少人为误操作的可能,提高运行的可靠性。另一方面,当代计算机技术,通讯技术等先进技术手段的应用,已改变了传统二次设备的模式,为简化系统,信息共享,减少电缆,减少占地面积,降低造价等方面已改变了变电站运行的面貌。基于上述原因,变电站自动化由“热门话题”已转向了实用化阶段,电力行业各有关部门把变电站自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来,各大专业厂家亦把变电站自动化系统的开发做为重点开发项目,不断地完善和改进相应地推出各具特色的变电站综合自动化系统,以满足电力系统中的要求。 国外从80年代初开始进行研究开发,到目前为止,各大电力设备公司都陆续地推出系列化的产品。如ABB,SIEMENS,HARRIS等公司,90年代以来,世界各国新建变电站大部分采用了全数字化的二次设备;相应地采用了变电站自动化技术;我国开展变电站综合自动化的研究及开发相比世界发达国家较晚,但随着数字化保护设备的成熟及广泛应用,调度自动化系统的成熟应用,变电站自动化系统已被电力系统用户接受使用,但在电力部门使用过程中大致有两方面的原则:一是中低压变电站采用自动化系统,以便更好地实施无人值班,达到减人增效的目的;二是对高压变电站(220kV及以上)的建设和设计来说,是要求用先进的控制方式,解决各专业在技术上分散、自成系统,重复投资,甚至影响运行可靠性。并且在实际的工程中尚存在以下主要问题: (1)功能重复,表现在计量,远动和当地监测系统所用的变送器各自设置,加大了CT,PT负载,投资增加,并且还造成数据测量的不一致性;远动装置和微机监测系统一个受制于调度所,一个是服务于当地监测,没有做到资源共享,增加了投资且使现场造成复杂性,影响系统的可靠性; (2) 缺乏系统化设计 而是以一种”拼凑”功能的方式构成系统,致使 整个系统的性能指标不高,部分功能及系统指标无法实现。 (3)对变电站综合自动化系统的工程设计缺乏规范性的要求,尤其是系统的各部分接口的通信规约,如涉及到不同厂家的产品,则问题更多,从而导致各系统的联调时间长,对将来的维护及运行都带来了极大的不便,进而影响了变电站自动化系统的投入率。 2. 变电站综合自动化系统应能实现的功能 2.1 微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能: 1).故障记录 2).存储多套定值 3).显示和当地修改定值 4).与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。通信应采用标准规约。 2.2 数据采集 包括状态数据,模拟数据和脉冲数据 1).状态量采集 状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。 保护动作信号则采用串行口(RS-232或RS485)或计算机局域网通过通信方式获得。 2).模拟量采集 常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压,线路电压,电流和功率值。馈线电流,电压和功率值,频率,相位等。此外还有变压器油温,变电站室温等非电量的采集。 模拟量采集精度应能满足SCADA系统的需要。 3).脉冲量 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,也采用光电隔离方式与系统连接,内部用计数器统计脉冲个数,实现电能测量。 2.3 事件记录和故障录波测距 事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。其SOE分辨率一般在1~10ms之间,以满足不同电压等级对SOE的要求。 变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 2.4 控制和操作闭锁 操作人员可通过CRT屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。操作闭锁应具有以下内容: 1).电脑五防及闭锁系统 2).根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。 3).操作出口应具有同时操作闭锁功能 4).操作出口应具有跳合闭锁功能 2.5 同期检测和同期合闸 该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现,也可以由微机保护软件模块实现。 2.6 电压和无功的就地控制 无功和电压控制一般采用调整变压器分接头,投切电容器组,电抗器组,同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动,人工操作可就地控制或远方控制。 无功控制可由专门的无功控制设备实现,也可由监控系统根据保护装置测量的电压,无功和变压器抽头信号通过专用软件实现。 2.7 数据处理和记录 历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有: 1).断路器动作次数 2).断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数 3).输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录 的最大,最小值及其时间。 4).独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间 5).控制操作及修改整定值的记录 根据需要,该功能可在变电站当地全部实现,也可在远动操作中心或调度中心实现。 2.8 人机联系 2.9 系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,自诊断信息也象被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心。 2.10与远方控制中心的通信 本功能在常规远动‘四遥’的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等,其信息量远大于传统的远动系统。 根据现场的要求,系统应具有通信通道的备用及切换功能,保证通信的可靠性,同时应具备同多个调度中心不同方式的通信接口,且各通信口及MODEM应相互独立。保护和故障录波信息可采用独立的通信与调度中心连接,通信规约应适应调度中心的要求,符合国标及IEC标准。 变电站综合自动化系统应具有同调度中心对时,统一时钟的功能,还应具有当地运行维护功能。 2.11 防火、保安系统。从设计原则而言,无人值班变电站应具有防火、保安措施。 3.变电站综合自动化的结构及模式 3.1 目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言,大致存在以下几种结构: 1).分布式系统结构 按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。这里所谈的‘分布’是按变电站资源物理上的分布(未强调地理分布),强调的是从计算机的角度来研究分布问题的。这是一种较为理想的结构,要做到完全分布式结构,在可扩展性、通用性及开放性方面都具有较强的优势,然而在实际的工程应用及技术实现上就会遇到许多目前难以解决的问题,如在分散安装布置时,恶劣运行环境、抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上存在的问题等等,就目前技术而言还不够十分成熟,一味地追求完全分布式结构,忽略工程实用性是不必要的。 2).集中式系统结构 系统的硬件装置、数据处理均集中配置,采用由前置机和后台机构成的集控式结构,由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足:前置管理机任务繁重、引线多,是一个信息‘瓶颈’,降低了整个系统的可靠性,即在前置机故障情况下,将失去当地及远方的所有信息及功能,另外仍不能从工程设计角度上节约开支,仍需铺设电缆,并且扩展一些自动化需求的功能较难。在此值得一提的是这种结构形成的原由,变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类、独立开发,没有从整个系统设计的指导思想下进行,随着技术的进步及电力系统自动化的要求,在进行变电站自动化工程的设计时,大多采用的是按功能‘拼凑’的方式开展,从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程问题。 3).分层分布式结构 按变电站的控制层次和对象设置全站控制级(站级)和就地单元控制级(段级)的二层式分布控制系统结构。 站级系统大致包括站控系统(SCS)、站监视系统(SMS)、站工程师工作台(EWS)及同调度中心的通信系统(RTU): 站控系统(SCS):应具有快速的信息响应能力及相应的信息处理分析功能,完成站内的运行管理及控制(包括就地及远方控制管理两种方式),例如事件记录、开关控制及SCADA的数据收集功能。 站监视系统(SMS):应对站内所有运行设备进行监测,为站控系统提供运行状态及异常信息,即提供全面的运行信息功能,如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。 站工程师工作台(EWS):可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等功能,也可以用便携机进行就地及远端的维护工作。 上面是按大致功能基本分块,硬件可根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现,也可以两台双备用,也可以按功能分别布置,但应能够共享数据信息,具有多任务时实处理功能。 段级在横向按站内一次设备(变压器或线路等)面向对象的分布式配置,在功能分配上,本着尽量下放的原则,即凡是可以在本间隔就地完成的功能决不依赖通讯网,特殊功能例外,如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。 这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点: (1)可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将‘危险’分散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。 (2) 可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。 (3) 站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。 3.2 基本的模式 1).基本配置: (1) 集中处理集中布置:将集控式屏、台都集中布置在主控制室。 (2) 分布处理集中布置:将分布式单功能设备集中组屏仍集中布置在主控制室。 (3) 分布处理分散布置:将分布式单功能设备布置在一次设备的机柜内或采用就地就近组屏分散设置的方式。 2).基本模式: (1) 对于新建变电站的自动化系统的设计方式: A.对于容量较大、设备进出线回路数较多、供电地位重要且投资较好的变电站,可采用分层分布式结构的双机备用系统,辅之相应的保护、测量、控制及监测功能,并完成远方RTU的功能。 B.对于容量较小,主接线简单,供电连续性要求不高的变电站,宜取消常规的配置及前置机,采用单机系统,完成保护、测量、控制等功能的管理,并完成远方RTU的功能。 (2) 对于扩建及改造现有的按常规二次系统设计的自动化系统设计方式: A.改造项目可采用新配置的具有三遥(或四遥)功能的RTU,完成对老站保护动作信息、设备运行状态及部分功能的测量,并对原有的常规二次设备进行必要的改造或RTU增加数据采集板,使之能与增设的自动化设备构成整体。 B.当扩建项目的范围较大,用户对自动化的要求较高,投资又允许时,通常采用自动化系统方案。 4. 几个问题的认识及探讨 4.1 变电站自动化的基本概念 变电站自动化是指应用自动控制技术、信息处理和传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。变电站自动化的范畴包括综合自动化技术;变电站综合自动化是指将二次设备(包括控制、保护、测量、信号、自动装置和远动装置)利用微机技术经过功能的重新组合和优化设计,对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统,它是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的综合应用。其具有以下特征: 1).功能综合化:是按变电站自动化系统的运行要求,将二次系统的功能综合考虑,在整个的系统设计方案指导下,进行优化组合设计,以达到协调一致的继电保护及监控系统。‘综合’(INTEGRATED)并非指将变电站所要求的功能以‘拼凑’的方式组合,而是指在满足基本要求的基础上,达到整个系统性能指标的最优化。表现在: (1) 简化变电站二次设备的硬件配置,尽量避免重复设计。如远动装置和微机监测系统功能的重复设置,没有达到信息共享。 (2) 简化变电站各二次设备之间的互联线,节省控制电缆,减少PT、CT的负载。力争克服以前计量、远动和当地监测系统所用的变送器各自设置,不仅增加投资而且还造成数据测量的不一致性。 (3) 保护模块相对独立,网络及监测系统的故障不应影响保护功能的正常工作;对于110kV及以上电压等级变电站,由于其重要程度,应考虑保护、测量系统分开设置;而对于110kV以下低压变电站,就目前的技术应用水平及工程应用角度而言,可以考虑将保护与测控功能合为一体的智能单元,这样不但利于运行管理及工程组合,而且降低投资成本。 (4) 减少安装施工和维护的工作量,减少总占地面积,降低总造价或运行费用。 (5) 提高运行的可靠性和经济性,保证电能质量。 (6) 有利于全系统的安全、稳定控制。 2).系统构成的数字化及模块化:保护、控制、测量装置的数字化(即采用微机实现,并具有数字化通信能力),利于把各功能模块通过通信网络连接起来,便于接口功能模块的扩充及信息的共享。另外方便模块的组态,适应工程的集中式、分布分散式和分布式结构集中式组屏等方式。 3).操作监视屏幕化:当变电站有人值班时,人机联系在当地监控系统的后台机(或主机)上进行,当变电站无人值班时,人机联系功能在远方的调度中心或操作控制中心的主机或工作站上进行,不管那种方式,操作维护人员面对的都是CRT屏幕,操作的工具都是键盘或鼠标。 4).运行管理智能化:体现在无人值班、人机对话及操作的屏幕化、制表、打印、越限监视和系统信息管理、建立实时数据库和历史数据库、开关操作及防误操作闭锁等方面,能够减轻工作人员的劳动及人无法做到的工作。 4.2 变电站综合自动化站内通信网络的建立 变电站内传送或交换的基本信息有:测量及状态信息;操作信息;参数信息。根据信息传送的性能要求,大致可分两类考虑,一类要求实时响应较高的信息,如事故的检出、告警、事件顺序记录和用于保护动作的信息,要求传送速度较高;另一类是对时间响应要求不高的信息,如用于录波、记录及故障分析的信息,可允许较长的传送时间。对于不同的数据亦有不同的安全性要求,站内通信网联系站内各个智能单元、后台监控及远方通信装置,是整个系统的关键,根据实际系统结构及工程实际需要,大致按以下原则考虑: 1).电力生产的连续性和重要性,通信网的可靠性应放在第一位.一方面应具有较强的抗干扰能力,以满足温度、湿度和电磁干扰等环境要求,另一方面应考虑备用措施。 2).站内通信网应根据通信负荷的特点合理分配,保证不出现‘瓶颈’现象,通讯负荷不过载,对于大型变电站考虑100~256个负载节点,一般中小型变电站考虑不超过60~100个负载节点。通讯距离设计考虑不超过1kM.。 3).站内通信网应满足组合灵活、可扩展性好、具有较好的开放性以及调试维修方便的要求。宜采用总线形网络。 4).通信媒介的选用原则是尽量采用光纤,考虑到工程的经济性,仍可采用电缆作为主要的通信媒介,但电缆接口一般设有隔离变压器,以抑制共模干扰. 5).站内通信网的协议及规约应尽量符合国家及国际标准. 6).站内通信网的站级通信网由于处于较佳的运行环境,其信息流较大(分布式集中布置),故可采用高速网;段级通信网根据实际工程需要,并且可能处于运行环境比较恶劣(分布式分散布置),因实际的信息量不是很大,可考虑慢速网(如现场总线或485通信方式)的环境。 4.3 实际工程设计的考虑 为了使实际工程工作可靠,维护方便,扩展灵活,易于用户操作和管理,在系统不同的层次,需解决不同的问题。 1).前置智能单元 前置智能单元是系统的基层,执行系统最基本的功能,如保护、测量、控制等。我们希望这些基层模块尽量不受网络状态的影响,特别是继电保护装置,要求在无网络的状态下能完成保护的基本功能,因此在设计基层装置时,尽量采用自成一体的办法。 为了提高基层功能模块的质量,尽量采用通用化的模块,因此硬件平台的模块化设计,在基层尤为重要。本着这种思想设计出有限品种的模块,拼装成不同的功能装置,这对模块设计成本的降低、生产的组织等均具有好处。 在实际应用中,为了减少基层模块软件对工程的依赖性(即工程有关部分的软件),一种办法将与工程有关的软件改成系统配置文件存于可擦写的存储器内,另一种办法是将与工程有关的(例如通信规约)软件用一个独立的模块来实现。 2).网络通信层 为了保证网络层的完好,应该注意对网络层的监视,这可以从后台和前置两个层次来实现,在硬件条件比较好的地方,可以采取两个独立通讯网络工作,或同时工作,或者互为备用。 3).后台监控 后台监控的操作、管理、维护是系统中用户最关心的问题,为了减少用户对厂家的依赖,在后台软件的设计中特别要注意人机界面的友善性,操作要方便、易学、易懂,功能的开放性,当系统中功能模块的增加和减少或具有不同通信协议规约的设备加入,后台监控系统应能方便的增加及删除,操作也简单明了,不至于遇到上述问题时要修改后台软件。 变电站论文:变电站综合自动化系统的应用 摘要:科学技术的不断发展,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为电力系统的发展趋势。本文就变电站综合自动化系统的概念,在工业项目中的应用进行了阐述。 关键词:变电站 综合自动化系统 应用 随着科学技术的不断发展,计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。 1 变电站综合自动化系统的概念 变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受,并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。 1.1 系统概念 1.1.1系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点: (1)分布式设计。 系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响。 (2)集中式设计。 系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。 (3)简单可靠。 由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成。 (4)可扩展性。 系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。 (5)兼容性好。 系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的I/O接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。 1.1.2系统规范 采用目前最为流行的工业标准软件,UNIX操作系统,X窗口人机接口及TCP/IP网络通讯规约。为满足开放系统之要求,系统设计一般采用:可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换;标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。 1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示,利用鼠标控制所有功能键等标准方式,使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说,系统应用程序菜单为树状结构,用户利用菜单可以容易到达各个控制画面,每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面,每个画面都有报警显示。 所有系统之原始数据均为实时采集。 系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编,以符合实际需要,并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置:(1)系统配置状况;(2)变电站单线图;(3)报警表;(4)事件表;(5)遥控修改继电器整定值;(6)操作闭锁;(7)电量报表;(8)趋势图。 1.2.1变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新,例如: (1)馈线开关之状态,开关的状态可用颜色区别。 (2)开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。 (3)每路馈线之测量值可在同一画面上显示。 (4)继电器整定值可修改。 1.2.2数据采集、处理 采集有关信息,如开关量、测量量、外部输入讯号等数据,传至监控系统作实时处理,更新数据库及显示画面,为系统实现其他功能提供必需的运行信息。 1.2.3运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。 (1)报警。 按系统实际需要,用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警,如一般可设置在以下情况发出报警:开关量突变(如保护跳闸动作);断路器位置错位;模拟量超过整定值;变压器保护动作(如瓦斯、温度)。 模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。 (2)事件。 系统中所有动作事件,如继电保护动作,断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆,如设置对以下情况的事件进行记录:所有报警信息;操作人员确认有关报警;开关的操作;继电器动作和状态信息;系统通讯状况。 每个事件均有时间及有关信息文字说明,并可自动打印记录。 1.2.4调整继电器整定值 可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式,修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。 1.2.5操作闭锁 系统对所有操作对象均可设定闭锁功能,以防止操作人员误操作。 1.2.6模拟量采集及报表产生 采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号,可制作出不同的报表:有功电量日、月、年报表;馈线电流日、月、年报表。 1.2.7趋势图 趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计,趋势图可分为图形式或表格式两种。 2 变电站综合自动化系统在工业项目中的应用 2.1 国产化变电站综合自动化系统运用现状 国产化的变电站综合自动化系统在我院设计中用得并不多,其主要原因如下:(1)由于甲方、设计院对传统的继电器控制保护系统有长期的运行、设计和维护经验,故一般认为老系统的可靠性高;(2)国产化的变电站综合自动化系统目前在国内尚未普及,仅在个别地区供电部门的大力推荐下,在当地的一些变电站中开始尝试这一新技术;(3)进口的变电站综合自动化系统价格昂贵,只有部分大型新建的并由外资贷款的工程,由于外方对技术水平的要求,全套引进这部分的技术及设备;(4)目前操作人员的素质不高,对新系统缺乏了解。由于以上一些原因制约了变电站综合自动化系统在变电站的发展和运用。 2.2 变电站微机保护装置系统应用实例 在我院一个35kV变电所改造工程中,成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护,并设置了信号屏。 2.2.1微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别,在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器,并取消了传统的信号屏等装置,相应的信号都输入至计算机。为便于集中控制,采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置,整个变电站二次系统结构非常简单清晰,所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用网络通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏,因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏,使得所有的操作更加安全、可靠、方便。 2.2.2微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成: (1)线路保护装置。 (2)主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。 (3)综合保护装置。 (4)线路保护装置。 (5)电容器保护装置。 (6)备用电源自投装置。 (7)小电流接地检测装置。 (8)综合数据采集装置。 (9)监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。 2.2.3设计微机保护系统时应注意的问题 (1)由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。 (2)开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。 (3)传统的继电保护整定计算结果不能直接输入到计算机,须转换为计算机整定值。 该变电所投产运行后,除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装置和监控计算机上操作,整个系统运行良好。 3 结束语 变电站微机自动化系统目前运用得还不够广泛,但在先进技术不断发展的今天,变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。
电气设备论文:浅谈现阶段电气设备的检修模式及管理对策 摘 要:进入到新世纪以后,我国的社会主义经济建设已经发展到了一个新的阶段,我国的各行各业都取得了快速的发展,而电气设备在我国的绝大多数行业中都有着广泛的应用,并且电气设备对于保证我国整个电网系统的安全运行也有着重要的影响,在电气设备生产制造完成并且投入使用后,由于不同外界因素的干扰以及不同的使用环境,因此,在电气设备的运行过程中,也会出现各类故障。在其出现故障时,我们应对导致故障出现的原因进行详细的分析,同时掌握电气设备的检修模式,并针对这些故障制定出具有较强针对性的管理对策,从而真正的做好电气设备的管理和检修工作。文章便对现阶段电气设备的主要检修模式以及现阶段电气设备的管理对策两个方面的内容进行了详细的分析和探讨,从而详细的论述了如何做好电气设备的检修和管理工作。 关键词:电气设备;检修模式;管理对策 1 现阶段电气设备的主要检修模式 1.1 定期检修 所谓的定期检修模式就是指在充分的掌握了电气设备的使用寿命和故障率之后,制定出科学合理的检修计划,根据既定的时间或是固定的检修周期对电气设备进行的检修工作就是定期检修,同时这种检修的模式也包括对电气设备的定期预防性的试验内容。我国针对各类的电气设备所采取定期检修的模式已经逐步的积累大量实践经验,并且在维护电网系统的稳定运行以及预防电气设备故障发生等工作中也发挥出了积极的作用。这种检修模式的最大优点就是能够提前为电气设备安排检修内容,取得到期必修,修必修好的效果,能够及时的发现电气设备存在的缺陷,从而制定措施消除设备隐患。而缺点则为不论电气设备的工作状态是怎样,只要到了规定的时间就必须对设备进行检修,那么在人力、物力和财力等资源上就造成了一定的浪费,并且当检修的质量没有得到有效的保证时,那么还可能出现更多的缺陷和更大的故障。所以近几年来也有人提出,在对电气设备进行定期检修后要有一个磨合期,这样就可能会减低故障的发生率。所以,对不需检修的电气设备不应进行过度的检修,否则不但会降低设备运行的可靠性,也会造成大量的人力、物力等资源的浪费。 1.2 状态检修 这种检修模式是一种以预测设备状态的发展趋势为依据,以设备实时的运行状态为基础的检修方式。这种维修技术是以预防性和可靠性为核心的,根据对可能已经存在的故障进行在线监测和离线检测的结果,结合历史数据、巡查数据以及人工智能分析技术等内容,对设备的运行状态进行准确的评估,从而编制维修的策略,这种检修模式是最具发展前景的一种电气设备的检修方式。但是在评估电气设备的运行状态时,现阶段还并没有形成一套完善的检测技术,而在线监测的技术和装置也还不够实用,与发达国家的先进技术相比还存在较大的差距。我国电气设备的在线监测技术的发展已有了10余年的时间,已经积累了一定的经验,但同时在测量方法、大气环境监测、制造水平以及系统设计等方面也面对着一定的问题,而这些问题的存在也延缓了在线监测技术的发展脚步,电气设备检修工作中所需要的诊断标准和监测数据也并没有取得突破性的进展,所以,针对电气设备的检修工作来说,如果仅以某个设备的监测参数的变化情况为依据就制定了相应的检修计划,这是不够科学严谨的,同时实施时也具有一定的风险。 在电气设备的检修工作中,定期检修还是应用最广泛的一种方式,在实际的工作中,我们应针对已经出现的各类电气设备的运行故障进行详细的分析,制定预防事故出现的管理措施,以主动检修为基本形式对没有出现故障的电气设备也进行改造和检修,从而保证电气设备具有良好的运行状态。 1.3 故障检修 这种检修的模式也被称为事后检修,其主要是指在对电气设备进行检修时使设备始终保持运行的状态,当电气设备出现故障后才对其进行改造和检修。从设备应用价值、事故所造成的经济损失以及影响的层面等角度来看,故障检修这种模式实际上是一种最为经济合理的方式,在低压配电设备的检修工作会较多的采用这种模式。而我国电网系统中的各类高压电气设备,其必须是始终保持良好的运行状态,电网系统的运行必须是足够安全可靠,同时输送电的过程也应是足够稳定的,因此,我们就要最大限度的预防故障和缺陷的出现,电网公司通常都是不采用这种检修模式的。 2 现阶段电气设备的管 理对策 2.1 做好对电气设备的维修和保养工作 在企业的电网系统中,如果电气设备的运行过程中出现了故障,如果没有妥善的处理就会导致重大事故的出现,同时公司也无法正常的生产和运行,可见,做好对电气设备的维修和保养工作是十分必要和重要的。首先,我们应制定科学并且详细的维修和保养计划,细化每一项维修和保养的内容,从而为对电器设备的检修工作提供最准确的参考依据。通常情况下,建立维修和保养工作的管理制度和考核办法、建立电气设备的维修登记制度、编制电气设备的检修流程以及实行电气设备的监测和监测制度等内容都属于维修和保养的规范内容。 2.2 建立电气设备的故障监控系统 电气设备生产商的管理水平以及技术水平对于电气设备的实际质量也有着重要的影响,不同生产企业所生产制造出的电器设备产品的质量肯定也存在着差异,即使是同一个生产企业生产出来的产品,由于生产批次的不同,其质量也会存在差异,因此,建立故障监控系统就是保证电气设备有效运行的一项重要措施。只有对电气设备的实时运行状态进行了有效的监控,及时的发现设备的缺陷和故障,同时总结故障发生的概率并分析故障出现的原因,针对这些问题制定出有针对性的检修计划和管理规范,降低同类故障发生的概率,最大限度的保证电气设备安全、稳定的运行。 2.3 有效的控制电气设备的运行状态 在电气设备的工作过程中,要想有效的控制电气设备的运行状态,保证电气设备的稳定运行,那么我们就必须对电气设备进行日常的检查和定期的检修。目前,我们所采用的控制电气设备运行状态的最主要方法是定期预防性试验,严格的执行之前所制定的电气设备的检修计划,结合在线监测技术及时的分析电气设备的工作情况,从而有效的控制电气设备的运行状态。 2.4 保证电气设备检修备件储备的充足性 在对电气设备进行检修的过程中,经常会出现发现了设备的运行故障与无法更换相应备件的问题,有时同类型号的产品备件的储备不足,就会延误检修的进入;有时虽然存在同类型的产品备件,但是其与原来备件的型号和规格却不能完全的匹配,及时替换了备件也不能保证设备运行的良好状态。因此,为防止备件的不充足,特殊型号的备件应定点加工,提前采购备件,同时应敢于改换型号,推进设备同类备件的标准化,从而真正的保证电气设备的检修周期。 3 结束语 通过以上的论述,我们对现阶段电气设备的主要检修模式以及现阶段电气设备的管理对策两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。在电气设备的运行过程中,为了尽可能的降低设备发生故障的概率,保证电气设备的安全稳定的运行,那么我们就要不断的改进现有的设备检修模式,合理的运用定期检测、状态检修和故障检测这种检修模式,通过采取建立电气设备的故障监控系统以及有效的控制电气设备的运行状态等管理策略,全过程、全方位的做到对电气设备的检修和管理工作,保证电气设备的稳定运行,促进企业的快速发展。 电气设备论文:电气设备维修原则及维护分析 [摘 要]随着社会市场经济的快速发展,人民的生活水平不断提高,电气设备被广泛的应用于人们的日常生活中,给人们的生产生活带来了极大的便利,但是很多电气设备在使用过程中会产生各种各样的故障,这就需要做好电气设备的维修及维护工作,本文就结合电气设备的维修原则,分析电气设备故障的检查方法及电气设备的有效维护。 [关键词]电气设备;维修原则;维护;分析 随着人们日常生活中的电气设备的数量及种类大量的增加,电气设备的维修与维护工作显得更加的重要,在电气设备的维修过程中,维修人员首先要清楚电气设备维修的各种维修原则才能很好地完成电气设备的维修工作,本文就结合电气设备的维修原则,阐述电气设备的故障检修方法及电气设备的维护方法。 一、电气设备的故障检查方法 电气设备故障的检查办法主要有:短接法、强迫闭合法、逐步开路法、置换元件法、对比法、直观法等,下面对这几种方法予以详细的说明。 短接法,电气设备的电路故障的原因大致有机械部分故障、电气的电磁故障、接线错误、接地、断路、过载、短路等,在这些常见的故障中,尤其以断路故障最为常见,断路故障可以采用电压检查法及电阻检查法来进行检查,还有另外一种简单的、可靠性强的方法就是短接法,因为电路出现断路故障,引起该故障的主要原因有:导线的虚连、导线的断路、导线的链接松动、熔断器熔断、假焊、虚焊、触点接触不良等,短接法的主要操作方法是选用一根绝缘性能良好的导线,如果怀疑电气设备的电路中某一部分出现了断路,就将该部位用导线短接起来,如果短接之后电路恢复正常,则说明该段出现了断路故障。 强迫闭合法,如果在检查电气设备的故障时,直观的检查没有发现故障的产生点,一时也没有适当的检测工具用来测量,这是选用一根绝缘良好的绝缘棒将有关的电磁铁、接触器、继电器等强行的闭合,然后观察相应的机械部分或电器部分有什么变化,如果相应的电器部分由不运行到正常的工作,则可以根据此判断出故障的部位及故障的类型。 逐步开路法,如果电路的结构较为复杂,有多支路的电路并联,当其中有电路出现接地或短路时,一般靠直观的观察看不出来明显的变化,也不会出现冒火花、冒烟等异常的现象,又如带有保护罩的电路或者电动机的内部出现接地及短路现象时,除了熔断器的熔断之外,看不出来其他的电路故障的外部的现象,这时最适合的故障检查办法是逐步开路法,主要的检查方法是:遇到较为复杂的电路时,对其的接地或短路故障进行检查有一定的困难,这时可以先将熔体进行更换,将多支路的并联电路逐一的断开,然后进行通电试验,如果这时熔断器还是一再的发生熔断,这说明故障就在这条刚刚断开的电路上,为了找到故障的具体位置,再将这条电路进行分段的检查,逐段的将其接入到电路中,进行通电试验,如果在接入某一段电路时熔断器又产生熔断,说明故障就产生在这段电路中,这种检查方法非常的简单,但是有一个缺点是在开路检查,通电的过程中,很容易将损坏并不严重的元件彻底的烧毁。 置换元件法,有些电路的故障在检查的过程中,耗时比较长,而且故障部位不容易确定,这时为了保证电气设备的工作效率,可以用一组相同的性能良好的元件将故障的元件进行置换,如果置换之后电气设备的工作恢复正常,则说明电路的故障就发生在此组元件上,但是在进行元件的置换时,要确定是由于元件本身的故障造成的损坏,以免换上新元件之后,再次造成元件的损坏。 对比法,在电路中产生故障时,对电路中的相关参数进行检测,为了找出故障的原因,可以将检测所得到的的数据与设计时的图纸资料以及平时所记录的正常的参数值来进行比较,通过比较找出故障的原因,如果没有记录平时正常运行时的资料,可以与型号相同的电气设备正常工作时的参数值进行比较。 直观法,直观法顾名思义就是在电气设备发生故障时,通过外部的观察,找出电气设备的异常的部位,以此来判断故障的部位及产生原因,导线的线头发生松动时、电器的触点在闭合分断电路时都很容易产生火花,在用直观法进行电路故障的检查时,可以根据电路产生的火花的有无及火花的大小来判断电路的故障情况,例如,正常紧固的螺钉与导线之间发现有火 产生则说明电路中出现了线头的松动或者出现了接触不良,在电路中控制电动机的接触器的主触点有两相有火花,一相没有火花时,说明无火花的这一相的触点出现了断路或者接触不良,三相火花都大于正常的火花的大小,说明机械部分卡住了或是电动机出现了过载,三相中一相的火花比正常的火花要小,两相比正常的火花要大,则说明电动机的相间出现了接地或者短路。在电气设备的辅助电路中,如果接触器的线圈电路在通电后,衔铁不能很好的吸合,要想愤青这是因为接触器的机械部分卡住了还是电路出现了断路,这是可以启动一下启动按钮,如果按钮的闭合位置在断开时有轻微的火花产生,则说明电路保持了通路状态,故障产生于接触器的机械部分,如果触点间没有产生火花,则说明电路是处在断路状态。 二、电气设备的维修原则 找到电气设备的故障原因之后,要对电气设备进行维修,这是就要详细的了解电气设备的维修的原则,电气设备的维修原则主要有:(1)在开始电气设备的维修之前,首先要对电气设备进行详细的检查,电气设备一旦发生故障,不能一开始就盲目的进行电气设备的维修,而是应该先对故障的电气设备进行详细的检查,找到电气设备的故障原因及具体的故障部位,然后再开始对电气设备进行维修,如果是要进行一些不熟悉的电气设备的维修,首先应该对该电气设备的电路结构及电路原理进行详细的了解,然后才能按照相应的维修规则开展维修工作;(2)维修设备的顺序原则是先进行外部设备的维修,再进行内部构造的维修,在开展维修工作之前,要对电气设备的外部的构造进行检查,详细的了解设备的维修史、使用年限、缺损状况等外部情况,对设备的周围的故障进行排除之后,确保设备的外部故障都已经排除之后,才能进行设备的内部的拆卸;(3)先进行电气设备中机械设备的维修,再进行电气设备的维修,在检查电路的故障时要进行专业的检测,找到故障的准确位置,确保机械设备没有问题之后再进行电气设备的检修,这样才能保证设备维修的准确性;(4)电气设备的维修要先进行静态的维修,之后再进行动态的维修,在设备没有通电的情况下先进行继电器、接触器等设备的维修,之后再将设备进行通电,找到相应的故障点进行维修;(5)在设备的维修之前,要做好设备的清理工作,在实际的工作中,有很多的设备故障是因为设备的污染严重所造成的,这就需要在设备的维修之前做好设备的清洁,排除设备的外部故障;(6)先进行电源的维修,再进行其他设备的检修,在实际的工作过程中,电源出现故障的几率非常的高,在进行电气设备的维修工作之前要做好电源的检修工作,排除因电源故障而影响电气设备的正常运行。 三、电气设备的维护 一旦电气设备产生故障,会给用户的正常的生产生活产生重大的影响,为了有效的预防电气设备的故障的产生,做好电气设备的维护工作是十分有必要的,在进行电气设备的维护工作时,首先要很明确系统内的各种故障产生的后果及原因,对系统的功能进行测试,针对各种故障产生的原因,采取相应的有效的预防措施来进行设备的维护。目前,我国大部分企业中的电气设备的维护工作中还存在一定的问题,在设备的维护工作中采用的是传统的定期检修的维护方法,这种维护方式往往存在一定的滞后性,很多企业对设备的维护工作的重视度不够,所选用的设备的维护人员,整体的素质不高,专业性不强,针对电气设备维护工作中存在的问题,可以采取以下的几种措施进行改进:(1)定期的组织维护人员的技术培训,使电气设备维护人员的整体的素质得到提高,加强专业技能的培训,使维护人员的专业技能增强;(2)采用现代化的维护方法,运用先进的科学技术,对设备的使用情况进行动态的检修,采用一些智能化的检修方法,及时发现问题,及时的进行设备的维护及维修,保证设备的工作效率不受影响;(3)制定明确的电气设备维护制度,明确每个设备维护人员的责任,使电气设备的维护人员严格按照一定的规章制度及维护原则来完成设备的维护工作,提升设备的维护效果。 结束语 随着人民生活水平的快速提高,电气设备的数量在快速的增长,在电气设备的使用过程中,经常会产生各种各样的故障,这就需要按照设备的维修原则,做好设备的检修工作,同时要能够针对性的做好设备的维护工作,做好设备故障的预防,以免设备的正常运行受到影响,保证设备的正常的工作效率。 电气设备论文:水电站电气设备故障检修管理的初探 [摘 要]本文结合笔者多年来水电站电气设备检修发展状况与对水电站检修管理的经验,从水电站电气设备检修的安全性、可靠性、经济性、标准化管理方面提出几点建议,可供参考。 [关键词]电气设备检修 检修管理 水电站电气设备 引言 随着水电站现代化管理模式的发展,大多数水电站的管理人员少、结构配置简单、一专多能的特点日趋明显,已走向精简高效化。而同时又面临安全的严峻形势以及较大的经营压力,对水电站的安全、经营指标要求不断提高,迫使水电站的管理向集团化发展。在这样的形势下,水电站既要面对人员少又要面对安全、经济的压力,使管理压力突增,尤其是外委工程。根据目前水电站的人员配置情况以及安全、经济压力,对检修质量的依赖也随之突显。水电站本来人员就紧缺,而检修时问又长,那么解决人员、安全、优质、高效的问题,成为水电站必须解决的问题。经过多年的检修管理实践,具体谈谈这些年的经验及教训。 一、水电站调速器引发的故障处理 1.电液转换器故障 故障表现为在调速器上电或机组正常运行过程中,电液转换器不振,对控制、操作命令液压随动系统无反应。根据运行经验,此种故障的原因主要有两方面:(1)机械故障,因长期运行油质不净或其本身异物导致犯卡造成的。出现此种故障后,操作面板显示屏显示的工作状态正常,但电液转换器不振。此时,可将调速器的手/自动工作方式互相切换几次,或检修时将其活塞往复运动几次或进行清洗,可消除故障;(2)电器故障,因电液转换器工作回路断线或主控单元故障造成的。此时应使机组在手动方式下运行,故障待停机后检修处理。 2.主控单片机故障 该故障主要出现发电机的启动过程中,此种故障在主控单片机“死机”也是较为常见的,其主要的表现即为调速器单片机一旦启动,却没有按正常程序操控的调速器进行运转,在此种情况的环境下.调速器将不能正常工作,电液转换器将出现不振的状态,显示面板却仍显示正常。依照多年的实际经验来判断,此种故障的产生应是由于单片机复位控制电路的故障导致的。对于此种故障的处理,我们可以对单片机采取再上电或进行复位操作的应对措施。一定要保证机组正常的运行继而发电,等待停机时开始进行检修,并辅以示波器和万用表对故障电路进行测试,逐一查出故障元件,然后对具体的故障的元器件进行处理以便解决故障。 3.开度、开限反馈表指示不符 在运行过程中,其故障表现为:其一,当调速器处于自动运行状态时,开度指示与导叶实际开度不符,且在当前水头下开度与出力不符,平衡表指示不平衡,其二,当调速器处于手动运行状态时:开度指示超前于开限指示,并且在当前水头下开度与出力不符,导叶开度与开限指示值相符。此类故障的出现多是机械部位故障所致。此类故障出现后,要妥善对待,停机后一般可将故障迅速排除。 二、 发电机组执行微机控制流程引发的故障 因为我们总是非常频繁地进行水电站设备的开、停机操作。这就无形中加大了水电站故障发生的概率,这种情形也就成为引发水电站故障发生的最重要环节。上位机发出开机指令后,机组按预设流程逐步打开主阀和冷却水系统,至开调速器环节时,出现调速器拒动、流程中断现象。出现这种现象可能的原因有:调速器本体出现故障;冷却水系统出现故障;plc模块及开出继电器出现故障。 1.一旦上位机发出开机指令后,机组就会按预设的电子流程逐步打开主阀和冷却水系统,当到开调速器环节时,就将会出现调速器拒动、流程中断现象。出现这种现象可能的原因有以下几种原因:(1)通信故障引起的。(2)plc模块及开出继电器出现故障引起的。(3)冷却水系统出现故障引起的。(4)调速器本体出现故障引起的。对于上述出现的各种可能的故障,可相应地采取如下的分析处理措施:(1)在开机的过程中,是否会出现通信异常现象。(2)检查plc模块上相应的开出点及开出继电器的工作是否正常。(3)检查各冷却水压力是否正常,并检查示流信号器是否正常。(4)检查调速器的本体、工作电源、油压装置、操作把手等是否在指定位置上并处于正常的工作状态。 2. 一般在正常的开机工作过程中,机组转速将会达到一定额度时,此时机组将 会发生故障。对于此种状况进行原因分析:第一步要对系统进行检查,看其工作是否正常进行,如果有必要的话,可以直接在磁屏上手动进行起励试验。 三、水电站plc控制系统的抗干扰措施 由于plc大都处于各种电磁环境中,很容易受到电磁干扰而不能正常工作,给水电站安全可靠运行带来重要影响,因此可采取以下措施。 1. 抗干扰的隔离措施 plc内部采用光电耦合器、输出模块中的小型继电器和光电可控硅等器件来实现对外部开关景信号的隔离,plc的模拟量i/o模块一般也采取了光电耦合的隔离措施。这些器件除了能减少或消除外部干扰对系统的影响外,还可以保护cpu模块,使之免受从外部窜入plc的高电压的危害,因此一般没有必要在plc外部再设置抗干扰隔离器件。 如果plc输入端的光电耦合器不能有效地抵抗干扰,可以用小型继电器来隔离发电站中用长线引入plc输人端的开关量信号。光电耦合器中发光二极管的工作电流仅数毫安,而小型继电器的线圈吸合电压为数十伏,强电干扰信号通过电磁感应产生的能量一般不可能使隔离用的继电器吸合。 plc来自开关柜内的输入信号和开关柜不远的输入信号一般没有必要用继电器来隔离。为了提高抗干扰能力,plc的外部信号,plc和计算机之间的串行通信线路也可以用光纤或带光电耦合器的通信接口来隔离,在要求在防火、防爆的环境下更适于采用这种方法。 2.输出端的可靠性措施 继电器输出模块的触点工作电压范围宽,导通压降小,与晶体管型和双向可控硅型模块相比,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,但是动作速度较慢。系统输出量变化不是很频繁时,一般选用继电器型输出模块。plc输出模块内的小型继电器的触点很小,断弧能力很差,不能直接用于发电站的dc220v电路中,必须用plc驱动外部继电器,用外部继电器的触点驱动dc220v的负载。 四、水电站检修工期控制和管理 检修工期是检修单位节约成本的关键,也是业主进行调度运行的关键。要缩短工期,几个关键点必须把握。第一,备品备件,准备要求在质量控制中已提及,这里不再重复;第二,合理的计划工期节点也是关键,这就要求检修队伍提前勘测现场,合理制定工期节点,业主单位讨论审核优化,严格控制工期节点; 第三,最优的检修工艺,优化的检修工艺可以保证检修过程不重复、拆装速度快,有利于控制检修工期节点; 第四,检修碰头会或协调会,在检修协调会上总结本日工作进度,提交次日工作计划,对影响工期的问题进行讨论及时解决,对次日需要操作的进行提前安排,不因为遗留问题阻碍工期、操作影响工期; 第五,合理的布置现场,这就要求检修队伍提前勘测现场、合理布置现场,做到各零部件按要求摆放有序、定位标示不混淆,方便维护、方便吊装。第六,及时验收,不因停工待检而耽误工期。 总结 总之,维护水电站设备工作的重中之重是维护电器设备,电器设备的故障率是所有水电站潜在隐患中最高的,而且其故障部位变化莫测,故障特点变幻无穷。尤其是每个故障点的排除与安全解决是一个相当困难的问题。欲要解决这一问题不仅要求技术人员要具备夯实的专业技术知识基础,更要对电气设备的各个环节的认知较为清晰透彻,一旦出现常见的故障,技术人员能够快速及时地准确对其识别与排除。 电气设备论文:电力电气设备状态检修技术研究进展 目前电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制,存在着严重缺陷,如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等,这使世界各国每年在设备维修方面耗资巨大。怎样合理安排电力设备的检修,节省检修费用、降低检修成本,同时保证系统有较高的可靠性,对系统运行人员来说是一个重要课题。本文主要介绍检修体制的演变、状态检修的发展概况及状态检修面临的问题。 一、电气设备状态维修的技术要求 状态维修的前提与基础是对设备进行状态分析与评判,要评判设备目前处于什么样的状态,是否有潜在故障的发生。故障参量的变化率是多少,故障发展期有多长,如何预测故障的发展趋势等等。根据对设备状态的监测、诊断和分析,状态维修的技术包括状态监测技术、状态评估技术、状态预测技术等。 (一)状态监测。设备状态监测技术是根据设备诊断的目的,针对设备故障模式,选用适当方法和装置来检查测量设备的状态信息,并对这些信息进行处理,抑制各种干扰信息,提取能反映设备状态特征的信息的一项信息检测处理技术。电气设备状态监测的目的是通过测量在运设备的健康状况,识别其现有的和即将出现的缺陷,分析、预测检修的时间,以有效地减少设备损坏。由于在运行电压下测量的特征量比预防性试验所加电压下的离线试验同一特征参数正确度高,更能真实地反映设备运行的实时状态,状态监测在电力系统中有着广泛的应用。电力系统状态监测的对象主要是电厂以及电力系统的重要电气设备,本文由论文联盟//收集整理如变压器、发电机、电缆、断路器以及其他电气机械等一般地说,电气设备状态监测可分为3个基本步骤:(1)数据采集;(2)数据分析及特征提取;(3)状态评估或故障诊断及分类。 (二)状态预测。预测中比较常用的主要有时间序列法、回归分析法、模糊预测法、灰色预测法、人工神经网络法等。 (三)状态评估。状态维修是一种以设备状态为基础,采用预测设备状态发展趋势的方法,以提高设备可靠性和可用度为目标的一种维修方式。显然这种维修是建立在设备现行状态的基础上,而设备的现行状态是通过一定的方式对设备进行状态评估之后予以确定。因此,可以说设备的状态评估是开展状态维修的基础。 二、状态检修技术发展概况 与状态检修密切相关、能直接提高状态检修工作质量的理论与技术主要包括3个方面的内容,即设备寿命管理与预测技术、设备可靠性分析技术、信息管理与决策技术。 (一)设备寿命管理与预测技术。大多数工业化国家的电力基础设施在20世纪60与70年代间得到极大扩充,因此,多数电力主设备的在役时间在25~30年左右,且进入老化阶段的设备所占份额愈来愈大。这种情况迫使各电力公司考虑如何延长机组寿命并保证效益。状态检修中寿命预测与评估技术的应用,有利于科学合理地安排检修和提高设备的可用率。但电力公司可能获得的效益大部分来自于电厂主设备,因此,各国都把寿命预测和评估研究的重点放在对锅炉、汽机、发电机、变压器及高压开关等重要设备上。 (二)电力设备的可靠性技术。传统的电力设备可靠性评估基于威布尔得出的浴盆曲线法。由于可靠性特征曲线形似浴盆而得名,但此法只适用于对有支配性耗损故障的设备进行维修,且精确度不高。将可靠性预测理论和强度及寿命理论结合起来,综合考虑影响锅炉部件故障的各种因素,对预测锅炉部件的可靠性做了有益的尝试。另外,它还运用多元统计方法中因子分析和聚类分析,从反映火电大机组运行可靠性的指标体系出发,对我国火电100mw及以上机组的运行可靠性进行了分析,提出了企业综合可靠性水平的评估方法。用它可以简单分析我国不同地区火电大机组运行的可靠性水平。 (三)信息管理与决策技术。近30年来,管理决策作为一门独立学科,有了很大发展。状态检修作为一种先进的检修体制,是与多方面的管理工作分不开的。世界各国从不同的管理目标出发,形成了不同的管理系统。芬兰的ivo输电服务公司开发的变电站检修管理系统(sofia)是一建立在对一座变电站的长期检修计划的基础上,从寿命周期费用(life cycle cost)着手,使用设备的劣化模型的数学形式(状态模型)来估计设备将来状态的一种检修管理系统。 在考虑预算及其设备状态的情况下,通过检修费用的优选,降低总费用。荷兰b.v.kema与荷兰delft技术大学在考虑市场情况及技术条件的前提下,研制了一种包括状态检修在内的多种策略均衡应用的main man检修管理系统,其特点在于引入了诊断专家系统,使可靠性和安全性达到可接受的水平。德国提出将工人或供货商的管理层所有功能融为一体,以减少中间环节的瘦型管理。此管理方法在德国的weis weiller电厂检修管理中得到运用,使该厂48%的工作任务流程得到优化,效果明显。 三、结束语 电力设备状态检修技术的应用必须以对设备的全面监测为基础。但目前有关电力设备运行状态在线监测系统仍然存在监测点少、功能单一、缺乏系统性和综合性,尤其缺乏监测的层次化和网络化等问题,妨碍了设备状态信息的集中和综合。 电气设备论文:电气设备及其接地装置的运行维护探讨 摘要:在现实生活中越来越多地出现用电事故,究其主要原因,大多是因为人们不重视电气设备接地装置的运行和维护,所以有必要进行探讨以引起人们的警觉。 关键字:电气设备 接地装置 维护 一、使用维护电气设备中的误区(以农机为例) 1.“电枢”与“磁场”接线柱接反了。三联调节器“电枢”与“磁场”接线柱,应分别接至发电机“电枢”与“磁场”接线柱。若粗心大意把这两根线接反了,则会因发电机的输出电流将通过1ω电阻构成回路,因电流过大被烧毁。 2.损坏的二极管继续使用。当发现硅整流发电机不发电或充电电流很小时,可能是由于二极管的损坏而引起的,查清后应立即更换,如继续使用,将会引起定子绕组一相或两相烧毁。 3.未按季节温度变化调整电解液。这样会使蓄电池极板不能在最佳比重的电解液内工作,将大大缩短其使用寿命。另外,在冬季还容易造成电解液结冰而胀坏蓄电池。 4.硅整流发电机安装蓄电池时不注意搭铁极性。这样做会因二极管的导通使蓄电池短路,使硅二极管迅速烧毁。所以安装蓄电池时必须正确分辩蓄电池的正负极桩,确认无误后才能连接。 5.拆掉调节器与发电机的搭铁钱。机车电系均为单线制电路,所以不少驾驶员误认为发电机与调节器的搭铁连线可以省掉(利用机体作搭铁连线)。但机体上有油污、油漆等,发电机与调节器之间存在一定电阻,使通往调节器的两并联线圈的电流不能随发电机电压的升高而增大,造成截流器白金触点不能闭合和1ω电阻烧毁而不充电。因此,不应拆掉调节器与发电机的搭铁线。 6.将调节器随便平装在机车上。不是按原来那样垂直安装,这将引起调节器白金触点因路面不平或机车振动而振动,影响发电质量与工作稳定。 7.充电时间过长。蓄电池的容量是有限的,如果在充足电后,还继续充电,储存的电能不会增加,充电电流只是在电解水。长时间的过充电还会使极板活性物质脱落,加速蓄电池的自放电。 8.加入电池内的电解液过多或过少。加入单格电池的电解液应浸没极板10~15mm,这样就有足够的硫酸参加化学反应。若过多易外溢,腐蚀周围机件;过少,极板会裸露,这不但使蓄电池容量降低,且所露的极板会很快硫化。 9.电解液过浓。有人认为电解液浓度大,参加电化学反应的离子多,会使蓄电池容量增大。实际上,太浓的电解液粘度增加,渗透速度降低,内阻增大,使蓄电池端电压下降,容量反而下降。过浓的电解液还会加速隔板的腐蚀,缩短蓄电池的寿命。所以电解液不能太浓,存电充足时,电解液比重以1.28为宜。 10.不注意蓄电池外表清洁。蓄电池上常积有尘土等杂物,这些东西与溅出的电解液混合一起,会使蓄电池的正负极之间形成回路,使蓄电池放电。所以应常将蓄电池外表擦干净,并注意避免将金属物品放在其壳盖上。 论文网在线 11.串联使用两只容量不同的蓄电池。这样使用是有害处的。因为两个容量不同的蓄电池串联使用时,往往会使容量小的蓄电池过度充电或放电,从而缩短其使用寿命。 12.将发电机电枢与磁场接线柱用导线短接起来。当调节器出故障时,有些驾驶员将发电机电枢与磁场接线柱用导线短接起来,使其隔离调节器的调压部分,直通截流器向电流表供电。这样做,因发电机随转速提高电压也大大提高,过电压会使用电设备烧毁。 13.电喇叭持续通电时间过长。电喇叭连续通电时间不宜过长,一次鸣叫不应超过3秒,以免由于电流过大而烧毁触点和激磁线圈,同时,也应防止蓄电池过多放电。 14.使用仪表灯不会与后灯同时接通。因东方红-75型拖拉机仪表灯与后大灯并联,使用时必须将其与后灯同时接通。有些驾驶员在后大灯断路时,单独接通仪表灯,结果因该灯功率很小,发电机该相电压便上升很多,造成仪表灯被烧毁。 15.不用照明灯时,不摘掉发电机皮带。装用永磁交流发电机的东方红系列履带式拖拉机及其它小型拖拉机,白天作业不需照明灯时,应在发动机熄火后卸下发电机传动带,使之停止运转。这样可避免发电机轴承无意义磨损,并减小发动机功率消耗。 二、电器设备接地装置运行 1.接地装置的技术要求 1.1变(配)电所的接地装置 ①变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢,或厚度不小于4mm的钢管,并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形,外缘各角要做成弧形。 ②接地体应埋设在变(配)所墙外,距离不小于3m,接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度,最小埋设深度不得小于0.6m。 ③变(配)电所的主变压器,其工作接地和保护接地,要分别与人工接地网连接。 ④避雷针(线)宜设独立的接地装置。 1.2易燃易爆场所的电气设备的保护接地 ①易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均应接地,并在管道接头处敷设跨接线。 ②在1kv以下中性点接地线路中,当线路过电流保护为熔断器时,其保护装置的动作安全系数不小于4,为断路器时,动作安全系数不小于2。 ③接地干线与接地体的连接点不得少于2个,并在建筑物两端分别与接地体相连。 ④为防止测量接地电阻时产生火花引起事故,需要测量时应在无爆炸危险的地方进行,或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外地方进行。 1.3直流设备的接地 由于直流电流的作用,对金属腐蚀严重,使接触电阻增大,因此在直流线路上装设接地装置时,必须认真考虑以下措施。 ①对直流设备的接地,不能利用自然接地体作为pe线或重复接地的接地体和接地线,且不能与自然接地体相连。 ②直流系统的人工接地体,其厚度不应小于5mm,并要定期检查侵蚀情况。 1.4手持式、移动式电气设备的接地 手持式、移动式电气设备的接地线应采用软铜线,其截面不小于1.5mm2,以保证足够的机械强度。接地线与电气设备或接地体的连接应采用螺栓或专用的夹具,以保证其接触良好,并符合短路电流作用下动、热稳定要求 2接地装置运行 接地装置运行中,接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂,接地电阻也会随土壤变化而发生变化,因此,必须对接地装置定期进行检查和试验。 2.1检查周期 论文网在线 ①变(配)电所的接地装置一般每年检查一次; ②根据车间或建筑物的具体情况,对接地线的运行情况一般每年检查1次~2次; ③各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前检查一次。 ④对有腐蚀性土壤的接地装置,应根据运行情况一般每3年~5年对地面下接地体检查一次; ⑤手持式、移动式电气设备的接地线应在每次使用前进行检查; ⑥接地装置的接地电阻一般1年~3年测量一次。 2.2检查项目 ①检查接地装置的各连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象。 ②对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带(一般可能为化工生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业)应检查地面下500mm以上部位的接地体的腐蚀程度。 ③在土壤电阻率最大时(一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻,并对测量结果进行分析比较。 ④电气设备检修后,应检查接地线连接情况,是否牢固可靠。 ⑤检查电气设备与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线与接地干线连接是否完好。 三、维护人员要求 1认真观察 通过眼睛的观察可以发现的异常现象有:破裂、断线;变形(膨胀、收缩、弯曲);松动;漏油、漏水、漏气;污秽;腐蚀;磨损;变色(烧焦、硅胶变色、油变黑);冒烟(产生火花);有杂质异物;不正常的动作等等。 2耳听鼻闻 设备由于交流电的作用而产生振动并发出特有的声音,并呈现出一定的规律性。如果仔细倾听这些声音,并熟练掌握声音变化的特点,就可以通过它的高低节奏,音色的变化,音量的强弱,是否伴有杂音等,来判断设备是否运行正常。 电气设备的绝缘材料因过热而产生的特有的焦糊气味,大多数的人都能嗅到,并能准确地辨别。值班人员在进入配电室检查电气设备时,如果闻到了设备过热或绝缘材料烧焦而产生的气味时,就应着手进行检查,看看有没有冒烟变色的地方,听一听有没有放电闪络的声音,直到找出原因为止。闻气味也是对电气设备某些异常和缺陷比较灵敏的一种判别方法。 3用手触摸 运行人员可用手触摸被检查的设备,来判断设备的缺陷和异常。应该强调的是,用手触试带电的高压设备是绝对禁止的。通过手摸,可以感觉出设备温度的变化和振动,如变压器的温度变化,局部发热;继电器的发热、振动等,都可以用触摸法检查出来。 4了解运行状况 论文网在线 设备检修人员向运行人员了解设备的运行状况,发生故障时的天气变化,负荷的人小,以往发生类似故障的记录及解决的办法等。通过这些“问”,可以较快地掌握设备运行的最基本的情况,便于检修人员快速完整地处理事故,避免事故查找工作进人误区而延长停电时间,扩大事故范围。 电气设备论文:电力系统过电压防护以及电气设备的检测与检修 众所周知,电能是当前社会中极其优秀的一种二次能源,是人类生活中必不可少的一部分。人类对电能的需求量与日俱增,大型电站的加速开发和建设迫在眉睫。电力系统其供电是否可靠将直接与国计民生有关,怎样合理地确保电力系统的可靠、安全运行是电力部门一直在研究的重要课题,安全运行高压设备是整个系统得以安全运行的关键所在。而大容量,长距离以及超高压是电力系统未来的发展方向。与此同时,电力系统的过电压防护以及电气设备的检测与检修也将成为我们要经常面对的问题。 1 电力系统过电压防护的必要性 变电站作为枢纽点,它是多条输电线路的交汇点,它同时也是电力系统的枢纽点。变电站的雷电事故通常会使得大面积范围停电的现象出现,因此在进行变电工程设计之前,过电压和保护问题必须被认真研究,造成电力系统过电压的主要原因有雷电过电压,还有操作过电压和电力系统故障等。 造成电力系统过电压的主要原因当中,雷害事故几乎占据50%以上,因此对雷电的研究和防护意义重大。从电力工程方面来讲,有两个方面尤其需要引起我们的注意:其中一点是雷电放电过程导致电力系统出现极高的雷电的过电压,这一点是造成停电事故以及电力系统的绝缘故障的常见的原因,第二点是是雷电造成的极大的电流,会导致炸毁被击物体,导致被击物体燃烧,导体熔断,甚至会通过电动力导致机械损坏。 2 电力系统过电压防护的方法 在现代的电力系统中,经常被采用防雷保护装置主要有以下几种,避雷针,保护间隙,避雷线以及各种避雷器等其它许多防雷保护装置。 输电线路本文由论文联盟//收集整理防雷措施主要有以下几点,第一点是尽量避免雷直击导线,第二点是尽量避免雷击塔顶,第三点是尽量避免雷击闪络与工频电弧间的相互转化,第四点是尽量避免线路的中断供电。 首先,为了有效完成直击雷防护的相关工作,把绝大多数雷电流引入到地中得以释放是一种有效的方法。一次直击雷防护措施假如安排妥当,雷击的50%~60%的能量将被释放到大地。其次,考虑到雷电波引发的电力设备的过电压,电涌沿着电源,线路,地网以及接地这条路径入侵。同时电力线以及地线是雷击通道,雷电过电压侵入防护要从以上提到的几个方面入手。 3 电气设备的在线监测 在线监测系统的技术要求主要有以下几点,一是系统的投入以及使用要以不改变和影响电气设备的正常工作为前提;二是系统要能够自动地而且连续地监测,并且自动连续地进行数据处理以及存储的工作;三是自检以及报警功能应该是系统必备的功能;四是强的抗干扰能力以及适当的检测灵敏度是系统所必备的;五是监测结果应是可靠的,并具有一定的重复性以及准确度;六是在线标定自身的监测灵敏度应是系统必备的功能;最后一点,故障诊断的功能也是系统所必备的。 以高压断路器为例,高压断路器作为电力系统中处于举足轻重的地位,有着控制电网以及保护电网的作用,所以保障断路器的稳定性以及可靠性运行尤其重要。机械方面的问题是高压断路器大多数故障的来源,研究机械故障是解决此问题的关键。高压断路器中存在机械振动信号,而且它是包含了丰富的信息,其中有大量的设备状态信息,传感器技术,信号处理技术以及计算机技术飞速发展,从振动信号入手,从而实现监测高压断路器的机械状态同时对其进行诊断已经成为一种可行的、有效的方式。 4 电气设备的检修 电气设备是电力系统的基本元件,其性能的好坏直接影响到系统的安全可靠运行。高压电气设备的构成主要包括两大类的材料,金属材料为第一大类;绝缘材料则为另一类,绝缘纸、绝缘油以及层压板等都属于绝缘材料。与金属材料相比,损坏的现象更容易在绝缘材料身上出现,很容易发生老化变质的现象而使机电强度显著降低。因而绝缘材料机电性能的好坏往往成为决定整个电气设备寿命的关键所在。 电力系统电气设备的多数故障是绝缘性故障。对于国外来说,美国某地区4.8kv配电系统对1980年-1989年间失效电容器的统计分析指出,其中92%是因绝缘劣化引起失效;日本日新公司对故障变压器统计结果是绝缘故障占45%。引起绝缘故障的原因主要有以下四点:一是电应力;二是机械力;三是热;四是电场。 目前的维修机制是事故后维修到定期维修再到状态维修,事故后维修主要是20世纪50年代以前采用,定期维修主要是20世纪60、70年代沿用至今。主要方法为:预防性试验一般在每年春查时进行,参考《电气设备预防性试验规程》的标准,把预试结果与其进行对比,假如出现超标,维修以及停电计划则应该立刻被安排。 我国现行绝缘预防性试验项目的主要内容有:测量绝缘电阻或直流泄漏电流判断是否总体受潮或严重损坏;交流下测量介质损耗角正切值tgd,测到的是真正反映交流下介质损耗大小的特征参数,与绝缘的几何尺寸无关;通过对绝缘油进行物化分析和气相色谱分析判断油浸电力设备的绝缘状况;局部放电试验可以反映电气设备突发性故障及绝缘状况;破坏性试验项目,如交流耐压试验可能引起残余破坏,仅仅在大修后等情况下才进行。 5 结语 本文从电力系统过电压防护的必要性、电力系统过电压防护的方法、电气设备的在线监测、电气设备的检修四个方面进行分析,阐述了电力系统过电压防护的重要性,同时对电力系统过电压防护的方法、电气设备的在线监测、电气设备的检修给与了一定的概述。 电气设备论文:减小电气设备接触电阻的意义和方法 1、概述 电力网是由若干个电气设备组合构成的,这就产生了电气设备之间的相互连接问题。受诸多因素的影响,在电气设备相互接触处的表面覆盖着一层由气体薄膜、氧化物、硫化物或触头材料与周围介质反应后的生成物等构成的薄膜状物质,这些物质本身亦属于导体,但其导电性能较差。如果不有效地去除这些物质的影响,势必在设备连接处存在接触电阻,如果此接触电阻超出一定的数值,就会严重降低设备的载流能力,同时还会在电气设备连接处产生不允许的热效应,直至产生障碍及事故。有效地降低电力设备连接处的接触电阻,使之在可控、在控状态下运行,是电力生产部门的常设性工作之一。现将电气设备接触电阻的存在机制及降低接触电阻的方法简介如下,请同行斧正。 2、电气设备接触电阻的存在机制 由于运行条件的限制,电气设备经常暴露于空气中,氧化及大气污染所产生的电化效应是使设备接触电阻增大的关键因素。电气设备的连接一般采用铜、铝等金属材料,其氧化物比它本身的电阻大几百倍,实验表明,在40*40mm的纯铝接触面上,如果存在50埃厚的氧化铝薄膜,在保持足够大的接触压力,其薄膜已处于临界变形状态,其接触电阻达到数千个微欧级; 在绝缘油中运行的电气设备触头,受绝缘油老化及其他形式的影响,在触头表面会出现由物理、化学等诸多因素产生的污染薄膜,这种薄膜一旦形成,就会不断地使别的接触点丧失载流能力,接触电阻开始缓慢地增加,一旦接触点减少到某一临界值,其温升就会超过设备的允许值,进一步引起接触面的氧化,从而使接触电阻急剧上升,造成恶性循环; 受大气污染的影响,我国不同程度地受到酸雨的危害,研究及资料显示,酸雨与铜接触后,会生成氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、硫化亚铜、硫酸铜等化学物质,它不但使接触处的接触电阻增大,同时还会进一步腐蚀接触面,产生连锁反应。现分别对接触面通过长期工作的负荷电流及短路电流时,接触电阻对接触面的影响情况简介如下: 2.1 通过长期工作负荷电流的情况 由于存在媒质的散热因素,在一面散热一面吸热的情况下,其温度上升曲线如图1所示: 起初因温差小,散热少,从而造成温度上升较快; 随着温差的进一步增大,散热增多,吸热相对减少,因而温度上升较缓,当温差增大到单位时间内的发热等于单位时间的散热,达到热平衡状态时,温度达到一稳定值qf。经验及资料显示,接触点的温升可以近似用下式估算: 2.2 通过短路电流时的情况 由于短路电流的时间很短(其时间为继电保护动作时间加上断路器动作时间,一般为0.7秒左右),导体所发热量来不及向周围介质散发,其热量全部集中于接触点上,造成接触点的温度呈几何级数急剧上升,如图2所示,如果此值大于设备接触处材料的短时发热温度,接触点将发生不可逆的损坏过程。以铝——铝对接为例,当设备连接处产生200℃以上的高温时,将发生溶焊等事故。 3、解决措施 3.1 防止氧化膜的产生,采用在铜触头镀银或锡等抗氧化性较强的金属,以降低接触电阻。铝导线的连接,优先采用爆炸压接等先进手段,杜绝氧化层的再产生。 3.2 及时清除接触处的氧化层,避免氧化层的再产生。由于铝在常温下的氧化时间极短,所以在进行铝制导线的连接时,在清除其氧化层后,迅速在表面涂抹中性凡士林,以隔绝氧气,防止氧化层的再产生。 3.3 在选择开关类等设备时,尽量采用使动静触头的接触面产生相对运动的设备,以便于在触头运动时,产生剪切或滑动运行,使氧化膜破裂。 3.4 采用足够大的接触压力,使氧化膜处于临界变形状态,在氧化膜上产生裂缝和隧道效应,但必须适度,否则容易产生永久变形。 3.5 尽量创造条件,使酸雨等物质不能直接接触接触面,如采用在设备接触表面覆盖热缩材料,涂抹中性凡士林等憎水性能较强的物质,使之不能直接接触,从而避免酸雨的侵蚀。 3.6 采用物理监控手段,及时对接触处的温升作出判断。如采用热标志元件、示温涂料等,来判断接触处的温升情况。但存在着譬如不了解与周围温度的差别,不能与所通电流相比较,长期使用会变色脱落,不易发现初期小的过热,较小的温差,受环境温度影响较大等缺点,为弥补热标志元件的不足,在有条件的地方发展带电测温、远红外成像测温等在线监控手段,以及时发现设备接触处温升的微小变化。 4、 结束语 及时了解电气设备接触处的接触电阻,因地制宜地采取有效措施,使之在可控、在控、可允许范围内运行,是确保电气设备安全经济运行的重要内容之一,是电气工作者所应具备的常设工作。 电气设备论文:运行中电气设备红外线测温的正确判定 摘 要:红外线测温诊断技术是当前电气设备在线检测技术中的一种,并已得到电力检修部门的广泛应用。通过介绍红外线诊断测温的几种方法,提出如何对红外线诊断测温的缺陷作出正确的判定,从而对当前国网公司状态检修工作的常态开展及优质服务的深化推进奠定基础。 关键词:电气设备;红外线测温;判定 近年来,随着国民 经济 的飞速 发展 ,人们生活水平的不断提高、用电量急剧升高、人们生活对电的依赖程度也越来越高,大面积停电已经成为 现代 社会的灾难;再加上电力设备的不断改进,电力行业优质服务的不断深化,“营销围着市场转,生产围着营销转”的理念已深入人心,当前国网公司的设备检修策略正从传统的计划性检修向设备状态性检修转变,这就对供电稳定性及可靠性提出了更高要求。因此要求我们的电气设备检修采用更多的在线检测方法并对设备状态有更准确的判断,从而制订停电计划,而不必按照试验周期安排没有问题的设备停电。红外线测温诊断技术就是当前电气设备在线检测技术中的一种,并得到电力检修部门的广泛应用。然而红外线测温技术虽然应用了好几年,可检修试验人员往往只是单纯地对设备绝对温度加以判断,从而判定设备状态,制订检修计划。这在计划经济及计划检修时代问题还不突出,也不甚引人注意,可却远远达不到状态检修与优质服务的要求。因此如何正确判定红外线测温结果,已越来越引起电力生产人员的注意。 红外线测温诊断方法主要有表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法五种。其中表面温度判断法就是当前生产试验人员普遍运用的一种方法,此方法就是根据测得的设备表面温度值,对照有关规定,凡温度(或温升)超过标准者可根据设备温度超标的程度、设备的重要性及设备承受机械应力的大小来确定设备缺陷的性质,而大多生产人员往往即简化地根据设备是否发热及发热的绝对温度来主观臆断设备是否处于缺陷及缺陷程度,因此此种方法的主观决定性太强,判据缺乏可靠性,往往引起误判。笔者个人认为相对温差判断法及同类比较法在现场判定更具有客观性及正确性。 相对温差法,顾名思义即是根据相对温差判定的方法。相对温差即两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。 温升——用同一检测仪器相继测得的被测物表面温度和环境温度参照体表面温度之差。 温差——用同一检测仪器相继测得的不同被测物或同一被测物不同部位之间的温度差。 环境温度参照体——用来采集环境温度的物体叫环境温度参照体。它可能不具有当时的真实环境温度,但它具有与被测物相似的物理属性,并与被测物处在相似的环境之中。如:对于lcwb6-110油浸式电流互感器而言,若测得顶部金属连片发热,那么环境温度参照体则能选择类似金属连片或材料相同的金属部件,而不能选择瓷群或其他材质的金属等。 对电流致热型设备,若发现设备的导流部分热态异常,进行准确测温后按公式⑴算出相对温差值,按上表的规定判断设备缺陷的性质。当发热点的温升值小于10k时,不宜按上述的规定确定设备缺陷的性质。对于负荷率小、温升小但相对温差大的设备,如果有条件改变负荷率,可增大负荷电流后进行复测,以确定设备缺陷的性质。当无法进行此类复测时,可暂定为一般缺陷,并注意监视。 同类比较法即是在同型号同厂家的设备之间比较。同类比较法可分为电流致热型设备及电压致热型设备比较。在同一电气回路中,当三相电流对称和三相(或两相)设备相同时,比较三相(或两相)电流致热型(如电流互感器)设备对应部位的温升值,可判断设备是否正常。若三相设备同时出现异常,可与同回路的同类设备比较。当三相负荷电流不对称时,应考虑负荷电流的影响。对于型号规格相同的电压致热型设备(如避雷器),可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。电压致热型设备的缺陷宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。一般情况下,当同类温差超过允许温升值的30%时,应定为重大缺陷。当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。 热谱图分析法是根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图的差异来判断设备是否正常。档案分析法则是分析同一设备在不同时期的检测数据(例如温升、相对温差和热谱图),找出设备致热参数的变化趋势和变化速率,以判断设备是否正常。 在作业现场实际操作中,首先要保证设备温度测试的准确性,才能进行数据的后续判断,而作到准确测温则应该注意以下事项: 1.针对不同的检测对象选择不同的环境温度参照体; 2.测量设备发热点、正常相的对应点及环境温度参照体的温度值时,应使用同一仪器相继测量; 3.正确选择被测物体的发射率; 4.作同类比较时,要注意保持仪器与各对应测点的距离一致,方位一致; 5.正确键入大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数,并选择适当的测温范围; 6.应从不同方位进行检测,求出最热点的温度值; 7.记录异常设备的实际负荷电流和发热相、正常相及环境温度参照体的温度值。 得到设备准确温度值以后,若设备温度异常,则应在表面温度判断法的基础上充分结合相对温差判断法及同类比较法进行初步判定,现场得出初步结论,若有条件,能结合热普图分析法及档案分析法,多方比较,现场得出最后结论。上表中列出了缺陷的三种性质:一般缺陷,是指对近期安全运行影响不大的缺陷。可列入年、季度检修计划中消除;重大缺陷,是指缺陷比较重大,但设备仍可在短期内继续安全运行的缺陷。应在短期内消除,消除前应加强监视;紧急缺陷,是指严重程度已使设备不能安全运行,随时可能导致发生事故或危及人身安全的缺陷。必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行处理。我们对缺陷作出结论时需谨慎,结论的误判可能会导致设备的不必要停电,影响供电可靠性或导致设备的漏检,从而引发人员责任设备事故甚至电网事故或人身伤亡事故。 事例一:对110kv杨桥变电站的一次例行测温中测得5022隔离开关靠母线两相连接线夹发热,a相57k,b相160k,而靠断路器侧对应位置t2为37k,所取环境温度体t0为30.5k(注:这里k指测得的实际温度,测试前设定与摄氏度对等),则经过 计算 相对温差值为a:75.47%,b:95%,对照表1,b相已处与紧急缺陷范围,应马上处理,可是5022隔离开关系110kvii母侧隔离开关,检修牵涉到110kvii母及502断路器停电转检修,由旁母带502线路,即属于大型操作又影响调度运行方式,很难得到批复,马上处理。这时现场人员经过调查,发现由于某变电站检修,给某一重要客户供电负荷全部转由杨桥变502提供,导致502负荷激增。考虑到这一点,两天后负荷正常时对发热点进行复测,测得数据原发热点a相41.8k,b相54k,t2为39k,所取环境温度体t0为33.7k。经过计算相对温差值为a:34.56%,b:73.89%,,a相已属于正常范围,b相已是一般性缺陷,并不需要马上处理,只需保持监视复测即可。 事例二:110kv火马冲变增加用户,35kv鑫达硅业线414线路需增加负荷,增加负荷前对414间隔进行例行测温时发现4143隔离开关靠断路器侧b相线夹出口约30cm处导线温度t1为23.8k,正常相t2为20.3k,所取环境温度体t0为20.1k。这在当时并没有引起测试人员的注意,可后来经过计算发现相对温差高达94.59%,这引起作业人员的高度重视。考虑到当时414线路所带负荷很小,经与调度人员申请适当增加负荷进行复测后,明显发现此处导线温度急剧升高并能在成像热谱图上发现明显的灼热亮点。后经过停电检修发现,此处导线内部有断裂痕迹,经更换导线后,温度正常。 结论:我们对红外线诊断测温所反映的设备异常,需经过反复论证,将表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法等方法多方结合比较方能最后作出结论,这才符合我们状态检修工作的常态开展及优质服务的深化推进的要求,才能真正意义上实现“应修必修,修必修好”的检修目的,从而以有限的人力物力保障逐渐增加的设备检修效果,保证设备安全可靠运作,保障电网安全稳定运行,打造出真正的“电网坚强、资产优良、服务优质、业绩优秀”的“一强三优”电网 企业 。 电气设备论文:电气设备的接地与保护 [论文关键词]接地 防雷 防静电 屏蔽 接地电阻 保护 [论文摘要]电气设备的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接称为接地。接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施之一。电气设备接地通过接地装置实现。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备与接地体之间的导线(或导体)称为接地线。 一、接地的类型 (一)工作接地 为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地。如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。 (二)保护接地 为了防止电气设备的绝缘损坏,其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可被人接触的部分接地。如:电动机、变压器、照明器具外壳;民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等;变配电所各种电气设备的底座或支架等;架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。 (三)防雷接地 为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地。如避雷针、避雷器等。 (四)防静电接地 为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。 (五)屏蔽接地 为了防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。如各种高频电子设备的金属外壳接地等。 所有电气设备必须根据国标gb14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。 二、高山发射台站的接地问题 (一)在广播电视行业接地的主要理由 1.安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。 2.雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。 3.电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括: 屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。 滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。 噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。 电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。 (二)按接地的作用分类 可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。 1.保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地与接零两种方式。按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备,中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上,另一端最好使用焊接。 2.屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网(如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室)进行接地的一种防护措施。在所有接地中,屏蔽地最复杂,有种说不清,道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰,而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰,如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰,这些干扰主要有: 交流干扰:这主要由交流电源引起。高频干扰:这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号,它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与pe线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与pe线可靠连接;室内屏蔽也应多点与pe线可靠连接。 3.信号地。各种电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是:同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起,而应分开;前级(设备)的输出地只有与后级(设备)的输入地相连。否则,信号可能通过地线形成反馈,引起信号的浮动。这在设备的测试中,信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。 三、结束语 接地从字面来看是十分简单的事情,但是对于经历过电磁干扰和雷电挫折的人来说可能是一个最难掌握的技术。实际上在电磁兼容设计中,接地是最难的技术。面对一个系统,没有一个人能够提出一个绝对正确的接地方案,多少会遗留一些问题。防雷与接地是统一的,二者缺一不可。只有防雷措施而无接地,无法迅速泄流放电,反之,设备将直接遭受强大电流的冲击,无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。只要通过合理配置,使之融为一体,就能有效确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果。 电气设备论文:电气设备维修制度探析 摘 要:电气设备,长期以来一直是以时间周期为基础的定期维修制度,然而近10年来,这种单纯的以时间为基础的定期维修制度已被人们所质疑,人们不断采用新技术探索改革维修制度,逐渐向以状态为基础的维修方式过渡,并取得了一定的成效,详细探讨了电气设备定期维修和状态维修制度存在的问题。 关键词:电气设备;定期维修;状态维修 1 电气设备的“健康”状况存在差异 首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的进步,不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。 其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。 此外,新技术、新材料的使用,使得设备的技术水平、技术状况有了较大的改善,尤其是20世纪90年代以后,我国电力设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,设备的改型换代较快,整体技术水平有了较大的提高,因此电力系统的装备水平得到较大的改善。 2 定期维修制度所存在的问题 由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端: (1)一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。 (2)降低了设备的可用性,许多维修迫使设备停机。中断对用户的不间断供电,这是增加停机维修的次数的必然结果。而提高供电可靠性是供电企业非常重要的基本考核指标。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。 (3)增大设备运行管理成本,使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用,该费用在电力企业经济活动中所占比例不小,这就直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革,以经济效益的观点和要求来指导维修策略的分析选择。 3 电气设备状态维修策略存在的问题 由于对状态维修的定义及含义仁者见仁,智者见智,电气设备状态维修在我国已酝酿了十余年,但至今仍主要停留在学术讨论范围中,即便有部分单位进行了尝试,但因为理论上和技术上暂时还有一些问题,这些尝试并没有形成令人信服的依据,还不能向全国的电力系统推广。具体而言,现有电气设备状态维修策略存在如下一些问题: (1)没有突出状态维修中各项技术的特殊要求。以状态监测技术为例,在尚不能实现或不必要对所有状态参数进行实时(准实时)监测的情况下,状态监测间隔期的选取对状态维修具有相当重要的意义。间隔期太短会导致资源浪费,增加维修成本;间隔期太长,会出现漏检,进一步导致预防性维修的失败。因此,必须合理地确定状态监测的间隔期。而目前对于状态维修中的状态监测技术的研究主要集中在状态监测特征量的选取上,没有对间隔期的确定引起足够的重视。 (2)没有理清状态维修与在线监测、状态维修与故障诊断的关系。一些研究把状态维修简单化或绝对化,前者错误地认为状态维修就是为了延长设备预试和检测周期;后者片面地将状态维修理解为必须以状态在线监测为基础才能实施的维修策略,提高了进行状态维修的门槛,阻碍了相关研究的发展。更为突出的,许多研究没有划清状态维修与故障诊断之间的界线,将故障诊断纳入到状态维修的过程之中,以故障诊断替代状态评估,试图“一步到位”地确定设备故障发生的具体部位、时间、后果等等,大大增加了状态维修的实施难度。 (3)针对电气设备的状态预测技术研究尚不成熟。预测技术在电力系统中目前的研究集中于电力负荷的短期和中长期预测,对设备状态的预测仅在机械领域得到较多的研究和应用。电气设备运行状态参数值既有一定的规律性,又有很强的随机性, 设备在未来某一时刻的参数值常与过去的参数值、当前的运行状况、预测期的气象因素等密切相关。因此,电气设备的状态预测和机械设备的状态预测既有相似之处,又存在一定的差异,需要对其进行具体的研究。 (4)采用基于常权加权的综合评判方法评估电气设备的状态存在固有缺陷。目前主要采用分层加权的方法评估设备状态,首先通过专家评分或经验公式对设备的各个指标或各个部件进行打分,然后根据事先确定的权重逐层加权,得出最终评估结果。但是,当影响设备状态的个别关键因素严重劣化时,经过常权加权的判断可能会得出设备可以继续运行的结果。对于这样的问题,单纯依靠增大其权重是不能解决的。 4 状态维修完全替代定期维修的可能性 电气设备的大小、结构、用材、功能各不相同,出现缺陷的原因和规律也不相同。另外在工作时所受的电、热、机械、环境各不相同,呈现的损耗规律不会相同。如密封橡胶垫呈现自然老化的规律,而变压器的绝缘缺陷形成有时间因素也有其他因素。 其次,各个设备在电力系统中的地位和影响不同,每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。能否或有没有必要对所有设备进行状态监测、故障诊断、状态维修呢?即能否用状态维修完全替代定期维修呢?事实上,对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难,而且对所有设备及其部件进行状态监测在费用上难以承受。所以,未来的状态维修不可能完全代替定期维修,而是状态维修和定期维修共同存在的局面。 电气设备论文:电气设备管理论文 1电气设备管理过程中的常见问题 1.1电气设备本身质量不达标 在实际的生产过程中,很多电气设备出现故障时由于电气设备本身的质量并不符合相关规范。在企业尤其是一些小型企业在采购电气设备时,出于降低成本等因素的考虑,通常选择购买一些价格低廉的电气设备,这就使得其本身的质量得不到保障。使用这些不达标的电气设备进行生产活动,无异于是为生产安全埋下了一颗不定时炸弹,造成了极大的安全隐患。 1.2工作人员操作不规范 针对电气设备的操作、维护和维修,国家出台了相应的明确规定,但是在实际的操作过程中,很多工作人员并没有按照相关规定进行施工,违章操作普遍存在。有很多工作人员明知自己的行为不符合安全规范,但是为了图方便等原因,往往抱有“我一直是这么做,从没出过什么事故”的侥幸心理进行施工,这也就使得由于工作人员操作不当和违章操作造成的安全事故屡见报端。其次,在前文中已经提到,电气设备随着科技的发展也在不断地进行着更新换代,但是很多工作人员在上岗前并未接受全面系统的培训,而且在工作过程中对于电气设备的发展不甚了解,其在原有电气设备上的规范操作也可能并不适用于革新后的设备,这些诸多原因都有可能造成安全事故的发生。 1.3管理制度存在缺陷 前文中已经提到,很多企业尤其是中小型企业缺乏系统的、完善的电气设备管理制度,很多公司为了控制生产成本、减少支出,为违规购买价格低廉但质量不达标的电气设备。这种措施虽然在短时间内确实减少了企业支出,但是从长远发展的角度来看,一旦这些不合格的电气设备自身出现故障,会引起各类安全事故,让企业承担更大的损失。企业管理制度的缺陷同样体现在对从事与电气设备有关的工作人员的培训工作不到位。很多企业的领导层忽视了对这类工作人员的培训工作的重要性。而且制定的针对电气设备维护人员的操作规范时也很不完备,制度的不完善就会导致责任的不明确。同样,有些企业虽制定了相关规范,但是在实际的生产过程中并没有给予足够的监管力度,这也是导致工作人员责任心不够的原因之一。 2提高电气设备管理水平的措施 2.1提高从业人员的自身素质 从事电气设备维护、检修等工作的人员是与电气设备接触最多的人,也是电气设备管理的直接负责人。提高这类从业人员的自身素质,可以在很大程度上避免因电气设备故障所引发的一系列安全事故,避免给企业造成大的损失。首先,电气设备管理从业人员应该及时关注电气设备的发展动向,对电气设备发展的新趋势和新特点有充分的了解,应当注意从多种渠道了解和学习新型电气设备的操作方法,在不断地学习中完善自我,提高自己的职业素养。此外,电气设备管理人员在进行电气设备的安装、维护和检修等工作时,要严格按照现有的操作规范,杜绝违章操作,对同事的违章操作行为要立即制止,讲安全事故发生的可能性扼杀在源头。 2.2加强对电气设备的检修和维护 即使是质量达标的电气设备,在实际的生产过程中也会因为各种不可避免的因素而出现各种问题和故障,如果不即使加以处理,将造成无可挽回的后果和损失。为了保障电气设备在生产过程中的正常运行,企业要制定相关制度对电气设备进行定期的检修和维护。针对各类设备在生产过程中的实际使用情况,确定其相对应的检修周期,对各项监测数据进行记录和整理,分析设备出现故障的规律和周期性。还要加强对设备的不定期检查和维护,要对出现问题的设备进行及时的维修或更换。电气设备的正常运行是实现安全生产的重要保障,因此无论是企业的领导层还是电气设备管理人员都应该充分重视对设备的检修工作,保证电气设备的正常运行,为企业的安全生产保驾护航。 2.3企业应建立健全电气设备管理制度 前文中已经指出,电气设备管理过程中的很多问题的源头都在于企业的管理层对电气设备管理工作的不重视。安全生产是一个企业能实现长久发展的基础,而完善的规章制度则是保障生产安全的前提。为提高电气设备管理水平,首先要求企业相关负责人在采购电气设备时,要杜绝只注重眼前的蝇头小利,不考虑企业长远发展现象的发生。对电气设备的投入应以保证其质量合乎标准为前提,拒绝让质劣价廉的不合格电气设备进入企业。其次,要注重对从事电气设备管理的工作人员的培训工作,让员工对电气设备管理领域的相关动态有全面而充分的了解。同时要制定严格的电气设备管理制度,对违反规定的员工要给予严肃的批评和处理。要从制度层面引起电气设备管理人员对这一工作的充分重视。 3结语 电气设备管理工作是一个企业安全平稳运行的保障,但是客观来讲,很多企业的电气设备管理水平亟待提高,这需要多方的努力才能最终实现。企业要提升自己的综合竞争力,就必须完善企业自身的电气设备管理水平,保障企业的各项生产活动能够正常进行。要制定严格的电气设备定期检修制度,及时发现电气设备的潜在隐患,及时处理,将事故的发生扼杀在源头。电气设备管理人员也要注重对自身职业素养的提升,在工作过程中要严格遵守规章制度的要求,杜绝违章操作。避免因自身素质不过硬或者违规操作而导致事故的发生,为企业造成不可挽回的重大损失。 作者:邓钊斌 单位:维达纸业中国有限公司 电气设备论文:螺纹磨床电气设备管理论文 一、电气技术革新方案 鉴于设备出现的各种问题,我们采用了FX2N可编程控制器(PC)和FR—E540变频器对它进行了电气技术革新。FX2N和FR—E540均由日本三菱公司生产,产品质量可靠,性价比高。其中FX2N为一种超小型的PC,超高速程式处理(0.08us/基本指令),大容量存储器,内付8K步RAM(最大可达16K),可在RUN过程中修改程序,丰富的I/O点,同时具有超强的网络及数据通信功能,可连接到CC—Link、ProifbusDP和DeviceNet。通过对PLC的编程,可省去设备电气控制用的中间继电器、时间继电器、计数器等,使电路中的机械触点,变成了“无触点开关”,而且可实现软件、硬件上的双重保护,极大提高了设备电气系统的可靠性,这也成为当今电气控制的主流。FR—E540是一种小型、高性能的变频器,它采用磁通矢量控制,PID调节,柔性PWM控制,输出频率范围0.5—400Hz。尽管直流调速具有优良的调速性能,但由于所用直流电动机有碳刷和换向器,易磨损,需经常维护。另外,换向器工作时会产生火花,使直流电动机最高转速受到限制,也使应用环境受到限制。而且直流电动机结构复杂,制造困难,所用铜铁材料消耗大,成本高;而变频调速使用普通的三相异步电动机,则没有这些缺点,所以近20年来各国都在大力从事变频调速的开发研究工作,并取得了长足的进步。当然,使用普通的三相异步电动机要避免长期低速运行,否则电机易发热损坏,需要长期低速运转的场合应该选用三相变频电机。 二、电气系统革新 1、主电路 这部分的革新比较简单,采用直接移置法,包括砂轮电机、冷却电机、主轴润滑泵、机床润滑泵,以及顶尖模具电机和吸尘器电机,它们几乎延用原电路,采用接触器控制,具有短路保护和过载保护;废除工作台直流调速部分,革新成变频器控制电路(如图1)。在图1中调整电位器R,即可改变变频器的输出频率f,而电机转速n=60f/P,所以改变f便能很方便地改变电机转速,这正是变频调速的基本原理为了满足调速系统的低速性能,电路选用的是三相变频电机,其工作频率2—120Hz,相的同步转速为40—2400r/min,因电机转差率的存在,实际转速会略低于这个值。另外根据设备所需功能,设置了电机正转、反转铲磨和快速输入,这些动作都由PC进行控制。同时,当变频器发生过压、欠压、过流和 热,以及短路等故障时还有报警信号输出 2.控制电路 这部分的革新是关键,革新前要认真分原设备控制电路,了解设备动作情况,理清备控制流程。其基本革新方法和步骤为: (1)PC输入、输出点的确定: 根据设备所的控制元件、检测元件,如按钮、行程开关换开关、报警信号、接触器、电磁阀、信号灯 和PC送给变频器的各种控制指令,合理确定C的输入、输出点。 (2)PC程序编制: 程序编制是革新的重中之重,程序的优劣直接影响革新的效果。PC的编程有多种方法,就设备电气革新而言,常用直接翻译法和逻辑化减法相结合的原则,即将确定的输人、输出点直接代人原控制电路画梯形图,如遇中间继电器和时间继电器等则用PC内部的M××、T××等替代,然后结合PC编程规则,分析梯形图逻辑关系,将非法语句指令和不合理语句指令进行删减,理顺程序指令关系,确保编制的PC程序正确、合理。 (3)PC程序的调试: 程序编制完成后,在PC不接输出状态下,对输人的各种控制,按逻辑动作功能,逐一进行试验,要求PC输出 必须与设备要求的各个动作相吻合,否则应立即进行检查,修改错误语句指令直至全部正确,再接上PC输出进行调试。 三、设备电气技术革新后的特点 设备经过革新后,取消了所有中间继电器、时间继电器,废除了直流调速系统的电子管放大器和电机扩大机,电气元件大为减少,使设备电气控制柜内显得特别清爽。同时,由于所有的控制均由PC来完成,PC根据输人信号情况,由内部程序决定输出,也就是说输人与输出的转换是由PC内部程序决定的。这样就使设备的硬件连接也变得非常简单,只需将设备所有的开关、按钮等接到PC的输出,将控制各类电机的接触器线圈、电磁图阀线圈等接到PC输出,而不必考虑它们相互间的电气连接情况和逻辑控制关系,因为这些是由PC程序决定的。此外,变频器的正转、反转、快速和铲磨都靠PC进行,极大方便的电气控制。所谓快速和铲磨,实际上是通过变频器参数,定义了两种速度,只要接通变频器相应的输人点,它即以该速 度运行,而不再受调速电位器R的控制,从而满足了各种加工需要。 四、设备电气革新效果及其意义 设备进行电气技术革新后,电气系统工作可靠、稳定,迄今为止几乎没再发生过故障,从而大大减少了设备维护工作,节约了维修费用,使“年迈”的设备又焕发了青春,更重要的是提高了生产效率,解决了生产上的瓶颈。当前,我单位的设备状况总的来说不是很好,据统计还有近50台六、七十年代,甚至五十年代的设备还在使用。这些设备由于已经严重超期“服役”,大都老化严重,引起故障率高,维修量大,极大制约了我单位的生产发展,而要一下把它们全部淘汰掉,似乎也不太现实。根据我们的维修经验,这些设备尤其是一些进口的设备,其机床几何精度尚未丧失,加工精度也还可以,有的甚至可与新设备媲美,发生故障往往是由于电气控制技术相对落后,电气元件老化所至。所以,通过此次电气技术革新的成功,为我们今后处理类似问题提供了宝贵的经验,锻炼了有关工程技术人员和技术工人,可以说具有深远的现实意义。 电气设备论文:煤矿电气设备管理论文 1煤矿电气设备管理的基本方法和目的 为了确保煤矿电气设备正常运行,首先必须制订相关的设备采购招标规程、设备点巡检规程、设备检修维护规程、设备润滑“五定”、设备安全操作规程等;其次要配备先进的仪器对煤矿电气设备进行及时检测和故障报警,配备能确保安全的事故保护装置和检修保护装置;还有就是制订好事故应急预案,一旦突发情况出现,就能够迅速处理并解决问题。当然,贯穿这些过程始终的因素是“人”,不管设备管理的哪一个环节,人的作用都是不容忽视的,人的素质和技能水平各不相同,如何打造一支有技术、有素质、有战斗力的管理团队也是管理好电气设备的关键。煤矿电气设备管理的目的首先是保障电气设备正常、可靠运行;第二是避免人身伤亡事故和设备事故。 2煤矿电气设备管理的要点 要管理好煤矿电器设备,主要是得抓住煤矿电气设备管理的关键点,现结合笔者经历分析煤矿电气设备管理的要点。 2.1加强人的管理 设备是开采任务的直接执行者,而人是控制设备完成开采任务的主观执行者,不论设备多么先进,都是需要人规范操作、勤检查、多保养才能保证正常运行的,因此加强人的管理,是提高煤矿电气设备的管理水平的要点之一。人的管理首先是要成立管理领导小组,明确责任,各司其职,做到每台设备、每个时段、每个环节都有管理责任人,然后是制订相应的设备管理措施供操作者和维修者作为作业指导,通过培训来提高人的素质和技能水平。 2.2采用先进的检验和控制设备 电气设备故障时事故的发生多半是有先兆的,很少因为突发故障而直接造成事故。这就需要我们在平时的操作和维护过程中,不断发现问题,分析问题,处理、解决问题。然而,很多电气设备的问题和故障不是仅仅通过望、闻、摸、听就能够发觉的,因此需要采用先进的设备作为支撑,先进的设备能让煤矿电气设备的管理上一个台阶。例如,当代的许多大型煤矿都使用的输配电软件系统,它能够进行井下过流保护整定计算,这些类似设备能够对各个节点中运行的电气设备进行实时监控和故障汇报,减小设备故障的反应时间,它们对全线的掌控都可以通过人机界面上形象的画面来提示操作者和管理者,便于他们在第一时间获取设备运行状态和故障信息,并对这些信息做出合适的处理办法;又如红外测量仪,可通过电气设备表面的红外辐射功率测量获取温度信息,它是根据电气设备表面红外辐射的大小来计算检测结果,具有非接触、远距离、准确、简便、安全等一系列的优点,这就使一些棘手的问题迎刃而解,像一些不适合人接触的设备,或是一些微小温度变化能够造成设备故障的设备,就能够通过这类设备来进行检测,并取得精确地结果,这是人的感官做不到的。 2.3合理安排计划检修 在设备采购的时候,就应当对机组寿命进行预测,这对计划检修的安排,设备利用率的提高都是很重要的,尤其是大型设备或关键设备的计划检修更是举足轻重,如采煤机、变压器、大型电机、锅炉等。当然,计划检修的频率也应当根据现场的工作环境和已使用年限做适当的修改,过多会造成时间和资源的浪费,过少会引起设备故障造成事故。 2.4关键设备管理 关键设备就是指当这台设备出现故障时,将造成全线停产或重大事故的设备。这样的设备需要进行特殊管理。特殊管理包含配备固定的管理人员,完善的设备运行台账,严密的点巡检制度和合理的计划检修等。 2.5善于统计和分析 煤矿电气设备管理是一项长期的工作,且每一个煤矿都有着它的特殊性,只有积累了丰富的管理经验,才能更好地做好管理工作。因此,在日常的管理过程中,我们应当即时统计设备运行的一些参数,对设备经常出现过的故障进行分析和记录,对发生该类故障的频率和原因整理成书面报告便于查看和参考。这些资料能够让操作者清楚的知道,设备运行时应该是怎么样一个状态,最有可能发生什么样的故障等。 2.6强化安全管理和增加防患措施 最后一个要点,也是最为重要的一个。安全是煤矿永恒的主题,强化安全管理,做好防患工作是重中之重。第一,在带电体周围做好醒目标识,禁止人员接触;对金属外壳电器设备要接地良好,能够使用安全电压的必须使用;操作工和维修工要严格遵守操作规程,配好专业劳保用品和使用正确的电工工具,防止触电事故发生。第二,瓦斯和煤粉突出的巷道,加强电器过温、打火监控,增加日常安全巡查和故障隐患排除工作,制定好火灾应急预案。充分落实国家制定的煤矿电气设备防爆标准,对于大型电机或高压开关可采取隔爆外壳进行防爆,即使发生打火和壳内爆炸也不会造成外部瓦斯、煤粉的燃烧。第三,煤矿安全监测系统的使用,对煤矿内气体浓度、风速、负压、湿度、温度等数据要进行实时监控,一旦出现故障,各报警系统应立即反应。第四,提高人员安全意识和安全管理水平,做到防患于未然。 3结语 煤矿电气设备管理是一项综合性极强的工作,本文只是结合个人经历对管理过程中的一些好的方法和要点进行了简单的叙述,希望能够在行业内起到一定的借鉴作用。 作者:崔诚 单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司 电气设备论文:海洋石油工程电气设备的防漏电技术 1海洋石油工程电气设备安全环境分析 1.1恶劣的自然环境 与陆地环境不同,海洋作业的自然环境相对恶劣,不仅湿度大,而且海上多风、雾、盐水,所以海洋电气设备要面临盐雾、油雾、霉菌、凝露、腐蚀性气体等的长期侵蚀。长期运行在这种环境下,电气设备很容易受潮、老化、绝缘损坏。 1.2漏电事故影响大 海洋石油工程涉及特种作业,油气开采和生产过程中,海洋钻井平台上可能有易燃易爆气体、高压高温油蒸汽等,一旦电气系统出现绝缘破坏或漏电导致的事故,不仅可能引燃或引爆这些气体,引发火灾或爆炸事故,还有可能导致触电事故,造成人员伤亡。综合上述分析可见,面对恶劣的自然环境,海洋石油工程电气设备的防漏电工作至关重要。目前,国内外电力标准对海洋石油工程的配用电和漏电保护具有更加严格的要求,发展海洋石油工程电气设备的防漏电技术任重道远。 2海洋石油工程电气设备的防漏电技术 海洋石油工程电气设备众多,主要包括发电机、变压器、电动机、配电盘、电池组、导航设备、伴热设备、照明设备、变频设备、各类注水泵和电潜泵、压缩机、控制和指示设备、UPS等。对于经常运行在高温、高湿、高压等环境下的设备,加强防漏电尤其重要。我国海洋石油工程的规范化和标准化工作起步较晚,因此,在实践中,防漏电保护工作还存在重视程度不够、某些标准不够完善、对标准的理解程度不深等问题,这就导致漏电保护回路设计不够规范,给电气设备安全运行带来了隐患。下面笔者将结合自身实践,对海洋石油工程电气设备的防漏电技术展开分析。 2.1加装漏电保护器 漏电保护器是最常用的防漏电保护装置,主要用来检测、减小、最后切断漏电电流,同时,漏电保护器还具有过载和保护功能。下面以海洋石油平台中常见的电伴热设备为例进行分析。电伴热设备由于具备节能、效率高、能够加热弯曲管道等优点,被广泛应用于海洋石油工程,用来给管道和设备加温。在长期运行中,电伴热设备可能出现电缆护套绝缘受损、伴热电缆受热老化、管道阀门处液体渗漏、保温层被雨水侵蚀等情况,带来漏电隐患,因此需要加装漏电保护器。电伴热回路的漏电保护对控制电弧和电火花要求特别高,侧重于考虑不接地系统中最常见的高阻接地故障。由于高阻接地的故障电流相对较小,而系统中的普通断路器通过检测线路中的工作电流来设定脱扣值,所以很难切除故障,这就会导致拉弧或电火花,遇到输油管道或电缆中的可燃液体,可能导致火灾或爆炸事故。因此,必须加装漏电保护装置,较快地切除故障,避免出现电弧或电火花。应结合系统实际情况,选择不同的剩余电流动作型漏电保护器。 2.2加装绝缘监视和告警器 对于中性点不接地或通过电阻接地的IT供电系统来说,当发生单相故障时,对地电压升高槡3倍,由于中性点不接地,所以系统中没有漏电流泄放回路,因此可以考虑在IT供电的海洋石油工程中不加装漏电保护器,而使用绝缘监视和告警装置,对整体线路进行监测来发现接地故障。仍以电伴热设备的漏电保护为例,在IT供电系统下,可以采用普通的断路器为电伴热设备进行过载和两相短路的保护,辅以绝缘监测装置对线路的单相接地故障进行定位和监测,当监测到接地故障时,及时修复故障回路,并通过配电盘公共报警。 2.3加装零序电流互感器 对IT供电系统来说,还可以采用加装零序电流互感器和绝缘监测装置相配合的方法来实现漏电保护。这样,一旦系统中发生单相绝缘或接地故障,绝缘监测装置可以及时发出告警信号,而零序电流互感器则弥补了不接地系统中没有漏电流泄放回路的缺点,对回路进行实时漏电流监控。通过零序电流互感器,可分析接地故障的零序电流,查找故障点的具体位置,准确切除故障。 3海洋石油工程电气设备的防漏电措施 除了通过加装漏电保护器、绝缘监测装置、零序电流互感器等专用技术措施来进行漏电保护外,做好防止漏电的预防措施也十分重要。主要包括以下几点: 3.1选择合理的电气设备 选择适应于海洋石油工程的专用设备,例如,在易潮湿区域采用水密插座,在易燃易爆区采用防爆插座,在温度较高的区域选择线芯允许长期工作温度较高的电缆,在有较大失火危险的区域采用耐火电缆;采用在规范要求的环境温度下能够持续工作的电动机,选择合适的过载系数和绝缘等级等。 3.2做好防潮和防漏电措施 做好电气设备的防潮和防漏电措施,定期进行清扫和干燥处理,并进行检查和修复,对容易出现漏电问题的设备表皮破损、接口处渗漏、保温层破坏等情况,及时发现及时处理。此外,合理布置配电盘和配电箱,既要符合相应的标准和规范,又要方便操作及维修。 3.3合理规划空间 例如,对于工程使用的电缆,应提前规划好电缆、地下管线的走向,主干电缆应远离热源和各类管线,电缆应尽量避免与各类管线交叉,并分层敷设。当电缆经过区域有较高的防潮、防爆要求时,应加设电缆保护筒。配电盘和配电箱附近不可有油管、水管和蒸汽管线等可能泄漏的管线或容器。 4结语 在实际的海洋石油工程中,电气设备运行环境是十分恶劣的,因此选择合适的防漏电措施十分必要。此外,与海洋石油平台上通风、火警、烟雾、油温等报警系统的配合使用也十分重要。随着电气工程自动化技术的发展,海洋石油工程电气设备的防漏电技术也将日益成熟。 作者:易吉梅 单位:中国海洋石油工程(青岛)有限公司 电气设备论文:电气设备管理维护水平的提升策略 1提升电气设备管理维护水平 1.1选用科学的管理维护方式 电气设备的管理维护方法有以下几种:一是预防维修。顾名思义,预防维修是为了预防故障出现而进行的维修。有两个基本要素,为发现造成停工或者其他故障的发生而进行的电气设备定期检查,在初期阶段中能否排除上述状态为调整或修复所进行的电气设备检修。二是例行性维护。即为每日或每周所进行的电气设备检查、清洁、调整、零部件更换等活动。这样做是为了防止电气设备老化,延缓老化速度,延长设备的使用寿命,可以有效减少修理费用。三是改善维修。当电气设备出现故障时,除了将设备修好以外,还应该进行设备的整体改善,如变更设计、改进材料等,借此来增强电气设备的运转能力,而且对以后的维修作业带来方便。电气设备的改进不仅是维护所必须的,也是根据生产上的要求来进行的。四是维护预防。电气设备维修并不是最终目的,而是为了满足生产对设备的要求又能保持提高设备利用率的一种活动,基本上希望在设备的设计、制造阶段,即能提高设备性能,设计出不需要维修、需要很少维修或者是发生故障时易于维修的设备,减少电气设备维护的工作量。 1.2设置科学的管理维护标准 电气设备维护方法的应用,必须以具体明确的标准为依据。设定这一标准的目的是为了了解维修部门的工作目标,以及时进行绩效评估。同时根据维修效果发现技术上需要改进的地方,以提高电气设备维护工作的效率。效果测定的指标主要有:突发性故障次数率,将突发性故障件数除以电气设备运转时间;突发性故障强度率,将突发性故障停机时间除以设备运转时间;停机时间的变化过程,是指每月份每台电气设备的停机时间等。电气设备维护方法的应用原则主要介绍下降低故障原则。电气设备维护的目的是为了降低电气设备的故障,保障设备的正常运行。因此,维护必须以防止电气设备再次发生故障为目的。可遵循以下步骤,找出设备的操作上的弱点所在,在弱点中找出可能不利的影响或者潜在问题,针对不利因素找出原因以及可能的防止方法,预先思考如果预防行为没有起到应有作用时如何紧急应变。 2提升电气设备管理保障水平 一是公司管理人员需对此加以特别重视。对任何一个热电公司来说,电气设备的管理必须以管理人员的支持为前提。如果不能获得公司管理人员的支持,那将是无以为继的。因为电气设备的管理与营运计划有着密切的关系,而营运计划与公司的决策有关。有些热电公司只知道自己的经营状况很好,容易出现盲目运营的现象,带来服务质量的下降,电气设备管理部门的管理计划也因此受到影响。如果能及时获得管理人员支持的话,就能让其他业务部门与电气设备管理部门协调出可行的管理方法。 二是要有专业的电气设备管理人员。电气设备管理是一项专业性非常强的工作,必须由专业人员来实施。专业人员除具有扎实的理论知识外,还应当具有丰富的实践经验,能够及时准确地发现电气设备的毛病所在,而且能及时作出有效的处理,使电气设备管理工作顺利进行。另外,还必须将电气设备管理作为一项长期工作来做,不能急功近利。电气设备的管理是为了维持设备的正常使用性能,减少设备故障,从短期来看,并不能为热电公司营运效益的提高带来明显的推动。而总的生产量的提高,还必须要有长期的稳定的电气设备管理工作,这样才能显示出设备管理的重要意义。所以,应该将电气设备管理工作作为一项长期工作来做。 三是设备管理部门应与公司其他部门的充分合作。电气设备的管理涉及到热电公司的多个部门,在进行电气设备管理时,必须加强与公司其他部门的交流合作。在实际中,实际操作电气设备的工作人员是最了解设备的性能的,因此对设备的管理也是最有发言权的。如若不能形成有利的合作机制的话,管理计划及工作推行起来将受到阻拦,运行不顺。另外,应保持完整的报表记录。电气设备的管理中,定期的检修管理等是必须要进行的。此时,长期的报表记录就是预防管理效率的证明单,同时也是分析预防管理工作得失及改进成效的凭证。通过对每次管理的数据进行比较,可以发现电气设备的运行状况的变化,同时可以总结出管理的规律,为下次工作做好准备。 作者:徐磊 单位:桓台县春源热力有限公司 电气设备论文:电气设备状态检测技术的运用探究 作者:周兆科 单位:山东阳谷景阳冈冷轧薄板有限公司 电气设备状态检测的意义 状态检测可定义为一种检测机器运行特性的技术或过程,通过提取故障特征信号(故障先兆),被检测特性的变化或趋势可用于在严重故障发生前预知维护需要,或者评估机器的“健康”状况。状态检测利用了整个设备或者设备的某些重要部件的寿命特征,开发应用一些具有特殊用途的设备,并通过数据采集以及数据分析来预测设备状态发展的趋势。电气设备状态检测及故障诊断在冶金行业得到了广泛的应用,有效地进行设备检测和故障诊断,可减少设备事故率75%,降低设备维修费用25%~50%。此外,检测与诊断系统还可以使设备避免事故,从而带来可观的经济收益。 状态检测与故障诊断系统的基本环节 (一)信号采集 设备在线检测系统是指在设备使用期内连续不断检查和判断设备状态,预测设备状态发展趋势的系统。通常通过设备运行状态量反映设备运行情况,首先获取诊断对象的状态信息,采集电力设备的电压、电流、频率、局部放电量以及磁力线密度等信号(包括正常信号和异常信号)。 (二)数据传送 信号处理系统通常距检测设备较远,因为在传输过程中易受干扰、易损失及相移难以一致(受环境因素影响较大),故需先作模数转换、预处理和压缩打包,再经路径传输到处理控制中心。 (三)数据处理 对所采集到的数据进行处理和分析,例如读取特征值,作时域频域分析、平均处理等,为诊断提供有效的数据。 (四)故障诊断 对处理后数据及历史数据、判据、规程以及运行经验等进行分析比较,对设备的状态及故障部位作出判断,为采取进一步措施提供依据,必要时提供预警。 在线状态检测与故障诊断技术 在线状态检测及故障诊断系统,是指利用现代传感器技术、信息技术、计算机技术以及各领域技术,综合构成的辅助运行系统。电气设备在线状态检测与诊断包括以下基本过程:信号检测、数据采集、数据处理、诊断。检测与诊断步骤如下:通过各种传感器(如光、电、温度、振动、流量、化学等)检测出设备的状态信号,并使其可被传输,转换,采集,处理。然后由数据采集单元采集并存储于存储器中。传送载体可以是电缆或光缆,为了提高其抗干扰能力,多采用光缆或数字信号传输。数据采集可以采用三种方式:采集信号波形、采集信号峰值或记录峰值超过阀值的脉冲。进行数据处理时,主要为抑制干扰,保留或增强有用信号,提炼信号特征。依据所得的特征信号,采用各种诊断方法,如模糊逻辑、人工神经网络、专家系统等得出诊断结果。电气设备在线检测与诊断依靠的主要技术有传感器技术、数据处理和分析以及网络通信技术。 (一)先进的传感器技术是实现在线检测的重要手段,设备的故障诊断依靠传感器获取的尽可能多的准确的状态量数据。为满足在线检测的要求,传感器技术在不断进行改进,如光传感器、气体传感器以及温度传感器等,他们都可以准确地测量电气设备的状态量,并将它转化成相应的数字信号进行传输。为了对输变电设备绝缘子的盐密进行在线检测,相关研究人员已经提出用光传感器来对绝缘子的污秽程度进行检测,尽管现在并未得到大范围推广,但对电力系统现行的等值盐密检测方法却是一种突破。 (二)对采集到数据进行处理和分析,是在线检测的又一关键步骤。信号的处理和分析是要从现场采集到的大量在噪声背景下的信息对有用的信息量进行提取,通过对这些信息量与注意值的分析,从而判断设备是否趋向故障或是已处在故障状态,根据需要确定是否退出运行。从运行中的电气设备提取信号,不可避免地会受到现场噪声环境的影响。为了消除噪声的影响,除了应用硬件滤波,往往还需要运用许多数字滤波技术,比如目前常用的小波变换滤波技术,它可以有效消除稳态干扰信号,把有用信号提取出来进行分析。随着新技术的不断出现,更加有效的数据处理技术必将推陈出新。在对故障的分类方面,大多数的处理思路是寻找某一个或一些特征量来进行模式识别。 (三)电力设备在线检测技术的发展经历了单片机检测到基于DSP技术的检测,再到基于计算机技术的检测系统阶段,而基于新型总线技术和网络技术的综合检测系统也正在被越来越多的学者认可。目前在线检测的形式多种多样,有集中性在线检测系统,也有分散性在线检测装置;在线检测可以在设备终端进行信号处理后进行传输,也可将数据传输到服务器后对其集中处理。 结语 冶金行业具有工艺复杂,技术要求高的特点,对电气及自动化技术和产品的要求也颇高。电气自动化技术的功能与性能日新月异为冶金行业新工艺的发展提供了全新的选择,发展在线状态检测与故障诊断技术,不仅是状态检修的需要,也是工业发展的要求。
城镇规划论文:对新型城镇化认知误区及其规划策略的探讨 摘 要:文章解读了新时期的新型城镇化的概念,并对新型城镇化存在的认知误区进行分析,最后探讨了新型城镇化的四类规划策略。区域协调、城乡统筹与一体化的统筹协调策略,三产三低三提升、三业三化三集中的转型升级策略,资源节约集约、环境友好安全的生态文明策略,集聚增长,混合利用,紧凑开发的集聚紧凑策略。 关键词:新型城镇化;认知误区;规划策略 1 新型城镇化的概念 “新型城镇化”一词最早是伴随着党的十六大。新型工业化。战略提出,已有10余年。战略提出,主要是依托产业融合推动城乡一体化[1]。然而,中国百姓熟知新型城镇化是在党的十八大,特别是2012年中央经济工作会议首次正式提出。把生态文明理念和原则全面融入城镇化过程,走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路及其将之确立为未来中国经济发展新的增长动力和扩大内需的重要手段之后,才越来越受到各行业和学界人士的关注。 新型城镇化是在城镇化概念的基础上进一步展开的,其在人口集聚、非农产业扩大、城镇空间扩张和城镇观念意识转化等方面与传统的城镇化概念并无显著差异[2]。但实际上,在实现这种过程的内涵、目标、内容与方式上是有所区别的,因为各行业、领域的针对性和研究的侧重点不同。新型城镇化至今尚无统一和明确的定义。所谓的新型城镇化是以民生、可持续发展和质量为内涵,以追求平等、幸福、转型、绿色、健康和集约为核心目标,以实现区域统筹与协调一体、产业升级与低碳转型、生态文明和集约高效、制度改革和体制创新为重点内容的崭新的城镇化过程。推行新型城镇化是为了:(1)积极应对国内外政治、经济发展的新形势;(2)弥补长期以来高速城镇化带来的弊端和损失;(3)最大限度地将改革开放成果惠及广大人民;(4)促进未来中国城乡建设的可持续发展。 2 新型城镇化存在的认知误区分析 新型城镇化作为我国新一轮城乡建设和转型时期的重要指导性战略,对经济、社会、体制制度和城乡建设诸多方面具有深远的意义,其内涵伴随一系列政策的出台和实践成果的落实将得到不断丰富[3]。但是,受既有国情和利益分配方式、现状发展模式以及未来众多不确定因素的潜在影响,新型城镇化在城镇实践过程中极有可能出现若干误区,其可预见性误区可概括为以下六点(表1)。 3 推行新型城镇化四类规划策略 对于国内城乡规划学界而言,“新型城镇化”虽然广为熟知,但一方面长期在局部范围或地区试行,另一方面常局限在城乡建设环节。随着新型城镇化上升为国家战略并成为本届政府执政的重要理念,“新型城镇化”的涵盖范围持续扩大,其要求城乡规划学界必须积极探索新时期推行新型城镇化的新策略[4]。规划策略的实施必须以各地阶段性的发展路径为保障。中国幅员辽阔,城镇经济社会发展的地域差异显著。在从传统城镇化向新型城镇化转变的过程中,各地应秉承。评估现实差距-树立可行性目标-确立重点行动计划。的系统化思路,逐步实现基于内涵维度的发展方式转变、基于目标维度的发展方向确立和基于内容维度的实施安排。以发展路径为基础,针对我国新型城镇化的实际情况,新时期城乡规划领域推行新型城镇化应采取以下四类策略。 3.1 “区域协调、城乡统筹与一体化”的统筹协调策略 统筹协调策略涵盖区域与城乡两个层次。从区域上说,大体包含4个空间地域层次的协调与统筹:(1)以大多数现状城镇中心城区为核心的规划区或都市区范围;(2)较为明确的市域范围;(3)跨行政界限的城市圈、城市群范围;(4)更大尺度的都市连绵带和经济区范围,在此区域内统筹更多的针对宏观政策、重大设施、产业布局、生态安全等方面。而对于城乡一体化层面,则较为微观地注重与城乡居民相关的各类公共服务设施建设、道路交通与市政基础设施布局、就业水平及环境质量保障等方面。 3.2 “三产三低三提升、三业三化三集中”的转型升级策略 所谓转型,一是向低碳绿色转型,二是向规模集中转型。低碳绿色即要求农业、工业和现代服务业实行“低排放、低污染和低能耗”。规模集中即倡导农业向规模经营集中;工业向园区集中;现代服务业向城镇各级中心集中。所谓升级,一方面指农业效率提升、工业低碳水平提升和现代服务业服务质量提升;另一方面指农业现代化、工业集群化和现代服务业规模化协同升级。 3.3 “资源节约集约、环境友好安全”的生态文明策略 资源节约与环境友好是国家两型社会建设的重要目标,也是生态文明的核心理念[5]。其中,资源节约即强化现有资源的节约保护和集约利用,依托新技术大力开发新能源、新材料。积极推进废物回收再利用工程。环境友好即坚持生态保护优先,建立和维护区域生态安全格局,加强城镇环境质量(包括大气质量和水环境质量)监测,因地制宜、适度提高有污染企业准人门槛和处罚力度。此外,以现代技术为依托,积极推进城镇绿色建筑改造,打造绿色社区、绿色街区和绿色城镇;科学合理布局城镇空间,尽可能多地利用自然资源和能源(如风能、太阳能等)解决城镇采光和通风问题以减少环境干预也是生态文明的重要方面。 3.4 “集聚增长、混合利用、紧凑开发”的集聚紧凑策略 集聚紧凑策略包含三层含义,所谓集聚增长即推动产业集群化集聚、空间园区化集聚、重点在各级城镇中心集聚。所谓混合利用即提倡各项功能混合使用,从而降低远距离、钟摆式交通出行。而紧凑开发指依托公共交通导向实现多中心、组团式、网络化土地利用。三者相互作用,互为条件,互为因果。 4 结束语 总而言之,“新型城镇化”是以追求民生、可持续发展和质量为内涵,以平等、幸福、转型、绿色、健康和集约为核心目标,以区域统筹与协调一体、产业升级与低碳转型、生态文明和集约高效、制度改革和体制创新为重点内容的崭新城镇化过程。新型城镇化是中国未来较长时期内城乡发展与建设的关键指导战略,理清新型城镇化概念与内涵、树立切实可行的新型城镇化目标、梳理重点内容并结合规划策略统一部署,同时及时纠正认知误区十分必要,也迫在眉睫。 城镇规划论文:小城镇电力布局规划案例研究 摘 要:以福建省龙岩市古田镇的电力规划为例,结合该镇的地理条件和人口分布情况,分析当前电力网络布局存在的不足。根据该镇的城镇规划方案,采用合理的预测方法对该镇的用电量进行预算,并对该镇的变电站布点和高压网络布局进行规划。 关键词:电力规划;变电站;主变容量;负载率 小城镇电力规划是电力系统的重要组成部分,是小城镇建设的重要基础设施。但电力公司无法对我国小城镇的电力发展问题做出准确的回答,这成为了目前小城镇电力规划的一大缺陷。小城镇的电力规划应全面贯彻落实全寿命周期管理的理念,做到科学前瞻、远近结合、统筹兼顾、协调发展。 龙岩市上杭县古田镇位于上杭县的东北部,地处上杭、连城、新罗三县(区)结合部的梅花山南麓。古田镇下辖21个行政村,全镇面积为227 km2,2009年末总人口为18 825人,发展的方向是以中国著名的革命圣地、历史文化名镇和知名的旅游目的地为品牌的旅游产业。下文将以古田镇作为典型案例,进一步揭示小城镇电力存在的问题,并采用较优的规划方案来实现小城镇的电力规划。 1 城镇电力现状和存在的问题 1.1 电力现状 2009年,古田镇的年用电量为1.21×108 kw·h,总负荷为28 mw,主要满足工业生产、旅游度假和日常生活用电。 目前,有10回35 kv架空线、13回高压线和一回220 kv卓然~莲冠变架空线经过古田镇。110 kv郭车变与110 kv城关变、110 kv矶头电厂变和110 kv青云变三回110 kv线路联络供电。目前古田镇35 kv配电网主要采用110 kv站单回路辐射和小水电的方式进行供电。 1.2 存在的问题 古田镇的电力布局主要存在以下几个问题:①古田镇有6座35 kv变电站和升压站,5座属于单变和与小水电一起供电的变电站,这样的网络结构直接影响了中低压配电网供电的可靠性、灵活性和经济性;②10 kv线路负载率较高,但联络率和n-1率较低,联络线路无法通过n-1校验,加上大部分区域供电半径较长,因此供电可靠性极差;③中压配电网架空线路均为裸导线,全镇中压配电网绝缘化率为零,供电可靠性受到严重影响。 2 电力规划内容 2.1 负荷预测 采用规划单位建设用地负荷指标法对电负荷进行预测,并用人均用电量法进行校核。 2.1.1 单位建设用地指标法 选取《龙岩市上杭县古田镇电力专项规划(2010—2030)》中的负荷预测数据,预测最大用电负荷约为93 mw(含发展备用地负荷),平均负荷密度为126 kw/ha。 2.1.2 人均综合用电量法 2009年古田镇的总人口为1.88万人,预测2015年全镇总人口达2.8万人,2020年总人口达3.5万人,2030年总人口达5.0万人。2009年古田镇人均综合用电量为6 383 kw·h/人,属于用电量较大的城镇,所以人均综合用电量按用电量较大的城市标准,预测镇区远期最大10 kv负荷为77.8 mw,近期最大10 kv负荷为36.7 mw。 2.1.3 预测结果选取 综上所述,由于采用负荷密度法预测时包含了发展用地约32.7 mw的负荷,因此两种预测负荷相差较大。此次镇区用电负荷取大的负荷值,预测最大用电负荷约为93 mw(含发展备用地负荷),平均负荷密度为126 kw/ha。 人均综合量指标预测法与单位建设用地负荷指标法的预测结果相吻合,证明预测结果合理。 2.2 高压网络规划 2.2.1 主电源点规划方案 至2012年,古田镇规划建设投产1座110 kv变电站,站址总面积为5 344 m2,由220 kv蛟洋塘厦变电站的单回线路供电。2015—2020年间规划扩建古田变二期,同时建设塘厦变~古田变ⅱ回线路工程。 2.2.2 电力平衡与主变容量配置 根据古田镇各片区域经济发展的侧重点,结合城镇负荷的增长趋势,按照适度超前的原则,进行负荷的平衡与主变容量配置。 在进行110 kv供电负荷的测算过程中,郭车变同时承担蛟洋镇、溪口乡、太拔乡的部分负荷,因此需要考虑此部分的负荷。由于当地小水电是迳流式地发电,因此枯水期出力一般为取装机的20%. 按照上述电力平衡的原则和方法,110 kv最高供电负荷就是把古田镇的最高负荷减去小水电枯水期出力,再加上郭车变承担的蛟洋、溪口和太拔的负荷。容载比选取1.8~2.2. 2010年古田片区由于郭车 变同时承担蛟洋镇、溪口乡、太拔乡的部分负荷,110 kv容载比为1.46,不符合容载比的要求,可靠性较低。2012年规划建成110 kv古田变,使110 kv容载比提高到2.00,预计到2015年时容载比为1.89,到2030年经济发展趋于平稳的状态时,容载比会保持在1.97左右。 2.2.3 110 kv变电站布点规划 根据对用电负荷的预测,遵循分层分区供电和合理供电半径的原则,郭车片区已有1座110 kv的郭车变变电站,解决了“单线单变”问题和满足了新增负荷用电需求。此外,郭车片区还将规划新建1座110 kv的变电站。 2.2.4 网络规划 古田变终期接线模式采用单电源辐射接线,2回110 kv电源引自规划的220 kv塘厦变。郭车变终期接线采用220 kv塘厦变双回路供电,单塔单回,另外与矶头电厂、小池变单回路相连。 结合110 kv古田变的建设,规划35 kv郭古变、35 kv下郭车变、35 kv元世甲变退出运行,增容改造35 kv西山下输变电工程,规划35 kv网络采用双电源单环网和单电源辐射式接线。将35 kv联络线置于110 kv郭车变和古田变之间,保障枯水期古田变一期单台主变时供电的可靠性。 3 结束语 充分利用有限的电力资源,合理地选站选线和优化设计,节约电网设施占地,降低农网损耗,使农网全寿命周期费用最小,投资效益最高,积极促进电力设施与自然生态环境的协调是城市体系规划的重要方面。 随着近期城镇建设的不断加快,区内电力负荷将迅速增长,但目前的电力设施较为薄弱。为满足片区开发建设的供电需求,建设片区合理的电力设施布局和完善的系统结构,同时控制电力设施的用地和电力通道的预留,迫切需要对片区的电力网进行高标准、全方位的规划和建设。在规划时要遵循远近结合、协调发展、适度超前的原则。 城镇规划论文:抓好小城镇消防规划之我见 摘 要:本文针对小城镇消防规划的现状和问题进行分析,浅要提出抓好小城镇消防规划的几点意见。 关键词:小城镇 消防规划 消防基础设施 消防规划编制 近几年来,随着我国加入wto和经济高速发展,小城镇建设的步伐越来越快,其面貌发生很大的变化。为减少和预防城市火灾,部分小城镇编制了小城镇消防规划,但是也应该看到,小城镇随着建设迅速发展,城镇规模逐年扩大,油、气、电、化工原料及其产品的生产和广泛运用等的日益普及,火灾发生频率增高,火灾的经济损失不断加剧,小城镇消防规划远远滞后于经济的发展。因此,笔者结合自贡市小城镇消防规划,浅要提出小城镇消防规划中的几点意见。 一、基本现状 当前全国许多小城镇没有制定消防规划,普遍存在消防站数量不够;市政消火栓数量少,消防管网压力不足;消防通讯落后;消防装备差,且数量少;消防道路不畅,断头路较多等问题。 自贡市小城镇区建设规模普遍小,人口少,发展不平衡,消防规划和消防设施基础欠帐较大。全市共有小城镇(乡镇96个,镇区人口2万人以上的只有两县县城驻地镇,即富顺富世镇和荣县旭阳镇)。除此之外,镇区人口均在1万人以下o忠驯嘀朴谐钦蜃芴骞婊??0余个乡镇,已完成消防规划编制的只有大安区大山铺镇,仅有46个小城镇安装有消火栓,未通自来水的乡镇达10个。 针对小城镇消防规划方面存在的具体问题,结合小城镇建设实际,自贡市因地制宜制定了全市小城镇消防规划编制的具体目标任务,从两县驻地镇、国家省级试点镇,分别确定了时间表、以保障小城镇消防规划编制工作的有序开展,同时,对全市小城镇消防基础设施建设也制定了相应目标任务,逐年增设安装城镇消火栓,购置消防手抬机动泵等,保障到2005年,全市通自来水的小城镇普及安装消火栓,未通自来水的全部配置消防手抬机动泵,切实提高小城镇自防自救能力。 二、加强小城镇消防规划的几点意见 (一)要加强对消防规划的领导,提高对做好这项工作的认识。一方面各级党委政府应高度重视,关心和支持消防及其他有关部门工作,经常听取工作汇报,帮助解决工作中的困难,为更好地编制出高质量的消防规划创造良好的条件;另一方面,消防工作效率和工作质量,消防及其他有关部门要不辜负党和人民的重托,努力提高工作效率和工作质量。这样,才能赢得政府和人民对消防工作的理解和支持,圆满地完成工作任务。 (二)应建立保障消防基础设施建设资金的正常渠道。当前,经济建设发展较快,许多小城镇的工农业总产值已经大幅增长,而消防经费却仍是多少年一贯制的局面,消防基础设施建设和器材装备明显滞后于经济发展。很显然,这种落后的消防态势已不能满足防火、灭火的需要了。因此,笔者认为各地政府应当采取并制定相应比例的办法,把消防经费纳入城市消防整体规划之中,使城市建设和消防市政建设同步进行,逐步完善消防基础设施建设,提高城市抗御火灾事故的能力。 (三)因地制宜,循序渐进抓好小城镇消防规划编制。小城镇消防规划是加强小城镇消防基础设施建设的基础,为此各地要结合小城镇建设规模、功能、人口等具体实际,切实按照《消防法》、《四川省城市消防规划编制办法》等法规、文件要求,将小城镇消防安全布局、消防道路、消防水源等进行统一规划,并组织有关部门专门实施,组织专门人员,成立专门机构具体抓,消防内容要具体、实用,具有可操作性。 (四)抓好小城镇镇区内可利用自然、天然水源取水设施建设。对镇区内可利用的水池、水塘、河流等,要因地制宜修建一些供消防车、消防泵用的取水井、取水口、取水码头等,提高灭火救灾利用率。 (五)加强小城镇消防基本装备的配备。加强小城镇防灾救灾队伍建设的同时,要进一步加强消防水带、水枪、消防手抬泵等基本消防装备配备,并开展经常性训练、演练,使火灾时能因地制宜,自防自救。 (六)建立和完善小城镇消防规划编制、执行和消防基础设施建设的法律保障体系,不断强化消防监督执法工作。要保障小城镇消防规划编制、执行和消防基础设施建设,必须制定强有力的法律制约措施,落实法律责任。对工作不落实的各级政府、行业主管部门要依法追究其法律责任。同时,各级公安消防机构要进一步加大监督执法力度,严肃查处小城镇消防规划、建设中违法违章行为,使小城镇消防规划建设步入法治化轨道。(七)各级政府要充分发挥职能部门作用,经常督促计划,公安,邮电,城建,财政等部门,认真履行各自职责,确实配合消防部门搞好城市消防规划的贯彻落实,大力推进消防工作社会化进程。 城镇规划论文:小城镇绿地系统规划构想——以临海市杜桥镇为例 摘要:由于人们对于城镇景观及城镇环境问题的日益重视,城镇绿地系统建设成为当前城镇规划建设工作中的一项重要任务,同时规划工作由于观念转变及视角转移,也面临新的发展,本文针对临海市杜桥镇自然地理条件的利用和分析,结合现有的绿地情况,贯彻“生态优先,绿地优先,开敞空间优先”的原则,对该城镇绿地系统进行总体规划。 关键词:绿地系统城镇规划 绿地生态规划 1.杜桥镇的基本概况 1.1地理位置 杜桥镇位于浙江省台州湾北部,是临海市南部沿海地区的商贸中心。杜桥镇北临连盘、南与川南及台州市椒江区接壤,西与溪口乡交界,北依小芝,距临海市区60公里。 1.2 自然条件 杜桥镇属于亚热带季风性气候,常年气候温和湿润,雨量充沛,无霜期长,年平均气温为17度,极端最高气温为38.1度,极端最低气温为-6.8度,日照时数最少为2月101.9小时,最高为7月254.4小时,全年1903.2小时、年平均降水量为1537.5mm,年最大雨量为2375.lmm,年最小雨量为912.8mm。历年降雨4-9月份最多,一般5、6月份为梅雨期,秋季台风时,偶有涝灾。杜桥镇的地质情况属于上侏罗、白垩纪的陆相中酸性火山岩系类河湖相沉积岩系,为第四纪全新世纪沉积平原,由于台州湾携带的泥沙冲积,经海浪的搬运淤泥沉积而成。主要岩性为浅灰含砾亚粘土等。 1.3 自然资源 杜桥镇水电资源丰富,有3个大中型水库,土地资源矛盾突出,风景名胜古迹资源丰富。 2.杜桥镇绿地系统规划 2.1 面临的问题 杜桥镇人口密度高,土地资源短缺;公共绿地缺乏,环境质量较差;城镇老镇区所包含的丰富的历史文化信息面临着毁灭性破坏;乡村景观和园林景观的审美和协调存在问题;游息绿地缺乏。 2.2难点和重点 难点:土地资源短缺,使绿地建设受到极大的限制;规划目标与实施过程的矛盾; 重点:对历史文化资源及现有的绿地、水系的保护和改造,是突出城镇风貌特色的关键;合理安排各类绿地在城镇中的分布;确立一套切实可行的动态指标体系,适应于城镇的变化发展;滨水林休闲绿带在绿化带上结合地形安排步行散步道以及休闲娱乐设施,并与各个功能区内部绿地及开敞空间相互渗透;居住区绿地主要布置在居住区中心,绿地内安排步行散道和广场,小游园以及健身设施等;街头绿地与公园将各功能单元与主干道隔离,减少噪音污染,同时供居民游息。 2.3规划原则与依据 原则:绿地系统应结合现状地形,水系等自然环境特征进行系统设计,努力形成点、线、面相结合的网络系统。绿化系统应作为城镇空间界面的重要组成部分,通过绿化构成的软质界面和渗透型界面丰富城镇空间层次。作为城镇公共空间的重要组成部分,绿地系统的设计强调“以人为本”的精神,应注重场所精神的塑造,以利于新区活动的组织与延续。绿地应布局均衡,比例合理,满足全镇人民休息游览的需要。为有利于城镇环境的美化和生态环境的改善,绿地系统应注意乔、灌、草结合种植,尽可能运用“乡土树种”。绿地系统的规划设计应形成新区独特的城镇风貌和城镇形象,通过特色绿化使新区与旧城镇取得联系。绿地系统规划既要有远景目标,也要有近期安排,做到远近结合。 依据:《中华人民共和园城镇规划法》《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国森林法》《城镇绿化条例》《风景名胜管理暂行条例》《城镇道路绿化规范与设计规范》《杜桥镇城镇系统规划文本》。 2.4规划目标 近期目标:改善城镇生态环境,保证城镇化可持续发展。以建设生态城镇为目标。增加生态绿地比例,努力建成总量适宜、分布合理、植物多样、景观优美,点、线、面、环合理结合,乔、灌、花、草有机搭配,城乡一体化的城镇绿地系统。 中期目标:中心城镇人均公共绿地面积达到8m(2)/人。绿化覆盖率达到20%。其中旧城镇区人均公共绿地达到3m(2)人。 远期目标:继续提高规划中心区绿地系统的质量,扩大新区绿化,使中心镇区人均公共绿地面积达到l5m2/人,绿化覆盖率达到35%-400/0,其中旧区人均公共绿地达到3.515m2/人。 2.5具体规划 公园绿地:杜桥镇公共建筑景观风貌可分为商业金融景观风貌区、行政办公景观风貌区和城市中心景观风貌区。对城镇中心区内具有一定风貌特色的地段进行保护,如杜川路、解放街、南大路以及百里大河滨河构成的旧区中心地段。公园规划以松山公园建设为主。在松山公园原有的基础上进行改造,开展以休闲观赏、文娱体育健身活动等为主的全镇综合性公园。 街头绿地:目前杜桥的街头绿地有:杜桥大厦前街头绿地、新车站门前绿地、府前街人口绿地和环城东路交通岛。其中以杜桥大厦前街头绿地 最具规模。设置有雕塑及儿童游乐设施,种植了金边黄杨、红花继木、杜鹃、羽衣甘蓝、圆柏、海桐、规划、小腊、加拿利海枣等。在杜桥镇镇区主要街道有条件的地段,设置必要休息、休闲设施,形成街头绿地,供给周边居民使用。 街道附属绿地:杜桥镇目前的绿地系统不够完善,道路绿化覆盖率低,仅在几条新建的道路有较为成型的绿化植被,人口稠密的城镇中心区绿化非常薄弱,而城镇道路绿地作为城镇景观的构成要素,在改善生态环境,提高生活质量等方面发挥着重要作用,道路与人的生活息息相关,在当今少数发达国家,道路环境规划非常注重生态环境、文化观念和人的感受,注重通过植物给人以清新的空气、优美的环境和精神的慰藉。街道绿化作为城镇绿地系统规划重点项目之一,根据规划指导思想的要求重点处理,形成道路绿地系统的主体,其余道路在统一规划的基础上结合各自周围环境形成特色。 单位附属绿地:杜桥镇现有的单位附属绿地还是比较多的。在杜桥中学、镇政府、自来水厂、第二人民医院、化工园区等处,均有较大的绿地面积。但在杜桥电大、眼镜城、杜桥实验小学等处就无绿地,绿地面积为零。根据各种条例规定,学校、机关团体等单位不得低于35%;工业企业、交通运输战场和仓库不得低于20%。应按照此标准加强单位附属绿地的建设。 居住区绿地:杜桥镇镇区居住区绿地稀缺,在镇区改造进程中,应配套建设中心绿地、组团绿地和住宅庭院绿地三级居住区绿地系统。利用“借景”手法,将居住区外的优美环境引进来,以利于整个居住区景观环境的改善。居住绿化可在建筑墙面上加强立体绿化—垂直绿化和屋顶绿化。在提高景观多样性的同时,起到围合、阻挡的作用,在户外创造亲切随意的交流场所。 城镇规划论文:浅谈小城镇交通综合规划与管理模式探析 论文关键词:小城镇 交通综合规划 交通管理模式 论文摘要:浙江省义乌市在推进城镇化建设过程中,率先在乡镇实施路网规划、公交服务规划、强化交通养护管理职能三项工作,并摸索出一套交通管理模式,这可以为小城镇交通综合规划与管理模式提供借鉴。 0 引言 城镇化是推进我国城市化进程的长期战略,发展小城镇是城镇化战略的一个重要组成部分。完善小城镇的交通网络则是促进城镇化发展的重要举措。小城镇交通规划属于区域性专项规划.应结合自身特点与当地的交通需求,在交通总体规划与城镇总体规划的框架下,编制符合实际的、有特色的城镇区域交通综合规划。 在浙江省义乌市,小城镇建设发生了翻天覆地的变化,农村群体性的膨胀发展促进了小城镇的崛起,小城镇进一步发展成为卫星城镇,几个卫星镇围绕中心城镇进行组团发展,在路网上表现为射线交通联接。在一段时间沿交通线的发展融合后便形成了一座小城市.这就是一座城市的自然发展之路。但是目前多数小城镇的路网规划布局不合理.基础设施分散,配套程度不高,对小城镇进一步发展影响较大 在这种情况下,浙江省义乌市交通主管部门适时在经济基础较好的廿三里镇开展了交通基层基础建设试点工作,提出了路网规划、公交服务规划、强化交通养护管理职能三项工作,并建立“一所三网”,其中一所指成立一家交通管理所:三网为建设农村公路建设网、农村公交运输网和农村交通管理网。重点是做好交通综合规划。 1 现状分析与评价 廿三里镇位于义乌市的东部,面积为72.2km,是中国小商品城的发源地,商品经济发达廿三里镇下辖35个行政村,8个居民区,户籍人口达4.2万,外来人口达5.6万。20世纪90年代后陆续进行的各条农村公路建设对廿三里镇的经济社会发展到起了促进和带动作用。道路里程的快速增长和客货运输市场的繁荣发展,对廿三里镇的交通管理提出了更高的要求。 1.1公路交通现状 廿三里镇公路网、公路长度、技术等级、公路网密度情况如表1一l和表1—2所示. 由上表可知,在廿三里镇域,乡道、村道比例相当,公路普遍等级不高,以四级公路为主。 1.2分析与评价 1.2.1通行政村率 通行政村率指规划区域内通公路的行政村数与行政村总数之比。通常该指标值越大,表示通达程度越好。全镇通公路情况如表1—3所示。 1.2.2对建制村层次的指标 重点考察人口在500人以上规模的行政村的道路条件,则建制村层次的指标r为: 1.2.3公路网等级水平 公路网等级水平按下式计算: 公路网等级水平= ∑(公路里程×公路等级)/∑公路里程 计算得廿三里镇公路网的等级水平为3.62,与义乌市域2010年公路技术等级所需达到的2.72相比,路网技术等级偏低,规划中需提高公路网等级水平。 1.2.4公路网密度(见表1—4) 由表1—4可见,廿三里镇的各项指标均低于义乌市的平均水平,有必要加大公路基础设施建设,增加公路总里程。 1.2.5公路网连通度 公路网连通度按下式计算: dn-----------------公路网连通度。 廿三里镇下辖35个行政村.8个居民区.以行政村为节点计算得连通度dn=0.97。廿三里镇按规划分l4个社区,以规划社区为节点,dn=1.70。说明廿三里干道网络虽基本成形,但农村公路网处于树状低级结构,路网须进一步完善。 2 公路路网规划 2.1廿三里镇经济发展预测 以金华地区和义乌市国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要为依据,分析国民经济指标的增长率预测国内生产总值,见表2—1。 客运量的时间序列预测模型为: 货运量的时间序列预测模型为: 代入具体的数据,得预测年客、货运量如表2—3所示。 2.3农村公路网预测(见表2—4) 根据预测,规划近期以增加路网长度、提高连通度为主,规划远期以提高公路等级水平为主。 2.4公路网布局规划 根据城乡一体化规划,在确定的城乡发展布局和现有农村公路网布局基础上,将规划路分为三个层次: a)骨架路网 高等级公路和主干路构成骨架道路。沟通中心区与北、东、南三个组团片区之间的大量交通,以及连接廿三里镇与其他乡镇、地区,以一、二级道路为主,由开元街、梅林大道、商城大道、稠廿公路形成井字形路网: b)集散道路 作为骨架路网的延伸,构成各功能区内部路网的骨架,为工业区、居住区、景区、农业区等连接到骨架路网上,同时保证骨架路网之间的联系.以二级路为主; c)支路 作为功能区内部道路,偏远山区、景点、农业区的连接道路,以及中心区行政村至集散道路的连接路,以三、四级路为主。 廿三里镇域形成“五横四纵一高速”道路网结构.分别连接廿三里镇与主城区、东阳、苏溪、诸暨等对外交通和内部各社区的城乡统一道路网,县乡公路辅助主骨架公路网络形成一个多层次、多功能、高标准、高性能、大范围的农村公路网络系统。其中“五横”为涌金大道、大通路、诚信大道、商城大道、通宝路;“四纵”为城东路、开元路、岩路、梅林大道;“一高速”为甬金高速公路。 3 公交运输发展规划 3.1运输业发展现状 目前,廿三里镇境内拥有公交服务班线共12条。线路总里程约147km,营运车辆51台.日客运量超过2.8万人次,在一定程度上满足了部分群众的出行需求。停车场有廿三里北(900m2),廿三里南(2700m2),机动车维修点43个,企业主大都拥有小型货运车辆,大的物流配送企业没有形成。 存在的主要问题有:a)公交线网、站点设置有待优化;b)公交车服务多年,需要更新和增加;c)公共交通场站不能满足需求:d)道路交通拥堵状况严重,影响公交车辆运行速度;e)三轮车、残疾车参与非法营运现象长期难以消除,从而影响地区形象,也存在重大安全隐患。 3.2公交线网优化 近期廿三里镇境内以优化公交线网为主。具体如下:a)调整后的公交线路为15条,线网总长150km,其中廿三里镇境内增加了25.4km,线网密度达到1.26km/km2;b)调整后公交线网重复系数约为1.2,非直线系数为1.36,线网指标更为合理。 远期因廿三里镇建设区域已纳入义乌“一体两翼”发展格局的义东北城区范同,所以进一步增大公交线路总长度,达到约20条公交线路,增设廿三里镇公交总站统一调度。 3.3运输车辆发展 公交车辆配置在主干线上投放30座以上的大客,支线上投放l3座左右的面包车。增加公交车辆数,干线上发车间隔控制在6min---8min,支线上控制在1h内。调整前后公交车辆指标见表3-1。 3.4运输场站建设 根据廿三里镇的实际,坚持“经济实用,布局合理,方便群众”的原则,努力构筑以公交总站为中心,以村级简易站(回头站、首末站)为依托,沿线停靠站为支持的多层次和网络化公交站点体系,逐步形成镇区有站、大村有亭、小村有牌、沿线有点的格局。同时,建设一个规模适宜、功能完善、设施先进、组织合理的现代物流场站,以适应广大企业提供原材料和生产成品的运输、仓储、流通加工、信息等需要。 4 强化交通养护管理职能 目前,义乌市的全部农村公路由公路养护管理所负责养护管理。因全市管理区域面积较大,道路里程逐年增长,养护管理难度日益增大。随着廿三里镇客货运输市场的繁荣发展和道路里程快速增长,对其交通管理提出了更高要求。为抓住交通基层基础建设试点的机遇,义乌市适时成立廿三里镇交通管理所,对交通管理体制进行了大胆创新,以强化农村管理。 廿三里镇交通管理所的主要职能有: a)组织城乡公交线网调整,监督管理客运市场; b)做好辖区乡道、村道的建设养护工作,负责辖区农村公路的路政巡查和路政案件的调查处理; c)贯彻执行交通运输管理法律、法规和政策,依法开展交通规费征收工作; d)监督管理农村货运市场,加快发展农村物流。 5 结语 廿三里镇自2008年实施交通基层基础试点以来,已经成功地摸索出一套“一所三网”的交通管理模式,使得廿三里镇的镇区与农村交通实现了大跨步发展。由于规划起点较高,在规划实施后村镇路容路貌大为改观,交通秩序井然,群众出行便利,交通事故率明显下降,非法营运现象基本杜绝,城镇化水平也大步提升。这不仅得到了广大基层老百姓的强烈拥护,也受到了上级部门的好评。浙江省交通厅在义乌调研时对这种管理模式高度重视,认为在社会主义新农村建设过程中廿三里镇为基层农村公路的养护管理探索出了一种崭新的方式,值得在全省推广。 城镇规划论文:基于可持续发展的城镇排水规划探讨 【摘 要】近年来,在经济高速发展的推动下,我国城镇建设规模也在不断扩大。与此同时,城镇排水方面的问题愈加突出。主要表现在城镇排水设施建设落后、没有建立相应的污水处理厂造成水体污染严重、排水体制的选择不合理等,而这些问题的产生与城镇排水规划的不科学有直接的关系。本文主要分析了可持续发展视角下进行城镇排水规划的几点建议。 【关键字】可持续发展;城镇;排水规划;建议 一、可持续发展视角下的城镇排水规划必须要以全面规划、综合治理为前提 城镇排水规划关系到城镇未来发展的大问题,为了保证城镇排水规划的科学性、前瞻性和长远习惯,必须要进行全面的规划,把排水及相关工程结合起来。为了实现统一科学前面的规划,城镇应该成立专门的水资源管理委员会,并把城镇的供水、排水、污水处理、地表与地下水资源、城镇防洪等有机地结合起来,要站在全局的高度进行排水规划。当前,很多城镇在排水建设中都存在“重给谁、轻排水”的现象,对于城镇排水工程并不重视,或者只是把排水工程当成孤立的事情来抓,忽略了排水与其他工程间的联系,没有充分考虑排水处理后的污水的排放和转移,造成了城镇的水体污染。因此,在城镇进行排水规划时,还要坚持综合治理,要充分考虑城镇排水的长远发展。要严谨居民肆意乱泼乱倒污染城镇水体,要加大污水处理力度,避免污水随意排放。 二、可持续发展视角下的城镇排水规划要把排水基础设施的建设作为重点工作来抓 排水设施是城镇基础设施的一个重要组成部分。建设一个城镇,必须先搞基础设施,没有这些设施,城镇不能正常生产,就要影响生活。同时,基础设施是基础,如果没有配套的排水基础设施,城镇排水规划只能是“纸上谈兵”,因此,要想更好地贯彻城镇排水规划,必须要保证排水基础设施的建设。当前,很多城镇的排水基础设施都比较落后,不能较好地满足排水需求,导致城镇排水诸多问题的出现。而通过分析我们不难发现,制约城镇排水基础设施建设的一个突出问题就是资金问题。这就要求城镇主管领导要重视城镇排水设施建设,要保证水设施建设投资,加大投资强度,可以从城镇建设配套费入手,可以从国家为城镇排水等设施建设而设立收缴的专项基金上做文章,也可以向国家申请贷款、让受益者投资或征收排污费,保证排水基础设施的建设。同时,在基础设施建设中要注意几点,要合理地设置排水出口,为以后污水处理提供便利,并提高排水出口的能力,还要避免城镇雨水、污水混流,实现排水管线雨水、污水分流设置。 三、可持续发展视角下的城镇排水规划要因地制宜选择排水体制 当前,城镇排水体制的选择一直是困扰城镇排水的突出问题,很多城镇采用的都是新建区实行雨污分流,旧城区通过逐步改造采用截流方式过渡,最终建成雨污分流排水系统。但是在实施的过程中我们发现,很多城镇按照这个思路选择排水体制,效果都不理想,造成雨污合流的现象。由此可见,盲目的认为雨污分流体制是最佳模式显然是有失偏颇的。每个城镇规模不同,排水设施和城镇布局都不同,要根据各个城镇的特点进行经济技术比较后,再确定采用哪种排水体制。我们建议对于一些正处在发展中的、经济相对欠发达的城镇,要尤其注意慎重选择排水体制。对于选择合流制排水的城镇,可以进行以下科学改造,努力解决合流制排水系统的弊端。比如在合流制排水系统中采用防臭雨水口,即对边沟式双篦雨水口去掉过梁,中间加一道隔墙,在隔墙上留洞,安装一个特制的玻璃钢压板门,在压板门前方隔间安装铸铁雨水篦,压板门后方隔间间盖上预制砼板,使臭气无法从雨水口排放,系统中气体可通过诸多建筑立管排出,这样既保证了通风,又不使污水从跨越管短路流出。既节省了选择分流制需要投入的大量资金,又能极大地避免合流排水引发的污染。 四、可持续发展视角下的城镇排水规划应加大对污水的治理,制定污水处理厂建设目标 当前,我国有相当一部分城镇都没有建立污水处理厂,但是在城镇排水规划设计时必须要有这样的意识,即污水处理厂工程势在必行,关系到城镇的可持续发展。在设计污水处理厂时,要针对城镇的涌水量、排水量做好细致的调查研究,并确定适合城镇发展和经济实力的污水厂规模。另外,要针对城镇所选排水体制的特点选择合理的处理工艺,保证污 水处理效果。此外,要制定城镇污水治理的工作目标,对污水排放不达标的企业要限期整治,避免污水处理“没人管”的现象。将污水处理与排水规划统一起来。 五、可持续发展视角下的城镇排水规划要重视城镇排水设施的管理和养护 很多城镇排水设施的建设与管理归一个单位,存在重新建施工而轻管理的问题,导致排水管道清扫不及时,雨水管道半通或堵死,汛期路面积水严重,一些地下水管道的窖井盖等经常丢失。为了避免这种情况,必须要加大对排水设施的管理和养护。要建立必要的排水设施管理制度,宣传和教育群众爱护排水设施,加强对垃圾的管理,防止垃圾倒入排水管道及排水渠道中,严禁私自接水管,不符合排放标准的污水要经过处理后,才能进入排水系统。除此之外,排水管理部门应及时组织养护和清掏管理,保证排水设施充分发挥其在城镇排水中的积极和重要作用。 结语 综上所述,城镇的发展应以建设良好的人居环境和生态城镇为目标,这就要求在城镇排水规划时必须要树立可持续发展的目标,要为城镇发展的长远考虑。因此,我们必须要积极对待城镇排水建设中的问题,必须要可续地进行城镇排水规划,为城镇建设和发展服务。 城镇规划论文:浅论城镇规划建设及管理的方式 论文关键词:城镇 城镇规划 管理方式 论文摘要:积极融入经济全球化和区域一体化,正在成为越来越多城镇发展的选择。经济发展方式的变化不可避免地影响到城镇各个方面的发展和变化,包括城镇的定位、发展方向、发展规模以及空间结构和布局等,因而也对城镇规划提出了新的挑战,本文简单论述了城镇规划建设及管理中的若干问题口 1.加强基础设施建设,达成整体协调发展的格局 根据“可持续发展”要求,必须紧紧围绕加强基础设施建设,发展特色经济、改善生态环境三个方面开展城镇规划建设工作,用科学规划、分类指导、突出重点、有序推进的发展思路,努力强化中心城市功能,提高城镇集聚能力和建设水平,积极发展小城镇,形成以城带镇、以镇带村、整体协调发展的格局。 1.1系统协调 系统协调是城镇体系规划的首要任务。在规划中,必须重点强调城镇与区域发展的协调,资源、基础设施与城镇发展的协调。 1.1.1镇与区域发展的协调 我国具有人多地少、资源贫乏、城市少实力弱和城镇多规模小等特点,因此城镇发展方一针必须合理发展核心城市,积极发展地区中心城市,改善提高小城镇,以加速城乡一体化进程。明确把发展城市作为城镇体系规划的重点,使城镇发展与经济和社会发展相适应,加快城镇化进程。有利于城市规模科学合理、职能分工明确、空间布局有序。 1.1.2资源与城镇发展的协调 资源与城镇发展相协调包括土地资源与城镇发展的协调、水资源与城镇发展的协调、旅游资源与城镇发展的协调。我国城镇用地的发展与保护耕地的矛盾突出,地表水资源比较丰富,但地域之间分配不均,因此,城镇规划时需考虑各省市自身情况,根据不同特点和实际,使资源与城镇发展相互协调。 1.1.3基础设施与城镇发展的协调 丛域基础设施的重点在交通,交通是联系着各地经济发展的枢纽,因此,要发展城镇经济,必须考虑拓展扩大经济和接受经济辐射的特点,加快铁路和公路的出省通道建设,将核心城市建设成为综合性交通枢纽,中心城市建设成为区域性交通枢纽,加强各中心城市的交通联系。通过便捷通畅的交通运输网络,促进协调、合理的城镇体系的形成。 1.2科学整合 空间的整合。就全国范围而言,城镇特别是沿海城镇的发展战略,应充分利用各地区位条件,立足于发展外向型经济和强化闽台合作的中转和通道作用。一方面要合理发展核心城市,另一方面要改善提高小城镇,大力扶持中心城镇发展,优先发展中心城镇。小城镇整合。对小城镇加强科学整合,并加快中心城镇的发展,对中心城镇重点扶持,优先发展,将小城镇按照地域或交通特征分类指导。 1 .3整体提升 整体提升是城镇体系规划最终要达到的目的,我国已经形成比较完善的社会主义市场经济体制和运行机制,基本形成与国际经济接轨、与国内外广泛联系的全方位、多功能的开放格局,构筑布局合理、功能协调、城乡一体化的现代化城镇网络也成了新形势下的必然要求。 2.目前城镇规划面临的主要问题 2.1城镇的经济发展水平普遍低下,市场观念狭窄 我国大多数城镇的职能构成还停留在为周围农村提供产品交换、物资集散的初级阶段。农村与城市的二元结构占主导地位,农村经济型城镇在数量上占绝对多数,经济发展以农业为主,作为城镇集聚所需求的二、三产业仍处在次要地位,产业结构还在一、二、三或者一、三、二的阶段。城镇的市场发育处于低层次的阶段,长期得不到改善。多限于与上一级和下级的市场之间的交换,而未在更大的环境中寻求发展机遇与空间,没有形成跳跃式的发展。对市场动向与体系外部的机遇把握上缺乏足够的主动性,市场结构单一,彼此不能协同发展,反而进人恶性循环之中,导致风险加剧。加上地域文化习俗和陈旧观念的制约,“靠山吃山,靠地种地”的小富即安的价值观在潜意识中断绝了穷则思变的创新思想,安于现状的行为准则影响了人们的价值取向。 2.2城镇规划工作滞后于城镇发展,规划思路和作用有待完善 经济全球化和信息社会的出现,对城市和区域的空间结构产生了重大影响,城市体系结构发生着巨大的变化,原有的城镇(市)体系结构被打破,世界城市体系的不断形成和发育,促使国家和地区的城镇体系变得更加开放。一些地方在编制城镇体系规划过程中,没有重视经济全球化的宏观背景对城镇体系规划的重要影响,忽视区域城镇发展的特点和真正应解决的问题,不顾区域城镇和经济发展阶段的发展目标,就区域论区域,片面追求区域城镇体系的完整,而没有充分考虑到其作为一个整体参与更大范围的区域所产生的多方面的影响,忽视了城镇体系规划的本质和规划编制的意义。另外,从全国情况看,不论是独立的省域规划,还是结合城市总体规划所作的市域和县域的规划,真正能指导城镇发展,发挥作用的不多。其主要原因在于:一方面,规划指导城市和区域发展的方式需要转变和调整。特别是随着市场经济逐步建立、城市快速发展以及地方自主权扩大,城镇体系规划的实施管理是当前城镇体系规划工作面临的关键问题。另一方面,有些地方政府对区域规划重视不够,规划的宏观和长远效益未被充分认识,也严重制约了规划发挥作用。 2.3城镇规划的难度大大增加 在全球经济一体化和区域经济一体化背景下城镇规划研究的范围扩大了。而且因为城镇、区域之间相互联系更为紧密、竞争更加激烈,人口、资本、技术等的流动性大大增强,不确定因素增多,城镇的发展规模(用地和人口)在区域中的地位很难确定,城镇规划的难度大大增加。加上外来人口大量涌人,流动性增强,有的地方外来人口数量要超过本地人口数量,甚至出现了移民城镇,城镇人口预测难度增大。城镇住宅除了满足不断增长的市民的需求还要满足大量外来投资者、外地人士生活、工作、商务活动的要求。以往根据城镇人口未来发展来确定城镇用地规模的传统城镇规划方式受到挑战。 3.城镇规划管理的对策 3.1构架城市联盟协调机构,做好保障措施 城镇体系规划就是从区域整体利益出发,促使城镇协调有序地发展。从而避免经济快速发展过程中出现行政壁垒、生态恶化、重复建设等问题。从区域整体发展、城乡协调发展、生态共存共保、基础设施共建共享的角度出发,突出强调不同行政区划之间在产业结构分工、基础设施共享、生态环境保护、城镇空间延续等方面的衔接和协调。针对实施机制、政策、措施研究与制定普遍不被重视,缺乏规划实施必须的后续手段,对新编制的城镇体系规划在解决生态环境保护、基础设施建设、旅游和水资源开发利用以及各城镇之间边缘空间布局等区域性共同的问题上应建立区域协调机制。建议建立由省级机关和市、县政府组成的城市联盟协调机构负责跨行政区域重大项目和基础设施建设,城镇发展、环境保护工作的协调,协商解决发生的重大问题,确保城镇体系规划付诸实施。 3.2建立健全规划的实施管理机制,进一步强化规划的重要作用 为切实发挥城镇体系规划的作用,在努力提高规划的科学性和可操作性的同时,必须加强城镇体系规划的实施管理。城镇体系规划在体现宏观规划的政策性、指导性和战略性的同时,要加强规划文本的规定性和条款性,提高规划执行的力度。要把城镇体系规划转化为政府宏观管理区域和城市发展的有关政策和措施,真正成为政府宏观调控的手段。规划必须纳入市场运作的轨道,在实践中接受各方面利益主体的评判,定期对规划以及相关政策的实施效果做出评价,并及时进行相应调整。并可根据实际需要,适时编制某个地区或某个方面的专项规划,使规划随着市场经济的发展而不断深化,城镇体系规划才真正具有生命力。应该把城镇体系规划作为区域各部门和各项事业发展的依据,并把它作为引导区域城市化与城镇合理发展,协调和处理区域中各城镇发展的矛盾和问题,合理配置空间资源,防止重复建设的手段和行动依据,对乡村地区发展起引导作用。城镇体系规划不应只考虑“点”,即城镇的发展问题,而应点、线、面结合,即不但要对单个城镇、城镇网络进行研究,更要把城乡作为一个整体,纳人城镇发展过程统一研究。从一个大的区域范围来分析研究,根据资源的合理配置来确定符合区内大多数城镇发展的方针,尽可能达到一种利益最大化的状态,这是城镇体系规划在区域规划中担负的重要角色。 3.3突出重点,加大投人,全力加快城镇建设步伐 城镇建设的重点仍是基础设施和住宅建设,主要是一路二水三防洪四绿化和住宅小区的建设。建设的思路就是在“量”的提高上,重点是“质”的突破。城市水、路、热、气、讯、绿化是城市的基础设施,要加大建设力度。同时,要注意城镇基础设施的质量,城区道路、给水、排水、供热、供气、防洪、园林工程设施建设要纳入质量监督和工程竣工验收序列,进行定期不定期的质量监督和认证,未经质量监督和工程竣工验收,项目不得交付使用。同时还要提高城镇园林绿化水平,加快住宅建设,改善居住条件。城镇住宅建设关键在于变革现有城镇住房分配体制,培育个人直接支付的住房消费市场,实行住房分配货币化。根据目前全市的住房现状,合理确定“搬迁安置、经济适用、舒适豪华”三种类型住宅的比例,以此满足各阶层的需要。工作的重点是老百姓愿意买房,买得起房,买得到房。而以上基础设施的建设都有赖于城市建设资金投人问题的解决。城市基础设施建设需要大量的投人,在现有资金短缺的情况下,要切实管好用好建设资金。城市维护建设税要足额收缴,全部用于城市建设,此外,要引人市场运行机制改革,市政公用设施经营方式,从福利服务型向经营服务型转变,改革的着眼点要在转变政府职能、理顺价格关系和有偿使用三个环节上,寻求城市建设资金良性循环发展的路子。 4.结束语 城镇规划、建设和管理是一项战略性、综合性很强的事业,建立健全规划的实施管理机制,突出重点,加大投人,全力加快城镇建设步伐已成为规划建设中不可忽略的一项重任。 城镇规划论文:城镇化建设中土地规划利用问题分析 摘要:城镇化是社会发展的趋势,城镇化建设中,最关键的工作是土地规划,而且土地规划工作,本身就是我国土地管理的重要工作内容。现代城镇化建设的速度越来越快,土地规划利用中,明显出现了诸多问题,导致土地规划不合理,无法满足城镇化建设的需求。本文主要以城镇化建设为研究背景,探讨土地规划利用中的几点问题。 关键词:城镇化;建设;土地规划利用 我国人口的急剧增加,推进了城镇化的发展,城镇化的建设过程中,暴露出土地规划利用的问题,尤其是不同类型的用地之间,存在着明显的矛盾问题,城镇化中的土地规划利用,应该注重合理性与经济性,避免出现问题,才能提高土地规划利用的效率和水平,满足城镇化的需求,城镇化建设中,提高对土地规划利用的重视度,强调土地规划利用的合理性、科学性。 1城镇化建设中土地规划利用的问题分析 城镇化的发展速度很快,很多乡镇已经实现了城市化的发展,带动了周围的地区经济。城镇建设中,专门对土地资源,编制了规划方案,近几年,城镇化的发展较为明显,大量的土地投入到规划利用中,结合城镇化中,土地规划利用的现状,例举几点常见的问题。 1.1结构规划不合理 城镇化建设时,土地规划的结构不合理,大多城镇中的土地规划,都表现出用地粗放、扩张无规律的情况,导致用地结构不科学,降低了城镇土地的利用效率。虽然城镇土地是一项资源,但是其对规划利用的要求非常高,不能仅仅按照城镇的区域,规划土地的结构,而是站在整体的角度上,注重土地规划利用的科学性,在此基础上,安排结构规划的工作[1]。例如:某城镇社区建设时,在土地规划利用上,表现出了严重不合理的问题,首先该城镇的土地资源,缺乏规范的结构比例,其中工业用地比重非常大,公用区、交通区和居民区用地明显减少,城镇中闲置了大量的荒地、沟渠等,没有规划到土地结构内,诱发不合理占有与规划的问题,很多土地虽然被征用,但是后期没有给出合理的结构规划方案,形成了粗放用地方式,降低了土地的利用效率,表现出了结构规划上的问题。 1.2土地用地布局松散 乡镇土地用地,本身就有松散、混乱无秩序的特征,再加上很多自然村落,没有紧密的联系,相邻自然村之间,有诸多农业用地,由此在城镇化建设土地规划利用时,就会出现布局松散的问题[2]。自然村是城镇化土地规划的基础部分,考虑到地域属性,就要合理的规划土地布局。乡镇区域内,自然村、工业用地、农业用地相互穿插、交叉,很难找到土地规划利用的布局规律,无法做到有序的开发,乡镇土地用地的规划时,松散问题的表现最为直接,例如:某城镇化建设方案中,规划了周围的4个自然村,分别是A村、B村、C村、D村,该方案中的土地用地布局规划,就出现了布局松散的问题,A村到城镇中心的土地上,存有一个废弃的工厂,B村与A村紧邻,而C村、D村和城镇中心相隔较远,两村之间构建了小型的商业区,土地规划方案中,原本不包括商业区,实际土地规划时,用地布局过于松散,必须把商业区拆除,重新规划用地资源,才能保障城镇建设方案的顺利实施,不仅增加了土地规划的难度,还会加大成本的投入。 1.3用地秩序混乱 土地规划利用时,用地秩序混乱,也是较为突出的问题,城镇化建设时,占用了乡镇的土地资源[3],我国在城镇建设方面的政策,为招商引资提供了条件,能力稍高的乡镇政府,就会按照优惠政策,吸纳商业资金,把土地规划利用转为吸引外资的项目,企业考虑到城镇的经济效益,在土地规划时,建设商用店铺,或者作为开发商,建设民用住宅,土地过度的开发和利用,减少了原本的农业用地,城镇建设的区域中,新兴了大量的商铺、楼房,各自属于不同的开发商,而开发商,仅注重自身的经济利益,完全忽视了土地规划利用的秩序,造成土地浪费,严重时还会干预城镇化的建设进度。 1.4过度注重新建土地 城镇化建设方案中,自然村落的数量多,自然村落基本是由小农经济形成的,随着城镇化建设方案的执行,自然村得到了改善,以小城镇的方式出现,土地规划利用中,注重土地的扩张,在原有自然村的基础上,重新开发其他的城镇用地,土地资源投入到城镇化建设中,就会丧失了原有的功能,就会引起农业用地的数量降低,由此表明城镇化土地规划利用中,过度注重新建土地的问题,导致城镇化土地规划利用的重点,放在新建土地上,忽视了原有自然村土地资源的开发,既没有合理的规划土地资源,也不会带动土地规划的经济发展。 1.5土地拆迁难度大 城镇化建设中,土地规划利用方面,涉及到拆迁工作,土地拆迁,也会影响土地的规划利用。拆迁的工作量很大,难度高,乡镇土地布局、结构,特别是居民自身的因素,都会阻碍土地拆迁的顺利进行,导致土地规划利用受限。土地拆迁的过程中,很可能会遇到纠纷问题,一旦发生纠纷问题,土地拆迁的工作就会被迫暂停,进而搁置土地规划,致使城镇建设土地规划利用方面,形成了不良的开发现象,还会引起土地浪费的问题。 2城镇化建设中土地规划利用的优化措施 结合城镇化建设中土地规划利用中出现的问题,综合给出几点优化的措施,有效解决土地规划的问题,完善土地的有效利用。 2.1制定规范的用地计划 城镇化建设时,为了解决土地规划利用时的问题,需提前制定出规范的用地计划,保障土地资源分配及利用的合理性,用地计划在城镇的土地规划中,起到引导和管理的作用,提高土地规划利用的可操作性[4]。土地规划利用时的用地计划,要遵循审批的流程,避免有过度征用、少量开发的情况,如有不符合城镇开发的要求,禁止审批通过,用地计划中,全面监督城镇中的土地资源,在规定的范围内,提高土地规划利用的效率,加强开发控制的力度,注重土地规划利用的效益,按照用地计划,落实各项用地规划的行为。 2.2整理闲置的土地资源 城镇化建设时,整理好闲置的土地资源,为后期的土地规划利用提供基础数据。乡镇中闲置的土地资源,如:沟渠、废气场地、闲置宅基地等,都要统计到闲置的土地资源中,保障土地规划利用的严谨性、严格性,科学的处理城镇中闲置的土地,才能提高土地规划利用的效率。土地资源整理时,还要优化土地的布局结构,适当的提升容积率,一来缓解城镇用地的压力,二来保障用地的合理性。 2.3构建规范的土地制度 土地规划利用中,构建规范的土地制度,避免乡镇政府有垄断行为,以市场原则为主,供应土地资源。城镇化建设时,土地规划利用要注重规范制度的使用,统一城镇中的用地资源,采用市场化的方法,分配土地资源,适度提升土地的供给量,大量释放土地的利用空间。 2.4平衡城镇的用地资源 平衡城镇用地资源的优化方法,主要是解决农业用地过度占用的问题,支持城镇发展的同时,完善土地规划利用的发展。 3结束语 城镇化建设期间,应该从整体、全局的角度出发,规范好土地规划的具体利用,合理分配城镇土体,提高土地规划的利用率,提高城镇土地资源的利用效率,以免影响城镇土地之间的关系,明确土地的规划与利用,保障城镇土体规划的科学性,进而推进现代城镇化的有效发展,发挥土地规划利用的社会效益和经济效益。 作者:黄紫龙 单位:河源市岭南城乡规划设计院有限公司 城镇规划论文:新型城镇化建设规划及意义 摘要:海原县委、县政府适时提出新型城镇化建设,开启了县城改造升级之路,坚持民生至上、稳中求快、有序推进,全面建设开放海原、美丽海原的奋斗目标。 关键词:海原县;城镇化建设;规划 “新型城镇化”已成为各方关注的焦点。根据十八大报告精神,城镇化未来将成为中国全面建成小康社会的重要载体,更是撬动内需的最大潜力所在。快速发展的新型城镇化,正在成为中国经济增长和社会发展的强大引擎。新型城镇化是以城乡统筹、城乡一体、产城互动、节约集约、生态宜居、和谐发展为基本特征,工业化、信息化、城镇化、农业现代化“四化”协调互动,大中小城市、小城镇、新型农村社区协调发展、互促共进的城镇化新路径。在全国各地积极推进新型城镇化建设的热潮中,海原也不例外。由于诸多原因,我县与周边县(区)相比,海原县城建设略显滞后,但海原人并不气馁,慢人半拍,力当百倍努力。 1改造升级海原县城 海原县委、县政府适时提出新型城镇化建设,是建设“四个海原”的需要,也是海原人之所呼、所盼。海原以“大县城、小城镇、幸福村庄建设”为核心,开启了县城改造升级之路。2014年,是海原新型城镇化建设开局之年,也是成效显著的一年。我国提出了全面深化改革的指导思想、目标任务、重大原则。自治区党委十一届三次全会,提出了建设“四个宁夏”的战略目标。海原顺势而为,提出以农业产业化、新型城镇化、扶贫开发、交通建设、生态建设为抓手,全面建设开放海原、富裕海原、和谐海原、美丽海原的奋斗目标。 2勒出县城建设的总体框架 对于海原县实施的新型城镇化建设,自治区、中卫市各级领导高度重视,给予极大关注和支持。全县上下团结拼搏,发扬攻坚克难的工作作风,保证了城镇化工作的顺利推进。一年来,海原县委、县政府以坚定的历史使命感和强烈的发展愿望,把新型城镇化列为全县五项重点工作之一,按照“规划引领、彰显特色、生态优先、产城融合、改造提升”的总体思路,坚持民生至上、稳中求快、有序推进,揭开了大县城建设的新篇章。先后邀请专业团队修编了县城总体规划和城市总体设计,勾勒出县城建设的总体框架和推进路径;在广泛征求意见、反复酝酿论证的基础上,出台县城拆迁安置补偿办法,启动建设文昌、育才2个安置小区,顺利完成拆迁2100多户;开工建设华山路、文昌路、政府西街延伸段、中静路和北坪路5条道路,逐步拉开了县城路网框架;对政府南北街既有建筑实施外立面改造,对3个老旧住宅小区实施节能改造,为县城形象增添了特色文化符号;基本完成了南苑公园建设,完成牌路山公园、西湖公园、海城公园、西山洼绿化和文体广场前期工作,为顺利推进县城绿化、拓展居民休闲空间打下了基础;完成县城产业功能区布局调整,引入四季鲜、敬义泰等一批企业参与农副产品、活畜交易和农资交易等市场开发,“产城融合”有了良好开端;完成海原回中迁建,实施县人民医院迁建,开工建设海盛国际二期、四季花城、花儿综合商贸体等一批重点项目,县城总体功能有了新的提升;启动实施2个小城镇和4个美丽村庄建设,在统筹城乡发展上有了新的进展。 3坚持民生至上、群众受益的工作理念 坚持民生至上、群众受益的工作理念是海原推进城镇化工作的刚性原则。一年来,无论是制定规划、出台政策,还是调整布局、落实项目,县委、县政府都始终坚持把群众利益放在首位,把群众满意作为工作目标和价值追求,最大限度地让利于民、造富于民,赢得了全县干部群众的广泛支持和一致拥护。海原县全面启动旧城改造,修编完成县城总体规划和城市设计,完成了“三规合一”第三阶段编制审查工作。在重点项目工程建设上,续建育才南区、北区和文昌3个安置小区。开工新建建筑面积18万平方米西湖安置小区,同时投资2000万元实施老旧小区节能改造,对14个共6.7万平方米老旧小区进行热计量入户、外墙保温、防水等节能改造,进一步改善了群众居住条件。还有,“一绿地三公园一广场”(西山洼绿化、城市森林公园、海城公园、西湖公园、文体广场)的建设,道路网络、供热站等基础设施逐步配套完善……美丽集镇建设上,实施了李旺、七营2个美丽集镇续建、郑旗乡美丽集镇新建和西安镇园河村、史店乡田拐村、李旺镇团庄村、贾塘乡贾塘村、郑旗乡撒台村5个美丽村庄建设。 4城市功能日趋健全,人居环境明显改观 海原自大县城建设以来,投资10多亿元在县城实施了道路、给排水、水源地及供水管网改造、集中供热、保障性住房、集污管网、污水处理厂和中水厂、海盛国际和粮鑫住宅小区、海原回中迁建、海原四中、海原五小、海原幼儿园、海原一小扩建、计生服务楼、劳动就业中心等19个建设项目,使县城基础设施逐步完善,城市功能日趋健全,人居环境明显改观。通过几年的不断建设,县城面积由过去的3.4平方公里扩展到7.7平方公里,全县城镇人口达到7万人,县城绿化覆盖率由13%提高到20%;集中供热覆盖率由65%提高到85%;供水普及率由75%提高到90%,排水普及率由66%提高到85%;全县城市化水平由23.6%提高到32%;县城日供水能力0.8万吨,日处理污水能力0.8万吨。如今,海原县城在空间结构上形成了“两轴”(政府东西街、北坪建设路)、“五区域”(城北行政服务区、城中综合商业区、城东南文化体育休闲区、城西特色产业区和回乡居落风貌区)。一个基础设施不完善,脏、乱、差的旧县城在新型城镇化建设的号角中,正在变成一个生态绿化景观、伊斯兰建筑风格、回族风俗风情、历史文化传承相融的特色美海原。 作者:孙金玉 单位:海原县住房和城乡建设局 城镇规划论文:科学规划新型城镇化发展论文 一、优化城镇结构布局,增强城镇的吸纳承载能力 近年来,随着工业化和城乡一体化的深入发展,淮北市城镇化的进程不断加快,2013年城镇化率58.6%,高于安徽省平均水平。但与我省合肥、芜湖等市及沿海发达地区相比,还有不少差距,主要表现在地、矿统筹发展不够,城镇化的质量不高;中心镇规模普遍偏小,集聚度不够;城镇的基础设施和公共服务设施布局不尽完善,承载能力偏弱;第三产业,特别是乡镇地区的第三产业发展较为缓慢,对就业的吸纳能力明显不足。因此,要进一步强化市矿统筹协调发展,优化城镇功能结构和空间布局,着力提升城镇化内在质量,构建以相濉主城区为核心,以临涣、百善、南坪等镇为基础,以新型农村社区为单位的城镇格局,引导和推进主城区、濉溪县、中心镇、一般镇和广大农村地区的协调、一体化发展。1)在地、矿统筹上,淮北市为典型的资源型城市,因此,在新型城镇化进程中,应强化地矿统筹,统筹地上建设与地下资源开采。主城区重点治理东湖、中湖、南湖、相湖、乾隆湖,以绿道为串联,形成五湖连珠的生态公园;濉溪县城向东拓展尽量避免占压杨庄煤矿资源,向西发展应与刘一、刘二矿煤炭开采相协调,逐步治理塌陷区,形成以休闲娱乐为主,调蓄、水产养殖为辅的西部生态公园;市辖三区及濉溪县下属各镇,压煤村庄应及时搬迁,煤炭开采要反哺塌陷村庄搬迁安置,按照城市居住区或美好乡村的标准完善公共配套设施,改善人居环境,提升城镇化质量。2)在规模结构上,到2015年,城市主要设施指标和环境指标超过全省平均水平,部分指标达到或接近国内先进水平。建成区面积达到96平方公里,人口达到95万,建成皖北区域性大城市。形成主城区———开发区新区———县城———中心镇———农村新型社区为梯次的城镇结构体系,从而扭转城镇规模普遍较小、人口集聚程不高的不利局面。3)在职能定位上,主城区和濉溪县城通过产业转型升级,优化产业结构,实现基础设施和公共服务共建共享,构筑交通同网,生态共筑的一体化发展格局,使其成为全市的政治、经济、文化中心。各中心镇通过完善配套服务、强化产业布局,大力培育特色乡镇经济,为新型城镇化提供经济支撑;农村地区作为城镇化的重要支点,充分发挥资源丰富和环境优美的优势,为城镇化发展奠定坚实的基础。4)在产业构筑上,以市开发区新区、龙湖项目区、凤凰山食品工业园、濉溪和杜集等经济开发区的建设为载体,构筑产业发展平台,坚持产城融合发展的原则,以产业化促进城镇化,以城镇化带动产业集聚,通过两者之间的有序互动和协同发展,加快产城相融,实现产城一体。不仅要把产业发展平台建成产业集聚程度高、科技创新能力强、走循环经济发展的主体区域,更要建设成为设施配套、功能完善、环境优美的宜居宜业的城市新区。从而实现产业发展平台和城市之间的互促互动,为增强城镇的吸纳能力和承载能力提供有力的支撑。 二、创新体制机制,为新型城镇化提供有力保障 1.强化规划引导。 不断完善城镇规划体系,强化城市规划与国民经济发展规划以及土地利用总体规划的协调,提高规划的科学性,使规划在新型城镇化进程中始终发挥引导和调控作用。 2.明晰城镇之间的产业分工。 坚持以产促城,以产兴城,用产业发展带动城镇化建设,建立健全产业布局跨行政管辖区域转移的利益协调和补偿机制,坚持错位发展,明晰产业分工合作,延长产业链,形成主城区和各乡镇之间产业结构合理,产业布局科学的产业发展新格局。 3.建立区域一体化的综合承载体系。 把城乡一体化与美好乡村建设,努力实现城乡公共服务均等化,促进城乡共同繁荣。坚持把城市基础设施延伸到乡村,把基本公共服务覆盖到乡村,建立城乡基本公共服务均等化和重要基础设施一体化的综合承载体系,实现基础设施和社会设施的一体化和同城化,不断增强城市的吸引力和承载力。 4.完善土地保障机制。 要进一步加强土地利用规划和城市总体规划的协调,注重多规合一,坚持规划先行。按照新型城镇化的要求,科学制定村庄合并和美好乡村建设的目标和时序安排,避免大拆大建,实现土地的集约节约利用;以主城区、县城、中心镇、一般镇和村庄居民点为重点,探索建立土地指标分配机制,保障区域协调发展。 5.创新投融资体制。 加大财政对城乡公共服务设施和基础设施建设的投入,通过多种方式,拓宽投资渠道。建立主城区与城镇统一的投融资平台,完善相关政策措施,鼓励和吸引社会资本参与到城镇公共服务设施和基础设施的建设、运营和管理之中,使土地、资本、劳动力、技术、信息等要素在城镇之间有序流动,彻底解决城镇化进程中资金来源不足的瓶颈问题。 作者:李伟 单位:淮北市规划设计研究院 城镇规划论文:城镇消防规划管理 摘要:本文针对小城镇消防规划的现状和问题进行分析,浅要提出抓好小城镇消防规划的几点意见。 关键词:小城镇消防规划消防基础设施消防规划编制 近几年来,随着我国加入WTO和经济高速发展,小城镇建设的步伐越来越快,其面貌发生很大的变化。为减少和预防城市火灾,部分小城镇编制了小城镇消防规划,但是也应该看到,小城镇随着建设迅速发展,城镇规模逐年扩大,油、气、电、化工原料及其产品的生产和广泛运用等的日益普及,火灾发生频率增高,火灾的经济损失不断加剧,小城镇消防规划远远滞后于经济的发展。因此,笔者结合自贡市小城镇消防规划,浅要提出小城镇消防规划中的几点意见。 一、基本现状 当前全国许多小城镇没有制定消防规划,普遍存在消防站数量不够;市政消火栓数量少,消防管网压力不足;消防通讯落后;消防装备差,且数量少;消防道路不畅,断头路较多等问题。 自贡市小城镇区建设规模普遍小,人口少,发展不平衡,消防规划和消防设施基础欠帐较大。全市共有小城镇(乡镇96个,镇区人口2万人以上的只有两县县城驻地镇,即富顺富世镇和荣县旭阳镇)。除此之外,镇区人口均在1万人以下O忠驯嘀朴谐钦蜃芴骞婊?0余个乡镇,已完成消防规划编制的只有大安区大山铺镇,仅有46个小城镇安装有消火栓,未通自来水的乡镇达10个。 针对小城镇消防规划方面存在的具体问题,结合小城镇建设实际,自贡市因地制宜制定了全市小城镇消防规划编制的具体目标任务,从两县驻地镇、国家省级试点镇,分别确定了时间表、以保障小城镇消防规划编制工作的有序开展,同时,对全市小城镇消防基础设施建设也制定了相应目标任务,逐年增设安装城镇消火栓,购置消防手抬机动泵等,保障到2005年,全市通自来水的小城镇普及安装消火栓,未通自来水的全部配置消防手抬机动泵,切实提高小城镇自防自救能力。 二、加强小城镇消防规划的几点意见 (一)要加强对消防规划的领导,提高对做好这项工作的认识。一方面各级党委政府应高度重视,关心和支持消防及其他有关部门工作,经常听取工作汇报,帮助解决工作中的困难,为更好地编制出高质量的消防规划创造良好的条件;另一方面,消防工作效率和工作质量,消防及其他有关部门要不辜负党和人民的重托,努力提高工作效率和工作质量。这样,才能赢得政府和人民对消防工作的理解和支持,圆满地完成工作任务。 (二)应建立保障消防基础设施建设资金的正常渠道。当前,经济建设发展较快,许多小城镇的工农业总产值已经大幅增长,而消防经费却仍是多少年一贯制的局面,消防基础设施建设和器材装备明显滞后于经济发展。很显然,这种落后的消防态势已不能满足防火、灭火的需要了。因此,笔者认为各地政府应当采取并制定相应比例的办法,把消防经费纳入城市消防整体规划之中,使城市建设和消防市政建设同步进行,逐步完善消防基础设施建设,提高城市抗御火灾事故的能力。 (三)因地制宜,循序渐进抓好小城镇消防规划编制。小城镇消防规划是加强小城镇消防基础设施建设的基础,为此各地要结合小城镇建设规模、功能、人口等具体实际,切实按照《消防法》、《四川省城市消防规划编制办法》等法规、文件要求,将小城镇消防安全布局、消防道路、消防水源等进行统一规划,并组织有关部门专门实施,组织专门人员,成立专门机构具体抓,消防内容要具体、实用,具有可操作性。 (四)抓好小城镇镇区内可利用自然、天然水源取水设施建设。对镇区内可利用的水池、水塘、河流等,要因地制宜修建一些供消防车、消防泵用的取水井、取水口、取水码头等,提高灭火救灾利用率。 (五)加强小城镇消防基本装备的配备。加强小城镇防灾救灾队伍建设的同时,要进一步加强消防水带、水枪、消防手抬泵等基本消防装备配备,并开展经常性训练、演练,使火灾时能因地制宜,自防自救。 (六)建立和完善小城镇消防规划编制、执行和消防基础设施建设的法律保障体系,不断强化消防监督执法工作。要保障小城镇消防规划编制、执行和消防基础设施建设,必须制定强有力的法律制约措施,落实法律责任。对工作不落实的各级政府、行业主管部门要依法追究其法律责任。同时,各级公安消防机构要进一步加大监督执法力度,严肃查处小城镇消防规划、建设中违法违章行为,使小城镇消防规划建设步入法治化轨道。(七)各级政府要充分发 挥职能部门作用,经常督促计划,公安,邮电,城建,财政等部门,认真履行各自职责,确实配合消防部门搞好城市消防规划的贯彻落实,大力推进消防工作社会化进程。 城镇规划论文:从规划入手建设生态城镇创造最佳生活环境 摘要:随着改革开放的不断深入,农村经济建设蓬勃发展,城乡人民生活水平显著提高。经济建设促进了小城镇的繁荣,而小城镇的建设又有力地促进了经济的发展。为此,建设生态城镇,创造最佳生活、生产环境必须从规划入手。 主题词:生态规划环境 我们洋口镇自98年以来,先后四次由四镇一场合并而成,随着洋口闸的下迁,洋口渔港的启动,洋口镇镇区和洋口开发区合二为一,同步规划,同步建设。在积极发展小城镇建设中,我们认识到有否正确的指导思想很重要。过去,我们往往采取比较单纯的想法,只重视建筑的设计。随着人类对于人和自然关系认识的提高,如何以生态的方式进行城镇建设和发展,使人工环境和自然环境协调统—起来,保护自然环境并不断开拓城镇自然景观,已成为城镇建设规划中需要认真考虑的问题。我们从实践体会到: 一、经济建设和生态建设相互依赖,必须同步发展。 过去,我们国家由于基础差、底子薄,加上政策上的原因,各级政府的工作重点是管经济、抓生产,对小城镇的生活环境管理重视不够。党的十一届三中全会以后,我国经济发展进入了稳定持续增长的时期,小城镇建设也相应起到了很大的发展。我们洋口镇是全县唯一的新兴城镇。新型的农业区沟、渠、路、闸、桥、站等工程配套,形成净增耕地6535亩;工厂化养殖区绿树成荫,形成养殖水面1295亩;一条宽48米的洋兴大道不久将建成通车;匡围800亩的生态食品工业园区基础设施配套。为群众提供了一个舒适、优美、整洁的生活、工作环境。同时,还规划发展了南黄海生态旅游区,配套和建设了水厂,改造了敬老院等,绿化、美化工作亦同步跟上。一个开放繁荣、设施齐全、环境优美、文明富庶的小城镇的雏形已在洋口港初步形成。 实践证明:如果不注意生态城镇的建设,就难以实现社会总产值的高速度增长,也不可能有客商来我镇投资兴业。如果我们只强调经济发展,而忽视城镇建设的综合规划和同步建设,势必削弱城镇功能,影响经济的发展,企业还得各自搞基础设施配套,出现重复建设,以致造成非生产性投资大量增加,必将严重影响经济效益的提高。这就说明:社会事业的协调发展是与发展生产力紧密联系着的。 二、创造最佳生活、生产环境,是我们规划建设的根本出发点。 社会主义生产的目的是为了满足人民不断增长的物质和文化的需要。小城镇的规划、建设、管理工作,要本着这个宗旨,充分发挥小城镇多功能作用,从而使人们感受到城镇文明进步,环境优美舒适,服务周到热情,文化娱乐丰富健康,生活美满幸福。这些应是我们规划建设的根本出发点:也就是说规划的内容要全面协调,而现代的小城镇是联结城市和农村的纽带,也是精神文明建设的前哨阵地,示范之点。因此把小城镇规划好,建设好,是关系到子孙万代的千秋大业。 那么小城镇的社会综合发展,以什么为前提来进行规划呢?我们认为,在科学社会主义理论指引下,应当坚持围绕提高人的素质来考虑,而我们人类素质的提高,主要表现在理想、情操的提高和身体的健康。这两者都离不开环境条件的影响:而环境条件,从某种意义上来讲,就是社会发展的标志之一。人体健康素质的提高,就要求我们考虑居住、工作、卫生、交通、食品等方面的需求:从环境保护的角度坚持规划的起点应该高一些,目光远一些,建设一个生态型城镇。日前,美国一客商出巨资在我镇工业园区内新上“铝轮股”项目,但又舍不得在环保污染处理上花大钱,镇党委、政府考虑再三,还是放弃了合作。在生态城镇建设中,尤为重要的是城镇绿化,我们利用比较理想的模式“环状+楔状”绿地系统。在镇区各功能环状布置绿化,以利于改造城镇生态环境,而且对镇区有一定的装饰性;楔状绿地沿渔港两侧及洋口大道分布,这样有利于城乡一体化形成,保护镇区环境,为城镇造一个最佳的生活和工作环境。 三、规划应在发展中逐步完善,进而继续指导发展。 规划是建设的依据,是一段时期发展的目标。过去我们搞规划是为了防止布局不合理、不科学和盲目建设、重复投资等情况的发生,强调严格按照规划建设的重要性,这是必要的,也是应该遵循的原则。但是,我们要看到,我国是一个发展中国家,还处在社会主义初级阶段,广大农村的社会发展还很落后,要赶上和达到发达国家的水平需要较长时间。为此,我们的规划要适应较长时间的需要是困难的,但也不能随心所欲、朝令夕改,应具有一定的弹性,必须切合实际在不违反科学合理的前提下,经过调查、总结,定期进行检查、修改,以适应社会发展的需要。公务员之家版权所有 我镇规划从1993年到现在10年里,已经历了三个阶段,1993年搞了总体规划,当时按一个普通的集镇进行规划,98年洋口、光荣合并两乡合并,镇区选择在洋口闸,在县建委支持下,邀请东南大学制订了《洋口乡镇区总体规划》。2000年洋口乡与南渔乡合并,建立洋口镇,县委、县政府从战略的高度,借洋口闸下迁、洋口渔港的启动,将我镇镇区和洋口开发区有机结合起来,同步规划、同步建设以港兴城,建设一个生态型港口大镇。我们看到,要建设一个社会主义观代化小城镇,为我镇人民提供一个最佳的生活和工作环境,实现物质文明和精神文明协调发展的新格局,需要逐步实施和坚持不懈的努力,靠毕其功于一役是不现实的。当前在规划问题上要研究的是规划如何有利于工业的进一步发展,促进全镇工业上规模、上水平,增强竞争力,扩大外向型经济。在生态环境和基础设施配套上下功夫,“筑巢引凤”,吸引更多的客商来我镇投资兴业,实现生态、经济、社会的可持续发展。 积极发展小城镇,是我国农村向现代化迈进的必由之路,是社会发展的必然要求。作为小城镇的建设者,我们要敢于改革,勇于探索,从实际出发,规划和建设好具有中国特色的社会主义的、适合中国国情的小城镇。 城镇规划论文:城镇规划专业课程改革论文 1课程整体教学设计方案 本课程方案主要内容包括:课时(60学时)、课程性质(专业核心课程)、课程目标(专业能力目标、知识目标、社会和方法能力目标)、课程内容、能力训练项目、授课计划表、课程考核方案、教材、参考资料等内容。课程整体设计应以职业活动为导向,以项目为载体,以学生为主体,理论、实践一体化。课程整体设计要提炼本课程的具体能力和素质目标、课程能力训练项目、课程能力训练的操作办法、课程对学生的能力评价、课程的成果等内容。课程总体目标是通过《城镇详细规划设计》项目课程的实施,使学生对详规设计进行直接的初步设计学习。课程主要培养学生对居住区规划的识图能力、基本设计能力、建设能力以及管理能力;为未来就业奠定良好的知识基础和设计技能。使学生在将来的设计岗位、绘图岗位、有良好的对接。课改后的课程注重对学生能力的培养,本课程专业能力目标为:具备对规划图纸的识图能力;具备居住区空间结构要素分析的能力;具备居住区规划设计前期的调研能力;具备居住区道路与停车设施规划设计的能力;具备居住区公共服务设施及其用地规划设计的能力;具备居住区住宅及其用地规划设计的能力;具备居住区室外环境及绿化规划设计的能力;具备居住区市政工程与竖向规划设计的能力;具备居住区规划指标测算的能力;具备后期排版与渲染的能力具备方案汇报的能力。 2课程项目设计 《城镇详细规划设计》作为规划设计的专业核课程,课程以项目为载体、完成任务为能力训练过程,把工作过程知识作为课程的主要内容,并按照职业能力发展规律来进行课程教学的整体设计与课程教学的单元设计。基于实际工作流程,选取比较典型的四个设计项目,分别是第五大道花园规划设计、仪征小区规划设计、东湖湾B区规划设计、唐轩公馆规划设计,选取项目由简到繁,其后一项目是前一项目的扩充,前后二个项目虽然部分设计内容相同,但难度和复杂程度是增加的,且能重复训练,呈现递进式前进和螺旋式上升的趋势。(剩下未完成的设计内容在各项目训练完成后由学生课下完成,更能巩固知识)。 3.结语 总之,培养具有创新精神和实践能力、具有终身学习的愿望和能力以及对社会和自然具有高度责任感的新型人才,对教育提出了新的挑战,课程改革势在必行。 作者:王施施 刘丹 单位:辽宁城市建设职业技术学院 辽宁省城乡建设规划设计院
在新时代背景下,我国传播事业的发展极为迅速,因此这对于专业化的播音主持人才需求量也更加巨大。为了寻求更为优化的播音主持效果,这需要集中探究播音主持艺术所涵盖的众多要素,进而能明确播音主持自身能力的发展目标。 一、传媒视野下播音主持艺术概况 随着通信技术的不断创新,传媒产业也得到了飞速发展。除了传统层面的大众传媒以外,自媒体也作为新兴媒体形式进入大众视野。在新时代背景下,新媒体技术不断涌入,电视广播事业的发展也日益产业化和大众化。播音主持人作为电视广播节目和观众受众的重要联系纽带,其自身的主持能力及艺术魅力都能对电视广播节目的传播效应带来极大的影响。而实质上播音主持艺术是一个系统性概念,这不仅包括感官层面的视觉艺术,同时更包括思维层面的内涵艺术。这些艺术呈现效果与电视广播主持人自身的外在形象、内在学识、语言表达、从业经验以及行业资历等要素都有着极为紧密的联系。 二、传媒视野下播音主持艺术的要素分析 (一)播音主持的视觉艺术 正如美国著名学者丹尼尔·贝尔所言:“当代文化正在变成一种视觉文化,而不是印刷文化”。在传媒视野下,电视广播传媒早已成为大众文化和当代文化的重要推手。而播音主持作为电视广播节目的重要展示窗口,其展示在大众面前的便是外在形象的可视性,甚至在一定程度上,播音主持的个人形象会直接代表电视广播节目本身在大众心中的印象。因此视觉艺术已成为播音主持艺术中的重要要素,成功的视觉艺术与播音主持自身的身材、外貌、气质、装扮及着装密不可分。视觉艺术成功与否的关键取决于是否与电视广播节目自身的性质相契合。以中央电视台主持人王小丫为例,她在主持综艺类节目和经济新闻类节目所展现出来的视觉艺术是截然不同的,这需要与电视广播节目自身的定位和风格相匹配。 (二)播音主持的内涵艺术 如前文所提及,播音主持不仅需要视觉艺术,同时更需要内涵艺术的展现。但实质上播音主持不仅展示的是个人形象,同时更是代表主流媒体的公共意志,尤其是中央电视台更是代表着国家意志。播音主持需要为大众展示的是主流意识形态和国家礼仪形象,除了外在形象以外,更为深入的是播音主持自身的公义价值观和社会责任感。常言道,腹有诗书气自华。播音主持的内涵艺术来源于深厚的知识沉淀、独特的性格特征和丰富的人生阅历,而这便也是播音主持人格魅力的形成因素。 (三)播音主持的语言表达艺术 对于播音主持艺术体系而言,声音条件及语言表达是展现个人风貌的重要表达途径。首先对于播音主持来言,其个人的声音条件各不相同,具备极大的差异性。由于个体的嗓音条件、发声位置、用嗓习惯、发声音色都不尽相同,这会带来播音主持的声音效果存在较大差别。但万变不离其宗,播音主持的语言表达艺术首先需要展示声音的美感,为观众带来听觉层面的审美艺术。其次需要注重播音主持的语言表达艺术。在问题阐述的过程中是否具备清晰的逻辑和流畅的表达;在节目内容主题的表述过程中是否准确恰当,这些都将直接影响播音主持的专业性。因此这不仅需要播音主持声色优美,同时更需要言语流畅、修辞优美、逻辑清晰、审美高级,从而更好地传递节目主题,与公众之间形成顺畅的情感交流。 (四)播音主持的应变技巧艺术 实质上许多电视广播节目是实时播出,与观众的互动性极强。在现场有可能发生许多始料未及的突发情况,如何能够迅速稳定节目现场,保障节目流程顺利播出,这也对播音主持的应变技巧提出了更大的考验和要求。例如知名主持人汪涵在《我是歌手》节目中面对重要参赛者的临时退赛这一突发状况,也通过自身丰富的播音主持从业经验以及高超的突发情况应变技巧得以缓和局面。另外还需要注意的是在传媒视野下,播音主持艺术还涵盖了对于现场的综合把握。实际上播音主持需要基于电视广播节目的传播规律有效运用传播的声画语言,提高自身的驾驭能力。这不仅需要播音主持在个人形态、语言表达、价值观传递等层面注重自身底蕴的提升,同时还需要掌握调动现场观众情绪、关注拍摄机位位置变化等临场应变的技巧,从多个方面有效推动播音的主持效果和媒体的播出效果实现有效融合,更好的满足观众的视听审美需求。 (五)播音主持的创作艺术 作家、编剧、艺术家等群体所创作出来的艺术作品内容常被称之为“一度创作”或“一次创作”,而对于播音主持而言,往往会需要在现场与观众进行实时的沟通和交流,这在一定程度上有可能会对播音主持的文稿作品进行修改和创作。这也成为了播音主持艺术要素中的重要组成部分,例如会根据播音主持文稿作品的风格及内容进行展现方式的调整,以达到与观众之间更加畅通的沟通效果。但需要注意的是,播音主持的再次创作艺术不能脱离电视广播节目本身主题,同时也需要准确符合自身定位和代表形象,不能为了寻求传播舆论效应而出现违背社会主流价值观的创作内容。这不仅是播音主持的重要要素,同时更是播音主持需要秉持的职业道德。 三、结束语 在传媒视野下,播音主持艺术是一个极为宽泛的系统概念。这涵盖了许多方面,包括视觉艺术、内涵艺术、语言表达艺术、应变技巧艺术以及再度创作艺术多样化的要素。实质上这对播音主持从业者的自身能力要求极高。一名优秀的播音主持人不仅需要具备专业的知识背景,同时还需要具备丰富的从业经验,从而能在视觉和内涵层面都能够给观众带来优美的视听效果,进而能够给广大受众产生正确的价值观导向。
计算机方面论文:计算机网络安全方面存在的问题以及防护措施 摘要:随着计算机网络技术的不断发展,计算机网络的应用深入到我们日常生活的各个方面,计算机网络具有资源共享性、开放性等特点,使得计算机网络在安全上存在问题。本文主要从计算机网络安全存在的问题进行分析,并提出相关的安全防范措施。 关键词:计算机网络;安全;问题;防范措施 一.网络安全的定义及特征 1.网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。 网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。从网络运营商和管理者的角度来说,他们希望对本地网络信息的访问、读写等操作受到保护和控制,避免出现病毒、非法存取、拒绝服务和网络资源的非法占用和非法控制等威胁,制止和防御网络“黑客”的攻击。网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。 2.网络安全根据其本质的界定,应具有以下基本特征: (1)机密性。是指信息不泄露给非授权的个人、实体和过程,或供其使用的特性。在网络系统的各个层次上都有不同的机密性及相应的防范措施。在物理层,要保证系统实体不以电磁的方式向外泄露信息,在运行层面,要保障系统依据授权提供服务,使系统任何时候都不被非授权人使用,对黑客入侵、口令攻击、用户权限非法提升、资源非法使用等; (2)完整性。是指信息未经授权不能被修改、不被破坏、不被插入、不延迟、不乱序和不丢失的特性; (3)可用性。是指合法用户访问并能按要求顺序使用信息的特性,即保证合法用户在需要时可以访问到信息及相关资料。在物理层,要保证信息系统在恶劣的工作环境下能正常进行。在运行层面,要保证系统时刻能为授权人提供服务,保证系统的可用性,使得者无法否认所的信息内容。接受者无法否认所接收的信息内容,对数据抵赖采取数字签名。 二.计算机网络安全存在的问题 2.1计算机病毒的入侵。随着计算机网络技术的快速发展,计算机入侵病毒的种类也千变万化,不断增加,据统计,已经有几十万种病毒威胁到计算机的安全了。所以,计算机病毒是计算机网络安全最常见的威胁。计算机病毒就像寄生虫,它无法自己传播,必须依附一定的载体,隐匿在计算机的某些程序中,通过程序运转入侵计算机,他的传播途径主要有软件、网页访问、FTP文件、硬盘、电子邮件等。计算机病毒具有隐匿、传染、潜伏、破坏等性质,对于计算机有严重的破坏作用,瞬间造成计算机系统的崩溃。 2.2网络软件存在安全漏洞。一些网络软件在编程设计上难免会存在一定的漏洞或缺陷,这些不可避免的漏洞或者缺陷会埋下网络隐患。另外,某些软件的编程不是一成不变的,所以一些软件的编程人员都会为自己建立一个后门,为了日后进行修改。 2.3黑客攻击计算机网络。黑客的含义是专门利用计算机网络系统出现的安全漏洞恶意对他人的数据信息进行破坏或者窃取的人。对于现在计算机网络信息安全威胁最大的因素之一就是黑客。黑客最常利用的攻击手段是拒绝服务、破解密码、入侵系统和监听网络。严重破坏他人的网络数据信息,导致他人或单位的数据信息或者机密得到泄露,甚至导致整个网络系统进入瘫痪,严重威胁计算机网络信息的安全。 2.4网络协议的安全漏洞。TCP/IP是计算机网络中常见的两种网络协议,它本身就存在安全漏洞,IP地址可以证明计算机的所在地址,当然它极易发生改变,假冒或者进行欺骗。还有一些应用层的网络协议因为缺少相应的认证和保密设施,非常容易遭受威胁或者攻击。 三.计算机网络安全防范措施 3.1 技术防范措施 为了计算机网络的安全运行,提高计算机网络的可靠性,可以从以下几个方面入手:(一)防火墙技术。防火墙是位于计算机和网络之间的软件,可以对流经它的网络通信进行扫描,从而将对计算机进行的恶意攻击进行过滤,防止计算机执行具有安全威胁的命令。另外,防火墙可以防止特殊站点的非法访问,为计算机网络的安全运行提供保障。(二)加密技术。加密技术可以防止数据被非法读、写、篡改等,为数据的安全提供技术保障。当前计算机网络加密技术主要包括对数据信息进行加密和对网络信息传输协议进行加密。(三)漏洞扫描技术。 3.2.数据加密与用户授权访问控制技术 与防火墙相比,数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活,更加适用于开放的网络。用户授权访问控制主要用于对静态信息的保护,需要系统级别的支持,一般在操作系统中实现。数据加密主要用于对动态信息的保护。对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击。对于主动攻击,虽无法避免,但却可以有效地检测;而对于被动攻击,虽无法检测,但却可以避免,实现这一切的基础就是数据加密。 数据加密实质上是对以符号为基础的数据进行移位和置换的变换算法,这种变换是受“密钥”控制的。在传统的加密算法中,加密密钥与解密密钥是相同的,或者可以由其中一个推知另一个,称为“对称密钥算法”。这样的密钥必须秘密保管,只能为授权用户所知,授权用户既可以用该密钥加密信急,也可以用该密钥解密信息,DES是对称加密算法中最具代表性的算法。 3.3 管理防范措施 除了在技术方面加强计算机网络的安全防范之外,还需要加大对网络安全管理。首先要加强对网络设备的管理,可以对重要的设备进行集中管理,对终端设备的管理细化的人,从而规范管理人员的责任。其次建立安全有效的管理制度,加强对网络管理人员的培训,提高管理人员的素质和安全意识,防止网络设备使用不当造成的计算机网络安全问题的发生。 总结: 计算机网络已经覆盖到人们的日常生活和工作中,但是,计算机网络技术就是一把双刃剑,可以给人类带来快捷与方便,同时,计算机的安全性也备受人们的关注,它可以给人们的日常工作和生活带来巨大的困扰。所以,计算机网络安全问题成了计算机网络中需要解决的首要问题。 计算机方面论文:试论计算机技术在设备管理方面的应用 摘要:随着社会经济迅速发展,计算机技术取得了进一步发展,并逐渐成为社会各个领域发展中不可缺少的一部分。设备作为企业生产的基础和核心,其运行稳定与否直接影响企业生存和发展,然而,传统管理模式已经无法适应现代企业发展需要,计算机技术参与设备管理的融合成为一种新趋势受到越来越多的关注。本文将对设备管理运用计算机技术的重要性进行分析和研究,并结合计算机技术特点提出计算机技术在设备管理工作中的应用,从而为提高企业设备管理水平提供参考。 关键词:计算机技术;设备管理;应用 前言:近年来,改革开放背景下,我国企业蓬勃发展,并逐渐成为国民经济发展的中坚力量。设备管理作为企业日常管理的重要组成部分,在提高生产效率、促进企业发展等方面具有十分重要的作用。计算机技术在设备管理中的应用,能够实现动态管理目标。因此,加强对计算机技术在设备管理方面应用的研究具有指导意义。 一、设备管理运用计算机技术的重要性 计算机技术自身具有高精度、高效率等特性,能够对企业运行设备实现实时监督和控制,不仅是企业生产顺利进行的保障,也是实现企业现代化管理目标的前提,其重要性体现在两个方面: 首先,运用计算机对数据信息的处理能力,能够对设备运行数据进行收集、分析和储存等处理,及时了解和掌握设备运行实际情况,并为日常设备管理和维护提供支持[1]。 其次,在设备管理过程中,运用计算机技术,能够实现自动化管理,在很大程度上为企业节省了大量人力、物力,降低企业管理成本,与此同时,通过精准的计算,能够为企业科学购置设备提供可行性方案,另外,计算机技术也同时兼顾部门之间的数据传输,在提高工作效率等方面占据不可替代的位置。因此,积极推广和普及计算机技术在设备管理中的应用显得尤为重要。 二、计算机技术在设备管理工作中的应用 通过国内外计算机技术实际应用情况可知,国外计算机技术设备管理工作很普遍,我国尚处于发展阶段,加强对计算机技术的推广势在必行。计算机技术涉及范围较广,其中每一个部分在设备管理中的应用也存在一些差异。 (一)建立完善信息结构,提高细节管理水平 信息结构作为设备管理的基础,其准确、专业与否在很大程度上决定工作人员的工作效率和质量。“细节决定成败”,企业设备较多,为了能够避免遗漏某一个设备,按照功能将设备进行分类能够提高管理效率,例如:控制层、执行层等,并明确每一个层次管理人员的职责,将管理落实到每一个环节中;在完成基础分层后,还需要对每一个设备进行分类,例如:设备用途、性质等,为构建信息技术结构奠定基础,从而对设备进行合理的组织,开展有序化管理。 (二)使用设备管理软件,科学、合理管理设备 企业设备在长期运行过程中,涉及到寿命周期管理费用,通过NC管理软件对设备运行相关数据进行深入分析,能够得出其寿命周期、检定情况,为企业制定维护方案提供支持;另外,针对设备更新方面,利用计算机技术对设备改造和更新产生的费用进行计算,在出现维修设备费用超过更新设备费用、设备已经超过寿命年限等情况时,企业可以根据自身经济等实际情况,制定设备采购方案,在控制成本的同时,也避免了盲目购置设备而造成的资金浪费。通过计算机技术参与设备管理,不仅能够最大程度满足企业生产需求,也能够减少成本投入,提高企业经济效益[2]。 (三)引进质量管理体系,进行设备状态考核 质量管理体系作为衡量现代企业管理的重要指标,可以将设备经营、规划等方面作为基础,分析其重要层次而进行的强化重点的改进和优化方案,在设备管理过程中,企业管理者可以安排专门技术人员对设备进行数据考核、研究,及时发现不足之处,并递交给上级管理部门,采取针对性措施,加以调整和优化,确保设备稳定、安全运行。将质量管理体系纳入到设备管理过程中,不仅能够提高设备管理水平,还能够规范设备管理工作行为,促使设备管理逐渐融入到日常管理工作中。 (四)重视设备故障分析,保障生产稳定运行 设备运行过程中,受到环境等因素的影响,极易出现各类故障,例如:腐蚀、检修等,而计算机技术的应用,能够在确保设备运行的前提下,诊断出设备故障发生位置及造成故障的因素,计算机技术主要通过简易及精密诊断两种途径实现对设备的监测,后者较前者而言,主要是增加了专业技术人员的进一步诊断,以此来提高诊断准确性,通过故障诊断,相关部门及人员进行修复,从而保障生产活动有序进行,避免由于故障导致停止生产而带来的经济损失。 (五)构建预警系统,实现预防和治理结合 技术人员通过利用计算机预警系统对故障进行观察、记录等,了解和掌握设备故障产生的原因,例如:工作强度、环境等因素在设备运行过程中产生的影响,发现其中的规律,制定科学、合理的预警方案,规避设备突发故障,另外,工作人员也可以根据预警方案进行设备维护,从而确保设备安全、稳定性[3]。 结论:根据上文所述,面对日益激烈的市场竞争,企业只有不断提高自身管理水平,才能够立于不败之地,设备管理作为企业管理的关键,将计算机技术融入能够实现动态化管理,是提高企业综合实力的有效途径,企业要掌握计算机技术特点,重视计算分析工作,引进KPI体系,构建预警系统,提高管理水平,实现现代化建设,确保设备稳定运行,从而为我国国民经济发展贡献一份力量。 计算机方面论文:计算机技术在电压无功方面的应用 [摘 要]从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势。通过一系列自动化技术将其功能整合在一起。自动化,计算机技术在电压无功方面的应用。 [关键词]计算机技术,电压无功,自动化,应用 随着社会经济的飞速发展,居民和各类企业对供电质量和可靠性的要求日益提高,从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势,已逐步取代原来通过值班员手动调节档位和投切电容器来调整电压的方式,在维系电力系统稳定中的作用已充分展示出来。论文参考,自动化。电压无功优化自动控制装置由大量的数据采集、数据计算、数据传输、数据控制、程序执行元件组成,通过一系列自动化技术将其功能整合在一起,因此,了解电压无功优化自动控制中的自动化原理对于研究电压无功优化自动控制有着十分重要的作用。为此本文着重分析了电压无功优化控制中的自动化技术。 一、自动控制系统的结构 (一)调压方式 无功优化控制系统设计在设置母线电压限定范围后,自动对高峰负荷时段、低谷负荷时段的电压值进行适当调整,以保证在合格范围内的电压满足逆调压方式。论文参考,自动化。当电压超出额定范围时,则与同级和上级变电所的电压进行比较,然后判断出应该调节同级还是上级变电所的主变档位。 (二)调整策略 电压无功优化自动控制包含两个方面,分别是电压优化和无功优化: 1、电压优化 当母线电压超上限时,首先下调主变的档位,当不能满足要求时才切除电容器;当母线电压超下限时,首先投入电容器,当不能满足要求时再上调主变档位,总之要确保电容器最合理的投入。 2、无功优化 当系统电压保持在限定范围内后,通过系统的自动控制,决定各级变电所电容器的先后投入,使得无功功率的流向最平衡,最能提高功率因数。 二、自动化数据采集、计算和传输 作为一个自动控制系统,全面的数据采集是整个控制过程最关键的一部,其采集数据的精度和安全直接影响整个系统的精度和安全。论文参考,自动化。一个完善的无功优化自动控制系统应该能实时自动的从调度中心、各监控站采集电网电压、功率、主变档位、电容器运行状态等数据并能确保当遥测遥信值不变时不与SCADA系统进行数据传输,减少系统资源占用。 在采集到实时数据后,过往的自动控制系统都是通过“专家系统”对数学模型进行简化和分解,然后利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。随着自动化技术的高速发展,自动控制系统能够突破优化计算难于寻找工程解的难题,采用模糊控制的算法,充分考虑谐波,功率因数摆动,电压波动和事故闭锁等因素,通过一系列精密芯片的配合计算出使电网电能损耗最小的变压器档位、电容器投入量和电网最优运行电压以供控制部件执行。 系统在数据传输上使用只与内存交互数据而不存取硬盘的内存数据库技术,既提高了数据的存取速度,又节省了硬盘使用。为了提高传输效率,系统还会根据传输数据的类型和要求的不同,自动采用不同的传输协议:使用TCP/IP协议传输大量的重要数据,使用UDP协议传输少量的广播数据。在数据传输准确度方面,子站在接受到数据后会自动向主站发送反校信号,以验证所受数据的准确性。 三、系统的自动控制 电压无功优化控制的基本过程如下:首先是主站控制系统进行电压无功计算,然后把计算得到的各级变电所的功率因数、电压的区域无功定值结果通过光纤通道传达至各级变电所的电压无功控制系统。各级变电所的控制系统周期性的把本站的功率因数、电压和接收到的定值结果比较,以判断是否越限。 为了保证电网损耗最低,主站的控制系统要不断跟紧电网运行方式的变化,随时计算出最新的区域无功定值结果并传达至各级变电所的电压无功控制系统。由于主站的控制系统计算最初的区域无功定值时需要一定的时间,这就会造成各级变电所从启动控制系统至接收到第一个信号间有一个时间段,系统定义这段时间内的定值是按照本地系统运行的。论文参考,自动化。 当主站系统遇到特殊情况(如有影响电网拓扑结构的遥信变位发生)时,能够即时撤销子站控制系统当前正在执行的区域无功定值。子站控制系统即以本地无功定值运行,待再次受到主站重新计算的定值时才转以新定值运行。论文参考,自动化。子站控制系统实时监视主站的定值下传通道是否正常,通信异常时,立即改为执行本地定值,直至通道恢复正常。论文参考,自动化。 四、系统自动化的安全保证 目前国内的一些系统仅仅只做到了一层闭环控制,安全可靠性根本无法保证。而随着自动化技术的发展,最新的系统则是采用主站和子站同时的双层实时闭环反馈控制结构。实验证明由于采用了双层实时闭环反馈控制结构,当运行中发生用户定义的需要闭锁的异常事件时,控制系统能够立即执行闭锁,符合电网结构和调度运行特点,适合各种大小电网的安全可靠运行,能更有利地保证提高电网的电能质量,其具体的安全策略如下: 自动估算电网电压,使电容器平稳投切,避免出现振荡;自动估算电压调节后的无功变化量,使主变档位平稳调整,避免出现振荡。 当需要调节的变电所的主变并联运行时,为了避免出现其中一台主变频繁调节的情况,首先调节据动率较高的那台主变的档位。应对于主变和电容器出现的异常情况,系统能够自动减少主变档位调整次数,使设备寿命增加,电网安全得到保证。当遭遇设备异常时,系统自动闭锁,而且必须人工手动来解除封锁。具体的异常情况有:电容器或主变档位异常变位;系统需要采集的数据异常;系统数据不刷新。特别的当发生10kV单相接地时,系统自动闭锁电容器的投切。为避免采集到的数据不准确,系统采用同时判断遥测数据和遥信数据的方式,提高了采集数据的准度。 五、结论 本文通过对电压无功优化控制系统的浅要介绍,分析了其包含的自动化技术,从一个侧面反映了我国电力系统自动化科技的发展,也展现了电力行业专业人才的卓越才能。本文对电压无功优化控制系统从设计思想,系统构成方面进行的论述,可作电力专业的教辅材料,也可供电压无功优化控制装置设计和运行参考。 计算机方面论文:浅谈网络信息处理与安全方面的计算机应用 论文关键词: 信息处理网络安全计算机应用 论文摘要: 现代社会,计算机已经应用在各个方面,信息的处理,以及在网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们探讨和研究的问题,就网络信息处理和网络安全方面涉及的内容,探讨计算机在这些方面的应用问题。 信息处理是指对数据进行处理,使它获得新的结构和形态,或者产生新的数据。比如,网络和计算机系统就是一种信息处理系统,通过对输入数据的处理,可获得不同形态的新的数据。信息处理包括信息的采集和输入、信息的传输、信息的加工、信息的存储和信息的输出等处理工作。 1 网络信息处理与计算机应用 目前,信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展,从而使社会的一切活动向着无形化发展,人大缩短了活动的时间和空间,运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看,与传统方法相比,网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多合形的和无形的利益,使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源,按需提供给各方面、各层次的人共享,人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息,进行有效的管理,从而加快信息流通的速度,降低办公成本,更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作,使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息,包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术,囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公(电子政务),商务人员可以通过网络做生意(电子商务),管理人员可以通过网络进行管理,教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息,学生可以通过网络进行协作学习,服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说,计算机网络信息处理的功能只有你想不到的,没有你做不到的,具体表现在以下几个方面: 1)信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能,不但能文字信息,还可以多媒体信息、广告信息,还有一些时效性很强的信息,如天气预报、产品供求等信息,从而位信息传播更加广泛,提高了信息利用率,真正做到“秀才不出门,全知天下事”。2)信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息,还可采集到外部信息,扩大了信息采集的渠道,使信息采集更具目的性和针对性,使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标,如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。3)信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理,提高办公效率,提供方便,如人、财、物的管理,报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。4)信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。5)信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。6)信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流,如聊天空,还有非实时交流,如BBS、网上答疑等。7)信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库,供查询与检索,实现数据共享。8)综合应用功能。利用计算机浏览各种大型专业网站实际上就是各种功能的综合应用的组合。 总之,与传统的信息处理方法相比,利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势:被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作,不再需要客户端;可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传;可以方便地与所有用户进行交流,获取他们的反馈信息;充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性,信息的更新速度加快;实现信息的资源化、系统化和标准化,信息采集自动化,为信息的进一步挖掘提供了可能。 2 网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展,信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域,存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息,甚至是国家机密,所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。网络应用给人们带来了无尽的好处,但随着网络应用的扩大,网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机,从而引起大范围的瘫痪和损失;另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据,这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展,使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输,会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络,那么办公效率及资源的利用牵都会受到影响,甚至位人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统存在各种各样的危险训不安全因素,影响到整个系统的止常运行,因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性,确保系统正常运行。例如采用先进可靠的安全技术,一般有计算机的身份认证技术,防治病毒的技术,计算机加密技术,防火墙技术等等,这些技术是网络安全的基础,它可以减少网络的脆弱性,提高网络的安全性能。 3 结语 综上所述,随着计算机和通信技术的迅速发展,信息己成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的,还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理,网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护,所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展,就没有计算机网络技术的进步,那么网络安全也无从谈起。 计算机方面论文:计算机在生产统计方面的应用分析 摘 要 计算机技术作为科学技术发展的产物,在我国社会当中有着重要作用。近年来,我国市场经济取得了飞速发展,计算机技术被广泛的应用到我国社会生活的方方面面,尤其是现代的事企业当中,企业生产规模不断扩大,工作量增加,数据不断复杂,要想保障企业的生产效率,就必须在生产统计方面做到智能化、科学化、网络化。文章对计算机在生产统计方面的应用进行相关的分析。 关键词 计算机;生产统计;应用 1 计算机在生产统计方面应用的必要性 计算机是科技发展的产物,代表着先进的生产力,在我国社会发展过程中能够有效地保障社会的稳定发展[1]。时代在进步,在现代社会当中,数据越来越复杂,企业生产规模越来越大,生产量不断增加,传统的手工统计方式已经不能满足现代社会发展的,现代企业要想在这个竞争激烈的市场环境中求得生存,就必须转变统计方式,利用先进的计算机技术,实现生产统计智能化,提高生产效率,从而保障企业的经济效益。 2 计算机在生产统计方面的应用 2.1 生产数据的收集方面的应用 现代企业在生产过程中会出现大量的数据,而这些数据直接关系到企业的经济效益[2]。传统的人工统计速度慢、效益低,很难满足现代企业发展的需求,计算机有着高效率、高速度、超大容量等特点,在企业生产过程中,利用计算机,采用“网络直报”这种全面调查方式,对收集到的数据以最高的速度进行处理,既提高了企业的生产效率,同时又节约了企业的生产成本。 2.2 生产数据的计算与分析方面的应用 数据对于企业来说是非常重要的,面对日益膨胀的数据,传统的统计方式已经很难保障数据计算的准确性,随着计算机技术的广泛应用,在现代企业的数据分析与计算方面,企业在生产过程中所产生的数据往往是大量的,而这些数据对企业的发展有着重大影响,工作人员利用计算机技术,将这些数据输入到计算机系统中,工作人员只需要对数据编写一道正确的程序,计算机就能自动的实现数据的计算与处理,节省了人力,保障了数据分析与计算的准确性,提高了生产效率,为企业的经济效益提供了保障,同时计算机系统有着高速率的计算功能,工作人员只需下达口令,计算机系统数据进行分析,并将数据按照一定规律储存在计算机系统中。计算机技术应用于生产统计领域是社会发展的必然,计算机技术也在不断丰富统计方法,推动着统计这门科学向前发展。 2.3 数据汇总方面的应用 现代企业在发展过程中,会产生各种各样的数据,而这些数据的复杂性增加了人们在统计方面的工作难度,利用计算机,只需要根据数据的特点,在计算机建立统一数据格式,只需要将数据输入到计算机中,计算机就能对数据进行汇总,节省了工作人员的工作时间,提高了书记统计的效率,使得数据汇总更加系统、科学,从而保障生产统计工作的质量与效率。 2.4 报送报表方面的应用 传统统计对于报表的报送有很多种,比如传真报送、邮寄报送以及电话报送等等,但是上述这些报表方面都无法与计算机网络报送相比。随着统计自动化系统建设的日臻完善,工业生产统计的数据传送环节已经从过去的单机操作人工传输的点对点计算机远程通讯,发展成为联网传送,能够实现信息共享、网络传输、远距离传输。目前,社会发展对统计信息的时效性越来越高,而计算机网络报送以其巨大的优势已经成为统计报送的最佳选择。 3 提高计算机在生产统计方面应用水平的措施 在这个信息化飞速发展的时代,人们所面对的数据不断增加,数据形式越来越复杂,利用计算机技术已成为社会发展的必然,而计算机的利用关键在于人,只有专业的人才才能保障计算机功能得到最大发挥,同时为了促进生产统计方面的质量与效率,对于计算机网络而言,必须加强网络建设,保障生产统计方面的安全。 3.1 加强专业人才的培养 我国社会主义市场经济体制不断完善,市场竞争也越来越激烈,未来的市场竞争必将成为人才与科技的竞争,我国现代企业生产统计利用计算机来提高生产统计效益和质量的关键是在于专业的人才,专业的统计人员是计算机在企业生产统计能否发挥效果的关键[3]。因此,现代企业要加强专业人才的培养,培养他们的计算机实际操作能力,加强他们统计方面的知识的培养,只有专业的人才才能在工作当中有效的保障企业生产统计的效率与质量,减少误差的存在,提高生产统计的科学性。 3.2 加强计算机网络完全建设 网络是一把双刃剑,在计算机为企业带来高速率的工作效率时,同时企业也要注意网络安全问题,现代网络中出现了许多利用网络来窃取企业重要信息的黑客,而数据对于企业来说关乎企业的经济效益,因此企业必须加强网络安全建设。例如,在某企业的生产统计方面,企业对统计出来的数据进行数据备份,同时将数据进行多层加密,对数据的访问做了权限限制,在计算机系统中二十四小时开放防火墙,该企业对数据的存放做足了安全防范,防止了病毒的入侵以及黑客的恶意攻击,保障了企业生产统计数据的安全性。 4 结束语 我国企业规模不断扩大,企业生产也在不断增加,为了保障企业的经济效益,在企业生产统计方面利用计算机网络技术已成为社会发展的必然,计算机技术能够提高生产统计数据的质量,实现数据的高效传输,而且它能够完成手工无法完成的分析任务,为现代企业的经济效益提供技术保障。因此,推进计算机在生产统计领域的广泛应用有着非常重大的意义。为了提高计算机在生产统计方面的应用水平,企业必须加强专业人才的培养,加强计算机网络安全建设,充分发挥出计算机应有的作用,为生产统计数据的效率、安全提供保障。 计算机方面论文:关于计算机网络安全方面的研究 摘 要:随着科学技术的发展,计算机已经在我们的生活中占据了重要的地位,给生活带来了很大的便利。计算机网络在迅速的发展同时,也面临着其他方面的挑战,网络安全问题就是最常见的问题。网络安全是计算机经常出现的问题,严重限制了计算机的正常发展,给使用计算机的人带来了困扰。加强计算机网络安全方面的研究,有助于发现计算机问题的原因,从而找到更好的办法提高网络安全的效率,给人们的生活带来便利。 关键词:计算机;网络安全;研究 计算机得到了迅速的发展,在人们的生活学习中都有很大的提高。我们在享受着计算机带来的便利的同时,也面临着严峻的挑战,计算机网络安全就严重的影响了我们的生活健康。计算机网络安全受到了病毒、黑客等攻击之后,重要的数据丢失,给人们能够带来巨大的财产损失,因此要加强计算机网络安全的监控,提高人们的生活质量。 1 计算机网络安全的内涵 计算机在人们的生活生产中发挥着重要的作用,已经成为了生活中不能缺少的重要成分。计算机网络安全是指计算机相关的网络和计算机信息资源在各种情况下受到的破坏和危险。计算机网络安全主要是有两个方面的内容:逻辑安全和物理安全。由于计算机的使用者的功能不一样,所以计算机的要求也不同,所以计算机网络对于每个人而言的概念也是不同的。计算机网络安全主要是说计算机相关的信息管理和信息传输相关的信息,有没有受到入侵或者是网络攻击等一系列的问题。 2 计算机网络安全问题 2.1 物理安全问题。计算机网络受到的物理安全问题主要是水灾、火灾、地震等自然问题造成的伤害,计算机的网络环境会受到环境的限制,环境要做好防雷电、防火、防水、防电磁干扰等。 2.2 计算机病毒问题。计算机病毒是严重影响计算机安全网络的问题,计算机病毒主要是说编制者将破坏计算机数据或者是功能的程序代码或者是一系列的指令,通过计算机网络进行传播,这些病毒还能够实现自我复制功能。计算机病毒对于网络系统的破坏性很强,它的传染性和复制性导致了计算机病毒具有很强的破坏性。计算机病毒主要是使用网络进行传播,这也是危害计算机网络的重要原因。在2010年的极虎病毒导致了360安全卫士、瑞星杀毒等程序自动关闭,还篡改系统的文件、感染系统文件、破坏杀毒软件,让账户信息被盗泄密等情况。 2.3 软件漏洞、操作系统等问题。漏洞主要是在协议、软件、硬件中存在的系统上的缺陷,漏洞能够在攻击者没有获得授权的情况下对系统进行破坏。虽然现在的操作系统例如windows7等都已经具备了良好的系统功能,但是还是会存在各种各样的系统漏洞。黑客和病毒就是通过这些漏洞对系统进行攻击,造成严重的计算机网络安全。 2.4 黑客攻击问题。黑客是指专门利用网络上的安全漏洞对系统进行攻击从而获得资料的人。黑客通常都是使用计算机中存在的系统漏洞,篡改和盗取使用者的账户资料,窃取商业机密,窥探个人隐私,获得自己的利益。更有甚者,会侵入到国家的安全网络系统,造成公共设施和社会财产的损害。黑客通常采用的形势就是攻破防火墙、PING炸弹、获取密码、信息轰炸等形式,轻则造成数据篡改,重则造成服务器拒绝服务导致系统瘫痪。在2010年,百度就遭到了黑客的攻击,导致了百度上所有的信息都不能正常的显示出来,用户主要登录到百度上,就会进入荷兰的网址,造成了极大的伤害。 2.5 人为因素问题。计算机网络安全中,使用者的计算机水平也是重要的影响原因。计算机使用者在进行网络连接的时候,缺乏安全意识,导致了网络用户操作口令泄露、网络管理员密码泄露、设置错误、临时文件被窃取等情况,都会造成网络安全问题。其次,计算机网络使用者的水平差距很大,有的用户在使用的时候不自觉的就造成了系统的漏洞,对网络系统造成了损害。而且,网络系统的监管存在一些漏洞,没有明确的统一管理形式,导致了网络安全中的监督力度和执行力度都不够,让网络安全存在了很大的隐患。 3 提高计算机网络安全对策 3.1 重视计算机网络安全。在进行计算机网络安全保护过程中,要认真的做好计算机安全网络工作,提高网络安全的应急措施和网络管理。我国要建立完善的计算机网络安全体系,加强计算机网络安全建设手段和能力,积极的进行计算机网络安全,让所有的计算机使用者都能够一同努力,共建良好的计算机网络环境。相关工作人员要加强安全技术管理,细化和完善一系列的管理措施,提高安全作业的执行力度和安全预警能力,建立完善的指标考核体系,做出更好的网络安全系统。要进行日常的日志审计系统、口令管理系统、防中病毒系统,以及其他系统的综合管理,提高管理的措施。 3.2 提高网络安全技术的使用。在计算机网络安全系统中,加强网络安全技术的使用情况,能够很好的提高网络安全技术,让计算机网络更加安全健康。网络安全技术的使用关系到计算机网络的安全,所以要加强相关人员的计算机素质,提高计算机网络技术的使用现状。首先对于网络工作人员,应该掌握专业的网络知识,能够使用良好的专业化软件,修补网络安全中的漏洞。其次,要加强网络安全教育工作,在网页上给广发的网民进行网络安全知识教育工作,提高网络使用者的素质和能力,让网络安全技术更加具有说服力。 3.3 采用信息加密技术。在进行网络安全漏洞管理的时候,使用信息加密技术能够很好的减少信息泄密的情况。信息加密技术将电子与通信、计算机科学、结合数学等知识进行交叉,能够很好的保护用户的信息得到了加密,能够通过系统安全手段、秘密分存、身份验证、数字签名等手段,减少篡改和伪造信息、信息被窃取等情况的发生。在网络安全中经常使用的计算机加密方法主要是保护关键秘钥、动态会话秘钥、定期变化加密秘钥等方法。 3.4 防火墙技术。防火墙技术主要是在网络的边界中建立一些网络通信监控系统,从而将内部系统和外部系统进行隔离,让外部的系统很难进入到内部的信息中,这样能够阻止网络中的非法操作。在进行防火墙技术的时候,能够有效的提高网络信息传播的安全性和可靠性,还能够将不安全的信息过滤拦截下来。如今网络中主要是使用防火墙和过滤防火墙,这两种防火墙能够根据用户的要求不同而发生变化。 3.5 计算机杀毒和防毒。计算机病毒会对计算机造成比较严重的危害,所以要在计算上安装一定的杀毒软件,从而保证计算机的正常运转。计算机杀毒软件主要是通过定期杀毒,消除系统中的安全隐患。用户在使用计算机杀毒软件的时候,要定期更新升级计算机杀毒软件,从而保证杀毒软件能够消灭最新的病毒。最常用的病毒查杀软件是瑞星杀毒、360安全卫士等。在如今使用的计算机网络中,通常都是存在很多的系统漏洞,例如windows7、windowsXP等都有漏洞,用户在进行使用的时候,要在官方网站上下载漏洞安装的补丁程序,这样能够很好的抵制黑客的攻击,让计算机系统安全运行。 对我国比较大型的网络安全事件进行分析,主要原因是使用者对于计算机网络安全缺乏专业的知识,从而造成了网络安全事故。计算机网络相关部门要加强使用者的计算机水平,提高网名的安全上网意识,提高网名的整体素质,规范操作者的行为,提高网络安全。 计算机网络安全问题已经对用户的正常生活安全等造成了严重的危害,所以要使用正确的方法,提高网络安全程度。要建立完善的网络环境,使用多种网络安全软件,提高计算机网络使用者的计算机水平,从而减少计算机网络安全事故的发生,提高网络的安全性。 计算机方面论文:浅析计算机在教学方面的应用 【摘要】实施素质教育就要求教师解放学生,让学生在课堂上有更多的主动探索、合作学习、独立获取知识的机会。多媒体计算机网络教学无疑是给学校教育插上了一双有力的翅膀,为学生提供开放性的自主学习环境和资源,培养学生具有终身学习的态度和能力,成为教师进行教学模式变革的手段,使学校变成充满活力和创意的学习场所。以为网络教学提高了教师的业务水平,并使教师构建了新型的教学模式,为教学创设了理想的环境,为培养学生的探索合作精神提供了有利的条件,最终为实施素质教育服务。 【关键词】计算机;教学;应用 在二十一世纪的今天,计算机网络教学――是教育教学改革的需要,是适应现代化教学的需要。计算机网络教学也是素质教育的一个重要环节,新课程改革的需要。有关计算机网络教学的问题,在笔者近两年来电脑教学实践中摸索并探究一些经验和问题。下面来谈谈自己的一点看法。 一、提高教师素质 现代化的教育手段给教师提出一个新的任务,那就是随着科学技术的发展教师的素质也在随之提高,以达到与时代同步,适应社会的发展需要。计算机网络教学在中小学《信息技术》课程中的应用,促使教师必须掌握和运用电脑技术,一方面提高本身素质,另一方面可以拓宽学生的思维想象能力,让学生插上想象的翅膀,培养新世纪的德、智、体、美、劳全面合格人才。在教授过程中,教师们会遇到很多困难。如,在多媒体电脑教室给学生上课时,有时学生机操作系统出故障,缺少某一程序,电脑无法启动,就得重新安装操作系统,那就是进行网络拷贝。对这一技术,我刚开始接触,操作时不是很熟练,通过浪潮公司来人指导,自己虚心学习后,基本上运用自如。有时一些学生机的应用软件无意之中删掉,还得重新安装。有时学生机无法开机,根据自己的无线电维修的经验,自己将主机打开进行修理,解决不少电脑故障。从此看来,光是掌握电脑的一般操作还是不够的,还得对电脑在正常使用中,学会软硬件的维护和维修的技能技巧。才能真正把多媒体电脑网络教室充分发挥它的作用。 二、计算机网络教学是教育事业发展的必然 由于我国的计算机网络教学起步较晚,加上本国的国情,在教育方面的投入不足,网络教学还在困境中徘徊。特别在义务教育阶段的农村中小学校,要搞计算机网络教学,就好像白日做梦。但是,在国家对教育方面的投资力度加大,以及人们奔小康的步伐加快,现在我市正在建立“校校通”工程,校校通网络和远程教育,在不久的将来会实现全国的中小学校不分城乡,都能进行网络教学。这就要求教师是操作电脑的能手或高手。因此,教师必须提高业务水平,学历提高一个档次――学习才能达到。 由于多媒体计算机网络介入了教师们的备课、上课和教学研究中,教师对应用计算机网络辅助教学的认识不断提高,逐步建立了新的教学理念。即教师是学生学习的指导者、活动的组织者;学生是活动的主体、知识的探索者;教学的内容不仅是知识,还有方法、能力、品格;教学媒体是学生的认知工具,既作为感知的对象,又作为认知的途径;教学方法应为“情景创设”、“主动探索”;“协作学习”、“商讨会话”和“意义建构”等多种新型方法综合运用;教学的进程必须是“问题──发现──探索──创造”。新的教学理念的建立使教师们不断的追求高效能的课堂教学模式,那就是培养学生创新意识和创新思维习惯的学生主动探索、合作学习的新型教学模式。我校利用这种指导思想设计了各年段“作文三维教学模式”的课例,并上研究课,为学生 创设了主动发现、自主探究、积极意义构建的愉悦作文环境,学生的表达能力明显提高。可见这样的教学模式正使原有的课堂教学质量有了新的突破和质的飞跃。 三、计算机网络教学中的优劣 1.网络教学的优点:是使用计算机网络教学,学生感到新鲜、有趣,直观性强,知识面宽阔,大大激发了学生的学习积极性,收到了事半功倍的效果。如我在《信息技术》课的教学中,利用多媒体电脑教室这一软件进行教学演示时,声音、图像、文字、动画、学生在自己的电脑屏幕上直接可以观看操作的全过程,学生观看了以后,很快可以在自己的电脑上进行操作。学生最喜欢上电脑课,兴趣很浓,学习的积极性很高。有时上节课刚下课,就进微机室,就连大休息的20分也不放过,下课时还恋恋不愿离去。 2.不足之处: ①计算机网络教学缺少自己的应用软件,这有待于软件开发商的开发; ②自己的课件制作还不完善,有待于自己开发制作。 ③多媒体网络教室上网的费用高,给上网带来不便,这有待于有关部门的大力支持,解决上网费用高的问题。 ④网络教学不仅在多媒体教室上信息技术课运用,还应在其它各学科教学中应用。充分发挥网络资源,网络资源共享,把网络教学落实在教学的全过程中。 四、创设了理想的教学环境 计算机技术把文本、图形、图象、动画、声音和视频集成处理,使信息更生动更丰富多彩。多媒体计算机网络应用在学科课堂教学当中,创设了理想的教学环境,取得更高的教学效率与效益。首先网络化的教学系统实现了高度的资源共享。如在备课时,我们有针对性地指导教师充分利用已有的优质教案库和计算机教学软件库中的资源,设计教案,以提高备课质量。教师通过浏览、选择、组编,设计成一个个符合本班学生实际的教学方案,既快捷又高效。课堂上应用这些教学方案进行教学,深受学生的欢迎。我校教师还常常浏览互联网上的“中国中小学教育教学”站点中的栏目。教师们常常把“小学教学艺术”、“教学论文”、“名家点评”等资源下载下来以供学习参考。栏目中优秀教师的课堂教学思想和教学艺术给教师们很多启示;教学资源库常为教师们备课提供丰富的内容,使教学设计更科学、更有新意。网络化的教学系统可创设教学情景,大大的激发学生的学习兴趣,强化学习动机。在教学中,多媒体网络的介入使学生进入光怪陆离的大千世界,学生常被友好的界面所吸引,思维得以激活。在软件演播中,不断的培养学生的学习兴趣,稳定学生的学习兴趣,发展学生的学习兴趣,使我们的课堂教学真正点燃学生的智慧火花,滋润学生的感情幼芽,使学生显示各自的聪明才智和潜在的力量,使学生在学习过程中真正获得探究的乐趣、认识的乐趣、审美的乐趣、创新的乐趣、积极向上的乐趣。并将这些乐趣转化为学习的内在动机。 五、结束语 计算机在教学中的应用将会推动教育改革,但这是一项非常艰巨的事业。不仅需要社会物质生产部门为学校、为家庭提供足够数量和适用的硬件设备,还需要在软件开发和应用的研究方面做更大量的工作,后一点容易被忽视。任何一项具有比较深远影响的改革,都不是短时间内简单的一、两个招式就能够“立竿见影”地反映到学生的成绩统计表上面的。二十一世纪是知识爆炸的时代,知识的更新很快。教育事业必须跟上现代化步伐,所以,计算机网络教学势在必行,这是事实不可否认的。路,是人走出来的。世上本来没有路,走的人多了便有了路。我们要历经千辛万苦,踏出一条计算机网络教学的新路来。 计算机方面论文:微电子技术在计算机方面的研究和应用 摘 要 根据我国电子行业发展历程上看,随着社会科技水平不断提高,微电子技术也逐渐提高。当下,微电子技术已经开始占据电子行业市场,文章分析了微电子技术在计算机方面的研究和使用。 【关键词】微电子技术 计算机 应用 1 前言 微电子技术是研究微型电路、系统电子学之分支,最核心的研究方向是电子或者是离子。当下,微电子技术发展水平提高,在电子学、物理学、计算机中都有使用。最明显的发展成就是,电子器件实现微型化,实现系统集成。 2 微电子技术的定义以及影响 2.1 微电子技术的定义 微电子技术是在本世纪60年代随着集成电路IC随之出现的,这是一门新的电子技术。在大型电路集成中,表现最为突出,而且其中会包含大量的器件物理设计、系统电路设计、工艺技术等等。简单而言,微电子技术就是微学电子中,各项高工艺技术综合。随着发展不断推动,在1947年时,晶体管开始被发展起来。 2.2 微电子的影响 当下,社会科学技术发展速度非常快,发展水平非常高。在发展势力不可阻挡的当下,发展势头最好,影响最大,最具代表性的就是微电子技术。微电子技术成为电子信息发展的核心。微电子在讯通技术、生活工作以及网络技术产生的影响非常大,这些影响都具代表性。我国使用微电子技术,随着使用的深度加深,引起了世界电子行业革新。在微电子技术支撑下,我国电子行业发展水平逐渐提高,取得了突飞猛进的效果,从而满足我国市场需求。另外,微电子对人们的影响也比较大,微电子使得信息收集,信息处理,传输等等得到提升。另外,大量的微型器件出现,方面了人们生活。 3 当前微电子技术发展所面临的限制 微电子技术在电子行业发展中,最常表现在集成电路芯片研制中。随着科技社会不断发展,电子技术得到创新和更新,研制出来的大量单晶硅片已经被投入电子行业中,不断推动电子行业高速发展。而且,IC芯片容量也逐渐得到完善。但是,摩尔定律分析,微电子技术在发展中,会面临巨大的挑战,这个挑战可以归结成以下三种。第一,物理规律限制。微电子技术发展基础是硅基互补金属氧化物半导体,这是集成电路性能不可缺少的必要器件,基层电路性能提高,需要获得微型器件支撑。但是,基层电力在缩小过程中,这个缩小度是受到限制的。一般会受到氧化层、电源电压厚度限制。在当前,基层电路中,一把都无法基于物理学来克服这些问题,因此从根本上阻碍了电子技术发展。第二,材料限制。决定微电子材料性质的参数主要有载流子的迁移率μ、介电常数ε、击穿电场强度E c、载流子的饱和速度vs、热导系数K等,目前世界上微电子技术所用的主要材料都是硅,而硅的这些性质使得微电子技术在集成电路的高度集成时就容易受到限制,影响微型化的进步发展。第三,工艺技术限制。微电子工艺技术主要针对的是微电子应用制作,主要包括了微细线条加工以及高质量薄膜的离子注入在内,并且得到控制。这个工艺的使用需要借助光刻设备,需要发挥出设备实际效益。根据摩尔定律发展规律上看,当前光刻设备已经不断微缩,缩小的比例也很小。但是如果想要进一步得到微化,这显然不可能。第四,半导体限制。半导体在常温条件下时,它的使用状态介于导体和绝缘体之间,微电子技术使用受到材料性质影响,使得电子技术应用面临巨大挑战。而且,微电子技术在设计仿真过程中,还面临了诸多限制。 4 微电子技术使用于计算机中 4.1 微电子技术优势 根据专家预测,在不断发展中,摩尔定律会持续有效,但是发展的速度会慢一些。随着微电子技术不断发展,我国集成电路宽度可以实现0.05微米,甚至更细。但是,这个电路宽度也不是无限制得以发展。因为,当一个器件被研制而出的,这个器件起码由一个或者是几十个原子组成,这势必会借用到统计力学以及量子力学,才能逐渐实现极限。为了突破物理极限的影响,随着研究深度加深,大量纳米数量级的器件被生产出来。不论是计算机、航空、卫星通讯等等,都需要借助芯片得以完成工作。一个计算,美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年的工作量,而日本国家,每个家庭平均拥有的芯片大约为100个,可以定义当下的微电子无数不在,而且将其引入计算机应用中,使得计算机功能更加强大,运行效率更高。 4.2 辅助分析 使用微电子技术统,最关键的就是对计算机辅助系统进行分析,尤其是计算机运行效率处理。引进边界元件,将其使用于计算机结构,同时也可以引入优化设计方法,进行综合开发,从而保障系统使用灵敏度,使得动态修改得以顺利进行。一般可靠性分析都需要借助测试数据来分析,因此,这个过程需要建立起计算机算法库,开发应用该部分时,涉及的内容比较广,有些产品需要进行质量保障和开发设计,这样才可以更好的缩短开发周期,才可以提升设计质量,而且在使用过程中,还可以增加设计合理性以及科学性。 4.3 数据库技术 数据库技术使用,一般都需要建立起计算机工业基本情况,可以从产销数据、工厂规模、生产工艺等基础上建立数据库,这个数据包含的计算机数据有国内的计算机数据以及国外计算机数据。数据库囊括的内容比较多,有产品数据库、有零部件数据库,工艺制造数据库等等。另外,还需要建立起产量、销量相关预测模型。如果是国外数据库,还需要建立起进口量、创汇额数据模型等。同时,在进行设计过程中,还可以便于管理。建立起的预测模型,可以对计算机基本情况动态更好的把握,深度了解计算机产量情况、计算机出口量以及市场变化情况等。信息收集分析,可以为有关部门决策提供参考意见。 4.4 集成制造系统 在上述各项工作的基础上,综合应用计算机辅助设计(CAD)、辅助分析(CAA)、工程数据库、辅助工艺过程(CAPP)、成组技术(GT)以及辅助制造等各项技术,逐步开展CIMS的研究、开发和应用工作,不断跟踪国内外先进水平。在开发应用工作中,应以工作站和微机相结台,行业内研究开发、行业外借鉴吸收、国外引进消化相结合。 5 结束语 当下是信息社会,信息成为人们工作和生活基础,社会发展实现信息化,这有赖于通讯机以及计算机。然而计算机的基础便是微电子。微电子技术不断发展过程中,极大的改变了社会发展现状,促进社会变革,推动社会进步。 作者单位 江苏省盐城市阜宁县财政局 江苏省盐城市 224400 计算机方面论文:浅谈网络信息处理与安全方面的计算机应用 在信息数字化飞速发展的今天,随着计算机网络技术的日趋成熟,信息处理也在慢慢走向无形式化的全新时代。这也直接导致与计算机有关的社会活动逐渐变得不拘泥于形式,很大程度上影响人们传统的生活模式,不断得在缩短人们的活动空间。在当前现代化的网络环境下,信息处理技术和传统的技术手段比起来,具有相当明显的优势。它不仅在根本上解决了存储媒体、快速拷贝以及传播和处理方面的顽疾,而且大大提升了浏览速度。在各个领域,计算机都起着决定性的作用,因此在网络中的信息处理和信息安全成为目前炙手可热的研究课题。 应用 网络安全 计算机 信息处理 现代社会计算机已经应用在各个方面,信息的处理以及在网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们探讨和研究的问题,就网络信息处理和网络安全方面涉及的内容探讨计算机在这些方面的应用问题。 1、网络信息处理与计算机应用 目前,信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展,从而使社会的一切活动向着无形化发展,大大缩短了活动的时间和空间,运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看,与传统方法相比,网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多合形的和无形的利益,使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源,按需提供给各方面、各层次的人共享,人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息,进行有效的管理,从而加快信息流通的速度,降低办公成本,更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作,使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息,包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术,囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公(电子政务),商务人员可以通过网络做生意(电子商务),管理人员可以通过网络进行管理,教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息,学生可以通过网络进行协作学习,服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说,计算机网络信息处理的功能只有你想不到的,没有你做不到的,具体表现在以下几个方面: ⑴信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。⑵信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息,还可采集到外部信息,扩大了信息采集的渠道,使信息采集更具目的性和针对性,使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标,如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。⑶信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流,如聊天空,还有非实时交流,如BBS、网上答疑等。⑷信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能,不但能文字信息,还可以多媒体信息、广告信息,还有一些时效性很强的信息,如天气预报、产品供求等信息,从而使信息传播更加广泛,提高了信息利用率,真正做到“秀才不出门,全知天下事”。⑸信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。⑹信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理,提高办公效率,提供方便,如人、财、物的管理,报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。⑺信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库,供查询与检索,实现数据共享。⑻综合应用功能。利用计算机浏览各种大型专业网站实际上就是各种功能的综合应用的组合。 总之,与传统的信息处理方法相比,利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势:被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作,不再需要客户端;可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传;可以方便地与所有用户进行交流,获取他们的反馈信息;充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性,信息的更新速度加快;实现信息的资源化、系统化和标准化,信息采集自动化,为信息的进一步挖掘提供了可能。 2、网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展,信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域,存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息,甚至是国家机密,所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。网络应用给人们带来了无尽的好处,但随着网络应用的扩大,网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机,从而引起大范围的瘫痪和损失;另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据,这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展,使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输,会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络,那么办公效率及资源的利用牵都会受到影响,甚至使人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统存在各种各样的危险训不安全因素,影响到整个系统的正常运行,因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性,确保系统正常运行。例如采用先进可靠的安全技术,一般有计算机的身份认证技术、防治病毒的技术、计算机加密技术、防火墙技术等等,这些技术是网络安全的基础,它可以减少网络的脆弱性,提高网络的安全性能。 3、结语 综上所述,随着计算机和通信技术的迅速发展,信息己成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的,还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理,网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护,所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展,就没有计算机网络技术的进步,那么网络安全也无从谈起。 计算机方面论文:计算机在教学方面的应用 摘要:对于计算机的教学,我们要持之以恒,不断学习,通过自我的努力,逐步深入研究计算机的各方面知识,形成自己的知识体系,结合自己的教学感受,整理成自己的学习笔记,多看看,多练练,通过学习提高自我,通过感悟升华自我。让自己在计算机教学中寻找它的乐趣吧。 关键词:小学;计算机;教学 1.优选教法,培养学习兴趣 学习兴趣是学生基于自己的学习需要而表现出来的一种认识倾向,它在学生的学习中具有重要的作用。乌申斯基曾说过这样一名话:“没有兴趣的强制性学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”尤其是小学生,他们的年龄、心理特征都决定了他们做事往往从兴趣出发,对于那些单调、枯燥的练习和难以理解的理论知识,教师应特别注意教学方法的选择,以保持和提高学生的学习兴趣。 1.1形象教学法:我们面对的是以具体形象思维为主的小学生,所以要注意运用形象法教学,使他们在轻松愉快的教学氛围中,主动地学习计算机知识。如在教学《认识计算机》一课,由于小学初次接触计算机时,大多怀有一种好奇的心理,很想知道计算机可以用来干什么,更想切身体会一下操作计算机的乐趣。“儿童学习任何事情的最合适的动机是当他们兴致高、心里想做的时候。”我抓住这一契机先提出这样一些问题:“你见过计算机吗?”、“计算机有什么作用呢?”、学生纷纷举手,各抒己见。接着我再利用教学演示光盘,向学生展示了一个色彩缤纷的电脑世界,通过观看,学生不由自主地产生了“人们可以利用计算机进行画图、制作动画、编辑声音等工作,它的作用 真大”的想法。这时学生学习兴趣倍增,教学气氛活跃,从而顺利进入了新课的学习。 1.2比喻教学法:对于小学生来说,计算机教学中的一些概念和名词术语最难被他们接受,适当应用一些形象生动的比喻,对学生计算机知识的学习尤为重要。这样不仅有助于提高他们听课的兴趣,而且还能达到帮助理解和记忆的目的。例如:在介绍文件夹的知识时,学生往往不明白文件夹的含义,我用了这样一个比喻:“文件夹就好像我们用的资料袋一样,里面可以装一些文件在里面。新建一个文件夹要给它命名,用来区分各种类型的文件。”诸如此类的比喻,可以帮助学生的理解,达到了比较理想的教学效果。 1.3游戏学习法:爱玩是孩子的天性。电脑游戏由于具有极强的交互性、趣味性、挑战性,对孩子们来说更是挡不住的诱惑。我在教学中大胆引入游戏,却不是仅以玩为目的,而是把它作为激发学生兴趣和引导学生学习知识、技能的手段。例如,小学生刚开始操作鼠标显得极为笨拙,我在讲解完鼠标的基本操作(单击、双击、拖动)后,就让学生玩起了“鼠标点击”游戏,在点击的过程中,学生熟练了单击操作,在移动位置时,又巩固了双击和拖动操作。这样一来,学生不仅玩得欢,而且学得好,进一步激发了他们学习电脑的兴趣。 新一轮基础教育课程改革指出:教师应由知识的传授者、灌输者转变为学生主动学习的帮助者、促进者,要充分激发学生的学习兴趣,帮助他们形成正确的学习动机。因此,教师在教学中多动脑筋,在现有的教学条件下,不断进行教学研究,在教学理论指导下,采用多种有效有教学方法,激发兴趣,让学生自始至终愉快地学习,尽力满足学生的求知欲,不断提高教学效率。 2.让电脑成为学生学习的工具 相对传统媒体而言,电脑能同时呈现文字、图像、声音、色彩等信息,也具有动画、播映、绘画等功能,是现代社会小学生拓宽视野的一大“窗口”。让孩子从小接触电脑,有利于开发智力和增强对新技术的适应性。 2.1注重电脑的应用。电脑是人类的智力工具,小学生应尽早掌握这个工具。小学生没有必要去学习电脑的内部结构、工作原理和它的发展史,主要应该把电脑作为工具,用电脑学习写字、画图、音乐、以及用电脑学习数学、语文、自然、英语、和其它科学文化知识,并利用电脑开发智力和培养创作能力。所以小学生学习电脑只要学会一些简单的操作,会使用多媒体学习软件,让电脑能够成为他们学习文化知识的帮手,这就达到了我们电脑教育的目的。 2.2开发学生的信息素质。以前,我们评价教学效果的惟一标准是考试分数。知识的拥有量是一个人是否是人才的一个重要标志,但在信息社会,知识量的急剧膨胀使得一个人不可能拥有全部知识,大量信息的存储、检索极其方便,使得博闻强记已经不很重要,相反,如何利用现有知识如何创造新的知识,如何利用、检索、加工复杂的信息则更为重要。 3.利用投影,提高教学效果 现在,很多学校都买了计算机,由于资金问题,暂时还不能实施大屏幕教学和网络教学,这样就出现了教师在讲台演示,而由于显示器屏幕小,学生多,后面的学生看不清楚的难题。怎样解决这一难题呢?我想到了学校常用的幻灯机投影放大,不但解决了上述难题,而且使学生感到新鲜有趣,集中了学生注意力,起到了较好的教学效果。如教学生“DOS操作系统常用命令”一节时,将使用DIR命令带参数和不带参数后的计算机屏幕显示内容分别制成幻灯投影放大,使全班学生都清楚地看到了这些不同显示结果,然后让他们自己根据这些显示结果,找出显示方式的不同点与共同点,从而总结出什么时候用DIR命令时不带参数,什么时候带/P参数,什么时候带/W参数。通过对比,学生很快掌握了显示文件目录命令的使用方法。在计算机教学中激发学生的创新意识,培养学生的创新思维,提高学生的创新能力,促进学生个性的发展,是教师义不容辞的责任。 创新能力的培养是创新教育的核心,实践是创新的源泉,因而教师在教学中要联系实际,注重学生实践能力的培养,求新出异,提高学生创新的积极性。 计算机方面论文:计算机在近代教学方面的应用 [摘 要]教育是要对未来负责的,教育的改革是为了让教育可以面向未来发展。计算机在近代教学中具有很大的助力,让教学工作向着更加好的方向发展。多媒体教学过去仅仅是以优质课实验表演为目的,而如今则是更加普遍的存在于各大院校中,属于常规的教学方法。我国自70年代开始,就已经着手进行现代化生产和管理,也开始在学校开展计算机教学实验,其获得了较快的发展。目前我国的教育领域,从内容到方法都相对于社会发展来说有无法满足的情况,因此使用计算机来进行辅助教学,是必须的。 [关键词]计算机 近代教学 联系 一,引言 教育是为社会发展以及生产管理提供人员输送的途径,也因此各国都在中小学就开始了计算机技术的普及和教育。我国将计算机教育作为一个重点的发展方向来培养。在教育这方面,无论是国内还是国外的教育学者,都主张将计算机教育作为基础教育来开展。教育和上层建筑具有相似性,是社会生产力以及生产关系发展的必备物质,对社会的发展起到了推动作用,反之,社会的发展也对教育起到了促进作用。教育是为了多年以后的社会提供人才而开展的活动,因此其主要的目标还是未来,这是教育的本质。 二,教育教学过程是特殊的信息传输与处理过程 教师在教学中的作用其实是传道授业解惑的主体,自古以来,我国就对教师的定义为传道授业解惑,是知识传递的载体。现代教育观念中,古时候的传道所指的道,就是现代教育教学的信息,是人体脑海中的信息。我们将存储的信息应用于社会的时间中,就是授业中所指的具体实质化的内容,其也只能力和技能。解惑是在传道以及授业的过程中对学生的疑惑进行解答,让传和授能够顺利的完成,起到了信心的互通作用。 不管是传道还是授业,本质目的都是希望将知识传递给学生,传递给下一代,传递的都是信息。信息无法独自存在,需要借助载体来体现,其运动也是需要以载体来实现。知识是大脑中的信息,信息的载体可以不同。古时候有结绳记事,甲骨刻字、竹板刻字等等,这些都是将脑中的信息进行实质化的过程,将其进行传递。信息储存后会因为各类因素而出现丢失的情况,因此人脑无法确保信息永久的储存,需要通过各种介质来进行信息的储存,这回储存和处理之间的关系。记忆数量的庞大是不可想象的,孤立的信息具有比较短的半衰期,因此这些初级的记忆需要通过整合来形成高级记忆,在讨论和研究的过程中,就是将这些初级记忆进行整合的过程。 近代教学论把培养能力放在比获得知识更为重要的位置上。以计算机内存的信息为比喻:有孤立的数据,如某一变量的值,某一次计算的结果;有结构化的数据文件,根据其结构特点能够方便于查询、调用和整理加工;也有的是一段程序、一个功能模块或者一个软件。它也由一系列数据代码组成,但能根据一定的目的处理有关信息并得出一定的结果。在信息论中通常称为“产生式”。计算机的能力与总内存大小及内存中目标库文件是否丰富有关系,更重要的是软件(包括深层系统软件和固化的软件),还有按一定逻辑结构设计的中央处理器(CPU)。人脑所贮存的信息中必须有大量类似于系统软件的由许多产生式组合起来的模块。能力是信息的高级形式。人的能力要有先天的物质基础(大脑)。在一定物质基础上,人的能力主要靠后天的教育、培养、锻炼和贮存足够数量的高质量的信息块(包括产生式)。 三,多媒体在教学中的应用 现代教学模式是传统教学与现代教学媒体进行结合的综合体,能够让课堂的教学效率获得质的飞跃,激发学生的学习热情。可是,对于多媒体教学,也应该持有辩证的态度,它可以让课堂教学优化,同时也会引起一些问题。通过笔者对于多媒体教学的调查研究,认为,其新颖性是吸引学生注意力的一个主要特点,表达能力强,表现能力强,信息量大。可是其会将教师的主导地位削弱,让传道授业解惑中的解惑被弱化了,缺乏了师生的交流和沟通,反而让学生的注意力跑偏了,因此其应用还是需要有一定的限制。 “多媒体”一词译自英文“Multimedia”,媒体(medium)原有两重含义,一是指存储信息的实体,如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等,中文常译作媒质;二是指传递信息的载体,如数字、文字、声音、图形等,中文译作媒介。从字面上看,多媒体就是由单媒体复合而成的。计算机多媒体是一组硬件和软件设备,结合了各种视觉和听觉媒体,能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上,包括图形、动画、图像和文字等媒体,在听觉媒体上,则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源。多媒体包括文本、图形、静态图像、声音、动画、视频剪辑等基本要素。在进行多媒体教学课件设计的,也就是从这些要素的作用、特性出发,在教育学、心理学等原理的指导下,充分构思、组织多媒体要素,发挥各种媒体要素的长处,为不同学习类型的学习者提供不同的学习媒体信息,从多种媒体渠道向学习者传递教育、教学信息。 计算机多媒体的交互性、集成性和控制性是其主要的特点,能够多方面的刺激人体感官,让信息通道变得更宽,传递的速度更快,在对抽象内容的表达上,可以进行具体话,将微观事物宏观化,能够多方面的提供教学信息给学生,这是其最大的优势。 四,结束语 教学中使用计算机是现代教学的主要特点,也是一项需要长期发展的事业,其难度比较大,但是对未来教育的影响具有很大的促进作用。短时间内不会有较大的改变,但是长期发展下去,将会看见成效,体现在学生的综合能力方面。 计算机方面论文:计算机在社会保险方面的运用 【摘 要】现代社会是个信息化高速发展的社会,很多企业都很注重自身的信息化建设,国内很多保险企业亦是如此,都在积极开展数据中心的建设。运用计算机技术,建立一套规范的社会保险管理信息系统已成为当务之急。本文主要阐述了保险企业计算机信息安全管理的体系构建问题,通过计算机信息安全管理达到信息化建设的健康发展。 中国【关键词】信息安全管理;保险企业;体系构建 .引言 社会保险工作不仅是一项政策性强、涉及面广、信息流量大、计算复杂、准确性要求高的工作,而且要求处理的数据量相当大,数据及档案保存的时间相当长(因为要记载每一个参保职工每月的投保情况及其个人帐户的累计缴纳情况,包括逐月利息情况,直至其退休)。要把这项工作搞好,使之稳定、健康地发展,仍凭手工操作、搞人海战术显然行不通,而且是很不现实的。因此必须应用计算机来管理,充分发挥网络系统速度快、精确度高、自动化程度高、信息资源充分共享和数据批量处理的特点,以适应保险工作的需要。 1.保险企业信息安全管理的现状 计算机信息安全问题不是保险企业才存在的问题,是全球企业都存在的普遍问题,越发达的地区,信息安全存在的隐患越多。一方面,现在互联网的发展速度非常快,信息技术的日趋完善,出现了很多的恶意攻击工具,再加上信息系统本身的漏洞,让一些破坏分子更是有机可乘;从另外一个角度来看,企业自身对信息安全管理不重视,也是导致出现信息安全问题的首要原因之一。近年来,保险行业处于高速发展的时期,暴露出的问题也相对比较多,我们应该重视起来。下面列出了当前的保险企业在信息安全管理上存在的主要几点问题: 1.1没有相关的法规来约束 与信息的安全有关的分散于各种法律、法规、标准、道德规范和管理办法的条文较多,但尚未形成一个较为规范完整的保障信息安全的法律制度、道德规范及管理体系。同时现有的法规,由于相关安全技术和手段还没有成熟和标准化,法规也不能很好地被执行。因此,保险行业的信息安全标准和规范的缺少和无体系化,导致保险企业不能很好的制定合理的安全策略并确保此策略能被有效执行。 1.2没有引起足够的重视 很多保险企业的管理层对信息安全管理不太关注,不够重视,没有投入足够的人力、物力和财力去管理。大部分保险企业在公司治理上重点关注的是企业的业务规模发展,销售策略调整,组织结构和运营流程的优化等,对信息安全管理不太重视,不太相信信息安全问题能给企业会带来严重危机,直到发生了信息安全事件后之后才开始重视。因此,保险企业必须在公司日常治理中投入足够的时间和精力去完善企业的信息安全管理体系。 1.3对存在的风险评估不够 很多保险企业在设计搭建相关信息系统的时候对存在的风险评估不够,没有充分考虑到信息化所带来的安全风险,通常只是考虑到信息技术问题,对于信息系统应用后出现的信息安全问题欠缺考虑。其实对信息系统安全风险不做评估或评估不充分,都会带来严重的后果,一旦信息系统出现严重缺陷或漏洞的时,系统受到破坏,正常的业务操作无法进行,严重的可能会导致企业内部机密、客户个人信息的泄露或者重要数据被盗、被篡改等。所以,保险企业面临解决诸如系统本身缺陷、操作失误等带来的安全问题的。 1.4没有制定相应的安全管理条例,无明确责任划分 保险企业相关的信息技术安全之所以存在一系列的问题,和企业没有制定相应的安全管理制度,没有明确责任划分等有很大的关系。没有相关的信息安全管理制度去制约,出了信息安全问题以后的责任划分不清晰,长此以往,信息安全问题的监管就会出很大的漏洞,也很难形成一个可控的信息安全管理体系。保险企业的信息安全管理应该是整个企业员工共同面对的问题,而不是企业某个部门或者某些个人能够决定的事情。保险企业的信息安全管理应该有相应的制度和明确的责任划分,每个部门都应该有信息安全的负责人,出了问题要做到有人承担,如果不这样的话就会影响到信息安全管理体系的构建,成为企业信息安全管理的绊脚石。 所以,针对以上种种问题和现状,保险企业必须要形成一个良好的信息安全管理体系,这样才能从根本上解决问题,发挥信息化建设的作用,保障企业的计算机信息安全。 2.社会保险计算机网络建设的重点 “计算机就是网络,网络就是计算机”。我们要一改过去的做法,社会保险自动化建设将由过去的封闭单一型向开发型过渡;从以社会保险内部业务管理为重点转向以公共信息服务和提高社会化管理程度为重点;由过去的单机操作向网络过渡,最终全面实现网络管理。 一个社会保险机构成功与否,取决于以下三个因素:一是在政策支持下的经费投入决定了硬件设备的规模,这是系统的外部条件。二是一套功能齐全、着眼点高、符合开发系统标准的应用软件,这是网络系统的灵魂。三是内容丰富、符合国际标准、具有本地特色和一定参保覆盖面的信息数据库,这是网络自动化的基础。这三个因素既是社会保险机构网络建设的关键因素,又是建设的重点。 3.保险企业计算机信息安全管理的体系构建 3.1掌握安全管理标准,构建安全管理基本框架 要熟悉掌握信息安全管理标准,对信息技术的安全管理标准要进行不断深入的理解,不能仅仅考虑到信息技术,而忽视了信息安全管理。国际上对安全管理研究已经取得了一定的成果,推出了信息安全标准,成立了信息安全标准化组织,搭建了信息安全标准体系框架。在我国,虽然信息安全的研究起步比较晚,但是也在不断的完善中,已经制定了适合我国国情的信息安全管理标准。我国提出的关于《计算机信息安全保护等级划分准则》中就明确了安全管理的标准,主要把信息安全划分成自主保护级、系统审核保护级、安全标记保护级、结构化保护级和访问验证保护级等五个安全程度不同的安全等级,根据这五级标准,也分别提出了关于建立安全管理体系的相关措施。所以,保险企业应该参考这些标准,构建适合自身行业、企业信息的安全管理基本框架,这对于企业的健康稳健发展是非常有意义的。 3.2实现科学的信息安全管理 保险企业要实现科学的信息安全管理,不能不考虑信息安全影响而随意的进行信息管理。保险企业的信息安全管理应该要包括对机构安全管理和人员安全管理以及技术安全管理和场地设施安全管理。保险企业需要采用一些科学的方法,如科学化企业信息资产评估和风险分析模型法、设计完备的信息系统动态安全模型等,建立科学的可实施的计算机系统安全策略,采取规范的安全防范措施,选用可靠稳定的安全产品,设计完善的安全评估标准和等级,实施有效的审核措施等来实现对信息的安全管理。 3.3进行有效的安全风险评估 保险企业在搭建信息化平台的时候,必须要进行安全风险的评估,没有风险的评估是很难实现信息安全管理的。同时,还需要在对信息安全风险的评估中制定出风险的应对方案,便于应对突发问题,从最大程度上保证信息的安全。 3.4合理配置安全产品 对于评估出来的风险,保险企业可以对信息系统配置一些安全产品来规避信息安全风险。比如说系统存在一些漏洞,这些漏洞很容易受病毒的攻击,那么企业可以配置一些能够定期更新的杀毒软件和防火墙来防止病毒的侵入。在配置产品的时候需要注意配置的合理性,不能什么安全产品都去配置,要通过最优化的安全产品配置达到企业信息的安全管理。 结语 随着社会保险制度改革的不断深人,社会保险业务管理工作日趋繁琐,其业务量、数据量大幅度增加,对信息处理的及时性和准确性要求也越来越高。社会保险管理信息系统的建设,要紧密结合各级社会保险机构的业务需求,遵循信息工程的理论和方法进行,其总的指导方针是:统一规划,统一标准,城市建网,网络互联,分级使用,分步实施。促进社会保险改革和发展,完善社会保障制度的需要。 计算机方面论文:计算机网络信息处理与安全方面的应用 [摘 要]随着社会经济的快速发展,计算机被普遍应用在各个行业,由此,网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们研究的重点,本文简单分析了网络信息处理和网络安全方面所涉及的内容,探讨计算机在这些方面的应用。 [关键词]计算机应用 网络安全 信息处理 信息处理是指对数据进行处理,使它获得新的结构和形态,或者产生新的数据。比如,网络和计算机系统就是一种信息处理系统,通过对输入数据的处理,可获得不同形态的新的数据。信息处理包括信息的采集和输入、信息的传输、信息的加工、信息的存储和信息的输出等处理工作。 1 网络信息处理与计算机应用 目前,信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展,从而使社会的一切活动向着无形化发展,大大缩短了活动的时间和空间,运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看,与传统方法相比,网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多有形的和无形的利益,使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源,按需提供给各方面、各层次的人共享,人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息,进行有效的安排,从而加快信息流通的速度,降低办公成本,更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作,使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息,包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术,囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公(电子政务),商务人员可以通过网络做生意(电子商务),管理人员可以通过网络进行管理,教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息,学生可以通过网络进行协作学习,服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说,计算机网络信息处理的功能只有你想不到的,没有你做不到的,具体表现在以下几个方面: 1)信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能,不但能文字信息,还可以多媒体信息、广告信息,还有一些时效性很强的信息,如天气预报、产品供求等信息,从而位信息传播更加广泛,提高了信息利用率,真正做到“秀才不出门,全知天下事”。2)信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息,还可采集到外部信息,扩大了信息采集的渠道,使信息采集更具目的性和针对性,使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标,如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。3)信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理,提高办公效率,提供方便,如人、财、物的管理,报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。4)信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。5)信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流,如聊天空,还有非实时交流,如BBS、网上答疑等。6)信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。7)信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库,供查询与检索,实现数据共享。 总之,与传统的信息处理方法相比,利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势:被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作,不再需要客户端;可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传;可以方便地与所有用户进行交流,获取他们的反馈信息;充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性,信息的更新速度加快;实现信息的资源化、系统化和标准化,信息采集自动化,为信息的进一步挖掘提供了可能。 2 网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展,信息网络已成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域,存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息,甚至是国家机密,所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。网络应用给人们带来了无尽的好处,但随着网络应用的扩大,网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机,从而引起大范围的瘫痪和损失;另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据,这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展,使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输,会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络,那么办公效率及资源的利用率都会受到影响,甚至于人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统也存在着各种各样的危险性和不安全因素,影响到整个系统的正常运行,因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性,确保系统的正常运行。例如采用先进可靠的安全技术,一般有计算机的身份认证技术,防治病毒的技术,计算机加密技术,防火墙技术等等,这些技术是网络安全的基础,它可以减少网络的脆弱性,提高网络的安全性能。 3 结语 综上所述,随着计算机和通信技术的迅速发展,信息已成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的,还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理,网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护,所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展,就没有计算机网络技术的进步,那么网络安全也无从谈起。总之,网络安全是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面,既包括信息系统本身的安全问题,也有物理的和逻辑的技术措施,一种技术只能解决一方面的问题,而不是万能的。 计算机方面论文:浅论计算机在数据通信方面的应用 摘 要:随着信息技术的飞速发展,计算机的通信方式已经进入了数据通信时代,这极大地丰富了计算机与通信的内涵。计算机在数据通信方面的应用越来越普遍,这促进了社会的发展,具有良好的发展前景。 关键词:信息技术;计算机;数据通信;应用 在早期,计算机与通信是分开工作的,二者并没有联系,随着科学技术的不断进步,计算机的功能越来越强大,在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。网络通信是基于计算机的逐步完善而实现和发展起来的,计算机网络中传输的信息都是数字数据,计算机之间的通信其实就是数据与数据之间的通信,数据通信是计算机和通信线路相结合而产生的一种新的通信方式。它以数据传输为基础,以计算机作为数据信息传递的平台,通过数据传输、数据交换和数据处理等过程实现不同地点数据终端软、硬件和信息资源的共享。计算机在数据通信技术的应用实现了计算机与计算机之间以及计算机与终端之间的良好传递,对社会发展产生了巨大的影响,并且具有很好的发展前景。 1 数据通信及其发展历程 1.1 数据通信简介。数据通信是以“数据”为业务的通信系统,数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。一般的数据通信系统主要由信源、信宿和信道三部分构成。其中,我们通常将数据的发送方称为信源,而将数据的接收方称为信宿。信源和信宿一般是计算机或其它一些数据终端设备。为了在信源和信宿之间实现有效的数据传输,必须在信源和信宿之间建立一条传送信号的物理通道,这条通道被称为物理信道,简称为信道。 1.2 通信技术的发展。通信技术的发展经过了五个阶段。第一阶段以语言为主,通过人力、马力、烽火等原始手段传递信息,方式简单,内容单一;第二阶段以文字、邮政为主,使信息由通过语言向通过文字传递,增加了信息传播的手段;第三阶段以印刷为主,扩大了信息传播的范围;第四阶段:以电报、电话和广播为主,1876年,贝尔发明电话机,利用电磁波不仅可以传输文字,还可以传输语音,使通信技术进入了电器时代,由此大大加快了通信的发展进程。1895年,马可尼发明无线电设备,从而开创了无线电通信发展的道路;第五阶段以计算机为主,除传递语言信息外,还可以传递数据、图象和文本等,通信技术进入了信息时代。 2 计算机与数据通信的相互关系 数据通信是在计算机网络的基础上逐步发展起来的,尽管通信系统本身与计算机网络并不等同,但是在信息技术高度发达的今天,二者并不是独立的,在某些方面相互融合和相互联系,并且已经形成了相辅相成和相互促进的发展局面。通信系统通过计算机技术的结合,把非通信的信息服务扩张到计算机网络的方向上来;计算机网络通过与各种先进通信系统的进一步融合,向更高级的计算机网络方向发展。伴随着新的通信系统和计算机网络信息技术的不断出现和运用,二者的融合与发展还会更加深入和紧密。 3 计算机数据通信的分类 3.1 有线数据通信。有线数据通信依赖于有线传输,只能用于固定终端与计算机或计算机与计算机之间的有线通信。可分为以下三种:(1)数字数据网(DDN)。数字数据网的基础是数字传输网,它必须采用以光缆、数字微波、数字卫星电路为基础,才能建立起数字传输网。主要由本地传输系统、交叉连接和复用系统、数字信道和网络控制管理系统组成。其主要特点是:1)传输速率高,网络时延小;2)传输质量高、误码率低;3)信道利用率高;4)网络运行管理简便;5)不需要价格昂贵的调制解调器;(2)分组交换网(PSPDN)。分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后一种新型交换网络,是数据通信的基础网,分组交换是一种存储转发的交换方式,它将用户的报文划分成一定长度的分组,以分组为单位进行存储转发。其主要特点是:1)传输质量高;2)信息传递安全可靠;3)允许不同类型的终端相互通信;4)电路传送的误码率极小;5)分组交换的网络管理功能强;6)电路利用率高;(3)帧中继网(FRN)。帧中继是在用户―网络接口之间提供用户信息流的双向传送,并保持信息顺序不变的一种承承载业务。帧中继网是从分组交换技术发展起来的,通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网组成。其功能特点为:1)使用可变长度分组;2)帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其交换功能,大大简化了处理过程,提高了效率;3)采用虚电路技术,适合于突发性业务的使用;4)通常的帧长度比分组交换长,吞吐量非常高;5)其时延小。 3.2 无线数据通信。无线数据通信是通过无线电波传送数据进行通信的,能实现移动状态下的通信,故也称移动数据通信,就是计算机与人之间或计算机与计算机之间的无线通信,它可通过与有线数据网互联,把有线数据网扩展到移动和便携用户。 4 计算机在数据通信方面的应用 4.1 有线数据通信的应用:(1)数字数据电路的应用:1)通过DDN的专线上网;2)用户可以利用DDN提供的专线服务来构成自己的专用网,还可以组建自己的电视或电话会议系统;3)实现局域网的互连,实现资源共享和文件传送、事务处理等业务。4)用于各种实时性较强的数据交换,如通过DDN网将银行的自动提款机(ATM)连接到银行系统大型计算机主机。5)此外通过DDN网证券行情,也是许多证券商采取的方法;(2)分组交换网的应用:1)利用分组网组建本系统的管理信息网,如利用虚拟专用网对公司计算机广域网进行监控;2)利用分组网进行数据库查询,开展信息服务,如电子图书馆、电子商业、旅游等;3)利用分组网进行本系统的实时业务处理,如金融系统的通存通兑、电子汇兑、销售点业务(POS)等;还可开发与提供某些增值数据业务:电子信箱业务、电子数据交换业务、传真存储转发业务和可视图文业务等;(3)帧中继技术的应用。主要应用在广域网(WAN)中,常用于:1)组建帧中继公用网,提供帧中继业务。2)在分组交换机上安装帧中继接口,提供业务。3)为用户提供低成本的虚拟宽带业务。4)局域网(LAN)与广域网(WAN)的高速连接。5)LAN与LAN的互联。6)远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等。 4.2 无线数据通信的应用:(1)移动数据通信在业务上的应用:1)基本数据业务的应用有电子信箱、信息广播、传真、局域网接入等。2)专用业务的应用有GPS汽车卫星定位、车、船、舰队管理、计算机辅助调度、个人移动数据通信和远程数据接入等;(2)移动数据通信在工业及其它领域的应用:1)固定式应用是指通过无线连接公用数据网的固定式应用系统及网络。如偏远山区的计算机入网、加油站以及灾害的遥测和告警系统、部队人员及装备的监测与控制等。2)移动式应用包括野外勘探、施工、设计部门和交通运输部门所用的运输车、船队以及快递公司通过无线数据网络来指示或记录实时事件,实现业务调度、远程数据访问、报告输入、通知联络和数据收集等。3)个人应用是指专业性很强的业务技术人员、军队人员等需要在外办公时,通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查证。 5 结束语 数据通信目前已成为当代通信发展的主导力量之一,计算机在数据通信方面的应用正在以更广的覆盖范围和更高的速率向前发展,与计算机结合的数据通信将会逐步实现快速的发展,其发展前景也将会更好。
无机化学论文:关于就业导向下的中医药院校无机化学教学设想 论文关键词:就业导向;中医药;传统与创新;无机化学;教学设想 论文摘要:就业导向驱动是市场经济对教育的必然要求。市场经济下的化学教学已不同于以往计划经济下的化学教学。在中医药院校的无机化学教学中,重视传统教学方法的继承与发挥,努力探索利用现代化手段进行创新,结合专业激发学生学习兴趣,提高学习能力,提高综合素质,有利于培养智慧型应用人才。 当前我国高等教育正处于由精英型教育向大众化教育、由应试型教育向素质能力培养型教育转轨的时期,这是我国高教事业的重大变革。为了适应这一新形势,中医药院校教育必须改革,而教学改革是教育改革中的一项重要内容。目前,大多数中医药院校的无机化学教学,无论从教材结构、教学手段,还是从与专业结合的角度来看,都与满足教育转轨的需要、适应学生就业的需求有较大差距,无法满足学生学以致用、举一反三的实际需要。无机化学是中药学、药学等相关专业学生人校的第一门重要基础课。 它不仅为后续有机化学、分析化学、物理化学等相关课程提供必备的思维方法和综合运用能力,还担负着使学生尽快适应大学的教育模式和学习方法的重要任务。上好无机化学课,对中医药学生从高中的应试教育向大学的素质教育转化起到特殊作用。 一、重视绪论课,激发学习热情 良好的开端,是成功的一半。无机化学绪论课的主要内容,通常是从介绍化学研究对象,到无机化学研究对象、发展前景、与中医药的关系,再到无机化学的学习要求和学习方法。讲课时,可突出以下几个方面。 1.无机化学是化学学科的基础和母体。我国国务院学位委员会规定无机化学为化学学科所属的七个二级学科之首,其余依次是核化学和放射化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学和环境化学。 2.强调无机化学与药学的关系。某些无机物质作为矿物药,是中药的重要组成部分。我国地域辽阔,矿物药种类繁多,应用矿物药治病历史悠久。《中药大辞典》、《全国中草药汇编》等专著也有矿物药记载。目前在新药开发中,以无机物为主的制剂也大量出现。研究金属元素和药物的关系,研究在生物体内由于这些元素的失衡所引起的各种疾病和治疗这些疾病的药物以及治疗手段,即药物无机化学,是近十多年来十分活跃的一个领域,可以认为是生物无机化学的一个分支。另外,最近的研究表明,在抗癌化合物的任意筛选中,从无机化合物中发现活性物质的概率要比在有机化合物中大25倍。 3.提出“做人”的道理,落实“育人”的目的。韩愈认为:“师者,所以传道、授业、解惑也。”世界著名的牛津大学和剑桥大学都以培养有“教养”的人为目标。他们认为培养学生有“教养”,比具有高深学识更为重要,教育的成果“不是书面是人”。作为入学第一门基础课的任课教师,当然有义务向学生进行一次“做人”的道德思想教育。 曾经两度获得诺贝尔奖的居里夫人在法国发现了新元素,毅然选择自己的祖国波兰来命名它为“钋”(Pdandium);我国化学专家侯德榜,早年留美,1920年获得哥伦比亚大学研究院化学工程博士。1921年毅然回国,面对国际制碱托拉斯对我国碱业的垄断,决心振兴民族化学工业。他不辞劳苦,潜心研究,首先提出了联合制碱法,被公认为侯氏制碱法,为我国制碱业做出了辉煌的贡献③。适时对学生进行一些诸如此类的爱国主义思想教育,能激励学生为振兴我国的中医药事业而学习的热情。 二、重视学习能力的培养与训练 对于刚从高中升人大学的新生,多习惯于原来的学习方法,并以中学的教学模式要求教师。而实际上,大学课程内容多,信息量大,授课进度快,课堂复习辅导时间少,但自习课相对增多。因此,新生可能会出现两种不良现象:一是放松学习,利用自习课、晚上时间来弥补高中阶段因紧张应试而失去的玩乐时间;二是找不到适合自己的学习方法,被老师拖着疲惫地向前赶进度。为了避免这些现象,教师必须给予正确的引导。 1.重视课前预习,提高学习能力。先告诉学生每章的重点、难点,课堂讲授大约几学时,讲授的基本内容,让学生心中有数。每次提前下发预习内容,给学生布置明确、具体、带有启发性的阅读提纲,或设置一系列阅读思考题,帮助他们把握重点,了解难点,预先了解知识的脉络体系。 2.课后归纳,启发思考。每章内容学习完之后,要求学生先自 己归纳总结本章所学内容。归纳总结可以按照事物求同的某种属性,运用求同思维去进行;也可以根据事物本质加以概括,使知识更加简约,更加精练,更加便于理解和记忆。譬如理论部分可用条理式,比较式。如在“弱酸弱碱电离”、“缓冲溶液”、“沉淀平衡”中都提到了“同离子效应”的概念,有无类似之处;在“分子结构”一章中,提到了多种化学键理论,可比较这些理论提m的先后顺序,各自的优缺点,更适用于解决那一类问题;在“酸碱平衡”一章中公式很多,它们在使用时各有什么局限性;等等。在进行这样比较、归纳、总结后,可将前后知识梳理清晰。在此基础上可启发学生独立思考融会贯通。 三、尊重传统,结合中医药特点,活跃教学气氛,启迪智慧 诺贝尔奖获得者杨振宁先生在比较了中美的教学方法后指出④:中国的传统教学方法重视演绎、推理,其结果就是按部就班,严谨认真,基础好,但创新精神不足;而美国的教学方法中归纳、综合和分析相互渗透,虽不够严谨,但其效果是独立思考和创新精神强。双螺旋结构是1953年由一位青年生物学家沃森和另一位青年物理学家克里克提出的,但他们的研究方法应该讲是模仿化学家鲍林的。鲍林依靠他在结构化学方面的优势,从原子之间的立体化学关系,氢键的配置,采用拼搭模型的手段,就将一螺旋的结构“猜”了出来。教学中训练学生从大量的知识堆积中找出共性,上升到理性认识的思维方法,不仅能提高学习效率,更能培养学生分析问题、解决问题的能力。通过这种教学方式,开发了学生学习的各种潜能(分析、理解、记忆、想象等),达到了素质教育的目标。 无机化学的特点是知识繁杂,有人戏称无机化学为“无理化学”。如果教师不注意调整教学方式,一本教材,一支粉笔,面无表情讲完一本书,学生也只会死气沉沉,心不在焉地听完一本书。教师与学生感情上没有沟通,教与学配合不紧密,学生对这一学科的学习就不会有太大的热情。爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。”学生对某一学科有强烈的兴趣时,就会产生积极的探索精神,从而提高学习的自觉性和学习效率。 1.理论与实际相结合,激发学生的学习热情。如介绍无机化 合物在中药方剂中的应用时,可治流行性乙型脑炎的“白虎汤”:生石膏50g,知母18g,甘草6g,粳米9g。方中君药生石膏[c.so·H20]味辛甘,性大寒,善能清热,并能止渴除烦。治疗暑湿的“六一散”:滑石18g,甘草3g。方中君药滑石[Mm(Si,O.。)(0H)】能清tl,解暑热,渗湿利小便。暑湿证兼tl,悸怔忡,失眠多梦者,用六一散加辰砂,灯心汤调服,即“益元散”。用于清热开窍,豁痰解毒的“安宫牛黄丸”:牛黄、郁金、黄连、朱砂、山栀、雄黄、黄芩各一两,水牛角浓缩粉一两,冰片、麝香各二钱五分,珍珠五钱,金箔衣。方中牛黄味苦而凉,能清心解毒,熄风定惊,豁痰开窍与麝香共为君药;佐以朱砂【Hgs】、珍珠[CaCO,】镇心'安神,以除烦躁不安;雄黄【As2S2】助牛黄以豁痰解毒;用金箔【Au】为衣,亦是取其重镇安神之效⑥。这些例子学生很有兴趣,也紧密联系了无机化学与中医药的关系。 2.利用课堂演示实验,增强教学互动性。如讲配合物一章时,用演示实验就可很好地导人配合物的定义,取得更好的效果。另外有很多元素性质部分的验证实验因学时有限,学生不能在实验室做,对于其中重要的、经典的实验,可在课堂上演示,并请学生毛遂自荐上台示范。示范时一方面要先分析实验现象;另一方面为了观察到是否发生了反应,就要体现出是否有现象变化,那么加试剂的先后顺序也应事先琢磨好。这样学生不仅掌握了书本知识,在实际操作中锻炼了动手能力,提高了分析能力,也使课堂气氛更活跃,提高了学生的学习兴趣。 3.探究教学方法,教学相长。教师在课堂上仪表端庄,和颜悦色,精神饱满,思维敏捷,幽默机智,则课堂气氛活跃,师生关系融洽。教师还应创造机会让学生发问,加强课堂教学的双向交流,做到教学相长,师生互动。对于学生提出或回答的问题给予肯定,保护其积极性。多给予学生表扬,多用激励性和指导性语言来激发学生的上进性、自尊心。学生喜欢这样的化学老师,对化学学科也会产生一种亲切感,即所谓“亲其师,信其道”。 四、鼓励创新,利用现代化手段激励学生学以致用。 进入2l世纪以来,以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术正以超H{人们想象的速度向前发展,并进入到社会的各个领域和环节。在这种情况下,教育也在信息技术的强烈冲击下.在教学目标、教育内容、教学手段等方面产生重要改变。多媒体教学,因将各种声、光、电等媒体素材组织起来,触动了学生的感官,更能加强教学效果,激发学习兴趣。教师可将多媒体组合教育方式和利用多媒体计算机个别交互学习方式结合到传统教学方式中。借助课件制作软件及自己的教学经验,教师可自己设计制作教学课件、电子录像、电子教案等以丰富教学资源。也可将教学重点、难点、习题等内容在学校的局域网上,学生对不懂的问题可通过网络交流平台寻求老师或同学的帮助,或对共同的疑难展开讨论。这样,让网络技术介入学生课后的学习和实践活动,可以使学生的学习进行得更为完善和全面。 综上所述,在无机化学教学中,除了要教给学生基本知识,还应教会学生学习方法,锻炼学生的各种综合能力,提高学生的综合素质,为培养新世纪的中医药高素质人才而教书、而育人。 无机化学论文:关于师专《无机化学》教材中《电离平衡》一章内容编排的探讨 论文关健词:盐类水解溶液 酸碱性计算 酸碱质子理论 教材编排 论文摘要:将《电解质溶液与电离平衡》一章中酸碱理论的内容提到盆类水解的前面介绍,统一了盐类水解与溶液酸碱性的公式,并与后续课程《分析化学》中酸碱滴定部分的内容前后一致,保持了连贯性. 在无机化学中,有关电离平衡的知识占有极其重要的地位,因为大部分无机反应都是在水溶液中进行的,而且弱电解质的电离平衡、沉淀一溶解平衡是《无机化学》及后续课程《分析化学》所涉及的四大平衡中两类重要的平衡.笔者翻阅过很多版本的《无机化学》,对庞锡涛老师主编的师专《无机化学》教材中《电解质溶液与电离平衡》一章有关内容的编排,笔者作如下探讨。 1.教材中电解质溶液和与高平衡一t的内容编排 当介绍完电解质溶液、弱电解质的电离平衡及缓冲溶沼后,教材接着介绍盐类的水解,然后介绍沉淀溶解平衡,最后才介绍酸碱理论。 1.1.盐类的水解部分介绍了四种类型盐类的水解 它们分别为:(I)一元弱酸强碱盐的水解:(2)一元弱碱强酸盐的水解:(3)一元弱酸弱碱盐的水解:(4)多元弱酸强碱盐的水解。对于水解后溶液的酸碱性的计算均由水解方程式求出水解常数;再根据水解平衡来计算溶液中,上述四种类型盐类水解后溶液中时分别为: 1.2.酸碱理论部分重点介绍了酸碱的质子理论在酸碱质子理论下,重新定义了:凡能给出质子的物质都叫做酸,凡能接受质子的物质都叫做碱。酸给出质子后转变为相应的碱,喊接受质子后又转变为相应的酸,即酸启质子+碱,这种存在共扼互变关系的酸和碱称为共扼酸碱对。酸碱质子理论扩大了酸碱的范围。同时酸碱反应的范围也随之扩大,如水溶液中的电离反应、中和反应、水解反应等都统一归属于酸碱反应. 2.电解质溶液和电离平衡内容编排之我见 2.1把酸碱理论的内容提到盐类水解之前 从上得知,按庞锡涛老师的教材编排体系,得出的盐类水解后溶液中的计算公式形式较复杂,记忆及使用都有些不便,尤其是本章内容、公式较多,给学生的学习带来了较大的负担.为此,我在多年的教学中均未按本书顺序依次介绍给学生,而是在介绍完第一节电解质溶液、第二节弱电解质的电离平衡、第三节缓冲溶液之后,接着介绍第六节酸碱理论,重点学习酸碱的质子理论,这里的酸、碱强度也可用来定量、衡量,且补充介绍互为共辘关系的一对共扼酸碱对的与标之间有如下关系: 以此类推。 这里由于扩大了酸、碱的范围以及酸碱反应的范围,以下盐类的水解也归结为酸碱的反应来讨论。22.盐类水解的计算公式推导上述四种盐水解后溶液的计算公式推导如下: 一元弱酸强喊盐的水解,如NaAc,浓度为c Ac为一元质子碱,其与水的酸碱反应为:电离出的[OH-]公式推导与一元弱碱(如)相同,设 这就是一元弱酸强碱盐水解[OH-]的近似计算式,与一元弱碱溶液[OH-]的近似计算式相似,便于记忆和使用.同理,可导出: 一元弱碱强酸盐[H+]的近似计算式为 酸弱碱盐中酸碱质子理论下弱碱的共扼酸和弱酸的共辘碱的电离常数): 多元弱酸强碱盐 3.教材内容,新编排后的优点 3.1.将盐类水解与酸碱电离的计算公式统一起来了 只要是酸碱质子理论定义下的酸,则 要是酸碱质子理论定义下的碱,则多元酸或碱主要考虑一级电离只不过是,若式中的不能直接查表而得,而共扼的喊(或酸) 可查表而得时,要利用共扼酸胶对的与称的关系来求,即 (具体见2.1.).这样学生只要会求酸碱溶液的[H+]或[OH-],盐类水解后所得的溶液的[H+]或万[OH-]计算也就迎刃而解了.统一了公式,简化了计算,方便了使用。 3.2.有利于今后的学习 调整以后的计算公式与后续课程《分析化学》中《酸碱滴定》一章中溶液酸喊度的计算公式一致,加强了教材的连贯性。对《分析化学》教学而言,可减少《酸碱滴定》一章的教学内容,又可节省课时;对学生而言,为他们学习《酸喊滴定》一章打下基础,同时又可提高学习效率,减轻学习负担。经调查,绝大部分同学认为教材内容这样编排比原来的教材编排好,有利于减轻他们的学习负担;也有利于《分析比学》的学习。 无机化学论文:试论高职《无机化学实验》课程项目化教学探讨 论文关键词: 高职 《无机化学实验》 项目化教学 创新能力 论文摘 要: 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。《无机化学实验》课程推行项目化教学能提高学生的质量,符合社会经济发展对高职学生的要求。本文针对传统教学的弊端,对《无机化学实验》课程实施项目化教学进行了探讨。 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。传统无机化学实验课程的教学方式一般是先介绍实验目的、实验原理、实验仪器和药品,然后介绍实验步骤,学生只需要按照实验内容完成实验、处理实验数据,最后完成实验报告。这种教学模式以教师为中心,学生处于被动地位,他们无需动脑,只需机械地按要求和操作步骤进行实验。这样的教学方式不仅无法激发学生的学习热情,学习效果差,而且使学生养成了“按部就班”的习惯,失去了主动学习和培养创新精神的机会。传统教学模式培养的高职毕业生不能满足社会经济发展的要求,这也使很多高职学生毕业时找不到对口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号文件)中明确指出:当前高职教育要“大力推行工学结合、校企合作,以就业为导向、职业能力培养为主线,改革人才培养模式”,培养“大量高素质技能型专门人才”。在这一精神的指导下,《无机化学实验》课程的教学模式应该顺应社会发展的需求,积极进行项目化教学的探索和实践。 1.项目化教学特征 所谓“项目化教学”是从职业的实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,教师和学生通过共同实施一个完整的项目,并共同评价项目工作成果而进行的教学活动。在“项目化教学”过程中,学生在教师的主持下能够自觉、自由地选择自己感兴趣的内容和展示形式,为学生创新能力的发展提供了有效的途径。 2.项目化教学的实施流程 项目化教学是一种“行为导向”教学法,其实施流程如下: 2.1项目确定 在项目化教学中,选择合适的项目非常重要。所选项目既要包含无机化学的基本知识和基本实验技能,又要密切联系日常生活或当地化工行业的生产实际。这样才能调动学生探究问题的积极性,使学生在项目情境下提高协作能力、人际交往能力和职业能力。例如:“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目中的研究对象“高锰酸钾”,它既是实验室常用的氧化剂,在工业上又能用作消毒剂、漂白剂,还在医学上用于消毒、洗胃,与学习生活联系比较紧密,学生才会有比较浓厚的兴趣。 2.2项目开发 项目确定后,教师根据学生的性别、技能水平等将全班学生分成多个小组,每个小组人数最好3至5人。然后对项目进行细化,使之分解成一系列的任务,并分配给各个小组,要求学生团结协作,充分利用图书馆和网络资源收集所需要的资料,小组内部讨论、整理后做成幻灯片,每个小组派一名同学向全班同学展示、汇报。例如“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目可分解成以下四个任务:任务1.设计“验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”的方案;任务2.配制标准溶液,包括高锰酸钾溶液和所需的酸碱溶液;任务3.用实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性;任务4.根据实验完成实验报告。 2.3项目方案制定 资料准备充分后每个小组就开始制订完成任务的方案,各组派代表利用幻灯片向同学们展示制订的方案,然后在老师的引导下大家一起讨论,对初步方案进行修改和完善,使方案具有科学性、可行性、经济性和环保性,最终师生共同归纳总结讨论结果制订出实施方案。如在2.2中所提到的任务1中,大家首先就要花较多的时间讨论、选择出合适的还原剂、酸和碱,并确定出合适的高锰酸钾、酸和碱的浓度。在讨论在这一过程中,教师应对学生进行一定的指导和引导,使学生既能学到专业知识提高专业技能,又能提高团结合作能力和口头表达能力。 2.4项目实施 实施项目是项目化教学的关键阶段,所以每位小组成员都要严格按照实施方案执行,积极利用无机化学实验室的实训条件开展实验项目。在具体的实施过程中,学生会遇到这样那样的问题,教师则要适当的指导,让学生多思考,独立地完成实验项目。这种项目实施方式,不仅可以培养学生的集体意识,而且能够提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 2.5项目评价 学生完成实验项目后,应及时进行考核、评价和总结。项目考核标准可参照相应专业的职业资格标准,项目考核和评价以设计的初步方案、实验操作、实验习惯、团队协作能力、实验原始记录、实验数据分析与处理、实验报告、项目总结等为依据。考核和评价成绩公布后,要展开小组讨论,让学生及时找出在整个项目完成过程中存在的问题与不足,以便在下一项目时不断地改进和完善。这种考核评价机制不仅可以激励学生,提高教学质量,而且能有效提高学生的应职应岗能力,同时积极推进“双证书”制。 3.项目化教学的体会 这种“项目引领,任务驱动”的教学方法能将无机化学的理论知识和实验操作有机地结合在一起,使教师、学生真正地做到“教学相长”,学生的理论基础不断扎实,实验技能不断提高。我们不能否认项目化教学有着传统教学不可比拟的优势,但是也应认识到以下几个问题。 3.1教师的素质须不断提高 项目的确定既要基于书本的教学内容,又要联系化工生产实际,既不能太简单,又不能太难。这就要求教师不仅要熟悉书本知识,精于实验操作,而且要了解目前化工行业相应职业岗位的要求。因此,项目化教学对教师提出了很高的要求。如果教师没有深厚的理论功底、较强的实验技能、丰富的专业知识、周密的准备和一定的生产实践经历,就将无法应对项目化教学过程中学生遇到和提出的诸多问题。 3.2学习资源须不断完善 在项目开发和方案制定时,教材已不能满足学生的需要,他们将借助于更多的书籍和网络资源。所以学院需重视图书馆建设,增加图书馆的藏书量,并不断整合互联网资源,构建较完善的教学平台,为师生提供良好的学习环境。 3.3实验教学条件须进一步改善 良好的实验条件是提高实验教学水平的重要保证。为保障项目实施能顺利进行并达到预期目标,实验室应配备足够数量的实验仪器和设备,让每个学生都有充分动手的机会,提高他们独立操作的能力。 总之,无机化学实验课程的项目化教学提高了学生的质量,符合当前化工行业对化学化工类高职人才的需求,所以教师应积极推行项目化教学,为企业为社会输送更多、更优秀的专业人才,使无机实验教学与社会经济发展形成良性互动。 无机化学论文:基于绿色化学理念下的无机化学实验 基于绿色化学理念下的无机化学实验 随着一个化学教育的新课题、一门新兴学科——绿色化学的倡导,无机化学实验是化学专业的启蒙实验课,如果可以与绿色化学思想融会贯通,达到无机化学实验绿色化,对提升学生的环保危机与使命感,建立绿色化学的观念,有及其重要的意义。同时,还可以培养学生的科学环境与资源观念。该文参照绿色化学原则,化学药品使用时参照5r规则(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次为:远离危险品、降量使用、循环使用、反复使用和再生,对怎样贯彻其无机化学实验的绿色化做了分析讨论。 一、寻找替代品 按照绿色化学的思想,在源头上防止污染源,按照实验目的,在可以实现相同教学成效的要求下,找寻替代品,最好用低毒、无毒化学试剂替换有毒的化学试剂。 举个简单的例子,多相离子平衡的实验,是遵循溶度积思想,平衡移动原理实现沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化、分步沉淀。遵循实验基理与绿色化学的思想,再次选择沉淀离子、沉淀剂,且对以往实验及改进后的实验,展开比较分析, 最终的实验结果表明:其改进后的实验结果很好,且现象也显著,可以实现实验的目的,且降低了有毒的物质的使用、排放,致使无机化学实验初步实现绿色化。 二、推行微型实验 微型化学实验是指微小型的实验仪器里,在实验条件允许的前提下,用比较少的试剂来做的实验,改进实验装置,致使接近微型化,它是绿色化学常用实验手段。它作为在绿色化学指引下,用防止化学污染的新思想、方法、技术,对传统的实验改进、发展的必然的趋势,是化学实验的方法的伟大革新。如:无机化学实验里的性质实验,其以往的做法是在试管里完成,其试剂用量为1ml-2ml。为此采用点滴板的做法,其试剂用量降低为几滴,一样实现实验的效果,大大降低化学药品造成环境污染,将这类实验实现绿色化。 三、发展封闭式实验 一些有剧毒气体生成的实验,采用绿色化学思想,对这类实验改进成封闭的实验,使反应在密闭体系里发生,且在反应体系里对废气处理掉,实现污染零排放。如:制备硫酸亚铁铵,一般用废弃物铁屑做反应物,可是以前实验装置是敞开的,其废铁屑里含硫、磷杂质和硫酸进行反应时,生成h2s、h3p有毒气体,致使实验室飘着刺鼻的刺激性气体,其危害人们的身体健康,这不是绿色化学的原则。为此,我们革新实验的第一步反应,对制备硫酸亚铁仪器改成闭路回收式,用碱性吸收液处理第一步反应生产的h2s、h3p有毒气体,达到污染零排放,改善了实验环境。 四、发展串联实验 串联实验就是根据调节实验计划,其巧妙安置实验顺序,合理利用相关的反应,最好使第一个反应的生成物,转化为接下来实验的反应物,达到实验不间断。如:配制溶液中的稀硫酸能和废铁屑反应,生成硫酸亚铁铵,得到的产品回收利用,用作三草酸合铁制备反应物,其制备的三草酸合铁(ⅲ)酸钾同样又作为三草酸合铁(ⅲ)配阴离子组成、电荷数测定实验的原始材料。另外还有,制备五水硫酸铜时(使用孔雀石),产物可测定无水硫酸铜铁含量以及结晶水含量,也可以进行差热分析。革新实验后,大大降低实验废弃物质排放量,达到无机化学实验的绿色化,大大促进学生对物质间的转化关系得到了解。 五、开发模拟实验 无机化学实验中,关于元素化合物的实验,实验试剂多,排放污染物较多,污染物成分纷杂多样,且污染环境现象严重。另外,学生在实验室进行实验,就是单纯地混合、滴加,学生做完实验后掌握的不牢固,不能达到预期效果。 若把这类实验改进成模拟实验,可以让学生在计算机上模拟、做实验,根据模拟实验的优点,可达到无机化学实验的绿色化,从而帮助学生简明、生动的学习无机化学实验,防止以往无机化学实验,带来的危害人体健康、污染环境问题,一举达到无机化学实验的绿色化。 六、回收利用产物 回收实现实验产物的利用,是实现无机化学实验绿色化的方式手段。依照绿色化学的思想,使实验的生成物回收利用,可以节约药品,且降低、避免有害物进入环境,使环境污染。如:制备硫酸亚铁铵,其实验生成物的硫酸亚铁铵,若把它废弃,将污染环境,且浪费。在实际教学里,先开展硫酸亚铁铵的制备,又把实验产物回收保护起来,其次作三草酸合铁的合成起始物,最终结果是节约实验药品,最主要一点是降低实验废弃物的排放,达到无机化学实验的绿色化。 通过无机化学实验绿色化的探索,我们可以看出,在绿色化学思想的引导下,采取污染全过程控制,可以达到无机化学实验的绿色化。在教学管理角度出发,对制定教学计划、教学方式、教学内容等,各个环节都要照顾到环境保护问题,都要做到绿色化学的要求;在应用到实际教学时,在确保教学效果的基础上,合理的参照绿色化的原则,达到无机化学实验的绿色化。 无机化学论文:药学专业无机化学教学中几种意识的培养 药学专业无机化学教学中几种意识的培养 21世纪科学技术综合化、整体化的趋势日益增强,科学技术的这种发展趋势必然反映到教育上,必然要求现代教育在内容、体系上体现这种综合化的特点。然而,传统的无机化学教学模式忽视与药学专业课程的相互交叉和渗透,严重影响了学习的积极性和创新思维的发展。笔者在教学实践中结合无机化学的课程特点和大一学生的知识体系结构,注重培养学生的科学整体意识、自主学习意识和绿色化学意识,大大提高了学生学习的积极性。为培养出即具备扎实的基础知识、熟练的基本技能和方法,又拥有创新精神和实践能力的符合时代要求的大学生,奠定了良好的基础。 1 科学整体意识的培养 学科间相互渗透和交叉、碰撞所产生的火花是科学发展的驱动力之一,也是许多创新性学科论点与方法产生的源泉,是学科发展的动力。最活跃的研究领域多位于多学科的交叉点上,而当代科技发展的趋势和特点是学科间互相融合、互相补充、互相促进[1]。学科交叉的实质也就是知识体系的渗透和融合。根据学科专业自身的发展规律和趋势,通过不同学科的有机渗透与组合,构建新型的学科体系,是培养具有多学科知识背景、知识和能力结构合理、基础扎实、素质全面、适应性强的综合性人才的关键。无机化学对医药学生来说就是和医药联系起来,将所学知识更好地服务于医药,无机药物化学的兴起就是很好的例子。教学中每章知识都列出一些与医药相关联的问题,让学生自己查阅相关的资料去寻找答案或是通过阅读提出自己的观点,或以小论文的形式上交。比如讲到沉淀溶解平衡时体出的问题:常用的难溶电解质药物有哪些,是如何制备的?体内的结石的组成是什么,是如何形成的?结石的药物是怎样制备的?胶体是怎样形成的,如何制备?而在原子结构这章中就要在课堂讲课时将原子吸收光谱的原理参入进来,让学生感觉到所学知识不是离应用那么遥远。分子结构讲到杂化轨道理论时,问题是青霉素为什么能够杀死病菌呢?让学生颇为震惊的问题,似乎不能跟无机化学联系起来,提高了学生对无机化学的认识深度。配合物与医药的关联问题就更多,而且配合物药物是现在研究的热点之一。草药中的有机成分与金属配合后生物活性提高,例如茶多酚与金属离子(如钙、锌等)配合后有可能兼具二者的药理活性[2]。铂、锑、锡、钒、硒、锗等的配合物在抗癌金属配合物中占重要地位,稀土离子在抗凝血、抗炎和治疗烧伤等方面的优越性引起人们对其药理的关注,使稀土离子与细胞膜作用的研究成为热点。让学生查阅相关的文献报道。通过这些问题的提出,不仅让学生感觉到无机化学与各专业学科的相互交叉与渗透,培养了整体科学意识,而且更大地提高了学生对无机化学的重视,激发了学习的积极性,提高了学习兴趣。 2 自主学习意识的培养 兴趣是激发自主学习意识的前提。对医药院校无机化学的教学必须要充分的和专业知识联系,这样才能让学生感觉到自己所学的知识是有用的,才能调动他们的学习兴趣和积极性。教学中提出一些与专业相关的问题,让学生选择自己感兴趣的问题,每10人一个小组去查找资料,由小组长负责安排小组讨论会,将发现的问题再通过查资料或是跟老师一起讨论,在讨论课上每个小组派代表讲解本组的工作,这样既增长了见识又加深了对无机化学知识的理解。 德国教育家第斯多惠指出:“一个差的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理。”,无机化学是中医药院校一门重要的基础课程,担负着培养学生从中学被动学习到大学的自主学习、从只啃课本到主动去图书馆猎取相关知识、从回答问题到自己发现问题提出问题等责任。例如,电解质溶液这章,人体各部位体液的ph是多少?正常人体血液的ph是多少?如何维持着人体血液的ph值基本不变?什么情况下人会发生酸碱平衡失调?如何看待酸碱体质这一学说?这些问题同学们非常感兴趣,感觉到将要学习的酸碱电离平衡和他们的专业课有很大的联系,就会积极的去查找资料寻找答案。这样既可以更好地巩固理论知识,又能拓宽知识面,而且会对当下流行的酸碱体质这一学说进行深度思考,能从科学的角度对这一理论进行评判。 3 绿色化学意识的培养 环保问题是一个刻不容缓的问题,是关系社会可持续发展的重要问题。绿色化学是实现化学污染防治的基本方法和科学手段,是一门从源头上阻止污染的化学,绿色化学适用各种化学领域。在无机化学教学中,培养学生的绿色化学意识会产生积极的行为效果。在讲解电解质溶液时,要让学生认识到酸碱污染。目前,薯蓣皂苷元主要由薯蓣科植物(黄姜、穿龙薯蓣等)的根茎中所含的薯蓣皂苷经加酸加热水解获得。由于在水解过程中大量使用硫酸、盐酸等无机强酸作为水解催化剂,造成了严重的环境污染,同时也使占原料大部分的淀粉、纤维素等物质的化学结构被破坏而难以综合利用[3]。那么是如何解决这一污染问题的呢?让学生去查阅资料,了解到有哪些更好的实验手段避免污染。相信有了绿色化学意识,学生在以后的有关化学实验中,必然会想办法做到尽量减少污染或零污染。 为了加强上述三种意识在教学中的培养,笔者在评价体系上进行了相应的调整。将学生查阅的资料、讨论课中给大家的讲解、提出的问题等等都给予一定的分值奖励。笔者从多年的教学经验中,认识到三种意识的培养对无机化学药物的开发及学生创新课题的开展有着积极的意义。 无机化学论文:无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法探讨 无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法探讨 碱式碳酸铜又名孔雀石,其形状为细小颗粒的绿色粉末。相对密度为3.8525,折光率为1.655、1.875、1.909,加热至220℃时分解,是一种名贵的矿物宝石。它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质,又称铜锈。碱式碳酸铜可用来制造信号弹、烟火、油漆颜料、杀虫剂、解毒剂、固体荧光粉激活剂等,也用于种子处理及作杀菌剂等。在无机盐工业中用于制备各种铜化合物,在有机工业中用作有机合成催化剂,在电镀铜锡合金工业中用作铜的添加剂。 常见的制备方法主要有四种:(1)由na2co3·10h2o跟cuso4·5h2o反应制备;(2)由na2co3溶液跟cuso4溶液反应制备;(3)由nahco3跟cuso4·5h2o反应制备;(4)由cu(no3)2跟na2co3反应制备。根据我校的现有实验室条件和设备,我们一般选择第二种方法制取碱式碳酸铜。 通过碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析,研究反应物的合理配料比并确定制备反应合适的温度条件,以培养独立设计实验的能力。碱式碳酸铜的制备实验是面向化学专业大一学生开设的一个典型的设计性实验,不仅要保证实验质量,还要让学生掌握独立进行实验设计的方法。《大学化学实验》一书中的碱式碳酸铜制备的实验,采用硫酸铜和碳酸钠溶液进行复分解反应制备碱式碳酸铜,由于反应过程中,条件较难控制, 副反应多, 反应现象差异性不明显,所以学生在优化条件选择时出现较多的判断失误,仅通过颜色及反应速度的快慢是很难准确得出结论的,因此,笔者对本实验进行改进,以达到最佳的反应效果。 一、实验制备方法 1.实验仪器及药品 药品:cuso4·5h2o(固体),na2co3(固体)。 仪器:带标号的试管8个;烧杯(250ml)8个;容量瓶(250ml)2个;25ml移液管2个; 电子天平;恒温水浴锅;抽滤瓶;蒸发皿;布式漏斗(非真空);烘箱;试管架;吸耳球。 2.实验原理 碱式碳酸铜cu2(oh)2co3为天然孔雀石的主要成分,呈暗绿色或淡蓝绿色,俗称孔雀绿,在水中的溶解度很小,溶于酸,新制备的试样在沸水中很易分解。加热至200℃即分解。为了适于碱式碳酸铜的生成和分离。根据碱式碳酸铜的性质和铜盐的性质,选用硫酸铜溶液和碳酸钠溶液。在反应过程中,反应温度、反应物浓度及反应物配比对反应物均有影响。 3. 实验过程 分别按合适比例取cuso4溶液和 na2co3溶液各若干毫升, 加热到合适温度后, 将cuso4溶液倒入na2co3溶液, 记录沉淀的颜色和体积变化。沉淀下沉后, 洗涤沉淀数次, 抽滤, 并用少量冷蒸馏水洗涤沉淀至无 so42-为止, 抽干, 置烘箱中烘干, 称量, 计算产率。 4.反应溶液的配置 配置0.5mol·l-1的cuso4溶液和0.5 mol·l-1 na2co3溶液各250ml。称取固体药品硫酸铜31.2110g和碳酸钠13.2488g,分别倒入两个250ml的烧杯中,用100ml蒸馏水溶解,再转入250ml容量瓶中,配成250ml溶液,静置,备用。 二、结果与讨论 1.反应物合适配比探求 取四个已编号的试管,均加入2.0ml的0.5mol·l-1的cuso4溶液,再分别取0.5mol·l-1na2co3溶液1.6ml、2.0ml、2.4ml及2.8ml,依次加入另外四个编号的试管中。将八个试管放在75℃恒温水浴中加热,几分钟后,依次将cuso4溶液分别倒入na2co3溶液中,振荡试管,比较各试管沉淀生成的速度、沉淀的数量及颜色。实验结果如下表1所示: 通过对比,我们发现反应的最佳配比为1∶1,产率可以达到94.16%。 2.反应温度的探求 在三个试管中,各加入2.0ml0.5mol·l-1cuso4溶液,另取三个试管,各加入由上述实验得到的合适用量的0.5mol·l-1na2co3溶液。从这两个试管中各取一个,将它们分别置于室温25℃、50℃、75℃、100℃的恒温水浴中,数分钟后将cuso4溶液倒入na2co3溶液中,振荡并观察现象,由实验结果确定制备反应的合适温度。实验结果如下表2所示: 经过对比,我们发现反应的最佳温度为75℃,产率可以达到94.12%。 3.碱式碳酸铜制备的最佳设计 取60 ml 0.5 mol·l-1cuso4溶液和60 ml 0.5 mol·l-1na2co3溶液分别放在75℃的恒温水浴锅中,几分钟后取出,将cuso4溶液倒入na2co3溶液中,充分振荡待沉淀完全后,用蒸馏水洗涤沉淀数次,直到沉淀中不含so42-为止,抽干。将所得产品在烘箱中烘干2h,待冷至室温后称量,并计算产率。实验结果如下表3所示: 此实验温度探究最佳反应物配比:na2co3∶ cuso4=1∶1,最佳温度为75℃,在85℃下烘干2h,反应温度不能过高,如果温度高于75℃,产生褐色的cuo。若将na2co3溶液倒入cuso4溶液中,不能充分反应,沉淀不彻底。沉淀完全后要反复清洗沉淀,然用ph试纸测试滤液中的ph值,ph=7左右确保将沉淀so42-除完,如果有残留的so42-,干燥时会有黑色物质产生。干燥时温度不易过高,否则会将cu2(oh)2co3分解。 三、本实验注意事项 1.反应最佳温度应为75℃,超过后会有褐色沉淀产生,在恒温时需要不停搅拌。 2.沉淀要洗涤干净,滤液中ph=7左右so42-除完。 3.沉淀应在85℃时烘干2h以上,温度过高cu2(oh)2co3会受热分解。 4.若反应后不能观察到暗绿色或淡蓝色沉淀产生,可将反应物保持原样(不可将滤液滤去),静置l~2天,再作观察。 5.反应过程中不可将na2co3溶液倒入cuso4溶液中,应用反滴法。 6.本次实验用布式漏斗(非真空)。 无机化学论文:无机化学课程建设与课程教学改革的体会 笔者有幸参加了一次教育部全国高校教师网络培训中心举办的国家精品课程《无机化学与实验》骨干教师高级研修班,本研修班由吉林大学宋天佑教授及其教学团队与大连理工大学孟长功教授及其教学团队合作主持培训和研讨,在北京设立主会场,全国设有20个分会场。在为期3天的培训中,宋天佑,孟长功,徐家宁,刘志广等四位教授分别从无机化学与实验课程出发,对这门国家精品课程的教学经验、理念、技术和方法进行介绍,以问题为导向,利用示范课、案例讲解等教学形式,为我们授课。经过这几天向名师学习及与同行交流,感触颇深。 一、教学理念与方法 教育部举办的全国高校教师无机化学与实验课程的网络培训,给我们这些教无机化学的教师提供了一个学习、进修、交流的机会。培训中,我们聆听了国家级名师的授课,领略了国家级名师的风采,开阔了视野,受益匪浅。这次培训使我们在精品课程建设、大学无机化学及实验课程教学工作、教学方法、知识难点和重点的处理等方面受到很大的启发,尤其是吉林大学宋天佑老师和大连理工大学孟长功老师在上述两个方面的讲解,使我们感到耳目一新,如饮甘饴。如孟长功老师的关于“培养和教会学生分析问题和解决问题的能力比教会他们关于具体问题的答案所在更重要”的观点和教学方法得到大家的共鸣。无机化学是大学生进入大学学习的第一门专业课,要让学生从这门课开始逐渐转变学习方法和解决问题的思路,在大学学习中,能顺利地解决一道难题并不十分重要,因为他们今后再遇到同样问题的机会并不是很多,而形成解决问题的正确思路对他们是至关重要的。恰恰在这种教与学的过程中,学生会逐渐认识到化学这门课并不是只有枯燥的理论和公式,每个问题的解决和每种现象的发生都有内在的联系,这样就能激发学生学习无机化学的积极性。这将使他们在今后学习任一门课时都受益匪浅,而且必将对他们今后的深入学习和研究产生积极的影响。这也是我们无机化学工作者除了教学以外还应该考虑的问题,也是我这次培训的主要收获。宋天佑老师的示范课的讲解也使我受益匪浅。对于一些无机化学中的难点和重点,学生的理解和接受程度很大程度上取决于授课教师在引出和讲解这个问题时的方式方法。我们经常说老师的作用就是把复杂的问题用简单的、容易理解的语言和方法告诉大家,即做到“深入浅出”。要想做一位好的教师,要有这样的本领。 二、教师的课堂组织 当今时代是竞争的时代,当今的社会是发展迅速、知识剧增的社会,时刻都存在着竞争、机遇和挑战。让我们必须承认这么一个现实:学生对知识本身的获得已经不是最重要的了,重要的是他们如何去获得知识,开发各种潜能。传统的课堂教学,偏重于让学生对概念或理论的字面理解而缺乏更深一层的质疑,而学生似乎从未想过那些浩瀚如海,用以解释各种自然现象和社会现象的观点是如何形成的;那些公式、理论存在的依据和前提是什么;那些知识的本身存在着什么价值;而人们又是如何将这些应用到日常生活中去的,等等。对于课堂教学而言,不应仅限于教师的教,很大程度上还取决于学生的学,这就要求学生有参与意识。加强学生在课堂教学中的参与意识,使学生真正成为课堂教学的主人,是现代化学教学的趋势。正如孟教授所说,由于很多原因,入校时学生的水平和学习方法有很大差别,因此有的学生可以接受网络教学,而有的则不行。在这样一个现状下,由于学生层次不同,必须有一个大家都能够接受的教学方式。随着网络的普及和地区差异的消除,教学方法应该转变,从单一的教学方式转变为立体式的、多方面的教学方式,满足各个层次学生的需求。 1.教师不仅仅是教育者,更是组织者。教师在课堂教学中起主导作用,是组织者。因此学生的参与意识与教师所扮演的角色及对学生的培养有着直接的关系。 2.提高化学课堂教学中学生的参与程度,让他们主动、自由地学习。如果离开了学生的积极主动参与,教师的主导作用也是没有意义的。教师的“导”要具有科学性、启发性和艺术性,能促进学生的思维活动。 3.在目前应试教育的大环境下,学生的学习方法单一,对知识的掌握能力较差,必须有教师提纲挈领,为学生提出重点,为学生解释难点。 4.学生学习的主动性不强,必须给他们一个良好的学习环境,督促他们的学习。 5.学高为师,为学生树立榜样,带动他们的学习。 三、精品课程建设 宋教授在培训课上说,精品课程,需要一大批人坚持不懈地努力奋斗,需要十几年,甚至几十年时间的建设。吉林大学无机化学课程的建设过程,说明一个道理,它告诉我们课程建设要经得起时间的考验,要做到长盛不衰。同样,上海电力学院《无机化学》课程在老前辈努力的基础上,由我牵头,不断进行改革和完善。在《无机化学》课程建设过程中,进一步完善了教学大纲,教学进度表中各章节的课时数的分配经过调整更加合理;不断完善试题库的建设,并已实现了教考分离;完成教学大纲、教案、习题、参考文献目录等上网工程,并创建了教学互动社区;将《无机化学》教学实践与研究活动中的经验与心得写成小文章,分别发表在《上海电力学院学报》、《高教研究》等期刊上;走出校门,积极参加同行业的学习交流会议,2005年参加了在上海大学举行的由教育部人事司和高等教育司联合举办的“本科基础化学骨干教师高级研修班”,2006年参加了在同济大学举行的由教育部人事司和高等教育司联合举办的“本科基础化学骨干教师高级研修班”。 在这几年的教学改革活动中,《无机化学》课程建设得到了学校的大力支持和资助。《无机化学》于2005年被批准为校级一般课程建设项目,2006年被批准为校级精品课程建设项目,2007年被上海市教委批准为重点课程项目。以“具有电力行业背景的应用型高校基础化学课程的特色教学研究”为题获得2010年度上海市高等教育学会重点课题资助,以“基于智能电网的基础化学课程教学改革与实践”获得上海高等教育“085”工程建设项目资助。利用无机化学精品课程建设的契机,指导黄静、李昌峰、汤艳凤等同学以“无机化学网络资源的创建”为题申请到了2006年度的大学生科创基金,该课题现已结题,并且无机化学课程已经完成上网工程。课程建设的成果得到了学校的鼓励和肯定。2006年“无机化学课程建设”项目获得校级优秀教学成果奖,2006年在第四届“上汽教育杯”上海市高校学生科技创新作品展示评优活动中,指导孙仲明同学完成的“原子结构cai(计算机辅助教学)实验获大赛“新颖奖”;2006年我因为指导孙仲明同学获得上海电力学院能源与环境工程学院“优秀导师”称号;由于在《无机化学》教学改革与实践中较出色的表现,我获得了2006~2007年度上海电力学院优秀主讲教师称号。相对于获得的荣誉,所取得的成绩微不足道,只有继续埋头苦干,潜心钻研,努力把电力学院《无机化学》课程打造为市级精品课程。 四、多媒体技术的应用 在这次培训中,大家就多媒体技术在教学中的应用展开了讨论,下面我将多媒体技术应用的优势和应注意的问题作一个总结。 1.多媒体课件使用的优势。 (1)采用多媒体教学,内容形象,显示方式生动,直观性强,图像中包含大量信息,并且以图形和动画为主要手段兼配以文字,利用文、图、声、动画等去引起学生的注意和兴趣,使学生如身临其境,不仅可以接受到大量教学信息,而且能获得清晰明快的感受,使学习内容变得生动有趣,容易记忆、理解和掌握。 例如,宋教授提出,原先在没有使用多媒体前使用不同色彩的乒乓球模型来讲授abc型原子堆积,课讲完后学生的眼睛都看花了,但在使用多媒体技术后,通过电脑动画演示,不仅使一层一层的堆积方式清晰明了,也能让学生直观地认识了什么是面心立方堆积方式。 (2)应用计算机软件模拟化学反应原理,可以使学生更易于接受课堂教学的内容。 化学教学中核外电子排布、电子云、离子键、共价键等大量微观现象的教学,长期以来教师只能靠形象比喻或展示模型来教学,但利用计算机软件进行动画模拟,可使不可见的微观世界宏观化,抽象理性问题具体化、感性化,形象、生动地表现分子、原子等微观粒子的运动过程特征,让学生直观形象地认识微观世界,了解化学变化的实质、理解化学原理。例如孟教授在讲授双原子分子轨道时应用计算机软件去计算生成的化学键键能大小比较,这样比教师让学生死记硬背轨道的能量高低更易于让学生接受和理解。 2.多媒体使用中应注意问题。 (1)防止“一哄而起”。多媒体辅助教学一靠设备,二靠技术,三靠教师现代化的教学技能,三者缺一不可,应根据实际情况分期分批实施。 (2)cai模拟实验不能代替化学实验,传统的化学实验能使学生参与实际实验过程,对于学生的动手能力及分析思维能力的培养和锻炼作用是cai模拟实验所不可替代的,教师应明确化学实验在化学教学中的重要地位,明确cai模拟实验的辅助地位,不能因一味追求现代教学手段而减少传统实验教学手段的运用。cai模拟与传统化学实验在化学实验教学中两者应优势互补、各展所长。 (3)要把握好计算机辅助教学与传统教学方式的关系:尽量避免cai贯穿课堂的始终,否则容易使学生视觉心理疲劳,抑制大脑对信息的反馈。多媒体教学不是万能的,并不完全代替传统的教学方式,有的课虽用了几分钟软件辅助,却解决了难以突破的问题,可以说是画龙点睛,堪称好课件。 五、结语 听了国家级名师的课,大家开阔了视野,受到了启迪,倍感此次学习、进修、交流的机会的重要。同时大家感到此次培训的时间实在太短,每个人都有意犹未尽的感觉,很多问题还不能得到更深入的解决,需要在今后的学习、交流中不断深化、总结和提高。感谢全国高校教师网络培训中心提供的机会,使大家在一起聆听名师的指点并进行研讨,并希望以后能有更多类似的学习机会。 无机化学论文:无机化学中标准摩尔反应焓变的计算 热力学是无机化学课程的重要组成部分,它是以热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律为基础,主要解决化学反应中能量转化及化学反应进行的方向和程度问题,其中焓变计算是解决等压情况下反应中能量转化问题、进行吉布斯自由能变变计算进而判断反应进行程度和方向的基础。 在无机化学课程中,通常忽略温度、压力对焓变的影响,同时,对于非标准状态下的反应来说,反应焓变还没有一定的计算公式。本文对无机化学中标准状态下反应焓变的计算方法进行了归纳和总结,便于学生更好地理解和掌握。 一、计算标准摩尔反应焓变的理论基础 计算标准摩尔反应焓变的理论基础是hess定律,即在恒容或恒压条件下,一个化学反应不论是一步完成或分几步完成,其反应热(即摩尔反应焓变)完全相同。 hess定律的实质是指出了反应只取决于物质的初、终状态,而与经历的具体途径无关。其重要意义在于能使热化学方程式像代数方程式一样进行加、减运算,从而可以应用已知化学反应的热效应,间接算得未知化学反应的热效应,解决那些难以测量或根本不能测量的反应热效应问题。应用时要注意:将已知的热化学方程式进行线性组合的结果必须与欲求的未知化学反应的状态完全相同,包括温度、压力及各物质的相态,并且这些化学反应都是在等温、等压或等温、等容条件下进行的,都不做其他功能[1]。 焓的绝对值是无法确定的,但可以采用相对焓值。焓是状态函数,状态函数的最主要特点是其变化值只取决于系统的始态和终态,而与系统变化的途径无关。因此,以hess定律为理论基础,可以求得反应的摩尔焓变。 三、结语 标准摩尔反应焓变的计算是无机化学热力学部分计算的基础,焓的绝对值不可测,只能测其相对值,其概念多、计算公式多,学生掌握起来有一定的难度。通过以上的归纳和总结,使化学反应标准摩尔焓变的计算系统化,有助于大学生对焓变计算的理解和掌握,有助于提高无机化学课程教学的质量。 无机化学论文:浅谈“比喻”在无机化学教学中的应用 在无机化学教学实践中,运用形象生动的比喻进行讲解,将较为抽象的无机化学教学理论通俗化、形象化、具体化,以深入浅出的形式帮助学生理解无机化学的教学内容,提高学生的学习兴趣,从而提高课堂教学质量。 无机化学是高等院校中化学工程、应用化学专业、环境专业、给水排水专业等很多专业的一门重要的必修课。无机化学的学习质量如何,直接关系到后续有机化学、物理化学等课程的学习效果,为了提高无机化学的教学效果,笔者不断进行教学方法的探讨和改进,其中之一就是运用比喻。比喻即通过打比方的方法,借助于两种以上不同事物之间的相似点作为中介物,来比拟想要说的某一事物。在化学教学中,以不违背科学性原则为基础,采用适当的比喻,可以促使学生理解化学概念,掌握科学知识,为产生创造性思维奠定基础。概念教学的宏观类比可促进学生对概念的理解。下面笔者简单介绍一些在课堂教学中运用比喻方法,使学生深入理解无机化学知识的实例,其教学效果显著。 一、以形象比喻讲解速度控制步骤 在讲到浓度对化学反应速率的影响时,对于复杂反应,反应是由两个或者是两个以上的基元反应步骤所组成,这些基元反应步骤的集合便是复杂反应的反应机理或者叫反应历程。这些基元步骤中,总有一步是反应步骤中速率最慢的一步,是决定整个反应速率快慢的最关键的一步,称为速率控制步骤,简称“速控步”。单纯地讲速率控制步骤,很多时候学生不容易理解,为了便于学生的理解,笔者引入了“牧羊理论”和“木桶理论”。小时候很多人可能都放过羊,牧羊理论中有一句话叫:择其后者而鞭之。意思就是说牧羊人要想加快整个羊群的奔跑速度,就要用鞭子抽打跑得最慢的那只羊。同样现代管理学中比较流行的“木桶理论”,要知木桶中到底能装多少水,永远取决于最短的那块板,木桶中最短的那块板代表我们的缺点,我们的每位同学如果能够认清自己人生中最短的那块板,并努力改变自己的缺点,将来一定会大有成就。对于化学反应也是如此,认识一个化学反应中最慢的一个步骤的重要性在于能够有效地改善整个化学反应的速率,从而达到更高的产率。通过比喻的运用,加深了学生对概念的理解,同时也对学生进行了综合素质教育。 二、以形象比喻讲解化学键的特点和价键理论 化学键分为离子键、共价键和金属键,离子键的特点是没有饱和性也没有方向性,而共价键的特点是既有饱和性又有方向性。这些抽象的概念学生理解起来特别难,于是笔者把离子键的特点比喻成是男女交普通朋友,一个男生可以有很多个女生朋友,一个女生也可以有很多个男生朋友,在交普通朋友时,只要是能谈得来就可以成为普通朋友,没有方向性也没有饱和性;而把共价键的特点比喻成是男女谈恋爱,一个男生只能与一个女生谈恋爱,一个女生也只能与一个男生谈恋爱,而且还会有自己的择偶标准,有方向性又有饱和性。通过把离子键、共价键比喻成为交朋友,激发学生学习兴趣的同时,也加深了学生对基本概念的理解,提高了课堂教学效果,也有助于学生进一步理解价键理论的特点。 三、以形象比喻讲解四个量子数 电子的运动可以通过求解薛定谔方程来描述,方 程的每一组合理解亦即波函数,波函数进一步求解的结果是三个量子数(主量子数n,角量子数l,磁量子数m),再加上自旋量子数(ms)总共四个量子数一起决定电子的运动状态。主量子数和角量子数决定电子的能级,当主量子数和角量子数相同时,即使磁量子数和自旋量子数不同,电子所对应的能量也是相同的。在讲到四个量子数代表的含义以及四个量子数的关系时,学生感觉特别难于理解。于是笔者把原子比喻成学校,主量子数比喻成学校下分的院系,角量子数比喻成每个院系下面的专业,磁量子数比喻成每个专业下分的班级,而把自旋量子数比喻成每个班级的男生女生。学生毕业就业的方向取决于他所在的院系和专业,而与班级无关,学生一下子便明白了四个量子数的含义以及四个量子数之间的关系。通过比喻让学生很容易理解这个晦涩难懂的概念,课堂教学效果显著。 总之,比喻教学法在无机化学教学中起到了事半功倍的显著效果。在目前高校扩招后的高等教育形势下,大学生的心理和心态成熟程度趋向年轻化,通过比喻将一些化学原理或理论转变成通俗易懂的形象化事物,既活跃了课堂气氛,调动了学生听课的兴趣,也使内容变得更容易理解和记忆,这种教学方法受到学生的普遍欢迎。 无机化学论文:在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的思考 生物无机化学是由无机化学、生物化学、临床化学和医学交叉融合而发展起来的一门新型边缘学科,在分子水平甚至量子水平上,研究和阐明生物体内生物大分子配体与无机元素有关的各种相互作用的学科[1]。它包括两个主要部分:一是研究生物体中天然存在的无机元素,二是把金属引入生物体系中作为探针和药物。 1 药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的重要性 在我国很多医药院校的药学专业中,药学教育的模式一直是化学模式。由于,无机化学的理论学习中要求记忆的东西很多,较枯燥,导致了很大一部分同学在学不到一半的时候就放松了学习,明显影响学习效果。如果能够在教学过程中有意识地引进一些生物无机化学的新知识、研究的前沿和热点问题,及相关的人文科学知识,将大大提高药学专业学生的学习无机化学的兴趣,为提高其综合素质和培养其创新能力提供坚实的基础。在我国的一些院校的化学系开设了生物无机化学的选修课程。但是对于药学专业进行生物无机化学教学受到学制短、化学课课时少及化学和生物化学基础知识差等客观条件的限制。为解决这个问题,可以在学习无机化学的过程中有意识地渗透一些生物无机化学方面的知识,以达到提高学生的学习兴趣等的效果。 2 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的内容 在药学专业使用的无机化学教材中,隐含着丰富的生物无机化学教育内容[2](图1),教师要有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习无机化学知识的同时,获得更多与药学相关的知识。因此在备课时,教师需要熟读教材,找准无机学化各章节中渗透生物无机化学知识的结合点。 2.1 绪论部分 无机化学是一门理论性较强、较抽象的课程。在绪论课时,教师适当的渗透一些无机药物方面的知识(表1),将对提高学生学习无机化学的兴趣起到事半功倍的效果。 2.2常见非金属元素及其化合物 非金属元素的生物无机化学的内容相对偏少,但也还是存在足够的可讲的知识点。如,三位科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要的信号分子而于1998年获得诺贝尔医学奖。一氧化氮是第一个被发现的参与细胞信号转导的气体信号分子。一氧化氮是随血液存在于人体各处,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮参与的生命活动非常广泛,在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用。人的机体内有很多信号系统,它们可以调节全身的血管网络,一氧化氮可以使微循环畅通,保证含氧血运送到人体各组织和器官当中,让人体血压保持在适当水平。人体内生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分,传至其他部分,行使着传输信号的功能。这样使血管扩张,帮助控制血液流向人体的各个部位,以起到保持血管清洁、预防中风、维持正常血压的作用,有效减轻心脏负担,从而达到预防心脏病的效果。这就是一氧化氮作为信号分子的作用。 2.3 常见金属及其化合物 人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而,微量元素对于生命的作用要比维生素重要得多,生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。现代研究表明,生物体内必需的微量化元素至少有十六七种。而人体内有1/4~1/3的酶需要金属离子参与才能发挥催功能,这些金属离子包括fe2+、zn2+、mn2+、cu2+、co2+、mg2+、ca2+等。人们逐渐认识到生命活动无不与金属离子有着千丝万缕的关系,即没有金属离子就没有生命。缺乏这些元素,生物体就要发生各种病变。人体的许多疾病,包括一些地方流行病,往往与微量元素的缺乏或过量有关(表2)。 2.4 配位化合物 在现代医学中无机药物的使用已经非常普遍。从生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地,而且涉及多种疾病的诊断和治疗。有些具有治疗作用的金属因其毒性大、刺激性强、难吸收等特点而不能直接在临床上应用,若把它们变成配合物就能在一定程度上增强药效同时降低其毒性[3-5]。由于形成金属有机络合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于药物分子选择性地进入体内的一定位置。 本部分可以重点地介绍治疗药物如铂类抗肿瘤药物和铋类抗溃疡药物[6-7],诊断药物如核磁共振造影剂、放射诊断药物以及中药研发方面遇到的实际问题。 2.4.1 铂类配合物作为抗癌药物的应用 20世纪70年代以来,铂配合物抗癌功能的研究在国内外引起了极大的重视[8-10]。铂配合物的抗癌活性是基于其对癌细胞的毒性[8]。现已确定具有顺式结构的均显示抑瘤活性,其中顺式二氯·二胺合铂,简称顺铂抗癌活性最高。它不仅能强烈抑制实验动物肿瘤,而且对人体生殖泌尿系统、头颈部及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,与其他抗癌药联合使用时具有明显的协同作用。目前,我国已生产“顺铂”供应市场。由于“顺铂”尚有缓解期短、毒性较大、水溶性较小等缺点,经过化学家们的不懈努力,现已制出了与顺铂抗癌活性相近而毒副作用较小的第二代、第三代抗癌金属配合物药物[11]。 2.4.2 钆类配合物作为核磁共振造景剂的应用 核磁共振造影技术已成为当今临床诊断中最为有力和安全的检测手段之一。它对疾病的诊断是通过使用外来的顺磁试剂或造影剂而使得正常组织和疾病组织的1h(主要是水)的共振信号产生差别。核磁共振造影剂使得质子的弛豫时间缩短,从而达到改善组织成像的效果。多数的核磁造影剂均为gd(ⅲ)、mn(ⅱ)和fe(ⅲ)离子,因为它们具有最多的未成对电子和较长的电子自旋弛豫时间。目前临床诊断使用的化合物主要有四种,全部是三价钆的配合物。据统计,世界上大约每年要进行500万次核磁共振诊断,而其中20%必须使用造影剂,造影剂研究及应用的重要性不言而喻。 2.4.3 络合作用与中药的研发 在天然药物研究开发过程中,往往药物的粗提物具有明显的生理活性,但是随着纯度的提高,其药理活性逐渐下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等无机成分。由于中药中含有微量金属元素和氨基酸、皂苷类、黄酮类、多糖类、生物碱等有机组分。而这些有机组分含有多个配位原子,能与微量金属元素通过多种键合作用形成各种复杂的配合物。它们具有较高的稳定性,这对于药物在体内的生物化学作用具有重要的意义,使之表现出长效、低毒和药性温和。 实际上,中药的药理作用是中药中的有机组分和无机组分的共同表现,它们的络合物往往表现出较强的药理活性。例如,博来霉素最早由链霉属真菌中以铜配合物的形式提取出来,只有人们改变了发酵条件得到了一系列类似物。博来霉素作为抗生素类抗肿瘤药物在头颈癌、卵巢癌等的临床治疗中广泛应用。研究发现,博来霉素需要有金属离子才能产生活性,铁、钴、锰、铜等离子的存在使得博来霉素能够对dna进行裂解。目前较公认的机制是:博来霉素首先与金属离子如fe3+结合,金属离子结合的博来霉素发生构型的变化,然后与活化分子氧生成活化态,后者对dna进行切割并阻止其复制。 3 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的途径 3.1 制订计划 在无机化学教学中渗透生物无机化学教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也避免了盲目性和随意性。制订计划力求全、准确、具体、可行。 3.2 注重渗透方法 摈弃“满堂灌”的教学方法,开展启发式、自学式和讨论式教学。在课堂上注重以多媒体授课的优势,充分发挥学生在教学中的主体作用和教师的主导作用,讲重点、难点,给出一些专题,课后学生广泛查阅文献,根据自己的兴趣,写出相关小综述,课程结束时,在课堂上做专题发言,互相交流,共同提高。这样,在学生不仅学到了知识,更重要的是培养了他们自己获取知识、分析问题与综合问题及表达能力。 3.2.1 讲授法 讲授法是目前教师采取的主要方法之一,也是最传统的教学方法。在化学教学过程中,渗透生物无机化学教育就是在讲授无机化学基本知识的同时,把与之相关的药学及生物学相关的知识传授给学生。 3.2.2多媒体课件展示法 利用多媒体课件,向学生展示生物无机化学相关的知识。在课件的制作上,采用图、文、表并茂的方式并尽可能地增加动画效果,以增强教学内容的趣味性,更好地激发学生学习生物无机化学课程的积极性。如,讲解叶绿素的结构及其在生物的光合作用中的作用时。通过生动形象的动画效果,让学生形象地感受生命中的化学过程。 3.2.3 学生分组讨论法 鉴于药学专业无机化学课时少的实际情况。要求学生结合教材内容,通过查上网收集资料等形式,广泛涉猎与无机化学相关的药学和生物学资料,如顺铂类抗癌药物的发现及发展过程、重铬酸钾等重金属污染及其可能导致的疾病等,并在每次课堂讲授结束之前,预留10 min,引导学生思考和讨论,或者由学生提出他们没有弄懂或尚未理解的问题大家一起研究解决。这旨在激发学生的学习兴趣,培养学生参与讨论的意识,为今后的工作打下良好的基础。 综上所述,在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学教学除了上述几个方面外,还需要学校领导的积极支持和老师、学生的密切配合,重视师资培训及通过教材编写使无机化学教材中具有很多的生物无机化学方面的知识介绍等方面的工作,才能取得应有的效果。 无机化学论文:探究固体无机化学的研究方向 固体无机化学是跨越无机化学、固体物理、材料科学等学科的交叉领域尤如一个以固无机物的“结构”、“物理性能”、“化学反应性能”及“材料”为顶点的四面体是当前无机化学学科十分活跃的新兴分支学科。 1 固体无机化合物的制备及应用 固体无机化合物材料的制备大多是利用高温固相反应这些反应难以控制能耗大成本高。为此发展了其它各种合成方法如前体法、置换法、共沉淀法、熔化法、水热法、微波法、气相输运法、软化学法、自蔓延法、力化学法、分子固体反应法等。其中近年来提出的软化学合成方法最为突出它力求在中低温或溶液中使起始反应物在分子态尺寸上均匀混合进行可控的一步步反应经过生成前驱物或中间体最后生成具有指定组成、结构和形貌的材料。 1.1光学材料的研究。苏勉曾等用均相沉淀法在水溶液中合成了氟氯化钡铕(ⅱ)经过处理后制得无余辉、发光性能良好的多晶体。用这种多晶体制成的高速增感屏其增感因素是钨酸钙中速屏的4~5倍已被全国2000所医院使用。1983年苏勉曾等在系统研究氟卤化物的x-射线发光及紫外发光现象的过程中发现了bafx:eu2+晶体经x-射线辐射后着色的现象开始注意到晶体中色心生成并于1984年开始研究晶体的x-射线诱导的光激励发光现象及发光机理用光激励发光材料制成了图像板作为x-射线的面探测器。他们还设计制作了一台由光学精密机械和计算机组成的计算x-射线图像仪已可以获得清晰的x-射线透视图象和粉末晶体衍射图像。 1.2多孔晶体材料的研究。徐如人、庞文琴等在水热法合成各种类型分子筛的基础上发展了溶剂热合成法利用前驱体和模板剂制备了一系列水热技术无法合成的新型磷酸盐及砷酸盐微孔晶体所合成的jdf-20是目前世界上孔口最大的微孔磷酸铝;1989年徐如人、冯守华等首次报道了微孔硼铝酸盐的合成和性质之后又获得了一系列新型微孔硼铝氯氧化物。其中硼的配位数可取4也可取3但不会高于4;铝、镓、铟的配位数大多超过4有的甚至达到6。所有这些都突破了传统分子筛纯粹由四面体结构基元构成的概念为开发新型结构特征的微孔材料提供了丰富的实验依据。 1.3金属氢化物的研究。申泮文等设计了有特殊搅拌设备的固-液-气多相反应釜使“金属还原氢化反应”在400~500℃范围内进行完全;利用此类反应以新方法合成复合金属氢化物;以“共沉淀还原法”“置换扩散法”制备了钛铁系、镍基或镁基合金等储氢材料;创造了钕铁硼等永磁材料合成新工艺。 1.4 c60及其衍生物的研究。1990年底中国科学院化学研究所和北京大学开始c60团簇的合成实验研究尔后国内10余个单位相继开展了c60的研究取得了很好的结果如首先在国际上建立了重结晶分离c60和c70的方法;在国内首次获得了k3c60和rb3c60超导体达到了当时的国际先进水平;发现在阴极中掺杂y2o3可以大大提高阴极沉积物中等碳纳米管的含量;首先报道了直接氧化c60含氮化合物的研究成果等。 2 室温和低热固相化学反应 从固体无机化学的发展过程来看固相反应尤其是高温固相反应一直是人们制备新型固体材料的主要手段之一。但长期以来由于传统的材料主要涉及一些高熔点的无机固体如硅酸盐、氧化物、金属合金等通常合成反应多在高温进行所得的是热力学稳定的产物而那些介稳中间物或动力学控制的化合物往往只能在较低温度下存在它们在高温时分解或重组成热力学稳定产物。为了得到介稳态固相反应产物扩大材料的选择范围有必要降低固相反应温度。 2.1固相反应机理与合成。忻新泉等近10年来对室温或近室温下的固相配位化学反应进行了系统的研究探讨了低。热温度固-固反应的机理提出并用实验证实了固相反应的四个阶段扩散-反应-成核-生长每步都有可能是反应速率的决定步骤;总结了固相反应遵循的特有的规律;利用固相化学反应原理合成了几百个新原子簇化合物、新配合物以及固配化合物。 2.2原子簇与非线性光学材料。非线性光学材料是目前材料科学中的热门课题。近10多年来人们对三阶非线性光学材料的研究主要集中在半导体、有机聚合物、c60以及酞菁类化合物上而对金属簇合物的非线性的研究几乎没有。忻新泉等在低热固相反应合成大量簇合物的基础上开展了探索研究发现mo(wv)-cu(ag)-s(se)簇合物具有比目前已知非线性光学材料更优越的三阶非线性光限制效应使我国在这一前沿领域的创新工作中占有一席之位。 2.3合成纳米材料新方法。纳米材料是当前固体物理、材料化学中的又一活跃领域。制备纳米材料的方法总体上可分为物理方法和化学方法两大类。贾殿赠、忻新泉等发现用低热或室温固相反应法可一步合成各种单组分纳米粉体并进一步开拓了固相反应法制备纳米料这一崭新领域取得了令人耳目一新的成绩如在深入探讨影响固相反应中产物粒子大小的因素的基础上实现了纳米粒子大小的可调变;利用纳米粒子的原位自组装制备了各种复合纳米粒子。该法不仅使合成工艺大为简化降低成本而且减少由中间步骤及高温固相反应引起的诸如产物不纯、粒子团聚、回收困难等不足为纳米材料的制备提供了一种价廉而又简易的新方法亦为低热固相反应在材料化学中找到了极有价值的应用。 2.4绿色化学。绿色化学是一门从源头上减少或消除污染的化学它解决的实质性问题是减少合成反应的污染或无污染。低热固相化学反应不使用溶剂对环境的友好及独特的节能、高效、无污染、工艺过程简单等优点使之成为绿色合成化学值得考虑的手段之一。近年来我们在这方面做了许多有益的尝试取得了许多有意义的结果如尝试在低热温度下用固体fecl3·6h2o氧化苯偶铟类化合物成功地合成了相应的苯偶酰类化合物;尝试将低热固相反应合成方法用于芳醛、芳胺及过渡金属醋酸盐的原位缩合-配位反应高产率地合成了相应的schiff碱配合物。有关固相反应在绿色化学中的应用潜力有待进一步发掘尤其是在合成工业绿色化方面需要更多的投入。 无机化学论文:关于高职无机化学教学改革的几点思考 无机化学是高等职业院校化工、环境和医药等专业中的一门重要的专业基础课,也是这些专业学生所要接触的第一门专业基础课和专业必修课,无机化学的教学将为后续的专业基础课和专业课的教学和学习奠定基础。因此无机化学在相关专业的整个教学中占有举足轻重的地位,对于培养符合社会发展需要的高级技术人才具有重要的意义。但是长期以来,由于种种原因在高职无机化学的教学中一直延续着一些比较传统的教学模式,这些教学模式使得教学呆板、学生缺乏学习的主动性和积极性。要想改变这一现状就必须对高职的无机化学教学进行改革。本文作者结合自己的教学实践,探讨了无机化学教学改革的几点思考和做法。 1.对教材内容删繁就简,增添新知,构建符合高职学生职业发展的教学内容 无机化学发展到今天,其内容面广点深,绝不是在短时间内就可以掌握的,也不可能在有限的学时内完成这一任务,这就要求我们在教学内容上采取少而精的原则,突出重点难点。高职教育的特点也决定了高职院校化学教学要根据职业发展需要选择教学内容,以培养学生能力为根本出发点,以有利于学生应用能力的培养,适应职业岗位的要求为最终目的。因此,精选教学内容就显得尤为重要。如可以删去理论性较强但以后其他课程还会重点讲解的“化学热力学”内容,删去重复中学教材的内容如“化学反应速度和化学平衡”中的相关内容,对于简单而又必须了解和掌握的知识,留给学生自学;同时增加无机物在环境、材料、能源和信息等领域中的应用,以拓宽学生的知识面。对于化学基本原理中的一些较复杂、难于理解的问题,如对称性、晶胞、键能、活化能,教师在教学中可以采取“点到为止”的处理方法,即以满足讲授元素化学的需要为原则,更深层次的内容留给后续课程去解决,而不把难于讲授、难于接受的注释和说明推给课堂。 2.注重加强学生的能力培养,增强学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新精神 高等职业院校是以培养符合社会发展需要的高级技术人才为目的,随着社会的发展,社会对高级技术人才的要求也越来越高,要在具有一定的专业知识的基础上,具有多方面的能力,如动手能力、思维能力、创造能力、观察能力和发展能力等,尤其要具有创新精神,因此在整个教学中必须始终注重加强学生的能力培养,加强学生学习的积极性主动性,教会学生如何学习,培养学生的创新精神和创新能力。 如在无机化学教学中,有相当一部分内容缺乏趣味性,学起来枯燥,对这些内容就要求我们有意识的创设悬念,使学习产生一种探求问题奥妙所在的神秘感,从而引起学生的兴趣。例如,在讲原电池时,引入一个有趣的故事:格林太太有两颗假牙,一颗是金牙,象征着她的财富;另一颗是铜牙,是后来一次车祸中撞掉的。但是自从镶上铜牙,格林太太就觉得头晕,不舒服。去医院检查又查不出病因。同学们,你们知道是什么原因吗?继而用动画的形式引出原电池装置。原来是金牙和铜牙组成了原电池,形成电流使得格林太太不舒服,而后引出电极电势的概念。又如在计算化学反应标准摩尔焓变、标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯函数变时,都利用了黑斯定律,求解的方法也相同,因此教师在讲授时重点讲解标准摩尔焓变的计算,让学生自我完成并将讲解标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯函数变计算的内容,加深学生对黑斯定律、状态函数的理解,教师则重点强调计算过程中的一些注意事项。通过这一方法,不仅使学生加深了对所学知识的理解、运用能力,同时也培养了学生的语言表达能力和分析、思维能力。另外,教师可将最新的本领域的研究成果以论文报告的形式给同学作介绍或者对于一些章节给学生布置一些相关的题目,学生可以根据自己的兴趣和爱好查阅文献资料,进行小专题实验研究和小论文的设计。这样既可以扩大学生的视野,也有助于学生分析问题、解决问题能力的提高,培养应用能力。而应用能力的培养是实现创新能力与实践能力的重要途径。 3.多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量 运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于多媒体集文字、图表、动画、声音于一体,可以刺激学生感官系统,调动学生学习积极性和主动性,可以拓宽教学内容,增大教学容量,提高教学进度。如在讲授晶体结构时,我们利用晶体结构教具模型,使学生更容易理解各晶型结构的特点。再如在讲授杂化轨道、原子轨道空间伸展方向等时,我们利用多媒体课件进行讲解,直观简洁,学生容易理解,取得了较好的教学效果。同时,我们建设了无机化学教学网站,吸引了学生进行网上无机化学学习,使网络上的在线学习、在线测试与在线答疑成了学生的第二课堂,极大地调动了学生学习的积极性和主动性。 但是,考虑到使用多媒体课件授课速度过快,部分学生的思维速度跟不上,某些无机化学内容单纯用课件讲课效果较差等问题,我们在使用现代教育技术的同时辅助于传统教学手段。对于内容比较简单的章节,如氢和稀有气体、金属通论、p区金属等内容,采用“学生自学,教师概括总结”或“讨论课”的形式进行。对公式推导、计算举例仍然应用板书、讲解的传统方式进行教学,获得了良好的收效。因此,在无机化学教学过程中,注重多媒体教学方法与传统方法相结合,会收到事半功倍的教学效果。 4.加强自学指导,培养学生的自学能力 二十一世纪,科技飞速发展,给知识更新提出了更高的要求,“掌握探求真理的方法比获得真理更加重要”已成共识。为此,在教学过程中一定要加强对学生学习能力的培养。无机化学的教学,由于在教材上涉及面较广,而在课 时分配上又不可能像中学一样做到面面俱到,这样就容易出现教不胜教的局面。指导学生自学,不仅是无机化学教学活动的必要手段,而且对高职学生在大学阶段甚至将来整个的学习过程,都有着积极的作用。因此,教学生自学的方法,使他们尝试到“发现”的乐趣,体会到自己学习能力上质的飞跃就显得尤为重要。 在中学阶段,对于大部分学生而言,其学习主要是依赖老师的课堂讲授,学生的自学能力普遍较差。所以针对大学新生的无机化学教学,如何做到培养他们的自学能力,应做到心中有数、从无到有、循序渐进,在适当的时候提出自学要求。例如:在讲授氢化还原平衡及电化学基础一章内容时,由于化学电源及电解内容不但与化学基础知识关系密切,而且与日常生活有关,所以,我们除了讲授大纲要求的内容外,对于趣味较浓、但不属于讲授大纲要求的内容,要求学生课外自学,然后让学生在课堂上讲述他们所学到的知识、理解的内容。通过这种方式,不但可以让老师了解学生自学能力的高低,而且也是让学生明白,自学是大学学习的一种基本方法和能力,从而扫清学生的自学障碍,提高他们的自学信心。 另外,教师应适时对学生进行自学指导,根据学生的实际情况和教材特点,灵活选择指导重点,有时应偏重于激发兴趣,创设情景,有时则偏重于学法指导,对于难度较大的章节,还应加强学习线索或难点指导,以减少学生的自学障碍。例如:在讲授原子结构一章内容时,首先给出讨论这部分内容的思路:由氢原子光谱实验现象入手,讨论氢原子核外电子的运动规律,得到原子能级、波函数、几率密度、电子云等基本概念,用来讨论和理解多电子原子中电子运动规律,得到多电子原子能级、核外电子排布,用来揭示元素周期律。有了研究这个问题的思路,学生听课时,就会有主动性,看参考书时,就会有计划、有目的、有具体内容、有程序地进行自学。 无机化学论文:无机化学网络辅助教学模式的研究 摘要:网络的飞速发展使传统的教学模式发生了巨大的变化,目前在教学中发挥着重要的作用。我们借助qq通讯工具构建无机化学网络辅助教学模式,很方便地实现内容传递、师生交流、知识转化等。优化了无机化学教学方法,提高了无机化学教学效率和教学质量。 关键词:无机化学;网络;辅助教学 当今,计算机的普及和网络技术的飞速发展促进了教育教学的现代化。现代化网络技术渗透到教学的各个环节,改变了传统的教学模式,使知识的传播方式和传播速度发生重大变化。而且在改善学习途径、更新知识结构、促进师生交流和提高教学效果方面都发挥着重要作用。[1] 无机化学是药学各专业学生学习的第一门专业基础课。对该课程的实施通常都是以大班授课方式进行。大班授课制的主要缺点是在课堂上教学双方缺乏沟通、缺乏个性化交流、缺乏情感交流、缺乏对问题的深入探讨、缺乏因材施教的机会等。要对这些问题进行改进,有效提高教学质量,需要新的教学策略。为此,我们在发扬优秀传统教学模式的基础上,构建网络辅助教学模式,借此来提高教学效率。 一、网络辅助教学模式的建立 为了能够将课堂教学有效延伸,我们参考相关文献[2],在无机化学教学过程中通过qq网络工具设置与教学有关的专题区域进行网络辅助教学,主要包括以下几大区域: (一)理论课学习指导区 该区包括理论课的课时计划,每一课时的重点内容,预习目标,课程难点,课后复习重点及应该延伸学习的内容等。 另外,上传一些课堂上使用的多媒体课件。由于课堂讲授速度相对较快,有一些很难理解的微观立体结构内容,学生可能会在短时间理解不了,所以就将这些课件传到空间上让学生复习。比如离子结构理论中晶胞的立体空间结构,分子结构理论中杂化轨道的三维空间立体构型及分子模型等。将这些难于理解的课件上传到qq空间里,学生在课下有机会在家里、宿舍或电子阅览室里随时上网或下载播放观看,使得在课堂上没弄清楚的问题得以解决。 (二)实验课学习指导区 包括每次实验课的预习内容,实验原理,操作技能要点,相关专业内容,实验报告格式,实验报告书写注意事项,开放性实验的方法及技术指导等。 对有些涉及贵重仪器的实验我们已经利用3d-max软件制作成虚拟实验,将这些虚拟实验上传到qq空间里,供学生预习操作训练。如开放性实验“松花江水中重金属离子的检测”,学生会用到紫外——可见光谱仪和高效液相色谱仪等贵重仪器,为防止因操作不当将仪器损坏的可能,学生可以在网上虚拟实验室里先进行多次操作,正确和熟练掌握操作要点后,再进行实际实验操作。 (三)作业及自测系统区 传统的作业和测试方包括人工出题、学生在纸介上测试、人工评阅、成绩分析。整个过程会花费教师大量的时间和精力,效率却不高。而且,因为学生数量多,对学生的考试成绩或作业水平进行统计是一种繁琐且易出错的事情。所以说传统的测试或作业方式不能适应现代化特点。因此,我们将许多代表性的无机化学习题上传到qq空间里形成网络作业和测试题。随时随地的对学生进行测试,不受时空限制,大大地简化了过程。学生们自觉在网上定期测验能够帮助他们在整个学期中更好地分配自己的学习时间。 (四)前沿知识延伸阅读区 老师在qq博客上传一些在期刊网或互联网上找到的中英文资料,内容以无机化学为主,又与专业知识紧密相关。如与人类某些疑难病症的药物学与药理学有密切关系的生物无机化学前沿知识中抗癌金属配合物是现代前沿领域,我们在讲到配合物一章时,就上传这些相关资料供学生课下阅读。即扩大学生知识面,又让学生充分将基础课内容与将来要学的专业课知识融合。 (五)主题探讨区 在每一章内容教学过程中,精选一些能够联系实际生活及后期课程内容,且值得探索的问题在qq群里供学生思考和探讨。这还会激发一些感兴趣的同学进一步进行实验操作探索。如2009年,学到难溶电解质的沉淀溶解平衡时,老师设计一个题目为“如何设计测定美白化妆品中重金属的存在与含量”的课题。学生通过查找资料,设计一些理论上可行的实验方法进行探讨。最后有好多同学用自己使用的化妆品作为实验原材料,进入实验室检测,发现有些化妆品能够检测到重金属,感觉有很大的危险性,于是在我们的qq群里倡议同学们谨慎使用美白化妆品,这是非常有意义的活动。当然在这个区域里,并不是每个同学都能得到预期的结论,但这个过程大大增强了学生的科研意识和科研方法。 (六)提问、留言区 这一区域即包括化学知识的提问,也包括其他问题的提问,如学生所关心的国事、校事及个人事。进行提问和留言,教师可以从学生的一些想法中洞察当代大学生的心理特点,从而间接指导教学。比如2008级有学生留言说“老师讲课层次清晰,环环相扣,而且一丝不苟,但是缺乏幽默感,希望老师改进”。这对我有很大的激励作用,所以在以后教学中尽量以幽默的方式活跃课堂气氛,学生听课效果明显提高。学生也有很多拿不定主意的问题,会通过qq流言希望老师帮助解决,比如2010级有一学生留言问“老师,都说入党好,我也想入党,入党的话平时对班级各种事物都得积极参与,可是我又想考研,想把更多的时间放在课程学习上,所以很矛盾,我该怎么办?”于是我以我自己的看法分析了各方面利弊,帮助学生做出最后选择。 二、应用qq网络辅助教学的收效 几年来借助qq通讯工具进行无机化学网络辅助教学,受益匪浅。目前,qq网络通讯工具已经成为我们教学中不可缺少的网络助手,具体体现如下: (一)突破时空界限,增加师生交流频率 弥补了大班课堂上由于学生人数多,师生之间很难面对面交流探讨问题的缺陷。不受时空限制,学生利用身边已上网的计算机,可以随时向老师、同学请教,还可以发表自己的见解等等。另外,教师和学生的角色不再那么清晰明确,彼此相互学习请教,创造出一个平等、自由的交流空间。学生敢于在这个平台上给老师提一些教学上的建议或意见。同时教师可以更快的获得各种教学反馈信息,对自己的行为、决策以及由此产生的效果进行及时地审视。而且老师和学生都可以将有意义的作品和资料传到qq空间上,很大程度上拓宽了师生的信息来源。 (二)突破心理顾及,增强了交流真实性 利用qq上的留言功能,学生可以不必使用真名,通过书面语言的交流,反映出他们的真实想法,解决了面对面交流时不好意思直白的意见或建议。通过qq问问题的时候他们都变得直率,避免了因问问题的不确切而产生的害羞,促进了学习。另外,也避免了面对面交流时某些学生常问及一些高难或钻牛角尖的问题,老师短时间做不出全面的回答所产生的尴尬局面,是一个两全其美的方法。 (三)加深师生感情交流,增强师生间的理解与信任,拉近师生心灵距离 大学里,很多任课教师到上课时就讲课,下课就离开。师生之间有一种陌生感,学生即使有疑问也不愿意问老师,久而久之,问题积累多了,兴趣也无存了。所以大学里许多学生因为缺乏与老师沟通而导致对该课程的厌学。 我们借助qq交谈,学生觉得老师像朋友,愿意跟老师交流,不仅学习上敢于提问了,生活中遇到的困难和困惑也愿意与老师交谈。融洽的交流缩短了师生间的心理距离,师生关系和谐了,增强了了解和信任,一切问题便会迎刃而解。学生常表现出“爱屋及乌”的情感,亲其师而重其课,使教与学易走进一个良性循环。 (四)促进隐性知识向显性知识转化 在面授和自主学习中,由于课程进度快,学生人数多,学生的个性和能力各有差异,对于教师提出的问题,每个学生不可能有充分的时间思考并做出令人满意的回答。我们利用qq博客一些需要学生经过思考进行解答的研究性问题,然后通过不断的交流来解决。这种交流形式调动了不同性格、能力和自信心的学习者的积极性。学生通过对现实问题的认真思考,表达个人看法和感想,能提高解决实际问题的能力,促进知识向应用的转化。 (五)有利于创新能力培养 创新是人类生存和发展的基石。培养创新型人才,是教育教学的目标。qq应用于教学,为培养学生的创新能力提供了便利的网上资源,为教学创设良好的环境,对学生兴趣的激发、品格的形成、视野的拓展有极大的影响。让学生主动探求知识,主动发现问题,创造性地解决问题,这是传统教育方式无法比拟的。比如在我们的主题探讨区里,当学生看到别人对某个主题发表的见解时,会积极主动地进行批判性思考,激发自己的灵感,从而使学生的思维更加敏锐,创新能力有所增强。 三、使用qq进行网络辅助教学时应注意的问题 qq通讯工具应用于教学是随着教育技术和计算机网络的发展而产生的,应用的好可以给我们的教学带来便利,使我们更容易实现教学目标,反之会影响教学。我们必须明确,它仅是缓解“教”与“学”矛盾的工具,最根本的目的是激发学生的求知欲和探索欲,鼓励学生积极与教师交流,促进学生对知识的直接获取。在使用qq时,应该注意以下问题: 第一,师生都要明确这是一个学习交流平台,切勿当成聊天平台而弱化辅助教学的功能。 第二,师生应约定一些固定的时间上线答疑交流,无法通过qq说明的问题再预约时间和地点,面对面的交流。不要长时间挂线,上网需要有节制,勿成瘾。 第三,教师对于学生的留言要及时回复,且不应遗漏,否则会打消学生提问的积极性。 第四,应注意qq上的文章要及时更新整理,否则这个教学平台会逐渐陈旧而失去吸引力。 总之,网络辅助教学是现代教育发展的必然趋势,可以使教学从封闭式向开放式转化,使教师从灌输型向指导型转化,使学生从应试型向素质型转化。克服了传统教学模式的局限性,使教学手段更加丰富多彩,拓展教师和学生的知识视野,激发学生的学习兴趣和积极性。 无机化学论文:整合教学内容积极推进无机化学课程的教学改革 【摘要】 无机化学课是中学化学与大学化学后续课程的衔接。如何使学生尽快适应大学学习方法, 培养学生的自学能力、实践能力、创造能力、教学能力等, 在教学改革中尤为重要。因此, 无机化学作为地方本科院校化学专业的基础课,教学内容的改革更是值得每位教师思考的问题。 【关键词】 教学内容; 无机化学; 改革 随着社会对人才培养目标现代化、社会化的要求,社会对人才类型的需要已由“专才”型向“全才”型转化,而学生所学知识的知识面已大大拓宽;学科的发展和知识的丰富,无机化学课程的教学内容也越来越多,书越编越厚,然而无机化学的教学时间又大幅度减少,难以完成原有的教学内容,所以无机化学课程中存在许多需要解决的问题。例如理论部分的论述比较完整,但利用无机化学的实践活动操作比较困难;元素部分的内容比较琐碎,教师在讲授时困难较大,教学内容繁多,学生接受起来比较困难。 本着培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、素质高人才的目标要求, 适当减少基础课学时, 增加专业实践和新知识介绍是必要的。如何充分利用有限的教学时间,不大幅度地减少教学内容,使学生尽可能多的学习、掌握基础知识是摆在我们教师面前的一项重要课题。这就要求我们从课程改革中挖潜,从课程内容整合中获得。 1 优化课程教学内容 教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。改革与优化教学内容表现为, 剔除那些与中学教学内容重复、陈旧过时或与中学化学教学联系极少的教学内容, 对经典的无机化学教学内容进行优化,适当补充化学前沿知识[1]。 1.1 课本内容与课外知识有机结合[2]课本上的理论与具体的科技研究成果介绍相结合,既有利于避免教师教学内容的枯燥无味、空洞抽象,也有利于拓宽学生的知识面,同时还能激发学生学习的兴趣和积极性。这就要求我们教师在教学过程中相应地引入一些化学史、化学重要发现的介绍。例如诺贝尔化学奖中无机化学方面的成就包括了英国化学家w.ramsay 对空气中稀有气体元素的发现、法国化学家h.moissan发明氟元素分析法、瑞士化学家维尔纳创立配位学说等。另外,教师还可以将日常生活中与人类息息相关的一些无机化学知识引入到教学当中,例如温室效应、酸雨、臭氧空洞、微量元素与人体健康等。为适应知识经济的特点,教师还可以将无机化学的前沿领域知识如纳米技术、金属有机化合物等渗入到基础教学之中。这些课外知识穿插于教师的授课过程中,既能活跃课堂气氛,也有助于学生对知识的理解和记忆。教师可在讲授配位化合物的知识时延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的发现历程;在沉淀反应中介绍肾结石形成的化学原理;在电化学中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术;在卤族元素的学习中,介绍感光材料、阻燃材料等的应用。 1.2 改革教材内容, 优化课程结构 1.2.1 着眼课程群建设,调整课程体系为了达到人才培养的目标,我们不仅注重课程教学内容的改革,还更注重课程体系的建设。我们在本课程建设过程中,始终注意与其它课程的协作配合,以逐步形成一个相对独立统一的课程群模块。该模块包括如下课程:基础化学原理、无机化学实验、分析化学、物理化学。这四门课程共同瞄准无机化学这一主修课程在系统中的基础作用及优化这个目标,统一调整教学内容,精简学时,各自侧重完成分工的局部教学任务。基础化学原理课程使学生掌握基本的化学知识,无机化学实验部分让同学们了解化学实验的分析和简单设计;分析与物化课程使学生掌握化学的深层次内容,更大程度上学习化学理论。 1.2.2 运用现代观念,优化课程内容,实现教学内容的现代化课程内容的优化,一是要选择知识,再者一定要加强重点内容的提炼,明确知识点,抓住课程的“三基、三新”,即基本概念、基本原理、基本方法、新知识、新方法、新技术。基础课调整的重点是增加新知识,专业课调整的重点是增加新技术。同时妥善处理好经典内容和现代化内容的关系,做到二者的和谐统一,同时压缩那些起点低、简单重复和陈旧老化的内容,使增加的教学内容与高新技术接轨[3]。 1.3 突出课程教学的重要性 1.3.1 课程教学突出基础性、前沿性、时代性通过对现在与过去、国内与国外化学类学生培养目标,中、外无机化学教材内容对比分析、学科发展现状复习及发展趋势预测,在正确处理继承与发展关系的基础上,修订教学目标及教学大纲,结合省级精品申报和高教研究中心批准的“十一五”教研课题,更新理论课和实验课教学内容,探索、实施新的教学方法。课程内容在强调基本知识、基础理论和基本技能的同时,也适当介绍重要进展。 1.3.2 课程教学突出新知识、新概念和新技术在教学内容改革方面,除了坚持无机化学传统的基本知识、基本理论传授,坚持无机化学内容需要不断更新的原则,加强专业知识与科学方法论相结合,把二十一世纪化学类及相关专业的学生在无机化学学科应具有的基础理论和最优化知识作为精品课程的内容依据,着重处理好无机化学基础理论与无机化学前沿的新概念、新技术和新方法(如绿色化学、微波化学等)的关系,吸收无机化学发展的新知识,强化无机化学的知识结构,使教学内容不断丰富、不断完善;能够使学生高效率地掌握无机化学的精髓,并将其转化为创新能力。 1.3.3 课程教学中必须加强创造能力的培养如何在无机化学教学中加强创新能力的培养,我们在课程设置时就注重学生对社会的适应性,将培养学生创新精神和实践能力摆到突出地位。为了加强创新意识的培养,安排每个学期至少一个“研究性课题”;为了提高解决实际问题的能力,在教学内容的选择上更加贴近生活实际和生产实际,安排了“课程实习作业”,为培养创新意识和实践能力提供了重要方式和途径。 2 元素化学部分教学的改进 元素化学部分内容繁多难学,为此我们对元素化学每章内容,重点抓住原子结构与族通性的关系,引导学生通过原子结构和分子结构的原理来理解元素及其化合物的化学性质,概括归纳元素性质的变化规律性,从而突出化学的基本原理在元素化学学习上的指导作用。从学生反馈回来的教学质量调查证明,这有利于学生加深对元素及其化合物性质的理解和掌握。而对于元素及其化合物的存在方式、制备、用途等,则着重于学生的自学,让学生查找有关的资料来认识有关化合物的最新用途或制备方法,然后让学生撰写有关这方面的总结文章或论文,这样一方面增强了学生的自学能力,另一方面让学生知道了最新的一些化合物的研究动向。这样的教学模式调动了学生学习的自觉性,深受学生的欢迎。 无机元素化学教学难点的解决办法是:①元素部分以元素周期表为主线[4], 深入地讨论主族元素及重要化合物的结构、物理性质、稳定性、氧化还原性、物质的制备及用途。以物质结构原理和热力学原理为基本点,从微观和宏观的角度去学习、讨论和研究无机化学的问题,注重规律性的讨论和总结,从而突出无机化学基本原理在元素无机化学学习中的应用和指导作用,加深学生对无机物性质及反应性规律的理解及对无机化学基本原理的掌握,改变元素化学在学生心目中内容繁多的印象。②以性质为中心讲好重点元素。由于同族元素性质相似,所以在讲授每族元素通性之后,对族内的重点元素必须较为系统地讲解,以便学生对族内其它元素的学习起到触类旁通、举一反三的作用。③密切联系实际。元素化学很多内容与工农业生产、日常生活,特别是中学化学教学关系十分密切。在教学中主动联系实际问题,教学就会更加深入、生动活泼,学生学习就不至于感到枯燥无味,反而对学习产生浓厚兴趣。④善于比较差异,归纳总结规律。元素化学内容多,知识零散,学生总感到难掌握,不易记忆。在教学中充分利用对比的方法可以加深学生对问题的理解,采用归纳总结规律的方法使学生学的知识系统化,这两点都有利于学生记忆。⑤利用现代教学手段,加强教学效果。计算机辅助教学代表现代教育技术的特征,能帮助或替代教师传递信息,突出教学的重点和难点,增大课堂容量,能激发学生学习兴趣,有强烈的感染力和丰富的表现力,其优势是传统教学方法无法比拟的。应用多媒体教学手段,不仅可以创设多样化的学习情景,更可毫不费力地将传统教学中难以描述、难以突破的难点生动、形象地表现出来。 3 教学方法和手段的改进 3.1 案例教学法以讲授为主,通过典型实例教学激发教与学的课堂互动。在课堂讲授中,通常将典型实例和疑难问题作为内容展开的引导和说明,始终关注社会上的热点化学问题,分析其中的化学机理,增强该课理论的实践性、时代性、启发性、通俗性和生动性,便于本科生接受并调动其主观能动性,课堂还实行课末5分钟学生提问,及时答疑。由此,提高了课堂的效率。 3.2 问题教学法适当给予刺激和压力,以各种形式的提问、作业和讨论等辅助手段巩固课堂教学内容。提问和作业中,既有要求当场口头回答或书面完成的,也有要求课后完成并提交的,还有仅提供思考的。为了方便学生复习,无机化学教研室编印了供校内使用的无机化学习题集,深受学生的欢迎。 “以问题为中心”讲授与讨论相结合。为有效地利用课堂教学时间,在整合教学中,我们把研究性学习引入课堂,即设计学习情景,让学生在学习新知识时做到“三先”, 即先尝试、先讨论、先思考。教师通过点拨、参与、辅导,让教学过程成为学生自主学习、师生互动的过程。学生在不断地发现问题、解决问题的过程中尝到成功的乐趣,激发了学生思维的积极性,达到有效地利用课堂教学时间的目的[5]。 3.3 多媒体教学法随着现代教学改革的推进,在无机化学的教学中,明显地出现了内容多、课时少的矛盾,我们充分利用现代教育技术手段较好的解决了这一矛盾。通过使用多媒体、投影仪等现代教育技术手段和实物模型实施课堂教学。通过各种课件充实和拓展教学内容,增加了内容的直观性,激发了学生的学习兴趣,让学生们在耳目愉悦中感受到化学在生活中无处不在以及在科技发展中的重要地位。所有教学课件上传在精品课程网站上,有利于学生自学,提高了学生的自学能力。 实施无机化学内容整合教学的尝试,其根本目的在于全面提高课堂教学质量。在教学过程中,我们运用教学设计的理论和方法来分析、研究教学问题, 设计教学策略、教学方法及教学过程,努力探索教学过程各要素、各环节相互联系和作用的最优化,教学效果得到明显提高。由于调整了无机化学相关内容的衔接与分工,内容突出主干,加强了学生实践能力、创新意识的培养,对提高学生综合素质起到了很好的作用。 无机化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,它是大学一年级唯一的专业基础课程,对后续的专业基础课程的学习影响很大,而提高无机化学教学质量的方法是多样化的,需要我们不断的讨论、探索和实践,为培养更多的高素质的现代化建设人才而努力。 无机化学论文:试论高职 无机化学实验 课程项目化教学探讨 论文关键词: 高职 《无机化学实验》 项目化教学 创新能力 论文摘 要: 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。《无机化学实验》课程推行项目化教学能提高学生的质量,符合社会经济发展对高职学生的要求。本文针对传统教学的弊端,对《无机化学实验》课程实施项目化教学进行了探讨。 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。传统无机化学实验课程的教学方式一般是先介绍实验目的、实验原理、实验仪器和药品,然后介绍实验步骤,学生只需要按照实验内容完成实验、处理实验数据,最后完成实验报告。这种教学模式以教师为中心,学生处于被动地位,他们无需动脑,只需机械地按要求和操作步骤进行实验。这样的教学方式不仅无法激发学生的学习热情,学习效果差,而且使学生养成了“按部就班”的习惯,失去了主动学习和培养创新精神的机会。传统教学模式培养的高职毕业生不能满足社会经济发展的要求,这也使很多高职学生毕业时找不到对口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号文件)中明确指出:当前高职教育要“大力推行工学结合、校企合作,以就业为导向、职业能力培养为主线,改革人才培养模式”,培养“大量高素质技能型专门人才”。在这一精神的指导下,《无机化学实验》课程的教学模式应该顺应社会发展的需求,积极进行项目化教学的探索和实践。 1.项目化教学特征 所谓“项目化教学”是从职业的实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,教师和学生通过共同实施一个完整的项目,并共同评价项目工作成果而进行的教学活动。在“项目化教学”过程中,学生在教师的主持下能够自觉、自由地选择自己感兴趣的内容和展示形式,为学生创新能力的发展提供了有效的途径。 2.项目化教学的实施流程 项目化教学是一种“行为导向”教学法,其实施流程如下: 2.1项目确定 在项目化教学中,选择合适的项目非常重要。所选项目既要包含无机化学的基本知识和基本实验技能,又要密切联系日常生活或当地化工行业的生产实际。这样才能调动学生探究问题的积极性,使学生在项目情境下提高协作能力、人际交往能力和职业能力。例如:“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目中的研究对象“高锰酸钾”,它既是实验室常用的氧化剂,在工业上又能用作消毒剂、漂白剂,还在医学上用于消毒、洗胃,与学习生活联系比较紧密,学生才会有比较浓厚的兴趣。 2.2项目开发 项目确定后,教师根据学生的性别、技能水平等将全班学生分成多个小组,每个小组人数最好3至5人。然后对项目进行细化,使之分解成一系列的任务,并分配给各个小组,要求学生团结协作,充分利用图书馆和网络资源收集所需要的资料,小组内部讨论、整理后做成幻灯片,每个小组派一名同学向全班同学展示、汇报。例如“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目可分解成以下四个任务:任务1.设计“验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”的方案;任务2.配制标准溶液,包括高锰酸钾溶液和所需的酸碱溶液;任务3.用实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性;任务4.根据实验完成实验报告。 2.3项目方案制定 资料准备充分后每个小组就开始制订完成任务的方案,各组派代表利用幻灯片向同学们展示制订的方案,然后在老师的引导下大家一起讨论,对初步方案进行修改和完善,使方案具有科学性、可行性、经济性和环保性,最终师生共同归纳总结讨论结果制订出实施方案。如在2.2中所提到的任务1中,大家首先就要花较多的时间讨论、选择出合适的还原剂、酸和碱,并确定出合适的高锰酸钾、酸和碱的浓度。在讨论在这一过程中,教师应对学生进行一定的指导和引导,使学生既能学到专业知识提高专业技能,又能提高团结合作能力和口头表达能力。 2.4项目实施 实施项目是项目化教学的关键阶段,所以每位小组成员都要严格按照实施方案执行,积极利用无机化学实验室的实训条件开展实验项目。在具体的实施过程中,学生会遇到这样那样的问题,教师则要适当的指导,让学生多思考,独立地完成实验项目。这种项目实施方式,不仅可以培养学生的集体意识,而且能够提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 2.5项目评价 学生完成实验项目后,应及时进行考核、评价和总结。项目考核标准可参照相应专业的职业资格标准,项目考核和评价以设计的初步方案、实验操作、实验习惯、团队协作能力、实验原始记录、实验数据分析与处理、实验报告、项目总结等为依据。考核和评价成绩公布后,要展开小组讨论,让学生及时找出在整个项目完成过程中存在的问题与不足,以便在下一项目时不断地改进和完善。这种考核评价机制不仅可以激励学生,提高教学质量,而且能有效提高学生的应职应岗能力,同时积极推进“双证书”制。 3.项目化教学的体会 这种“项目引领,任务驱动”的教学方法能将无机化学的理论知识和实验操作有机地结合在一起,使教师、学生真正地做到“教学相长”,学生的理论基础不断扎实,实验技能不断提高。我们不能否认项目化教学有着传统教学不可比拟的优势,但是也应认识到以下几个问题。 3.1教师的素质须不断提高 项目的确定既要基于书本的教学内容,又要联系化工生产实际,既不能太简单,又不能太难。这就要求教师不仅要熟悉书本知识,精于实验操作,而且要了解目前化工行业相应职业岗位的要求。因此,项目化教学对教师提出了很高的要求。如果教师没有深厚的理论功底、较强的实验技能、丰富的专业知识、周密的准备和一定的生产实践经历,就将无法应对项目化教学过程中学生遇到和提出的诸多问题。 3.2学习资源须不断完善 在项目开发和方案制定时,教材已不能满足学生的需要,他们将借助于更多的书籍和网络资源。所以学院需重视图书馆建设,增加图书馆的藏书量,并不断整合互联网资源,构建较完善的教学平台,为师生提供良好的学习环境。 3.3实验教学条件须进一步改善 良好的实验条件是提高实验教学水平的重要保证。为保障项目实施能顺利进行并达到预期目标,实验室应配备足够数量的实验仪器和设备,让每个学生都有充分动手的机会,提高他们独立操作的能力。 总之,无机化学实验课程的项目化教学提高了学生的质量,符合当前化工行业对化学化工类高职人才的需求,所以教师应积极推行项目化教学,为企业为社会输送更多、更优秀的专业人才,使无机实验教学与社会经济发展形成良性互动。
随着信息时代的来临,数字化正改变着我们的教学,图片、视频等在语文课堂教学中得到广泛应用。多媒体技术与语文学科的整合,已成为教师课堂教学设计的应然要求。反观当下的语文课堂教学,多媒体运用并未达到预期效果,教师更多地趋向于图方便、赶时髦,满足于对学生的“感官刺激”,停留于对知识的“简单呈现”,热衷于对程序的“快乐游走”,忽视了语言咀嚼,淡化了思维培养,忘却了互动对话……诸如这些种种问题让语文课堂失去了原有的“语文味”。基于现状,从“本色语文”出发,探索多媒体与语文教学的有效融合,正是应对时代挑战、促进教法革新、实现语文归真的需要。 一、多媒体融合本色语文教学的概念内涵 “本色”在《现代汉语词典》中释义为:“本来面貌”“原有的性质或品质”。何谓“本色语文”?杨再隋教授指出,语文课就是引导学生学习语文的课,是学生学习理解和运用祖国语言文字的课,是学生听、说、读、写的综合实践课,是引导学生提高语文综合素养的课。[1]黄厚江先生认为,“本色语文”的内涵主要有三层:一是“语文本原”,立足母语教育的基本任务,明确语文课程的基本定位;二是“语文本真”,探寻母语教学的基本规律,实践体现母语基本特点的语文教育;三是“语文本位”,体现语文学科基本特点,实现语文课程的基本价值。这三个层面的内涵阐释基本是围绕学科任务、学科规律、学科价值展开的。[2]为此,“本色语文”可以简单地理解为:用语文的方法教语文,做语文应该做的事,让课堂教学保有语文的本来面貌、原有品质,散发出浓浓的“语文味”。多媒体融合本色语文教学,其实就是要以语文学习为核心,以多媒体技术为介质,直观展示教学资料和信息,将更多有效的学习资源融入课程内容,凸显课堂之本,彰显语文之色,在真实、本味的教学中提升学生的语文素养。 二、多媒体融合本色语文教学的课堂特征 “融合”是一种艺术,需要教师遵循教学规律,对学习资源进行精心选用、创造处理,实现多媒体在语文教学中的高效运用。其课堂特征如下: 1.学生在“场”,教学立场重“本” 学生是语文学习的主体,是本色语文课堂的“基点”。教师讲授的精彩不是真的精彩,学生的正向成长才是真的精彩;单纯的知识习得不是教学的全部,多元的体验表达才是教学的实质。运用多媒体融合语文教学,一切教学设计都应顺应学生的兴趣、能力、学习路径,创设真切的教学情境,选择适切的教学方式,让学生在课堂上自主自觉地学习。 2.教师在“位”,目标所向重“真” 教师是语文学习的引导,是本色语文课堂的“视点”。多媒体融合语文教学的关键在于教师的有效引导,厘清师者的原有站位。课前预设要立于“生本”,猜学生所需,想学生所难;敞师者胸怀,听学生声音;对话分享要位于“其中”,以教师之思唤学生之维,以教师之智启学生之慧。 3.语用在“轨”,学习历程重“活” 运用是语文学习的初心,是本色语文课堂的“力点”。语文教学中使用多媒体,要深悉学生语言学习特点,关注语言学习体验,找准语用教学核心,强化语言文字训练。在常态化的语言实践中,增强语言积累,丰富读写体验,促进所学语言的内化,实现阅读能力、表达能力的同发展、双提升。 4.生活在“线”,课堂习得重“实” 生活是语文学习的源泉,是本色语文课堂的“原点”。学习语文是为了更好地生活,教学要基于教材、融入生活,将教学活动置于多媒体营造的与生活场景相符的情境之中,引导学生联系已有的生活经历,于生活中展开语文学习,在语文中获得生活体验,提高学习兴趣,拓宽学习视野,搭建互动平台,落实“立德树人”的根本任务。 三、多媒体融合本色语文教学的模式构建 多媒体技术在语文教学中运用,可以从教学时段、教学环节、教学课型三个方面入手,以相应的教学模式达成深度融合,助力学生实现趣中学、悟中得。 1.统整“三时段”,全视角进行融合 一节语文课如果以教学时段为依据,可划分为课前、课中和课后。多媒体融合语文教学应立足课堂全视角,紧扣这三个时段,促进师生之间的联动教学,具体见图1。 (1)用于课前,助“备”与“预”共长。多媒体在语文教学的课前运用,主要体现在教师与学生的前期准备上。从“备”来看,传统的纸笔备课方式,需要耗费教师大量的时间和精力,同时受其自身知识、能力等因素的影响,效果低微且很难实现共享。建立多媒体备课资源库,可以帮助教师通过网络检索、信息查找等方式,搜集到与教学内容相关的文字、图片、视频等资料,快速地进行导学案编写、课件设计、微课制作、作业设计等教学准备。就“预”而言,微课、导学案在教学前的积极运用,使学生预习不再是单纯地读读课文、圈圈字词、写写词义,也不再受到时空的障碍,以在线方式相互连接,学生在家也能得到老师“面对面”的指导,从而进行有效的前置性学习。多媒体技术的融合应用,“翻转”了语文课堂,师生在课前准备中得以共同成长。 (2)用于课中,促“教”与“学”交互。课堂是教师“教”与学生“学”的统一体,对语文学习来说,二者不可或缺。运用多媒体进行语文教学,应坚持以学定教、以教促学,重视师生交流,进行互动式教学,促进教与学方式的改变。教师要准确把握学情,针对学生学习需求合理运用多媒体,提出适切的学习任务,创设真实的学习情境,丰富优化学习资源,引导学生主动进行实践探索,与同学、教师展开对话与交流,轻松理解教材的重点和难点知识,完成自主学习思维的构建。在多媒体的支撑下,语文课堂学习从“单一”走向“立体”,师生角色发生根本性变化,形成良好的互动效应。 (3)用于课后,使“固”与“拓”同步。课后学习一直是语文教学的“薄弱点”,以往只是用作业练习予以替代。多媒体融合语文课后学习,在关注“学会”的同时注重了“会学”,对所学知识进行重新建构。作业在呈现方式上,可采取线上线下相结合的方式,紧扣学习内容设计适量的书面练习,进行听、说、读、写等能力训练,并及时对完成情况进行反馈,在常态化的学习积累中培养学生的语文核心素养。与此同时,利用多媒体技术优势,开展形式多样、趣味性强的语文实践活动,拓宽语文学习渠道,线上展示学习成果,实现学生全面又个性的发展。 2.贯连“三环节”,全流程进行融合 “教、学、评”是教学推进的重要环节,也是课堂建构的重要因素。构建“教学评三位一体”的语文课堂生态,需要教师发挥多媒体技术导教、导学、导评的作用,引导师生深度行走,让学习在真实情境中有效发生(见图2)。 (1)为“教”给予支持,让教师教得生动。多媒体技术在语文教学中的运用,促使教师自觉学习,不断更新教学理念,改变课堂教学手段、方式,推动自身专业成长。课堂上,教师要把学生放在教学首位,积极运用多媒体对教材进行深度处理,有效整合课程资源,创建丰富的学习情境,直观形象地呈现教学内容。这样的教学,课堂表现力和感染力大大提高,师生互动更为便捷、频繁,切实做到因材施教,达到最优化的语文教学效果。 (2)为“学”搭建支架,让学生学得主动。学生的学是语文教学的落脚点。多媒体的介入,直观的音、画等直接作用于学生感官,学习的兴趣与热情就有了,主动阅读、积极思考也就成为最自然不过的事情,语文学习变得有意思、真快乐。在多媒体技术的助力下,学生沉浸式接触教材,理解文本内容,体会人物情感,与作者心心相通、情感共鸣;又适度超越文本,进行拓展性学习,学生的个性化体验得到满足。置身于真实的学习情境中,学生的言语思维也变得具象起来,轻松地掌握了学习重难点,自主学习能力也更强。 (3)为“评”提供支撑,让课堂评得灵动。教学评价是语文教学不可忽视的重要环节。多媒体技术的融合应用,较好地解决了常态课堂评价的单一、滞后问题,课堂上及时展示学生的学习成果,“点对点”地进行学习评价,适时提出有针对性的学习建议,评价的精准性、实用性也大大增强。同时,多媒体对于学生的自我评价、生生互评也具有一定的指导性,利用直观的视频示范、标准明示,组织学生对标反思、点评,不断完善学习评价方式,学生的参与热度和语文素养得到提高,教学评价的参与面更广、作用力更强。 3.浸透“三课型”,全模块进行融合 语文课有着不同的课型,识字课、阅读课、表达课是其中较为典型的三类。教好语文课,要在关注课型特点的基础上,运用多校化的多媒体运用策略,丰富教学形式,生成课堂精彩(见图3)。 (1)识字课上呈现规律,传承汉字文化。识字与写字是低段语文教学的重点内容,统编语文教材单独设置了识字课,识字量也比较大,要求学生牢固识记字形、准确认读字音、掌握正确写法。在调查中发现,低段学生识记基础不够扎实,理解能力有所欠缺,要达到这些要求存在一定的难度。多媒体技术使识字教学化繁为简、变枯燥为有趣,生动的视听资源能多感官刺激学生,抓住学生的识字注意力,直观渗透识字方法,在主动识字中体验到识字的快乐。考虑到汉字是文化的积淀,在具体操作过程中,教师要遵从汉字的字理,制作课件或微课将汉字文化带入课堂,直观展示汉字演变历程,形象解构汉字组成,了解造字本义,感受汉字魅力。在认识的基础上,运用多媒体设计以摘果子、过山车、猜灯谜等为主题的识字游戏,在场景式的闯关活动中巩固识字成果,精准掌握学生的识字情况,再有针对性地进行训练,逐步提高识字效率。对于汉字的书写指导,在日常观课中发现,多数教师的范写不够规范、书写过程较为空泛,多媒体的动态书写能够弥补这一不足,全面演示汉字的字音、笔画、笔顺,学生通过观察便能掌握关键笔画、间架结构、笔顺规则,此时再辅之以教师的讲解,帮助学生发现汉字书写的规律,学生写起字来就会更加规范、美观。 (2)阅读课上展现过程,咀嚼语言内涵。多媒体环境下的阅读教学,可以拉近学生与文本的距离,清晰展现阅读过程,在对话中咀嚼语言文字,习得阅读方法,获得真切体验,提升阅读素养。一是铺设快乐阅读。课前组织学生网络查找与教学内容相关的资料,教学中依托这些资料创建具体的学习情境,让文字会说话、成画面,寓教于乐中促进学生自主阅读,深层次理解文本内容。二是引发思辨阅读。有效的阅读一定要触及学生的思维,教师采用生动的多媒体教学,深度激活学生的思维力,多角度理解阅读文本内容,继而促进自主学习的优化。三是增强互动阅读。在学生个性化阅读的基础上,教师可紧扣难点问题引导交流分享,运用多媒体技术适时呈现学生的阅读体悟,交流理解上的困惑,教学过程也在师生积极互动中得以优化。四是拓展张力阅读。围绕语文要素,多媒体链接相应的文本素材,对教材内容进行再构,展开积极的广度阅读,学生的阅读视野变得宽广,阅读方法在读中不断内化,阅读教学也更具价值。 (3)表达课上重现场景,生成言语智慧。语文表达课包含口语交际、习作、综合性学习等内容。在日常表达课上,我们发现有的学生语言干巴巴的、缺少鲜活感,其原因就在于教师没有关注他们的表达需求,喜欢用自己的方式替代学生学习。多媒体在表达课上的融合运用,可从动机、情境、表述、思维四个方面介入,对学生表达进行有效指引,用“真场景”唤醒“真体验”,以“真体验”生发“真智慧”。一是在兴趣激发中乐表达。利用多媒体再现故事性、生活性的场景,教学之初就把学生带入交际、写作、探究内容之中,激发学生乐于表达的意愿,发自内心地想表达。二是在情境创设中会表达。表达是在特定环境里进行的言语行动,表达课的教学需要这种“特定情境”,否则如空中楼阁一般。这就要求教师指导表达时,将教材设置的一些情景用视频方式呈现,创设与生活实际相符的交际情境,让学生在课堂上经历言语生成的过程,生发真实的情感。三是学法指导中善表达。表述需要一定的技巧,教师要从其语用本质出发,摒弃一贯的说教、灌输方式,运用多媒体技术呈现实例,让学生“亲身经历”,在自我实践中悟得方法并加以内化。四是在思维激活中显个性。表达从某种程度上来看是一种思想表达、思维创造的过程,为避免“千人一面”,可适时运用多媒体启迪学生的思维,从不同视角对问题进行思考,即时反馈表达信息,引发不同感受与体验的碰撞。这样学生的语言才会“生长”,能力才能提高,最终实现“言思共赢”,写出来的文章才富有个性。[3]综上所述,多媒体在语文课堂上的融合运用,改变了教师的教学方式,也为学生的学习带来了全新的体验。在教学实践中,教师要时刻关注学生主体,观照语文核心素养的根植,用“动态”眼光审视多媒体技术促进教学的平衡度,不断提高融合的适切性与达成度,彰显语文课堂原有生命力。 [参考文献] [1]杨再隋.语文本色和本色语文[J].语文教学通讯(小学刊),2006(1):10-13. [2]陈荣龙.本色语文:不是本质界定而是理念界定[J].教学与管理(中学版),2018(4):40-42. [3]秦斌.运用多媒体构建小学习作教学高效课堂[J].实验教学与仪器,2020(7/8):92-94. 作者:秦斌 单位:池州市东至县教育体育局教学研究室
浅谈微特电机技术:驱动用微特电机及其控制系统的可靠性技术探讨 摘 要:在驱动领域中,微特电机的应用越来越广泛,可靠性问题影响到其能够得到顺利应用,为此,加大对微特电机的研究,进一步提高其可靠性,是避免故障、减少损失的前提。本文主要探讨了微特电机的控制系统可靠性技术,主要目的是为微特电机日后的应用提供有效的借鉴和参考。 关键词:驱动领域;微特电机;控制系统;可靠性技术 20世纪30年代,微特电机开始兴起,它是应军事装备、科学技术发展而快速发展起来的一门技术,按照其用途可划分为驱动用微特电机和控制用微特电机两种类型。对于驱动用微特电机来说,转换能量是其最主要的任务,在农业、工业等各个领域中发挥着不可替代的作用。在微特电机及其控制系统运行过程中,电力电子器件不可避免地出现故障现象,影响到电机驱动系统的可靠性,尤其是在军事装备以及航天等重要领域,对电机驱动系统可靠性要求更为严格。为此,加强对驱动用微特电机系统可靠性技术的研究,具有重大的现实意义。在国际的相关研究成果中,把可靠性技术划分为冗余和容错两种方法。本文主要是从微特电机驱动系统可靠性、系统主要故障进行分析,并在此基础上提出提高微特电机驱动系统可靠性建议,希望能够引起国内相关科研人员的高度重视,加大对驱动用微特电机及其控制系统的可靠性技术研究,推动国内在此领域技术进一步发展。 1. 可靠性理论概述 所谓的可靠性主要是指在规定的时间以及条件内,产品可以顺利完成某一规定功能的一种能力,或者说是产品维持功能的时间。电机驱动系统在多个领域当中都得到了充分应用,电机驱动系统在不同的场合完成规定功能的能力也会存在差异。例如:对于电动车来说,虽然它的驱动系统有一部分发生了故障,但因为系统具备容错能力,为此可以带故障继续运行,及时电动出的转速质量在不断地下降,这些故障不会影响到它的运行。可以及时把电动车送到维修店进行维修,在这种情况下,可以说电动车在存在故障的情况下顺利完成了规定的功能,它的功能并没有失效。又例如,对于高射炮来说,它的3个主要功能分别为射速、射程和命中精度3个方面,如果该电机驱动系统发生了故障导致仅有两个功能符合要求,这种情况下是不能说明其顺利完成规定的功能。所以,在判断一个产品是否顺利完成规定功能,首先需要把判断故障的主要依据明确出来,接着再于实际情况进行结合分析。工况不同,判断产品功能失效的标准也会有所不同。 2. 电机驱动系统主要故障 一般来说,电机驱动系统的故障情况可划分电气故障和机械故障两种。 不同的类型,其表现出来的故障也会存在差异。对于电机结构来说,其内部一般存在励磁绕组和电枢绕组两套绕组。因此,电机本体内的主要故障主要是指励磁绕组和电枢绕组两套绕组发生短路或者断路。对于永磁电机来说,其电机体内只有电枢绕组没有励磁绕组。在条件相同的情况之下,绕组发生故障的几率往往比较低。但是,永磁电机自身也存在一定的局限性:因为永磁体主要是在转子的表面进行安装且不容易冷却,容易导致高温发生退磁故障现象。在运行环境一样的条件之下,和其他一般的电机对比,开关磁阻电机发生故障的几率也是比较低,因为在内部均不存在永磁体,也不存在绕组。 一般来说,电机本体故障主要分为以下几种情况: (1)绕组发生断路。 (2)绕组匝间、绕组出线端、绕组相间发生短路。 (3)永磁体励磁发生故障。 此外,驱动电路的功率变换器故障也是电机驱动系统的故障表现,一般可分为以下几种: (1)直流母线接地。 (2)输入电源对地短路。 (3)开关器件操作过程中发生失误。 (4)功率开关器件操作过程中,发生断路。 对于电机驱动系统来说,要具备高可靠性应满足以下几个基本特征:电机的结构设计以及驱动控制电路相间的电耦合、磁耦合、热耦合可以达到最小,当发生以上描述的各种故障的时候,可以及时对一部分故障进行物理隔离,在最大程度上降低故障产生的影响,即发生一个或者多个故障的时候,电机依然可以在仅符合某一种技术指标的条件下带着故障继续运行,具备比较高的可靠性。 3. 如何进一步提高微特电机驱动系统可靠性 一般来说,可通过以下几个有效途径来进一步提高微特电机驱动系统可靠性: 3.1 从驱动电路拓扑结构着手 不断开发高容错性的驱动系统电路拓扑结构是提高微特电机驱动系统可靠性的关键。在一般情况下,并联冗余相和提高缺相容错能力的方法来实现高可靠性的电路拓扑结构,电路需要具备一定的独立性是两者的前提要求。当发生故障现象的时候,其他相会承担这一部分的工作,不会给其他相的工作造成任何的影响。冗余技术可以确保系统正常运行,并进一步增强电机驱动系统的可靠性。并对控制线路和相数进行备份。虽然采用冗余结构可在很大程度上提高驱动电路的可靠性,但是由于用相的驱动电路增加了,也进一步增加了整个系统的成本,在一定程度上造成累赘以及浪费。 3.2 从电机本体结构着手 电机本体自身具有良好的容错性,对于SR电机来说,双凸极是其主要的结构,磁体、绕组、电刷等都没有在转子上安装,由于结构比较简单,当其处在高速度运行状态系的时候可以降低故障发生几率。集中绕组是R电机定子主要采用的方式,从空间上来分析,相对的定子极串联形成一相,所以它们之间是相对独立的,这种独立又可以分为电路的独立和磁路的独立。当发生短路或者断路等故障的时候,不会给其他相关的工作造成影响,利用检测装置,对故障及时进行监测,并及时在该系统把该相进行切除,防止电机运行的过程中出现故障。当电流一定的时候会不但会促使转矩脉动不断变大,还会促使平均转矩不断下降,为了提高电机在断路故障下的运行特性,把驱动电路分别于每一个极下的绕组互相进行连接。如果在运行的过程中,某一极绕组发生了故障,且该极下绕组电压为零,此时电机的转矩主要是由该相的另外一极的绕组来产生。但是,当SR电处在这种结构下发生故障的时候,不但会产生比较大的径向力,还会导致电磁力产生不平衡感。针对这些存在的问题,使用双绕组结构的SR电机进行布局可以进行弥补。 3.3 从传感集成技术着手 在电机驱动系统中,传感器是重要的组成部分,发挥着无可替代的作用。与此同时,它也其中一个安全隐患之一,长时间使用之后,受到各种因素的影响,传感器会出现不同程度地损坏,加之灰尘会给光电信号造成阻挡,容易导致系统发生故障,给整个驱动系统的正常运行造成影响。为此,在电机驱动系统的传感器集成技术方面还需要进一步深入研究,才能进一步提高系统的可靠性。 在无位置传感器技术方面,很多国外相关学者也进行了大量的研究,并或缺了很多成果,总结出很多方法。一般来说,无位置传感器检测方法主要是通过构造一个转子位置信号的检测电路,而不是在定子上直接安装位置传感器。采用较为先进的检测技术和计算机技术,主要从硬件、软件两个方面来着手,电机本身具备一定的电压、电流参数,可以充分借助这些参数达到获取转子的位置信息的目的。续流二极管法、查表计算法、反电势法以及查表计算法等等都是经常被使用到的方法,且都比较成熟。此外,在国外有很多类型的研究成果,研究者主要借助相关的软件和硬件对电机驱动系统的温度传感器以及电流传感器进行研究,并取得了较为理想的研究成果,这些成果为日后微特电机驱动发展以及应用提供了有效的借鉴和参考。 结语 综上可知,对高可靠性的微特电机及其控制系统进行开发具有重大的现实意义。本文分析了可靠性工程的基本原理,并探讨了提高微特电机驱动系统可靠性的有效途径,虽然对于微特电机驱动系统可靠性技术的研究取得了一定的成果,但由于起步较晚,技术还未完善,理论和技术还需要加以完善。 浅谈微特电机技术:微特电机的误差测试分析 【摘 要】当今社会文明最基本的支撑技术中有一项就是电机技术的发展和广泛应用,电机的使用改变了我国传统的生产和生活方式。而微特电机是电机技术领域最先进、最活跃、最具有潜力的一个分枝。在我国已经渐渐发展成为一个相对比较完善、独立的产业体系和技术体系,并且拥有自己的一套技术考核标准,成为应用较为广泛的一个电机门类。 【关键词】微特电机;误差测试;分析 微特电机在人们的生产生活中使用较为广泛,为人们带来方便的同时也存在一些问题,需要对微特电机的测试误差加以控制。微特电机的测试误差是测量过程中无法避免的,测量技术中检测仪器的测量误差和误差的记录方法一直是备受大家关注的话题。 一、微特电机的发展方向 微特电机的发展方向大致分为六个方面,第一,机电一体化的发展趋势,此阶段的特点是借助数字化的传感器、集成化的电路等技术实现电机系统的机电一体化。第二,高智能化的发展趋势,对电机的转矩、运行速度等进行了控制。第三,小型化和微型化发展趋势,追求低噪音,电机小巧的特点。第四,永磁无刷化的发展趋势。第五,直接驱动的发展趋势,要求高速大功率。第六,大功率集成化的发展趋势,追求电机驱动单元的网络集成化。 二、交流异步感应电机转速测量 电网频率的大小直接影响着交流电机的同步转速,电网频率低,交流电机的同步转速就慢;电网频率高,交流电机的转速就快,电机的实际转速随着电网频率的高低变化而发生变化,电网频率的不稳定导致交流电机转速出现不稳定。为了加强对交流电机转速的控制,有了相对转速和绝对转速的区分。相对转速是交流电机在50Hz电源频率标准下的转速;绝对转速则是电机运行标准中一分钟的实际转速。电动机的相对转速和绝对转速随着电网的频率高低呈现出两条不同的波浪线,当电网的实际频率大于50Hz的标准时,相对转速高于绝对转速;当电网的实际频率正好是标准的50Hz时,相对转速与绝对转速相同;当电网的实际频率小于50Hz的标准时,相对转速低于绝对转速。 交流电机的测试工作需要注意一些问题,当交流电机的测试工作涉及到转速是判断电机是否合格的临界点时,需要采用相对转速作为评价的标准,就是通过电网频率的分布得到电机自动伸缩闸门的时间。电网频率最高时,电机的转速也最快,闸门自由伸缩的时间最短,测量的结果是相对于标准50Hz的转速;电网频率最低时,电机的转速最慢,闸门自由伸缩的时间最长,测量的结果同样是相对于标准50Hz的转速,通过这种方法补偿电源频率不稳导致的误差,对电机的转速做出正确的评价。如果闪光测速仪中配备了50Hz相对转速测试的功能,交流异步电机的转速测试最好采用相对转速的测试档,以此避免因电网频率变化造成电机测试误差;如果没有具备相对转速测试档,需要对电网的频率进行鉴别。 三、多级旋转变压器电气误差测量中相对误差与绝对误差 相对误差是用户使用的标准指南,反映了“基准电气零位”误差偏离实际值的大小,使用者通过产品的相对误差值就可以知道使用过程中产生误差的大小。相对误差是对产品提出的更高生产要求,即使相对误差是绝对误差的两倍甚至是极端值,只要绝对误差很小,生产出来的产品就是合格的。相对误差符合电机的实际使用情况,所以现行的多级旋转变压器电气误差测量中普遍采用相对误差的表示方法。传统的电气误差标准只在乎生产制造,忽视了用户的使用环节,因此现行的误差标准针对传统标准的弊端做出了修改。相对误差标准对产品的生产规格和测试环节都提出了更加严格的要求。相对误差把“基准电气零位”作为参考点,真实、准确的反映电机的误差,误差的测试环节具有重复性。绝对误差可以选择“基准电气零位”作为测试的参考点,也可以选择其他的“电气零点”为参考点,两者测量出的绝对误差值都是固定不变的。因为相对误差选择“基准电气零位”作为误差测试的参考点,具有一定的局限性,无法精确地评点电机合格与否。 四、步进电动机的步距误差测量采用绝对误差 步进电动机步距误差分为累积误差和分步距误差。累计误差是指根据步进电动机起始位置的相对值、每一步转的实际角度与理论值的差,选取这一周转动中最大正值和最大负值的绝对值之和记为步进电动机步距误差测量中的累积误差。分步距误差是步进电动机每一步实际歩距和理论歩距之间的差,通常选取一周中步距误差绝对值中最大的数值作为实际的分步距误差。累计误差的测试点是随机选取的,因此累积误差不能采用相对误差进行表示,不同测试点产生的误差数值不同,误差的测试工作不具有重复性。绝对误差测试中无论测试的参考点是什么,都不影响误差值的变化,符合了步进电动机误差测试参考点随机性的特点。分歩距误差实际上是相对误差,测量得到的误差数值大小一样,只是测量误差选择的起点不同,每个起点中表示误差的符号不同。 五、微特电机误差和仪器仪表误差的不同之处 微特电机测量的绝对值中没有理论上的真值,只是有类似于真值的数值。例如步进电动机误差测量的歩距角和位置角,都只是理论上的角度,绝对误差就是测量时电机实际的旋转角度和理论角度的差。还有一种绝对误差测试中只有实际值没有理论数值,例如多级旋转变压器电气误差测试中测量得到的电气角度影响着正切函数电桥绕制的准确率。仪器仪表的绝对误差是测量值与真值的差,具有正负数的区分。真值需要借助高一级的测量工具得到,在没有利用低一级测量工具得到的测量数值时,此数值也只能是实际值,不可以称为真值。 仪器仪表误差的表示方式和电机产品的误差表示方式基本一样,但是由于电机产品误差测量具有一定的特殊性,误差的表示方法也存在一些不同。例如相对误差的表示方法,仪器仪表采用百分比的表示方法。虽然电机中旋转变压器的余弦函数采用百分比的表示方法,但在实际的操作过程中为使用的方便通常用各点的角度误差代替百分比的误差表示方法。多级旋转变压器电气误差的测量不能选用百分比的表示方法。多级旋转变压器电气误差是以“基准电气零位”为标准的电机实际旋转的角度和理论电气角度的差,并且即使随着转角的角度不断增大,误差数值的大小基本不变,误差数值之间不存在任何比例关系,因此多级旋转变压器电气误差用“基准电气零位”的最大正负值表示误差,不采用百分比的表示方法。 六、结语 伴随着科技的进步、经济的飞速发展和社会文明的不断进步,微特电机凭借它自身高效率、高节能和机电一体化的特点会迎来一片快速发展的新天地。虽然我国微特电机使用范围广泛,但是微特电机的产业结构布局还不完善,微特电机的技术水平发展还比较落后。我国必须加大微特电机技术研发方面的资金投入,提升微特电机在市场竞争中的核心力,使我国微特电机的发展迈向一个新的高度。 浅谈微特电机技术:《微特电机及系统》教学改革与实践 摘要:《微特电机及系统》是电气工程及其自动化专业运动控制研究领域的一门重要的专业课。针对新成立的应用型本科院校,为了提高教学质量,培养高素质复合型应用人才,本文从教学内容、方法、手段以及实践环节几个方面,提出了《微特电机及系统》课程建设的改革与实践。实践表明,学生学习《微特电机及系统》的积极性和主动性提高,激发了学生的创造型思维,在教学实践中取得了较好的成效。 关键词:微特电机及系统;教学改革;实践;电气工程及其自动化 微特电机系统通常是由与常规电机结构、性能、用途或原理不同,体积和输出功率较小的微型特种精密电机、控制器及驱动硬件电路组成的复杂系统。融合了电机、计算机、电力电子、控制、机械、新材料和新工艺等高新技术,是现代武器装备、工业自动化、办公自动化和家庭生活自动化不可缺少的重要技术[1]。本文结合新成立的本科院校的特点,以培养应用型人才为目标,准确定位本课程在电气工程及其自动化专业中的地位和作用,对现有的教学内容、方法及实践环节进行改革与实践,为培养高素质创新型应用人才提供必须的平台与保障。 一、教学改革与实践 1.人才培养目标定位。针对新成立的应用型二本院校的特点,明确人才培养目标定位,在明确课程地位的基础上做好课程性质、任务和教学目标的细化工作[2]。学校提出以“应用型人才”作为人才培养的最终目标,落实到《微特电机及系统》这门课程中,就是要培养出能够将微特电机技术、控制技术和计算机技术相结合,能够在微特电机系统遇到的问题中,分析、定位好问题的所在,提出问题解决方案的应用型人才。 2.教学内容的改革与实践。①增加预备知识。《微特电机及系统》是以电机学和电机拖动基础等课程为基础,但有些同学电机基础薄弱,因此在课程讲授前,应将电机学的基本内容和概念作详细讲解[3,4],为进一步学习打下基础。②优化课程体系,调整教学内容。笔者所在的学校电气工程及其自动化专业主要分为电力系统、高电压技术与电气工程三个学科方向。教学计划将课程分为:公共基础课、专业基础课、专业限选课、专业任选课等,缩短专业课程的学时,精简课程教学内容,形成“伺服电机—测速发电机—步进电机—自整角机—旋转变压器—永磁无刷直流电机”的教学主线,通过试点,取得了满意的效果。③增加新型电机教学内容。随着控制技术等相关技术的发展,电机在很多方面突破了传动概念,已经不再局限于传动的电磁理论,而是与其他学科相互结合、互相渗透。 3.教学方法与手段改革。①采用推理式教学方法。采用推理思路教学,如交变电流交变磁场交变磁通交变电势电流电磁转矩,推动转子旋转,进而输出机械功率。通过诸如此类的推理式教学,学生不仅可以准确理解“电机的本质就是一个能量转换工具”,而且有利于他们理解电机的可逆性原理。②采用对比式教学方法。大部分微特电机在结构和分析方法上存在共性内容,因此,比较不同种类的微特电机结构和原理,根据已经学习的内容帮助学生掌握新知识。如学生对开关磁阻电机和磁阻电机的原理和控制方法理解比较困难,而对步进电机非常熟悉,这时,可根据步进电机工作原理和控制方式来讲解开关磁阻电机的内容。③互动法教学。采用互动法教学,积极发挥学生的主观能动性,如在讲解直流测速发电机的结构和工作原理时,应根据其与普通直流发电机原理的相似性,提问学生,让学生回忆已学过的直流发电机的相关内容,然后再分析直流测速发电机的独有特性。同时还可以采用课堂讨论的方式,如解决永磁式同步电机启动问题,首先讨论得出无法自启动的原因:第一,转子本身存在惯性;第二,定、转子磁场之间转速相差太大,进而得出永磁式同步电机自行启动方法:在转子上安装启动绕组,启动时,依靠鼠笼式启动绕组产生电磁转矩,使转子转动起来,当转速接近同步速时,定子旋转磁场就与转子永磁磁场相互吸引牵入同步。这样通过讨论和归纳,学生就明白了为什么永磁式同步电机转子上会安装启动绕组。④理论联系实际教学。学习《微特电机及系统》目的是为了应用,教师讲解时只要重点把握微特电机结构和基本原理,并增加应用实例,激发学生的兴趣。如在讲解微特电机的基本用途时,一枚导弹中需要60多台电机,仅一艘潜艇导航仪表配套设备就用90多台电机,并采用多媒体动画教学的方法演示随动系统跟踪和定位过程,形象地让学生了解随动系统中的力矩电动机、自整角机和伺服电动机在其中所起的作用。当学生听到和看到这些生动的微特电机应用实例,他们就会明白《微特电机及系统》这门课程和高新技术是紧密结合的,具有广泛的用途,能激发学生在课堂上的学习兴趣。 二、实践环节的改革 1.理论教学穿插实验教学。结合电子与电气工程学院电工实验中心为国家与地方共建项目的契机,添置了新的微特电机教学模型和实验设备,在进行理论教学的过程中穿插实验教学,教学模型通电时,可以让学生直观的看到电机运行中的起动过程、制动和可逆等。因此,学生在学习理论知识的同时,对电机也有了直观的认识。 2.严格要求实验预习报告。在学生进入实验室之前,应详细检查学生的预习报告,应该包括以下几个方面:本实验的目的、该电机的结构和工作原理、电机的静态特性和调节特性、转速如何调节、主要性能参数和指标有哪些、控制系统硬件组成、完成本实验需要用到的仪器设备、实验的具体步骤等,可通过提问的方式完成实验预习的检查,使得学生对实验有整体的把握,使他们带着目的做实验,这样在实验过程中易于发现、解决问题。 3.增加设计性综合实验。传统的实验教学都是单一的验证型实验,为培养创新性应用人才,设计性综合实验势在必行。在设计性综合实验中,教师只需给出实验目的、实验要求和注意事项,具体的实验方案和实验步骤、以及所需的仪器设备,都由学生自己拟定。 4.专业方向课程设计。由于《微特电机及系统》课程的特殊性,通常的考核方式难以体现学生的学习效果,在结束理论学习后,要增加两周的专业方向课程设计对学生进行考核,将每五个学生分成一组,选择以不同的微特电机为对象,给出设计要求,完成控制系统硬件和软件的设计工作,最后通过答辩确定学生成绩,这样可以充分激发学生的创造性。 《微特电机及系统》是一门内容丰富、理论抽象、实践性非常强的运动控制方向专业课程。在课程教学中,应进一步丰富内容,尽可能大的提高学生学习的积极性和主观能动性,采用多种灵活的教学方法,注意理论联系实际,特别注重实践教学环节,改革课程考核方式,拓展学生的知识面,培养学生的创新意识和动手能力,从而取得令人满意的教学效果。
自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程,在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想,指导该课程的建设过程,分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践,取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论;系统分析;反馈;课程建设 0 引言 深化教学改革,提高教学质量,强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题,而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”,但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中,笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求,调整具体的授课思路与方法,摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中,采取反馈控制手段,在教学实践中,有效地提高教学质量。 1 课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课,在学生培养过程中占有重要的地位,一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点,如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多;课程中知识点多且抽象,而且对数学基础要求较高,涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等;与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律,对先修课程应有一定程度的理解,并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响,即信息单向流动;而闭环系统中,不仅存在着输入对输出的前向控制作用,输出同时对输入产生反向的影响,即在系统中,信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在,任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量,从而实现对被控对象的有效控制,达到预期的目的。 在教学过程中,教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述,否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流,也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论,合理地设置反馈环节和控制环节,以提高课堂效率、提升教学质量,正是要讨论的问题。 2 课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节,运用控制理论制定对策,指导教学过程。 2.1 被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点,抓住主要矛盾,进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义,过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师,面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象),目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识,提高应用能力;而作为教学管理者,其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象,目标是排除多方面干扰的影响,适应社会发展的需要,合理利用教学资源,培养具有较强竞争力的学生,同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后,大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法,而疏于用物理概念进行系统定性分析,特别是如何针对实际系统存在的问题,采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多,在传统的教学过程中,一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,并且课堂授课中,教师需在黑板上做大量的数学分析推导,绘制大量的曲线,因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多,设计型实验少,甚至存在“一键式”实验,这样难以锻炼学生的设计能力,对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言,自动控制理论主要研究的负反馈系统,包括系统的分析和设计两大方面,理论知识学习的目的是系统设计,而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法,分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统,但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓,在这个基本轮廓之下展开教学,根据课程、学生及教师的特点,抓住了课程的关键,用统一的思想将课程内容融会贯通,教、学、辅联成一体,有助于学生加深对学习目的的认识,掌握知识体系,提高学习效率,同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2 反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在,任何系统只有通过反馈信息,与预先设计的目标进行比较,利用二者形成的偏差不断调整,才能产生有效的控制,形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统,都不可能实现预期控制。 在教学实践中,反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则,即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计,又要兼顾评价、反馈量提取的可行性,同时要重点关注制约控制效果的关键点,并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面,如图1所示,并形成三环反馈控制,及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上,加强和学生的互动与交流,收集学生对该课程的反馈信息,及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果,可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论,内环反馈控制对于系统的调节最为直接,因此授课教师应采取多种手段,激发学生的学习兴趣和参与意识,给学生创造一个相对轻松的心理环境,以便更多地获取真实反馈信息,使课堂信息由单向传递变成双向传递,形成闭环调节,提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用,通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统,鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见,对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题,但通过考试过程及试卷分析,可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题;通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求,同时达到取长补短的目的。 2.3 干扰分析 控制系统中,干扰不可避免,并且直接影响控制效果,因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里,需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中,人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分,个人的差异性,必然导致信息传递过程中的不确定性。如,学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定,并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况,是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多,如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等,但所需知识点相对较孤立,因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明,适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用,教师和学生都减轻了压力;其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的,既可以调节课堂气氛,又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面,让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解,教师总是希望得到正确的回应,但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”,注意观察大部分学生的反应和课堂情绪,排除干扰;第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息,为避免个别的不公正评价,需设置信息过滤机制,过滤掉带个人感情成分的“奇异值”,对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主,其他方面反馈为辅;最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中,教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异,都可视为一种干扰,都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4 控制调节制定 控制调节主要考虑两方面:一是教师的作用,二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动,要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的,因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课,特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程,必须要让学生在首次接触课程的同时,将一个异常开阔的视野展示在他们面前,而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉,进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例,具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,取而代之的是声情并茂的图文、视频展示,既融入了大量专业信息,又激发学生的兴趣,取得了事半功倍的效果。此外,通过适当的教学经验交流、教学方法讨论,使每位任课教师在熟知教学内容的基础上,培养教师运用适当方法,调控课堂气氛,激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外,更要关心如何打造一门精品课程,如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观,在控制理论课程建设过程中,主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视,除了更新实验设备之外,更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验,开阔学生视野,锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势,控制理论课程同样受到影响,但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材,合理使用多媒体教学手段,使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价,对课程综合打分,并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施,激发教师的教学投入热情,营造积极向上的竞争气氛。 3 结束语 在多年自动控制理论教学实践中,笔者对“控制理论”学以致用,在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上,利用控制理论基本思想,发挥专业优势,分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节,摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时,对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要:自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法,其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强,要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法,经过近几年的探索与实践,教学效果良好,可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词:自动控制理论;有效教学;探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程,自1959年起即为测控工程专业学员开设,目前已面向全院本科学员,是全院性的专业基础课,选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多,数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识,而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展,课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章),讲授对象也日渐广泛,而课程学时却一再压缩(课内60学时),要求也越来越高,并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践,缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象,知识点分散、公式多、推导多,进而影响学习效果。总之,课程标准和教材内容的特点让学员感到难学,教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础,促进学科发展的关键。为提高教学效果,促进“指技合一”复合型军事人才培养,我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然,总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律,这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念,并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易,但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中,我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程,帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路,从总体上把握教材的内容,取得了较好的效果。 例如,对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析,但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的,一个实际的系统要能够进行工作,必须对它进行定量分析,也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的,必须对系统建立模型,这个模型就是数学模型,包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性,正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础,有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上,我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识,是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标;对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的;对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中,喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式,计算简单,容易得出结果;而定性的结论,多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此,我们在教学过程中强调,定量分析比较容易,难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去,也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如,稳定性与参数之间的定性的关系;动态性能指标与系统参数之间的变化关系;稳态误差随系统参数变化如何变化;稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系;高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的核心思想是反馈,反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此,系统的开环与闭环之间存在紧密的联系,一般来说,开环系统容易分析和理解,也容易获得其数学模型,因为开环系统一般是由各种典型环节组成的,可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此,为了分析系统的闭环性能,常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如,为了分析闭环系统的稳定性,劳斯判据需要知道闭环特征方程,而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0,其中Gk(S)就是系统的开环传递函数;而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性,也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时,对于型如tm或其线性组合的输入来说,可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时,由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程,最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹,并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多,从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆,往往课程教学已经结束了,学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹,用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类,不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂,基本概念、定义、术语、公式多,学员难以从整体上把握课程的全貌,难以建立课程知识体系之间的内在联系,大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中,我们通过从控制系统的一般要求出发,将课程体系有机联系起来,收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”,因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析,即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义,其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章);其次是在系统参数发生变化的时候,系统的性能如何变化,可采用根轨迹法进行分析(第四章);除此之外,如果系统的输入是正弦波,对系统的分析可采用频域法进行(第五章);如果系统的性能不符合要求,则必须对系统进行校正(第六章)。 当然,对于每一种分析方法,其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息;根轨迹法分析具有时域分析的特点,但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况,从而可以分析系统的时域指标;而频域分析由于方法的特点,可以分析系统的稳定性和稳定裕度,但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论,研究对象是线性定常系统,其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中,经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理,到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候,串联校正采用的是线性叠加,而反馈校正不具有叠加性,但通过进行一定的简化,最后进行反馈校正进行设计时,也是通过近似的线性叠加的办法。因此,叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解,但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此,虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性,但数学特性却不是该课程的主要特性,在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法,例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统,这种近似在工程上是应用得非常多的,也是非常有效的,在一定程度上能够满足工程的需要;再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景,而不能从纯数学的角度出发进行推导教学,严密的数学推导并不是本课程的主要目的,即不能将本课程讲成一门纯数学的课程,而应该从工程的角度出发,充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件,对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个:一是控制系统的分析;二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线,在控制系统的分析方面内容比较详尽,各种分析方法都有介绍,知识点成体系,但对控制系统的设计则讲得较少,也就是注重基础知识的讲授,而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后,掌握了许多控制系统分析的方法,但对实际控制系统的设计基本没有思路,总感觉无从下手。 为此,在教学过程中,笔者强调基础分析方法的同时,引入另外一条控制系统设计的主线,以一个导弹控制系统仪器为例,从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发,对该仪器系统进行分析与设计,既增加了学员学习相关知识的积极性,又提高了教学效果和学习效果。 此外,原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少,但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节,对系统开环增益的调节作用等,实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上,自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用,则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是,过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线,应当处理好基本理论方法与应用之间的关系,注意把握基本理论方法与应用之间的“度”,这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下,适当增加设计方面的内容。 除此之外,对教学内容进行整合和精选,引入Matlab编制的辅助教学软件等措施,也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来,在自动控制理论课程的教学过程中,采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践,与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说,通过这样的教学方法,我们很容易理解课程的内容体系,知道该掌握哪些知识,哪些是重点,哪些是难点,能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说,通过这样的实践,能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容,尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然,随着自动化技术的飞速发展,为了能够适应新时期对人才培养的需要,必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索,不断地更新和完善教学内容,改进教学方法,将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革 [摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课,是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强,涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。 [关键词]自动控制理论 课程改革 综合实践 《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课,近几年,我们通过课程建设,建立了新的自动控制课程体系,确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线,构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统5个模块构成的知识体系。在教学过程中,把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体,使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解,并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。 一、课程体系科学化 《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强,具有一定深度和复杂性的课程,教师难教,学生难学。随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革,制定了新的自动控制理论教学大纲,对课程的教学内容进行了调整优化,建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 1.开发研制了计算机辅助教学课件 自动控制理论CAI课件的设计是一种根据教学大纲的要求,经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体,是利用计算机进行教学活动的交互方式。《自动控制理论》课是专业基础课,所以,在教学中应加强“三基础”教学,即基本理论、基本知识和基本技能,既要保证本学科的系统性、完整性,又要考虑专业培养目标对课程的要求。在进行CAI课件的设计时,我们依据以下三点:(一)以教学大纲为依据,充实和更新教学内容;(二)在教学中要做到保证基础教学,加强近代教学,联系实际教学,涉及前沿教学;(三)完善CAI模式,使课程结构体系更趋合理。教学课件以教材为蓝本,含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式,供学生进行自学和课后复习使用。 2.根据教学目标确定教学方法 在教学中采用启发式教学,注意培养学生的思维方法。如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容,花大气力以一个典型的系统为例进行系统模型的建立,通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合,然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较,这样以点带面举一反三,同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。在课堂教学中注重教与学的互动。教师少讲、精讲,鼓励学生自学。对课程的重点内容进行课堂提问,对带有普遍意义或难点的问题事先布置,积极展开课堂讨论。 二、更新教学理念 1.抓住重点掌握基本概念 《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念,如稳定性、准确性、快速性,输入与输出,动态与稳态,反馈与前馈等,这些基本概念形成了本课程的知识要点,是学习理解的重点。要掌握好基本概念,首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解,建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别,然后在实际应用中加深对其的认识。 2.抓住主线建立不同方法间的联系 稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求,也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中,以稳、准、快为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握。 3.提高综合分析能力 《自动控制理论》既是专业基础理论课程,又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性,又有一定的普遍性。因此,在学习中不仅要掌握教材中的结论,更要掌握其中体现出来的研究方法,培养系统的观念,提高综合分析问题的能力。 4.学会自学 要善于在学习中提出问题,解决问题,学会探究式学习,广阅参考书,拓宽视野,从更多控制系统的实例分析中,提高分析问题和解决问题的能力。利用提供的网上教学资源深入学习。 5.注重理论和实践相结合 反馈的现象比比皆是,反馈也是控制的精髓。在本课程的学习中,结合生产、生活实际,观察反馈系统的构成,将有利于对反馈的深入理解和认识,并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去,学以致用。 6.主动参与教学 对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题,通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映,课程组教师将随时给予答复。 三、 实验教学多样化 自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。为此我们制订了新的实验教学大纲,重新编制了实验指导书,自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量,增加了综合性实验。在实验教学过程中,注意充分发挥学生的主观能动性,注重教与学的互动,尽量只讲基本的操作方法,然后让学生自己发现问题。实验操作课上,每个学生必须独立完成每次实验内容,独立完成实验结果的分析,并且回答老师针对实验细节中的问题的提问,得到自己的结论。保证实验课的质量,全面检查实验操作。这样督促学生认真完成每次的实验操作,起到了很好的效果。 四、科学、有效的教学效果评价 教学评价是教学活动的一个重要组成部分,恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。我们不是“一卷定乾坤”的评价方式,而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试,定性评价与定量评价相结合,多视角、多元化的过程性评价体系。科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理,从重“结果”走向重“过程”,从重“知识”走向重“能力”。注重对学生平时学习状况与效果的考查,增加了实验考核,并将其按比例计入期末总成绩,对考试从内容、形式和管理上改革,使其更加科学、规范、公平。 五、结束语 多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革,做了大量细致而有效的工作,从而保证了教学质量和教学效果。在总结本科教学成果的基础上,我们跟踪国内外控制理论的发展,借鉴兄弟院校在该课程的先进教学经验,对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新,使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价,形成了一套新的、更为有效的教学规范。它不仅提高了本课程的教学质量,同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。 (作者单位:山东建筑大学信电学院 山东济南) 自动控制理论论文:自动控制理论课程教学改革探索 摘要: 为了更好地适应新形势下自动控制理论的教学,本文从课程体系、教学内容、教学方法、教学实践、考核形式等方面进行了改革探索实践,提出了一系列较为行之有效的措施和方法,对自动控制理论的教学起到了良好的效果。 关健词: 自动控制理论 课程教学 教学改革 实践 1.引言 自动控制理论是非常活跃的一个学科,它不仅仅是自动化专业的核心基础课程,还在航天、农业、交通、电气、机械制造等工程学科中都有非常广泛、重要的应用。随着计算机控制技术、通讯技术和网络技术的不断发展,自动控制理论处于一个关键的历史时期,正向着“广度”和“深度”两个方面快速发展和开拓。但是,由于该课程具有概念抽象、涉及的数学知识较多、工程实践性强等特点,因此用传统的教学方法,不少教师感到“难教”,学生也感到“抽象”难学,教学质量难以得到根本的保证。因此,在自动控制理论的教学工作中,针对社会发展变革对其新的要求,针对自动控制原理的课程特点,探索新的教学方法是非常重要和必要的。 2.课程教学改革的思路与实践 2.1坚持课程地位,提高学生学习的兴趣。 自动控制理论是一门理论性很强的课程,学生在学习该课程的时候还未接触过专业课程,因此,在学生刚开始接触这门课程的时候,不能一味地只对其灌输纯粹理论,讲述公式推导。过深的专业术语、过多的数学公式会使他们对这门课程产生畏难思想。兴趣是最好的老师,教师从第一堂课开始就应培养学生对这门课的兴趣,摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,代之以声情并茂的图文、视频展示,如此既能融入大量专业信息,又能激发学生求知、探索的兴趣和激情,让学生真正理解和体会到自动控制理论课程在自动化专业中所处的重要位置。 2.2打破传统课程体系结构的约束。 传统的课程体系是将控制原理中经典控制理论和现代控制理论两大部分内容分割开来,自成体系,独立开课。从教学的效果来看,这样的讲授方式不利于学生建立自动控制学科基础理论和方法的总体框架。因此,我们在对课程的教学中,尽管仍然分为自动控制理论和现代控制理论两门课,但在整个课程的教学体系上已经完全打破了旧体系的约束,将经典与现代控制理论融会贯通进行教学。例如,在讲述控制对象的微分方程模型和传递函数模型的同时引入系统状态空间的概念,继而讲解状态空间和传递函数这两种系统描述之间的相互转换。通过这样一个过程,就可以将经典控制理论与现代控制理论的基本思路有机地结合。实践证明,利用这种教学方式,不仅能够使学生更好地认识控制理论的体系结构,还提高了学生学习的灵活性和主动性。 2.3加强数学知识的学习。 自动控制理论课程涉及较多的数学知识,包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数及矩阵论等数学知识。大量的数学知识常常令学生倍感学习压力,数学基础不好的学生更是顾虑重重,毕竟自动化系的学生是工科学生,不是纯理科学生。但是由于自动控制理论课程其自身的特点决定了学好该门课程必须具备一定的数学基础。所以,在教学过程中,教师应当根据课程的进度,有计划地给学生补习诸如拉普拉斯变换、傅立叶变换、三角变换、积分变换、留数定理、矩阵分析等数学知识,给学生创造一个相对轻松的心理环境。 2.4强化工程意识,培养工程能力。 自动控制理论课程虽然与数学等课程联系紧密,但该课程决不等同于数学课程。在该课程的教学中,我们从理论和工程应用相结合的角度,注意强化学生的工程意识,提高其工程实践能力。例如:在讲解系统的数学模型――微分方程的求解中,详细分析微分方程的解所对应的实际系统中的含义,使学生深刻理解数学意义与物理意义以及实际工程之间的联系。 2.5加强现代教学手段的使用。 随着当今信息技术地发展和网络设施的进一步完善,现代教学越来越多地依托于各种新兴的信息技术和设备。这些技术设备不仅可以有效地丰富教学手段,还可以很好地开展网络远程教育。自动控制理论课程的图形示意、图解分析较多,传统的板书方式很难直观形象地表达出来,因此适当地采用多媒体课件等现代化教学手段有助于学生理解。比如,在讲述动态“过渡过程”的概念时,采用多媒体授课方式可以将系统的过渡过程生动形象地表现出来,给学生提供最形象、直观的教学演示,有利于学生对抽象概念的理解,加深学生对这些知识点的理解,能够取得非常好的教学效果。 2.6注重实践教学,培养学生分析问题和解决问题的能力。 理论知识需要实践性教学的支持,实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析解决问题的能力及开发他们的创造力都有重要的作用。而自动控制理论又是一门与实际紧密联系的课程,一般都安排在大学三年级第一学期,是学生接触较早的一门专业课。初学专业课的学生对实际的自动控制系统和常见的控制元件、控制器、执行机构等都没有直观的认识,对于该课程如果仅限于对知识的讲解,那么无论讲得怎么透彻,学生在学习过程中往往还是感到抽象难懂,在具体问题中,也不能够灵活运用课程中学到的知识和方法去解决。因此,引入实验教学,并且在实验过程中把理论知识的讲解和实际运用结合起来,会收到很好的效果,既使学生亲身体验控制理论的具体方法和思想,对解决实际问题能力的提高大有帮助,同时也有助于进一步深化理解所学的理论知识。 2.7考核形式的改革。 科学地运用考试的检查评价、教育激励、反馈调控、培养督导等功能对提高教育质量、推进素质教育会产生不可替代的作用。考试形式及成绩的评定,对于调动学生的积极性及提高学生的素质有重要的作用,为了检验学生的学习效果,可以将考试成绩划分为四个组成部分:平时成绩20%(包括作业、出勤率和平时课堂学习表现)、实验20%(包括实验操作和实验报告)、期中考试20%、期末考试40%。这种考核形式改变了一考定终身的考核制度,而对平时的学习及实践提出了更高的要求。结果表明,这种考核方式不仅使学生对于理论知识有很好的掌握,还充分地调动了学生实验操作的积极性,减轻了学生考试的负担,提高了学生学习的主动性。 3.结语 对自动控制理论课程的教学改革和实践切实提高了教学的灵活性和开放性,提高了学生的工程意识和创新能力。随着控制理论研究的范围进一步扩大,控制理论思想的发展和进步,在教学过程中应该不断发展和更新教学内容。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用,并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段,我国对火力发电的研究正在逐渐加深,并且进行了一定的技术改革,火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展,我国机组容量的不断加大,火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用 现阶段,我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统,以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广,其性价比越来越可观,进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析,阐述自动化控制系统作用,介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先,在火电厂热工自动化领域中,主厂房基本上均使用DCS控制系统,而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是,在早期的时候,DCS控制系统比较昂贵,并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的,不需要具备很强的可靠性,要求模拟控制量也相对较少,为了可以有效降低生产成本,一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言,均需要进行长时间的可靠运行,要求具有较好的模拟控制量,进而从系统性能方面考虑,一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次,在锅炉燃烧过程中,一定要加强对AP论域的控制,也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整,可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的,所以,在进行实际控制的时候,一定要加强对锅炉运行情况分析,保证其具有较强的适应性。 最后,在测量锅炉汽包液位的时候,因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候,因为锅炉传递给汽包的热量是一致的,非常容易导致出现液体大量汽化的情况,致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况:一是,当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候,其测量结果就会相对偏大;二是,当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候,其测量结果就会相对减小,这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常,在设计锅炉汽包液位检测回路的时候,经常忽略这一问题,导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先,自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上,形成的一种自动化系统,尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统,但是也无法充分发挥其作用。事实上,DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式,其控制器可以使用传统DCS控制器,也可以使用PLC控制器,或者是其它类型的控制器。由此可以看出,PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次,随着社会的不断发展与进步,出现了很多高级算法模块,比如,NT6000模块,其是一种具有设备极的模块,在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能,并且在网络通讯中,也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量,此时,要想让PLC控制系统也具备此项功能,就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面,PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理,并且通过多年的经验积累,其处理方案越来越完善。 最后,随着我国电力事业的快速发展,国家对节能降耗工作越来越重视,火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候,一定要加强火电电源的建设,不断优化资源配置,合理布置电力输送,保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量,无论是资金投入,还是人员投入,促进了自动化控制技术的发展,进而在火力发电行业中得到了广泛的应用,促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数,同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候,主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括:引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种:单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节,其控制信号就是燃煤量的调节偏差,具有一定的克服扰动能力差等不足,并且具有参数少、整定简单等优势;双回路调节指的就是在单回路调节的基础上,增加对燃煤量的导前信号控制,在此调节过程中,无法有效整定内外回路的参数,并且控制系统操作也比较麻烦,不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候,有很多的方法,主要分为两种:一是,传统方法: ,其中,D表示主蒸汽流量信号; 表示锅炉蓄热系数;Pd表示气泡。二是,直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术,对热力学参数展开一定的控制与检测,进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化,进而达到安全生产,实现生产产量的提高,降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化,保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性,并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高,自动化技术的不断进步,促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中,利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等,使得控制系统与控制设备越来越先进,实现了热工生产的全面自动化。同时,随着新控制理论与策略的不断提出,在生产实践中得到了广泛的应用,并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展,能源与资源的消耗量越来越大,因此,全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视,尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加,智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出,越来越重视自动化控制系统的开发与利用,并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中,应用了很多的新测量方法与理论,实现了其运行与故障处理的自动化控制,促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之,在火电厂生产经营管理过程中,加强热工自动化产品的应用,不仅可以增强火电厂生产的安全系数,防止发生一些故障与事故,还可以在一定程度上,增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论,可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高,达到预期的生产目标,进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求,利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit(CDT)开发一个虚拟实验系统,系统包括六个模块:传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件,提高了学生掌握知识与技能的效率,达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中,要想紧跟技术的发展,就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多,传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此,虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生,在各大高校已经获得了广泛的应用,并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来,已在各工程领域得到广泛的应用,①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中,许多学校根据自己的需要,利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生,教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制,较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容,利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统,从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职,他们利用晚上和周末进行继续学习,这使得他们具有以下特点:具有比较丰富的工作经验,学习更侧重理解并应用,学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验,加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容,系统设计了一个初始界面和五个功能模块:传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应(如图1)。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面,它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包,在传递函数模块,通过输入系统微分方程的分子和分母系统,构建传递函数。如图2所示左端构建函数,右侧进行典型连接,完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数,得出系统的零极点图和伯德图,以便于判断其稳定性(如图3)。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数,可得到不同的响应曲线,以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节,以便观察系统的响应特性,从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣,通过调节不同参数,可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器,有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放,人机界面友好等特点,使用方便,具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘 要】近年来随着我国经济的飞速发展,我国电力行业也取得了跨越式发展,无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展,电力系统走向智能化已成为大势所趋,而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用,因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究,并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业 自动控制理论 应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟,国外的发展经验告诉我们,走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平,必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试,自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用,本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的核心,走过了漫长的发展阶段,从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论,到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论,自动控制理论不断走向完善与成熟,并得到了越来越多的认可,在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 (一)电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论,对整个电力系统进行实时监控,对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析,并根据分析结果对电力系统进行控制,从而使电力系统的运行更加安全稳定,经济效能也得到较大提高,是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 (二)电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善,很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来: 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术,集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术,自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来,形成一个复杂的神经网络,并且通过自身学习的算法,对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理,在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务,对电力系统有着重要的意义。另外,专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用,因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术,作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术,是线性范围内最好的控制方法,对于电力系统中,远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值,对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术,能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来,应用到电力系统中。在实际运行中,可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术,使其协同工作,共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管,在电力行业中也有着较为广泛的应用。 (三)电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路,能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后,能够促进电力系统的不断完善,取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用,实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析,并通过控制系统不断进行调整,从而使电力系统始终运行在最佳状态下,大大提高了电力系统运行的安全与稳定性,并且降低了设备的损耗,提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节,内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论,在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控,促进了变电站运行的自动化,从而大大降低了运行成本,提高了输送电能的质量,增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论,实现了对配电网的自动化控制,从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖,减少了工人的劳动负荷,提高了配电网运行的稳定性与可靠性,对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之,自动控制理论在电力业中的应用,能够提高电力系统运行的稳定可靠性,降低电网系统运行成本,提高经济效益,有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展,对电力系统提出了更高的要求,走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用,取得了较好的效果,对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善,我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要:随着留学生人数的逐年增加,全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发,讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词:全英文教学;自动控制原理;教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用,自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一,并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法,是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展,外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势,中国大学与英语国家的校级交流也越来越多,这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段,探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程,面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高,课程用全英文开设,还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力,作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节,在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作,不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程,在大学三年级上半年开设,是其他自控专业课的基础,只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识,才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多,全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同,学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲,本土学生的数学基础较好一些,英语阅读能力较强,但因生活环境为中文,英语听力理解能力相对阅读能力弱一些;对于母语不是英语的留学生,因其有限的英语程度,在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看,一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学,如何因材施教,具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学,要保证提高教学质量,必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发,在注重知识传授、能力培养的同时,要特别注意教学交流质量的提高,以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学,涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通,在教学对象来源差异较大的情况下,对教学团队的素质要求比较高。(1)教师英语能力基础及保持:全英文授课的教师,一般应具较强的责任心,具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历,全英文任课老师由于一般工作在中文语境中,也要注意英语听说能力的保持。(2)专业知识及其应用能力:《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程,任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉,但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景,不仅可以讲述课程的知识点,也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具,使学生不仅获得课程的知识点,还获得关于知识应用方面的技巧。(3)面向教学对象的教学方法:课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好,关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握,教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见,不断积累总结教学方法及其适用对象。(4)教师的组织与沟通能力:主讲教师是课程的负责人,全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息,包括留学生的国籍,并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式,保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料:(1)课程教材的选择要考虑到教学对象,选择难易适中的教材。在本课程的实践中,为了满足不同层次学生的需要,为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生;也有参考书比较深入浅出,易于理解,满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作,本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材,便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达,也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍,帮助学生理解一些控制原理产生的背景,让学生们学习该领域大师的创新精神。(2)教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇,帮助学生对课程的理解和掌握,并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程,可以把一些课程常用的数学公式表,如拉普拉斯变换表等,作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像,如果学生在上课时没有完全消化,可以在课后自己观看相关课程录像,理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节,直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中,要注重以下环节:(1)任课老师的课堂表达:教师上课应注意循序渐进,深入浅出,板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生,上课语速要适中,并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿,以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件,方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性,同时注重介绍知识的应用环境,既要照顾到基础较差的学生,也应满足综合能力强的学生的需求。(2)课堂教学的互动与反馈:由于该课程理论性强,对数学基础要求高,大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念,如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重,一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容,设计课堂讨论题目,采用分组课堂练习的形式,一般为二到三人一组,学生可以互相讨论,加强对所学概念方法的理解,教师在学生练习时,巡回检查,期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动,既减少了学生的表达压力,又能达到互动反馈教学效果的作用,非常受学生欢迎,教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节,学生通过实验可以加深对课堂知识的理解,并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量,首先要向学生提供清晰的实验指导书,在实验分组时应避免将留学生分在一组,而是将中国本土学生与外国学生搭配开来,加强留学生与中国学生相互交流学习,帮助留学生融入本土学习环境,克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍,顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分,要求学生对实验数据进行有效处理,对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况,评估学生课堂学习的质量,改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行,通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试,是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次,以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段,本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点,阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验,为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论;人工智能;智能控制 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论,各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要:针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足,运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践,明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式,强化工程实践能力培养,考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难,调动了学生学习的积极性,提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词:自动控制理论;工程教育;CDIO理念 进入21世纪,经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长,对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中,重理论轻实践,过分强调知识的理论深度和系统性,而忽略了各学科知识间的联系,特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程,[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中,传统教学多局限于课堂授课,结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验,而强调工程实践的综合性和创新性内容不足,偏离实际工程应用。 黄山学院(以下简称“本校”)作为一所地方性普通本科高校,与学术性高校“错位竞争”,明确办学定位为应用型。因此,结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况,对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念,[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化,以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思(conceive),设计(design),实施(implement),运行(operate),是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下,经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体,以CDIO教学大纲和12标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习,获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验,这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架,并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会,由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点,运用CDIO工程教育理念,坚持以学生为本,建立知识、能力、素质培养体系,将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程,对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计,形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式,如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养,在传统教学的基础上,融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法,让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 (1)项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念,依托项目以3~5名学生为一组,教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下: 1)构思(C)。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解,其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考,形成对控制系统设计开发的基本感性认识,加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2)设计(D)。要求学生使用控制方法,完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践,使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具,并能够在实际中应用。 3)实现(I)。将设计成果加以实现,着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4)运行(O)。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用,并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境,实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场,培养学生的务实精神和实际工作能力。 (2)虚拟仿真。虚拟仿真,就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入,将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力,可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 (3)案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验,一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例,学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程,并参与疑问的解答,提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核,难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求,改革单一的考核方式,综合学生在知识、创新、应用等多方面能力,采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握,还重视知识的工程应用与创新,有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的核心是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程,只有掌握坚实的理论基础,具备严谨的工程推理和解决问题的能力,才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题,并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要:在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中,以控制理论思想作为指导,在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上,建立了课程教学反馈控制系统模型,采取了优质提问教学法等多种反馈方式,取得了较好的教学效果,同时也提高了教员的教学水平。 关键词:控制理论;自动控制元件;反馈控制教学 所谓控制,就是根据系统内外部变化,进行有目的的调整,一次又一次地克服不确定性,纠正偏差,使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为,任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统,控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面,也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的,因而是可以控制的,问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为,控制理论对于教学来说,在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域,建立教学控制系统,结合教学过程的特点及规律,改革传统教学过程,研究和解决教学过程中的一系列问题,以实现对教学过程的有效控制和全面优化,从而更好地控制教学质量,提升学员的学习积极性,提高教员的教学水平,达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成,控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制,传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象,以课程教学目标为期望值,以教学效果为控制量,可建立课程教学开环控制系统,如图1所示。 在图1所示的系统中,教员进行课堂授课时,学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看,传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题,因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息,教员无法及时掌控教学情况,学员学习主动性差,教员教学水平提高缓慢,往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道,则可建立闭环(反馈)教学控制系统,如图2所示。 由图2可知,由于建立了良好的反馈联系,教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差,从而根据反馈控制原理适时改变控制方式(调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等),以保证:教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进;教学内容、方法和手段适合教学对象,且不断趋于完美;教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中,应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况,深入分析课程教学控制系统的各个组成部分,细化前馈和反馈环节,建立课程教学控制系统模型,图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知,在“自动控制元件”教学反馈控制系统中,以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控(学员自学)和他控(学员之间的相互学习、交流、激励)方式作用下,初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中,采用有效的课堂提问等方法,及时掌握学员学习动态,实时调整教学过程,以保证教学效果;课后,通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式,获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等,并根据反馈信息适时调整教学过程,从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时,教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映,以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中,教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制,首先必须建立较为准确的系统模型,然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教,也要因“才”施教,“材”指的是课程的教学目标和教学内容,“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确,控制效果越好。因此在系统建模时,必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构,了解“材”和“才”的实际情况,确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括: (1)系统期望,即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 (2)被控对象,即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 (3)控制方式,即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前,教员应该进行精心的教学准备,具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 (4)评价方式,即根据学员的学习情况,把实际值与期望值进行比较,对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效,最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉,并采取措施加以改善。但是,仅凭经验是远远不够的,必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定,才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中,课堂授课是知识传递的一个关键环节,在此环节中必须采取有效的反馈方式,以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中,教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法(Quality Questioning, QUILT)。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法,包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT,可以调动学员的学习积极性,使更多的学员参与思考,更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时,教学组采取其他方式获取更多反馈信息,主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动(“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛)等,使学员在掌握理论知识的同时,提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO,即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象,运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践,形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,经过5年的教学实践,取得了很好的教学效果和教改成绩,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高,为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO;工程教育;自动控制理论;教育理念 1 研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后,将学生分成小组,每个小组5~6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材,分工合作完成实验。通过分析实验结果,学生提出其中存在的问题,然后教师开始剖析概念、讲解原理,并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力,同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论,理论性很强,而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,旨在培养学生的工程能力,是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然,CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的,即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标,以教学改革为指导,以教材创新为核心,以科学研究为基础,对自动控制理论课程进行改革,以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2 教学理念的转变 2.1 教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题,“教什么、怎么教,学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要,至于“怎么教”、“怎么学”全在个人,不重视教学方法的研究,习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情,“怎么学”是学生的事情,“教”与“学”分离,对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足;对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足,认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用,殊不知,这是教师不负责任、偷工减料的表现;对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足,有的教师过分强调讲课面面俱到,“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此,提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演,既是演员又是导演,学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫,教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换,随着知识的潜移默化,学生的学习活动自主性逐渐扩大,教师的传教活动制约性逐渐缩小,最后转化为学生能够完全自主学习,真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径,课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道,应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围,把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造,为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境,这是当前教学模式改革的核心。强化自主性、综合性、设计性实验,重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习;将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式;着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面,通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体,让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法,有些知识问题的具体细节,忘记了可以查书,但思考问题的方式,一旦领悟并加以应用后,具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力,这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演,演员演得如何观众最有发言权,采取学生匿名网上评议制,对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价,教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉,这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20%)+实验考核(10%)+学期考核(70%)作为学生的最终成绩,这样充分调动了学生学习的自主性与积极性,避免了一考定终生和逃课现象。 2.2 明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课,是一门理论性和实践性都很强的课程,理论比较枯燥,难以理解,其特点是概念多、抽象,理论分析和数学计算比重大,在课程讲授过程中,若不注重教学模式的改进,就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课,跳不出抽象的理论框架,不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中,那么,这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中,引入CDIO模式,以小型控制课题为导向,引导学生自觉加深理论学习,依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现,培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力,激发了学生的学习兴趣。因此,教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练,使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义,体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性,使学生变被动学为主动学,提高学习积极性,既巩固了知识体系,又树立起工程思想。 3 基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习,以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式,并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1 教材建设 教材是教学理念的载体,是课程体系改革的核心。为了充分贯彻课程改革建设,发挥团队的特色,自2003年开始狠抓教材建设,相继出版了两部理论教材:《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材,国防工业出版社2004);两部与之配套的书籍:《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004),《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008);一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材,为知识的有效传播奠定了基础。 3.2 良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史,研究的对象、方法及主要内容,自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣,课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料,包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等,并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法,学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望,促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3 强化实践教学,提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标,实践教学构建三层体系,突出综合性、设计性、研究性训练,加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段:课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系:以随堂进行的项目为三级项目,促进学生对专业核心课程的学习;以专业课程设计为二级项目,培养学生构建并运用知识模块的能力;以毕业设计为一级项目,培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式,将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合,让学生在课堂上学习理论知识,课外进行三级项目的研究,使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后,要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报,改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识,类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点,教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件,如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件,受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台,促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4 加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力,自行研发了网络综合教学平台,提供了15个子系统供师生使用,形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站,实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容,利于突出重点、突破难点,优化课堂结构,创造良好的网络教学环境,提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目,为学生提供了丰富的教学资源。 3.5 开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制,检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时,其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中,将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程,在各阶段理论教学后,完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等,提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段:(1)引导学生充分利用图书馆和网络,搜集相关资料;(2)学生分成研究小组,在6周的时间内,跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析,并完成控制器的设计,然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型,对系统的控制性能进行仿真分析;(3)要求学生以组为单位撰写研究报告,并以小组的形式进行研究汇报,汇报中要求小组成员全员参加,教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报,不仅可以活跃研究氛围,加强各组学生之间的交流,开阔学生的视野,还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后,可以在一、二、三级倒立摆实验平台上,实现学生自行设计的系统验证。在课堂上,教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生,注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下,教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动,培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地,探索出了一条行之有效的工程教育模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4 结束语 教学实践表明,基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性,促进学生从“要我学”到“我要学”的转变,有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式,并提出了很多很好的建议,加强了学生和教师之间的沟通与交流,起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式,CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面,构建理论与实践相结合,技术与市场相结合的应用型人才培养体系,为国家、地方培养合格的高级专门人才,是教育工作者的不懈追求。
电力工程设计论文:三维数字地形图在电力工程设计的应用 摘要:三维数字地形图,即3DDTM,该技术应用于电力工程设计的过程中,不仅可以体现立体对象平面关联性,还可以更加精确地表达地面地表物体的高程、高度等,从而提升地形图的表达质量。本文探讨了三维数字地形图在电力工程设计中的实际应用,以供参考。 关键词:三维数字地形图;电力工程;设计 作者简介:田晓艳(1982-),女,助理工程师,本科,主要从事电力工程总平面设计工作 1引言 我国电力工程项目的投建日益受到重视,工程质量方面的要求逐渐提高,以适应时代的发展需求。原有工程设计方法、设计平台等,逐渐难以提供方便精确的信息表达,因而影响了电力工程的设计效果。而三维显示技术的发展,为电力工程设计中存在的此类问题得到了有效解决,能够利用仿真立体模拟的方式,让客户直观地看到设计方案效果图,从而提升设计质量和数据科学化管理。 2三维数字地形图的基本概念 2.13DDTM的概念 在三维数字地形图(3DDTM)也属于线划地形图,其工作原理是利用三维离散点,来表现地物、地貌的空间状态、方位、形状等,将地形地物以三维空间的模式体现出来,其中所有对于地物地貌的特征,都是三维呈现,用X、Y轴表示地物地貌投影于水平面的具体位置,而使用Z轴代表其高程高度。 2.23DDTM的特征 三维数字地形图所具有的特征包括以下方面:①3DDTM不是纸质的,而是由数字、电子的形式体现;②该地形图可以精确反映出地物的立体形态,还可以呈现出制图区域地表的高低起伏;③该地形图一般是按照1:1的比例来绘制地物位置、大小及高程、高度等信息;④3DDTM是使用三维离散点来表示地形、地貌特征,以及地物的立体形态矢量图;⑤3DDTM所反映出的空间地理信息通常是非常精确且详细的,实际所使用的比例尺、空间分辨率)等,包括1:500(或0.05m)、1:1000(或0.1m)和1:2000(或0.2m)。 3三维数字地形图的应用现状 3.13DDTM发展现状 目前,3DDTM已经被应用于电力工程的项目设计实践中,用于进行工程的多视点表达(见图1),在实际应用中,该技术能够针对立体路径,合理选择辅助电线网点的杆塔设置,提高电网的线路规划准确性,加强工程的环保力度,节约建设成本。基于以上重要优势,3DDTM大大提升了对立体空间的测量、表达质量,从而为工作人员对于地图的立体分析、认知水平等提供重要依据。一些发达国家的电力产业中,3DDTM已经在电力设计中得到为了良好的应用,且积累了非常重要的应用经验。我国3DDTM技术也开始向着激光三维扫描等高科技的方向发展,将各个不同领域的相关技术综合起来,应用于各个不同领域。20世纪末,我国已经构建了比例1:25万的地形图数据库,其中包括的内容众多,例如DEM、大地控制数据、行政地名、水湖系统等,所有的数据信息量达到13.5GB,且均为三维的电子地形图场景。相较于传统使用的平面电子地图,基于3DDTM技术所测绘出来的地形图,能够三维地描绘社会自然、人文景观,逼真直观,对于自然物体的模拟形象到位,尤其是其中的道路交通等方面,具有显著的应用价值。 3.2电力工程设计中3DDTM的应用需求 对于电力工程的设计,地形图测绘是重要环节,实际开展工作的过程中,首先包括对于方案可行性的研究、工程方案的初步设计,以及施工图设计等。 3.2.1可行性研究 可行性研究阶段的主要任务,是以地形图为依据,调整规划工程的整体设计方案,及时发现其中不利于方案落实的影响因素,从而判断并论证方案的可行性。在实际开展可行性研究时,首先要明确方案设计原则,然后对工程进行具体的规划和布置,再基于大比例尺的地形图,初步拟定方案中对于生产生活、休闲区等部分的规划,粗略预估所需要的占地面积、房屋的拆迁量等问题。 3.2.2初步设计 设计方案的初步设计,对于局部建筑物、基础设施等的规划设计,需要建立于具有更大比例尺和精密度的地形图上。只有以初步设计成果为基础进行优化,才能够达到施工图成熟设计要求,并补充测量地形图范围外的部分内容,从而完善测量工作,确保地形图的精确程度,为工程量计算提供科学参数。3DDTM的应用,为工程设计人员提供了重要的技术支持,是他们能够绘制出具有极强真实感和操作性的建筑模型,实现了设计图的可视化。此外,3DDTM还具备了为工作人员提供查询、分析、计算等基础功能。目前的高电压等级电线网络工程往往成本较高,例如110kV的线路工程建设中对于电线网络的设计环节,由于送电线路的设计合理优化,将直接影响到工程的运行顺利及投资额度问题,因此至关重要。其中对于线路路径的选择和设计,就需要准确了解当地的地形地貌情况、道路交通状况以及水文气象等基本地质条件,而3DDTM技术则有效发挥了其准确采集相关信息的作用。 43DDTM在电力工程设计中的实际应用 4.1卫星影像立体模型构建 3DDTM的实际应用往往会涉及卫星影像立体模型的构建问题,所以,工作人员首先需要转换TM、Spot、DEM等卫星影像数据,其中的DEM数据大多是军队标准格式,因此在对其进行转换时,需要结合DEM军标格式的特征,编制格式转化程序,从而确定相关指标参数。另外,工作人员在开展影响模型的匹配及相对/绝对定向作业时,应当按照以下步骤进行:手工选择基本匹配点—自动剔除粗差—人工补充同名点—以模型自动相对定向为基础,进行模型外方位元素的计算。卫星影像三维模型的建立过程较为复杂,从原始数据采集直至最终成型,加之关联DEM、正射影像、电网铺设线路平断截面等信息,其数据分析。 4.2电气网络线路正射影像路径图设计及制作 设计路径图的主要目的,在于完善路径信息,并保持与三维数字地形图的一致。而在实际运用相关的制作软件时,工作人员将会面临的主要问题包括以下两个方面:(1)相关数据的有效存储。在电力工程进行线路路径图的设计时,往往需要涉及较为庞大的数据信息,因此,需要以适当预估作为基础,确保设计工作的正常开展,而工作人员则应当注意对所使用硬件的及时优化与整理,并尽可能地扩展数据的存储空间;另外,在运用软件的过程中,需要尽量避免盲目操作。(2)图象、参数处理。部分工作人员对于相关软件不够熟悉,操作也不够熟练,软件与模型之间的关系也不够明确,应当通过实验的方式,将所涉及的各类数据参数进行比对,从而确定最优参数值;另外,只有保证软件和设备具有良好处理能力,才能够保障图像的最终处理效果。 4.3卫片正射影像图质量及后续处理分析 以当前的技术条件来看,卫片正射影像图的生成作业,大多需要运用Cyberland专业软件来实现。该软件可以在半自动软件作用下,对影像进行配准、融合以及纠正等操作处理,所生成的折射影像也可以使用VirtuoZo进行复制拼接,从而得到最终的专题图。专题图属于一种影像式产物,如果想要体现出该图在视觉感官上具有的优势,工作人员应当针对形成的专题图,进一步采取系统化的处理。在此过程中,较为常用的软件有Envi、ImageXuite和Photoshop等,这些软件的应用都可以有效辅助工作人员实施对专题图匀光、边缘增强和滤波的处理工作,从而提高专题图的影像质量和清晰程度,良好的专题图甚至能够与航片的清晰度相媲美。实践表明,以卫片为基础,工作人员依据电力工程的线路路径设计,所作出的漫游显示往往会出现一定程度的失真,这将会导致电力工程的线路路径设计中,一些细节方面的问题难以得到及时的处理。同时,由于卫片漫游的视点较高,对于电力工程线路设计的整体轮廓、结构等方面问题,能够做出相应的反应,从而争取到采取补救措施的机会。 4.4三维模型的构建与线路漫游的实现方式分析 ①就设备的配置和软件选择方面,为了使电力工程线路设计能够实现无阻碍漫游,要求计算机的中央处理器其主频控制在2G以上,内存应当在512M以上,同时还需要具备支持3D功能的显卡;②就数据组织层面,对于模型的建立和产品的生成来说,线路测区的DEM格式数据与正射影响拼接数据都是基本参考;③就漫游场景构建方面,工作人员需要利用DEM格式数据、三维模型、正射影像数据等,将3DBrowser模块作为载体,才能够恢复现实场景,从而完成线路漫游。 5结语 由此可见,3DDEM势必会在更多的工程设计中,得到广泛应用,发挥重要的地形测绘效用。随着计算机技术的进一步发展,以及卫星立体影像数据资料应用的逐渐普及,三维数字地形图的应用成本也将会逐渐降低,满足大众的应用标准,帮助工程设计大大提高工作效率,增强在电力工程设计中的应用精度与自动化水平。 作者:田晓艳 余继兴 单位:中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 电力工程设计论文:价值工程在电力工程设计优化的应用 1价值工程的原理及特点 1.1价值工程的原理 价值工程又称价值分析,是工程技术经济学的一个分支。它是充分运用集体智慧并通过开展有组织活动,来追求产品的最大性价比,通过进行产品功能分析,优化产品功能与成本的关系,使之以最低的产品成本,实现产品必要功能,从而提高产品价值的分析方法,以提高工程产品的经济性。这里强调的“价值”,是产品功能和实现功能所耗费用的比值。可用公式V=F/C来表述产品价值与功能、成本的关系。公式中V代表产品价值系数;F代表产品功能;C代表产品成本。功能是指产品具有的特定职能或用途;成本则是为满足用户提出的功能要求进行研制、生产到用户使用所花费的总成本。 1.2价值工程的特点 价值工程具有如下特点:(1)以客户的产品功能需求为基本出发点。这个出发点的选择应以满足客户对产品的功能需求为必要前提条件;(2)对产品进行功能分析,研究功能与成本之间的关系,以提高产品价值为目的;(3)是一项创造性活动,以技术创新为基础。提高功能与成本的比值是一项创造性活动,不仅需要经验积累,更需要技术创新。无论是提高产品必要功能还是降低产品成本,都要求创造新的功能载体或优化加工制造工艺,减少不必要的损耗;(4)价值工程具有广泛性,任何工程都可以开展价值工程,价值工程的活动也涉及参与工程的所有人员。要做到充分沟通、统一认识、协调行动,步调一致地开展活动。 2提高产品价值的途径及步骤 2.1提高产品价值的途径 只有全面正确认识价值工程的特点,才能把握价值工程的本质,发挥价值工程的优势,在设计阶段甚至决策阶段有效地控制产品成本从而达到提高产品的价值目的。分析价值工程的数学表达式,能够得到提高产品价值的基本途径有:(1)在提高产品功能的同时,不断降低产品成本;(2)保持产品成本不变,努力提高产品功能;(3)功能不变的前提下,尽可能降低产品成本;(4)产品成本稍有增加,产品功能大幅度提高;(5)产品功能下降不大,产品成本大幅度降低。以上途径要根据产品的不同特点或不同阶段进行针对性选择,在满足业主方需求的前提下执行,才能取得事半功倍的效果。 2.2提高产品价值的步骤 提高产品价值可分为如下步骤:(1)对象选择;(2)收集资料;(3)功能分析;(4)功能评价;(5)提出改进方案;(6)方案选择;(7)方案验证;(8)实施方案。 3价值工程在电力工程设计优化中的应用实例 3.1提高工程功能,降低项目投资 某发电厂扩建二期工程,涉及到全厂安防一体化系统的整合和建设,原有一期工程已经建设了安防系统,目前设备虽然可用,但是相关的设备以及技术均已相当落后,由设计方给出三套方案:方案一,独立建设一套用于二期工程的安防系统,一期工程安防系统不做变动;方案二,取消一期工程所有的安防设备,与二期工程一起重新规划,建设一套全新的安防系统;方案三,更换部分前端设备,采用中间转换设备将一期安防系统集成接进二期安防一体化平台,实现全厂的统一监控。方案一新增投资最少,但是由于一期工程设备较为落后,后期的设备维护成本较高,且无法实现全厂统一监控的功能,必须增加监控人员,后期的运营成本较多;方案二的一次性投入较大,施工难度较高,性价比不高;方案三既能满足统一监控的功能,又减少了投资成本,缩短施工工期,运用价值工程,能够最大化满足业主方的利益,最终经业主方确认后采用方案三作为执行方案。 3.2维持工程功能不变,降低项目投资 某发电厂在试运行阶段,发现一些较高温环境区域电缆绝缘层无法满足要求,出现了绝缘层脱落的现象,存在安全隐患,后来业主方提出将所有电缆更换为耐高温、防腐蚀的电缆,但是根据项目进度,完全更换电缆的施工难度很大,投资成本很高。设计院根据现场实际情况,提出保留原有已敷设电缆的方案:将绝缘层脱落部分电缆裁剪掉,采购少量耐高温、防腐蚀电缆用于高温环境的电缆连接,利用接线盒将原已敷设电缆与新采购的高温电缆进行连接。通过价值工程的比较,在保证工程功能不变的前提下,设计院所提出方案比业主方原有方案节省项目投资大约50万元。 3.3项目投资略有上升,大幅度提升工程功能 发电厂辅助车间的控制在很长一段时间内是用PLC来实现的,PLC加上位机控制技术解决了独立系统运行的安全及可靠性。随着技术的发展,用PLC控制的方式也暴露了控制分散联系不便,备品备件种类多,难于管理及设备投资大等缺点。因此,运用价值工程,设计院提出了全厂DCS控制的方案,即无论主厂房区域还是辅助车间区域,均采用统一的DCS软硬件进行控制系统的搭建,该方案比采用PLC搭建的方案虽然在初始投资上要略有增加,但是却能够大幅度提升工程的功能:一、采用统一平台,可以减少运营维护人员;二、采用统一的软硬件,可以减少备品备件,降低后期的维护成本;三、系统之间联系在一个平台上,减少大量的接口及中间设备;四、整个系统更加兼容、统一、可靠、稳定。 4结束语 越来越多的事实证明,在电力工程设计优化中应用价值工程是必要且具有不可替代的作用。通过应用价值工程对设计方案进行优选,不仅能够确保工程功能满足客户的要求,还能有效地控制工程造价,使有限的投资获得令人满意的投资效益,提升每一份投资的价值。值得注意的是,价值工程不仅仅能在电力工程设计中应用,还能应用于各类建设项目的全过程。随着我国国民经济的不断发展,价值工程会越来越显示出它对控制项目投资、提高项目经济效益所能发挥的巨大作用。 作者:林伟波 单位:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 电力工程设计论文:电力工程设计的造价控制论述 1做好设计招标的工作 初期阶段,电力工程主管部门就利用网络等新兴媒体进行招标宣传,获得设计方案。取得设计方案后,主管部门会通过比较选择最有效方案。以设计招标,不仅为设计单位提供公平竞争机会,设计单位工作人员也有了危机感和紧迫感,形成了危机意识。这样有利于提高设计质量,优化了投标单位的设计,顺利开展电力工程设计工作。招标设计可减少设计市场的不正当竞争,优化设计方案,为电力工程设计创造良好的竞争环境。 2推广典型设计 典型设计是根据通用原则编制,来源于电力工程科研成果和建设实践经验。典型设计适合我国电力工程的技术发展水平和自然条件,能够合理利用材料、能源、资源、设备,达到了生产、施工、使用、维修的要求。实施典型设计能够让工程造价比非典型设计更低。实施典型设计能够加快图纸设计速度、有效节约设计成本。避免了设计变更,也降低了不可控因素出现。 3运用价值工程 设计人员开展设计工作时,需要经常更新设计方案。追求先进技术要以经济性、合理性为前提。重视设计人员工程造价意识培养,合理分析管理、维护、运行中产生的成本控制,减少工程投资成本。价值分析将技术和经济紧密结合,并定性和定量分析设计方案的美观、实用、成本,选择满足工艺需求和功能的技术方案。价值工程重视成本、功能、价值的关系:价值=功能/成本,因为价值工程牵涉作业和产品各个方面,实用该方法需要完整组织系统。内涵施工技术、财务、施工管理、材料供应的负责人。 4改革现行的设计取费法 电力工程的设计取费法是将施工图预算作为收费标准。工程造价高,设计单位收费也更高。在该计费方式中,设计人员期望投资增多,便会生成重技术轻经济观念。最好的解决方式是对现行设计取费法进行改革,引入记录机制。如果设计变更增加投资金额,以增加投资将一部分设计费扣除。如果是因为设计合理节约了投资,会根据节约投资进行一定比例提成,实现优质收费方法。该激励计费法能够增强设计人员经济意识,也便于控制工程造价。 5加强造价人员、设计人员的培训 设计质量很大程度上取决于人的因素。我国经济发展迅速,电力工程不断涌现新技术、新设备、新工艺和新材料,原本的理论知识跟不上技术发展,必须进行短期轮训、岗位培训的方式,让设计人员了解专业软件和国际惯例知识,提高造价人员和设计人员素质,控制好工程造价。 6结束语 电力工程设计阶段的造价控制至关重要,影响着整个工程的造价情况。我国设计阶段工程造价还存在较多的不足和缺陷,必须要采取有效措施控制电力工程造价。通过实施限额设计、做好设计招标工作、推广典型设计、运用价值工程,并改革现行设计取费法。这样才能够促进我国电力建设和谐、快速的发展。实际工作时,设计人员要严格按照造价控制规定,协调好各方利益,保障电力工程项目的建设。 作者:吴春敏 单位:诸暨东白电力设计有限公司 电力工程设计论文:电力工程设计的应用 1、电力工程中涉及系统规划设计的主要内容 1.1提出接入系统方案 立足于电力工程所属区域的实际,即电力网络的特点、分布的负荷,以及发展电网的规划等,对项目工程的地位和作用予以确定,继而根据电网的发展规划以及政府相关部门的审批意见,提出项目接入系统的比较方案。在对方案进行论述时,应结合远近情况、节约用地和能源、电网应用新技术。此外,还要结合各工程方案确定其相应的布局和规模、投产的时间,电网的结构、电网的运行方式和供电电压等内容。 1.2进行电气计算 (1)潮流计算。潮流计算主要是计算电力网络中的功率和电压的分布情况,从而确定运行方式,检查各元件是否达到运行的要求,并为系统继电保护和稳定计算提供依据和初值。(2)稳定计算。根据相关的要求,模拟计算和分析电力系统的各种故障情况,在此基础上,确定电力系统稳定问题的主要特征和稳定水平。稳定计算大多是基于潮流计算结果进行的,在单项工程设计中,常用到电力系统暂态稳定、电压、频率等稳定计算。通过各种稳定计算,能够对各接入系统方案的运行参数进行校验,看其能否符合稳定运行的要求,以此为基础,如有必要可以提出安全稳定的策略和保障措施。(3)计算短路电流。在电气元件上,由于故障短路往往会产生不正常的电流值。计算短路电流就是在给定的网架中对上述不正常的电流值进行验算。通过对项目工程接入系统节点处的各种短路电流进行计算,能够为选择电气设备的型号提供依据。网架结构和系统运行方式确定后,计算短路电流可以对电气设备进行选择和校验,选用正确的继电保护整定值和熔体的额定电流,在故障发生时,能把短路电流快速切断,使其持续的时间和由此而形成的损失有效减少。在系统中,对于短路电流,应该在一个合理的水平上对其进行限制,若存在很大的短路电流,要求大量更换工程所在网区的电气设备时,需要提出相应的措施对短路电流予以限制。(4)适当地进行无功补偿。在电力系统网络中,可为感性负荷提供相应的无功功率,因而使各种网络元件的电能损耗不会因为传输无功功率而减少。在电力工程中,要依据无功平衡,确定无功补偿装置的总容量,以及无功补偿装置的分组容量,如果有必要,还应当校对核算单组低压电容器投切时的电压波动,对近区的无功平衡进行分析,对调相调压专题进行计算。 1.3进行项目接入方案比较 立足于各种电气的计算结果,对其可靠性、实施性、发展适应性和经济性进行综合分析,全方位地评价各方案的设计效果和运行情况,并从中选出最佳的推荐方案。 1.4系统专业提资 通过系统的合理设计,对于系统电气进行可靠计算,选出综合条件最优的接入系统方案,确定项目工程的规模和投产时间,从而作为其他专业设计的依据和数据支持。 2、电力系统规划设计的相关经验 目前,电网电压不断升高、电网规模持续扩大、电源装机总容量逐年增加,标志着我国电力系统进入到了全新的发展阶段。在这一时期,电力系统专业的设计和论证在单项电力工程的设计中,发挥着重要的指导作用。因此,对于中小规模的电力设计单位而言,如何使电力系统规划设计工作独立开展,已经成为了一个必须面对和解决的新问题。 2.1准备阶段在准备阶段 主要的工作内容包括:在进行系统规划设计前,要收集系统所在区域的资料,从而全面地了解网区的基本情况和特点,进而整理收集的系统资料并进行细致分析。同时,把收集的变电站资料、线路资料、统调电源资料进行数据库录入,作为网架的基础性数据。同时,还要注意收集电力主网的最新规划报告,及时了解掌握近区电网的方向和变化,收录电力规划的网络资料形成数据库,作为各规划水平年的网架基础性数据。 2.2具体的工作开展情况 注意关注电力系统最新的变化动态,从而及时更新数据库中的资料,不断地收集、研究各区域的电力负荷情况与特点,掌握相关的数据资料,以及大电网中各个发电厂、变电站、和线路在地理上的分布情况,作为系统设计的前期准备工作。根据新的工程项目,收集当地的负荷情况,对当地及周边的电力系统资料及时进行更新。在此基础上,计算各类系统电气,以有效地配合工程项目的设计。在电力系统规划设计过程中,电力网络的基础数据具有非常重要的作用,因为计算电气必须要以电网数据作为参考。 3、结语 当前,电力系统的发展趋势是大机组、大电网、高电压和远距离输电,在这种情况下,需要进一步强化电力系统规划设计的作用。而且电力系统规划设计将是一项长期持续的工作。 作者:孙丹华 单位:宝清县电业局 电力工程设计论文:电力系统规划设计在电力工程设计的应用 【摘要】电力工程设计最主要的任务就是为了确保电力系统可以安全稳定的运行,使其可靠性进一步提高,损耗降至最低。电力系统规划设计是整个电力工程设计的前期工作,所以它的作用是至关重要的,我们必须要按照相关的设计原则,严格把控设计的内容,使其作用得到最大程度的发挥。 【关键词】电力工程设计;电力系统规划设计 电能作为国民经济各个领域的基础能源,在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设,是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分,合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提,也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。电能是人们生活中必不可少的基础电能,也是经济发展的基本。但是想要获取高效稳定的电能就需要优化电网的结构,使其整体效益得到提升。电力系统规划设计作为电力工程设计中的基础部分,是整个电力行业发展的重点,也是保障电力安全运行的根本,所以必须要对电力系统进行规划设计。 1.电力工程设计的电力系统规划设计原则 1.1需要遵循安全性原则 电力系统规划设计中最重要的条件就是安全性原则,在进行电力系统规划设计的过程中是一定要减少安全隐患的发生,如果情况允许还需要配备可以长期使用的检测功能。 1.2需要遵循成本原则 电力系统规划设计不仅需要充分发挥系统的功能,而且还需要考虑到整个电力规划设计系统的成本,使付出的成本和最终的收益尽量找到平衡点,使获取的效益可以最大化,节约设计的成本。 1.3需要遵循周期性原则 周期性原则主要指的是电力系统规划设计需要在一个既定的周期内完成,如果是一些比较大大型的电力系统规划设计,就更加需要制定全面和完善的规划设计方案了,而且也需要在既定的时间内完成,这样可以减少给客户带来的不良影响。 2.电力工程设计的电力系统规划设计主要内容 电力工程设计一般是和我国的国民经济发展计划相吻合的,近期的一般是五年,中期的为五年到十五年,长期一般为十五年以上。电力系统规划设计需要从以下几方面进行规划设计: 2.1电力负荷设计预测 电力需求和对电力工程所在地的区域进行探测这是电力系统规划设计的基础内容。首先需要对电力工程所在地的电荷进行分析,这要结合当地电力工程的项目大小来确定。如果规模比较小可以做短期的预测。电力负荷的预测通常也是经验预测,以我国历年经济发展和运行的数据为基础和指导,对承建区域的电力负荷进行预测,除此之外还需要考虑到其他方面:比如该区域是否有其他大型项目在建,电力工程是否会对其造成影响,这些都需要考虑在内,事先做好防治措施。 2.2电源规划和设计 在规划和设计电源时需要结合相关部门的电源发展规划,并且要牢牢把握市场的动向,尽最大可能实现区域内的资源优化配置。在设计的时候还需要坚持协调发展的原则,提出和本区域发展相协调的电源规划设计方案。电源规划设计是整个电力系统规划设计的核心内容,主要规划和设计的内容有:统计拟建区域以及周边区域的电源情况,对各个区域的电源数值进行统计分析,进而制定可行的电源规划设计。电力电源主要是地方电源和统调电源两种形式组成,电源出力会因为不同的电源而产生变化。并且在规划期间内有新的电源机组会陆续投入使用,所以需要分析不同电源的出力情况。 2.3计算电力电量 电力系统规划设计需要进行规范和约束,因此必须要对电力和电量进行平衡设计。具体设计的要求如下:需要对电力系统的发电设备容量进行确定,对年度内增加和退役机组的设备容量进行确定;系统所需的备用容量、调峰容量,使之可以满足不同季节的系统调峰需要;对水电厂和火电厂之间的运行方式进行合理的安排,使水力发电可以发挥最大功能,另外还需要计算消耗的燃料数量。系统之间,地区之间的电力电量交换程度需要进行详细的分析,这些都可以为今后网络方案的拟定提供相关的依据。 2.4比较接入电网系统的方式 在提出入网方案之前需要对拟建区域的电力工程进行详细的分析,比如原电网分布的情况、分布特点以及电网发展的规划等,找出电力工程中电力系统存在的作用以及重要意义。再充分的结合我国政府以及相关部门对这个工程的意见,以及我国总体的电网规划。入网方案是需要多种进行比较的,在比较的过程中可以遵循可持续发展的原则,提倡建设环境友好型和资源节约型的电力工程。当然也需要和我国的大政方针保持一致,要坚持科学发展观的要求,充分发挥先进科学技术的作用,使电力系统规划设计更加完善和全面。 2.5电气计算的相关问题 电气计算在整个电力系统规划设计中的作用也是不容小觑的,它主要包含几个方面的计算,如稳定计算、工频过电压、短路电流和无功补偿、潮流等方面的计算。潮流计算主要是计算电网的功率和电压,以此来确定系统运行的方式,检查各个元件是否达标,还可以提供相关的数据,为下一步的计算奠定基础。稳定计算则是可以对未来电力系统可能出现的故障进行分析和计算。它所使用的计算方法也需要严格按照相关的要求,以潮流计算的结果为主。当前在单项工程设计中最常见的稳定计算是:电压稳定计算、暂态稳定计算和频率稳定计算。工频过电压计算可以分为以下几种:操作过电压的计算、雷电过电压的计算、暂时过电压计算。在计算的过程中可以借助于一些仿真软件是电网的情况进行模拟,进而开展一系列的计算工作,进而采取一些相对应的措施,减少过电压所产生的危害。短路电流的计算,主要是对电器元件上可能产生的故障电流进行计算,以此为基础选择合适的电器元件和设备。为了获取到更大的经济效益,可以从变压器容量、阻抗的方式、主结线、网架设计等方面对短路电流进行综合控制。无功补偿计算需要按照就地平衡即分层分区的原则进行配制,采取的方式可是地区变电站中进行集中补偿和用户端分散补偿的方式,这样可以有效的控制电压的质量减少对电网的损耗。 2.6提资准备在规划和设计 电力系统是需要收集不少资料,而且还建立了专门的数据库,这也为和电力工程设计相关的专业提供了数据资源和数据平台,让整个电力工程设计都可以平稳高效运行。 3.总结 随着我国电网电压的升高,电网规模也在不断的扩大。如何开展电力系统的规划工作是电力设计单位的一个重要课题。首先在准备阶段要收集相关数据,整理相关资料形成相应的数据网。再者在开展工作的时候要关注电力系统的变化情况,及时更新数据库的信息,根据实际情况作出相应的规划。 电力网络基础数据对电力系统规划设计具有重要意义,所有电气计算均是基于电网数据的基础上进行的。因此,不断更新和完善基础数据,将是电力系统规划设计的一个长期工作。电能对生产和生活作用重大,而进行电力工程设计可以减少电能损耗提高利用率,电力系统规划设计是电力工程设计中的基础部分,因此需要对其进行详细的规划设计。 作者:李晓飞 单位:内蒙古鄂尔多斯市和效电力设计有限责任公司 电力工程设计论文:电力工程设计中电力系统规划的应用 摘要: 随着社会生活水平的提高,电力系统工程的应用程度越来越高,同时带动了我国对于电力系统规划设计的完善工作。完善电力系统规划设计可以在很大程度上对我国电力工程存在的问题进行改善,所以提高电力工统中电力系统规划设计的应用质量,就相当于对电力工程的安全性和可靠性进行了根本的保障。文章对电力系统规划设计问题进行了探讨。 关键词: 电力系统;规划设计;电力工程设计;电力工程;电力事故 在现实生活中,电力工程安全问题频繁出现,对电力系统的正常进行产生了不良的影响,威胁着工作人员的人身安全和工程的财产安全。在电力系统规划设计中,进行电力负荷预测和分析、电源规划工作等,保证电力系统安全运行。减少安全事故的发生,促进电力工程系统的可靠性以及安全性。 1电力工程中所涉及系统规划设计 1.1电力负荷预测和分析 电力系统规划设计的基础性工作就是进行电力负荷预测和分析工作,主要要求对十年内的中短期负荷预测进行参考,并主要围绕我国经济的发展情况进行考虑。总结近年来经济总体发展数据以及该地区下一阶段的社会经济发展蓝图,进行地区最大负荷的逐年预测工作,另外还要参考现阶段正在建设或已经建设完成的大项目负荷情况的特性,进行研究和分析工作,从而确定可对电网产生的供电影响。 1.2电源规划情况及出力 电力系统规划设计中具有核心地位的工作是进行对电力电源的规划工作,在这一工作中需要对相关电力工作周边电网电源规划情况进行数据总和、统计工作。从而分析出电源的输出状态,进而判定该区域内是否具有进行电力工程建设的决定必要性。电力电源大致可分为统调电源以及地方电源。统调电源是进行统一调度工作的较大型的发电厂,并由电网统一调度;地方电源一般包含小水电站、企业单位等所自备的发电机组等。不同的电源对于不同时期的输出情况具有差异性,同时新建的电源机组也会出现在规划期间逐年投产的现象,所以工作人员需要加强对电源的规划和统计,从而促进下一步工作的进行。 1.3电力电量平衡 电力系统规划设计可对电力网起到约束作用的就是电力电量平衡情况问题。工作人员需要根据电力工程建设地区,进行对电力负荷预测和电源出力数据的分析,从而得出电力平衡结果的相关数据。进而参考所得出的数据,可对电力工程的布局和规模进行规划工作。同时还可参考系统最大负荷和电源出力情况,完成对电力电量盈亏现象的确定,从而在此基础上明确电力系统整体需要的发电、变电设备容量。 2电力系统规划设计的实施 2.1控制施工准备阶段质量 首先在前期准备阶段,要进行规划的就是电力工程师以及电力工程设计师,只有这两个岗位的人员可相互帮助、相互促进,电力工程师使电力工程设计师更了解工程原理,电力工程设计师使电力工程师更为了解熟悉工程设计图纸,双方进行技术交底工作,并给对方提出合理科学的建议,共同服务社会群众,满足社会群众的需求,保持工程项目的正确定位,让超一流的施工队伍建造超一流的工程。保证对工程主要工作人员,在进入岗位之前,能够进行一定的专业培训以及考核工作,只有通过考核的工作人员才能上岗。必须要求工作人员具有较高的专业技能和职业观,保证施工质量决不是纸上谈兵,要进行实际行动,保证工程质量过关。同时也要对工程的不稳定因素进行管理,例如避免施工人员流动量大的问题,要求其进行完整的技术交底工作,促使后期工程能够顺利进行。对于工程的相关资料一定要进行妥善存放,并且检查其准确性,保证准确无误后再进行保管。在后期工程中这些资料可能会产生极大的影响,对于可能产生的问题可利用资料研究采取有效措施。同时在工程中,需要对前期计划进行有效落实,并选取管理人员进行全程监督,对于出现的工程问题等及时解决。 2.2控制施工阶段质量 前文已经提到过,对于工程设计图的会审是施工工程的重要环节,只有合理高效的施工设计方案才可保证工程顺利召开。如果在图纸会审中发现不足或者是错误,工作人员就要积极地进行与相关人员的沟通并进行改善。在施工过程中,要注重工程资料以及记录施工日志,确保工程施工按照工程设计图进行准确施工。工程的每一环节都要落实到相应的管理人员,只有管理负责人员签字,保证无误后,才能进行工程下一环节的开展。保证工程施工时的工程质量。2.3控制调度工作质量电力调度工作要求电力系统能够将自然界原始资源,转化为人类可加以利用的电能。通过对线缆等电力设备的利用,进行资源转化,再通过传输,让用户进行使用。电力调度工作中的信息采集系统是相关联的,并要借助电力辅助设备进行调度,从而保证电力系统的稳定性和安全性,以便更加可靠地进行对外供电。 2.4正确选择电力系统规划 设计师拥有一个专业技术强的电力系统规划设计师是顺利完成电力工程设计的基础,在电力工程中对于电力系统规划设计师的要求具有较高的标准,首先作为电力系统规划设计师,需要对其自身所在的岗位具有较高的责任感,并且不断提升自身的专业技术知识以及科学操作水平,逐渐积累丰富的实践经验,熟练掌握电力工程操作步骤,使其能够成为一个更为优秀的电力系统规划设计师,在电力工程施工中才可发挥出相应的技术,有效处理电力工程的各个阶段的工作。及时了解市场需求,紧跟进时代的脚步,与时俱进,对系统设计提出有效改进措施。同时电力系统规划设计师也要不断充实自身相关专业知识,始终保证走在行业的前沿,因为电力工程作为新兴产业,其科学技术及设备更新换代极快,如果不始终保持学习的态度,很快就会被行业所抛弃,电力系统规划设计师全面掌握专业,随时关注行业最新发展动态,对于所负责的电力工程在投入使用后也要进行跟踪检查。工程最后所选择的电力系统规划设计师一定要确保其具有专业全面的知识并且对电力系统具有一定程度的了解,可规范电力工程施工设计作业,熟练掌握强弱电系统操作经验。只有具备以上能力,才能真正承担起电力系统规划设计师的责任,作为一个电力工程的电力系统规划设计师。 2.5加强系统故障预报 档案库、案例库、知识库的构建建立系统档案库、案例库、知识库等是提高故障预警及保障系统安全的有效途径,更为高效及时的构建整合相关资源,始终保证系统设计资源最全最新,有效建立这一系列的数据资料库体系。另外,配备水平较高的专家系统,保证设计数据库能够充分使用,主要包含对专业故障分析图谱的汇集和历史信息的整合,为专家系统能够更为优质地进行故障预测故障提供保障,同时也为实现多种模型和方法的进行优化,为准确地进行故障预报应用提供更为有效的实现途径。 3结语 21世纪,我国电力工程将会面临更多的挑战以及更多竞争,为了电力系统不阻碍电力工程的发展,我们更需要积极地去认真地做好电力系统的规划设计工作,制定出安全可靠的电力系统规划设计方案。随着我国经济的发展电力工程数量的增多,提高电力系统规划设计应用水平已是刻不容缓。所以伴随着现代科学技术的飞速提升,电力系统规划设计的使用也走上了上升的道路。社会加强了重视程度,在此基础上,今后还是要继续对电力系统规划设计应用工作进行严格控制,进行充分挖掘电力系统规划设计的发展潜力,保证电力系统规划设计能够在电力工程中真正发挥作用,保障后期环节的顺利进行,保证电力工程的使用质量。 作者:李斯特 单位:国网重庆市电力公司市区供电分公司 电力工程设计论文:数字档案电力工程设计论文 一、数字档案与纸质档案管理在电力工程中应用对比分析 1.档案保管方式不同。传统的项目图纸等实物档案,按照卷册号有序地存放于库房的档案排架上,依照档案库的防火、防霉、防盗等规定进行保管。数字档案的安全保管建立在数据中心的系统安全管理、设备操作管理、访问权限管理、数据备份管理等一系列的安全管理措施之上,侧重于防病毒、防攻击、防灾害等数据安全管理,其安全性明显高于传统档案。 2.档案利用方式不同。传统档案利用需要设计人员亲自到档案馆借阅,且受限于实体档案的数量、档案的借阅情况、档案馆的开馆时间等,利用率较低。数字档案充分利用网络数据传输的便捷性和实时性,随时为用户提供浏览或下载档案服务。数字档案的使用率远远高于纸质档案,使档案充分发挥出其自身的价值。但是,数字档案的频繁访问也对档案系统的健壮性、数据结构的合理性、档案编研的科学性,提出了更高的要求。 二、在电力工程设计中加强数字档案管理的对策 1.加强档案管理业务平台建设。档案管理服务于电力工程设计工作,所以,数字档案管理平台不是孤立的,而是与协同设计平台集成于同一工作平台。电力设计院的设计人员与档案管理人员,都使用该平台进行设计和档案管理等工作,并通过该平台实时在线沟通。在协同设计平台上设计完成的电力工程,其电子档案基于网络审核合格后,由档案管理人员负责接收、整理和网上归档。应用档案管理业务平台实现在线档案收集,保证了电子文档的真实性、及时性和有效性,并能定期对电子文档进行版本更新,极大地提高了工作效率。 2.构建各类档案信息库。档案数字化是一项细致而繁琐的工作,底图和文书档案需进行扫描,声像档案可采用录像转视频文件、照片生成电子图片等方式,集中进行数字化处理。工程档案采用大流水工作方式数字化后,需进一步进行网上编目,自动生成流水号、文档挂接等工作,构建各类档案信息库。档案管理平台具有电子档案密级和权限划分功能,可以根据密级和权限划分规则,对全部电子档案进行密级和权限划分,从而实现了档案信息库的自动安全管理。 3.实现数字档案的集中统一管理。为实现数字档案的自身价值,使其更好地服务于电力工程设计人员,还需要革新管理方式,完善管理制度。一是对数字档案的存储、备份和数据安全管理。制定数据存储物理位置方案,制定数据备份方案,定期异地备份并对备份内容进行检查,落实存储和备份责任人,确保各项工程核心数据运行安全。二是对电子档案的密级和权限划分管理。使用者需根据工程档案密级和各自的使用权限查询、借阅电子档案,使各类资料访问具有可控性。三是对各类档案的工作流程管理。完善工程设计、科技资料、测绘资料、文书档案等各类档案的网上电子借阅流程,同时做好可借阅文档的网内加密工作,保证电子文档的安全有效利用。四是对相关人员的职责管理。革新数字档案业务职能,明确各个设备、各项工程档案对应的责任人,严格控制具有设备访问权限人员的操作,加强日常管理。 作者:周惠平单位:中国电力工程顾问集团公司东北电力设计院 电力工程设计论文:电力工程设计的归档管理 一、对电力工程设计原始文件分类的整理方法 1.1按卷整理 以卷为保管单位对电力工程设计原始文件进行整理的方式称为按卷整理。对电力工程设计文件进行分类后,工作人员要再根据统一事由或同一责任单位形成文件的数量来决定分成若干卷。每个卷都分别用标签备注,并且写清日期名称分类的项目。尤其是前期项目设计中文件的收集、整理及归档应该有所重视,这样才能减轻日后文件进行管理分类的劳动力。 1.2价值判定各自为政 在不同时期不同阶段不同的鉴定人员对文件的筛选价值归档存在着很大的差异,同种性质可能由于不同人的保存可能存放的位置不大一样。特别是对于工程设计原始文件,本身就是比较零散,没有特定标准规范的文件,有些文件甚至模棱两可,既可归类于基础性文件中,也可归类于工程往来、管理控制文件中,这就要看档案人员个人的价值判断了,哪个为重点就归类那大类档案中。 1.3归档范围 不归档范围文件经常被尊为档案存放优待,会造成良莠不齐、鱼龙混杂。对电力工程设计原始文件归档中要明确曾经是否有归档是否有保存。要将初始文件按照作用按照部门按照不同的格式存放在同一期中,以便及时拿出查看与核对,只有及时的归于同一范围才能有效的保存。文件在制作或者是存放的过程中,疏于管理;在入库时,疏于把关,造成原始文件都不经过审理直接归档移交给建设部门。在工作当中要消除这样的问题,保证原始文件在存档或者是有效管理放在相应的位置时,不能随时将无用的文件销毁,应该结合电力工程的具体情况制定相应的文件存放保管期限表。 二、电力工程设计原始文件归档管理的意义 设计原始文件内容是工程项目设计和建设的依据、是设计工作的基础以及工程项目管理控制中的记录。不同时期的工程设计原始文件记载着建设情况、施工、开工、竣工及反映当时进度的以及情况。比如价值较大的文件主要包括施工质量验收记录、竣工图等,这些对施工过程以及投产运行后都有着重要的查证价值。另外,对本身比较零散杂乱的原始文件资料进行集中的收集整理后,便于管理,便于利用,便于统计总结,大大提高工作效率,同时为领导决策、经济发展和知识创新提供参考。 三、目前电力工程设计原始文件保存归档过程中存在的问题 3.1种类不齐全、规定不详细、制度不完善 保管期限种类不全、规定不详细,难以将原始文件进行归档管理,范围不够明确。一些专门的文件档案保管期限尚未明确。粗略标准使具体操作很难逐项鉴定档案的证据价值、情报价值,进行永久保存的档案是否有永久性价值,造成该归档的没归档,无需归档的归了一大堆无用资料。而大部分档案制度和管理办法中,都极少涉及到原始档案这一块,没有完善的制度规范指引,没有完善的办法制约,使得档案人员在操作上随意性较强,收集到什么归什么,想怎么归档就怎么归。 3.2原始设计文件本身存在的问题 电力设计原始文件应与设计成品文件一样,必须资料齐全、完整,修改到位,签章手续必须不可少。但是仍存在有些设计文件前期不能清晰的分阶段、专业按卷册号组卷,移交的资料没做初步整理而显得杂乱无章,或者重复出现,重复移交;原始文件个别的字迹不清楚,图样图样不清晰,缺少签章确认。不少电力工程设计单位与施工单位不能为有效文件保存并提供利用。原因有以下几个: 3.2.1责任问题。 比如行业规定设计单位是竣工图编制的责任单位。施工单位在执行过程当中设计变更的文件要进行汇总交监理审查,那么在相应的过程中要做好交接。由建设单位汇总提交设计单位将施工单位编制的竣工草图,设计单位要有明确的责任分工,最终的责任将由施工单位和建设单位承担。 3.2.2不受重视,疏于收集、保存 工程设计原始资料向来就不受各人员的重视,认为不是最终成品文件就疏于收集和保存。每每到了问责或者工作大检查的时候不知去何处找查证资料,才去到处收集和补充,往往这种形式移交给档案的档案都非常杂乱不堪,有些甚至是应付性的,没有任何保存价值。 3.2.3原始设计文件竣工图准确性问题有待注意 在实施过程中设计变更的提出,有的是设计单位为了改变变运行方式提出的,有的是建设单位为了投资控制及采用一些新工艺、新材料等缘由而临时更改的电力工程设计施工图,那么相关的人员必须把原始的设计文件有效的保存好,以防更改后不合适以便临时替换。以及调试单位、测试单位如有提出更改,需要及时将原始存放起来把复印件拿给对方研究,因此在工程过程中要尽量涵盖建设等内容。此外,在市场经济下是由多家单位承建的,电力工程施工过程中存在交叉作业,所以施工单位必须要有准确无误的竣工图,前提也必须保存好原始文件。 四、结语 在工作当中要加强各人员对原始档案的重视力度,提高全员档案意识和归档水平,提高管理原始文件人员的专业素质,努力健全完善相关制度,增强电力工程设计原始文件的完整性、规范性、准确性,更好地完成原始文件归档管理工作。 作者:马莎蕾单位:广州市电力工程设计院有限公司 电力工程设计论文:电力工程设计质量的提升方式研讨 1提高设计技术质量是长远发展的需要 设计质量是一扇窗口,直接影响到外界对设计单位工程设计水平的评价。精细优良的设计能给业主带来最大的效益,为施工单位带来好的印象,能给我们带来良好的声誉;粗糙、马虎的设计不仅给现场施工造成困难,增加施工难度,造成返工、延误工期和增加工程投资,甚至对生命财产安全造成不利影响,这都将严重影响设计单位的声誉。如果工程设计质量出现问题,从领导到设计人员都将疲于应付处理问题,也将严重影响正常生产经营秩序,对设计单位的稳定发展造成不利影响。市场开拓不只是单一的市场行为,没有强大的技术力量和工程业绩支撑,市场开拓将寸步难行。优良的设计能带来良好的声誉,为市场开拓打下良好的基础。水能载舟,亦可覆舟。良好的赞誉能助我们开拓市场,不好的影响也将对我们的市场开拓带来负面的影响。只有认真总结经验教训,努力提高设计技术质量,才能有利于设计单位的稳定长远发展。 2提高设计技术质量和管理水平的途径 1)加强全员质量教育,树立质量安全观念。有些人质量安全意识淡漠,没有真正体现出“安全为天”的思想。工程质量,百年大计,生命攸关,而设计质量作为工程质量的龙头,任何时候都不能有丝毫的麻痹大意。每个设计技术人员和设计流程的全过程,都应该把质量安全放在第一位,要牢固树立质量第一的思想,始终牢记工程质量终身责任制。设计差错不一定会造成设计质量事故,但设计质量事故的发生一定是由设计差错造成的,这是不容置疑的辨证观点。为什么设计差错屡禁不止呢?除部分原因是由于设计技术水平差之外,其重要原因就是质量安全意识差,有些人总认为一点小的设计差错和遗漏无所谓,在现场叫施工单位改改就可以了,甚至认为那些由质量事故引起的悲惨事件,只不过是危言耸听,与自己无关,不可能发生在自己身上。因此,抱有上述这些思想的人根本没把质量安全当回事,设计错误便一而再,再而三地发生,有些设计错误甚至重复发生。重大事件的起因往往是微小的,甚至是微不足道的,正因为微小,让人防不胜防,毫无察觉,让人麻痹大意,才可能造成意想不到的后果,甚至是非常重大而又悲惨的后果。态度决定一切,只有牢固树立质量安全意识,才可能从源头上减少设计错误的发生。 2)注重人才培养,做好技术储备。设计单位是一个技术密集型企业,主要就是“两脑一纸”,即人脑、电脑和图纸。而人脑又是其根本,因此,要从战略的高度来认识和看待人才的培养和使用问题,要在充分发挥老专家作用的同时,高度重视青年人才的培养和使用。面对人才缺口问题,要通过各种渠道,采取多种方式,加速培养一大批急需的技术人才,解决部分专业产生的“短板”问题。同时,要努力创造条件,使年轻的专业技术人能够脱颖而出;要建立吸引和留住人才的激励机制,努力营造吸引人才、用好人才的良好环境。要制定合理的政策,让所有的生产技术人员都能安心工作在生产一线上。结合职业上升通道,要给技术人员制定合理的职业发展规划,让他们看到事业发展的希望;在做好“品质工作”和获取工作成果带来报酬的同时,要营造和谐的人际关系氛围,享受“品位生活”。只有这样,才能确保生产队伍的稳定。 3)加强管理,确保质量保证体系的有效运行。设计单位要严格按照质量管理体系的要求,规范流程,明确责任,用过程质量保证总体质量。加强设计过程的监管。在设计活动过程中,各级负责人必须真正重视,把设计质量是生命落到实处。按照事先指导、中间检查、事后把关,优质服务的要求对待每一项工程。要抓好工序管理,要让每一个工程参与者明确责任并各负其责,从项目一开始就落实好项目负责人、专业主设人、设计人。要重视方案论证阶段,避免工程设计的先天不足,以免造成返工。对于工程设计的各个阶段,技术负责人应对主要设计原则加以明确,对主要技术加以指导。在设计过程中,应及时把重要或难点的图纸绘出,请专业(主任)工程师或院专业负责总工做中间检查,以便尽早发现问题,及时改正。如碰到大的或疑难技术问题,应组织有关人员进行讨论决策,重大技术问题应向项目负责人汇报,由项目负责人组织分管总工和有关人员讨论,集思广益,做到科学决策。图纸应严格执行校审制度,杜绝走过场。要求校核人对设计成果进行认真校核,从规范的采用、设计条件、设计参数的采用、结构型式到结构的每一个尺寸、每个细部结构都要校核到。做到设计成果不出现大的错误,将小的缺陷控制在较小的合理范围内。专业间的配合问题必须重视,对其他专业所提条件应逐一落实,自己给其他专业提供的条件发生变化时,应立即书面通知相关专业修改,并保证落实,以免造成设计错误。严格落实设计会签制度,对于本专业提出的配合要求,应逐项核对检查,核对无误后方可会签。每位设计人员都要高度重视自校工作,只有通过自校的图纸才能交给全校。在强调质量管理体系的有效运行时,还应组织对已经过校审准备出版或已经出版的设计成果进行抽查,以此了解设计成果质量,提出改进措施,并起到督促作用。 4)奖惩结合,促进设计技术质量的提高。设计质量的好坏,不仅对工程项目产生直接的影响,而且对设计单位的声誉产生直接的影响。因此,实施合理有效的奖惩制度对设计责任人员进行奖罚是非常必要的。根据有关设计质量考核规定,对于设计质量优的获奖项目给予奖励,对于发生设计事故,并造成不良影响的设计责任人员给予一定惩罚。通过奖励,更加激发设计人员的创优热情;通过惩罚,对设计人员起到一定的警示作用。 5)做好设计交底,加强工代服务。施工图会审和设计交底是工程建设中的一个重要工作。通过设计交底,设计人员解释设计意图,对涉及工程安全质量的重点环节着重说明。建设、施工和监理方人员通过熟悉图纸,提前准确掌握工程内容,提出对设计的有关疑虑。通过沟通,有利于工程的推进,也能降低工程差错的出现,对重大危险源列出清单,提出应对措施。在现场施工过程中,往往还会存在图纸的设计差错,或者由于现场情况发生改变而需修改图纸,这都需要及时地作出处理。设计工代服务是整个设计工作的重要组成部分,我们要按工代管理的有关规定为工程建设提供优质服务,想工程之所想,急工程之所急,避免给工程带来不必要的损失。 6)注重培训,及时总结工程经验教训。设计质量的好坏与设计人员的工作态度和技术水平是密不可分的,因此,在培养设计人员严谨细致的工作作风和高度责任感等基本素质的同时,要不断提高设计人员的技术水平。要把有关“三标”体系文件、有关专业技术标准规范、强制性标准进行系统的培训。随着工业技术水平的不断进步,业主对设计的要求不断提高,新技术、新理念、新思路的引进对我们尤为重要,只有加强技术人员的技术培训,多参与对外学习交流和进行内部专题培训,才能提高我们的设计技术水平。在进行内部技术培训过程中,各专业主任工程师要做好每年的计划,分步推进,除自己带头做好培训外,还可根据技术人员的不同特点和技术优势,安排他们就不同的专题进行讲座,展开交流讨论,这样不但达到了提高技术人员总体水平的目的,还有利于提高他们的综合素质。目前,出现设计质量问题的部位在专业接口处较多,和设计人员对相邻专业了解较少有关,因此,要加大不同专业之间设计人员的技术交流,特别是主要设计人员交流,使设计人员专业面得到拓宽,这样可以减少专业接口处出现的质量问题,也有利于人才的培养。只有总结,才能推广好的经验;只有总结,才能发现问题和解决问题,避免已发生的问题重复出现;只有总结,才能促进我们技术水平的共同提高。要根据工程建设过程中反映出的各种情况,以及从设计回访中获得的各种信息,召开项目总结会和各专业总结会,重点对工程设计特点、设计优化和存在的问题进行全面的总结。各工程的设总、主设人、工代和卷册负责人对设计、施工阶段遇到的问题和各方的反应,处理办法,都应在不同层面的总结会进行介绍,达到扬长避短的目的。对于工程中发生的质量事故,技术主管部门要组织院领导和相关技术人员及时召开质量剖析会,找出问题产生的直接原因,剖析产生问题的深层次原因,提出以后要加强或注意的问题,举一反三,防止类似问题的重复发生。 7)增强精品意识,提高设计水平。树立设计创优的思想,提高设计人员对设计创优重要性的认识。每一位勘察设计人员都要有强烈的责任感,要有敬业及创新精神,不仅要严格按照有关规程规范的要求搞好设计,对每个工程的设计都要精心推敲,提出合理的方案和推行“新技术、新材料、新工艺”,还要重视细部和功能设计,推行优化设计和精细化设计,提高设计技术水平,创出设计精品。在设计中要树立“以人为本”的理念,制造和谐的环境氛围,达到人与自然的和谐统一。针对电网工程设计,要继续深化“三通一标”“、两型一化”“、两型三新”等基建标准化应用,贯彻全寿命周期理念,加强设计优化和方案论证。强化规程规范执行,搞好工艺设计和设计创新。积极参加设计竞赛和工程优秀设计评选,提升设计水平。 3结语 通过采取上述措施,对设计工作进行全过程的控制,设计技术质量才能得到有效保证,“安全第一、品牌服务”的理念才能真正得到落实。 作者:郑小仛单位:江西省电力设计院 电力工程设计论文:电力工程设计的造价控制论述 1技术与经济脱节,设计与施工脱节工程造价难以控制 目前来说,设计企业的管理模式是设计人员和技经人员分开工作,设计人员只管设计,技经人员只管造价。由于设计人员往往只关注技术,没有控制造价意识;而技经人员又往往只负责完成造价,也不会将造价信息反馈给设计,对其进行约束。因此就形成了你做设计,我造价的局面,导致技术与经济的长期脱节。另一方面是设计与施工脱节:再者,设计人员无法了解工程实际发生的成本,对项目进行的后评价不能反馈真实情况。 1.1限额设计还处于较低层次,设计变更管理不完善目前我国的电力工程建设项目设计已开始实行限额指标设计,也已经正式颁布了限额设计造价指标,但是由于对限额设计缺乏一定的强制性,目前还没有完全普及,加之设计变更的管理不完善,使得限额设计的理想目标难以实现。 1.2设计阶段招标不规范招投标过程中存在着很多不规范的行为,例如设计单位采取不正当的手段使公开招标成了一个围标的过程,失去了公开招标的意义,设计单位中标后,也不会有造价控制的积极性。另外在设计评标过程中存在评标因素不合理,只注重考虑设计单位的低设计费用报价,只注重外观造型,不重视设计方案的造价 1.3设计收费不合理,影响设计单位造价控制的积极性目前,设计的收费主要以工程预算作为收费的标准,工程造价越高则设计单位的收费也就越高,所以使得设计单位在设计时没有进行造价控制的动力。 2设计阶段造价控制措施 2.1造价人员提前介入在设计阶段,技经人员较早地参与设计阶段的工作,使用价值工程原理和技术经济分析等方法对设计方案进行评价优选,并把相关造价信息反馈给设计人员,有利于工程造价控制。 2.2完善设计阶段的招标工作设计阶段控制工程造价第一步是通过规范的公开招标方式择优选择设计单位及设计方案。建设单位首先通过各种公共媒介公告,尽量多地吸引设计单位参与投标竞选,然后由专家库的专家按照招标文件中规定的评分细则进行综合评定,综合使用技术比较、经济分析及效果评价的方法,评选出技术先进、经济合理、功能齐全,经济效益最佳的设计单位。 2.3运用价值工程优化设计方案运用价值工程方法优选设计方案的同时进行技术经济评价分析。通过功能和价值分析将经济与技术紧密地结合起来,对设计方案的实用性、美观、成本、人材机消耗等方面进行定量和定性分析,评选出能同时满足功能和工艺需求及造价低的技术方案。价值工程是研究如何以最低的寿命周期成本实现产品或作业的必要功能。价值、功能和成本三者之间的关系,用数学公式可表示为:V=F/C(1)V:价值;F:功能(或效用);C:成本(或生产费用)。由于价值工程牵涉到产品或作业的各个方面,所以在应用该方法时,必须有一个完整的组织系统,包含有各相关专业的人员,如施工技术、材料供应、财务、施工管理等负责人,联合起所有人的力量方能达到理想的目标。 2.4限额设计的推行限额设计是一种事前控制投资的方式,对投资额和工程量进行分解师它的主要方法。具体做法为,首先按照专业将估算的投资额和工程量分解,然后再细分到各分部分项工程,使得设计人员在工作中有具体量化的技术经济资料作标准,时刻检验设计是否满足经济指标要求。这种方式要求在设计前就能合理地分配估算的投资额,以分配额度控制设计,在操作上有一定的难度。但如果不这样做,等到设计工作完成后才发现概预算超出指标,再被动地进行设计变更,设计的合理性同样得不到保证,投资控制状态也从主动变为被动。 2.5加强设计变更的管理工作,健全设计变更审批制度从设计单位角度来讲,就是要尽量做到图纸没有设计变更,没有错误和漏项,因为由设计变更引起的投资失控通常难以补救。从建设单位角度来讲,要想从源头上防止设计变更的发生,需从以下几方面入手:①工程最终方案的确定必须在设计阶段就完成,且一经确定就不修改;②要留足时间给设计单位做前期工作,如勘探、测量等。时间不充足将直接导致设计深度不够,漏项严重等问题,施工阶段容易发生设计变更;③设计费用合理,提高设计人员的主动创造性,保证设计质量;④对于发生的设计变更,查明原因责任归设计单位的,应由设计单位承担责任。 2.6典型设计的推行及典型造价的推广使用典型设计是工程建设中必须遵循的科学依据,来自于工程建设的实践经验和研究成果。建设单位及设计单位应积极采用,因地制宜实施建设,一般情况下除根据实际情况需要对施工图作局部改动外,均不得擅自修改原设计图。在南网范围内已经广泛地推广使用标准设计,大大地提升了设计效率,同时也降低了工程总投资费用。但是在当下设计中,设计人员并不是很愿意使用标准设计及规范,这其中的原因除了有规范本身的不足外,重要的原因在于大多数设计单位还停留在“构件———设计———绘图”的模式阶段,对标准设计仍然不信任。这就需要有关部门根据电力工程技术的发展情况,设备材料的更新情况及时对典型设计进行补充修改,使之更贴近实际,增强其适用性。典型造价以典型设计为基础,通过基本模块、子模块拼接,使用补充模块进行调整,快速形成典型造价条件下的工程投资。根据我国主要地形的特点,典型造价中选取了五类单一典型地形,包含有平地、河网泥沼、丘陵、一般山区、高山大岭,每个典型方案都可以根据相关参数找到相应的或相似的模块,根据实际情况对选择的模块进行拼接、灵活组合,进行适当调整,加权求和后便可以得出工程总造价。典型造价本身形成的众多模块化指标数量通过与实际编制的造价数据相比,找出差异,分析发生造价差异的原因,可以快速衡量工程设计方案和造价编制的合理性,为工程建设和造价管理工作提供重要的参考依据,从而实现对电力工程的造价控制。 2.7改革现行设计取费办法,建立激励机制现行的电力工程设计取费办法一般是以施工图预算作为收费的标准,造价越高,则设计单位的收费也就越高,这种计费方式使得设计人员从根本上是希望投资增多的,也更加深了设计人员只重技术而轻经济的观念。因此,最好的办法是改革现行计费办法,引进激励机制。具体实操作为,将投资按照专业分配,实行专业设计人员经济责任制,进行多层次多方位地方案比较,若因设计变更增加了投资,则按增加的投资扣除一定比例的设计费,若因设计合理而节约了投资,则按照节约的投资给以一定比例的提成,实行优质优价的收费办法。这种激励计费方式有利于增强设计人员的经济意识,更有利于控制工程造价。 3结束语 做好设计阶段的造价控制既要从制度上改革,也要将责任落实到人,充分发挥设计及技经人员的主观能动性,在满足使用功能的前提下,优化设计,促进技术与经济紧密结合,力求以最少的投资,创造出最大的效益。 作者:肖琪单位:广东电网江门开平供电局 电力工程设计论文:电力工程设计施工的安全问题 1设备的隐性发热问题 1.1电缆支架发热问题 在一些变电站中,进线电缆有时设计选用单芯电缆,电缆从室外铁塔进入变电站后往往要在电缆层的电缆支架上进行敷设后再连接至相应的开关。在夏季负高负荷期间,值班员巡视测温发现了电缆支架的发热现象。在单芯电缆沿线的支架上均有发热现象发生,且电缆支架上发热的最高温度达到了129℃,电缆外绝缘油有显的热感和软化现象。观察电缆的施工敷设方案,是直接并排在电缆支架上,因此交流电缆敷设沿线的导磁电缆支架上就产生了磁滞损耗发热现象。处理方法是对电缆支架加装非导磁材料的空心金属护套,或者对电缆排布进行重新排列,使得单芯电缆的三相成“品”字形排布。处理后,电缆支架的发热即恢复正常。并且另外三座同样电缆敷设的变电站中电缆支架也先后出现了发热现象,按照上述方法处理后均得到了恢复。 1.2变压器漏磁发热问题 在变电站变电设备的一些通常认为不会发热的部位,有时因为设备的设计问题也导致了发热。例如在某220kV变电站中,值班员在巡视中偶然发现钟罩式结构变压器的大盖与底座连接排处发热(如图1,左边为红外热图,右边为可见光图)。该变压器容量为120MVA,当时变压器高压侧的电流为250A,测温区域中的最高温度为222.2℃。接下来对变压器相关部位的电流情况进行了现场测量。测量时主变三侧的电流为:高压测240A,中压侧370A,低压侧1160A;结果可知,发热确因流过较大电流所致,发热的原因也不难分析出来是因为变压器的漏磁通穿过连接排后,在闭合连接排上产生了感应电流导致发热,反映了变压器厂家对变压器磁屏蔽的设计处理不够完善。现场辅助处理措施是对连接排进行更换,控制负荷,增加相应并联连接排的数量从而减小单个连接排上的电流。但最根本的处理方案还在于厂家对磁屏蔽方案的合理设计。 2开关柜的设计施工问题 2.1备自投完善前的供电可靠性问题 当前许多110kV变电站远景的典型接线方式为三台主变四分段母线的接线方式(如图2)。在变电站的工程建设中一般会根据当地负荷的发展情况分期进行施工投运。当工程按规划设计完成#1、#2主变和10kV的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段母线的接线方式的投运时(即不包含图4中虚框内的设备),为了保证供电的可靠性,设计施工上一般会要求在Ⅱ、Ⅲ段母线之间进行临时性的母线硬连接(如图中Ⅱ、Ⅲ段母线中的虚线)。目的在于当#2主变因故失电时,“100”母联开关的备自投装置能动作合闸,从而由#1主变来供Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ母线上的负荷。但是现场由于某些设备设计自身的原因无法实现Ⅱ、Ⅲ段母线的临时硬连接,这种方式下势必在#2主变因故失电后只有“100”开关合闸恢复Ⅱ段母线供电而导致Ⅲ段母线失电,为Ⅲ段母线上的用户快速恢复供电造成影响。 2.2消谐器的设计安装问题 在国网公司“十八项反措”中,对防止谐振过电压进行了明确规定,特别是在中性点非直接接地系统中,电压互感器的一次侧或二次开口三角处应安装消谐装置[2]。现场近几年来看,10~35kV开关柜中的母线压变一般在压变一次侧的中性点会设计安装消谐器,实际运行也取得了较好的防护效果。但是在某些特殊的开关柜设备中,例如某些充气柜厂家的结构设计中并无消谐器,特别是在压变的一次侧无法实现,将给这类开关柜设备的运行带来安全隐患。此外,当前在中性点不接地系统中,关于消谐器和消弧线圈的使用上还有一定的误区,认为安装投运了消弧线圈后就可以不安装消谐器,应该说两者在系统中所起到的作用是不同的,在现场设计安装中不可以相互替代。 2.3开关柜电缆出线零序CT的问题 在中性点不接地系统中,线路的单相接地是允许运行一段时间的,由于线路单相接地没有保护动作跳闸,这就为判断接地线路带来来一定的困难。传统的判断排除方法是运行值班员在调度员的命令下进行的现场拉路试验,需要较长的时间和较大的人员工作量。自从自动跟踪调谐的消弧线圈安装使用后,装置自带的接地判别装置也得到了大量使用。判断的基础仍然是对线路单相接地时不同线路零序电流值进行分析判断,因此在当前不少开关柜的电缆出线上都安装了零序电流互感器。但是电缆屏蔽线接地的方式对该线路的零序电流互感器是否能正确反映线路的零序电流造成了较大的影响。一个基本原则就是屏蔽线的感应电流是不应反映在线路的零序电流中。零序电流互感器中流过了屏蔽线的感应电流,因而不能正确反映线路的零序电流,最终导致选线判别装置的误判。电缆屏蔽线的感应电流就不会再反应在零序CT中,因此能为接地的选线装置提供准确的零序电流值。除此以外,在现场设计施工中,我们还发现在消弧线圈接地系统中有的工程没有设计选用接地选线装置,有的工程没有设计安装零序电流互感器,这些都将对线路接地的快速判别造成影响。 3结语 通过对电力设施设备运行缺陷及故障的收集和分析,可以清晰地看到电力工程设计和施工对安全生产的影响,特别是设备的磁滞发热、开关柜的设计施工等方面已经表现得较为明显。通过积极的运行管理措施,密切和设计施工单位的交流沟通就能够进一步地保障电力设备设施的安全。 作者:陈凌昌单位:湖北省电力建设第二工程公司 电力工程设计论文:电力工程设计造价预算 [摘要]文章分析电力设计阶段在合理确定和有效控制电力工程造价中的作用及基本做法。 [关键词]电力工程;工程造价;控制 一、电力设计的新观念 电力工程基本建设分工程项目投资决策、设计、施工、竣工验收几个阶段。其中设计阶段又可细分为可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计几个环节。这整个工程进程中的各个阶段、各个环节之间都存在着内在的联系及先后顺序,这是不能任意颠倒的。据有关资料分析得出,在各个阶段对工程造价投资的影响分别为:在投资决策、初步设计阶段为90%左右;技术设计阶段为75%左右;施工图设计阶段为35%左右;而过去人们通常所重点关注的施工阶段仅为10%左右。 显然,工程造价的控制关键应是在施工前的投资决策和初步设计阶段。在投资决策确立以后,设计就是工程的龙头,是工程建设的灵魂,设计的节约就是最大的节约,设计的浪费就是最大的浪费,可研阶段、初步设计阶段就是提高投资效益的关键所在。因此,在可研阶段、初步设计阶段实行工程造价控制具有决定性意义。 以220kV仁安输变电工程为例,整个项目包括变电站及出线间隔;220及110KV线路;配套通信工程。可研阶段,设计院上报可研总投资34293万元,经可研审查并多次修改后,收口报告总投资32260万元。共核减投资2033万元。核减幅度5.93%。初步设计阶段,设计院上报总投资31712万元,比可研批复32260万元减少投资548万元,减少幅度1.70%。初步设计审查调整后上报总投资30203万元,比调整前31712万元核减投资1509万元,核减幅度4.76%。初步设计审查批准概算30203万元,比设计院上报可研总投资34293万元,核减投资4090万元,核减幅度11.93%。另外,220kV漠南至春城线路,初步设计审查批准概算4702万元,施工图概算4199万元,施工图概算比初步设计审查批准概算节省502万元,节省幅度10.68%(施工图阶段,由于优化设计,线路长度比初步设计审查批准概算减少1.455km,导线指标减少0.01t/km,塔材指标减少1.43t/km,基础钢材指标减少3.72t/km,现浇砼指标减少18.8m3/km)。 在实际工作中,还会遇到另一类情况,就是有的业主在项目投资决策中提出投资估算误差较大,分析资料表明一般误差范围在+30%~-20%,其大抵有三个方面的因素: (1)项目建设规模没有完全确定,估算难以准确; (2)有的业主将投资估算偏小,是为了项目能上马立项,待批准立项后再追加投资,追加项目; (3)投资估算所用经济指标、信息数据有时难以反映市场实际情况。所以,设计工作必须坚持实事求是的原则,把工作做深做细。 在设计阶段工程造价控制目标的关键应该是:方案设计阶段要把方案估算打足;初步设计阶段要把概算做全;施工图设计阶段要把预算做准。坚持这样的做法才能真正体现出设计是龙头、是关键,对工程造价控制起到不可替代的把关作用。 二、实施新标准注重设计技术质量与经济质量 国际上通用的“设计服务经济,经济体现设计”的经营理念、模式,将愈来愈多地被各设计单位所认同采纳。因为,设计方案的经济化,将大大提高设计的内在价值,增强其在市场中的竞争能力。因此,必须建立设计技术与工程经济密切结合的经营理念,把提高设计工程造价管理水平作为深化改革的重要内容之一。要逐步调整设计院内部结构配置和工作流程,加强专业之间的交流配合,实现“设计专业提要求,造价专业报估算,设计专业完成设计,造价部门出概算”的交叉配套工作方式。在项目设计定稿之前,要充分听取造价工程师的意见,提高设计方案的技术可行性和投资总额的合理性。 除了上述经营理念转变和组织制度保证外,在设计阶段的工程造价控制体系中要侧重采取以下几点措施。 (一)“价值工程”的运用 价值工程是一种科学的技术经济分析方法,它是运用集体智慧和有组织的活动,以业主(建设单位)的要求和提高价值目标为重点,以功能分析为核心,对工程的功能和造价两方面进行综合分析,只有价值系数最大,才是价值功能所要求的。这也是工程造价控制本身的要求。 价值工程的“价值”是功能和实现这一功能所耗的费用(成本)的比值。其表达式:V:F/C。 式中:V为价值系数;F为功能系数:C为成本系数。 在每个设计阶段,每个项目或专业,都要运用价值工程的原理进行设计方案的比较,从功能和造价(成本)两个角度进行分析评价,使两者协调起来,达到有机的统一: (1)功能提高,造价降低; (2)功能不变,造价降低; (3)辅助功能在允许范围内降低,造价大幅度降低; (4)在允许范围内适当提高造价,而使用功能大大提高; (5)造价不变,功能提高。采用这种方法进行的优化设计是施工阶段无法达到的效果。 (二)对工程项目实行限额设计 电力基建工程推行限额设计,就是要按照批准的可行性研究报告中的投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计概算控制技术设计和施工图设计。同时运用投资分解和工程量控制的方法将投资额分专业下达到设计人员。各专业人员在保证使用功能的前提下,按分配的投资额设计,严格控制不合理的变更,保证总投资额不被突破。这样就实现了对投资额的控制和管理,也同时实现了对设计规模、设计标准、工程量及概预算指标等各个方面的控制。按照设计程序进行投资额和工程量分解形成纵向控制,各设计阶段把投资分解具体到单元和专业形成横向控制。但是,限额设计也并不是单纯追求降低造价,而应该是保证设计的科学性,在保证使用功能的前提下,优化设计,促使技术与经济紧密结合,通过技术经济比较、经济分析和效果评价,力求以最少的投资,创造出最大的效益。新晨 (三)推广采用标准设计 采用国网公司、省公司的标准通用设计,是保证工程设计技术质量和经济质量的有效途径。因为标准设计都是来源于工程建设实践经验和科研成果,已是被实践证明了的优秀设计,它符合我国自然条件和现阶段的技术发展水平,符合国家现行技术经济法规和政策导向,也体现了施工、生产、使用和维护的要求。采用标准设计可以保证设计质量,缩短设计周期、节约设计费用,同时也可以方便备料和施工,加快施工进度,缩短整个建设周期,达到降低工程造价的目的。 电力工程设计论文:电力工程设计措施探讨 【摘要】在电力行业迅速发展下,使其建设规模呈现明显扩增形式,从而对工程造价提出更高要求的同时,为其获取更多发展机遇。通常情况下,对电力工程各阶段进行造价控制时,普遍存在造价人员忽视工程设计造价控制等现象,促使多数项目设计频繁出现投资失控情况。对此,本文首先对电力工程设计阶段的造价控制进行分析,其次阐述其造价控制面临问题,最后提出几点控制措施,意在促进造价控制工作的顺利开展,为电力企业发展奠定一定基础。 【关键词】电力工程;设计阶段;造价控制;措施 虽然电力行业的发展,向电力生产、电力运行提供更多便利,但同时也会造成许多问题。当开展电力工程造价工作时,由于设计阶段的造价控制一直占据重要地位,除了包括设计招标和设计质量之外,还包含方案变更与设计人员等问题,若是未将此项工作进行贯彻落实,则会直接阻碍其他造价工作的正常进行,同时还可能造成项目总投资成本不断提高。因此,设计人员和造价人员需要具有较强的专业能力,以保证电力工程设计阶段造价控制工作的顺利进行。 1分析电力工程中设计阶段造价控制 1.1控制内容。按照工程实际情况,对设计阶段进行具体划分,则可以将其划分三种形式,即方案设计与初步设计和施工设计。而就电力工程来讲,其造价控制均具有一定的固定工作模式,例如:设计阶段工作模式为:通过分析项目可行性,然后按照研究报告进行初步设计,最后对施工图进行概算、设计等工作,从而完成整个设计工作。因此,为了保证各设计阶段顺利开展工程造价工作,则应根据以上三个阶段进行具体控制,严格按照相关流程进行,以达到最佳造价控制效果。1.2影响因素。由于电力工程建设距离相对较长,且在地形和地貌方面变化较大,促使工程造价影响因素不断增加,以工程造价角度分析,可能阻碍工程造价因素表现为:降低运行维护总成本,则会造成工程总费用的增加;投产期限、建设进度造成的不利影响;计划规则包括定额、预算限制、计算标准,其是否具有合理性,更是关系到工程造价最终结果;和电力工程城市规划、国家政策与水土保持等因素密切相关,如果国家或地方政策比较平稳,其工程造价也会相对比较稳定。 2目前电力工程进行设计阶段造价控制时面临问题 以百色网区配(农)网项目为例,对其设计质量问题的分析发现,其问题主要表现为:图纸会审和设计交底存在问题;未正确掌握设计难点和重点等;进行交底工作时,设计人员仅对工程概况进行分析;设计人员未参与工程验收工作等。2.1控制机制存在漏洞。现阶段,设计体制相对比较单一化,且专业分配较为不合理,最终造成造价控制无法顺利进行,仅能采取静态造价控制,此现象具体表现为:电力工程的设计前期,对于项目可行性进行分析时,仍然存在不足之处,造成限额设计缺少一定数据支持;未对工程项目周期进行合理设计,导致方案比较形式化,最终阻碍造价控制工作无法顺利进行;项目设计理念过于老旧,则会造成技术分析与实际出现严重不符现象。2.2评审方面存在的问题。由于评审业务量大,往往采取抽审的方式开展评审,导致项目的评审质量难以得到保证;安排评审时间短,项目现场复核少;设计单位技经人员数量有限,有时不参加评审会议。2.3控制工具存在问题。当前,我国进行工程经济的具体分析时,图纸会审,设计交底不详,没有真正对设计意图、难点、重点进行交底,普遍设计人员只对工程概况的陈述;设计人员过少甚至不参与分部工程验收。但是,在用电需求不断增加下,该种方法已经无法适应市场需求,使其呈现耗时耗力的现状,因此,缺少有效的控制工具,即工程造价控制手段过于老旧,无法达到最佳造价控制效果。 3电力工程设计阶段的造价控制措施 为了保证方案可以有效执行,应该认真做好设计质量的提升工作,从根本上加强电力工程设计造价控制工作,对项目初步设计和施工图等环节进行全面审核,以保证设计方案得到全面优化,促使设计质量得到全面提升,以保证相关工作的顺利开展。3.1构建部门协同机制。在构建部门协调机制是,主要由局计划部和基建部等部门共同努力形成,主要是对营销部以及设备部等进行协调配合,以保证设计进场问题得到基础处理,贯彻落实“一所一册”数据管理模式,通过联系清单的建立,实现专人对接工作,同时对《百色网区配网业主项目部延伸至供电所管理提升方案》内容进行具体明确,以保证设计阶段造价控制工作的贯彻落实。3.2加强管理人员培训。通过百色网区的制定,积极开展“设计评审”相关培训计划,并在每季度进行定期培训;邀请百色网区、广西网区的相关设计专家予以培训。根据各管理人员的组织结构,采取外聘补充管理人员的措施,对管理业务进行具体划分,通过跟班学习、现场指导等一系列培训方式的应用,以实现管理人员技术能力的提升。3.3加大设计的评审管控力度。在进行设计评审的管控时,要求严格按照相关评审标准,以及评审会议的开展,根据评审的实际情况,对会议时间进行相应调整,采取室内、现场复核融合的方式进行评审工作,以保证达到最佳评审管控效果。3.4组织机构严格执行其自身的职责。在进行电力工程的设计时,对其造价进行控制还应明确组织机构各项职责,具体包括:统筹协调日常工作开展,督促各工作小组根据工作需要开展配合工作,对工作配合情况进行考核;负责进行项目梳理,制定项目前期立项、可研、初步设计、施工图设计工作计划,做好各设计阶段的指导与监督,协调各项目所属部门配合设计单位开展现场勘查、复核、协调等工作,及时向领导小组汇报;结合各设计阶段工作计划,下达设计内部评审通知,组织各部门、设计单位、评审单位共同参与项目设计评审会议,把好设计质量关,并形成会议纪要,跟踪设计内部评审过程发现问题的整改,确保项目的可实施性以及符合现场实际情况;结合各设计阶段工作计划,下达设计外部评审通知,组织各部门、设计单位、评审单位共同参与项目设计评审会议,把好设计质量关,并形成会议纪要,跟踪设计外部评审过程发现问题的整改,确保项目的可实施性以及符合现场实际情况。3.5严格遵守造价控制原则。对设计阶段进行造价控制时,应该遵守以下造价控制原则:①提升核算工作效率,对工程造价进行有效控制。②对项目进行全面了解后,科学估算其投入资金,保证电力工程项目更具合理性的同时,确保工程造价具有科学性特点。③对各施工环节、工作量进行把控,通过工程价格的优化,借助限额方法更好完成工程项目设计工作。3.6优化施工方案设计。通常情况下,工程量主要通过跨越塔和线路长度等进行展现,而衡量工程量的重要指标为土石方量、导线量和塔材量等,因此,对工程施工方案进行设计前期,需要在初步设计审核通过后进行,以保证更好满足设计标准。另外,在进行工程设计时,还需跟踪审核工程变化情况,若是出现超概算情况,则应及时告知建设单位,当建设单位通过相关指示后,再对其进行相应修改和调整,确保工程造价得到有效控制。3.7对典型设计进行不断推广。因为典型设计主要是按照基础原则进行编制,属于电力工程不断实践的科研成果,所以,典型设计比较适用于电力工程,确保材料和能源等得到合理应用,从而更好满足生产和施工要求。当对典型设计进行具体实施后,不仅可以改善设计速度,而且还能降低设计成本,为减少设计变更提供保障的同时,还能避免出现不稳定因素。 4结束语 在对电力工程进行全面分析后得出,对工程的设计阶段进行造价控制极其重要,同时还与工程整体造价密切相关。在进行阶段阶段造价控制时,可以通过加强设计招标、严格遵守造价控制原则、优化施工方案设计、加大工作人员培训力度、对典型设计进行不断推广等措施的应用,以保证电力建设的顺利进行。 作者:覃珠瑜 单位:广西电网有限责任公司百色供电局 电力工程设计论文:电力工程设计中电力系统规划设计运用 电力事业随着我国经济的快速发展无论生产领域还是应用都有了显著的发展,带动了我国各行业生产效率的提升,并成为我国社会发展的关键性组成部分。电力系统规划设计是电力工程的一个重要内容,不仅是电力系统稳定运行的坚固保障,也是电力工程发展的重要目标。 1电力规划设计现状分析 电力是重要的能源,因此电力工业的发展就成为了重要的产业,关乎着人们的生活和生产。我国自上世纪80年代改革开放后,社会经济迅速发展,城市化进程的速度不断加快,加大了对电能的需求,给电力产业的发展提出了新的挑战,同时也给电力市场发展带来了新的生机。在市场经济体制下,国家加大了对电力基础工程建设的投入,使的工程规模不断扩大的同时,更深一步优化了投资结构,促使电力市场发生重大转变。电力规划和设计是电力工程设计中的组成部门,随着发展也逐渐凸显出实际作用,对电力系统的稳定、安全具有不容忽视的重要性。 2电力工程设计中电力系统规划设计的应用 单项电力工程设计中,电力规划设计具有指导性作用,一般也包含了中期和长期发展规划两种,在电力工程设计中的应用一般反映在以下的几个方面: 2.1系统专业提资 通过科学的方法进行计算,并在此基础上对方案进行对比、资料整理分析及综合,最终确定项目工程的建设相关内容,包括建设的步骤、建设时间、建设规模以及投产时间等。将最佳组合接入到方案中。 2.2方案比较 要使电力项目实现经济性、安全性、节能性,提高可靠性,方案比较是必不可少的工作,更是后期工作顺利开展的基础。对方案的优劣比较,可通过各种计算结果进行,并综合经济方面、发展方面及可实施性和安全可靠性等多方面开展分析,以帮助最佳方案的选取。 2.3电气计算 第一,潮流计算,这是电力设计中最基础的计算,包含了电网中线路功率计算和设备元件计算等,不仅是主系统稳定和继电保护的重要参考,也是元件和设备量程的重要依据。潮流计算可对电力潮流分布、网络元件损耗及电网节点电压等情况进行摸底,进而得出正确的电气计算。对于电力工程设计方案的合理性,潮流计算也可直接进行检测。第二,电力系统的稳定评价,稳定计算是最主要的途径。在电力系统中,会有些常出现的故障,潮流计算可进行故障模拟、影响程度评估,其中包含了三个方面内容:频率稳定计算、电力系统暂态稳定计算、电压稳定计算。第三,短路电流计算。这种计算方式主要针对确定网架进行的。在已经确定了的系统及网架结构中,很多时候由于电路会出现短路现象,导致电流值异常。在此时,应用短路计算就为正确的电气元件、电气设备、继电器的选型提供参考和依据。实现熔体的额定电流和继电保护定值,并能快速的切断短路电流,降低短路故障的持续时间,提高电路安全运行效率。 2.4接入系统方案 项目接入系统是电力系统规划中必不可少的一个程序。在确定好设计后,政府审批部门会对设计进行审核,在确认了设计并符合电网发展需求的前提下,结合网络特性,实现对规划设计的系统接入。规划设计的接入,一定要遵循就近经济原则、节能降耗原则、电网新技术原则等,确实保证电力接入具有经济性、安全性及稳定性。除此之外,还应将当前的发展需求作为参考,并考虑项目的规模及电力输送方式等,最好是在原电网运行的基础上实现电力的高效运行。 2.5电力电量平衡 电力电量平衡是电力系统中的一种约束平衡,一般是指对项目区域的电力系统配电情况采取平衡性的计算,以促使区域全年的电量保持在一定水平上。在进行电力电量平衡时,一般是以变电设备容量、发电设备规格作为重要依据的。 2.6电源规划情况及出力 一般来说,电源规划是指对电力工程周边情况进行充分的分析和规划并以此为依据开展对工程建设的评价和分析。根据工程基地的不同,可分为地方电源和统调电源两种。地方电源,一般是指企业自备的发电机组,或者是地方性的小型水电站。统调电源是指由有电网统一调度,并供电网统一供电的各类大型发电厂。根据电力建设时期的不同,电源所发挥的作用也是有区别的,因此在进行电力规划时,必须对周边电力电源情况做深入的调查和分析,合理安排电力电网的输送,为电力工程的设计提供便利。 2.7电力负荷预测和分析 拟建电力工程区域中对电力负荷进行检测和分析是电力规划设计中的一个基础性工作。在开展电力工程设计的时候,要对历年来的国民生产需求、社会发展及电力规模进行梳理和总结,分析经济发展规律,并在分析基础上对电力负荷做出十年左右的预测。针对中短期在建项目要和已建项目进行对比,分析负荷的特性,并对电网供电产生的影响做好评价。对于负荷预测,一般采用的方法有传统的序列预测法,也有专家系统、模糊理论等新方法。在实际工作开展中,可以电力工程作用、电力工程类型或电力工程规模等作为依据,结合采用单种或多种方法进行预测。如对大流量输送线路及枢纽变电站等进行预测时,可首先针对其负荷增长、发展趋势进行分析,之后就可对其负荷水平进行有效预测了。 3电力系统规划设计工作中的注意事项 3.1设计阶段的注意事项 设计阶段就是准备阶段,我们除了要对各个数据进行收集,还要对收集数据进行有效分析,才能深入的理解指导性意见对电网设计的作用,促进电网规划设计工作的更好开展。同时还要多关注电力主网规划报告,并注意信息的收集,及时对电网的发展和变化进行掌握,并在电网资料数据库中做好记录,以便形成各规划水平年的网架基础数据。 3.2工作开展中的注意事项 时刻关注电力系统的变化并及时对数据库做出更新,对各地区的电力负荷情况进行及时的收集、研究,并对各大型电厂、变电站工作开展及数据资料做好搜集和掌握,为电力系统设计的开展奠定良好的基础。对于新的项目工程,要掌握好当地的负荷情况,并对相关的资料及时做出更新。之后开展有效的电气计算,以为项目工程设计的充分开展做好准备。电力系统规划中,电力网络基础数据是关键性要求,关系着电气计算的有效进行。为此,必须做好基础数据的及时更新,并通过长久的完善,才能保证电力系统规划设计的顺利进行。 作者:王润心 单位:吉林市电力勘测设计有限公司 电力工程设计论文:电力工程设计中电力系统规划设计的运用 摘要:电力系统是关乎民生的大问题,所以在设计电力系统时需要考虑到系统的安全性、可靠性以及经济性等问题。而为了实现这些目标,在电力工程的前期做好合理的系统规划是必不可少的。文章叙述了电力系统规划设计在电力工程设计中的应用,总结了在开展电力系统规划设计工作中的一些特点。 关键词:电力系统;系统规划;规划设计;电力工程设计;电力负荷;电源规划 社会经济又好又快的发展需要各种条件的有利支撑,而且需要依托于各种基础性的能源,其中很重要的能源之一就是电能。因此,电力工程的设计直接影响着经济的发展水平。为了实现客观的经济效益以及发展的可持续性,就需要在电力工程设计的前期工作即电力系统规划阶段上做好全局统筹、优化电网、远近结合等工作。因此,在提高电网的供电能力和实现电网操作的规范性、合理性以及安全性方面是需要进行充分考虑的。众所周知,电力系统规划设计是电力工程设计的重中之重,所以只有在对电力系统进行合理规划与设计之后,才能保证电力系统在以后的运用过程中的安全性、可靠性、经济性、持久性。 1电力系统规划设计的主要内容 进行电力系统的规划设计不是一蹴而就的,是需要从多个方面进行考虑的。在综合了各种因素的权衡之后,本文认为电力系统的规划设计可以从以下五个方面进行: 1.1电力的负荷预测与分析 电力系统的规划不是立即就可以做成的,而是需要收集各种信息,然后根据这些信息进行电力负荷的预测,这是电力系统规划设计工作的重点。这项工作要求相关的人员有非常严谨的思维头脑,并能够进行周密的计算分析,并且还要结合国家的政治经济形势,做出电力负荷的层次分析。而且在分析的过程中,还要充分考虑到实施过程中所可能出现的各种不利条件,并且也需要做出在这些不利条件下的备选方案,以最大限度地降低产生不良因素的影响。当然进行预测分析所需要的方法有很多,其中比较常见的是专家预测和模糊理论等。 1.2电源的规划、电力电量的平衡 实现电源的规划对实现电力系统的规划设计也是十分重要的。在电力工程中,并不是供电量需要达到特别高的水平,而是需要综合各种因素的前提下,设计出一个电量与电力相平衡的方案,这个平衡的状态对整个电力设计系统是具有制约作用的。在进行了上述电力的负荷预测分析之后,就需要对所需要供电的区域进行电力与电量平衡的计算。对电源设备的投入可以反映出整个电力系统的资金的使用状况,并可以对下一步的工作进行顺利的展开。 1.3系统的接入方案 在充分考虑了电力工程其本身的特点与近年来电网的发展情况之后,就需要设计一个合理的系统接入的方案。当然这不是孤立存在的,还需要考虑的是政府部门的指导意见。在综合了各方面要素后,制定出来的计划方案就可以在实用性、经济性与实效性方面得到大幅度的提升。由于用电设施的分散性,所以还需要考虑远近结合的问题,当然也需要做到节约土地、节能降耗的要求。同时,还需要注意的是系统的接入还要与原电网的分布情况进行比较,在具体的电网新技术方面做到提升,体现出此次电力系统设计的优点方面。在这个提倡节能环保的社会,做出的系统必须要考虑环境友好,同时还需要体现出科学发展的特点。这些方面的因素,都是电力系统的接入方案所应该考虑的。 1.4电气的计算 电力系统的规划设计中的主要内容还有电气的计算,其中电气计算包括有潮流计算、稳定计算、短路电流计算以及无功补偿计算等。潮流计算计算的是电力网络中所分布的电率与电压,这种计算是用来判定各种原件是否正常运行,是为稳定计算提供初值和依据的。这种计算是整个电力系统中最基本的,也是用来比较系统的各种接入方案的最直观可行的方法。稳定计算顾名思义就是需要达到一个稳定的水平。具体而言,稳定计算就是在考虑了各种条件之后,分析和计算电力系统所出现的各种故障的问题,从而实现电力系统需要稳定的水平。稳定计算的作用就是在计算之后,能够检验出系统的接入方案是否已经满足了系统的稳定运行的发展要求。短路电流计算是用来计算指定的电力网络中由于某处故障短路,而因此在某个电气的原件上所产生的超越寻常的电流。短路电流的计算是可以在发生故障的情况下迅速做出反应,从而最小限度地减少损失。无功补偿计算的适当采用可以减少一些损失,如某个网络元件在工作的过程中因发生了无功功率传输所造成的电能损耗。在电力的具体工作中,电网的配置需要按照分层分区和就地平衡的原则。 1.5方案的比较 通常设计的时候会提出几个方案,具体使用哪个方案需要结合实际,以安全、可靠的原则以及方案的可持续性与经济性的目标,进行多层次的比较与分析,选择出最合适的方案。 2电力系统规划设计的实施 2.1准备 做好充足的准备可以更好地进行电力系统的规划设计。这个阶段可以收集一些变电站、统调电源以及变电站的相关数据资料,新的电力主网的规划报告,实施工程的基本信息等。 2.2调度 电力系统需要完成的工作就是要把自然界的原始存在的资源,通过电力设备将资源转化成相应的可以使用的电能,通过线缆传输,让用户使用。每个系统都不会是单独存在的,都是需要借助一些相应的辅助设备以及系统的。 2.3规划重点的划分 在电力系统规划的设计中存在三个重点方面:(1)周期,即在进行电力系统规划时,要清楚地知道及时有效规划的正常进行的重要性,确保能够在规定的周期内完成,以防对用电用户的使用造成不便;(2)成本。在做规划的时候,在充分考虑了电力系统的功能要求后,最好能够以最低的成本完成电力系统规划的要求;(3)安全。 3结语 近年来,电力系统正在向大电网、大机组、高电压和远距离输电进行发展。这从侧面表明,电力系统规划设计在电力工程设计中的应用正在进一步增加。而且在某个单项的电力工程的设计中,对系统设计专业的要求也越来越高。因为作为电力工程设计中要组成部分的电力系统规划,对电力工程的设计所起到的作用是十分重要的。为了保证整个电力系统的正常稳定运行,重视电力系统规划设计,把电力工程的前期规划工作完成好是具有重要意义的。但是,随着用户对电力需求的增加,电力系统的规划设计也需要进行不断改革与创新,以适应当今飞跃发展的社会经济新形势和新要求。而且值得注意的是,电力行业的向前发展,是关系到民生的重要课题,也是推动国民经济的快速、健康发展的重要内容。通过本文的探析与研究,可知在进行电力系统规划设计当中,设计人员的整个知识水平也会影响电力系统。因此,设计人员应该充分地融入到电力工程的设计当中,不断学习与进步,设计出更加实用、绿色、经济的电力系统,以此来促使电力系统规划设计在整个电力工程设计中发挥重要作用。 作者:黄子铭 单位:国网湖南省电力公司常德供电分公司
电梯节能降耗技术探析:电梯的节能降耗技术解析 摘要:随着高层建筑的快速发展,电梯在用电量也越来越大,电梯的节能降耗已经引起业界高度重视。基于此,笔者对电梯的节能降耗技术进行探讨,期望从而降低电梯的能耗,更好的节约电量。 关键词:电梯节能降耗 前言: 随着国民经济的快速增长,城市化进程的加快,电力资源供需矛盾日益突出,短缺的能源供应正制约着国民经济又好又快地发展,节能减排己经成为国家战略的重要组成部分。在我国每年的能源消耗总量中,建筑能耗约占我国社会总能耗的30%,己成为我国社会第一能耗。降低建筑能耗己成为我国节能减排、打造低碳经济的首要任务。空调、照明、办公设备、电梯等设备能耗是整个建筑能耗的主要组成部分。就电梯而言,其在使用过程中所消耗的能量一般占整个建筑总能耗的5一15%,在整个社会能耗中占有相当大的比例。 表1北京市大型公共建筑的参考用电指标 单位:kWh/(m2.年)及构成比例 1、节能降耗案例概述 某电子公司电机控制理论和变频技术的开发生产及应用经验,运用微电子技术和微处理技术,相继推出了能量回馈型四象限变频器,能量回馈器、油田抽油机能量回馈型变频控制装置,达到了电梯节能降耗技术应用的成就。 2、电梯节能降耗系统构成 电梯要节电,核心是如何将处于发电制动状态电动机输出的电能利用起来。实际上,电梯的节电大有潜力可以挖掘。垂直升降电梯具备机械动能,其电动机可以拖动负载旋转运动,随着电动机的拽上和引下运动,其又具备了一定的位能。机械动能的释放是通过电动机拖动负载减速运动,在位能减少或位能负载下降时,其机械位能也将得到释放,从而就有再生电能产生。要想有效地达到节约电能的目的,可以将这两部分电能再生利用起来。 电梯节能省电要加装变频控制,从而使电机实现调频调速运行,而变频器主要由整流、滤波、逆变三部分构成。当电梯与轿厢的重量偏重,即电梯非平衡上下运行或减速到站时,电动机处于发电状态,能量将在滤波电容上累积,产生泵升电压,如果泵升电压过高,就会出现过压保护,影响电梯控制系统的正常运行。我国国内当前对控制电梯泵升电压所采取的较为简便的方法为:通过泵升产生电压,将一个耗能电阻接通于直流母线之间,电阻上的能量可以有效地得到释放。如果电梯制动较为频繁,或者其运行经常处于非平衡状态,则能量的浪费是非常严重的;此时的电阻也会发热,由于环境的温度逐步升高,电梯控制系统的可靠性受到了一定的影响,导致电梯的使用寿命缩短;电梯控制系统要想不受降低机房高温的影响,通常用户安装降温设备于电梯机房内来降温,有效防止发生电梯控制系统故障。但是,这样又增加了降温设备的耗电量,使电能消耗更加严重,有些地方降温设备的耗电量往往仅次于电梯的用电量。因此,在电梯变频控制系统上需要再加装能量回馈系统,以构成一个完整的节能系统。 3、电梯节能改造原理 3.1电梯节能原理 电梯负载是由载客轿厢与配重平衡块组成,是一个位能性负载,轿厢和对重平衡块双方处于基本平衡状态是在轿厢载重量约为50%时,否则电梯在运行时会因为轿厢和对重平衡块的质量差而产生机械位能。在电梯质量重的部件上行时,机械位能增加。电梯质量重的部件下行时,机械位能减少,而电动机转变为变频器直流环节电容储存的电能是通过减少的机械位能所释放出来。另外,变频调速电梯从启动到高速运行后,电梯轿厢具有较多的机械动能,电梯到达目标层前要逐步减速,直到电梯停比运行为止,这一过程是电梯负载释放机械动能的阶段。变频调速器通过电动机可以将这一时段的机械能转变成电能存储在变频器直流环节的电容中,由于电容的储能容量有限,若不及时释放以上情况储存在电容中的电能,电容两端产生的泵升电压导致系统的过压保护动作并封锁逆变器输出,电机处于自动停车状态,达不到快速停车的目的,即发生过压保护事故。目前变频器释放电容中的电能方法是采用制动单元外加大功率电阻,将电容中的电能消耗在功率电阻上,由电能转换为热能消耗掉。有源能量回馈器是将这部分电能回馈到电网的局域网络,供给其他正在用电设备使用,使总电度表走慢,以达到减少电能的效果。 3.2技术运用 电梯节能节电的潜力非常大,众所周知,电梯负载具备一定的机械动能,在电动机拖动负载旋转运动时,电动机拽上、引下运动的负载又具备一定的位能。当电动机拖动负载减速运动时,其机械动能通过电动机拖动负载减速运动而释放,在负载运动时,机械位能又通过位能负载下降而释放;如果能有效地将这2部分机械能转换成电能再次利用,也就达到了节约电能的目的。有源能量回馈器则可以将这2部分机械能几乎无消耗地转换成电能回送给电网,从而达到节能的目的,同时降低或取代大功率电阻耗电发热,也改变了室内的环境温度。 3.3有源能量回馈器工作原理 有源能量回馈器的工作原理是把变频器直流端的电能,变换成一个和电网电源同步同相位的交流正弦波,把电能反馈回电网,再生利用。有源能量回馈器的主电路由智能模块IPM- IGBT.隔离二极管、滤波电感、电容等元件组成。IPM模块是主电路中的核心元件,它将直流电能逆变为与交流电网同步的三相电流回送电网。其过压、过流、欠压、过热等的完善保护功能,有效地使有源能量回馈器的安全可靠运行得到了保证。由于电感、电容等电力器件构成了高次谐波滤波器,对IPM模块高频开关所产生的高次谐波电流干扰电网有很好的阻比成效,从而在很大程度上提高了对有源能量回馈器的电磁兼容(EMC)性能。工作原理如图1所示,单片微机、可编程逻辑芯片、外围信号采样器等构成了控制电路。软件采用冗余度较高的设计,保证控制电路可以对三相交流电网的相序、相位、电压、电流瞬时值进行自动识别,从而有序地控制IPM工作在PWM状态,保证直流电能及时地回馈再生利用。 图1回馈器原理框架图 4、节能效果分析 4.1变频节能 在电梯的运行过程中,需要频繁的启动、运行、减速、停止,所以使用变频器即可准确地控制电机转速,即可实现软起软停和保护电机的作用,使电机始终处于恰当的频率和最佳 节电状态。根据电梯的运行状况,一般能节电10%~20% 4.2能量回馈节能 由于电梯在运行中,即有机械能又有动能使电机处在发电状态,当2种再生能量返回给变频器时,变频器内的直流母线电压升高,当达到设定电压时,能量回馈器开始工作将能量返回电网。根据电梯现场安装测试证明,一般能节电20%以上。 4.3更新电梯轿厢照明系统。相关资料介绍,使用LED发光二极管更新电梯轿厢常规使用的自炽灯、日光灯等照明灯具,可节约照明用量90%左右,灯具寿命是常规灯具的30~50倍。LED灯具功率一般仅为数瓦,热量小,而且能实现各种外形设计和光学效果,美观大方。 4.4 采用先进电梯控制技术。采用目前已成熟的各种先进控制技术,如电梯轿厢无人自动关灯技术、驱动器休眠技术、更加完善的智能型电梯群控调度系统、精确调控减少等候时间、电梯就近停靠、控制减少电梯的运行次数及台数,从而大大提高运输效率等,均可达到很好的节能效果。 4.5.散热空调节能 当电梯在未适用能量回馈器时,机房内要安装空调或中央空调散热,一般机房内安装的空调都在3.8 kW,每天按运行12 h计算,1年即可用电16 416度。如果采用能量回馈器后,仅散热空调就可节省一万元以上费用。可以根据当前用电情况,就能计算出电梯能够省的电能。 结语: 电梯的用电量占据了建筑中总用电量的很大比例,因此,进行电梯节能降耗技术的研发与应用对节能环保有很大的积极作用。我国电梯节能技术近年来取得了很大的成就,在一些品牌电梯中,其节能降耗技术已经达到了世界先进水平,但是在实际普及率上还是受到了一定的局限,必须受到相关部门的重视,从而将将能电梯真正运用到实处,达到普遍节能,为人们创造更舒适的生活环境。 电梯节能降耗技术探析:谈电梯的节能降耗技术 摘要:由于目前我国的电力能源大多数都是不可再生能源,并且电梯能耗具有高度的节能潜力和改善的空间,因此如何有效、合理地节约电梯能效就显得尤为重要。本文探讨了电梯的节能降耗技术 。 关键词:电梯;节能;降耗;技术 近年来,随着国家对“节能降耗”、“创建节约型社会”的宣传,人们对节能减排的重要性认识不断深化,节能环保理念日益深入人心。我国是一个耗能大国,更把节能作为头等大事来抓。据有关调查显示,我国建筑物的能源约占全国总能耗的28%左右,是能耗的主力军。电梯能耗一般占建筑总能耗的3%~8%。虽然这个比例并不高,但是由于目前我国的电力能源大多数都是不可再生能源,并且电梯能耗具有高度的节能潜力和改善的空间,因此如何有效、合理地节约电梯能效就显得尤为重要。 一、电梯节能的必要性 电梯节能是经济发展的要求,是基本国策的要求,是相关法律法规的要求,电梯节能意义重大,实现电梯节能是利国利民的大事。无论是从现实需要还是建设资源节约型社会的社会目标,电梯节能都势在必行: 1、建设资源节约型社会的基本国策要求实现电梯节能 电梯的节能有非常好的经济效益,社会效益和生态效益。电梯节能还有巨大的空间,同时符合建设资源节约型社会基本国策的要求,使得电梯节能成为可能。采用节能电梯技术后可以减少不可再生资源的消耗,对可持续发展具有十分积极的意义。 2、电梯节能是社会发展的要求 在能源紧张的今天,社会必然要求其实现节能,这是建设资源节约型社会的要求,同时也是落实科学发展观的要求。电梯因其对电能的大量消耗,有必要使电梯实现节能,以提高能源利用率。据德国公布的最新调查数据显示,欧盟27 国电梯的年耗电量竟高达18 亿千瓦时,而合理应用节能措施能令电梯耗电量减半。可见电梯节能问题不仅是我们国家亟于解决的问题,也是世界各国都亟待解决的问题。 3、电梯节能具有可观的经济效益 对于电梯在制动过程中产生的电能,如果就地进行回收再利用,不仅可以很大程度上减少能量浪费,还可以避免增加过多的附加设备。按照较为保守的平均节能率20% 计算,倘若能够对制动能量成功回收利用,每年可节约近86 亿度电,按每度0.5 元价格计算,每年可节约近43 亿元,节能效益十分可观。 二、电梯的节能降耗技术 1、电机拖动系统节约电能的途径 第一类是提高电机拖动系统的运行效率, 如风机、水泵调速是以提高负载运行效率为目标的节能措施, 再如电梯曳引机采用变频器调速取代异步电动机调压调速是以提高电动机运行效率为目标的节能措施。第二类是将运动中负载上的机械能(位能,动能)通过能量回馈器变换成电能(再生电能)并回送给交流电网, 供附近其他用电设备使用, 使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降, 从而达到节约电能的目的。第二类就是升降电梯这种具有势能性负载的设备。 采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能, 电梯到达目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止, 这一过程是电梯曳引机释放机械动能的过程。升降电梯还是一个势能性负载。为了均匀拖动负载, 电梯曳引机拖动的负载由载客轿厢和对重平衡块组成, 只有当轿厢载重量约为50% ( 1吨载客电梯乘客为7人左右)时, 轿厢和对重平衡块才相互平衡, 否则, 轿厢和对重平衡块就会有质量差, 使电梯运行时产生机械势能(电梯重载下行和轻载上行)。 2、传动节能 传动部分的节能技术主要是通过提高电梯机械传动效率,达到节能的目的。普通电动机的额定转速较高,输出转矩较小,不能直接驱动曳引轮,必须经减速机构将转速降低,转矩升高。在电梯中较早使用的传动是蜗轮蜗杆,它的技术成熟,一直沿用至现在,但它有一个明显的缺点,就是传动效率低,一般只能达到0.6。为了提高效率,人们一直在研究替代蜗轮蜗杆的传动,并且取得了很大的成果。较为常见的传动节能技术有以下几种。 (1)行星齿轮驱动技术。据测试,行星齿轮的传动效率最高可达0.9,远高于蜗轮蜗杆传动,因此在相当长的一段时间里,技术人员对它进行了大量的研究,以期取代蜗轮蜗杆,但是,由于受加工技术的限制,其成本较高,一直难以大量推广。 (2)永磁同步无齿轮驱动技术。同步无齿轮技术在电梯驱动上的应用带来了电梯传动的一场技术革命,它以节能(高传动效率及电机效率)、环保(无油污染)、舒适(低噪音、运行平稳)等诸多优点,迅速地应用于电梯中。 (3)同步行星齿轮驱动技术。近年来,个别厂家研究的一项技术结合了行星齿轮和永磁同步电机的优点,可以在普通中低速电梯上做到1:1的曳引比,减少了曳引钢丝绳的长度,也延长了钢丝绳的寿命,但其成本较高,只有在提升高度较高时才有一定优势。 3、电梯群控技术的运用 电梯群控技术,指的是在一个大楼里面同时安装多部电梯,并且将所有这些电梯和一个计算机连接起来。然后用这台计算机采集每个电梯的信号,经过一定的算法计算后,向每台电梯发出控制指令。总而言之,电梯群控技术可以通过楼内具体情况,及时调配每个电梯的运行状态,使电梯群能够提供最佳的服务。 传统的群算法只是为了达到最小的候机时间,但是容易致使电梯运行效率低、电梯扎堆的现象。现今的群算法为调度算法,它的实质是在一个变化的环境下进行在线调度,以达到合理的配置资源,实现最优控制的目的。现在的电梯群控技术越来越朝着智能化发展,把智能控制算法引入电梯群控系统能够较好地解决群控系统目的多样性和系统本身固有的随机性和非线性。把专家系统算法、模糊控制算法、神经网络算法和遗传算法等几种算法有机地结合起来,进一步应用于群控电梯的设计中,将是电梯控制发展的趋势。 4、制动能再利用技术的原理和运用 电梯制动器的工作原理是:电梯运行时,通过抱闸板子给出信号使抱闸线圈工作抱闸打开;电梯不运行时候抱闸紧抱,电梯处于静止状态。电梯的制动的过程中,会由一个比较高的速度开始减速,直到停止在乘客指定楼层。在这个减速过程中,会有一部分能量的损耗。 制动能再利用的技术,主要指的就是对这部分损耗能量的回收利用。一般采用专用的电梯能量回馈制动器。这种制动器采用先进的电力电子技术,和高性能的IGBT作为开关的元器件,它具有安全可靠、可以智能运转、操作简单的特点。这种制动能量回馈器运动了电压自适应控制,当电压有波动的时候,只有电梯的机械能转化成电能送入储能元件中时,该能量回馈器就能将储存的能量返回至电网中,有效地解决了能量回馈。 总之,电梯节能是项复杂的系统工程,随着中国电梯业的蓬勃发展,在电梯行业科技工作者与有关职能部门的共同努力下,中国一定能从“电梯大国”迈向“电梯节能强国。 电梯节能降耗技术探析:现代电梯设计中节能降耗体系建立分析 摘要:首先论述了现代曳引电梯的工作特性与能耗组成,建立了现代曳引电梯设计中节能减排体系,然后提出了相关节能新技术:电梯能源再生技术、高速电梯技术和永磁曳引机。 关键词:曳引电梯;现代电梯设计;节能降耗体系 当前为了达到节能减排的要求,电梯生产商正在通过不断优化电梯的性能,降低能源消耗,从而可以提高节能减排的能力。本文建立了现代曳引电梯设计中节能减排体系,现报告如下。 1现代曳引电梯的工作特性与能耗组成 1.1曳引电梯的工作特性 电梯的重要部件之一是曳引机,它好比是给汽车提供动力的发动机,只不过汽车的动力源是油,曳引机是靠电力驱动的。我们都知道发动机有双缸、四缸、六缸,缸数越多车的动力就越大。同理,曳引机的速度越快,电梯上升的速度也就越快。曳引电梯采用曳引轮驱动,区别于卷筒、液压缸、螺杆、直线电机驱动的电梯。安装在机房的电动机与减速箱、制动器等组成曳引机,是曳引驱动的动力。曳引钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢,一端连接对重装置。为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行而不相蹭,曳引机上放置一导向轮使二者分开。轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力。这样,电动机转动带动曳引轮转动,驱动钢丝绳,拖动轿厢和对重作相对运动。即轿厢上升,对重下降;对重上升,轿厢下降。于是,轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行,电梯执行垂直运送任务。 1.2曳引电梯能耗现状 在未来几年里,随着我国基础建设的不断推进,电梯产量将保持稳步增长,增长速度将在15%-20%之间。随着电梯行业技术的不断发展和我国节能减排政策的不断落实,我国节能电梯产量占电梯总产量的比例不断增大,从2006年的30%增长到2013年的85%左右。为配合国家有关建筑物节能政策的实施,各地方政府纷纷出台了电梯更换或改造计划,将到期需更换的电梯,通过更换或技术改造替换成节能电梯。因此,节能电梯未来的市场需求量主要包括三个方面,一是新增需求量,二是旧电梯的更换量,三是节能改造量。我国对节能电梯的需求量非常大,需求增长非常强劲,在未考虑原有电梯改造为节能电梯的数量外,2008年-2014年的复合增长率已达到27.27%,大大超过了我国电梯需求的增长速度。 2现代曳引电梯设计中节能减排体系的建立 本系统的关键在于设计4:1下轮式曳引传动机构,把永磁同步主机应用于载货电梯,并且把电梯设计成无机房的形式,配以先进的一体化变频控制技术,使电梯节能环保和高品质。与传统型货梯比较,本系统运行噪音下降约10分贝,故障率下降约30%,节能率达25%以上,电梯寿命也有所延长,由于是无机房,所以节省了建筑成本。 4∶1下轮式曳引传动机械设计,解决永磁同步主机的应用问题,解决无机房的井道布置问题;永磁同步主机和一体化变频控制技术的配合,实现电梯的节能环保和高品质。目前国内外尚无永磁同步的4:1曳引的无机房货梯,具有首创性。传统型的载货电梯所用主机为技术水平较低的蜗轮蜗杆式异步主机,采用的是2:1曳引方式。 本系统具有运行平稳、性能优良、安全可靠等特点,广泛运用于商场、超市、工厂、批发中心、车站、仓库、码头等场所,是一种适应现代货物快速转移需要的新型载货电梯。本系统目前已在全国各大城市的工程安全运行,均得到高度肯定,取得了良好业绩,应用前景广阔。 本项目的成功研发,在经济效益、社会效益以及科技进步方面均有着重要的意义:一是在节能环保方面:4:1曳引式无机房载货电梯省电约25%,主机无漏油现象,节省井道、机房等建筑成本;二是在性能方面:4:1曳引式无机房载货电梯在启动、加减速、停靠过程中平稳、噪音小、故障率低。本项目符合国家节能减排的政策,对于构建节约型社会具有积极地促进作用。 3现代电梯设计中节能减排体系的新技术分析 3.1高速电梯技术 电梯能耗的多与少跟使用频率有关,当使用率相同时,高速电梯要比传统电梯节能30%左右。变频是通过增加新的能源转换设备来实现的。分给电阻的电流会将电能转换成热能散到空气中。而在这部高速电梯的运行过程中,分给电阻的电能经过能源转换设备的加工之后再交还给楼体电网系统重新利用,以达到提高电能利用率的目的。 3.2永磁曳引机 采用多极低速直接驱动的永磁同步曳引机,无需庞大的机械传动效率仅为70%左右的蜗轮、蜗杆减速齿轮箱;与感应电动机相比,无需从电网汲取无功电流,因而功率因数高;因没有激磁绕组没有激磁损耗,故发热小,因而无需风扇、无风摩耗,效率高;采用磁场定向矢量变换控制,具有和直流电动机一样优良的转矩控制特性,起、制动电流明显低于感应电动机,所需电动机功率和变频器容量都得到减小。 总之,当前我们对能源的消耗已经达到了前所未有的高度,现代电梯节能体系的建立对建筑拥有者和居住者是最为有利的,同时对环境的保护也做出了贡献。
电气自动化控制系统及设计:电气自动化控制系统及设计研究 电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气自动化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动化控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用. 一、电气自动化的现状 首先,电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透,纵向上,信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透,利用信息技术可以有效存取财务等管理数据,对生产过程动态监控,实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确;横向上,信息技术对设备、系统等进行渗透,微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊,而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显,网络、多媒体等技术得到了广泛应用。 其次,电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准,基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流, 并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势,也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。 最后,实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场,将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接,将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线,将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来,使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。 二、电气控制对象的特点和要求 电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点,电气的主要特点表现为: 电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少,操作频率低,但强调快速性、准确性;电气设备保护自动装置要求可靠性高,动作速度快;同时对抗干扰要求较高;电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主,联锁保护较多。因此,机组的电气系统纳入DCS控制,要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常起停和运行操作外,尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态,并提供相应的操作指导和应急处理措施,保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。 三、电气自动化控制系统的设计 1.集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,所以这种方式适合于小系统监控,而不适应于大型电气自动化系统的构建。 3.现场总线监控方式 目前,现场总线、以太网等技术的普遍应用和相应运行经验的积累,智能化电气设备得到了较快的发展,网络控制系统逐渐应用到电气系统中,现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/O卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 综上所述,随着智能化、信息化技术的快速发展,电气自动化技术将不断向科技化、信息化、开放化的趋势发展,电气自动化涉及的领域将不断增多,技术更新将不断加快,电气自动化控制技术也将得到快速发展并不断完善。 电气自动化控制系统及设计:有关电气自动化控制系统设计理念及发展的思考 摘要:本文通过介绍电气自动化系统的功能,探讨了目前发电厂电气自动化控制系统的设计理念,展望了未来发电厂电气自动化控制系统的发展趋势。随着设备智能化水平的不断提高,使得对现场设备状况的精确掌握成为可行,加上通讯技术的高速发展,而为大容量的数据传输提供了保证。在现代工业自动化领域里,Pc控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更广泛的采用。 关键词:电气自动化;数据传输;控制系 一、电气自动化控制系统的功能 单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂内用电源等电气系统的控制全都纳入到ECS监控中来。其基本功能为: ①发变组出口断路器、隔离开关的控制及操作; ②发变组保护、厂内高变保护、励磁变压器保护控制; ③发电机励磁系统,包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退; ④开关自动同期并网及手动同期并网; ⑤高压厂内用电源监视、操作、厂内用电快速切换装置的状态监视、投退、手动启动等; ⑥380V低压厂内用电电源监视、操作、低压设备自投装置控制; ⑦高压启/备变压器控制和操作; ⑧柴油发电机组和保护电源控制与操作; ⑨直流系统和LPS系统的监视。 二、电气自动化控制系统的设计理念 1. 集中监控方式的优缺点 集中监控方式是利用一套控制设备(例如计算机)监控整个电厂(或变电站)设备。集中监控方式适用于控制对象比较少,控制区域分布不广的系统。这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器中进行处理,处理器的任务相当繁重,处理的速度将受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降,电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线方式下的二次接线复杂,查线也不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2. 远程监控方式的优缺点 远程监控方式,又称四遥(遥信、遥测、遥控、遥调)监控方式,是国内早期一种监控方式,适用于远程监控偏僻地区的控制对象。四遥控制方式,不会像集中监控方式那样,某一设备出故障影响整个系统。由于采用四种不同的装置组成远程监控系统,结构复杂,体积庞大,不易扩展。 3. 分布式监控方式 分布式监控方式采取多套控制设备(计算机)按功能或按地理位置监控电厂(变电站)的不同设备,这些控制设备通过网络或总线进行通信。目前,已普遍应用于变电站、发电站等自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验。近些年,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为分布式监控系统应用于发电站电气系统奠定了良好的基础。分布式监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络/总线连接,网络组合灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的部件,不会导致系统瘫痪。因此,分布式监控方式是今后发电站计算机监控系统的发展方向。 三、电气自动化控制系统的发展趋势 现代电气自动化控制系统普遍采用分层分布式计算机监控系统。从管理上分为上下两层(甚至多层),上位机为管理协调层,负责越限报警(显示器显示报警、手机短信报警)、调度优化计算、命令下达、远程通信等高级应用软件;下位机为执行层,负责采集数据、执行上位机下达的命令。对多层结构系统,更上层是国家调度中心,通过远程网查看电站数据,下达宏观调度计划。为了提高监控设备的可靠性,往往上位机采取双计算机,甚至多台计算机,平时每台计算机承担各自特定的任务,当某台计算机故障后,其它计算机承担其任务。这些上位机通过局域网进行通信,下位机层通过总线进行通信,国调层通过远程网进行通信。 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。 工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化控制系统及设计:浅谈电气自动化控制系统设计及应用 摘 要:电气自动化技术的应用为各领域的发展提供了技术支持,激活了其前进动力。鉴于电气自动化技术在现代化建设中的重要作用,本文就围绕电气自动化控制系统展开探讨,分别论述了远程监控、集中监控、现场总线监控的设计思路,并以电厂发电应用为例,来就电气自动化控制系统的实际应用作出说明。意在为电气自动化控制系统设计及应用的现实开展提供借鉴与支持。 关键词:电气自动化控制系统;设计;应用;分析 随着社会经济的迅速发展和科学技术的不断提升,电气自动化技术表现出强劲的发展势头,在国防、交通、能源、化工、机床、港口、冶金等各个领域得到了广泛的应用。电气自动化控制系统作为电气自动化技术运用的集中体现,在提高系统运行稳定性、生产效率、经济效益方面性能突出,且正在朝着信息化、开放、分散的方向发展。因此,就电气自动化控制系统的设计及应用进行探讨就显得十分必要,对于电气自动化控制系统的应用优化与进一步发展具有积极的现实意义。 一、电气自动化控制系统的设计 一般情况下,将电气自动化控制系统分为以下三种设计形式:远程监控、集中监控及现场总线监控。其在具体设计中,根据特性,设计的思路也存在区别。 首先,远程监控系统的设计思路。在使用方面,远程监控系统表现出一定局限性,主要表现在以下方面:通常只对小型电气系统适用,于全场电气自动化系统中并不适宜。究其原因,是因为电气部分存在相对较大的通讯量,而通常现场总线通讯量则偏低,这就使得远程监控难以满足相关要求。此外,远程监控系统具有可靠性高、灵活性强、节约电缆、节省安装费等特性,在实际设计中,在考虑其适用条件的同时,也应将其优势统筹其中,从而达到设计优化的目的。 其次,集中监控系统的设计思路。集中监控系统设计的最主要特点是在一个处理机中集中了系统各个功能,虽然实现了操作、处理、显示的集中进行,但却使处理器背负繁重任务,大大影响其自身运行速度。保证运行可靠性是集中监控系统设计的关键,但在日趋复杂、庞大的自动化系统现实下,单纯依靠元器件的无限制提高,来提升系统可靠性,满足新的需求几乎是难以实现的。这就要求我们在完成元器件可靠性合理提升的同时,还应把握系统设计,来从根本上保障系统的稳定运行。此外,在集中监控系统的实际设计中,也应综合考虑其优点,即运维便利,对控制站防护的压球不高,系统设计较易实现。 最后,现场总线监控系统的设计思路。现场总线监控系统的设计具有针对性,间隔不同其所发挥的功能亦存在差异,即要求依据实际的运行情况和间隔具体功功能来设计现场。相比于远程监控,现场总线监控在具备其优点的基础上,还大大减少了对端子柜、模拟量变送器及隔离设备的使用,且智能设备的安装可就地进行,减少了电缆使用数量,实现了成本的节约。同时,对于现场总线监控系统的设计,应保持其各装置功能的独立性,依靠网络来进行装置间的灵活连接,从而促进该监控系统可靠性和工作效率的大幅度提升。可以说,现场总线控制系统依靠合理的设计表现出诸多特性,是电气自动化控制系统今后发展的大方向。 二、电气自动化控制系统的应用 电气自动化控制系统的应用十分广泛,涉及各个领域,本文以电厂发电应用为例,来对电气自动化控制系统的实际应用进行说明。 (一)数据操作系统应用 计算机处理系统的基础为计算机,其组成通常包括输入、输出及处理三个部分。该系统在电厂中的应用主要涵盖了参数的输入与显示、报表打印、性能计算、计录事故序列、异常报警等,即通过系统的数据操作来实现对电厂电气部分的有效控制。由于变压器内部组成成分不同,所以各个地方遇到故障时所产生的气体含量的百分比也是不尽相同的,所以,在运用色谱分析的方法时,我们可以对反应产生的气体进行分析,根据气体的含量,从而推断出故障的发生位置。比如,在变压器内部,有的材料在反应之后产生的一氧化碳这种气体较多,假设这种地方遇到了故障,我们就可以采用色谱分析法,这时会发现所检验的气体中一氧化碳的含量明显增加,这时候,我们就可以推断出是这个地方发生了故障。这种检测方法跟以往相比,在效率上有着明显的提高,因此,被越来越广泛的应用。在常规情况下,运用电气试验的方法可以相当准确的判断出变压器内部所存在的故障。但是,在某些情况下,例如变压器内部遇到局部放电,短路等故障时,运用电气试验法来检测故障就显得比较困难,这时,我们需要将电气试验法和色谱分析法结合起来,以到达更加便捷的目的。例如,在变压器遇到了局部放电的状况,这时候,我们可以先用色谱分析法进行气体检测,从而大致推断出故障的位置以及故障的类型,然后,在这些数据的基础上,我们可以有目的性的设计电气试验的方案,然后就可以迅速的找到故障的类型。将这两种方法相结合,跟以往的试验方法相比,显得非常便捷,这种方法减少了相当多的电气试验,极大地提高了检测变压器故障的效率。 (二)汽机旁路系统应用 汽机旁路系统的应用是为回收工质,保护再热器,解决锅炉最低负荷与汽轮机空载流量不一致情况为初衷的。该系统由高(低)压旁路压力调节系统与高(低)压旁路温度调节系统共同组成,并安装截止阀于各个旁路,电气自动控制系统的作用就体现在对这些旁路阀门执行器的控制上,依据系统的速度大小和运行力矩来对阀门开度进行确定,进而在电液执行器与电动执行器的选择上作出衡量。 (三)电液调节系统应用 液压控制系统是电液调节系统的前身,随着科学技术的不断发展,电液转换器、电气元件及设备的可靠性稳步增强,汽机配套设备同电调系统间实现较好协调,进而发展成为电液调节系统,能够对调节级后压力、电功率、转速等进行控制。该系统的应用以盘车为开端,来控制汽轮发电机组,先后经冲转、升速、并网、加符合等,直至完成正常的发电。电液调节系统主要作用于电网系统一次跳频,通过调度电网来对负荷进行改变。这样的电气自动化控制系统应用,不但为机组运行的安全性提供了保障,还确保了机组的长寿命、经济性运行。 (四)协调控制系统应用 锅炉、汽轮机为电厂中两大关键设备,对这两项设备的控制方式同锅炉蓄存能力的有效利用密切相关。通通常情况下,电厂内会应用协调控制系统,来作为机、炉的主控制系统,通过该系统的应用,来平衡输入和输出间的质量与能量。 (五)机械参数监控系统应用 随着汽轮发电机组容量与相应仪表数量的日益增长,为避免事故的发生,需要在的汽机运行与启停中运用大量仪器仪表来对各项机械参数进行有效监控。而同时,此类参数也在持续的增多,膨胀量、振动、转速、偏心度、位移需属于监测量的范畴。而将电气自动化控制系统应用于汽轮发电机组当中,便可实现对这些参数的准确、及时记录,同时对于机组连锁保护系统亦能够起到监视保护作用,促进了系统整体安全性的提升。 结语 电气自动化控制系统对于各领域自动化水平的整体提升发挥着十分重要的作用,参考上述内容,结合实际应用环境,来实现科学、合理的电气自动化控制系统设计与应用,从而使其发挥应有的管理效用。随着科学技术的不断发展和实践经验的沉淀积累,我们有理由相信,电气自动化控制系统的前景十分广阔。 电气自动化控制系统及设计:电气自动化控制系统设计及应用 摘要:随着国家的发展以及社会的进步,电气自动化控制系统在各行各业的生产活动中发挥着愈加重要的作用。本文阐述了电气自动化控制系统的设计,并结合当前电气自动化系统的发展现状分析了电气自动化系统在各领域中的应用。 关键词: 电气自动化控制系统设计及应用 前沿 由于社会的不段进步,人们生活质量的不段提高,也使得电气自动化控制系统在人们日常生活中不段的被广泛使用,电气自动化系统不仅给人们带来了方便,并且也使人们的生活质量有了明显的提高,通过这个系统我们可以更加准确、有效、科学的对仪器设备进行合理控制,另外,还可以实现大容量信息数据的快捷、准确传输。显而易见,电气自动化控制系统在我们生活中所发挥的作用非常巨大,并且日益加大。 1、电气自动化控制系统的设计 电气自动化控制系统的设计是多种多样的,且每一种方法都有各自的优势,目前,电气自动化控制系统的设计主要一下三种:远程监控、集中监控、现场总线监控。 1.1 远程监控 这种监控方式能够节约电线、光缆中电量使用、减少了安装费用,且这种设计方式能够增加系统的灵活性和可靠性。但是,这种方式也存在一定的缺点,在选择使用时,它只适合于小的电气自动化控制系统的监控,并且不适合构建全场电气自动化系统,由于现场总线的通讯速度不高,而电气自动化控制系统的电气部分通讯量不较大,使得远程监控达不到这种要求。 1.2 集中监控 这种监控方式的运行和维护和其他监控方式相比都比较简单,且这种监控方式对控制站系统设计要求较低,而且不需要专门的防护要求。但是,这种监控方式也有一定的缺点。由于这种监控方式是将系统的所有功能都集中到一个处理器上,那么势必导致处理器承担真繁重的任务,使得处理器处理速度下降,而影响机器的整体运行速度。此外,这种监控方式要对所有的电气设备进行监控,会导致主机存储空间不足、电缆数目会随之增加,这些都无形中增加了投资的成本,干扰并影响整个系统的可靠性。而且,在这种控制系统中,系统短路的联锁喝隔离刀闸的锁闭都是使用硬接线方式。因此,在系统需要进行锁闭或联锁的时候,辅助接点会出现闭合不到位的现象,这就会造成一些设备无法继续正常运作,干扰并影响整个系统的稳定性。 1.3 现场总线监控 在电气自动化控制系统中以太网和现场总线等计算机网络系技术被广泛使用,使得智能化、自动化设备也得到了很大的发展,这些技术都促进了网络控制系统在电气控制系统中的应用。现场总线控制方式也有自己独特的优势,它不但能够对电气控制系统进行针对性的设计,还能够在不同的时间间隔内发挥不同的功能。此外,这种监控方式还可以减少众多隔离设备和模拟量变送器等,且这种监控方式中,每一部分装置的功能都是相互独立的,有效的避免了由于一个装置故障而导致整个系统瘫痪。 2、电气自动化控制系统的应用 电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气自动化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气自动化控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来,电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业创造更多的经济、社会效益。 2.1 监控方式集中化 综合电气自动控制系统的设计,实现集中监控室较简单的设计方法,对控制站防护的要求一般不高却可以实现极方便的维护。其特点是把全部的系统功能集中在单一处理器上再进行综合处理。自然,其缺点十分明显,全部的设备投入监控操作,必然出现因目标对象的增加而增加主机压力,使电缆投资大幅度增加,而超出最佳距离的电缆也会在一定程度上干扰系统可靠性。并且,通过刀闸隔离实现闭锁和断路器联锁而采用的硬接线时常因节点连接不到位尤其是辅助接点部分,从而使结果并不理想甚至设备无法正常操作。要达到效果理想的目的必须通过二次接线实现,而查线复杂、维护较大,也可能带来一些不必要的错误操作,这样的方法实际上并不是理想的。 2.2远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,但这样的方式对电缆和安装费用的消耗很少,且可靠性、灵活性并存的特殊性,只使用在较小的部分。而与之相反的全场电气自动化控制系统的构造,则使用现场总线的监控方式,电气自动化控制系统的只能化也有了一定的基础并逐渐实现和发展。现场监控的通讯总线是由串行连接的智能设备及自动化系统实现数据的双向传输,这根串行电缆可以有效的链接起中央控制室的PC、监控软件、PLC以及CPU,并且,连接远程的变频器、仪表及马达启动器和低压断路器等设备。如此,大量的信息被中央控制器采集上来,达到良好的效果。这相对于远程监控,现场总线的形式更有针对性目标。不同区域具备不同功能,并且具备远程监控的全部优点还补充了那部分不足。不仅降低耗费还使各功能装置相对独立、实现网络连接和其灵活性组态,并同时提高了系统的可靠性使系统不会因单一装置出现故障或连接问题而影响整体系统的运作甚至瘫痪。 3、电气自动化控制系统已逐步渗入到各行各业中,具体应用主要有以下几个方面: 3.1 交通领域的应用。 随着国家的进步以及社会的发展,交通运输已成为一项必不可少的元素,交通行业的飞速发展离不开电气自动化控制系统的支持。例如,对地铁而言,从其内部构成的大、小元器件到自动化控制开关,每一处都体现着自动化控制系统的应用。 3.2 工业生产领域的应用。 随着我国政治、经济、社会的不断发展,各行各业呈现出了空前的高涨,得到了一定的发展,工业是其中发展较为迅速、成果较为丰富的行业质疑。如今,随着生产技术的不断革新以及生产周期短、生产效率高的要求不断提成,工业领域已逐步实现自动化。工业领域的自动化使得以较少的人力在较短的时间内同时完成多重任务变得可能,而且,由于自动化控制系统的应用,减少了工人在操作过程中的危险系数,并且在数量控制方面也更为精准。 3.3 服务领域的应用。 服务行业虽不直接参与生产活动,但是由于人们对物质生活水平的要求不断提升,自动化控制系统的应用也逐步广泛并且在应用要求方面也越发严格。其中,以电子产品为例,现代社会中,人们越来越习惯于非现金结账,在POS机的应用中就体现着自动化控制系统的应用,此外,电梯、电玩机、自动麻将机等也都是自动化控制系统在服务领域中的应用成果。 4、电气自动化控制系统的发展趋势 实际上,电气自动化控制系统的发展趋势应该是分散、开放并具备信息化特征的。分散的结果能保证网络中每一个模块只能的独立从而分散系统危害实现系统运行的安全可靠;开放性的系统结果则是通过外部接口实现内外部系统的网络连接;信息化则使所有的信息得到综合分析处理,实现网络科技与管理的结合、一体化,真正做到电气自动化控制系统的不断提升。未来发展趋势中,我国企业还需保证稳定的健康发展,认识不足并不断的通过高新科技的学习巩固基础能力,发挥创新精神,才能开创出和谐的发展局面,为工业自动化的实现做贡献。 5、结束语 社会的不段进步,人们的生活质量不断提高,使得电气自动化控制系统在人们日常生活中广泛使用,电气自动化控制系统不仅给人们带来了方便,并且也是人们的生活质量有了明显的提高,通过这个系统我们可以更加准确、有效、科学的对仪器设备进行合理的控制,另外,还可以实现大容量信息数据的快捷、准确传输。显而易见,电气自动化控制系统在我们生活中所发挥的作用非常巨大,并且日益增加。 电气自动化控制系统及设计:浅谈电气自动化控制系统及设计 摘 要:随着技术水平的不断提高,当下电气自动化装置的构思,使得未来这种系统的优势逐步增大。智能化的应用,说明了这种控制系统未来的发展方向。智能化的提升,使设备的稳定性能够得到控制,并提高准确度,通讯技术也给大面积的数据控制提供了平台,在工业自动化领域,基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 关键词:电气自动化;控制系统;设计 进入21世纪以来,PLC处于自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。 1.电气控制对象的特点和要求 电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点,电气的主要特点表现为: (1)电气控制系统相对热机设备而言对信息的掌握不大,目标少,操控次数少,不过,速度更快,准确度也更高。 (2)电气设备保护自动装置对稳定性要求更高,更快速,并且,有一定抗干扰的能力。 (3)热力系统需要大容量来满足处理信息的需要,并且内部情况复杂,过程掌握十分严格,对于电控系统(ECS),强调数据提取和顺序的掌握作为主要方面,有助于实现连锁保护。 因此,机组的电气系统纳入DCS控制,要求控制系统具有很高的可靠性。除了能够进行一般的启动和停止,对于异常问题的显现和控制的数据也要精确显示。并给出可行的操作意见,以及意外控制办法,使电气系统控制处于科学、有效、合理的情况之中。 2.常规ECS系统功能有待提高 目前,大多数电厂和DCS厂家所实现的ECS控制功能主要局限在以下几个方面: (1)监视部分 发电机――变压器组系统,励磁系统,高、低压厂用电系统及备用电源系统,220V直流系统和UPS电源系统,电气公用系统,所控电气设备开关、闸刀的状态监视;中央信号及事故报警,事故记录及追忆功能。 (2)控制部分 发电机――变压器组单元电气一次设备的控制、联锁,发电机程序起停,ASS的投切;厂用工作电源,高、低压厂变与高、低压备变之间的正常切换操作;电气接地系统管理;220kV断路器、隔离开关的控制。 应该说在传统的DCS系统中对电气量的监视、控制非常有限,特别对于电气专门的智能装置来说,信息的提取量就更加少,使得设备之间配合不好,对于运行工作人员,很难在监视器上得到这样的信息。某些时候,只有采用充足的电流和电压,将其变速,将部分模拟量采集进DCS系统;或者采用硬接线的方式接入DCS系统,使系统复杂、投资增加和资源浪费。 这几年,电气设备向着小型,功能增多,内容数据不断增大的情况发展。电气专用设备制造厂家,如国电南瑞、国电南自、北京四方、许继电气、东大金智等厂家,纷纷推出了双CPU(或三CPU)、智能型、带现场总线接口的高可靠性能的产品。加之这些厂家也推出了自主知识产权的电气综合自动化系统,使ECS功能扩展,让电气进行综合,并且,要确保电气系统,其运行不相互干扰,在硬接线的数量降到最低,未来的发展趋势是全都利用通讯手段作为连接办法。 3.电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为: (1)发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。 (2)发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 (3)发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退。 (4)220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。 (5)6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 (6)380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 (7)高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 (8)柴油发电机组和保安电源控制和操作。 (9)直流系统和LPS系统的监视 因为,设备可以看做较为完善,并且,如果都要在DCS里完成工作还不大可能,并且花费较大,所以能够保留,不过,它们和DCS连接,使用硬接线作为控制装置,使用通讯装置来传导自动装置,并能够利用DCS实现事故重现。 4.电气自动化控制系统的设计 (1)集中监控方式 这一监控办法的特征是容易维护,对于控制站,防护等级需求的不高,系统更容易实现设计。但是因为集中式,它的运行办法是把所有的功能综合到一个处理器,完成处理工作,因此,对于处理器来说承受了巨大的工作压力,因为电气设备都是在监控内进行的,如果监控目标不断出现,就会导致主机冗余降低,而电缆随之变多,需要的花费增大,距离较长的电缆,如果产生了干扰情况也会导致系统不稳定。并且,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,因为用于分隔刀闸的在接点位置上暴露出缺陷。使得设备运作异常困难,这样的接线很难完成二次接线,线和线的连接比较复杂,而设备的操作难以实现,使维护工作雪上加霜,并且,存在因为查线以及运动时,因为线的多而复杂产生错误动作的可能。 (2)现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,并且,有了丰富的动作指令,对于有智能性质的电气设备,其发展也是十分明显的,这些因素使网络的监控和发电厂之间的关系作出了铺垫。总线监控让设计的目标更明确,针对间隔的差异,在功能上也有不一样的显现,因此,可以作为间隔的状况开展设计。使用这样的监控办法,包含了所有远程监控办法的优势,并且能够降低隔离设备的总数,也包括隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,对于智能设备,应当立马进行装配,如果使用通信线和监控系统之间连接起来,就能省掉许多的控制电缆,使投资节省。 此外,装置与装置间的功能互不干扰,装置和装置的关联是由网络产生的,网络组织比较轻松,使得系统更可靠,更稳定,每一个装置如果发生错误也仅牵连到元件,而不会整体停滞,所以,现场总线监控能够作为以后发电厂网络监控的最好方法。 5.探讨电气自动化控制系统的发展趋势 OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,这给计算机带来新的应用目标,电气技术融合性更好,发挥巨大的潜力。这已经进入到一个国际化的时代,并且,在各种控制系统中,使用变得更加广泛,被更多的商家所看重和应用。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。 Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化方面,前景非常广阔,企业的管理者使用一般的浏览器,就能完成储存以及提取企业在人员,财务方面的资料。也能够将目前的生产流程作为监控目标,几乎能够马上明确最准确而全面的信息。 虚拟技术以及视频技术作为先进的手段,会给以后的自动化商品,例如人机界面以及维修系统带来最明显的影响。使用对应性较强的软件,对通讯效果以及组合环境的需求更加明显,软件的功能不断加大,并且从某一单纯的设备转移,向集成方向转化。 总的来说,这种控制系统给大家带来新的前景,也使得其出现了新的发展需要,为了实现越来越复杂的需要,就必须考虑电气自动化的发展特征,为此行业挑选适当的人才来促进发展,相关行业因此有了更广阔的就业前景。但是,应当注意,其科技性要求较高,因此专业性也有所提升,在装置的配合内容里,要把自动化和智能化作为工作的前提。推动设备与国际水平相媲美。并创造属于本行业的行业先锋。
电力自动化论文:电力工程自动化系统建设探究 一、电力自动化技术概述 所谓电力自动化技术,即是在电力工程中融合现代的电子技术、网络通信技术及相关的信息处理技术,最终形成一个综合性的、自动化的管理系统。对于电力系统而言,通过自动化系统可以有效实现远程监控与管理,提高电力系统运行的稳定性与安全性。具体而言,电力工程自动化技术主要功能包括以下几个方面:首先,保证电力系统中相关设备运行的安全性及经济性,使其可以满足系统整体的技术要求;以设备的实际运行情况为依据,辅助操作人员完成系统的控制与协调;其次,自动化技术可以有效改善电力系统的安全性能,减少事故的发生与发展;而且自动化技术可以大大提升电力系统的运行效率,节约人力资源成本;最后,通过自动化系统可以实现对电力系统相关数据及参数的搜集、整理及分析,通过数据分析可以实时掌握系统的运行情况,发现问题可以及时采取措施,降低系统的安全事故发生率。 二、电力工程自动化安全系统的建设 具体而言,在进行电力工程自动化安全系统的建设过程中,需要注意以下几点: (一)设备选型 在电力工程运行过程中,继电保护装置对整个系统的安全运行起到决定性作用,因此在自动化系统建设过程中,要保证继电保护装置的质量与性能,选择技术成熟、设计完善且性能稳定的产品,保证自动化系统在硬件设计方面的稳定性与安全性。要基于系统整体的角度选择继电保护装置,遵循设计科学、配置合理的原则,实现继电保护、计量、测量、信号控制及远动等各项功能的科学配置,保证电力系统运行的稳定性。 (二)安装调试 在建设综合性自动化变电站过程中,继电保护所涉及到的设备十分广泛,他们作用不同,性能各异,比如测量表计、后台监控、直流系统及远动等,所以在安装调试继电保护装置过程中,要进一步明确继电保护与其它设备的责任界限,保证基础数据录入的准确性、及时性及详细性,提高继电保护装置与其它设备之间的协调性。虽然比较传统的电磁型保护,微机保护具备更加先进的功能,但是其可靠性及安全系数与其先进性是不成正比的。因为微机装置无论是抗干扰能力还是防潮性能,均相对较差,并且容易受到雷击侵扰,安装过程中要严格选择其工作环境及电源电压。所以采用微机保护时要注意,二次回路及网络线均要设置避雷器,要在控制室中安装空调以起到调节环境温度的作用;设备的直流电源要进行滤波及稳压处理等。安装过程中,继电保护与相关自动化设备的背板与压板、端子排及插头的接线要牢固,采取措施防止光缆或网络线受到外力的破坏。针对中一些关键的质量点要加大控制力度,比如gps系统的对时精度、伞站模拟量精度以及远动通道的质量等。在调试过程中难免会遇到运行设备无法停电的情况,此时可以采用技术手段加强安全保证,校验时可以采用模拟开关。 (三)工程的验收与投运 工程竣工后要对系统设备进行验收,要严格按照继电保护要求来进行,不仅要做常规的保护整组传动试验,而且还要进一步结合设备的具体特点验收设备的遥控、遥信、遥调及遥测操作功能,保证后续系统运行中的可靠性,并制定出科学的设备运行操作规程。比如在系统运行中,认真列出各个设备的管理要点,为后续的设备维护提供参考;此外,工程图纸、校验报告以及相关技术资料等,要及时上报对应的管理部门进行存档备查,做好电力工程系数建设数据的备份,为后续系统的运行、维护、改造、扩展提供技术参考。 三、电力工程自动化配网系统的建设 配电网自动化系统包括主站系统、子站系统以及终端子系统: (一)主站系统 配电网自动化主站系统又包括配电scada主站系统、配电故障诊断与恢复功能、配电管理dms等三个子系统。其中scada主站系统包括前置机服务器、scada服务器、mmi调度员工作站、报表工作站、da服务器以及gis服务器等几个部分。在整个主站系统中,配电故障诊断与恢复功能十分重要,其是配电网自动化系统投运后可以满足系统技术要求的必要条件,因此要对da功能进行联调测试,联调测试前要具备以下条件:完成主站置库且检查无误;主站与子站及ftu之间要保持正常的通讯;ftu在进行da测试时,要进行必要的遥测、遥控及遥信调试,以保证其功能处于正常状态;由于无故障区段恢复供电会影响到变电站出口断路器,所以也要对其做遥控测试;此外,da测试过程中,可以利用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方案启动配电自动化系统的da功能。dms的实现过程要遵循循序渐进的原则,可以借鉴输电网自动化系统的成功经验,突出重点,提高配电自动化系统的实用性,提升系统的自动化水平,不断完善于配电管理系统性能。 (二)配网自动化子站系统 在配电网中存在多种监控设备,并且分布广泛,配电自动化系统中的scada系统的测控对象,包括开闭所与环网柜,这些设备容量较大,此外,柱上开关也是监测控制的范围,其不仅数量多,而且比较分散,因此将这些站端的监控设备全部直接连接到配电主站也是不现实的,所以要增设配电子站,用于柱上开关、开闭所以及配电站端监控设备的管理,并负责采集数据、监控馈线等,此外,通过自动化子站系统还可以向配电主站通信处理器传送实时数据等。配网自动化子站系统不仅可以节约主干通道,可以主站scada网络可以通过子站系统继承输电网自动化的成果。由此可见,配电子站系统的实质就是起到一定的中介作用,其是一种集中与转发装置,其主要构成就是工业控制pc机及多路串行口扩展板,其与ftu柱上开关控制器均采用面向对象的问答规约,多台柱上开关控制器可以共用同一条通道,配电子站不仅要对各个柱上开关控制器所收集的现场信息进行查询,将其输入实时数据库中,而且还要反过来根据数据库中的值向配电scada系统上报信息。 (三)配网自动化终端 配电网自动化终端的主要作用是实时监控对应区域内的柱上开关、开闭所、环网柜以及配电变压器等,自动终端不仅要具备对ftu、ttu的三遥功能,而且还要能准确识别、控制故障,从某种程度上讲,自动化终端系统是主站系统与子站系统的辅助系统,三者相辅相成互相配合,实现配电网的运行管理与监控,包括工况检测、网络重构、故障隔离以及恢复非故障线路的正常供电等。 电力自动化论文:简析无人值守变电站发展与电力自动化应用 在变电站的日常运行中,无人值守是指没有特定的工作人员对其操纵建设,且随着网络技术的迅速发展,无人值守已经成为当前变电站发展的主要趋势,这种管理模式在减少值守人员及其配置开支的同时,还能进一步规范变电站的管理程序,提高变电站的管理质量,为其今后的发展奠定基础。而电力自动化在实施的过程中,主要是指结合着变电站的实际状况,选择合适的控制理论、器仪器表、电子设备以及计算机软硬件等技术,对变电站的日常运行景象检测、优化、控制、调度等管理过程,以此来提高发电生产效率,最大限度的降低电能消耗。具体分析如下: 一、无人值守变电站的发展 在当前我国电力资源的调配、生产中,变电站有着极其重要的作用。而无人值守变电站的发展,能够凭借其投入小、管理效率高的优势受到人们的青睐。在整个无人值守变电站的发展中,主要包括以下几个方面: (一)机电自动化无人值守变电站 在无人值守变电站没有研发使用之前,我国一直使用的是人工值守模式,这种模式在浪费大量人力、物力的同时,值守效率不高。随着科学技术的迅速发展,无人值守变电站的投入使用,在提高变电站管理效率的同时,还能节省值守成本,由此成为当前变电站的主要发展趋势。在35kv变电站无人值守的研究中,其开始与80年代中期,由清华大学研制出的35kv变电站微机自动化系统,并将其正式投入使用,至此拉开了无人值守变电站的研究序幕。 (二)信息数字化无人值守变电站 在我国当前社会发展的过程中,信息技术的发展在推动社会进步的同时,还改变了人们的生活模式。电网安全作为人们生产用电的核心问题之一,能否得到科学、完善的管理,将与人们的正常生活、生产有着密切的联系。在整个信息数字化无人值守变电站的运行中,现场总线作为自动化领域的计算机局域网,在整个生产活动中起着核心作用。现场总线一般应用于在变电站、电力系统和电站中,在项目的可靠性、经济性和高精度等诸方面获得诸多效益。在国际上,四方公司率先将lon works现场总线技术应用于变电站综合自动化系统之中,提高了通信系统的数据处理与信息吞吐能力。与此同时这种现场总线网络在使用的过程中,基于自身传输速率快、信息收集全、抗震性强等优势,被广泛应用到环境较恶劣的地区。在其网络信息处理中,一般是采用微处理器和光电技术设计的设备,对网络主线通过的信号回路进行控制及操作驱动检测,并通过这种模式来简化原有的常规机电式继电器,这种模式在使用的过程中,也在一定程度上取代了传统的导线连接,使其开始向数字程控器及数数字公共信号网络发展。 在整个数字化通信变电站中,其通信平台的主要集中在一次电气设备与二次电子装置的连接中,全站的数据建模及数据通信平台系统在运行的过程中,必须结合着变电站的实际运行状况,呈现出统一运行趋势,以便在正常运行中,该平台上的智能装置能够最大限度的发挥出自身的操作优势。此外,基于全数字化通信管理的优势,能够在条件运行的状况下,在一、二次设备之间建立相应的联系,这种模式在使用的过程中,能够为短期内增加变电站内的智能装置数量提供相互操作的统一数据建模及通信平台。 二、电力自动化的应用分析 顾名思义,电力自动化在运用的过程中,主要是指通过网络计算机的设置,在相关程序的控制下,对变电站的实际运行状况进行分析、管理。电力自动化的应用能够大幅度的规范变电站的管理程序,提高管理质量。在其具体应用的过程中,主要包括以下几个方面: (一)传动技术应用 在整个传动技术中,变频器作为传动技术中的核心组成部分,在具体运行的过程中,其目的在于实现程序的变频调速。在变频器中,主要由整流器、驱动电路、滤波器、控制器以及保护电路等几部分组成。在当前的电力设备中,变频器被广泛应用于节能、降耗、减排中来,由此不能看出,在当前电力行业技术改造的过程中,其主要决定因素的在于变频器的研究运用。 (二)人机界面 在21世纪科学技术迅速发展的时代,电力行业在发展的过程中,随着人们生活水平的提高,用点量的增加在很大程度上提高了人们对变电站设备、管理等要求。在当前变电站的二次设备中,其关键部位在于直流电源屏,在保护电源的同时,还要承担着提供直流控制的责任。在当前国际使用的直流电源屏中,最常见的是软开关技术,将多级变换的工频交流变成稳定的直流,然后可编程控制器plc将采集的开关量和输入输出模似量经过运算处理。 (三)通信技术应用 在整个电力系统运行管理的过程中,通信技术的应用,能够凭借自身规模大、信息全、传播快的优势,在深化电力系统管理的同时,还能从根本上促进变电站自动化的发展。在其早期运用的过程中,受技术条件的限制,其管理模式主要采用简单的串行通信技术,这种技术在使用的过程中,通信速率低、功能少、传输速率及效率差,使用效果可想而知。且随着信息技术的迅速发展,计算机网络技术在变电站自动化系统中的运用,在创新变电站自动化管理模式的同时,还直接推动了变电站自动化的发展。相比较其他通信技术,局域网在使用的过程中,能够凭借其可靠性、可扩展性、经济性以及通用性的优势受到人们的欢迎,在常用的局域网络中,主要包括rcet网络、t0kenring令牌环和ethernet网络。其中,以太网在使用的过程中,使用的是总线型拓扑结构论文联盟。它的优点在于它的可靠性高、灵活性好、传输速率高、软硬件支持性好等,多种常用硬软件均支持ethernet网络。 三、总结 综上所述,随着我国综合国力的增强,无人值守变电站在发展的过程中,在提高变电站管理效率的同时,还能进一步促进电力系统的发展。而电力自动化的运用,在符合社会发展趋势的同时,还能最大限度的满足人们的需要。相信在未来的发展中,无人值守变电站发展及电力自动化的应用,将成为我国电力系统发展的主要趋势。 电力自动化论文:电力自动化中的数据分析与特点 【摘要】随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。 【关键词】电力自动化;数据采集;数据分析 随着经济迅速发展以及社会建设的不断完善,我国不同行业以及各地居民对于电力系统发展提出了更高的要求。电力系统的自动化技术,其作用就是可以更好的实现对于运行状态的集中展示以及及时的监控,并且可以对之进行优化,同时提高安全运行的性能。一些高新技术,比如计算机或网络通讯技术等在电力自动化技术中的应用,让其数据处理工作也日趋复杂,可以快速以及准确的获取和处理数据是保证电力自动化系统正常运转的保证。 1. 数据采集 一般在电力自动化系统中,首先要做的是数据采集。采集数据,指的是电力自动化的输入,分为数据的采集以及处理和转发等三个环节。与电力自动化系统相对应的就是数据的传输是采集的关键。目前来看针对数据的传输,主要有有线以及无线两种主要方式,有线传输的方式包括了光纤和电缆等,无线传输的方式有微波以及无线扩频等。目前我国电力系统发展中主要采用的传输方式是有线传输,但是无线传输在一些特殊区域发挥出重要作用,因为无线传输具有减少铺设线路的优点所以在一些偏远地区的电网数据采集来说就具有较大优势。 2. 采集数据分为以下几个类型 实时数据,指的就是在现场实时采集到的数据,其特点就是数据量特别大,因此对于此类数据的存储提出了更高的要求。第二就是基础数据,指的是电力设备数学的一些数据,其属于设备管理的基本范畴之内,例如线路或者发电机等。第三就是日常的运行数据,主要有电力自动化系统中记录的数据以及各种职能部门在工作中处理的数据。最后就是市场数据,因为电力行业的市场化改革正在逐步进行,所以将市场数据纳入数据分类中也是适应发展趋势的必然要求。 3. 在收集数据之后,对数据进行下一步的分析和整理 3.1数据的分析大致有以下三个特点: (1)数据的唯一性。在电力自动化系统中存在着大量的数据,这些数据的特点就是具备一定的独立性,但是在子系统进行交流的过程中这些数据也会包含其他子系统中的大量数据,所以子系统之间的数据会存在交叉现象,如果不能对这些数据进行妥善处理的话就会出现数据冗余的问题。一旦出现了数据的冗余很可能导致系统在处理数据时能力降低湖或者更新速度较慢,严重的话还可能导致系统数据的可信度降低。所以说为了能有效的保证数据的唯一性,就需要对数据库进行统一的管理以及日常维护工作。通常来说对于离线数据库可以比较容易进行管理,实现其唯一性难度不高,但是针对实时数据库就需要将数据库的信息映射到不同工作站的内存中,就需要在线进行统一管理来确保不同子工作站的数据库进行更新来避免重复性。 (2)数据的共享性。目前随着我国信息化的进行以及网络的普及,互联网的影响已经深入到了社会的不同层面以及角落,网络带宽也越来越大,网速也逐步提高,这就使得web数据共享方式变得更为可行。跟其他的数据共享方式比起来,基于web的数据共享技术充分利用了互联网技术,具有高效率低成本的优势。 (3)保证数据的安全性。随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。数据流在电力自动化系统中的关键,就是要解决系统的统一接口的问题以及实现子系统之间的互联。其未来发展的基本方向就是实现电力自动化系统的数据流优化策略。 3.2随着电力系统中数据的存储了急剧增加,互联网中的病毒等也开始泛滥,但是碍于一些硬件设备的限制导致了电力系统中的数据备份等还是不够完善,这就大大的增加了数据丢失的风险。数据丢失很可能会导致电位运行的不稳定甚至是瘫痪。所以说数据的安全问题成为了现在电力自动化发展中十分重要的问题。 电力自动化系统是一个会涉及到多方面内容的系统,其核心就是数据的处理。正确有效的数据处理是保证电力自动化系统安全有效运转的必要手段。 电力自动化论文:电力自动化继电保护安全管理探讨 面对电力系统自动化发展趋势,继电保护已不再是传统意义上的仪表监测、预告信号、事故音响单一管理模式,而是创设了基于计算机现代化管理技术的自动化管理模式,具有维护安装调试便利、操作便捷,具有较好保护性能,装置先进、功能强大,可供工作人员灵活选择,高度可靠性,正确的逻辑回路动作等优势,科学实现了遥测、遥控、遥调及遥信等共享化管理功能,并实现了无人值守自动化管控目标。同时其引入的故障录波与基于gps的卫星对时功能较大程度便利了人们对电力系统不良故障的及时、准确分析与高效处理。当然基于现行继电保护运行环境尚未实现根本改变,自动化综合变电站、现代化电网对继电保护功能需求的日渐提升,令其全方位功能的激发与安全管理工作有了更高的奋斗目标。相比于电磁型保护方式,计算机技术系统对防雷击、抗干扰、工作环境、电压电源等条件具有更高的客观要求,同时基于现行不尽完善的变电站后台远方监控令我们必须强化提升继电保护管理,完善继电保护相关设备服务运行环境、优化设计维护方式,进而合理补充自动化综合变电站人性化功能,令其为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础。 2电力自动化继电保护安全管理 2.1 统筹规划,科学开展选型设计在选型设计阶段我们应主体面向形象良好的知名企业,选择设计完善、技术成熟、性能可靠稳定的安全继电保护产品,保障硬件设备的质量优秀,令其在电力系统中实现长期的稳定服务运行。避免片面的求价格低而选用过渡型技术、不稳定设备,这样很容易导致服务运行中发生偏差或缺陷现象,反而会耗费较大的人力、物力资源进行改造更新。实践管理中我们应秉承全局观念开展设计,科学合理进行配置,令继电保护、信号、计量、控制、测量及远动等环节互相配合、协调有序,确保整体电力系统始终保持高水平运行状态。同时我们应合理实施变电站扩建增容,为更换设备实施改造留有一定空间,令相关变电站设计合理适应传统有人值守及综合自动化管理模式。为避免网络故障及无法实施数据远传现象我们应对传统变电站监测电压、事故音响及预告作用进行合理保留,进而完善保障电力设备的持续安全运行。计算机继电保护装置的全面引入,依据相关要求我们应合理改造接地网,应用高电导率、强耐腐性接地网控制接地电阻低于零点五欧姆,同时符合变电站场地相关安全与技术要求,严格杜绝接地网不良引发地电位升高、继电保护发生拒动、误动或烧坏设备等安全事故的发生。另外我们应科学改善更新监控数据库,令后台信号依据变电站名称、重要等级进行合理划分并实现分类显示。一旦故障发生数个后台信号一同显示,操作管理人员则能够依据类别重要性快速做出准确的判断与分析。 2.2 完善调试安装、确保各设备协调配合自动化综合变电站系统的建设令继电保护涵盖众多环节设备,例如后台监控、测量表计、直流系统、远动、五防等,因此我们应完善开展调试安装,明析继电保护同该类设备的管理分工与责任划分,进而促进各方的协调配合。同时我们应在录入基础数据、建立系统数据库及联合调试各项设备等环节上下功夫。对新近安装的继电保护装置我们应科学进行校验,对其加入百分之八十额定电压,模拟探析系统有可能产生的各类故障,针对装置科学开展传动试验与整组模拟,进而完善保障装置中涵盖的逻辑回路得到正确性验证。针对计算机装置防潮、抗干扰性能较差,安全系数、工作可靠性有限,容易引发雷击现象,对电源电压与工作环境要求较高的现状我们应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范,在网线及二次回路中合理配置避雷器,在直流电源处加设稳压与滤波设备、在变电站控制室加设调节室温空调设备、交流电源处引入雷电吸收器等科学措施,提升网络线、光缆抗外力破坏能力,辅助提升计算机装置安全可靠性,保障自动化继电保护装置接线可靠牢固。另外我们应强化对电力工程重要质量环节的控制,例如科学管控远方后台反映监测、gps对时精度、远动通道质量及全站模拟精度等。针对变电站改造进程中一些设备无法停电终止运行的现象,我们可科学利用技术手段完善安全措施管理,例如应用模拟开关校验新装置,实现不停电服务,同时积累丰富施工经验,创设不停电典型作业规范及继电保护安全管理措施,为安全施工创设良好的环境。 2.3 依据安全保护要求强化验收投运及运行维护基于继电保护要求我们应科学开展设备验收及运行维护,除了一些常规整组传动保护试验,还应着重强化对各项设备遥信、遥控、遥调与遥测操作的验收,依据各项设备客观特征制定适应性操作运行规程,列出运行要点。各类报告书、工程竣工图纸以及技术资料应及时报送相关部门,并做好系统数据的存储备份工作,进而为后续的维护运行、改造检修做好充足的技术准备。另外我们应进一步强化运维人员现场培训,提升其业务素质及论文联盟对新设备熟练掌握程度,进而直接强化设备运维质量。设备投入运行之前运维人员应熟悉变电站主接线状况及运行方式,熟练掌握计算机操作技巧并通过严格考核合格后才可担任相关工作。同时我们还应合理进行事故预想,能够准确、清晰对后台信号展开分析并判断故障,为随时记录故障情况,我们应将gps对时与故障录波列为重点巡查装置,进而有利于科学进行电力系统故障分析与处理。一些变电站在经过自动化综合改造后,其各类电源均细化统一为直流二百二十伏电源,包括控制、保护、电子锁及信号电源,令室外设备直流回路明显增加,因此我们应科学做好针对二次室外回路的安全维护管理,降低直流接地引发故障机率。 3结语 总之,基于电力系统继电保护特征及管理现状我们只有针对现实工作需要、系统现状科学制定安全管理策略、统筹设计、规范选型设计,完善调试安装、协调配合,强化验收投运及运行维护才能切实提升电力系统继电保护安全性,令其适应电力系统自动化改造,发挥优势辅助功能,提升系统服务水平及运行效益。 电力自动化论文:浅谈电力自动化 摘要:电力自动化是指综合运用控制理论、电子设备、仪器仪表、计算机软硬件技术及其他技术,对发电过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加发电量、提高发电生产效率和质量、降低消耗、确保安全等目的的一类综合性技术。文章对我国电力自动化的发展及现状进行了探讨。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 一、电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初,便先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期,由清华大学研制的35kv变电站微机保护、监测自动化系统在威海望岛变电站投入运行。与此同时南京自动化研究院也开发出了220kv梅河口变电站综合自动化系统。此外,国内许多高等校及科研单位也在这方面做了大量的工作,推出一些不同类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的发展起到了卓有成效的推动作用。1998年全国装机容量超过277gw,跃居世界第2位,自此以后,我国电力仍以较高的速度和更大的规模迅猛发展,预计我国电力装机总容量将在今年底至明年初突破800gw。 二、电力自动化的实现技术 现场总线(fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 三、无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗rfi(射频干扰)/emi(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有gsm/gprs(蜂窝)、9oomhzradios、wi-fi(802.lla/b/g)、wimax(802.16)、zigbee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以wi-fi和wimax应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 四、信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如scada、agc以及ems等已建成,省电力调度机构全部建立了scada系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 五、安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 六、传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(mcu/dsp)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。在业内,以abb为首的电力自动化技术领导厂商,abb建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:plc、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 七、人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是v80系列可编程控制器plc,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 电力自动化论文:遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用 【摘 要】 叙述了遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用,提出了研制遥视系统的设计思想,分析了遥视系统的组成及其功能特点,对视频图像传输的几种方案进行了对比,并对遥视系统的应用前景进行了展望。 1 引言 随着电力工业迅速发展,中国正在进行“网厂分开、竞价上网”的改革,以便开放电力市场,引入竞争机制,降低发电成本,合理利用资源,并最终使用户获利。而电力市场不断完善后,将允许用户参与电力市场的竞争,生产调度与市场交易一体化,调度的作用和地位进一步提高。这就要求变电站实现无人/少人值守,裁员增效。 根据我们的了解,目前国内只有广东、江苏等发达省份的部分变电站实现了“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)和无人值班(其实是无人值班,有人值守模式),调度值班人员在远方控制中心即可能对变电站的各类电气参数进行监视,对断路器与电动刀闸进行控制。遗憾的是,四遥不涉及变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)的监控内容,人们对这种“无人值班”心存疑虑。 随着多媒体技术、计算机通信技术的不断成熟,数字视频技术的日臻完善,现代数据传输技术的发展,使得数据传输速率和带宽不断向上突破,为视频监控技术的研制提供了必需的基础。因此,远程图像控制与信息管理即遥视系统的研究课题,列入了议事日程。 2 设计思想 变电站遥视系统主要是把变电站现场的监视图像、声音、报警信号和各种设备的数据进行采集处理,采用先进的图像编解码压缩技术和传输技术,集设备监控、图像采集、闭路监视、图像监视预报联动和视频图像等功能于一体的综合自动化系统。研制该系统时,应充分考虑用户的具体要求和当地的具体情况,建立在高起点的技术之上,按无人值班方案进行设计。 首先,系统应能满足无人值班变电站的要求,具有高度的可靠性和工作的连续性,可以24h连续监控数十个变电站。 其次,系统应具有多画面视窗,1~16个画面任意分割方式;图像清晰,画面流畅,彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象;在保证高品质画面的同时,降低传输码流,实现了真正的海量存储。 再者,系统应提供透明通道,满足多种高、低速通信通道。 3 系统组成 遥视系统的基本配置如图所示。 遥视系统由多个远程现场和一个监控中心组成,在远程现场和监控中心之间有pcm 2m通讯线路连接。在每个现场均有若干摄像机。摄像机的镜头、云台可控,并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场,并收集各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。 系统可以随时方便、即时地检索、回收记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、清晰,可反复读写,不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。 3.1 系统配置 3.1.1 厂站端 包括摄像机单元、控制解码器、视频矩阵、报警控制设备、麦克风和音箱、编解码器等,在有人值守的远程现场可以设置多媒体控制计算机,也可以设置控制键盘,这些控制设备可以控制该现场的摄像机切换,镜头、云台动作,并且可以处理报警信息。对于无人值守的现场可以不放置计算机,建议放置控制键盘。厂站端在系统中的作用是采集现场的各种视频、音频、数据等信息,并通过编解码器进行处理,将模拟信号数字化并压缩编码,以便于在可利用的数字通讯线路上进行传输。同时厂站端还具有把主站端传输过来的控制命令解码后控制镜头、云台等可控装置。 3.1.2 通信层 可用光纤、微波、ddn、isdn、通信卫星、有线基带调制解调器、无线扩频调制解调器等,线路接口可以是g.703,v.35,rs449等。 3.1.3 主站端 包括编解码器、视频矩阵、音频矩阵、麦克风、音箱,多媒体电脑、监视器、网络视频服务器及监控软件等。主站端的作用是将通讯线路采集的数字信号通过编解码器解码转化后的模拟信号经视频矩阵进入多媒体电脑、监视器和网络视频服务器,用于监视各个现场,并收集现场的报警信息,同时供网络层传输图形等信号。 3.1.4 网络层 即计算机网络(局域网或互联网)由局长分控计算机、变电站分控计算机等各级网络分控计算机组成。其作用是将网络视频服务器上的远程现场信号在局域网或互联网上进行传输,以供局长分控计算机等各级网络分控计算机共享资源。 3.2 系统三大领域 3.2.1 视频技术 在许多远程视频监控系统的方案设计中,经常会遇到的问题是如何远距离传输监控现场的模拟视频信号。使用同轴电缆传输模拟视频信号,在距离上会受到限制,超过几百米便需要放大中继,因此,常规的视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。此外,常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号,传输控制信号和话音需要单独敷设电缆。远距离传输视频的可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码,在可利用的数字通讯线路上传输。视频数据的压缩和解压缩,视频图像的信息量是巨大的。例如,1幅640×480中分辨度的彩色图像(24bit/像素),其数据量为0.92mb,如果以每秒30帧的速度播放,则视频信号的数码率高达27.6mbps。显然,视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前,适用于远程视频监控的图像压缩标准有h.261,mpeg—1。h.261标准简称p×64,由国际电报电话咨询委员会(ccitt)的一个专家组在1990年12月制定,mpeg—1则在1992年成为标准。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法,它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。h.261适合在64~384kbps的低带宽下传输实时视频图像,但图像质量不理想;mpeg—1在800kbps~2mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。用户可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。由于视频数据流巨大,采用的压缩方法和格式将对视频服务器的性能产生重大影响。在选择硬件平台时,还应慎重考虑:系统带宽、吞吐能力、通道数、在线存储能力、编解码器及码率、联网能力等。 3.2.2 网络技术 数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;且数字视频可利用计算机网络联网传输,网络带宽可复用,无须重复布线;另外,数字化存储成为可能,经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,查询十分简便快捷。 3.2.3 通信技术 数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点: 1实时性 视频数据 属于实时数据,必须实时处理,例如:实时压缩、解压、传输、同步。 2分布性 现场图像采集和发送主机与图像接收显示主机位于不同地点,通过计算机局域网或广域网连接。 3同步性 尽管视频信息具有分布性,但在用户终端显示时必须保持同步,另外,声音与视频也必须保持同步。 目前,tcp/ip网络通信协议是一种即成事实的工业标准,视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行,也必须采用tcp/ip协议。然而,tcp/ip协议用于可靠传输,作为结果,如果你在internet上向另外一台计算机发送一个数据包,你可以确信它将准确无误地到达目的地,但你决不可能得到数据将在特定时间内到达的保证。事实上,数据包在到达目的地前延时数小时或数天,在理论上都是站得住脚的。作为视频传输这样的特例,对时间却十分敏感,因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合会(itu)和国际互联网工程任务组(iete)设计了一个实时传输协议rtp来解决传输实时性数据的难题。rtp一般运行在不可靠性协议层上如udp(事实上经数学统计udp包的可靠性在99%以上)。每个经过rtp传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号,这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号,因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。 在监控领域中,数字化和网络化是一种趋势,可广泛应用在电信、电力、交通、银行、水利、智能大厦等领域。在电信局无人值守机房、电力无人值守变电站、水文站、银行营业所等场所,通常具有以下特点:有重大经济价值,安全防范要求高,在地理位置上分布较广或位置较偏僻。利用数字视频远程监控技术可在本系统内建立监控调度中心,对远端现场的图像声音及其他敏感数据进行实时监控以便对敏感事件进行快速反应。具体实现的方式是:利用各种数据通信网络如ddn、isdn、e1、xdsl,把经过数字化压缩、编码的视频、音频、报警感应数据传输至监控中心,中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码,同时回放视频、音频,对报警事件进行告警处理。 4 系统通讯方案 通讯传输部分是整个远程遥视系统的关键组成部分,其作用如同人的脊髓一样,负责各种信号和指令的上传下达。 遥视系统可以借助数字光纤、数字微波、卫星、无线扩频、isdn、ddn等多种通讯媒介,将图像、声音、数据信号进行压缩编码并通过2mbps e1数据信号从几十公里以外的远端传送到中心控制室,同时将控制室的音频和控制信号传回基站。 这里主要简要叙述几种主要的通讯方案。 4.1 同轴电缆方案 在遥视系统中,同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。 这种方式可采用75ω的纯铜芯电缆。用同轴电缆方式传输时,由于衰减大,用它组成的传输网最长只能传输10km左右。 同轴电缆可靠、速率快、投资少,但架设方式麻烦、距离短,同时存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差,需接入被动式接地隔离变压器进行补偿。 4.2 光纤通讯方案 光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维,它的最大特性是抗电子噪声干扰,通讯距离远。 光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径,一般用于长距离传输;多模光纤有多种传播路径,多模光纤的带宽为50~500mhz/km,单模光纤的带宽为2000mhz/km。光纤波长有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式;1550nm波长区为单模光纤通信方式;1310nm波长区有多模光纤和单模两种。 目前,单模光纤在波长1.31um或1.55um时,光速的低损耗窗口每公里衰减可做到0.2~0.4db以下,是同轴电缆每公里损耗的1%,因此光纤通讯方式可实现20km无中断传输。 用光缆作干线传输系统容量大、能双向传输、保密性好、安全可靠性高。光端机技术越来越成熟,成本费用也大幅度下降。 光纤通讯的造价稍高,施工技术难度大。 4.3 无线通讯方案 传统的无线通讯系统包括以下几种: (1)调幅(am)广播。 (2)调频(fm)广播。 (3)无线寻呼网。 (4)甚高频通讯。 (5)特高频通讯。 (6)微波通信。 (7)卫星通讯。 电力系统中,微波通信是一种较常用的无线通讯方式。这种方式覆盖面广,频带很宽,不需要传输线,而且可以构成双向通讯系统。 目前已使用的频段为300mhz~3000ghz,通讯容量大,仅一个波道便可传送数以百计路以上的电话,多波道运行时可传送的容量则更可观。微波通信传送的信息,几乎不受电力系统本身干扰的影响,故传输的质量较高。同时,微波通信还具有同时传送电话、电报、图像、数据等多种形式的功能,在电力系统中获得了广泛的应用。 微波通信方式的传输量大,质量高,配置灵活,可以省去建设有线传输线的费用,并且具有很快的传输速率,缺点是微波通信一般是点对点的通讯方式,对于为数众多的测控单元,每个点都要建设一对微波通信设备。 4.4 电话线通讯方案 电话线通讯方案也是一种长距离传输视频的途径。但由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾,传输到终端的图像都不连续,而且分辨率越高,帧与帧之间的间隔就越长;反之,如果想取得相对连续的图像,就必然以牺牲清晰度为代价。 5 展望 变电站遥视系统解决了变电站现场的可视化及环境监控问题,是对“四遥”功能的有益补充,为实现“无人值班,无人值守”提供了可靠的保证。 遥视系统的推广应用对提高变电站运行的安全性、可靠性,提高运行和管理的科学性,充分发挥变电站效益,促进管理工作的现代化有着现实意义和历史意义。 电力自动化论文:谈电力自动化的未来发展趋势 摘要:随着 计算 机技术、通信技术、功率 电子 技术和控制技术的 发展 ,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这主要表现在:变电站自动化、电网调度自动化和配电网自动化水平这几个方面。 关键词:电力自动化 发展趋势 水利工程 0 引言 20世纪90年代以来,计算机技术、通信技术、功率电子技术和控制技术日新月异,而且这些新技术逐渐由理论和实验阶段进入应用领域,这些都对电力自动化技术产生了巨大的影响。一些新的观点和理论应运而生,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这解决了电力 工业 许多一直没有解决的问题。本文将对电力自动化的新进展进行分析。 1 变电站自动化的新进展 变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和 现代 通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的rtu方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。此外,变电站运行管理的方式对变电站自动化系统和后台功能的设计有较大影响。目前国内由于运行管理等多种因素的影响,导致现有的变电站自动化系统过多地强调了后台功能,系统庞大、结构复杂,给变电站的运行维护人员完成监控系统的日常维护和故障处理工作带来了一定的困难。有关部门应针对变电站不同的运行管理方式,对监控系统的功能和配置进行规范和优化。 2 电网调度自动化的新进展 电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全 经济 运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。 网络 安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面,从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行;另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。 3 配电网自动化的新进展 随着城乡电网建设和改造的顺利进行,提高配电网自动化水平的呼声越来越高。近10年来,在现代 科学 技术的推动下,配电自动化领域取得了突飞猛进的发展。随着电网建设的发展,配电网的网格化程度越来越高,仅凭借人的经验,难免顾此失彼。于是新一代的配电自动化系统,即智能配电系统应运而生。它在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了智能配电功能,以人工智能代替人的经验,更科学地管理复杂配电网。引入人工智能的智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用,而且在配电网正常运行时,也能为供电 企业 提高经济效益和社会效益。 3.1 智能配电系统在配电网发生故障时的作用 在一段馈线发生故障时,判断故障区域、隔离故障区域,恢复受故障影响的健全区域供电,从而缩短停电时间、减小停电面积、提高供电可靠性。在配电网受到灾害性影响时(如主变电站失压、超高压尽先失压或10kv母线故障等并且在高压侧难以快速恢复时),利用人工智能生成负荷批量转移策略,在不威胁供电安全的前提下,通过一系列的遥控操作将受影响的负荷转移到非故障线路,避免大面积停电。 3.2 智能配电系统在配电网正常运行时的作用 实际运行中配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡的,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致线损较高。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,这种转移有效地提高了馈线的负荷率,增强了配电网的供电能力。智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行 网络 重构和电容器投切,在不显著增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低网损的目的。 4 结束语 由于 现代 电力自动化程度的提高,使得用电质量得到了保证,因此为现代高精技术的 发展 提供了基础,同时由于自动化程度的提高减少了维护费用,设备利用率提高, 经济 调度的实施都大大的降低了运行成本,取得了可观的经济效益。 电力自动化论文:电力自动化管理系统分析 摘要: 配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售——向广大电力用户提供电能。随着 经济 的 发展 ,观念的变化,电力公司正经历着一场深刻的变革:电力市场自由化。配电自动化及管理系统是一项系统的综合性工程,成功的配电自动化是设备的可靠性和方案的有机结合,针对配电自动化及管理系统发展的过程及其特点,根据配电网规模、地理分布及电网结构,提出了配电自动化及管理系统的结构及其主要功能,并就在具体实施过程中值得注意的问题进行了探讨。 关键词: 配电自动化 配电管理系统 环网配电 供电可靠性 1 配电自动化简介 配电自动化指:利用 现代 电子 技术、通信技术、 计算 机及 网络 技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好, 企业 管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。 配电自动化包含以下几个方面: 馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。 变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。 变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。 配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。 2 配电自动化及管理系统 2.1 配电自动化及管理系统的等级划分及结构 根据配电网规模、地理分布及电网结构,分为特大型、大中型和中小型系统。主要由主站系统、子站系统、远方终端、通信系统组成。 2.2 配电自动化及管理系统的主要功能 2.2.1 配电自动化及管理系统的主站 配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心。其主要功能有实时功能和管理功能:实时功能:数据采集、数据传输、数据处理、控制功能、事件报告、人机联系、系统维护、故障处理等。 管理功能:指标管理、地理信息系统(gis)、运行管理、设备管理(fm)、辅助设计(am)、辅助工程管理、应用软件等。 2.2.2 配电自动化及管理系统的中心站 在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站,是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理,特大城市电力部门可根据各自实际情况,确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。 2.2.3 配电自动化及管理系统子站(或称配电自动化系统中压监控单元) 配电自动化及管理系统子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、故障处理、通信监视等。 2.2.4 配电自动化及管理系统远方终端 配电自动化及管理系统远方终端是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称,它包括配电柱上开关监控终端ftu(feeder terminal unit)、配电变压器监测终端ttu(transformer terminal unit)、开闭所、公用及用户配电所的监控终端dtu(distribu-tion terminal unit)等。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、当地功能等。 3 电力自动化管理系统 3.1 规划和建设好配电网架 规划和建设好配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化,并将10kv馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kv变电容量、10kv主干线和10kv馈线有足够的转移负荷的能力。 3.2 加强领导,统筹安排,分步实施 配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向 现代 化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的投入产出比。 3.3 解决好实时系统与管理系统的一体化问题 由于配电自动化(da)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而am/fm/gis则可在全部配网使用。若使用一体化可通过am/fm/gis系统在一定程度上弥补da在这方面的不足,故配电自动化及管理系统的实时scada和am/fm/gis的一体化颇为重要。所谓一体化,就是指gis作为 计算 机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证,使得scada和am/fm/gis通过一个图形用户界面(gui)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。 3.4 配置合理的通信通道 通信系统信道的选用,应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。 3.5 选择可靠的一次设备 对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的要求。 4 小结 配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的 经济 优越性和良好的社会综合效益。配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用、合理选用、推广应用配电自动化及管理系统。 电力自动化论文:电力自动化改造技术 摘要:文章分析了变电所自动化改造的几个关键技术。 关键词:变电所 自动化 改造 1 变电所改造的主要内容 常规变电所改造为无人值班变电所运行,首先要对一、二次设备进行改造,使之适应无人值班运行要求。 1.1 一次设备主要改造及技术要求 1.1.1 断路器的改造:主要要求是能实现遥控操作功能,并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6~35kv油断路器动作要求,应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备(如真空断路器或sf6 断路器)来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。 1.1.2 高压开关柜的改造:完善机械防止误操作措施;完善柜间距离,要求隔离物起绝缘支撑作用,要具有良好的阻燃性能;加强母线导体间、相对地间绝缘水平;改造高压开关柜中的电流互感器,使之达到高压开关柜使用工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。 1.1.3 过电压保护设备的改造:如对变电所6~35kv中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈;为减少变电所的运行维护工作量,降低残压,防止避雷器的爆炸,变电所6~35kv避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器(moa)。 1.1.4 主变压器有关辅助元件的改造:改造中性点隔离开关及其操作机构,能实现遥控操作;对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作;实现主变温度远方测量等。 1.2 二次设备改造内容及要求 控制回路的改造要能适应无人值班需要,主要有以下要求:①断路器控制回路改造后,要简单、可靠、无迂回接线。②断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警,并保留控制回路故障信号。③保护回路单独设有熔断器的变电所,保护回路直流消失后,能远方报警。④重合闸装置要实现自动投退,在遥控和当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后,自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸。⑤低频减负荷装置或其它系统稳定措施装置动作跳闸时,应自动闭锁重合闸。⑥取消断路器位置信号灯的不对应闪光功能,信号灯具改为发光二极管等节能型灯具。⑦加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路。⑧中央信号装置有关回路作相应改造。 2 改造方案的选择 对常规变电所进行无人值班改造,总的指导思想是“安全、可靠、实用、 经济 ”。二次设备改造任务重,改造难度大,需要对一些关键技术进行探讨,寻找恰当的解决方法。下面介绍几种典型的二次设备改造方案。 2.1 断路器的控制与继电保护合一的改造方案 改造时保留有全部保护设备,取消控制屏(集中控制台,集中控制柜),将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。这种方案将会取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对设备状态的监视要求,增设一套rtu当地工作站及显示设备。在显示器上显示有关一次接线图,测量信息,事故及预告信息。采用这种改造方案,可以简化二次回路接线,减少大量控制电缆,减少回路中的触点,提高二次设备的运行可靠性。这种改造方案适合于由弱电控制,集控台、集控柜等多台设备组合的控制回路改造。 变电所改造一般采用常规的rtu装置。变电所无rtu装置的可采用性能较好的分布式分散安装的rtu遥测交流采样,各rtu之间通信连接。变电所已有rtu装置的,在原装置中扩大功能,增加rtu容量以满足无人值班改造信息量的要求。 2.2 只改造二次回路接线方案 这种改造方案保护设备、控制设备全部利用。在改造中根据无人值班变电所的技术要求,改造二次回路中的部分接线,如断路器控制接线改接,重合闸接线改接,以及信号改接等;增加和更换部分继电器,使其具备无人值班变电所的技术要求。这种方案,改造量最少,二次回路变动量小,是采用电磁式继电器保护变电所的最方便、最经济的改造方案。变电所的rtu装置采用常规远动设备。 2.3 二次保护设备全部更新的改造方案 对于运行年限较长的变电所,在方案设计时可根据无人值班改造的技术要求,全部更新变电所二次及保护设备,采用目前国内较先进的综合自动化装置。这种改造方案投资较大,一般只适用于变电所相对陈旧,原有的二次回路已达不到安全要求的情况。 3 如何进行远方监控 3.1 继电器的更新 根据传统变电所无人值班改造的实际情况,也为确保“四遥”功能的实现,改造中要将保护及自动装置中的电流、电压、时间、信号、重合闸等电磁型继电器全部更新为静态继电器。由集成电路构成的静态继电器与原电磁型继电器相比具有整定直观、功耗低、动作迅速、精度高等优点,而且电流、电压继电器增加了直流辅助电源,可以通过电源监视灯对继电器的正常运行进行监视,从而大大提高了保护的可靠性与速动性。特别是信号继电器既有电保持,又有磁保持,信号记忆可靠,还增加了多组动合触点和电动复归圈。保证了“遥信”功能及信号继电器遥控复归的实现。 3.2 远控和就地操作转换 变电所实现无人值班,要方便设备检修和事故现场的紧急处理,就必须要实现远控及就地控制两种方式操作,因此要拆除原有的kk控制开关,在回路中增加具备“远控”和“就地”转换功能的qk切换开关,在正常情况下,无人值班变电所所有运行或备用状态的断路器,必须置于“远控”位置,由监控中心值班员进行远控。 4 线路的监视 大家知道,红绿信号等除反映断路器的实际位置以外,还担负着监视跳合闸回路是否正常的任务,虽然变电所内可以通过红绿灯来实现跳合闸回路的监视,但却无法从远方进行监视,为此在控制回路中加装了跳闸位置继电器twj和合闸位置继电器hwj,只要hwj及twj的两副常闭触点同时闭合,就说明跳闸回路有问题,需要到现场检修。 5 遥信的实现 常规变电所要进行无人值班改造,则原理通过中央信号及光子牌反应的各类预告信号就必须要具备遥信功能。同时,继电器动作以后,必须能够在监控中心进行遥控复归。因此,信号继电器的遥信问题以及信号继电器的复归问题也就成为突出的关键问题,在改造中应当加以重视。 5.1 遥信的实现 变电所原中央信号解除以后,为正确反映所内所有异常及事故信号,就必须将上述信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值班的要求在反映具体保护动作事件的同时,变电所任何一套保护装置动作及异常都要启动变电所的遥信事故总信号,以提醒监控人员及时处理。针对这一要求,将信号继电器全部更换为带有电动复归线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只信号继电器单独提供一对空触点以反映具体保护动作事件,另外每只继电器都提供一对空触点并将这些空触点并联在一起以反映事故总信号。断路器的实际运行位置采用开关的辅助触点来反映。 5.2 信号继电器的复归 信号继电器更换为静态继电器以后,其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归,又可以通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器的常开触点串联起来,实现全站信号的遥控总复归。使得无人值班变电所的信号复归问题得以解决。 6 小结 通过实践,变电所实现无人值班,其优越性可大致归纳为:①传送负荷和限电速度快,电压调整迅速,从而改善电网电压质量,稳定电网运行,提高无功管理水平;②预防事故,加快事故处理:由于预告信号、事故信号、各种越限信号提供调度员分析,可以及时采取措施预防事故发生,事故掉闸后,调度员直接判断并做遥控操作,加快事故处理,可避免事故扩大,缩短事故处理时间;③大量节省人员,提高 企业 劳动生产率;④遥控由调度员直接执行,无中间环节,不易发生误操作。 电力自动化论文:电力自动化补偿技术分析 摘要: 电力 电子 技术、智能控制技术和信息通信技术的不断 发展 ,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 关键词:电力 自动化 技术 0 引言 电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 1 传统的低压无功补偿技术 1.1 采集单一信号,采用三相电容器,三相共补 这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载(电动机)的场合,但假如当前的负载主要为居民用户,三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。 1.2 投切开关多采用交流接触器 其缺点是响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短。 1.3 无功控制策略 控制物理量多为电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。 1.4 通常不具备配电监测功能 2 智能无功补偿技术分析 2.1 补偿方式 2.1.1 固定补偿与动态补偿相结合 随着社会的发展,负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,因此单纯的固定补偿已经不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。 2.1.2 三相共补与分相补偿相结合 新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备,都是两相供电,电网中三相不平衡的情况越来越多,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑 经济 性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。 2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等 企业 ,工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、降损节能,而且可以充分挖掘设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,提高产量和质量,经济效益大。 2.2 采用先进的投切开关 目前采用的投切开关主要有以下几种。 2.2.1 过零触发固态继电器 其特点是动态响应快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用比较普遍。 2.2.2 机电一体化智能复合开关 该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,综合两种开关的优点,既实现了快速投切,又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。 2.2.3 机电一体化智能型真空开关 该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构,可实现电容过零投切,还可适应电容器串联电抗器回路的投切,寿命长,可靠性高,目前正在实现商品化。 2.3 采用智能型无功控制策略 采集三相电压、电流信号,跟踪系统中无功的变化,以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切 参考 限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星—角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网,实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。 2.3.1 科学 的电压限制条件 可设定的过、欠压保护值,可设置禁投(低谷高电压)、禁切(高峰低电压)电压值,具缺相保护功能,以无功功率为投切门限值。 2.3.2 可设置投切延时 延时时间可调(既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿),同组电容投切动作时间间隔可设置,对快速跟踪补偿可设置为零。 2.4 集成综合配电监测功能 综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体,是一套比较完整的配电运行参数测量机构,是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据,是为电网的安全运行和 经济 运行提供可靠的治理依据,是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能如下: 实时监测配变三相数据:电压、电流、功率、功率因数、频率(1~3次谐波); 累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能,累计计量有功、无功电量; 查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。 一般都配有相关的后台处理软件,大多数可实现 网络 多机操作与数据共享。 2.5 集成电压监测功能 根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理,便于用户考核电压合格率,可用于电压监测考核。 2.6 集成在线谐波监测功能 较好一点的监测终端采用dsp作为cpu,应用fft快速傅立叶算法,可精确 计算 测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数,还可以分析1~3次谐波,从而实现在线的谐波监测功能,该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。 2.7 通信 某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用,采用标准的rs232、rs485接口,可根据用户要求非凡配置modem、现场总线(profibus)等,与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种,或是其一或是多种方式的结合。 手工抄表:有线、无线、电卡等多种抄表方式。 直接通信:与配电自动化系统接口,为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。 与ftu的通信:可通过ftu实现一点对多点采集,以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信,通常采用载波或直联。 2.8 模块化结构 当前应用较广的模块化设计结构,将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内,形成多种容量规格的标准化单元,其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品,同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。 3 小结 总之,随着科技的快速 发展 进步,高科技 企业 的增加,电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时,还要对用户电网进行更全面的治理、监控,在这个过程中,将有各种新技术、新设备发展起来,未来的无功补偿技术将会更加经济有效。 电力自动化论文:电力自动化发展趋势分析 摘要:随着我国电力工业的发展,含配电系统自动化在内的城网建设改造和电力市场已提上了日程。正在启动的发电市场展示了向配电市场发展的前景。 关键词:配电系统自动化 系统集成 电力市场 1 配电系统自动化发展中的问题 当代的配电系统自动化,发展过程中面临着两个问题:这就是配电系统自动化如何从传统的“多岛自动化”走向系统集成;以及如何考虑电力市场的发展可能对配电系统自动化产生的影响。 2 发展中的配电系统自动化 配电系统综合自动化中,各有关系统如何实现信息共享、功能互补和通道公用,并顾及到电力市场发展可能带来的影响呢? 2.1 scada/lm/dms平台 scada/lm/dms平台是配电系统综合自动化的核心和基础,它除了完成scada/lm/dms功能外,还承担整个系统的纵向(实时层)和横向(管理层)的集成任务。 由于系统中引入了功能较强的变电站综合自动化技术,scada中除传统的功能外,还增加了一些扩展的scada功能,如保护的远方监视、投切和定值修改,故障录波数据的收集等。当然,如果配网的规模较小,由变电站负责的环网控制,也可改由主站的scada/lm/dms平台来完成。 这里,与电力市场发展有关的负荷控制和管理,正面临新的挑战:长期缺电期间,对用户限电拉闸实施计划用电的负荷控制,应及时转移到用户不感到停电的负荷管理(lm)上来。 当代的负荷管理,主要是按事先编制好的负荷管理方案,通过馈线降压减载,或按编组周期轮流短时启停用户的可控负荷(空调、热水器等),来实现用户不感到停电的负荷管理。 此外,还应积极开展基于分时电价的需方用电管理(dsm),用以调动需方的积极性来参与负荷管理。 供方负荷管理与需方用电管理相结合,必将有力地改善配电系统的负荷曲线,并为随后电力市场的开展打下基础。 lm负荷管理功能与电力供需关系和电力市场进程有关,涉及到对原有负荷控制系统的利用和改造,以及和具有需量控制功能的数字电量计费系统相配合等问题。但无论是沿用原有的负荷控制终端、或是与新建的电量计费系统相结合,主站均和scada/dms集成在一起,以适应电力市场发展的变化,而不象传统的负荷控制那样分开独立运行。 dms应用软件方面,除传统的网络拓扑跟踪着色、负荷预报、配电潮流、短路分析、网络重构、故障恢复控制、操作票、投诉热线处理等外,还把负荷计费管理、电力市场等应用包括了进来,统一优化管理,授权分工使用。 当然,系统的无缝集成并不排斥通过接口和数据转换、接入现有而又可用的老系统,以保护原有投资。待该老系统淘汰后,再更新为符合开放标准的系统。 2.2 变电站综合自动化 传统的变电站自动化,系由本地监控的自动装置和与调度联系的rtu远动装置所组成。当代的变电站自动化,随着计算机、通信和数字信号处理(dsp)技术的发展,已进入到自动远动、测量控制保护功能集成并随一次设备分散布置,实现无人值班的综合自动化阶段,显示出系统集成的高效益。 当然,常规的有人值班变电站,同样也可以通过变电站rtu接入配电自动化系统。 2.3 环网故障定位、隔离和恢复供电系统 和许多配电自动化装置类似,环网故障定位、隔离和恢复供电系统也经历了从免通信的单项自动化向带通信的综合自动化发展的过程。 免通信的环网故障识别和恢复控制系统,可由一定数量的负荷分段开关(无切断短路电流能力)和控制分段开合的控制器组成。正常时固定开环点运行,两侧供电。故障时,靠故障侧变电站馈线保护动作跳闸,各段开关无压释放。变电站断路器重合成功后,各段开关按事先整定的时限依次重合试投。如为永久性故障,当投到故障段后变电站馈线保护将再次动作跳闸,重复试投过程。但此时故障段业已测明,仅合到故障段前为止。故障段后至开环点的恢复供电,则从开环点检测到对侧线路失压进行重合开始,以相反的方向和相同的原则来实现整个环网故障段的隔离,和非故障段的自动恢复供电。 这种单项自动化装置的优点是无通信要求。但除功能单一和信息未能共享外,本身还存在整定复杂、不能一次定位、开关试投次数较多、恢复时间较长、线路摄取的“冷负荷”较大等问题。 和变电站综合自动化类似,带通信的环网故障识别和恢复控制系统,控制分段开关的开合,称为馈线终端装置ftu的控制器具有支持scada的功能。除了故障时依靠远动功能免除试投实现一次定位、隔离和自动恢复供电外,正常时还兼有收集环网节点电工信息、控制分布电容投切、以及合理选择开环点用以降低网损等功能。 2.4 多功能数字分时电度表系统 常规的分时电度表,是专为电量计费而设计的,用途比较单一,一般不具备通信条件。 随着计算机、通信和数字信号处理技术应用的普及,导致了当代多功能数字分时电度表的问世。这种可以远方通信的多功能数字分时电度表,除了具有分时电度表的功能外,还能和配电控制中心配合,收集带时标的用户电工信息、传送电量计费信息、具有窃电报警、负荷控制、液晶显示、长期存储等功能。在电量计费系统中,表计本身还可兼作数据集中器使用,大大简化电量计费系统的构成。 电量计费系统是开拓电力市场的一项基础性设施。通过电量计费系统的建设,应一改过去垄断经营时期供方查表、用户缴费、逾期罚款的单向联系模式。 城网建设改造中,正在进行量大面广的“一户一表”建设。无论从当前的“商业化运营”或今后的“配电市场”来看,都应尽可能地考虑到计费信息的双向通信(大中用户远方读表和中小用户智能卡)以及和银行结算的关系问题。 “投诉热线处理”是供方和广大用户建立双向联系的又一渠道。因此,进行低压线路和一户一表的建设改造时,一二次系统应统一优化设计,以期建立一个面向用户(含物业管理)分级分片双向通信的联系机制,提高供电服务水平。 2.5 管理信息系统 基于自动绘图和设备管理(am/fm/gis),含变电、配电、用电、检索、决策、以及办公自动化(oa)等在内的管理信息系统(mis),早期是作为离线管理系统而独立运行的。现在,am/fm已发展成为一个独立的地理信息系统(gis)软件产业,支持包括电力系统特别是配电系统在内的具有空间数据的行业开发各种应用。 随着信息产业的发展,电力行业进入了由实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,甚至发展了scada/gis系统。 近年来,mis趋于向osa标准以及日益普及的intranet/internet靠拢,且大有以内联网取代mis之势,以便与电力市场的发展接轨。因为,今后电力市场的交易,将不再是大厅交易,而是基于intranet/internet、以浏览器为特征的、称之为电子商务的网络交易。 传统上的管理信息系统(mis),以专用网、专用信道和图形用户界面为其特征,显然不适于提供电力交易使用。这又是考虑电力市场发展时所提出的一个挑战:是使传统的管理信息系统和今后的交易信息系统并行发展,或是对现有的mis进行改造、使之适应今后电力市场的发展。事实上,一些面临发电市场压力的网省级调度中心,已经按后者行事并已改造就绪了。 3 结语 3.1 当代的配电系统自动化正从“多岛自动化”走向系统集成,并受到电力市场发展的影响。 3.2 “多岛自动化”是以单项自动化为基础,由少到多各自平行发展。系统集成的综合自动化,是以整体综合优化为基础,力求信息共享、功能互补,并随技术的进步而提高其集成度。 3.3 当前配电系统自动化中的负荷管理系统、电量计费系统和信息管理系统,需要考虑电力市场发展的影响。 3.4 基于开放系统结构和国际标准的分层分布配电系统综合自动化,适应当代系统集成和电力市场的发展方向,“性能价格比”好、可伸缩性强。用户可以任意分步实施其配电自动化规划,所投入的系统或设备不会因系统的发展或技术的进步而导致重复建设甚至推倒重来。 电力自动化论文:电力自动化系统控制分析 摘要:介绍了分层分布式变电站自动化系统中控制与操作的功能及特点,总结了防误操作的几种模式,比较了常规站与自动化站控制与操作系统的差异,提出了作者自己的看法。 关键词:自动化 控制与操作 1 控制可靠性 变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性,采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能,以保证控制操作的高可靠性。 1.1 多级多地点控制功能 自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地(后备操作)3种方式。 远方遥控:由调度人员在调度端发出下行控制命令。站控操作:运行人员在变电站层监控主机发出操作命令,通过交互式对话过程,选择操作对象、操作性质,完成对某一操作过程的全部要求。就地操作:作为后备控制方式,当监控系统故障或网络故障时,可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。 上述3种操作方式通过软件或使能开关可相互切换,当切换到后备手动控制时,站控及遥控命令不被执行;当切换到站控操作时,后备手动控制不产生任何作用,计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令,当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时,应拒绝执行,并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。 1.2 操作过程中软件的多次返校 1.2.1 操作员权限设密,以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力,即便运行人员在操作过程中发生一般性错误,均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行,对意外情况引起的故障,系统都具有恢复功能。 1.2.2 操作员工作站发出的操作指令,都必须经过选择—校核—执行等操作步骤,返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错,操作指令中断,并告警提示。每次操作结束后,系统自动记录操作过程并存盘。 1.2.3 监控系统的双机配置 220 kv及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置,作为人机接口的监控主站冗余配置,热备用工作方式,可保证任意设备故障时对控制功能无影响。时下的做法,监控主站用以太网相联并以hub作为该以太网的管理。该网上任一装置异常,可将热备机切换为主机工作。 监控系统硬件的冗余配置,系统分层分布式结构,为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。 2 操作实现方式 为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性,变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控,变电站不再采用繁琐的电气联锁,可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统,其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置,已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用,这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程,实现该间隔的操作闭锁功能。 对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁,目前有3种不同的实现方式。其一,用软件实现,即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息,引入设备操作规则,进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二,硬件闭锁,即西门子公司的8tk模式。西门子公司的lsa-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8tk操作闭锁装置的相对独立性,8tk纯粹作为控制及操作闭锁之用,每个间隔的刀闸信息进8tk1实现该间隔的操作闭锁,各间隔的刀闸信息经重动后都进入8tk2装置,母联刀闸及母线地刀等直接引入8tk2装置,8tk2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三,软硬相结合的闭锁方式,间隔之间的闭锁采用8tk及类似装置实现闭锁功能,监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为浙江金华双龙500 kv变采用的操作闭锁方式。 软硬两级闭锁,其可靠性高,监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作,但该模式接线复杂,且价格昂贵,金华500 kv变的该套8tk闭锁装置约花费人民币300万元。 以软件实现全站的操作闭锁,对于一套成熟的变电站自动化系统来说,也应该是高可靠性的;既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现,那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置,闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kv及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。 对于一个半开关接线的500 kv变电站,笔者认为500 kv系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外,每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220 kv系统为简化接线,节约资金,可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。 上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能,例如:操作某条线路送/停电、旁母代/倒线路、母线切换等各种常规顺序操作,只需在监控主机的键盘上敲入相应指令,便可自动完成。常规站可能要花费几个小时的操作,在这里几分钟便可完成。 可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑,其可靠程度明显优于常规站的防误设计。 3 自动化控制技术分析 分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作,提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制,而常规站只能通过控制屏kk把手控制;常规站电气联锁设计联系复杂,在实际使用中,设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便,使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁,可靠性高。 常规站,人是整个监控系统的核心,人的感官对信息的接受不可避免地存在误差,其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制,对于变化快的信息,有时来不及反应,可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理,可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明,值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机,用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能,可靠性高且功能齐全。 变电站自动化系统简化了变电站的运行操作,可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作,且操作安全快速,对于全控的变电站,线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时,且仍存在误操作的隐患。 常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式,信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令,提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统,各保护小间与主控室之间采用光缆传输,提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置,控制电缆长度大为缩减,在相同控制电缆截面时,断路器控制回路的电压降减少,有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500 kv站作为综合自动化的试点,也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。 4 小结 综上所述,变电站自动化系统的控制与操作是可靠的,它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。 电力自动化论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 论文 关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速 发展 ,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致 网络 管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 一、电力通讯自动化设备 (一)载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 (二)微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的 规律 组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 (三)光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制pcm数字通讯设备。 1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于pcm电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将pcm综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。 3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括pcm基群和高次群复接设备。pcm基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路pcm信号变成一路基群速率为2048mbit/s信 号进行传送,以及将收到的pcm基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 二、电力通讯 网络 的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输 入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以 经济 地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力 工业 中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的 发展 ,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 三、结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化论文:探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势 摘要:文章介绍了电力调度自动化系统的主要功能,论述了其 发展 现状,分析了电力调度自动化的发展趋势。说明了电力调度自动化系统是电网安全和 经济 可靠运行的保障,在电力调度中具有主导作用。 关键词:电力调度;自动化系统;趋势 0 引言 电力调度自动化系统是指直接为电网运行服务的数据采集与监控系统,包括在此系统运行的应用软件。是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。电力调度自动化系统是保证电网安全和经济可靠运行的重要支柱手段之一。随着电网不断的发展,电网的运行和管理需求在不断地变化,要保证电力生产的安全有序进行,作为重要支柱的调度自动化系统要适应电网需求的发展。 1 电力调度自动化的主要功能 电力调度自动化系统采用成熟的 计算 机技术、 网络 技术及通讯技术等,符合相关的国际和 工业 标准。电力调度自动化系统的主要功能包括:数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、 历史 库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。重要节点采用双机热备用,提高系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时,所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上,保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障,切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。调度主站是整个调度自动化监控和管理系统的核心,从整体上实现调度自动化的监视和控制,分析电网的运行状态,协调变电站内rtu之间的关系,对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。电力调度自动化系统是监控电网运行的实时系统,具有很高的实时性、安全性和可靠性。 2 电力调度自动化系统应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000,sd-6000.open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认标准:操作系统接口用posix:数据库接口用sql结构化访问语言;人机界面用osf/moyif,x-windows;网络通信用tcp/ip,x.25。应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 2.1 cc-2000系统 采用开放式系统结构设计,采用面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要,又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的 规律 进行开发,达到软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 2.2 sd-6000系统 sd-6000系统是电力部重点项目,由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理,实用。 2.3 open-2000系统 open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外 发展 速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。 open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术,以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型,软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。 3 电力调度自动化发展趋势 随着电力系统的发展和电力体制改革的深化,为保证电网安全、优质运行,电力调度中心可能同时会运行多个应用系统,例如调度自动化系统,点能量计费系统、调度生产管理系统、配电管理系统等。每个系统又可能包括多个应用。这些系统活应用需要有以下要求:①可以相互交换数据,共享信息;②能够不断扩展新的应用功能,集成更多的系统,并降低接口的难度和成本;③可以采用不同厂家产品,实现跨平台的异构系统和互操作。 为满足以上要求,iec第57技术委员会的13工作组推出了调度自动化系统各应用系统接口的系统标准 iec61970,其主要部分是以cim描述电网的公用信息、以cis访问电网的公用信息,其理想目标是实现“即插即用”,当前目标是解决系统的互联和异构问题。开发基于iec61970标准的电网调度自动化系统,把异构机型、多体系互联起来,在不同的系统之间建立一种公共的相互兼容和可互相操作的环境,最大可能地充分利用 计算 机处理能力,真正做到数据共享、资源共享。使电力 企业 获得更高的效率和更大的 经济 效益,这将是调度自动系统的发展放向。从技术发展趋势上看,我国的调度自动化系统在逐步经历并完成了从“经验型调度”到“分析型调度”的转变之后,相信必将发展至“智能调度”阶段。这也是由当前各种新的调度自动化技术需求所决定的。 随着电力市场的引入,更多的市场参与者要求能够使用调度自动化系统进行信息上报和查询等操作,这就对智能调度系统的信息安全防护能力提出了更高的要求。尽管国家经贸委和电监会已经出台了相关技术规定,但是可以预计电力二次系统安全防护问题将面临更多的挑战,“智能调度”系统将能够满足客户在信息安全防护能力方面更高的需求。 电力自动化论文:电力自动化信息技术论文 1电力自动化技术的特点 电力自动化系统是一个可以确保电力系统安全、稳定运行的平台,实现了大众化、模块化的功能。其一,现今的电力自动化系统,不仅支持系统软件的自动升级,还可以供第三方开发。其二,电力自动化系统不仅人机交换界面友好,而且还有良好的开放性,更重要的是支持多种语言。其三,信息技术与电力自动化技术巧妙的结合,系统实现了在线监控、WEB浏览、实时查询等多种多样的功能。 2电力自动化技术的现状 现阶段,和谐社会已成为永恒的话题,对于供电系统的安全性和可靠性也更加得到重视,电力自动化技术就应运而生,而且在众多领域得到应用。电力自动化将先进的现代信息技术融合到电力系统中,实现实时监控电力系统的运行过程,进而对整个电网的运行进行控制。如此一来,电站的管理人员就可以得到放松,减少不必要的劳累,只要通过监控中心就可以完整的了解整个电力系统的运行状况,进一步提高了管理人员的工作效率,并且不需要进行复杂的判断与分析,就能够便准确的判断故障。因此,从现在的发展形势来看,电力系统要想实现真正的自动化,就必须将电子信息技术与计算机技术融入进去。由此看来,电子信息技术已变得尤为重要。 3信息技术在电力自动化系统的应用 3.1变电站的自动化 变电站自动化是为了替代电话人工操作与人工监控,增强对变电站的监控能力,来保证变电站的安全高效运行。信息技术在变电站自动化中的应用,主要是因为变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备(IED),它不仅可以分析出很难测定的数据,实现数据的数字化,还可以通过计算机数据通信接口,运用计算机的存储功能完成统计记录。变电站自动化系统的特点是通过自动控制技术、计算机技术、通讯技术等实现对变电站二次设备(如控制、继电保护、故障录波、信号、自动装置和远动装置等)的功能进行优化以及重组,通过变电站系统内部设备的数据共享、信息交换,来完成监视、控制、测量和协调变电站所有设备的运行监控的任务。变电站综合自动化替代了变电站常规的二次设备,能简化对变电站的二次接线,其不仅是电网调度自动化不可或缺的重要组成部分,也是电力生产现代化的一个十分重要的环节。 3.2电网调度的自动化 电网调度自动化由服务器、计算机网络、工作站、下级电网调度站等部分组成,组件不仅多,而且安装复杂。目前,我国电网调度可分成县级电网调度、小区域电网调度、省级电网调度、大区域电网调度、国家电网调度五级。通过电网调度主站系统而实现整个电网运行的监控的电网调度自动化,可以使电网调度人员更加有效的对电网进行指挥,让其稳定、安全和高效的运行。其主要作用可分为: (1)合理地进行科学的经济调度,达到降低损耗、节约资源、缓解资源压力等作用。 (2)达到实时对电网进行监控的状态。工作人员通过对电网用电负荷、电压等参数、设备位置给水等指标的监控,达到满足用户需求的目的。 (3)有些问题可能会非常迅速的导致电网瘫痪,而电网调度可以实现事故处理的最优化,必须通过提高其分析、处理电网运行的能力来实现自动化,对电网进行实时的监控,减少事故的发生,避免不必要的事故发生。 4信息技术在电力自动化未来应用中的发展趋势 4.1人性化 以人为本是电力自动化系统建设中必须要考虑的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得电力工作更加简单轻便,管理系统更加灵活。互联网时代的快速到来,使得计算机、通讯、控制和电力设备能够更加完美的融合在电力系统中,并实现了电力系统经济、稳定、简便、安全地运行。电力系统的飞速发展,使得其设计范围逐渐扩大、功能更加完善、细节逐步合理、操作更加人性化。 4.2智能化 计算机人工智能为电力自动化系统的发展提供了可靠的技术支撑,智能化已成为自动化产品的主流发展方向,智能化可以有效地整合电力自动化系统中的信息,做到对电力系统中的故障实时的监控、故障的自动分析、预警等,其还可以进行对电力事故状态的控制、恢复功能。建立一个能够集紧急控制一体化的新技术与新理论,可以广域同步信息的网络平台,能够协调电力各系统的网络保护与控制、区域稳定的控制系统、紧急控制的系统、解列控制系统与恢复控制系统等于一体的安全且综合的防控体系。使得老少皆宜。 4.3数字化 通信数字化、信息数字化、管理数字化、决策数字化作为电力自动化系统的发展方向。电力自动化系统准确、安全、有效、实时、快速的运行是建设电力系统数字化不懈的追求。经过对信息的采集、处理以及综合的分析利用,建立分类、分层、分区的体系,实现电网数据的规范化与统一性,进而实现电力的信息化、可视化、智能化,增加电力系统决策的效率,保证电力系统可靠、稳定、安全的运行是电力数字化建设的目的。逐步实现电网勘测、设计、规划、运行、管理、维护各个环节的信息化。4.4电力自动化系统和电子信息设备的兼容当今的社会,手机等电子设备已越来越多的占据着我们的生活。实现电子设备、硬件、软件的兼容必将会成为未来电力自动化的发展主流。微型产品已经越来越多的被应用到电力自动化系统中去,而且也成为了发展趋势,由于,电力系统的组成是相对复杂的,所以,微型产品在一定程度上受到电磁波的干扰,而产生误动、死机等问题,由此看来,电力自动化系统和电子信息设备的兼容将会是解决这一问题的关键。 5结束语 近年来,我国对高新技术领域的投资呈高速增长的势头。信息技术作为高新技术领域的基础,它的不断发展,带动了电力自动化技术的发展。电力自动化的创新和发展符合可持续发展的理念,智能电网的组建,更加促进了电力自动化的发展,而且,我国也十分重视智能电网的组建工作,投资数额呈上升势头,其必将促进电力系统的进一步发展。未来的电力自动化系统将以人性化、智能化、数字化和互动化为主,势必将会更好地为用电户服务。 作者:顾海卫 郭攀 单位:赣西电力勘察设计院
石油化工节能论文:分析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。 石油化工节能论文:探析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。 石油化工节能论文:石油化工工程电气节能技术应用 摘要: 我国的经济一直处在努力的发展之中,经济的进步会带动科技的进一步研究,电气能源的消耗在我国的能源总消耗上也占据了很大的一部分,科学技术可以促进经济的发展,也能对国家资源进行保护,防止资源的不合理浪费。我国利用先进的技术在电气节能这方面进行研发和创新,以及将技术运用到石油化工工程上,对我国的石油化工工程也起到了很好的帮助。本文旨在向人们介绍电气节能技术在石油化工工程设计中的应用,分析电气节能技术的功能和作用,使人们对电气节能技术进一步理解,对它在石油化工工程设计这方面应用的有效性进行分析。 关键词: 电气节能;技术;石油化工工程;设计;应用;发展 电气节能技术,是指利用现代先进的科学技术对电气这一资源进行节约,既能达到节约国家资源的效果,还能更好地促进我国经济的发展,获得了双向收益。能源是我国21世纪的新型动力,它带动着中国整体可以正常运行,能源的浪费也会带来污染的问题,所以就需要我国在节能这方面进行开发,而电气节能就是其中之一。 1电气节能技术的内容分析 电气节能技术的使用无论是对个别企业,还是对于我国的经济事业都具有重要的影响,需要我们予以重视。电气节能技术共分为电力节能系统、照明节能系统、电子设备节能这三个部分。如果是在石油化工工程这方面的应用,那么电力节能系统就是这三者的核心主导,当然照明节能系统和电子设备节能也是不容忽视的。 1.1电气节能技术的作用 (1)电气节能技术可以节省我国的能源,降低能源的消耗,为我国创造更大的效益;(2)电气节能技术可以保护环境,为我国实现绿色环保的目标奠定了基础;(3)电气节能技术可以起到照明、取暖的功能,也带来了更多的方便;(4)电气节能技术可以对空调系统实施相应的设计,使空调用电得到降低。 1.2电气节能技术面临的问题 (1)技术方面:我国的电气节能技术虽与以前比较得到了提高,但总体来说还是不太发达,我国目前的电气节能技术还是不能满足社会上广大人民群众或各个企业的需求,技术没有想象的那么发达,也有可能会造成使用过程中其它问题的出现,会影响正常的应用;(2)政策方面:我国还是没有相应的法律和规范,对这一方面进行约束,任其自由的生长,所以会出现电气节能技术的设计不到位这样的问题。总体来说,我国的电气节能技术会给人们的生活、企业的发展带来好处,但随之也会出现一些问题,所以,现在应该做的就是加大对电气节能技术的创新和开发,在这一过程中努力解决出现的种种问题,争取问题得到全面的解决。 2电气节能技术在石油化工工程的应用 石油化工工程是我国的重要工程,对它的设计更要小心谨慎,电气节能技术在石油化工工程的应用主要分为这几个层次:电力系统的节能、稳定电压节能、照明节能系统和电子设备节能,这些在石油化工工程设计上都有应用,并产生了良好的效果。 2.1电气节能系统 在电力系统节能上,主要是从变压器的选择、系统功率的提高、线路功率的耗损减少和高次谐波的降低这四个方面考虑。(1)变压器的选择。石油化工工程的设计需要使用大量的变压器,而且变压器也是最普遍使用的电力设备,所以对于变压器的选择需要找对型号,要根据变压器的负载率进行有效地选择,而且,为达到很好的效益,变压器就要选择国家新近开发的、具有高效节能的产品。(2)系统功率的提高。通过系统功率的提高来降低电路的损耗,这样能源的利用率也会得到更大的提高,功率因素一般分为自然提高和人工补偿这两种,二者在应用上也是有区别的。(3)线路功率的损耗减少。石油化工工程设计是一个大的工程和项目,有很多的设备和线路,如果重新设计线路,减少长度,合理地处理线路的粗细,也有助于线路损耗的概率大大降低。(4)高次谐波的降低。石油化工工程设计的系统中存在高次谐波,很容易产生对功率的损耗,也会对系统的正常运行造成影响,降低高次谐波,也有助于石油化工工程设计更加完善。 2.2稳定电压节能 如果电压稳定到额定电压的阶段,这样对石油化工工程的供电效率会得到显著提高。电压不稳定,也会对石油化工工程的设计造成一些影响。对于石油化工工程设计的供电,如果电压超过了额定电压的范围,会造成空载电流超前提高,这样也就造成了能源的不合理浪费,但如果对于供电电压低于额定电压,则会产生高程度的负载电流,会造成线路损坏的可能性增加,同样会造成能源浪费,所以说,最适宜的用电电压就是在额定电压的情况下,这样效率也会增高。 2.3照明节能系统 我国的存在电压的偏差,所以过高的电压使用在照明设备中会产生过高的热量,也会损害照明设备的正常运转。所以,如果在选择照明设备时,挑中一些寿命长,消耗能源少的系统,也会在一定程度上起到了节能的作用。 2.4电子设备节能 在石油化工工程的设计中,电子设备涵盖范围比较广泛,包括打印机、计算机等电子设备的节能,在电子设备不需要的时候,工作人员就要养成随手关闭这些电子设备的习惯,如果使用时,也可以尽量把设备设置成省电的状态,就像打印机这样,如果不使用时,可以直接关掉电源,这样就会节省很多的能源。 综上所述,能源是我国工业必不可少的一部分,它推动着我国工业事业的更快发展,电气节能技术在石油化工工程设计这方面显得尤为重要。面临能源紧张的现今,电气节能是我国必须重视的,所以,我国对电气节能技术要努力专研,提高科技含量,争取为石油化工工程带来更大的利益,有助于我国经济的进步。 作者:徐汉青 单位:中海石油中捷石化有限公司 石油化工节能论文:石油化工泵节能技术论文 1我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的基本缘由 作为石油化工等范畴必不可少的根底设备,机泵的节能技术的先进与否曾经严重影响到了石油化工等能源的开发和本钱结算。由于终年为了顺应消费弹性的请求,石油化工企业大多数的机泵经常会呈现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的状况。招致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常形成不用要的糜费。因而,加鼎力度讨论石油化工泵的节能技术啊,曾经成为我们开展石油化工等重工业的必然趋向。 2石油化工泵的节能技术 2.1保送泵过剩扬程控制技术 为了顺应消费操作的弹性请求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好场面,加大能源统计剖析力度,严厉依照有关的技术指标的规则,积极的搜集、整理、上报相关数据,加强技术指标统计工作的指导作用。便当愈加深化的停止耗能缘由的剖析以及讨论石油化工泵的节能技术的构造原理,实在做到节能减排,进步能效的基本目的。保送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调理以及依据详细状况,详细剖析和施行能否需求切割叶轮外径,减少叶轮数量、改换叶轮大小。首先,由于应用保送泵过剩扬程控制技术不适于调理请求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调理办法。经过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度普通不可以小于百分之五十,否则将会呈现泵过大的状况。其次,尽量防止进口节流比出口节流扬程少的状况发作,由于这种状况极有可能惹起保送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因而,我们通常采用的方式是,应用对串联运转的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不只可以防止多级泵由于轴力的忽然改动而惹起的零部件的损坏,更可以俭省能源,发挥机泵的最大效益。除此之外,我们还能够经过旁路调理,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使局部液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就能够保证实践泵送量比需求量大,不至于呈现由于低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。除了上述的几个根本办法以外,我们还能够经过依据流量或者扬程超越需求量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时分,一定要留意叶轮能否是原型叶轮,假如之前由于某种缘由,曾经对叶轮停止了切割,那么再次停止切割时一定要留意切割量的控制状况。防止叶轮外径和导叶内经间隙过大的状况发作;多级泵不能在进口处撤除叶轮,否则会呈现由于阻力增加而招致的气蚀现象。因而在多级泵的流量或者压力调理较大的状况发作时,能够在扫除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2.2变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步,经过应用变频调速节能技术,我们能够更好的控制风机、泵类的负载量,进而到达节能减排的目的,换句话来讲,变频调速节能技术曾经成为各个行业开展循环经济的重要举措,因而,变频调速节能技术在石油、化工等多个范畴得到了最普遍的应用。 1)变频调速节能技术在沈兴线输油泵中的应用。 以100AYGⅡ67×10D多级离心泵为例,该设备是将原油输送至加热炉后外输沿线下站,是保障沈兴线正常运行的重要设备。该系统的工作原理是经过采用控制出口阀门的办法停止控制,即应用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调理器,并经过PID调理器来控制电源频率和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。经过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不只处理了源系统中节流量较大、糜费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运转之后,操作工艺控制的愈加平稳,变频器的调理水平愈加精准,不只使系统控制的精准度到达了优化规范,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 2)积极理论输油泵的多段调速变频技术。 在平常的消费环节中,输油泵是输油平稳的重要组成局部,输油泵普通都是昼夜连续作业,在实践的操作过程中,输油系统的耗电量普通会比较大,因而,积极讨论输油泵的多段调速变频技术是进步管线连续运转效率,完成自动化的重要保证。例如,某公司在安装检修时间,针对3台输油泵停止了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制程度逐渐平稳,系统控制精准度也大幅度进步,不只减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运转压力日趋平稳,工艺运转指标也得到了优化。 作者:王楚媛 单位:中油辽河油田公司质量节能管理部 石油化工节能论文:石油化工企业绿色节能技术论文 一、绿色环保技术在石油化工企业中的应用 1.化学反应的绿色化 化学反应的绿色化是指在相关的制备和反应过程中做到“零排放”。而传统意义上的“零排放”是指反应物经过催化作用以及一系列的反应完全转化成为所需的物质,从而实现百分之百的转化率。其实这样一种概念是十分难达到的,尽管已经有许多先进的技术和手段达到了近乎“零排放”的标准和要求,但想实现真正意义上的转化率为百分之百还是存在着困难的。近些年来随着相关学者的研究不断深入,许多新的技术也应运而生,将传统意义上的“零排放”转变了概念,意为在尽量满足较高的转化率的情况下,将得到的副产物也直接经过下一反应步骤并转化成为环境友好的物质进行排出或是进一步加以利用。这种新型的转化思想也将原本无用或是对环境存在着威胁和污染的物质“变废为宝”,让副产物成为能够被人们所利用的原料物质。这类技术的研发不仅仅是改善了环境污染的问题,还一定程度上节约了能源,可以称得上是真正的绿色环保、节约能源的技术手段。 2.产品的绿色化 之所以要强调化工产品的绿色化,是因为石油化工类的产品在我们的日常生活中实在是太普遍了,不得不承认的是石油化工类的产品的的确确改变了我们的生活,给生活带来许多方便和优越,但相对于这些有利之处来说,其对于我们生活环境的污染也是不容小觑的。比如,我们生活中最普遍的洗涤用品,过去我们常用的洗衣粉中都是含磷的,而这些含磷的洗衣粉在溶于水之后随着生活污水一同被排到江河湖海中,造成了赤潮,给自然环境与生态平衡带来了相当大的影响,因此,近些年来人们逐渐对此问题开始重视起来,研发了不含磷的洗涤剂,从根本上杜绝这种环境污染问题。同时,还有许多常见的石油化工类污染就每天在我们身边发生,比如汽车使用的汽油以及柴油。由于人们生活水平越来越高,对于汽油和柴油的需求量也越来越大。近些年来我国对于汽车能源的开发上也格外关注,低硫低碳、环境友好的配方和技术逐步成熟起来;另外,我国还在不断开发太阳能汽车、以及新能源汽车等等,另外,对于交通工具的能源上,我们国家还大力推崇使用电能的汽车。 二、节能技术在石油化工企业中的应用 最初,人们为了追求高效率的生产以及最大程度上提升经济效益,不断研发一些节能技术,而近些年来,由于能源枯竭的问题日益严重起来,有越来越多的专业人员和学者们都投身于节能技术的开发和研究,不仅仅是从经济利益角度出发,更重要的是能够节约能源,实现人类经济和自然的可持续发展。目前,在石油化工行业中较为常见的一种节能技术为变频调节技术。在石油化工企业中,耗费能源最大的就是电动机,包括泵类以及风机等等。因此,想实现石油化工企业的节能化应该从根本上减少电动机的耗能。而变频调节技术正是针对于电动机的一种有效的技能技术改革。变频调节技术的根本原理是通过控制方案与实际负荷相互之间的匹配,在控制的过程中实现阀门阻力的降低,从而提高系统的效率,以此来实现对于泵类以及风机的科学化、节能化控制。这种控制技术可以根据石油化工企业的生产过程中的实际需要,按照生产要求以及计算选型,并且全面参考产品方案的调整以及原料的调整,科学地控制各项指标和参数,降低企业的电能耗费以及设备磨损等等方面的耗费,实现成本上的节约以及能源上的节约,不论对于企业自身长远地发展还是对于能源方面的可持续发展都是具有着重要的意义和价值的。 三、结语 近些年来,随着环境污染的严重化以及能源枯竭的威胁,人们对于石油化工企业生产过程中的绿色节能技术也越来越重视。目前,针对生产过程中环境污染问题进行改善的方法有许多,包括对于原料的绿色化、反应过程的绿色化以及产品的绿色化等等,另外,对于石油化工企业能源的节约也有许多先进技术,本文以变频调节技术为例进行了简单的介绍,还有更多的发展空间等待着开发和研究。 作者:轩烨 赤俊祥 单位:天津普莱化工技术有限公司 石油化工节能论文:石油化工废水处理节能技术论文 1石油化工废水处理初期的技术方法 1.1浮油隔断技术 石油化工产生的废水成分复杂,在其表面也会有漂浮着许多颗粒性污垢,会产生较多的生物薄膜,这些杂物上面往往携带着很多的浮油,由于浮油的密度相对较小,因而这些杂物就漂浮在水面,将水和空气隔绝,水中需要氧气的生物就无法得以生存,分解能力便大幅度降低,对水的自净作用产生不利影响。在这样的情况下,浮油隔断技术便应运而生,在石油化工废水初步处理中,就使污水通过隔油池,将表面漂浮的物质除去,对污水进行有效的处理。一般对于隔油池的选用采用有斜面的隔油池,在斜面上的水流速度快,不会使浮油聚积在一块,浮油处理的效果较为理想,采用此方法可以将废水中的含油量降到10%以内。 1.2悬浮物粘附技术 经过隔油池的废水得到有效的处理,但是在废水中还是含有许许多多的浮化油和浮油,在处理中还需要运用到悬浮物粘附技术,该技术的采用将进一步强化废水中悬浮浮油的处理。详细的操作就是使用分散的、体积小的气泡,来将水中的悬浮物吸附到废水表面,再对悬浮物予以处理,将乳化油等浮油与水进行有效的分离。在实际生产中,通常采取涡凹这种粘附悬浮物的基础,在新疆以及内蒙古等地运用的较多,此类方法操作非常简便,有显著的粘附效果,其对乳化油、浮油和硫化物均有较强的粘附作用,有助于污水的进一步处理及净化。 1.3吸附技术 吸附技术的原理是运用活性炭等多孔物质将废水中的杂志吸附到表面,以此达到对废水中有害物质的清除目的,但是在处理成本上,活性炭的成本相对比较大,与此同时,对于使用过的活性炭的处理问题,如果没有与之相应的处理往往会引发二次污染,对于此类方法处理过的废水尚且具有较大的硬度,只能够对颗粒性的杂质加以处理。 1.4分离膜状物技术 分离膜状物的技术的使用也是非常广泛的,它的显著优点是可以有效处理废水中的离子以及微生物,还可以实现对工业废水的颜色和味道的处理,因而对废水的处理就变得更加深入了。同时,还有一个优点就是此类方法可以采用自动化处理,设备的体积小,缺点就是这种技术性非常高的产品需要企业有大量的资金及人力投入,因此,其实际运用就会由此受到一定的限制。此外,在废水量比较大的企业通常很少采用上述方法,因该技术的处理废水量小,这便在效率上难以避免的存在一系列缺陷及不足。 2现代的石油化工废水处理节能技术措施 2.1絮凝技术 在石油化工废水中经常用到的一种方法就是絮凝技术,就是向石油化工废水中加入一定量的化学物质,可以使石油化工废水中的悬浮物和其他物质聚积成体积较大的物质,从而沉淀下来,这样使得废水的净化变得非常容易了,通常使用此方法是和悬浮物粘附技术搭配使用,就有很好的效果,采用多样化的絮凝物质,有针对性的使用。现金使用的絮凝物质是从微生物中提取出来的,这种絮凝物有很好的运用市场,絮凝技术在有害物质的降解方面有很大的优势,污染也比较少,所以说絮凝技术的使用是石油化工污水处理中既环保有高效的方法。它的缺点就是在微生物提取过程中,操作方法比较复杂,是需要很高的科学技术做支撑的。 2.2氧化技术 氧化技术主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法,对于成分不同的石油化工废水要选择合适的氧化技术,使处理的效果达到最优、最经济、最安全。首先,光催化氧化法是将光辐射和氧气和双氧水等氧化剂有效的结合,使处理污水有更好的效果。在现在的生产中使用的有以太阳光为光源,以TiO2、ZnO等为催化剂,这种方法处理含有21种有机污染物的水,其主要产物是CO2,并不会出现二次污染的问题。现阶段,一种新的方法正处于研究阶段,具体而言就是利用二价铁和双氧水做氧化剂,运用紫外光,这样就使双氧水加快了产生氢氧根的速度,提高了氧化效率,这项技术的成熟使用还需要一段时间。其次,湿式氧化法分为催化湿式氧化法和湿式空气氧化法,催化湿式氧化法是将有机物在高温高压和催化剂的条件下,氧化分解成为CO2、水和氮气的过程,不产生有害的物质,这个过程中的化学反应时间短,提高了转化效率。湿式空气氧化法是利用空气中的氧气在高温高压条件下进行液相氧化的过程,这种技术能有效控制环境污染物,常用于处理有毒有害的、高浓度难降解的有机污染物。最后,臭氧氧化法运用也比较广泛,主要是因其处理过程并非会产生污泥和二次污染,但是其受限制的是投资费用相当高,处理的流量小。氧化完成后废水中的有机物被氧化成水和二氧化碳,大部分为氧化中间产物。在工程实际中,常常将臭氧氧化和活性炭吸附技术结合使用,在深度处理中被经常用到。 2.3多效蒸发废水回用技术 在石油化工生产中,一般生产环氧丙烷的过程中就会产生大量的废水,其中含有氯化钙,这种物质对环境的污染大,而且还会对生产设备产生腐蚀,企业生产中会有很大的损失。目前的处理方法是加入没有被污染的水,再添加化学试剂对废水中的氯化钙进行稀释,根据工程经验,一般废水和新水的比例在1:1.5,处理后的废水含盐量高,不能再次利用。为了提高废水的利用,多效蒸发废水回用技术就产生了,国内大型石化企业建成了这项技术,就是将环氧丙烷废水中的氯化钙进行浓缩,一般达到75%~80%,加工的成品还可以销售,这项技术可以对冷凝水进行回收使用,提高了废水的利用率,起到节能减排的作用。 3结语 总之,在科技快速发展的新时代,污水处理已经成为人们重点关注的一大问题,国家相关部门以及企业均纷纷加大了投资力度,旨在最大限度的减轻石油工业废水对环境所带来的负面影响,尤其是国内的大型企业,近年来已经建成了智能化、高科技的工业废水处理系统,可有效除去废水中含有的有害物质,进而满足水资源循环使用的要求。所以,提高石油化工废水处理技术是非常重要的,必须不断的创新技术手段,以促进工业废水合理的回收利用,推动社会的有序及和谐发展。 作者:张金莲 单位:天津兴科环境生物工程有限公司 石油化工节能论文:化学工程及石油化工节能的分析 摘要:随着我国社会经济的高速发展,所需消耗掉的能源总量日渐增多,资源紧张现已成为影响我国社会发展最为关键的一项问题。尽管我国国土面积广阔,已探明的能源储量十分可观,种类也相对较为丰富,但是鉴于我国人口规模的庞大,人均资源占有量极为稀少。为了应对日渐短缺的能源紧张问题,就开展有关的化学工程与石油化工节能研究便有着极强的现实意义。该文将就化学工程与石油化工节能展开相关的探究工作,并为我国在能源节约方面提出了一些有价值的建议。 关键词:化学工程;石油化工;节能 不论是在生产领域还是石油化工当中,均必须要依赖于化学反应。化学反应当中的提纯与分离技术是生产阶段最为关键的一项技术策略,其对于整体石油化工生产工作有着无可替代的价值作用。若要想确保能够顺利完成对整体石油化工生产就必须要对质量传递及化学反应要有一定的了解,以及应用到相关的换热设备、流体传送设备,以便能够更好地开展节能工作。据此,下文将就上述原理与设备展开具体分析,以期能够实现对石油化工生产达到良好的节能效果。 1节能原理 1.1质量传递与节能 石油化工的分离主要是以精馏方式为主,这同时也是质量传递的关键所在。依据热力学原理可了解到,完全差异化的物流混合是一种自发性的行为,有着明显的不可逆性;相反的,若要将混合物分离为各种构成成本完全不同的产品之时,便要耗损掉一部分的外部能量。在蒸馏阶段物质位于不同相间的转移是处在温度与压力均保持恒定的状态下所实施的,相转移阶段的推动力量为化学势,其在应对相变以及化学改变之时作用价值巨大。在精馏处理阶段,蒸汽采用特定压力降通过精馏塔是导致不可逆的关键因素之一。其次为再沸器与冷凝器各自通过特定温度变化差异加入以及将热量转移,更为关键的一方面原因是气体与液体的两相接触亦或是在发生混合之后由于远远未能够满足于相平衡从而导致精馏阶段的不可逆性明显升高。因而,减小流体流动所出现的压力降,降低在热传导阶段的温差值,降低质量传递使得浓度差,都能够确保精馏阶段的功耗大大降低,促使被耗损的功耗大幅度降低。 1.2化学反应与节能 在化学反应阶段当中也会受到动量传递、热量传递、质量传递和化学反应等原理的支配。化学反应的速率及平衡性是存在密切相关性的,具体可由反应速率将化学平衡导出,然而却不能反推。因而化学反应的动力学相较于反应热力学是更加底层的一项核心基础。热力学纯粹是给出了化学反应的一种可能性,要达到这样一种可能性还需要能够由更高的动力学角度来探讨化学反应速率与有关影响因素。在化学反应阶段,绝大部分状况下均会同时出现热量放出亦或是吸入现象。怎样能够高效化地应用或供应反应热量将是在化学反应阶段实现节能最为关键的一方面内容。针对吸热反应,应当尽可能科学化地进行热量供应。吸热反应温度也应将其最大程度地减小,以便于能够更好地应用过程剩余热量抑或是采取汽轮机抽气予以热量供应,降低对高品质燃料的损耗。针对放热反应现象,便需要尽可能确保对反应热的科学化应用。放热反应温度必须要在允许的范围内达到最大值,以期能够确保所回收到的热量有着较高的品质。化学反应设备是开展化学反应最为关键的部分,在绝大多数的反应阶段当中往往都会同时存在有流体流动、热传导、质量传递等流程,其中每一项流程均会不同程度地产生一定的阻力,且还要耗损一定的能量。因此,对反应装置予以适当的改进,降低阻力,便可实现对能量耗损的有效减小。 2节能设备 2.1换热设备节能 这一设备最终重要的一项功能即为实现对热量的高效化传导,并且在热量传导之时有可能还会因为传热方式仍存有一定的缺陷而造成热量丢失。要想解决这一问题便应当就热量传导过程之中的温度差予以适当的优化协调,促使温度能够始终处在较为稳定的状况之下。热量传导还存在有顺流、逆流、交差流以及混合流等多种形式,特别是在逆流阶段所出现的温差变化是最为明显的,在顺流阶段所出现的温度变化是最不显著的。因而,为了尽可能地增强热量传导效应,还应尽可能地选用逆流传热形式,并借此来实现对热量损耗的降低。提高换热设备换热面积,促使其热传导效应能够尽可能增强。革新传导设备结构,并借此来提高单位体积内的传热面积,进而促使换热器工作效率能够尽可能地得以提升。若可选用部分直径相对偏小的传送管道,还可将管道采取密切排列的方式,采用形状适当的翅片管来提高热传导面积,增强热传导效率。要想提升热传导能量最有效的方式途径即为增强热传导系数,这同时也是在热传导设备节能研究领域最为关键的一项内容。而对于热传导效率的提升就必须要新增一部分的冷热流体以及和管壁间的换热系数,尤其是针对换热性能相对不足的那一部分,可将其管道壁垒的表面设置为粗糙结构,以期能够实现对底层流体热传导效率的影响。此外,还可在管道内新增部分插件,引导其转动同时生成一部分的热量。 2.2流体传送设备节能 2.2.1泵节能 在流体流动或者是在传输阶段内,都会在一定程度上和传输管道内壁产生撞击摩擦,从而便会造成部分能量转换成了热能,致使能源耗损量大大提高。依据能量守恒定律来就流动情况展开分析,需针对流体的流动速度采取适当的控制措施,从而尽可能地降低管道当中的额外阀门零件,若有需要还可适当新增一些减阻剂来减小流体耗损能量。另外,还可选用更高质量同时效率也更高的泵,来促使流体当中所通过的零部件其表面能够更加光滑,降低摩擦系数并最终实现对流体能量耗损的全面降低。 2.2.2压缩机节能 在生产石油化工之时,除过离心式压缩机外常常还会应用到复式压缩设备,尽管此两种压缩设备在原理以及节能的方式上存在着一定的差异性,然而其在实施压缩之时,均可促使有效能受损。导致这一问题现象出现的关键因素是由于采取了非等温压缩处理方式。因此,若要确保压缩设备能够达到更好的节能效果,便需要对压缩设备的结构予以调整,促使其转变为多级别压缩,在传输下级过程内逐渐冷却,从而也便能够最大程度地促使压缩设备接近于等温压缩,可较为高效的降低能量损失,极大地降低额外的能量浪费。 2.2.3离心式压缩机节能 这一种类型的设备在运行过程当中出现能量损失的环节主要为流动、冲击、轮阻等环节。若要促使这一设备能够达到更为优异的节能效果,便需转变其操作方式及设计方案。具体包括:利用对吸入过程压力的提升,来减小在吸入过程内所出现的热能,降低叶轮阻力,转变叶轮及叶片角度,以促使其能量耗损可得以显著减小。 3结语 总而言之,随着当今世界能源危机问题的日渐严重,资源短缺问题不断凸显,节能技术的重要性也上升到了空前的高度。节能技术有着多种形式与类型,每一种节能技术也都有着其最为显著的优势特点,科学应用好有关的节能技术,尽最大努力减小能源耗损将是未来在能源应用领域最为重要的一项研究内容。石油化工资源作为一种不可再生能源,其完全枯竭只是时间长短问题,对此就必须要在这一方面大力加强有关的研究工作,由每一个环节来降低浪费,以期最终能够实现对经济成本的节约。 作者:孙英河 单位:德宝路股份有限公司 石油化工节能论文:石油化工加热炉群的余热回收节能技术创新 目前,炼化装置不断大型化,集群化,为节省占地,减小投资,加热炉常集中布置,采用联合余热回收系统回收烟气余热,这样做虽节省了空间,降低了投资,但同时也增加了系统的复杂性,设计时应充分考虑,以免影响各炉的正常工作。某炼化公司芳烃厂二甲苯车间8500单元有二甲苯塔再沸炉(8501A/B)设计介质热负荷76.4MW,设计热效率90%;择形歧化加热炉(5501)设计介质热负荷5.02MW,设计热效率61%;、甲苯塔再沸炉(5502)设计介质热负荷30.5MW,设计热效率80%;进料加热炉(7501A/B)实际热负荷在5.5~16.5MW之间,设计热效率不会高于90%。炉群采用一套联合余热回收系统并采用纯热管空气预热器,实际排烟温度 150℃。 1加热炉目前存在的主要问题 1.18501A/B加热炉对流段排管不足 8501A/B加热炉对流段介质入口温度280~300℃,烟气出口温度约460℃,介质和烟气温差在160~180℃;对新设计的加热炉,碳钢管材的炉管和介质换热温差一般控制在30~50℃是比较经济合理的。目前8501A/B炉的换热温差明显偏大。同时对流出口烟气温度过高,也给后续的余热回收系统操作带来困难。 1.2加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理 加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理,在保证加热炉燃烧器正常燃烧的前提下,造成加热炉操作过程中辐射顶负压和炉膛烟气氧含量难以控制,并且其中一台加热炉的操作波动会引起其他加热炉炉膛压力的波动。炉顶压力低,炉体看火门、防爆门、长明灯、看火孔、弯头箱等处漏风量大,漏进炉内的空气不参与燃烧,相当于将空气加热到排烟温度排放,直接造成加热炉热效率下降;漏风还导致实际烟气量比理论烟气量大,影响余热回收系统预热器的操作。 炉顶压力高,设计负压操作的加热炉可能形成炉内正压,给加热炉的操作带来安全隐患。炉膛烟气氧含量过高,说明未参与燃料燃烧的空气量多,造成加热炉实际操作热效率下降。炉膛烟气氧含量过低,无法保证燃料的完全燃烧,燃料的不完全燃烧使加热炉操作时燃料消耗增加,致使加热炉热效率降低。 1.3加热炉余热回收系统预热器① 空气预热器直接使用热管预热器不合适。目前8501炉群混合烟气温度在375~400℃之间,根据我公司的经验及综合多个炼厂实际操作经验教训,热烟气温度高于300℃不适合直接使用热管空气预热器。8500#炉群混合烟气375~400℃这么高的烟气温度很容易造成预热器的热管失效,而一旦热管开始失效将形成恶性循环:烟气温度高热管失效加热炉效率降低燃料消耗增加烟气进预热器温度升高热管失效。②热管预热器热管采用立式不合理。热管烟气侧结构有环形翅片,立式布置的热管其翅片是水平的,不利于烟气中的灰尘靠自重清除,未能合理利用烟气自清灰能力。 1.4加热炉群余热回收系统鼓风机出口风道布置不合理 加热炉群余热回收系统鼓风机出口风道布置不合理,两台鼓风机并联布置,但风机布置不对称,且风机空气出口流形不合理,两台风机同时操作时调节困难,空气出口压力不稳定。 2数据整理分析 2.1数据整理 整理出的数据如表1所示。 2.2数据分析 目前进预热器混合烟气温度在375/400℃,这么高的温度如果直接进行余热回收,假如环境温度按20℃计算,烟气和空气间换热温差40℃,则换热后空气温度不能超过335~360℃计算,空气温升在315~340℃之间,漏风量按15%反算烟气温降:Δt=238-258℃,排烟温度最低不能低于135~145℃,这还没有考虑空气内漏、烟气内循环的影响。 如果考虑空气内漏和烟气内循环影响因素,实际排烟温度不会低于150℃。而空气内漏和烟气内循环是不可避免的。炉群的实际热效率 86%。芳烃厂燃料非常干净,燃料硫含量小于5PPm,具备进一步降低排烟温度的条件;加热炉改造工程必须考虑改造后装置操作的适应性,并且冬季和夏季环境温度相差40℃以上,必须设置一定的调节手段,控制排烟温度在合理的范围内;根据核算结果,最大操作负荷和原设计负荷基本吻合,本装置改造以原设计负荷为准比较合适;要想进一步提高热效率,必须增加主要介质吸热量;我公司控制钢水热管预热器的使用范围是:烟气温度280~180℃,特殊工况下最高使用温度不超过300℃,中温热管或高温热管,根据我们了解的目前国内实际使用情况,不推荐使用。 3改造目标 解决BA8501A/B加热炉对流段取热不足问题,为进一步提高加热炉热效率创造条件;解决加热炉余热回收系统操作寿命短,长周期操作效率低下问题,提高加热炉长周期实际操作热效率,减少燃料消耗;解决加热炉余热回收系统鼓风机操作不稳定问题。 4改造方案 4.18501A/B对流段增加介质排管 由于8501A/B炉对流出口烟气温度偏高,致使炉群混和后烟气温度在375℃以上,给后续的空气预热器设计带来困难。采用扰流子预热器取热,一程扰流子不够,两程设计困难。因此只能加高对流段,根据需要增加合理的主介质对流排管。根据8501A/B加热炉的结构,在不改变原结构的前提下,在对流顶新增加一段对流段,用来加热主介质。由于主介质为液相,排管内外气—液的换热系数比空气预热器气—气换热系数大,换热效果也更加经济。并且用较高温位的烟气直接加热主介质不会降低烟气品味,加热炉的操作运行更加合理,并且真正的减少燃料消耗。初步估算增加一段对流段后,出对流烟气温度能降低到360℃以下,炉群混和烟气温度在334℃左右。完全可以采用一程扰流子保护段回收烟气余热并对热管预热器进行保护。确保加热炉及配套的余热回收系统长周期高效率操作。 4.2加热炉出口烟道 加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理。现有烟道情况使得远离水平烟道烟气出口的加热炉排烟烟气可能对靠近水平烟道烟气出口位置的加热炉排烟形成封堵。造成靠近烟囱位置的加热炉排烟不畅,炉膛压力波动,炉膛压力及烟气氧含量调整不便,无法将加热炉内辐射顶负压及烟气氧含量控制在合理的范围内,甚至造成火嘴熄火的危险。根据现场实际情况,将加热炉排烟进入水平烟道的角度由垂直进入修改为顺烟气流向倾斜30°~45°汇入,使烟气流动顺畅。 4.3余热回收部分 ①根据现场实际情况,利用原热管预热器框架,在热管预热器前部增加高温保护段。因烟气进入预热器温度偏高,而现有缺少高温保护的热管预热器,预期寿命在3~6个月。之后换热效果开始急剧恶化,不能保证加热炉的长周期高效率操作。所以必须在现有热管预热器前部增加高温保护段。 ②调整热烟道。调整热烟道下行角度,使烟气流动合理,降低烟道中的烟气流动阻力损失。利用原热烟道做支撑,改变热烟气出口流向,使热烟气从上面直接进入新增的预热器高温保护段。 ③调整5501热烟道。原加热炉5501烟气汇入5502对流段,炉5501缺乏调整手段,无法调整炉顶负压,建议增加烟道调节挡板,方便炉5501的操作。 ④调整鼓风机出口风道。现场鼓风机出口风道布置不合理,改造后保持鼓风机位置不动,根据需要调整鼓风机出口风道,空气直接向上流动进入热管空气预热器,使空气流动更加顺畅,解决目前操作中鼓风机存在的问题。 ⑤鼓风机控制方案调整两台鼓风机单独操作都能满足加热炉燃烧供风要求,但如果采用一开一备,实际过程操作中运行鼓风机发生故障时,临时启动另外一台鼓风机在时间上来说是来不及的。建议采用两台鼓风机同时供风,每台鼓风机供风50%的运行模式。这样其中一台鼓风机发生故障时才有足够的时间调整另外一台鼓风机满负荷运行。 ⑥现场旁通风道偏大,重新设计旁通风道,使之结构更合理,操作调节方便。如果旁通风道过大,相关的密封调节挡板及其执行机构也大,不仅占地,而且挡板密封调节不便,容易泄漏。空气泄漏后不经过预热器直接进入主风道。使实际经过预热器的空气量偏小,影响空气预热器换热效果。 ⑦调整预热器冷烟出口烟道。目前预热器冷烟出口烟道结构复杂,烟气流动过程中弯多弯陡弯急,烟气流动阻力大。克服阻力就需要消耗电力,造成加热炉的实际操作能耗加大。根据现场实际,增加预热器高温保护段后,适当调整冷烟道结构,使之达到节能降耗目的。 5改造效果 目前,该系统已按此方案进行了改造投用一年多,改造后炉群热效率一直保持在91%以上。且各炉的各项指标均在合理范围之内,操作也更加简单平稳。改造带来的经济效益,正常工况下燃料消耗减少467Nm3/h,按每年开工8000h计算,节约燃料气4170t/a。按燃料气3000元/t计算,每年燃料节约费用约1251万元。改造总投资工程费用800万元,8个月即回收了全部投资。 石油化工节能论文:化学工程与石油化工节能 1压缩机的节能 将气体从低压压缩到所需要的高压需要压缩机,常见的“乙烯三机”(裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机)就属于大型离心式压缩机,是乙烯装置的耗能大户。除了离心式压缩机,往复式压缩机也在石油化工生产过程中有着广泛的应用。尽管离心式压缩机和往复式压缩机因工作原理不同节能方式存在差异,但从有效能分析的观点看,压缩过程的有效能损失主要是非等温压缩的不可逆性引起的。因此,压缩机节能的关键是改变压缩机的结构,采用多级压缩,级间冷却,使整个压缩过程向等温压缩过程趋近,减少有效能损失。例如,乙烯裂解气压缩机通常设计成四段或五段。离心式压缩机的能量损失方式有流动损失、冲击损失、轮阻损失和漏气损失等,对离心式压缩机的操作与设计改进是增产节能的主要措施之一。例如:提高吸入压力,降低吸入温度,增加流量,提高转速;增加叶轮扩压器的通流宽度,降低叶轮轮阻损失,改变叶轮叶片和扩压器叶片的几何安装角度等。对于往复式压缩机,通过减小压缩过程的不可逆性实现节能的主要方法有:合理的选择压缩比,增加压缩机段数,提高吸入压力,降低出口压力,降低压缩机入口气体的温度,减小段间阻力降,尽量取消压缩机前后不必要的阀件和弯头等。 2热量传递与节能 热量传递过程可以分为导热传热、对流传热和辐射传热三种基本方式,它们有各自不同的传热规律,石油化工生产过程中的传热通常是几种传热方式的组合。强化传热的目的就是力求使换热器在单位时间内、单位传热面积传递的热量尽可能的多。从传热基本方程Q=KFΔT可以看出,增大传热量Q可以通过增大传热温差ΔT、扩大传热面积F和提高传热系数K三种途径来实现。(1)优化平均传热温差。在换热器中冷热流体的流动方式有四种,即顺流、逆流、交叉流、混合流。在冷热流体进出口温度相同时,逆流的平均传热温差ΔT最大,顺流时ΔT最小,因此,为增加传热量应尽可能采用逆流或接近于逆流的传热方式。增加冷热流体的平均传热温差T虽然可以强化传热,但同时也增加了传热过程的不可逆性,增加了传热过程的损失,因此,通过权衡,优化冷热流体的平均传热温差T是节能必须进行的工作。(2)扩大换热面积。增大传热面积以强化传热,并不是简单地通过增大设备体积来扩大传热面积,而是通过传热面结构的改进来增大单位体积内的传热面,从而使得换热器高效而紧凑。如采用小直径的管子,并实行密集布管,采用各种形状的翅片管来增加传热面积。一些新型的紧凑式换热器,如板式换热器和板翅式换热器,同管壳式换热器相比,在单位体积内可布置的换热面积要大得多。对于高温、高压工况一般都采用简单的扩展表面,如普通翅片管、销钉管、鳍片管,虽然它们扩展的程度不如板式结构高,但效果仍然是显著的。(3)提高传热系数K。提高传热系数是增加传热量的重要途径,也是当前强化传热研究工作的重点内容。提高传热系数的方法重点是提高冷热流体与管壁之间的换热系数。尤其要提高管子两侧中换热较差一侧的换热系数,以取得较好的强化传热效果。强化对流传热的措施有[7]:表面粗糙化,提高壁面的表面粗糙度以影响湍流粘性底层的传热;表面加扰动单元,如表面为引发涡流而引入的小翅;管道中加入插件以引发转动;用水射流冷却热表面等。上述各独立措施通常可以组合使用,以取得更好的强化效果。需要注意的是,强化传热的所有措施总要以较高的压力损失和驱动功率为代价。因此,把传热和驱动功率统一到过程的不可逆性上来评价强化传热过程的效果,才能使各种技术具有可比性。 3质量传递与节能 精馏过程是一个典型的分离过程,也一个重要的质量传递过程。根据热力学基本原理可知,不同物流的混合是自发的不可逆过程;反之,要把混合物分离成不同组成的产品时,必须消耗某些形式的外界功或热能。精馏过程中物质在不同相间的转移是在恒温和恒压下进行的,相转移过程的推动力是化学势,化学势在处理相变和化学变化时具有重要意义。精馏过程中,蒸汽以一定压力降通过精馏塔是产生不可逆因素的原因之一。其次是再沸器和冷凝器分别以一定的温差加入和移走热量,更重要的原因是气液两相相互接触或混合时因未达到相平衡而使精馏过程的不可逆程度增大。因此,降低流体流动所产生的压力降,减小传热过程中的温度差,减小传质过程中的浓度差即化学势差,均能使精馏过程中的功耗降低。使损失的减少。精馏塔通常可以采用以下节能措施:(1)在精馏塔的操作方面,应尽可能减小回流比,预热进料,减小再沸器的负荷;应充分利用塔釜液余热,减小再沸器与冷凝器的温差,并通过防垢除垢减小传热热阻等。(2)在精馏塔的结构方面,应尽量采用新型塔盘或新型填料以减少塔的压降。在石油化工生产中,过去板式塔多为泡罩塔,填料塔多用拉西环、鲍尔环。随着塔设备技术的发展,老式的塔板和填料逐渐被淘汰。浮阀、筛板、旋流塔板、波纹穿流塔板被采用。在填料上则选用较先进的阶梯环、扁环、矩鞍形金属环和孔板波纹、格栅等新型填料,为提高产量、减少能耗、安全生产和稳定操作创造了条件。此外,采用设置中间冷凝器和中间再沸器的方法减少塔的有效能损失,这样可以降低塔的操作费用,但却增加了塔的设备折旧费用。 4化学反应与节能 化学反应过程同时受动量传递过程、热量传递过程、质量传递过程以及化学反应的规律支配。化学反应的平衡问题和速率问题是互相关联的,可以从反应速率导出化学平衡,但却不能从化学平衡导出反应速率,因此化学反应动力学比化学反应热力学更为基础。热力学仅是给出了化学反应的可能性,要实现这种可能性还必须从动力学的角度研究化学反应的速率及相关影响因素。化学反应进行时,大多数情况下都伴有热量的吸入或放出。如何有效地供给或利用反应热是化学反应过程节能的重要方面。对于吸热反应,应合理供热。吸热反应的温度应尽可能低,以便采用过程余热或汽轮机抽汽供热,节省高品质的燃料。对于放热反应,应合理利用反应热。放热反应的温度应尽可能高,以回收较高的品质的热量。例如,利用乙烯装置裂解气急冷锅炉产生的8~14MPa的高压蒸汽驱动汽轮机,可使每吨乙烯消耗的电力由2000~3000kW/h降到50~l00kW/h,大大提高了乙烯装置的经济性。不论是吸热反应还是放热反应,均应尽量减少惰性稀释组分。因为对吸热反应,惰性组分要多吸收外加热量;而对放热反应,要多消耗反应热。化学反应器是进行化学反应的重要设备。绝大多数反应过程都伴随有流体流动、传热和传质等过程,每种过程都有阻力,都需要消耗能量。所以,改进反应装置,减少阻力,就可降低能耗。 反应设备的选型应满足如下基本要求:(1)反应器内要有良好的传质和传热条件;(2)建立合适的浓度、温度分布体系;(3)对于强放热或吸热反应要保证足够的传热速度和可靠的热稳定性;(4)根据操作温度、压力和介质的耐腐蚀性能,要求设备具有材料稳定、型式好、结构可靠、机械强度高、耐腐蚀能力强等特点。例如,凯洛格(Kellogg)公司为减少合成氨催化剂床层压力降、提高单程转化率以及简化设备结构,开发了激冷型卧式反应器。催化剂呈水平板状,反应气体垂直通过催剂床层,反应器压力损失明显下降。文献较为全面、系统地讨论了各种化学反应器,特别是新型化学反应器在节能降耗中的作用。催化剂的选取则是另一个决定物耗和能耗水平的关键因素。由阿勒尼乌斯(Arrhenius)方程可知,化学反应速率与反应温度成正比,与反应活化能成反比,与指前因子,即碰撞因子成正比。所以,选择合适的催化剂至关重要。例如,意大利蒙特爱迪生公司与日本三井石油化学公司共同开发的丙烯聚合反应高效催化剂,与以前采用的齐格勒(Ziegler)型催化剂相比,生产强度提高了7~10倍,并省掉了脱灰工序,原料、蒸汽、电力等消耗均显著下降。 5结语 本文重点讨论了传递过程原理以及化学反应工程与石油化工节能的关系。特别是从减小动量传递、热量传递、质量传递和化学反应过程的不可逆性,减小过程的有用功损失,减小过程的有效能损失出发,探讨了反应设备、分离设备、换热设备和流体输送设备的节能途径和改进设备设计的方法。根据化学工程的基本理论所获得的节能途径是多种多样的,节能效果也各不相同,但最终的评价则取决于经济效益。多数情况下,采用节能技术均会减少操作费用,但设备费用可能会增加,所以最大限度节能不一定是最经济的。此外,节能措施还往往使操作变得复杂,要求较高的控制水平,这是在应用节能技术时不容忽视的现实问题,必须综合权衡,优选最佳方案。 作者:刘维康魏寿彭郭彦杨树林单位:中国石油规划总院北京化工大学 石油化工节能论文:石油化工泵节能技术分析 摘要:石油化工泵在设计的过程中为了满足型号统一等基本需求,很多机泵基本效能未得到充分的发挥,使石油化工泵在电能、功效等方面产生了巨大的浪费。为此,本文针对石油化工泵的具体运用进行浅述,同时对石油化工泵节能技术进行论述。 关键词:石油化工泵;节能技术;原因分析 1目前我国石油资源状况和石油化工泵节能的原因分析 石油作为一个国家非常重要的战略性资源,亦是人们日常生活当中不可或缺的能量资源。机泵作为石油化工领域中重要基础设备,其节能技术水平的高低将对我国石油化工等能源的进一步开发及成本结算的结果有着直接的影响。为此,应增加对石油化工泵节能技术的深入探究。 2石油化工泵节能技术 输送泵过剩扬程控制技术分析如下。为能够更好地适应操作弹性准求、真正实现节能减排、维护数据质量的良好局面,则需不断地加大对能源数据的统计分析力度,严格遵循相关技术指标中的具体规定,积极进行数据的搜集、整理及上报工作,不断增强技术指标统计工作的指导性作用,以便于对具体的耗能原因作出系统性的浅析,同时对石油化工泵节能技术结构原理进行研究,真正的达到节能减排、促使节能效果得到进一步提高。出口节流、进口节流、旁路调节是输送泵过剩扬程控制技术的关键所在,同时需要根据实际状况,对于问题进行具体分析,实施是否需切割叶轮外径,以尽可能地缩减叶轮的实际数量,并且需对叶轮的大小进行更换处理。第一,因运用输送泵过剩扬程控制技术与调节要求过大的机泵不吻合,尤其是具备化工泵扬程性能曲线的机泵,为此,出口节流是机泵中最为多见的一种调节方式。通过将出口阀关小的方法来增加管线系统损失,将工作流量缩减到最小的程度。但是,阀门的开度通常不可低于50%,否则便会有泵过大的现象发生。第二,尽可能地避免进口节流比出口节流扬程少的状况出现。由于此现象很有可能会引起输送泵过剩扬程控制技术会随时对机泵的轴承造成损坏。为此,一般情况下我们会选择的方法是利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入大压力的裕量,如此不但可避免多级泵由于轴力的突然改变造成的零部件损坏,更容易造成事故的发生。第三,我们通过旁路调节,在机泵的出口管线旁设置另一条管线,使得一部分液体返回泵的进口,以此便能够真正地保障泵送量的实际需求量,以免由于流量过小引起液体温度过高、震动等情况的发生。除此之外,我们可按照实际流量或扬程超出需求量的3%~5%的情况下,切割叶轮外径,可促使实际流量得到明显的减少。但是,需要特别指出的是,叶轮切割的过程当中,一定要注意叶轮是否属于原型叶轮,若前期受到某些因素的影响,对叶轮进行了切割,那么再次切割的过程当中一定要时刻注意切割量的有效性掌握,防止叶轮外径与导叶内经之间出现间隙过大的现象。多级泵不可在进口的位置进行叶轮的拆除,以免出现因阻力的增多而造成有气蚀现象的发生。为此,在多级泵流量、压力调节过大状况出现的时候,可在排除断缩减叶轮的使用数量,与此同时增加定距套,从而确保机泵在正常的状态下顺利运行。 3化工泵中变频调速节能技术的运用 伴随着先进科学技术的进步与发展,变频调速节能技术得到了广泛性的运用,我们能够实现对风机、泵类负载量的科学合理性掌控,从而达到节能减排的最终目的。变频调度节能技术现已成为节能的有效措施。 3.1变频调速技术基本原理 (1)变频调速基本原理。变频设备是通过对电机定子供电频率的大小来实现改变转动速度的,从而促使电压与频率的比例产生相应的变化,即:工频电源精整流器变化成恒定的直流电压,同时通过逆变器转换为交流电源。(2)变频调速节电基本原理。变频调速节能是从阀门调节的角度进行分析的,采用变频调速设备的基础上,开启全部的阀门,通过改变电机电源频率的方式更改电机运转的速率。通过流体力学可以清楚地认识到,转速n与流量Q的一次方成正比的关系;转速n与风压H的平方成正比例的关系;转速n与功率P的立方成正比。在具体流量Q转换成特定流量50%的状况下,电频调速运用过程中电机功率损耗可达到0.125P;而利用阀门对流量进行掌控其电机损耗功率可达0.7P。(3)控制方式的选择。①单回路控制。单回路控制形式转变成变频调速掌控,这种方式是非常简洁的,是对控制系统调节设备输送信号进行科学掌控的方式,通过由最初的送往控制转化为送往变频设备的控制。但是,传统固有的控制阀、副线阀、后手阀一定要全部打开,这样才能够通过对电机转速的科学有效掌控实现合理控制泵流量的目的。②双回路控制。通常,双回路控制为主控制回路的一种方式,目的是为了能够促使所需流量达到有效控制。而另一种回路控制为副回路控制,发挥着对机泵分流与保护的有效作用。在这一基本现状下,能够将主回路以单回路控制的方式来作出相关的设计,同时将前后手阀、控制阀全部关闭。(4)变频调速器的显著优势。①质量轻、小体积、操作方便,能够根据具体需求对其进行有效性的掌控。②将变频设备的输入端口和电源连接在一起,电机进线与输出端口连接在一起。③电机可促使速度得到明显地降低,实现在线启动,启动过程中电流是非常低的,通常是额定电流的1.7倍,这种情况下给整个电网设备会造成巨大的冲击。④变频调速器具有过电压、瞬间停电、过电流、短路等多种保护功能。⑤随着泵出口位置压力的逐渐降低,下游操作压力会发生缩减的现象,这种情况下需把所有的调节阀全部开启。在没有任何磨损现象发生的情况下,设备的维护工作会得到不断地减少。 3.2变频调速节能技术在化工泵中的运用 (1)变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中投入使用。此设备是把减压渣油原料输送至整个汽化炉内,是氨装置合成的主要设备。此系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方式来进行掌控的。利用的是差压变送器检测系统的流量信号输送到PID调节器中,同时通过PID调节器对出口调节阀的开度与输出控制信号进行系统性的掌控,从而确保机泵流量处于稳定的一种状态。石油化工泵当中变频调度节能技术的有效运用,不但成功解决了源系统中巨大流量、电能浪费及控制度过低等一系列问题,同时,可通过对变频技术的科学合理性改造、机泵投入正常运作,其操作工艺控制逐渐趋于稳定化的运行状态,变频器的调节程度变得更加准确,不但促使系统控制精准系数不断地增高,同时节省了渣油进料泵的电源能量。(2)积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。日常生产过程当中,尾矿泵是确保生产安全的重要内容。通常情况下,尾矿泵属于流水连续性作业,实际生产作业当中,尾矿系统的电能损耗量通常是非常大的。为此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术可促使尾矿泵的整体运行水平得到进一步的明显提高,确保自动化的顺利实现。 4我国石油化工业节能技术的发展趋势 我国石油化工业节能技术的迅速发展,将更好地推动石化工业的不断进步,并在极大限度上促使我国跻身于世界先进石油化工国家领先水平。2009年末,我国原油加工能力第一次高出400Mt/a,排名于世界领先地位。乙烯生产能力达到10.25Mt/a,稳居世界第二的水平。需要指出的是,石油化工业为一种高损耗的传统行业,其中,能源损耗数量远超过建材、冶金、化工等行业,在石油化工节能技术方面的持续性投入,对聚丙烯、乙烯裂解炉等成套技术,在一定程度上起到了有效地推动性作用。在许多企业中,石油化工节能技术获得了大范围的运用,其中包含:创建能量平衡方法、有效能平衡等方式对原料的路线进行合理性的更改,从而将能源利用率得到显著性的提高。随着变频电机、热点联产、向热联合装置等先进节能降耗技术的投入使用,进一步促使我国的石油化工节能降耗水准得到了明显地提高。(1)工艺技术的改进。可采用先进的新技术、新工艺、新设备、新催化剂等,对现有化工泵设备进行进一步的改良。(2)低温能源回收利用技术。其中涵盖有热泵技术、使用低温热作为热源的吸收制冷技术、低温热发电技术等。(3)热电联产技术。(4)气代油、焦代油技术。主要是将燃料油换成水煤浆,对目前的燃油锅炉系统进行科学地改造,从而逐渐将重油、轻油全部取代。 5结语 在现代化社会日益发展的今天,油气资源逐渐紧张,我国石油化工企业需进一步加快节能技术研发步伐,逐渐降低能源损耗量。 作者:何立根 单位:鄂尔多斯中天合创能源有限责任公司 石油化工节能论文:石油化工泵节能技术探讨 摘要:泵是石油化工生产过程中的重要设备,通过实现对于石油化工泵设备的节能设计,可以有效降低整个石油化工生产的成本。本文就将在研究石油化工泵节能技术的基本特点、基本内容的基础上,找寻石油化工泵的节能技术,以利有效控制石油化工生产过程的成本,提升石油化工生产效益。 关键词:石油化工泵;节能技术;优化方式 随着各种新型石油化工泵的出现,其在石油化工生产过程中扮演的角色也越来越重要。近几年来,随着石油化工生产技术的进一步完善,给石油化工泵的节能技术的发展提供了新的方向。新型石油化工泵节能技术的应用,也可以在改善石油化工泵使用性能的基础上,控制石油化工生产过程的成本,进而保证了石油化工泵在石油化工生产过程中的整体使用效果。基于此,本文将对石油化工泵的节能技术进探索研究工作。 1引进石油化工泵节能技术的意义 石油化工泵在石油化工生产的应用过程中,通过引进相应的节能技术,不仅可以保证石油化工生产过程的稳定性,还可以在优化石油化工泵的运行参数的基础上,有效的降低石油化工生产过程的能耗,降低石油化工生产成本。具体的来说,在石油化工泵的应用过程中,通过添加灵敏的传感器部件,可以高效进行对石油化工泵的参数控制。与此同时,基于传感器技术的具体运行原理,可以智能、高效的进行对石油化工泵的开度调节,并经过信息处理元件,及时有效的获取石油化工生产过程中的一系列运行信息,进而保证整个石油化工生产过程的智能高效完成。通过引进高科技的石油化工泵节能技术,可以帮助石油化工泵更加精确的进行石油化工工艺参数控制,并对石油化工运行过程中所涉及到的各种工艺参数进行智能化控制,保证整个生产过程的高效率、高精确度完成。与此同时,由于石油化工生产过程都处于高温、高压的工作状态,对于石油化工泵节能技术的要求相对较高。具体的来说,石油化工泵都处于复杂的化工工艺条件之下,在这样的背景下,就很容易导致石油化工泵出现偏差问题,进而导致石油化工泵的正常功用难以得到有效的发挥。因此,就需要对现有的石油化工泵节能技术进行更新设计,让石油化工泵所使用的材料、引用的智能控制设备能够满足石油化工工作环境,并设定智能化的运行参数,保证石油化工泵的稳定、高效运行。 2石油化工泵节能技术概述 在进行石油化工泵节能技术研究过程中,其核心内容主要包括:引进专门的化工泵保护材料、智能化的传感器控制体系。具体的来说,专门的化工泵保护材料部分,主要指的是对石油化工生产的工艺条件参数进行调查,并从特种材料、零部件表层设计进行节能优化设计,防止可能出现的石油化工泵泄漏情况,保证整个石油化工生产过程的稳定运行;在另一个角度,石油化工泵的智能化控制元件的设计,是从收集到的石油化工泵的工艺条件信息入手,智能化的控制石油化工泵的开度,达到节能降耗的目的。石油化工泵上的传感器部位进行化工生产条件的感应,并从DCS系统上的智能化反馈石油化工泵的具体状态,进而控制石油化工泵的开度,完成对石油化工生产过程的控制。与此同时,经过一定的石油化工泵内部的传感器进行有效控制,利用智能化控制系统分析石油化工泵的工作运行状态,进而快速的进行对石油化工泵的状态调节,满足当前工艺条件下的工作需要,保证石油化工生产过程的高效完成。 3石油化工泵节能技术措施探析 首先,在进行石油化工泵节能技术措施研究过程中,使用对现有的石油化工泵传感器部分进行优化设计,并为之所配套的DCS系统进行优化设计,快速有效的对石油化工泵的运行参数的进行获取,然后对石油化工泵的具体参数进行分析,拿出行之有效的应对技术措施,保证整个石油化工生产过程的高效完成。第二,要充分考虑石油化工生产工艺条件的复杂性,并对石油化工泵的损耗情况进行充分的考虑。在这样的背景下,通过在石油化工泵的轴承部分、石油化工泵的外部密封部分进行重点的保护设计,保证石油化工泵的正常运行。第三,在石油化工泵节能技术应用规划过程中,还要充分的考虑到对石油化工泵在石油化工生产应用过程中的维护保养。在上文中,已经介绍到石油化工泵的工作条件,因此,就需要结合石油化工生产过程的实际情况,定期进行石油化工泵的保养维护,保证石油化工泵的生产效率,进而达到节能降耗的目的。 4结语 综上所述,在石油化工生产运行的过程中,离不开对先进的石油化工泵节能技术的追求。针对这样的情况,就需要定期分析石油化工泵的生产工艺条件,并注重到对先进智能控制的引进,以此为基础综合性的进行后续的石油化工泵节能技术研究。 作者:林长健 单位:抚顺市国际工程咨询中心 石油化工节能论文:浅议石油化工生产中节能管理 与欧美等石油化工行业技术先进国家相比,我国的总能源利用效率低约10-15个百分点,实际利用效率仅为30%左右。例如:在石油利用效率方面,我国国内生产总值每升高一千美元需要消耗石油0.26工,约为日本的2.3倍、美国的1倍,印度的0.2倍。同时,在国内石油化工企业的生产过程中,产业体制、资源约束、结构不合理、生产技术落后等问题长期存在,严重影响了节能工作的有效开展。由于我国对于石油化工生产节能工艺的研究还处于发展阶段,某些先进的节能工艺仅适用于大规模的石油化工企业,对于中小型企业节能管理体系建设的研究还不够完善,一些节能监管部门也存在职能不到位、力量薄弱等一些现实问题,最终造成石油化工产业的发展不够绿色、节能,不能够满足现代化企业的发展要求。同时,在石油化工企业节能工作的基础管理方面,定额、计量、监测与统计等相对薄弱,在石油化工生产工艺方面也存在着一定的缺憾,进而造成节能工作不能够从生产源头进行控制,同样不利于全员节能意识的培养。除了上述问题以外,由于石油化工生产对于节能管理不够重视,自身对于生产工艺节能管理的研究不够深入,最终导致石油化工生产中存在着资源浪费的现象。如没有对化工生产中所产生余热进行有效回收,并未对化工生产废水中的化学品进行综合沉淀并利用、对于催化剂的过度应用等等,均会造成一定的资源浪费。 化工生产中节能管理的措施 在石油化工企业的生产中,余热回收是不容忽视的关键节能技术之一。石油化工企业的生产过程中,余热主要来原于各种化学反应的放热现象,例如:高温生产工艺产生的热物流;乙烯裂解炉出口物料经催化裂化反形成的烧焦烟气;燃气轮机排放的尾气;大型蒸气锅炉、工艺加热炉等排放的烟气等等。在国内现阶段的石油化工生产中,余热多数被直接排放至大气中,不但造成了能源的浪费,而且加剧了区域的环境污染。因此,在石油化工企业生产中,必须加强余热的回收与利用,将余热转化为动能投入到生。事实上,对于石油化工产业节能管理的根本在于对石油化工生产工艺的研究,其主要体现于生产过程工艺控制,包括催化反应的管理、系统节能的管理、综合利用能源的工艺设计等等。如今,国内的一些研究机构对于石油化工生产工艺优化的研究已经具有了一定的进展,如一些企业通过改变催化剂的形状,减少异相催化反应时固体催化剂对流体的阻力。如国外某公司研制的一种球形的氨合成催化剂,与不规则形状的催化剂相比,流体阻力可减小50%,由此也就降低了流体赢服阻力的动力消耗,从而达到了节能的目的。此外,控制石油化工生产的排放,对工业“三废”进行能源计量、监控,并且对其进行循环吸收并且加以利用,同样能够得到石油化工生产节能的要求。 综上,对于石油化工生产节能的研究对于石油产业的可持续发展来说具有一定的价值意义。本文仅简单论述了石油化工生产中节能管理的问题,并提出了化工生产中节能管理的措施。笔者认为,就目前石油化工产业的发展情况来分析,如何优化石油化工生产工艺、加强能源的综合利用率、深度挖掘石油化工生产的潜在效能才是石油化工生产技能未来发展的重要途径。 本文作者:胡建工作单位:中石油大庆炼化公司聚合物一厂丙烯酰胺一车间 石油化工节能论文:浅析电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 摘 要:为了适应现阶段市场经济的发展要求,必要健全石油化工工程设计体系,该文就电气节能技术展开分析,旨在优化石油化工工程设计方案,进行电气系统能源消耗状况的分析,实现系统节能模块、照明系统节能模块、电子设备节能模块等的协调,满足现阶段石油化工工程设计的要求,实现企业整体投入资本的控制,确保企业经济的健康可持续性运作。 关键词:电气节能技术;石油化工;工程设计;电气能耗;电气系统 一、石油化工工程的节能发展趋势 能源是社会市场经济发展的重要推动力,通过对电力能源的优化应用,有利于推动我国社会经济的稳定性运作,电力能源关乎社会的稳定性及国家的安全性。随着我国社会经济规模的不断扩大,各种能源消耗量不断提升,我国是世界能源生产大国,也是能源消耗大国,随着可持续发展理念的兴起,社会大众对能源消耗状况、生态环保状况等有了一个全新的认识,其对能源利用水平、生态环境保护提出了更高的要求。 为了顺应能源可持续利用的发展趋势,必须健全能源管理体系,进行新型能源节能减排技术的应用,实现化工企业能源消耗模块的控制,实现企业整体能源利用率的优化,避免出现能源浪费问题,培养相关人员的节能管理意识,促进我国石油化工企业的稳定性发展,实现工程设计整体电气节能效益的增强。 二、电气节能技术概念 为了适应我国现阶段电气节能技术工作的要求,实现电子设备节能模块、照明系统节能模块、电子系统节能模块等的协调是必要的。在石油化工工作中,电气设备扮演着重要的工程应用地位,电力系统的节能工作是我国电气节能体系的重要组成部分。与此同时也需要实现电子设备环节、照明系统环节等的节能控制。 在电气节能工作中,其需要遵循以下的工作原则,需要满足生产设备的基本功能性,提升生产设备的工作效率,确保其可靠性及稳定性的提升。这需要提升设备的整体生产技术性能,在此基础上进行能耗水平的降低,提升工程的整体运作效益。在这个过程中,需要遵循经济性的原则,进行设备节能及投资回收期的分析,落实好相关的节能技术措施,实现生态效益、社会效益、企业效益的有效结合。 三、电气节能技术的具体应用策略 1.在电气节能技术应用过程中,首先需要从变压器选型环节、系统功率因素环节、线路功率损耗环节、高次谐波环节等展开分析。变压器是电气系统的常见电气设备,在石化企业日常工作中,一系列的变压器被投入使用,整体来看,这些变压器的电能总量消耗巨大,在变压器的选择过程中,需要根据变压器的负载率进行选择。 在这个过程中,负载率处于40%~60%时,可以有效降低变压器的额定负载,从而实现其损耗率的有效控制。在变压器的选择过程中,为了将负载率控制在上述范围内,必须进行变压器节能方案的应用,进行新型、高效型、节能型变压器的选择,实现企业生产模块能源消耗的有效控制。 2.为了提升企业的运作效益,必须进行系统功率因数的控制。这需要提升系统的功率因数,从而提升能源的整体利用率,通过对这个环节的控制,有利于降低电力成本、生产成本,实现线路电压的降低,实现设备整体利用率的增强,从而确保石油化工企业取得巨大的经济效益。在用电设备应用过程中,其是根据电磁感应原理进行工作的,无论是电动机,还是配电变压器等设备都需要进行交变磁场的建立,从而进行能量的转换及传递,在这个过程中,交变磁场的建立需要电功率即无功功率。在这个过程中,功率因数是有功功率与视在功的比值。 功率因数是对电源输出视在功率利用率的反映,功率因数在0到1之间,当电气系统功率因数趋向1时,电路的无功功率降低,这说明视在功率的利用率不断提升,从而增强系统电能的输送功率,通过对功率因素的提升,实现电路损耗的降低。在功率因数优化过程中,比较常见的方式有人工补偿方式及自然提高方式。通过对电动机选型模块、变压器模块、电动机模块等的优化,可以避免出现电机的空载运行状况,有利于提升设备的功率因数。通过对并联电容器补偿模式、同步电动机补充模式、动态无功功率补偿模式的应用,也有利于提升石油化工工程的系统电能输送率。 3.实践证明,通过对线路功率损耗状况的控制,有利于提升电气节能技术的应用效益。在这个过程中,凡是电流经过电阻的介质均会产生能量消耗,石油化工体系是一个复杂性的工程,其内部涉及各类种类的线路及设备,通过对线路功率损耗的控制,有利于提升电气节能的整体应用效益,为了解决实际问题,必须进行电气线路走向的合理性设计,进行线路长度的减少,进行线路粗细的合理性选择,实现线路损耗模块的优化。 受到外界干扰因素的影响,正弦波会出现一定的畸变状况,畸变程度越大,其具备越大的高次谐波能量,基波的分量也就越小。电网电压模块、电流基波模块等是电动机正常运行的基础,系统中的电压、高次谐波电流会导致额外无功损耗的增大,由于大量过电流、过电压等的产生,不利于提升系统设备运行的可靠性、安全性。为了进行电网高次谐波问题的解决,必须进行无源滤波技术的应用,该系统由滤波器、电力电子设备、电子控制设备等构成通过对系统工作模块的探测,进行畸变波形的抵消,实现标准性正弦波的输出。 4.为了满足实际工作的要求,进行系统供电率的提升是必要的,从而实现电压节能的稳定,进行电压运作模式的优化,避免出现电压不稳定的状况。为了确保供电模块的有效性,必须进行用电设备额定电压环境的创造,在这个过程中,如果额定电压小于供电电压,就会导致过高空载电流的产生,从而不利于能源成本的控制。如果额定电压大于供电电压,就会导致较大负载电流的产生,导致线损率的提升,从而出现一系列的能源浪费状况,为了解决实际问题,必须进行供电电压的合理性选择。 通过对照明系统节能性的提升,有利于增强石油化工工作的整体应用效益,这需要进行能源消耗低的电磁感应灯、LED灯、节能灯等的选择,这些类型的节能灯具备较小的能耗成本,其整体使用寿命长。在照明系统工作过程中,过高的电压会产生大量的热量状况,从而不利于照明设备寿命的提升。为了进行系统回路电压的有效性控制,必须进行照明系统节能方案的优化,实现设备使用寿命的提升。 在石化企业工作模块中,电子设备节能体系主要包括计算机节能模块、PID控制节能模块、打印机节能模块等。为了提升系统的整体节能性,工作人员必须养成良好的工作习惯,养成随手关闭计算机显示器的习惯。在系统操作过程中,需要将操作模式尽量设置为省电模式,复印机、打印机等设备需要在不使用时选择待机或者关系。在PID控制系统设计过程中,需要进行低功率模块的选择。我国正处于社会经济的蓬勃发展时期,在这个过程中,经济的不断发展推动了我国科学技术的改革,为了实现社会经济的可持续性发展,必须进行电气能源消耗状况的控制,降低我国能源总消耗成本,实现对国家资源的保护。 结语 为了适应现阶段市场经济的发展要求,必须进行能源节能减排方案的优化,整体来看,电气节能工作是一个循序渐进的过程,需要实现系统各个电气节能环节的分析及应用,从而实现电气能源整体消耗成本的控制,确保石化企业经济效益的增强,满足现阶段市场经济的发展要求。 石油化工节能论文:电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 (新疆科汇工程设计有限责任公司) 摘 要: 随着社会的发展,电气化行业也有了较为迅猛的发展。早在十八世纪时期开始,英格m地区就出现了三次大的工业革命,这三次大的工业革命的发展使世界电气行业开始出现,随后快速发展,电气化行业之前被用在瓦特蒸汽机的改良上,以及爱迪生的电灯等科技革命的发展上。而二十一世纪以来,电气化技术逐渐往节能方面发展,同时又被应用在石油化工工程设计中,给石油化工工程设计方面带来了很大的便利条件,不论是在能源的节约利用问题上,还是在安全问题的措施制定上,同时还提高了工程中的生产率,可以说电气化节能技术使石油化工工程的发展迈开了新的一步,从而达到新的高度。使国家资源的可持续发展战略目标的实现得到了有效的助力。 关键词: 节能灯;节能设备;存在问题;解决方案 引言:改革开放以来,我国经济快速稳定持续发展。人们的生活水平越来越高,百分之九十以上的人们生活居于中上等水平,总体上我国经济社会实现了小康水平,人们在衣、食、住、行、用上都有了翻天覆地的变化。在衣着方面,人们从改革开放以前穿的色彩单调的衣服,到现在街道上橱窗里五彩缤纷的各式各样的衣服;在吃食方面,从抗日战争时期吃的窝窝头,苦糠菜,到现在各式各样的外国大餐,快餐等,人民实现了从吃得饱到吃的好的历史性跨越;在住房方面,人们从以前的茅草屋、土房、瓦房到现在高楼大厦,摩天大楼等建筑;在出行交通媒介方面,人们从牛车发展到人人拥有小汽车;在人们所用物品方面,出现了节能灯,电冰箱,电视机等新世纪的科技产物,这些都是电气技术所带给我们人类社会的便利条件。其中节能灯的使用是电气技术节能化的结果,这为我们国家节省了较多的资源。而近几年来,电气节能技术被应用在石油化工工程设计中,这无疑是一件造福人类的事情。 一、电气节能技术占据主要地位 如何做到节约资源目前是人类社会所最关注的问题。我国现在的治国宗旨是:努力实现全面奔小康,同时建设可持续发展的新型社会经济类型。节省资源,为人类可持续发展做贡献。“节能灯都是小气鬼”。现在社会科技中,节能灯的发明是二十一世纪最伟大的发明,节能灯的全面推广与发展为我国电力事业方面节约了大量的资源,并且使节约的资源更大化的应用到其他领域。太阳能的开发也是电气节能技术表现的结果,现在好多人会在房屋顶层铺满太阳能电池板,这样转化的电能可以供自己家里的电力使用,节省了电力资源这方面的开销问题,同时把太阳能电池板产生的供自己正常使用外的电能上交给国家电力管理部门,还能获得一定的国家补助资金。另外还有其他一些新的电气节能技术的发明,这些都给国家和人民带来了各种各样的经济利益和生活便利。所以说,电气节能技术地位不可估量。 二、电气节能方面问题严峻 众所周知,我国现在的电气节能方面主要是为电气化行业的人才提供就业岗位,而对于电气化行业的人员来说,并没有人曾经系统的学过节能灯的设计与发明。而让他们在节能灯这一方面发挥作用是一件很困难的事情。毕竟没有专业的指导设计知识,要在这一方面发挥作用,无疑要多走很多“弯路”,这样在很大程度上浪费了资源。另一方面,没有专门的设计人才,在节能灯设计的安全系统方面存在很大的漏洞,这样容易诱发一些不安全的事件发生,给国家和人民的生命财产带来极大损失。希望有关部门能够关注这一点,进行有效监督。除此之外,在针对电气节能产业方面研究的事情上有关研究机构还存在资源短缺,资金短缺问题,这些都无疑给研究工作的进度问题带来了很大的干扰,希望国家有关机构能够及时处理这一问题,使得研究工作能够顺利完成。 三、石油化工技术方面存在问题 石油化工工程技术方面存在很大的技术问题。其中如何解决石油化工工程技术中出现的资源最大化问题。石油化工产业需要大量的石油和煤矿等一次能源,这些一次能源都是不可再生能源,如果不能有所节制地使用,必定在将来的某一天造成资源匮乏,那么到时候没有资源可以利用,石油化工产业必将走向关厂倒闭的地步。所以,必须寻找到一种可以节约能源的新型科技技术,以实现资源的可持续利用,这种新型的科技技术就是电气节能技术。另一方面,石油化工工程技术产业所存在的风险也是相当大的,这主要是由于石油化工工程技术这一方面存在很大的安全问题。因为石油化工工程这一化工技术所利用的能源物体都是可燃的,极具危险性的能源。常常能够因为一点小火星就能引发一场爆炸事故,这种事故带来的危害不仅仅是出现在经济利益的减少倒贴上,而且会给广大人民群众造成生命财产的危害,这种危害是致命性的,必须被给予高度重视。这便要求石油化工工程技术产业寻找到可以检测,保证安全设施的新型科技DD电气节能技术,简单的来说就是“电气技术”。 四、电气节能和石油化工紧密相连 石油化工工程技术在电气设备和供电设备方面,要依靠电气节能技术。电气节能技术可以使石油化工工程技术向节约型经济方面发展,可以可以使石油化工产业的投资者获得一定的非常可观的经济效益。电气方面通过改进供电设备实现节约电力化能源的消耗使用率,这样在提高生产率的同时也做到了对于能源节约问题的保障。另一方面,石油化工工程技术的安全问题也是一个要引起高度重视的问题。对于石油化工工程这一领域所出现的危害问题带来的影响是极具震撼力的。所以,在使用电气设备技术的过程中要时刻注意安全问题,及早做好准备,以防止意外事件的发生。要知道在石油化工工程这一方面发生问题不仅仅是严重的暴力事故,同时会使我国的电力系统瘫痪,给我国经济造成无法弥补的损失。因此电气化有关管理部门必须要定期去石油化工厂进行电气设备的检测与维修,以保证供电系统正常稳定运行。 五、电气节能技术应用于石油化工产业 将电气节能技术和石油化工工程技术产业有效结合起来是一个合作双赢的企业项目。首先电气节能技术有了用武之地,这样可以使电气节能技术领域的管理部门带来一些经济上的大好回报,同时也检测了电气化节能的持效性。其次,对于石油化工工程技术产业的有关管理部门来说,也带来了经济利益。通过电气节能技术手段的利用,节约了生产成本,提高了生产效率,给石油化工工程产业带来的输送利息升高了,同时新技术的使用代替了原有的人力劳动资源,节约了人力劳动所要支出的费用,压低了生产成本,再加上电气节能技术在设备安全检测方面更加精准了,给职工人员们带来了很大的安全保护,所以电气节能技术对于石油化工工程技术来说,不论从哪个角度出发,都是百利而无一害。 所以,总体上来说,石油化工工程技术中的有关于电气设备和供电系统方面的问题离不开电气节能技术,必须要依附于电气节能技术。同时希望电气节能技术在有关方面存在的问题要进行一定的改革措施,改良电气节能技术方面有关人才的技术分配问题,要术业有专攻,为电气节能技术的每一个发展阶段匹配与之相对应的产业化人才。将电气节能技术与石油化工工程设计技术结合起来,实现资源的可持续利用,为我国走可持续发展道路做贡献。 石油化工节能论文:石油化工企业电气的主要节能方法探讨 【摘要】:在石油化工企业中,电气节能是一项较为重要的技术应用,因为电气节能具有一定的积极作用,例如能够有效的节约国家的资源,同时也对经济的发展有促进作用。随着石油化工企业的发展与壮大,对电气节能技术的探究具有重要的课题研究意义,下面我们就开始进行探究工作。 【关键词】:石油;化工企业;电气;节能方法 【引言】: 石油能源是新世纪发展的重要能源,它对国家安全和经济发展具有举足轻重的作用,在石油化工企业的生产作业过程中,能源消耗是一大关键性的问题,在全球环保、低碳、节能意识增强的条件下,石油化工企业也要顺应时代的潮流,对石油化工生产中的电气能耗状况进行改进和优化,要对石油化工企业的电力系统进行节能改造,提升石油化工企业中的电气节能应用技术,推动石油化工行业的节能、环保趋势化应用。 在全球经济环境日益环保、节能和绿色的倡导之下,我国的能源发展也遵循“节能优先,效率为本”的发展理念,将石油化工生产作业中的电气能耗进行系统分析,并将电气节能技术和措施作为企业节能的重大战略目标,根据石油化工企业电气节能技术的应用原则和途径,对电气节能工作进行节能降耗的实际应用。 1、电气节能技术应用于石油化工企业中的原则把握 电气节能技术应用于石油化工企业,要关注以下原则:其一,根据石油化工企业电气设备的功能,进行运行参数指标与节能技术相统一的节能技术应用,在确保设备性能的前提下进行节能降耗技术应用。其二,电气节能技术措施要注重经济实用的成本预算,要兼顾节能技术投资与成本费用的回收,实现电气节能技术的增值性应用。其三,电气节能技术还要体现先进性的原则。其四,电气节能技术的应用还要体现技术与环境保护之间的统一与协调,要在与环境相符的条件下,实施电气节能技术应用。其五,进行老电气设备的更新换代,应用新型节能的设备。 2、电气节能未来所面临的挑战 电气节能技术虽然具有重要的作用,并且已得到较广泛的应用,但是就未来的发展来看,也面临着一定的问题,从政策层面来看:我国在电气节能技术方面没有与其相适应的法律法规,因此,电气节能技术在出现一些问题后,得不到法律的保障,另外由于法律的缺乏,也就不能有效的实现有法可依。总的说来,电气节能技术能够给人们的生产生活带来一定的便利,但是其存在的问题和挑战也是我们必须面对的,加大对电气节能技术的探究与钻研具有重要的意义。 3、石油化工企业电气的主要节能方法 3.1电气节能系统设计方案 就石油化工企业日常的生产作业来说,要想做好电气节能设计工作可以从两个方面入手:一要对石油化工企业内部的电力设备进行改造,可以采用数字化的电量采集方式,构建一个智能化的电气能量监控平台,从而实现对电气能量的精细化管理;二要在石油化工企业的作业中,在低压配电室中安装无功补偿和谐波抑制装置,以此来减少谐波的污染。 3.2选择合适的变压器 变压器在石油化工企业中是一种重要的电压切换设备。而在输配电领域又会产生较大的能耗,在电气节能工作中,要选择合适型号的变压器,同时也要考虑到变压器的负载率,尽量使其保证在40%到60%之间,实现最佳状态的节能效果。 3.3提高电力系统的功率因数 在石油化工企业,不可避免的会产生一些无功的消耗,但是有效的电气节能,可以通过提高电力系统功率因数的方式来实现,这样一来可以减少石油化工企业的一些无功传输,改善电压传输的质量。另外,在石油化工企业的生产车间可以安装一些补偿装置,对电力系统中的功率因数进行人工补偿,从而达到电气节能的效果。 3.4减少线路功率的损耗 在石油化工企业中,需要使用的设备和线路有很多,因此在设计线路的时候,就要对线路进行处理,合理处理线路的长短和粗细,这样一来有助于降低线路在使用过程中损耗。 3.5稳定电压条件 就石油化工企业而言,如果能保证电压处在稳定并且达到额定电压的数值,就可以有效的提高企业内部供电的效率。由于电压的不稳定性,并且一旦电压超过了额定电压的范围,将会加大电流,导致能源浪费的现象发生。同样供电电压在额定电压的范围内,也就是小于额定电压的情况下,就会产生一种高程度的负载电流,导致线路损坏以及能源浪费的现象发生。因此我们说电压稳定在额定电压阶段下,才会有效的提高用电效率。 3.6电气节能在照明系统中的应用 在石油化工企业,照明系统的节能技术也是一项有效的应用。由于我国在电压上存在着一定的偏差,所以当电压过高时,照明设备将产生较高的热量,在这种情况下也会影照明设备的正常运转。这就给我们以警戒:在石油化工企业内部,挑选照明设备的过程中,尽量选择一些寿命较长、能源消耗较少的系统。例如节能灯具、电磁感应灯、LED灯具都是照明节能的良好选择,在石油化工企业中应用他们可以较好的控制回路电压,从而有效的实现石油化工企业的节能效果。 3.7电动机装置的节能技术 作为石油化工终端耗电设备之一的电动机装置,是电能消耗较大的环节,因而关注石油化工企业电机系统的节能技术应用,是重点工程之一。为了实现对电动机系统的节能技术应用,首先要对电动机的类型进行合理的选择,要大力改进旧式的淘汰式设施,推广和普及高效节能的电动机,还要合理选取电动机的容量,保证电动机设备的80%负载运行率为最佳。同时,还要大力推广和普及电动机的变频调速性能,为了保证石油化工作业生产的平稳和安全,可以投入变频调速器进行能量控制,不仅减少了生产噪音,而且对电动机有稳定的过流、过载等保护性功能,延长电动机的使用寿命。 结束语 文章对电气节能在石油化工企业的应用进行探讨,希望在未来的发展过程中,我国能够继续加大对石油化工企业的投入,促进石油化工企业发展,同时加强对石油化工企业电气节能技术的发展与完善。因为在石油化工企业的发展过程中,电气节能具有重要的作用,加大对它的研究,将有效的促进石油化工企业的发展,从而有效的带动我国经济的发展。
化学实验教学论文:多媒体技术在化学实验教学中的应用 摘要:化学实验教学是中学化学教学中最重要的部分之一,特别是新课标的推广使用,教材中大量的实验探究,进一步地突出了化学实验的地位。但很多时候由于学校实验条件的限制,常使得实验的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中不能真正完全体现出来,因而导致化学实验不能充分发挥它的教学作用。因此,在实验课的教学过程中,我尽可能地把多媒体教学技术应用到化学实验教学中,实验课发挥出最大的教学效果。 关键词:中学化学实验:多媒体教学技术 在教学中,我们所实施的多媒体手段一般包括:计算机技术、网络技术、投影、摄像等方面。这些方面需要在教学中要灵活使用,因人而异,因地制宜。下边,笔者在这里论述一下对多媒体的这几个方面在化学实验教学中的运用。 一、在实验中如何使用投影技术 在化学教学中进行实验,其目的就是让学生通过实验能够明白物质的变化过程,能够通过实验得到感性认识,从而在理性上去思考,提出疑问,获得结论。进而提高自己的认识水平和各种能力。并且。实验在一定程度上能够提高学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性和参与性。并且实验以其事实性、科学性让学生信服。是培养学生观察能力、创新能力的重要途径。因此,实验要真正起到演示作用,不能演而不示,使演示实验变成讲实验,观察实验现象变成讲实验现象。为了提高演示实验的可见度,传统的方法一般采用放大实验仪器,抬高实验装置,增加实验药品的用量等来反复展示实验结果,然而实验仪器的放大是有限的,反复展示实验结果又浪费时间,且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到,以至于影响教学效果。而在实验中采用投影技术,可以大大改善上述状况,克服缺陷,提高演示效果。投影技术主要的功能是将实验的过程和现象放大,克服传统实验可见度小的缺陷,能够使所有学生清晰地观察到实验的过程,特别是一些细微的,不易观察到的现象。投影技术使实验的科学性得到提高,增强学生学习的积极性和参与程度,为培养学生的观察能力提供条件。 二、化学实验教学中如何使用摄像、录像技术 在教学中,有时会涉及到一些变化过程时间较长的实验,并且在实验过程中还会产生一些无关紧要的现象。这对于学生的耐心和注意力是一种考验。然而要想让学生在实验中始终保持高度的注意是不容易的。而且课堂时间是有限的,教师要想让学生在有限的时间内尽可能多地获得信息,就要有选择性地对学生的观察时机给予指导,确保学生观察到的现象对所学得的知识有价值。因此,采用摄像、剪辑技术,对实验的全过程进行加工,既能为学生提供实验的全过程。又能突出重要的实验现象,同时也不失实验的真实性。一些实验具有一定的危险性,比如会有比较激烈的反应或者产生对人体有害的物质如毒气等,因此不适合在课堂上进行实验,而借助录像就既可以保证学,生的安全,又能够达到实验教学的目的。通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现,引起学生的重视,帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。这样的教学可以使学生正确掌握实验操作规则和正确认识实验装置,对实验的成功起到一定的作用。 录像技术具有功能效应,充分利用这一效应,可以演示实验的真实性。如:高速或缓慢的实验过程可以通过放像的快、慢、倒等功能淋漓尽致地展现出来,这样不仅可以使学生缓慢地观察实验中的高速成反应变化。还可以使学生快速地观察到缓慢的反应变化,从而使学生准确地感知观察到的细节,提高学生观察的敏锐性。同时又缩短了教学时间,增加了演示实验的时效性,提高了教学效率, 较复杂的化工过程也可以通过摄像、录像技术清晰地显示出来。使抽象的教学内容直观化。生活化。便于学生对知识的理解和掌握,对一些成本高、危险性大的实验,定性的实验。要求较多或装置复杂的实验也可以借助教学录像来完成,以保证演示实验的安全性、准确性、有效性和规范性。 三、化学实验教学中如何使用计算机和网络技术 化学具有严格的规定,是不允许出任何差错的。因此,做实验对实验步骤和操作规范都有一定的要求,一旦操作失误不仅会引起实验失败,甚至会产生实验事故。因此,如果学生在实验中出现失误不仅会影响学生的学习积极性,而且还会引起学生对于实验的恐惧心理, 而在进行实验前,先让学生通过计算机和网络技术进行模拟实验就可以在很大程度上防止失误的产生。现在网络上有很多关于实验操作的软件资料,教师要注意采用。让学生在计算机前先进行模拟操作,以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,这样将大大提高学生实验的有效性。例如:氯气的实验室制法中,实验结束后应先将导管移出水面再移去酒精灯的操作,一旦失误。就有一定的危险性。为了解决这一难题,通过多媒体技术,利用氯气的实验室制作软件。对这一操作做一些特别的处理,在课堂上。让学生进行反复模拟实验,一旦操作正确,计算机给予奖励提示,鼓励学生,而一旦学生操作错误,计算机则对水倒流试管底部,试管破裂的危险场面进行模拟。再如:对点燃未检验纯度的氢气发生爆炸进行模拟,使学生加深对操作错误引起危害的认识,然后再进行正确的实验,通过多媒体技术的模拟,学生不仅提高了实验的成功率,更深刻地理解了正确操作的重要性, 对于一些操作步骤较多。复杂或者装置较多的实验,网络可以给学生提供一个模拟的场所,可以先进行模拟实验,等学生对实验的各个细节完全熟练后,再进行真正的实验。例如:乙酸乙酯的制取,在多媒体技术上,可以通过学生模拟实验,既掌握原理又掌握实验操作方法。不断促进学生实验技能的提高。 网络技术在化学实验中,起着设计教学的作用。对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学,有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力、相互协作的能力和创新能力,使学生在网络“实验室”中畅游,发挥各自的才能,探索化学世界的奥秘。例如:物质的鉴别,通过网络“实验室”提供学生所需试剂,由学生设计方法进行实验并加以判断。计算机对各种方法所产生的现象都会进行模拟,并正确判断加以提示,这有利于培养学生对知识的巩固、应用和发展,培养学生的创新精神和创造能力。 在计算机和网络技术上,可以通过声音、画面、文字展示微观世界,模拟化学反应,从而打破学生认识中的时空限制,用各种感官来感知信息有利于学生的主动参与,激发学习兴趣,再通过模拟技术,放心地让学生对一些危险性、危害性的实验进行大胆操作,为学生的探索和创造提供有利条件, 总之,化学实验是中学化学教学中采用最普遍的手段。但是由于实验对所需的条件要求较高,因此在传统教学中,实验的作用并没有得到完全的展现。在实验教学中运用多媒体,可以克服这方面的限制,提 高实验的时效性。保障演示实验的安全性,加强学生实验操作的规范性,为学生创造进行实验设计的条件,丰富学生实验知识等,以期最大限度地发挥实验的作用。 化学实验教学论文:大学化学实验教学探索 1开设大学化学综合实验的意义 通过各分支学科的有机结合与渗透,培养学生综合解决问题的能力,从而使学生的科学思维能力、创新能力和创新意识得到进一步的提高。我国高等化学教育长期以来一直沿用“专业化、专门化”的“窄、专、深”课程体系,化学实验的目的重在加深对理论的理解和技能的训练,人为地消弱了化学学科之间的内在联系与渗透,学生综合能力得不到有效提高,严重制约了高素质化学人才的培养。为了打破传统大学化学实验教学的旧模式,建立以创新能力培养渐进发展的新模式,各高校教师进行了深化教育改革的研究工作,编写了好多综合化学实验的书籍,发表了大量综合化学实验的论文,取得了可喜的成绩[4-9]。综合化学实验的内容大多来自于教师科研项目成果,学生通过综合实验领悟到科学探索和研究的方法,使得学生科学素养得以提高。 2开设大学化学综合实验的条件 大学化学综合实验是完成化学基础实验教学之后,在化学学科层面对化学知识、实验方法综合运用的一门实验课程,是高等教育本科基本实验教学体系的重要组成部分。学生应在掌握基础无机化学、分析化学、有机化学和物理化学实验的基本技能的基础上进行该类实验。教师在整个实验实施过程中起到引导和解惑的作用。引导学生按照实验题目准备必要的实验仪器和试剂,教会学生科技文献的查阅方法,让学生参阅参考文献列出实验的详细步骤,培养学生连接单元操作、设计实验、分析问题和解决问题的能力。通过综合实验,拓展学生的科研思路,提高其科研工作能力。 3大学化学综合实验教学方案的设计与实施 本实验以有机合成、分光光度法测定无机金属离子为主线,辅以物理化学中表面张力的测定及临界胶束浓度(CMC)的确定方法,培养学生综合解决实际问题的能力。 3.1实验目的 (1)学习和掌握有机化学实验中水杨基荧光酮的合成方法。(2)巩固物理化学实验中表面张力的测定方法及表面活性剂临界胶束浓度(CMC)的确定方法。(3)掌握分析化学实验中分光光度法测定金属离子含量的原理及方法。 3.2实验仪器与试剂 仪器:电动搅拌器、三口烧瓶、回流冷凝器、加热套、721型(或722S型)分光光度计、pHS-3C型酸度仪。试剂:对苯二酚、乙酸酐、浓硫酸、无水乙醇、重铬酸钾、水杨醛。钼(Ⅵ)标准储备溶液:1mg/mL,准确称取0.1500g光谱纯MoO3于100mL烧杯中,加入10mL10%的氢氧化钠溶解,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。使用时逐级稀释为1.00μg/mL的标准工作溶液;水杨基荧光酮(SAF):0.001mol/L;十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB):0.02mol/L;pH=1.8的KCl-HCl缓冲溶液。 3.3实验内容 (1)无机离子显色剂水杨基荧光酮的合成水杨基荧光酮的中文别名为邻羟基苯基荧光酮,9-(2-羟基苯基)-2,3,7-三羟基-6-荧光酮。水杨基荧光酮以其高灵敏度和较好的选择性被广泛用于铁、铜、锌、钴、钼、铝、锡、锗、钨、锰、锑、铬、钛、铑等金属离子的测定中。在岩石、矿物、药物、食品、环境水等领域的无机离子分析、药物分析以及生化分析中有着广泛的应用。水杨基荧光酮按文献[10]由30g(0.12mol)的1,2,3-三乙酰氧基苯溶解在热的400mL50%的乙醇中,滴加20mL浓硫酸,在70~80℃时与8g(0.0655mol)水杨醛反应4h.冷却,在暗处放置二周后,用乙醇重结晶而得。反应方程式如下:(2)水杨基荧光酮与金属离子钼(Ⅵ)的显色反应学生可根据实际需要选用某种金属离子与水杨基荧光酮进行显色反应。本文仅以与钼(Ⅵ)显色为例说明实验的设计过程。钼的特性和钼工业的发展为钼的分析提出更高的要求,也为钼的分析研究与发展提供良好的机遇。钼的分析方法甚多,其中分光光度法因其灵敏度高,操作简便,分析速度快而倍受欢迎。而荧光酮类试剂光度法以其高灵敏度和较好的选择性被广泛用于钼的测定中。 3.4实验方法 在25mL容量瓶中,分别加入5.0mL的1.00μg/mL钼(Ⅵ)标准溶液,2.0mLpH=1.8的KCl-HCl缓冲溶液,3.0mL0.001mol/L的水杨基荧光酮(SAF)溶液,2.0mL0.02mol/L的CTMAB表面活性剂,水定容,摇匀,10min后,以试剂空白为参比,用1cm比色皿于最大吸收波长525nm处测定溶液的吸光度。 3.5结果与讨论 (1)吸收光谱按照实验方法进行显色,测定有或无表面活性剂存在下相应配合物在不同波长下以相应试剂空白为参比的吸收光谱曲线,绘制吸收光谱,求出两种情况下最大吸收峰所对应的工作波长。探索表面活性剂是否使最大吸收波长发生红移,是否对显色反应起到增敏作用。(2)临界胶束浓度(CMC)与络合物形成的关系探索取一定量的CTMAB溶液按实验方法显色,以试剂作空白参比测量吸光度,并用表面张力仪测定相应CTMAB浓度下显色液的表面张力,得到不同浓度CTMAB溶液的吸光度和表面张力,结果见表1。以CTMAB浓度的对数lgc为横坐标,以对应的吸光度和表面张力γ为纵坐标绘制CTMAB浓度与表面张力(曲线1)和吸光度(曲线2)的关系曲线。从曲线1折点求出此体系中CTMAB的临界胶束浓度(CMC),找出吸光度与表面张力的关系见图1。(3)工作曲线取不同量的钼(Ⅵ)标准工作溶液,按实验方法测定在2.0mLCTMAB存在下的吸光度,绘制工作曲线,求出线性回归方程、表观摩尔吸光系数及25mL溶液中钼(Ⅵ)符合比尔定律范围。 4结语 本文仅以水杨基荧光酮与钼(Ⅵ)显色为例说明实验的设计过程。本实验建议32学时,其中水杨基荧光酮的合成实验10学时,水杨基荧光酮与金属离子钼(Ⅵ)的部分为10学时,查阅文献、编制实验方案与撰写实验报告等12学时。图1的绘制采用Origin8.0软件来绘制二维图形,方法为选中数据后,点击工具栏中的Plot/Multi-Curve/Double-Y即可。工作曲线的绘制 及线性回归方程的获得都可以用Origin8.0软件来完成。其中水杨基荧光酮也可以不用合成,直接用购买的分析纯的试剂与钼(Ⅵ)进行显色反应,探索表面活性剂对显色反应的影响。表面活性剂还可以选用常用的溴化十六烷基吡啶、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚等进行增敏研究。水杨基荧光酮法测定锌、钴等其它金属离子可参阅相关文献自行设计实验方法。 化学实验教学论文:高中化学实验教学 一、运用新理念,探究实验教学 我从事教育工作已好多年,对传统的教学感悟颇深,但我从不放弃传统的优秀的教学经验和方法,并采取当代的新技术、新方法来学习高中化学.探究实验教学是我追求的目标,化学是一门实验科学,化学实验不仅可以成为学生获取直观感性知识,积累直观感性经验的源泉,而且也是培养学生观察能力、分析能力,培养学生科学的观念及实事求是、严肃认真的科学态度、帮助学生形成要领和理论,让学生通过化学实验进行化学规律探索活动的一种重要手段.实验教学更能充分调动学生积极主动地参与学习.通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力.促进学习方式的转变,培养学生的科学素养和实践能力.实验教学是培养学生的创新意识和创新思维最有效的方法.化学实验对培养学生创新精神,创造能力具有非常重要的意义.化学课堂教学是实施素质教学的主渠道,而要培养学生创新意识、创新精神和创造能力则要以化学实验为主要载体.创新教学的构成要素是研究性、主体性、发挥性、归纳性等,这就要求在实验教学方法创新的同时,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件.探究性学习就是根据这一需要设置的新的课程计划,具有典型的创新教育功能.“创新是民族进步的灵魂”,要提高学生的整体素质,培养创新精神,最大限度发挥创造力,必须在教学中探究实验教学,这是新课改的要求. 二、开展探究性实验教学,促进学生创新能力的进一步发展 在一往的化学实验教学中,实验对所认识的化学基本概念或基本规律、基本原理的验证都是按照抓药式的设计或习惯性的设计进行化学实验教学.高中化学新教材两个必修、五个选修模块的实验部分有充分体现“创新”理论的空间.新教材与旧教材比较,增加了相当部分的实验活动内容.“观察与思考”、“活动与探究”、“交流与讨论”等栏目,学生直接或间接参与,直观性强,更易于激发学生的学习兴趣,提高学生观察、动手能力,体现同学间的合作精神,对学生积极思维,理论与实际相结合,创新理念的建立以及体验创新的喜悦具有非常直接的作用,有利于落实新课程目标. 1.优化课堂教学,创建和谐地教学氛围,激发学习兴趣.化学实验课堂教学中,要创建和谐的、师生互动的教学环境,建立一个接纳性的、支持性的、宽容性的课堂气氛,创设丰富的教学环境,激发学生的学习动机,学生学习的有效性首先体现在学生是否积极、主动地参与学习、知识的主动建构;通过调查有96%的学生都愿意上实验课,在这96%的学生中,有98%的学生认为有了演示实验或者是分组实验,可以在轻松、愉快中掌握知识,不至于死记硬背.从不同角度减轻了学生的负担.兴趣是成功的关键,在发明创造上有一定成就的人,除了具有一定的创造能力外,还必须是对某种发明、探索有着浓厚的兴趣、好奇心,兴趣是创造力的推动力.要想使学生对化学有浓厚的兴趣,从化学实验入手是极好的方法,比如:高一学生在学习氯化氢时,你做一个“空瓶生烟”的兴趣实验,学生的兴趣就来了,学生的求知欲被激发了,变被动接受知识为主动获得知识,亦可培养学生的探索精神. 2.调动学生积极性,培养学生的动手能力.学生自己动手做化学实验,是学生获取化学实验数据的第一手数据,同时对于化学知识以及化学概念的理解也会进一步加深,同时对于有趣的化学实验,可以调动学习化学兴趣,培养学生主动学习化学的积极性.实验操作技能体现一个学生综合素质,有些学生属于高分低能,理论分数非常高,但实验考查时手忙脚乱,不知从哪开始,先做什么,后做什么,以至于得不到应有的现象,甚至由于错误操作损坏仪器,乃至发生危险.加强实验训练是培养学生动手能力的重要途径,必须做好三方面工作:第一是,基本仪器的使用,了解仪器的使用范围、性质;第二是,实验基本操作技能,包括:仪器连接、布局合理,便于观察,操作准确等,在实验过程中教师要严格把关;第三是,多提供给学生动手的机会,例如,将演示实验改为分组实验,通过多渠道培养其实践能力.对一些典型的实验加以拓展,引导学生探究反应的中间产物,进而探究反应机理,这也是化学研究性学习的好素材.总而言之,化学实验是中学化学学习的重要内容,做好化学实验可以帮助学生开拓视野,加深印象,调动学生学习化学的积极性.在实践教学中,要结合教学实际,不断地去探索适合高中化学实验教学的新方法和新思路,老师应该多于学生进行沟通,倾听学生的意见,改进化学实验教学方法,让学生在化学实验中收获更多的知识和快乐. 化学实验教学论文:高中化学实验教学现状的思考与对策 化学是一门以实验为基础的自然科学,在教学改革中,我们一直强调实验教学的重要意义,增加实验教学。然而,就整体而言,实验教学仍然是十分薄弱的环节,中学化学实验教学的现状不容乐观。在教学过程中,主要存在以下问题: 一、化学实验教学中存在的主要问题 1.教师受传统教育的影响,普遍存在重理论轻实验的思想。由于受“应试”思想的影响,出现了“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的倾向。 2.中学化学实验教学开展受到各学校设备、仪器、药品、教材、课时的限制。有的教师甚至认为学生不会动手做实验不要紧,只要会动笔答实验题就行。 3.部分中学教师的专业化程度不高,实验教学素质及实验技能不够,不能适应实验教学的要求。 4.中学化学实验教学受到学科本身的限制。由于许多化学实验本身存在一定的危险性、腐蚀性、毒害性,所以教师们更愿意用多媒体代替实验教学,甚至于以讲代做。 5.实验会考(考查)缺乏有效监督、流于形式。 二、对中学化学实验教学的思考及改进措施 从这些制约因素出发,为了使实验教学能充分发挥其在化学教学中的特殊作用。针对实验教学现状提出几点建议: 第一、加强实验室的建设和管理。学校应添加必备的仪器和药品、逐步完善设备,保证化学实验教学的正常开展,进一步优化实验教学。 第二、改变传统观念、促进实验教学改革。教师必须转变教学观念,改变重课本理论而轻实验教学的现象、把实验教学作为整个教学的一个重要环节,培养和发展学生的能力。 第三、建立健全对理科教师的评价机制,建议把理化生教师的实验教学完成情况作为年终考核成绩参考依据之一。 第四、积极改进、使用微型实验、增强学生的环保意识。例如做Na2O2与CO2的反应实验。实验时,取一干净的干燥管,两端放入少量疏松的玻璃棉,中间放置干燥剂无水CaCl2,把干燥管的细口对准蘸有Na2O2的脱脂棉,用嘴吹干燥管的另一端,脱脂棉很快就会燃烧。本实验操作简单,现象明显,没有任何污染,还可以省略制取CO2气体的操作,并节约了药品。 第五、运用 文秘站: 第六、强化高中理化生实验考查监督机制、对于实验操作水平不达标的学生、必须组织重考或者参加下一届考查、彻底杜绝某些学生不喜欢做实验的坏习惯。 第七、应配备足够实验员,并根据各学校的实际情况给予一定的福利待遇。实验员应该是一种复合型人才,他不仅懂仪器的性能、还要懂得学科专业基础知识。充足的化学实验员是化学教师做好化学演示实验和学生实验的关键。 第八、不定期地开放实验室,积极开展第二课堂,给学生创造更多的动手机会,提高实践操作能力。鼓励学生主动做课外实验、掌握各种实验手段,把各门课程的学习融会贯通起来。 第九、根据本地区的情况组织相应实验技能、小制作大赛,着力培养学生的创新能力和动手能力,促进教师和学生对实验教学的兴趣,促进实验教学的开展。 总之,从化学教学的角度看,化学实验是化学教育的基础。取消了化学实验,也就扼杀了化学教育;化学实验教学的运作,不仅发展智力更是培养能力,学生科学世界观、及良好学风的形成,更是与化学实验教学紧密相关。 化学实验教学论文:加强化学实验教学实现德育育人目标 全国教育工作会议指出:素质教育较好地体现了基础教育的本质,它以培养受教育者的思想道德情操、科学文化知识、身体心理素质、劳动和生活技能等方面得到全面和谐发展为宗旨,为学生学会做人、求知、劳动、生活、健体,审美打下扎实基础。因此,素质教育要求教师要以德育为本,以教学为主.本文拟从化学实验教学的角度,谈谈加强化学实验教学,实现德育育人目标的粗浅体会。 一、突出学科特点,增强学生的参与意识 实验是科学研究的基础和必要手段,而化学实验对培养学生学习化学的兴趣和提高化学课堂教学质量具有极其重要的作用。学生在化学实验中参与越多,对化学科的“感情”就越深厚。我进行了以下五个方面实践:①将初中化学85个演示实验中的18个改为边讲,边学生分组实验,并精心设计。例如:做“二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的性质实验”前,要求学生在课下预备一只潮虫等的小爬行昆虫,这样在课前便激发起了学生的好奇心。上课时,让学生分组完成该实验,并增加在烧杯中预先放入小昆虫的实验。这一实验不仅在课堂上气氛热烈,而且增大了课堂容量同时验证了二氧化碳不能供给呼吸的性质,且为怎样验证地窖中的二氧化碳浓度是否过高的学生发散思维做了有利的铺垫。②开展化学实验基本操作竞赛活动,不仅增强了学生的参与意识和竞争意识,也规范了基本操 作。③开展趣味实验活动。如“鲜花怒放” 、“烧不坏的手帕” 、“神奇的铜树”等十几个实验,奇妙的变化引起了学生浓厚的兴趣与积极的思索。④建立科研小组。研究并实现变废为宝,从学生实验“氢气的制取”留下的废液中,回收硫酸锌;用废铜丝制备硫酸铜;利用所学知识来识假、识劣,如对市售化肥硫酸铵、纯净水优劣的鉴定等.⑤让学生参与某些易操作的演示实验。在加强化学实验的教学中,由于在内容和设计方面,已经考虑了学生的心理需求和求知欲望,所以,更大地调动了学生学习化学的积极性、主动性和创造性。使学生在亲身感受中,增强了参与意识和学生是学习主人的意识。 二、加强分组实验中的组内成员的合作,增强学生的合作意识 近年来,致力于成功学研究的学者认为,我国需要具有独立自信,而又乐于集思广益的合作型人才,这是成功学研究的重要成果之一。当前,世界范围内日新月异的科技进步,要求科学研究必须走向集约化。过去那种单门独户的实验室式的经典研究已经落伍,中国的科技事业亟需大量集约型科研带头人。所以“合作意识”不仅是学生良好个性的组成部分,也是现代科研不可缺少的一种素质。在加强化学实验教学过程中,我非常重视“合作意识”的渗透。例如:在学生实验和第二课堂的趣味实验时,要求学生(每个小组两人)在进入实验室以前,要填写实验预习报告,报告中要注明操作者(把实验内容分成两部分,每人首先完成其中的一部分,然后对换)。实验时,在教师指导下,非操作者负责“监督”(及时指出操作不当之处)和实验过程的必要记录。这样,使全体学生的独立操作能力都得到提高。实验基本操作竞赛也是以组为单位,学生既可当选手也可当裁判。裁判员先集中学习竞赛内容,归纳操作要点,讨论评分方案,最后经教师审核确定。为了达到“安全、正确、快速”,组员们献策,选手主动聚到一起研究各个细节。科研小组以四人为一组,一人为组长,一人负责执笔,针对教师提供的教材或收集的疑难问题,由组长组织讨论,确定实验方案,最后由教师认可,再分头准备。每次实验结束时,对配合默契、效果良好的小组给予表扬,并请组长简单介绍密切配合的经验。经过培养与训练,学生的“合作意识”大大增强,不但乐于合作,而且逐步学会合作学习。 三、渗透科学方法,培养求真精神 中国古代的“四大发明”令炎黄子孙至今仍引以自豪。但为什么现代科学产生在西欧而不是中国?中国古代领先于西方的大多是技术,而不是科学;科学思想的培养工作长期被忽视;这是中国长久以来科学发展不及西方的原因。在邓小平理论和同志的“三个代表”思想的指引下,党中央明确提出“科技是第 一生产力”,“走科教兴国的道路”。所以,让“科学思想”和“科学素养”在学生的头脑中“扎根”,不仅是教育本身的要求,也是时代赋予教师的使命。科学思想包含科学态度、科学方法、科学思维、科学道德、科学价值等方面的内容。这些内容均可在中学化学实验中得以体现。要创造条件树立学生的正确观念,变“有疑问问老师”为“有疑问做实验”。笔者认为“科学思想”中的“科学态度”是核心,不断追求真理的精神导致探索,探索需要方法,所以“求真”是关键。要充分利用化学实验,激发学生的“求真”欲望。例如, 在学完“二氧化碳的性质”一节时,可提出“将二氧化碳通人澄清石灰水有何现象?”大部分学生根据课本上的知识回答:“变浑浊”;少数学生回答:“先变浑浊,继续通人二氧化硫又变澄清”。教师当场演示,结果符合学生的预料。有学生提出疑问:“这是为什么?是不是老师在做实验时搞了鬼?”,对这种大胆的怀疑,教师应表示赞赏,立即取刚才实验的澄清石灰水,请该生用玻璃管往里吹气,结果出现浑浊然后又澄清,杯疑被实验否定,这时学生的思维又活跃起来。于是教师将这一问题交给“科研小组”,要求他们自学溶洞的形成且综合学生看法,设法寻求合理解释。实践证明,在“求真”意识的支配下,学生就以积极的姿态投入,不断地探究、思索、发现,同时,也不断地体验着怀疑、惊讶、自豪、成功和喜悦等情感,“求真”的精神得到了培养。 四,训练科学思维、培养创新精神 创新精神主要包含创新意识和创新能力,意识支配行动,行动加上能力,才可能产生良好的结果。所以,在加强化学实验教学时,应注意增强学生的创新意识,培养学生的创新能力。初中化学85个演示实验中,先有结论,后演示验 证的有15个。验证实验中,学生往往成了“看热闹的观众”,为了增强学生的参与,使学生真正成为课堂教学的主体,我对其中多个演示实验进行了改进。前文的“二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的性质实验”设计即为一例。由于实验改革,不仅使学生对“二氧化碳不能的性质实验”的印象深刻,而且激发了一部分学生 的灵感和求知欲。在教师引导下,学生带着求知的渴望查阅课本,进行自学,不仅对学过的反应进行了复习巩固,还增强了学生对未学反应好奇心。所以,教师对实验教学的创新,不仅增强了课堂教学效果,也能激发学生求知与创新的意识。怎样培养学生的创新能力?创新能力依赖于创新思维,它具有敏锐性、发散性、集中性、灵活性和形象性等特征,这些特征的本身,就是科学的学习方法。加强创新思维的训练,也会形成良好的学习习惯。实践表明,在加强化学实验教学时,尤其要注意创新能力的培养。例如:利用“假化肥坑农害农的报道”、“不法商贩利用自来水冒充纯净水”等事件,组织学生利用所学的知识加以揭穿。要求科研小组的成员设计实验方案,寻找样品、了解样品来源。实验方案经过科研小组集体论证后,学生对所取样品进行检测。这一过程中,学生思维的敏捷性、发散性、集中性、灵活性等都受到了锻炼。化学教师要密切注视和广泛收集生活、社会、生产中的化学现象,探讨具有实际意义的问题,对学生进行科学思维的训练和创 新精神的培养。 切实加强化学实验教学,吸引优秀学生立志化学研究,这仅仅是问题的一个方面;另一方面,学生中将来从事与化学有关的职业只是其中少数,大多数的学生在毕业后,与中学化学实验教学的培养和训练有何关系呢?笔者认为,在加强化学实验教学过程中,培养出的那种积极参与、善于合作的潜在意识,乐于求真,勇于创,新的精神,将使每个学生终身受益。 化学实验教学论文:化学实验教学策略概述 1让学生参与实验设计 实验教学并不是简单地让学生做实验,实验的目的也不是仅仅让学生学会操作,而应该是引导学生进行自主探究,参与实验设计,注重培养学生的创新能力和严谨的思维能力。在实验教学中,教师要明确自己的角色,指导学生根据自己的需要自行设计实验方案,进行实验结论正误的验证。例如,在学习原电池时,学生已经知道Cu-Zn-H2SO4中,Zn做负极。笔者在学生已有知识的基础上提出问题:请同学们思考在金属活动性顺序中,排在前面的金属是不是总是做负极?我们应该怎么设计实验进行验证?学生根据自己已有的基础知识和实验技能,并结合网络资源搜索有关信息去自行设计和创造实验方案,通过实验验证自己实验方案的正确与否。学生通过自己的参与获得了新知识:哪一种金属做负极还与电解质溶液有关。又如,学习实验室制氨气时,向学生提供药品:碱石灰、浓氨水、生石灰、氢氧化钠固体、氢氧化钙固体、氯化铵等。并提问:制取氨气用什么药品好呢?哪些药品可以制得氨气?生成的氨气如何检验?如何干燥?学生带着这些问题,经过动手、动脑参与实验的设计与验证,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时锻炼了思维能力。又如,学生已经知道Fe(OH)2在空气中很容易被氧化,于是让他们开动脑筋设计实验,要求能够较长时间地观察到Fe(OH)2白色沉淀。学生通过不断的思考讨论,优选出最佳方案。在实验设计过程中,学生体会到了成功的喜悦,也培养了学生的独立自主、科学思维能力。 2让学生动手操作,培养学生化学实验技能 化学实验在化学科学的形成和发展中有着非常重要的作用,学生通过探究实验可以认识世界,解决疑问。让学生亲自参与实验,探究知识,往往能达到事半功倍的效果。在教学过程中,教师可以创设情境,让学生设计方案实验验证得出结论,若未达到预期结论,需要调整或重新设计实验方案,使探究过程趋向合理化,这会使学生充分体验探究过程的魅力。例如,让学生比较Na2CO3与NaHCO3的化学性质,他们先根据已有的知识设计方案,在教师的指导下动手验证。在这个过程中,如果学生得出的结论与预期的一致,则说明实验方案设计得合理;反之,让学生反思方案缺陷在哪?发现不足,同时思考“为什么”。又如,银镜反应的实验,开始学生根据自己的方案进行实验,没有达到预期的目的,笔者便让学生讨论分析失败的原因,他们经过反复分析验证实验终于成功了,欢呼雀跃。这个实验让学生亲自体会到了实验过程为什么要用洁净的试管?为什么要用水浴加热,而不能直接用酒精灯加热?再如,中和滴定实验,让学生通过亲自动手实验来学会分析实验过程中出现的误差;配制一定物质的量浓度的溶液的实验,让学生学会用固体、液体来配置一定物质的量浓度的溶液,并能够分析实验误差。教学过程中可以创设合适的情境将部分实验设计成学生实验,让学生亲手去做,让学生自己分析交流实验过程中出现的问题,分享成功的喜悦,经常训练能够提高实验技能,对于实验中出现的问题也会得心应手。在实验过程中,也可以根据情况将学生分成几个小组,通过小组内合作交流、小组间评价,调动学生探究学习的兴趣,让学生进入探究问题的情境中去,学生在探究的过程中不知不觉获得新知。 3针对实验问题,设计解决方案 在教学过程中,一些抽象的问题仅仅借助于教师的讲解是没有说服力的,如果借助化学实验,可以让理论与实践相结合,抽象问题具体化。在实验中,学生通过自己动手做、分析、总结,真正领会到化学知识的真谛。例如,在学习“沉淀溶解平衡”时,遇到这样一个问题:氢氧化镁为什么可以溶于氯化铵溶液?有学生认为是NH4+与OH-直接反应;有学生认为是NH4+水解生成了H+与Mg(OH)2电离出的OH-反应,破坏了Mg(OH)2的沉淀溶解平衡,使Mg(OH)2沉淀溶解平衡不断右移,最终全部溶解。学生对这个问题的结果分析争执不下,于是笔者让学生设计实验验证哪一个结论正确,并提示学生可以将氯化铵溶液换成醋酸铵溶液进行验证。通过这一设计,让学生很好地理解了平衡移动原理。又如,学习糖类时,对淀粉水解产物和淀粉水解程度的判断问题,让学生思考如何设计实验方案?实验过程中需要注意哪些问题?在教学的适当时机,以适当的方式设计问题情境,挖掘创意,完善他们的创造思维。实践证明,教师在教学实践中充分利用化学实验的魅力,特别是实验的技巧,引导学生参与实验教学,会使化学教学事半功倍。化学实验教学的重要性是不容置疑的,21世纪的化学教学,要把实验教学放在首位。 化学实验教学论文:浅析新课程下化学实验教学 [论文摘要]化学实验是学生学习化学、进行科学探究的重要方式, 新课程实施中教师在处理实验内容时既要紧扣新课程标准,更要创新化学实验教学方式,才能发挥化学实验在提高学生科学素养中应有的作用。为此,我们要充分利用教材中的活动与探究,让学生进行自主实验,尽可能创造条件变演示实验为学生实验,让化学实验室真正成为学生探究化学奥秘的舞台。 化学是一门以实验为基础的自然科学, 化学实验不仅是使学生获取直接信息,认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径。义务教育化学课程《新教材》中实验内容在呈现形式上,与旧教材不同的是已经没有单独列出的实验课,实验内容是以分散的形式分布在教材中的“活动与探究”、“调查与研究”、“家庭小实验”、“实验习题”等栏目中, 其中有80%以上的实验要求学生亲自动手完成,50%以上的实验是作为科学探究的方式呈现的。《新课程标准》明确指出“化学实验是学生学习化学、进行科学探究的重要方式”,通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。因此在新课程实施中我们在处理实验内容时既要紧扣新课程标准,更要创新化学实验教学方式,才能发挥化学实验在提高学生科学素养中应有的作用。下面谈谈我的几点看法。 一、利用“活动与探究”,让学生自主实验 传统的化学实验虽然能在一定程度上培养学生的观察能力和操作技能,但大多数是为验证概念、原理和元素化合物性质等提供“证明”或“依据”的实验,教师往往是在“讲实验”,学生则是在“背实验”,学生的实验活动也往往只是“照方抓药”,达不到真正意义上的实验目的,从而忽视了化学实验所蕴涵的思想性、探究性和发展性的功能。新教材上、下两册共设计了 29 处“活动与探究”,这些探究性实验不仅给学生增加了活动的机会,让学生亲历操作过程,而且更加侧重于探索和研究,这样的实验不是单纯地以理解知识和培养兴趣为目的,而是以实验为活动的载体,通过学生的亲身体验来完成科学的探究活动。因此,我们在使用“新教材”的过程中,要积极创造条件, 以教材中的“活动与探究”为载体,积极引导学生开展自主性实验活动。这样,学生在亲身经历的过程中才能体会到知识的产生和发展过程,在亲手操作的过程中才能培养出娴熟的实验技能,在小组合作中培养团队精神,在独立思考中才能提高分析归纳能力,从而加深对相关知识的认识和理解。 二、改“演示实验”为“学生实验” “充分发挥实验的作用,淡化演示实验和学生实验的界限。”这是《新教材》实验内容编排上的特点之一。新教材中共设计了 53 个实验,但并未指明是演示实验还是学生实验,这给教学留下了很大的空间。过去,由于实验条件等因素的限制,教科书中的实验主要以教师的演示为主,学生实验也多是重复一些演示实验的内容,不利于培养学生的动手实验能力,更谈不上对学生创新能力的培养。因此,我们在实际教学过程中可以将这部分实验进行精心分类,将现有教学素材进行重组,凡是那些操作不过于繁琐、装置不过于复杂、安全性比较大的演示实验,只要实验条件允许,均可设计成探究性的学生实验,比如,“空气中氧气含量的测定”、“二氧化锰催化过氧化氢溶液的分解”、“二氧化碳的性质”、“碘和高锰酸钾的溶解性”、“洗涤剂的乳化作用”、“指示剂与酸碱溶液的反应”等。通过这样的改进让学生更直接地面对实验事实,更清晰地看到实验现象,往往学生亲自动手得出的结论,会比教师演示实验的结论更具有说服力,同时进一步加强了学生基本操作能力的训练,培养了学生的观察能力,提高了学习化学的兴趣。三、开放化学实验室,为学生提供探究的舞台 《新教材》在实验内容的呈现形式上还安排了大量的“家庭小实验”、“实验习题”。“家庭小实验”作为学生课外实验的一种形式,目的是为了培养学生持久的学习兴趣及实验方法。这类实验的趣味性比较强,内容与实际结合紧密,实验用品简单易得。教科书中以习题的形式呈现实验,目的是鼓励学生在家中独立完成实验,这类实验习题,侧重于对所学知识和技能的应用,促使学生独立思考实验的步骤、用品、操作方法等,具有一定的探究性。但是由于学生在校时间较长,有时在家里一时很难找到相应的实验用品,许多实验在家里很难开展,开放实验室无疑能为他们提供一个新的探究舞台。因此,在实际教学过程中,可根据教学内容,利用课外活动,合理开放化学实验室,为学生完成上述实验内容提供条件。 四、结合实际,贴近生活开展一些必要的实验设计活动 《新课程标准》提出要让学生有更多的机会主动体验探究过程,养成科学态度,获得科学的方法,形成终身学习的意识和能力。那么结合教材和教学进度,选择结合实际,贴近生活的探究性学习的课题,开展一些实验设计活动,对体现化学的实用价值具有十分重要的意义,同时更能培养学生的科学素养,激发学生的创造动机。比如在讲溶液的PH时,让学生设计测定本地区土壤的酸碱性并提出土壤改良的方案、在讲碳酸钠时让学生探究腌制皮蛋的原料和原理、讲氢氧化钠必须密封保存时让学生设计实验证明二氧化碳确实能与与氢氧化钠反应并且验证反应产物等。通过实验设计活动,培养学生的实验设计能力,培养其思维的全面性、系统性,培养学生根据实验现象,观察、记录、分析或处理数据得出正确结论的能力,获得了科学的方法,通过活动也可以强化学生解决实验问题的能力,为以后的学习打下良好的基础。 五、尽量开展微型化学实验探究活动 微型化学实验是指在微型化的仪器装置中进行,用尽可能少的试剂获取所需化学信息的一种化学实验方法和技术。其教育功能主要体现在有助于树立绿色化学观念、给学生更多的亲自动手实验的机会,增强实验动手能力、培养学生的创新精神。这种仪器操作简单,省试剂,省时间,但又能达到大型仪器的效果的实验活动的开展,改变过去那种“一人做、大家看”的局面;使学生由过去被动“等待”和 “接受式“的学习方式,变为“主动”和“探索式”的学习方式,极大地培养了学生学习化学的兴趣,又提高了动手能力和用实践去解决问题的能力,大大增强了化学实验教学中的探究性、增加了学生的实验参与程度。《新教材》编排中特别体现绿色化学,《课程标准》中也提出让学生逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念,并且在酸和碱的化学性质实验中使用了微型仪器胶头滴管和点滴板,在其他实验中,我们也要尽量使用微型实验达到同样的实验效果,比如探究二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂的实验等。 化学实验教学论文:在化学实验教学中培养学生的安全和环保意识 在化学实验教学中培养学生的安全和环保意识 在全面推进素质教育的今天,如何更好地培养学生的创新能力和实践能力是每位教师都在研究的课题。化学实验活动是培养学生探索求真精神和科学严谨态度以及优秀思想品质的良好途径。因此,我们在利用化学实验多渠道提高学生素质培养能力的同时,更要加强对学生的安全和环保意识的培养。 一、 培养学生的安全和环保意识的重要性 1. 重视安全意识的培养是保证实验教学工作顺利开展的前提 化学实验常用玻璃仪器,经常接触酸、碱等强腐蚀性药品,在学生实验中事故隐患的确很多,容易造成或轻或重的实验事故,事故一旦发生就会给我们正常的实验教学带来很大的负面影响。有些学校,教师甚至因噎废食,因害怕学生出现伤害事故而减少学生操作实验。化学是一门以实验为基础的学科,因实验的减少,使教学效果受到很大影响,同时也束缚了学生的手脚和思维的空间。其实,我们都知道多数学生实验只要严格按照正确的操作去完成,一般是不会出现伤害事故的,危险源于不规范操作。例如:“玻璃仪器轻拿轻放,避免破损”;“金属钾、钠取用适量”;“切不可往正在进行加热的盛有苯酚甲醛混合物溶液的试管中加入盐酸催化剂”等等。我们教师只要防微杜渐,未雨绸缪,重视安全教育,提高学生的安全意识,就能从根本上杜绝实验中伤害事故的发生,保证实验教学工作顺利进行。 2.重视环保意识的培养是社会赋予教育的责任,目前环保已成为全球全人类的共同问题。教育影响着一代人的思想,因此,我们责无旁贷,而所有学科中与环保关系最密切的当属化学。近二十年来中国工业迅猛发展,人们在享受着它带来巨大物质财富的同时,也遭受着严重污染的危害,臭氧空洞,温室效应,淡水资源缺乏,酸雨肆虐,光化学烟雾……虽然有的老师会说,这些我们都在讲,可是这远远还不够。比如:有的学生把废旧电池随手乱扔,某早点铺,学生吃完早饭把塑料袋随手抛在桌下;天安门广场随手丢弃的口香糖,电影院的座套上被口香糖污染。这些严重污染环境的现象,反映了我们较差的环保意识和做人的素质问题。我认为这是一个对待环保的意识问题和行为习惯问题,作为一名教师应该首先意识到下一代环保意识的匮乏,我们实验教学中除了教给他们实验技能之外,还应该大力培养他们的环保意识,为他们将来能拥有高质量的生活环境着想。 二、关于培养学生安全和环保意识几点建议 1. 加大实验改革力度应当从教材入手 教材是教师施教的依据,从我国现行化学教材来看,学生实验的编写一般是由目的、原理、仪器、药品、步骤等几部分组成。我认为应当适当增加安全和环保方面的内容。在这方面美国的化学实验教材《化学中的探索》一书给了我们很大的启示,该书所有实验的编写均由:目的、原理、仪器药品、安全、步骤、处理方法、问题等几方面组成,例如:在“体积的测量和溶液”实验中,安全部分写道:“在实验中必须始终佩带护目镜。14mol/L NaOH溶液的腐蚀性很强,取用时要戴手套。溅出的任何化学药品要立即用水擦净。应该注意碱会腐蚀玻璃,要用大量的水彻底清洗玻璃仪器,以防止被腐蚀性物所腐蚀。”处理方法中写道:“铜溶液倒入标有铜废液的烧杯或瓶中。溶液用水冲入下水道。保持工作台面和天平周围的清洁。送回冲净的容量瓶和移液管”。通过对比我们不难发现,编者极尽详细的要求安全措施及回收处理方法,如果我们的教材中也能补充这样的要求,再加以教师的引导,实验效果也许会好一些。更重要的一点是从该书的实验编排中,我们可以清晰地看到设计实验的思路,首先搞明原理、目的,在目的原理的前提下,选择实验用品,而后就要全面考虑实验中可能出现的不安全因素,其次才是步骤,回收处理。我们现在的实验教改方向是逐渐从验证性实验向探索性实验过渡,要求学生独立思考,动手探究。而我们的思路一般是目的原理实验用品步骤结论,而忽略安全和环保。在我们平时要求学生设计实验时,可行性往往是以步骤设计能否满足目的原理为标准,我认为《化学中的探索》一书给我们指出了这一思路中明显的漏洞,应该引起同行们的思考和重视。 2.教师当“从我做起”言传身教 教师是对学生进行教育的主要实施者,教师的思想、言行对学生有最直接最有效的影响,从“安全意识”的培养角度来说,教师应做到以下几点: ① 一丝不苟做好演示实验,教师在演示实验中的一举一动都直接影响学生动手实验时的态度和方法,因此,哪怕是最常用仪器的使用也丝毫不能大意,对于一些有危险隐患的实验更要充分备课,引导学生把不安全因素想全想透。 ② 合理使用反例。对于一些可以在实验室模拟的错误操作导致的后果,教师可设计一些错误的反例加以验证,以加深学生印象。如不纯的可燃气体点燃爆炸,水倒入浓H2SO4中进行稀释的后果;加热时先撤酒精灯导致水回流引起试管炸裂等,只要条件允许,装置设计合理,不会引起事故的均可一试。 ③ 严格监督,培养学生良好的实验习惯。学生进入实验室亲身体会的印象是最深的,中学生的年龄特点决定了他们对什么都好奇,好动是他们的天性。因此,在平时学生实验中除了讲清楚规范操作,安全要求外,加强监督也是必不可少的一个环节。 ④ 增强防范意识,培养自救能力。例如:强酸、强碱溅到身上时的处理,偶遇紧急情况时应如何处理和进行自救。 从“环保意识”的培养角度来说,教师应做到以下几点: ① 立足教材,常规教学中多渗透环保教育,教材中有关环保的课题很多,教师应准确把握,妥善利 用,如《硫酸的工业制法》《炼钢炼铁》《石油和石油产品概述》《电解电镀》等章节涉及到很多与生活相关的实例,教师在处理这部分教材时最好能结合本地情况加以分析,有条件的可以实地考察,或利用多媒体手段辅助教学,使学生充分认识到环保的重要性,树立从我做起的环保意识。 ② 开展研究性学习,也是对学生进行环保教育的有效途径。教师可结合本地情况,有计划的组织学生开展环保方面的研究性课题,例如:燃料使用及其污染,干电池污染,本地区主要工业污染源及其污染物的处理调查等,利用学生已有的知识结合实际情况,使学生了解书本以外的环保知识,对于帮助他们树立环保意识很有效果。 ③ 教师应关注环保方面的有关知识,能够及时准确地把环境科学的发展动态传递给学生,这是做好这项工作的重要因素之一。 安全意识与环保意识的培养是摆在所有化学教师面前的一个急需深入的课题,本文旨在抛砖引玉,望广大同行不吝赐教。 化学实验教学论文:浅论专科类医学院校生物化学实验教学改革 1.提高学生的学习主动性,激发学生的学习兴趣 兴趣是最好的老师,上生化实验课首先就要使学生对实验课的内容感兴趣,愿意通过实验去探求其中的奥秘,能通过实验课来获得一种成功胜利后的喜悦。因此如何调动学生做实验的积极性、增强学生的实验兴趣,对提高实验教学的效果起着非常重要的作用。简单来说首先通过生化实验的新奇多变和各种各样的玻璃器皿引起学生的暂时性兴趣,因此要求我们充分利用本学科丰富的实验内容,在安排学生实验和设计演示实验时要贯彻巧妙安排富有兴趣的原则,以激发学生的暂时兴趣。例如,在影响酶促反应速度的因素实验中,利用碘与淀粉及其水解产物的颜色反应,来比较唾液淀粉酶在不同条件下催化淀粉水解的速度,其中可观察到各管蓝色深浅不同。安排的这些实验课,都是生化基本实验,这样学生做起来就会感到既容易又有趣,进而诱发学生的暂时兴趣。其次要让学生由暂时性兴趣转化为稳定的兴趣。由于暂时兴趣易于消失,对学习帮助不大,因此应在此基础上培养学生的稳定兴趣,如果学生对实验产生了稳定兴趣,就能够主动钻研,认真操作,深入理解实验原理,掌握更多的实验知识,针对于此,我校经常开设一些和临床实际练习比较紧密的实验,使学生了解生化实验与临床和实际生活的关系,充分认识生化实验的重要性,这样就会促使学生主动预习实验内容,认真操作,增强做实验的积极性。例如:血糖、血脂、ALT、CO2CP、胆红素测定等,这样既学习了实验操作方法,又结合了临床,增强了学生的实验兴趣,书本上的理论通过实验得到证实可以消除学生心中理论和实验分离的感觉,加深了学生对理论知识的理解,真正使学生对实验产生兴趣,提高实验教学效果。 2.改进实验教学内容,提高实验水平 随着科技的发展和社会的进步,生物化学的发展日新月异, 实验 课教学应顺应学科发展,结合我校实际情况,我们根据生化实验的教学目的,在强调比色、离心、电泳、含量分析等生化基本操作的基础上,结合学科知识的更新与进展以及科研工作实际的需要,完善了生化实验内容体系,将本教研室开设的实验项目进行重新筛选,选择注重结合临床医学,减少落后的单纯性验证性实验,增加探索性和综合性的实验。在有效的时间内使学生学到较多的知识,培养学生的创新能力,分析问题和解决问题的能力。另外,在每个实验课的教学时间安排上, 也根据实验内容灵活地安排课时,充分利用周末、节假日,克服传统实验课教学缺乏连贯性、系统性的缺点,培养学生学习兴趣,同时实验分小班进行,让学生多动手操作。通过实验,使学生加深对基本理论的理解,掌握必要的基本技术及培养独立工作的能力。 3.改革实验教学方法,提高实验教学质量 我国高等医学院校长期以来所采用的教学模式多为以传授知识为主的单向传递模式,这种以教师为中心的传统教学模式,在很大程度上养成学生被动、依赖的学习习惯,不利于学生能力和技能型人才的培养。因此我们在教学过程中采用问题式教学法与讨论式教学法相结合,使学生成为教学的主体,发挥他们的主观能动性。具体来讲首先由老师提出问题,激发起学生参与的热情,鼓励学生去图书馆或上网查一些相关的资料,并带着问题自学实验指导的内容,找出有哪些实验设计的缺陷并鼓励学生设计改进实验的方案。其次学生讲述和教师精讲相结合:上课开始时,先请几名学生按照自己的设计方案,讲述本实验的目的、原理、操作要点、注意事项和预期结果,提出对实验 的改进意见。然后教师有针对性地进行启发,引导学生理解和解决问题,并鼓励有不同想法的学生积极发言,形成一个很好的热烈讨论的氛围。接着,教师引导学生独立完成实验操作:教师根据情况有重点地加强实验指导,逐步引导学生理清思路,从中领悟实验的原理及操作过程,使其自始至终了解自己每个阶段、每个步骤的操作目的及相应的实验结果,实验的整个过程中要尽可能以学生为实验主体,增加学生的动手、动脑机会,在条件允许的情况下,实验分组尽可能小,对生化基本实验,要保证一人一组;而对不能一人一组的实验,则要精心安排,尽可能保证每人都有动手的机会,培养学生解决实际问题的能力。最后教师引导学生讨论和总结:首先鼓励学生就本节课遇到的问题做一个讨论,并且还可以把自己在本节课的收获和心得交流一下,大家各抒己见;其次,实验结束后,各实验组选代表报告实验结果并加以分析,接着全班对实验结果进行分析,畅所欲言;最后老师再做总结,这是非常重要的一点,起到画龙点睛的作用,内容应该包括设计思路、实验目的、实验过程、实验结果等,对于其中出现的问题启发引导学生独立思考,充分发挥学生的开拓创新能力,注重创造性思维能力的培养,以此方法调动学生学习的积极性、主动性和自觉性,培养学生分析问题和解决问题的能力[2]。 4.采用现代化教学手段 4.1多媒体教学 在生物化学教学过程中,由于生物化学内容抽象繁杂,导致“教师难教、学生难学”。多媒体技术借助文字、图像、动画和声音等传 递信息,为解决授课抽象难懂问题提供了一种现代化的有效手段,它在单位时间内传递的信息较传统单一的媒体更丰富、更直观,它既能调动学生的兴趣,又有利于学生对抽象内容的形象理解,从而提高了实验教学的质量。教研室全体教师发挥集体的智慧,制作出高质量的实验教学课件,课件内容除了包括教学大纲所规定的教学内容 外,还包括重要的实验准备工作和一些复杂、耗时多、费用昂贵,目前的仪器设备达不到的实验。利用多媒体教学可以改变“粉笔加黑板”的传统教学模式,克服其单调、枯燥的缺点,在轻松愉快的学习氛围中拓展学生的知识面,提高实验教学质量。 4.2网络资源 学校已建立了校园局域网和四个电子阅览室,并购有万方数据库,维普期刊全文数据库,超星数字图书馆,清华同方知识总库,学生随时可以在网上查阅各种期刊和书籍。图书馆全天开放,学生也可在图书馆借书或阅览室查阅资料,拓宽学生的视野。同时我们把制作的多媒体实验教学课件和理论教学课件,上传到生化教研室的网站上,供学生随时下载、观看,增强对实验内容的掌握和理解,巩固实验教学效果。 5.综合考核实验学习效果 考核是检验教学效果的一种手段,通过考核可以直接检验实验教学的效果,强化学习动机。以往对学生的生化实验内容很少进行单独考核,往往仅很据实验报告成绩来作为对学生的实验考核, 结果导致部分学生做试验的积极性不高,实验操作时不认真,实验失败了也不认真分析结果,实验报告主要靠抄袭他人的正确结果[3],这种方法不能全面地衡量学生对实验教学内容的了解、掌握情况。为了改变这种状况,我们加强了实验综合考试的力度, 制定了相应的实验课成绩考核方法,实验考试成绩由平时实验成绩、实验笔试成绩和技能操作成绩三部分组成。
语文课堂教学论文:搞好语文课堂教学与多媒体技术的结合 樟木坝学校 杨立辉 随着应试教育向素质教育的转轨和信息时代的到来,教师已从“一张嘴、一本书、一支笔”的传统教学中走出来。计算机辅助教学以其特有的科学性和形象性,显示出独特的内在魅力,促进了教学形式的多样、教学过程的优化和教学质量的提高。我在语文教学中运用CAI进行有益的探索,取得了一定的效果。 一、 运用现代教育技术,激发学生学习兴趣。 激发学生浓厚的学习兴趣及强烈的求知欲是语文教学的重要任务。教师充分挖掘教材中的有趣因素和艺术魅力,运用现代教育技术手段多样化的特点,充分唤起学生的学习兴趣,并使这种兴趣维持在整个教学活动中的始终。我们设计的CAI课件,总是力图通过形象生动的画面、效果逼真的音响,给学生以多种的感官刺激,激起学生对所学课文的“兴奋点”。 例如《雷雨》一课,教师根据低年级学生的年龄特点,设计制作了精美的、趣味盎然的多媒体课件。教学中,首先让学生回忆自己观察到的雷雨的景象,接着让学生欣赏多媒体课件中的雷雨的景象:乌云压下来,狂风吹得树枝不断摇晃,与哗哗地下起来,一道美丽的彩虹出现在天空。。。。。。活动的画面中夹杂着风声、雷声、雨声、蝉鸣声、蛙叫声。在省、光、色、乡创设的情境中,学生的积极性被调动起来,学生学习课文的有利的心理因素被激活了。求知欲也就自然而然地转向于课文内容的学习了。 二、 运用现代教育技术,促进学生主动学习,发展个性。 21世纪语文教学的重要任务是全面提高学生的语文素养。要提高学生的语文素养就必须在课堂教学中艺术得引导学生敢于参与、乐于参与、善于参与,真正做到自主学习,自主发展。教师可充分运用现代教育技术改变现有课堂教学以知识传授为中心的教学模式,充分发挥学生在学习中的主体作用,激发学生参与获取知识过程与途径的意识,发展学生个性。 如《雷雨》一课的教学中,教师通过计算机中的图像、声音、动画,从表现形式上唤起学生对语言的主动感悟,体会词语运用的精妙。“渐渐的,渐渐的,雷声小了,雨声也小了”一句中“渐渐地”一词,学生理解上有难度,教师让学生先听两组声音:一组雷声有大慢慢变小,一组雷声突然变小。学生马上指出第二组声音不对,可见学生主动领悟到雨的变化是从大到小,慢慢变化的。接着,教师出示几组图像:花儿慢慢开放,太阳从海上慢慢升起。。。。。。学生马上举手用“渐渐”说话,不仅说了老师战士的画面,而且还联系生活实际说了很多渐渐变化的失误。在多媒体课件的帮助下,学生主动感悟词语,积累词语,表达思想,思维能力和创造能力同时得到发展。 实践证明,把现代教育技术引入小学语文教学,激发了学生的学习热情,是整个学习过程充满乐趣。学生通过人机对话,积极动脑、动口、动手,卓有成效地进行读写训练,并通过网上教学,实现资源共享。, 语文课堂教学论文:浅析中学语文课堂教学五优化 素质教育有三个要求:一是面向全体学生,二是全面发展的教育,三是主动发展的教育。课堂教学是实施素质教育的主阵地。抓好了课堂教学,也就掌握了素质教育的主阵地。如何实现且掌握素质教育的这些要求和主动权,关键在优化课堂教学上下功夫。 一、优化备课方案 备课是提高教学质量的先决条件。俗话说“凡事预则立,不预则废”只有备好课,才有可能上好课。 1、精心制定计划。语文教师的教学活动必须按照学期语文教学计划进行。制定计划首先因领会大纲、明确教学目的、了解教学内容、掌握教学要求;其次要通读教材、了解其全貌。掌握每篇课文在全册中所处的地位和作用。此外,还要尽可能浏览全套课本,以便在制定计划是考虑上下相承、前后衔接的关系。再次是逐步了解班级情况。知道授课班级的学生数、男生比例、学习劲头和纪律是怎样的、听说读写能力又是如何。 2、多方了解学生。备课要吃透“两头”,既要备教材,又要备学生。精通教材是解决语文教师人与教材之间的矛盾;了解学生则是解决教和学之间的矛盾。因此在语文教学中,教师应该根据实际情况对学生做远期备课的一般了解和近期备课的特殊了解。除此之外还应了解本年级学生与上下年级学生的学习态度、习惯的不同,各个班的学生差异、男生的特点,对程度不同学生的要求等等。通过课前、课上、课外多种途径来了解学生。 3、刻苦钻研教材。钻研教材是备课的中心环节。此前所做的一系列工作都为钻研教材而打基础、做准备。因此在钻研教材的过程中力求突出针对性、体现精细性、把握综合性、发挥创造性。把作品语言文字转化为教学语言,从而引导学生吸收与转化。这样再经过“三环六步”法程序来实现“鸳鸯绣取从君看,金针还须度与人”。最终实现教学的目的是为了不教。让学生自己掌握“金针”,自己去刺绣最新最美的图画。 4、科学设计教学。语文教学设计是语文教师统筹规划自己教学活动的总体设想。科学的设计,能使教学具有确定的方向性和目的性,可保证教学活动有计划、有步骤的展开。固而能有效避免教学过程中可能出现的盲目性和随便性,从而有利于提高教学质量。因此设计教学大纲、语文教学的特点、学生的学习基础来安排教学程序制定课时课题设计。 5、精心编写教案。教案是钻研教材、设计教学的书面方案,是教师施教的蓝本。它包括“为什么教”“教什么”“怎样教”三个方面。它使教学目标明晰化、教学内容条理化、教学过程序列化、教学方法科学化,从而保证教学任务的顺利完成。同时它也是教师总结经验、改进教学的宝贵资料。 二、 优化教学目标 教学目标是课堂教学的“方向盘”和“指南针”,也是教学的起始和归宿。对此教师应以素质教育为指导、制定切实教学目标。 1、制定教学目标。教学目标的制定一要明确、二要具体。即要提出课堂教学结束应达到的具体要求;三要恰当。要保证教学大纲、教材的基本要求,又要使绝大部分学生经过努力后达到;四要完整、各个目标齐全且在教学中将学生的智力和能力因素整体优化、融为一体。 2、落实教学目标。落实教学目标首先以认识为主线,分层落实、揭示各知识点的内在联系,使学生形成完善的认识结构。避免课堂中的“一刀切”现象。教学做到即面向全体学生、又因材施教;然后以智能目标为核心、主动发展。将教师的主动培养和学生的主动提高结合起来。 三、优化课堂教学结构 优化课堂教学结构同优化整个课堂教学是密切相关的。优化课堂教学结构要在素质教育的前提下坚持以学生为主体、以教材为主源、以练习为主线、以发展为主旨、以教师为主导的五主原则。因此教师在优化课堂结构、合理分配时间的同时应做到以下几点; 1、导语设计,巧妙新颖。在传授新知识之前,教师都应有目的、有计划的精心设计一段教学语言。我们知道巧妙新颖的导语往往能抓住学生的心灵、唤起注意力、创造良好的情境、氛围来激发学生的学习兴趣。 2、导入新课,通前联后。素质教育的主体中,导入新课应体现“温故知新的原则”。在讲授新课之前教师将与此相关的内容联系起来。例如我在讲授鲁迅的作品《孔乙己》时,针对不同文章的题材将他的所有作品进行分类归结。再根据每篇文章出处的不同将它们分类。让学生在理解、分析的基础上加以识记。 3、传授新知,主体参与。传授新知是教学工作中的中心环节。学生是学习的主体,是课堂教学的主角人物。因此教师应充分调动学生的积极性、主动性、创造性。使学生最大限度参与探究新知识的活动中。让学生自己动手、动口、动脑。将学生的外部学习活动转化为学生自身的智力活动,促进学生知识能力的协调发展。 4、巩固练习,多种角度。教师设置练习应有“质”与“量”两个方面的要求。练习紧扣中心、难点,有要从不同角度、不同层次分析。应用客观性试题与主观性试题进行测试量化。用多种形式、多种角度让学生说理、讨论、操作。让学生在较短的时间内获得较多的知识和技能,且达到灵活运用的目的。 5、课堂总结,高度浓缩。课临近结束的短短几分钟内,教师要对整堂课的主要内容进行高度浓缩、提纲挈领的归纳概括,给学生以精要深刻的印象。引起帮助学生整理思维、加深理解、巩固记忆的作用。 6、板书设计,精、简、明、新 好的板书能配合教学直观形象揭示课文的思想内容和写作特色。学生通过它能够提纲挈领的掌握文章中心和结构。可以依据它有条理地复述课文,而且可以记好笔记,有利于课后的巩固复习。因而有人将板书比喻为开启思想的钥匙、引导形式进入知识胜境的导游图。从教师方面来说,板书设计如何,就能看出教师对教材把握的程度,甚至可以反映出钻研精神、工作态度。因此板书设计又成了优化课堂教学的另一举措。 四、优化教学方法 1、着眼于诱导 变“苦学”为“乐学”。在素质教育中,教师应诱发学生强烈的求知欲和正确的学习动机、激发学生的学习兴趣和学习热情,使探究新知的认识活动变为学生的心理需求,变“要我学”为“我要学”、变“苦学”为“乐学”。 2、着力于引导,变“死学”为“活学”。在教学过程中教师根据教材的知识特点和学生的认知水平,恰当的根据教材分为层层递进的若干问题,引发学生主动探索、研究。发现结论、总结规律,使学生获得“真知”形成自己的“营养品”。使被动的学习变成主动的学习,变“苦学”为“乐学”。例如我在讲《谁是最可爱的人》这篇课文 的时候,首先让学生找出课文中的几个叙述事例,然后让学生试说几个事例中描写的中心人物是谁。他们各代表了一种什么样的精神。通过这样的引导,学生们就很快的翻阅课本、查寻资料,自己开始琢磨、自己开始推敲。把教师的这种引导力转化成了自己的驱动力。 3、着力于疏导 变“难学”为“易学” 在课堂教学中我们常常会遇到这种情况;当教师指出一个比较难的问题时,学生往往思维受阻或偏差。此时教师应指点迷津。拨开疑云,在学生“山重水复”时利用疏导的方式使他们获得“柳暗花明”的境界。在化难为易中扩展学生的思维能力。 4、着手于指导 变“学会”为“会学” 在课堂教学中教师除了进行以上“三导”之外,还应着手对学生的学法和认知策路进行指导、使学生获取新知、解决问题的思维方式和心智技能得到协调发展。将表面的知识转化为学生自身的能力。 五、优化教学环境 “环境造就人”,良好的教学环境对提高学生道德素质、文化素质、身体和心理素质起着不可估量的作用。优化课堂教学环境、促进学生的全面发展不仅是可行的、而且是实施素质教育的必然途径。 1、艺术化的教学语言。教师的教学语言包括口头语言、板书语言、体态语言三种。它是完成教学任务的主要手段,直接影响着教学效果。因此,教师的语言必须讲究艺术性。在课堂上教师的口头语言力求作到;精练准确、条理清晰、生动形象、抑扬顿挫;板书语言力求做道;文字规范、布局合理、简洁美观、条理分明;教师的体态语言力求做道;整洁大方的穿着、精神抖擞的面貌、端庄稳重的举止、和蔼可亲的态度、恰到好处的教态。 2、融洽的师生关系。“人非草木、熟能无情”。教师只有对学生充满尊重、关心和期待,以一颗爱心去包容学生,学生反过来也会给教师以相应的、积极的情感回报。当这种情感达到一定程度时会产生情感上的迁移,从而“亲其师、信其道、乐其学”又促进学生情感的健康发展和健全人格、思想品德的形成。 3、合理化的课堂管理。“活而不乱、静而不死”一向是课堂管理的科学体系。因此在素质教育的今天,合理化的课堂管理势在必行。施教过程中教师只有科学、合理的组织课堂,依据素质教育的要求及语文学科的特点来实现教学的目的,让学生在愉快的课堂活动中学新知、探新知。把学生组织成一个温暖且富有上进性的“战斗部队”,把课堂组织成一个和谐、轻松愉快的“大家庭”营造一个良好的学习氛围。为顺利开展各项教学活动而作铺垫。 4、现代化的教学手段。从事教育事业的人都明白,教学过程是一个由教学任务、教师、学生、和教学手段构成的运动过程。更新教学手段、引进现代教育技术,已成为当前教学改革的趋势。对中学语文教师来说,应根据教学内容、设备条件、尽可能采用多种教学手段的优化组织,实现抽象问题的具体化、枯燥问题的趣味化、静止问题的动态化。 语文课堂教学论文:深化素质教育优化语文课堂教学 由“应试教育”转向素质教育,实施全面素质教育,是中国教育改革和发展的总趋势,是历史赋予我们每个教育工作者的光荣使命。目前,课堂教学仍是我国教育的一种主要形式,是教育培养人才的主渠道。深化素质教育,提高课堂教学质量,优化课堂教学是关键。我们认为,语文学科要深化素质教育,优化课堂教学,必须做到:优化教学的指导思想,优化教师的主导作用,优化学生的主体作用,优化课堂的教学氛围。 一、优化教学的指导思想 素质教育是根据邓小平的教育理论 在新形势下提出的一种教育思想。现在的 社会已进入到知识经济的时代。21世纪, 知识经济将在国际经济中占主导地位。知 识经济以知识的生产和利用为核心,“科 学技术是第一生产力”(邓小平’75年《在全 国科学大会开幕式上的讲话》)。对小平同志高瞻远瞩,83年为景山学校题词时提出 了“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的战略方针。85年邓小平同志在全国 教育工作会议上的讲话中指出:“我们的国家,国力的强弱,经济发展后劲的大小, 越来越取决于劳动者的素质,取决于知识分子的数量和质量。一个十亿人口的大 国,教育搞上去了,人才资源的巨大优势是任何国家比不了的。有了人才优势,再 加上先进的社会主义制度,我们的目标就有把握达到。现在小学一年级的娃娃,经 过十几年的学校教育,将成为开创二十一世纪大业的生力军。”素质教育的提出,不 仅是针对“应试教育”的,而且是根据时代的要求提出的。它是邓小平教育理论的具 体体现,是我国教育方针在新时代的具体体现。优化教学的指导思想,就必须使我们的思想统一到邓小平教育理论上来,统一到我国的教育方针上来,转变到素质教育上来。 语文不只是学习和工作的基础工具。语文学科的教学不能光是传授知识,培养读写能力,为了应试,它还担负有培养人才的任务。语文学科的教学,应该既有语文知识的传授,又有生动活泼的人文教育。语文学科的教学,要把思想道德素质、心理素质、审美素质等方面的教育渗透到教学伪过程中,既教学生学会,又教学生会学,会做人。 二、优化教师的主导作用 素质教育在课堂教学中的具体实施, 教师的主导作用是至关重要的。“只有老 师教得好,学生才能学得好。(邓小平: 《关于科学和教育工作的几点意见》)语文学科的课堂教学,教师的主导作用犹显重要。学生是“主角”,教师是“导演”,课堂教学这幕戏演得如何,关键在于“导演”。语文教师的主导作用,具体表现在: 1.确定教学目标。语文学科的教学目标“灵活性”较大,同一课书,教学的指 导思想不同,教师的业务水平不同,学生 实际情况不同,教学目标往往也不同。每 上一课书,都需要教师以正确的教学思想 为指导,根据教材的内容和学生的具体情 况确定正确可行的教学目标。上课过程 中,引导学生始终围绕确定的目标来学习。 2.确定教学内容。教学目标确定之 后,就要求教师确定教学的具体内容,通过具体内容的教学来完成教学目标。例 如讲授朱自清先生的《荷塘月色》,审美 素质教育应是教学目标之一。为完成这 一教学目标,应从结构美、意境美、语言美等方面启发学生思考,理解课文的内容。具体指导学生学习哪些章节,哪些语句,教师都要预先确定好。 3.确定重点难点,解答疑难问题。语 文教师,需要对教材熟悉在心.对学生充 分了解,这样才能恰当地确定教学的重 点难点,在教学中指导学生注意理解和 掌握,并给学生以准确精练的解答。 4.设计教学结构,调控教学节奏。教 学目标的完成,必须落实到课堂教学的 全过程.直至教学的每一个具体的环节。 设计好课堂教学结构,调控好教学节奏. 是优化课堂教学边要的一环。教学结构 要符合学生认知的规律,教学过程要有 学生的参与。语文课堂教学的伸缩性较 大,教师的调控非常巫要。既要放得开. 又要收得拢。教师耍把课堂教学“导演” 很有起有伏,有声有色,生动活泼。 5.确定教学方法。语文学科教法多 种多样,“教无定法”,常见的有:朗读法、 导远法、讲读法、讲解法、谈话法、讨论法、 读写法、讲练法、比较法等等。应根据教 学目标—、教学内容、学生情况来确定最佳 的教学方法。无论采用那种方法,都应力 求做到精心设计,一法为主,多法优化配 合,灵活运用。条件允许的学校,要尽量 使用多媒体教学手段.加强直观教学。 三、优化学生的主体作用 优化课堂教学,必须优化学生的主 体作用。充分发挥学生学习的主动性、积 极性和创造性,使他们成为课堂学习的 主人。学生既是认知的主体,更是发展成 长的主体,而不是知识的容器、应试的工 具。优化课堂教学,必须以实现学生的发 展为目标,在全面发展的基础上.着重培 ’养学生的参与意识、创新意识,以适应时 代的要求,迎接时代的挑战。 语文学科的课堂教学,优化学生的 主体作用更为重要,可行性更大。我们应 正确处理好“教”与“学”的关系,尽力做 好以下几点: 1.优化教师的“讲”,把课堂的时间 让给学生。教师的“讲”,要讲在重点处、 关键处、疑难处,尽量做到少而精,让出 更多的时间给学生多读书、多思考、多讨 论、多动笔。 2.优化教师的“问”,启发学生的创 造性思维。知识经济的时代,知识已成为 生产的主要要素,其所需要的就不能是 死的知识.而应该是创新的知识。因此. 教师的“间”,不应是一些繁琐浅显,学生 信口就能回答的问题。教师应精心设计 “间”题,要问得有价值、有广度、有深度。 “问”还要求因人而异,对尖子学生,要激 励他们去思考更深的一些问题。总之,教 师的“问”要达到启发思维,培养创新思 维的目的。 3.鼓励学生质疑,把问的权力放给 学生。过去教学总是教师问学生答的多, 学生总是处于被动的地位。学生既然是 学习的主人 ,就应该是学习的主动者。我 们应满腔热情,欢迎学生突发奇想,随时 提出问题。学贵有思,思贵有疑,“君子之 学必好问”。教师的“问”,不宜问尽,有的 问题应留给学生,让学生自己想,自己 问。凡是能撞击学生智慧火花的地方,都 应提供闪光的机会。哪怕是极细微的闪 光点,老师也应及时的肯定和鼓励,使学 生乐于思考,乐于发问质疑。 4.优化课堂的“练”,把“练”纳进课 堂教学。课堂教学中,不能光讲不练,而要 讲练结合。教师要安排好练的内容、练的 时间。语文教学中的“练”,大部分应在课 堂上完成。通过练来训练学生阅读、思维、 口头表达和书面表达的能力,让学生都参 与到教学活动中来。 四、优化课堂教学的氛围 美国心理学家罗杰斯认为:“成功的教学依赖于一种文诚的理解和信任的师 生关系,依赖一种和谐安全的课堂气氛。”优化课堂教学,就要营造一种民主和谐、 生动活泼、愉快宽松的教学氛围。要优化语文学科的课堂教学氛围.必须发挥语文教材和语文教师的优势,努力做到: 1.把真爱带进课堂。教师站在讲台 上,应该看到面前的学生都是祖国社会主义事业的建设者和接班人,都是跨世纪的人才。我们要热爱每一个学生,尊重每一个学生。教师应把真爱带进教学课堂,把春风带进教学课堂。揽得爱的教师,才能 算得是一个合格的教师,语文教师应是最懂得爱的教师。我们应把爱的目光投给每一位学生,把和蔼的微笑洒向每一位学生,把尊重的话语送给每一位学生,让自己的真爱充满整个教学的课堂。 2.把情境教育引进课堂。语文教师 的感情应是最丰富的,一走进教室.就应 是激情洋溢,做到全心身的投入。语文教 材中,有许多写得很美的情境,蕴含着丰 富的美好的思想感情。我们抓住了这些情 境,不失时机地对学生进行启发、教育,既 使学生得到美的享受,体验到其中美好的 思想感情,精神得到陶冶,又使课堂教学 生动活泼。 3.把激励引进课堂。兴越是创造一 个欢乐和光明的教学环境的主要途径。教 师要想方设法点燃学生求知欲望的火花. 激发他们学习的兴趣。语文教师要充分引 导学生展开联想和想象的翅膀,启发他们 的创造思维。例如巴金的《灯》一文中说: “我们不是单靠吃米活着。”那么我们还靠 什么活着呢?对这一问题,学生会产生浓 厚兴趣,纷纷议论,争着发言。对于学生的 发言,教师要用充满信任、赞美的语言给 予及时的评价和激励:“你很机灵!”,“你的意见有独到之见!”,“你的意见非常正确!”,“你说得比老师还好!”,对发言意见不够完 满,不太准确的,要给予积极的鼓励,加以 启发和点拨.尽量挖掘他们发言的闪光 点:“你的表述能力很好,再慢慢想想,别着急”,“你的思路很正确,还差一小步 ……。”,“你前面的意见很好,还差一点点, 先坐下想想,相传你能想出来……”。有时 教师可搞点“挑拨”性的启发:“这位同学 的发言很完满.还有比他说得更深刻的吗?”“第一组的同学说得很好,相信第二组的同学会说得更好!” 4.把生活引进课堂。理论联系实际, 不仅是对议论文而言的。语文教学还应把 教材中描写的生活、表现的思想和学生的 实际生活、思想联系起来。使学生感到教 材的内容和自己的生活、思想靠得更近 了,从而更感兴趣,更积极地参与教学。例 如《从百草园到三味书屋》一文写到抓蟋 摔、挖何首乌、吃覆盆子的情景,我们让学 生把童年的生活与这一情景联系起来,学 生会喜形于色.兴趣盎然。 当然,优化语文课堂教学氛围的方法 绝不止于此。只要我们朝着这方面努力, 尽量创设出民主和谐、生动活泼、愉快宽 松的教学氛围,就能保证素质教育目标的 完成。 语文课堂教学论文:对初中语文课堂教学提问的艺术浅析 【摘要】课堂提问作为课堂教学的一个重要组成部分,无疑是我们教学工作者必须研究的内容。没有成功的提问就没有教学的艺术,精彩的课堂提问可以使教学有声有色,良好的课堂提问不仅可以启发学生领会教学内容,对学生掌握知识的情况进行检查,还能培养学生的创造思维,调动学生的学习积极性。 【关键词】初中语文;课堂提问;有声有色;积极性 提问是教学过程中最重要的部分,是启发学生思维的主要方式。课堂提问作为课堂教学的一个重要组成部分,无疑是我们教学工作者必须研究的内容。没有成功的提问就没有教学的艺术,精彩的课堂提问可以使教学有声有色,良好的课堂提问不仅可以启发学生领会教学内容,对学生掌握知识的情况进行检查,还能培养学生的创造思维,调动学生的学习积极性。那么,语文课堂教学中怎样提问呢?课堂提问的方法很多,笔者把平时教学过程中的一些提问片断经过收集整理,总结,略举一二展现出来以供大家参考,如有不当之处,请予以批评指正。 一、依次设置,化大为小 这种提问根据教材的逻辑顺序,依次提出一系列的问题,语文一般是按事件的发生,人物出现的顺序,论点论据提出的先后来提问。对一些繁难复杂的问题,教师可以将它转化为一系列小问题,特别是在中学低年级,学生们分析问题和解决问题的能力都不高,如果问题提得过于宽泛,学生会感到丈二和尚摸不到头脑,对问题产生畏惧心理,不利于问题的解决。在课堂中,教师能围绕教学重点或难点,尤其针对一些难度较大的问题,应当注意化大为小,循循善诱,由近及远,由难及易,化大为小,在解决一个个小问题的基础上逐步深入到中心问题,这样会收到事半功倍的效果。例如:在教学鲁迅先生的《从百草园到三味书屋》一文时,因为文章内容庞杂,有些还不易理解,直接让学生分析“百草园”与“三味书屋”给“我”有什么不同的感受,恐怕难以做到,我们可以就百草园和三味书屋分别提出一些小的问题让学生思考,第一:百草园中有哪些迷人的景物?第二:你听了美女蛇的故事后的什么感受?第三:作者是怎样具体描写冬天雪后捕鸟情境的?第四:先生是一个怎样的人?你读后对他有什么印象?第五:我问“怪哉”,先生为什么生气?第六:写三味书屋后面的小园有什么作用?第七:先生与“我们”读书的内容苦涩难懂,引出来有什么作用呢?第八:写我画画的目的是什么?这样的提问把统领全文的大问题给予分解,便于学生逐步认识学习,自然降低了学生学习的难度。当然,问题设置也不能事无具细,问题提问小,太简单,不能调动学生的思维积极性,不利于培养学生的思维深度。在课堂提问时,还要照顾到不同层次的学生的需求,要根据学生的能力差异,设计不同层次提问,要让优等生吃得饱,中等生吃得好,差等生吃得了,要让全体学生享有煅练的机会,体会到成功的喜悦,使不同层次的学生都得到最大程度的提高。 二、抓住重点,综合设问,抓住重点词句设问 重点词句是理解文章内容、体会文章思想感情的“窗口”。教师若能准确抓住重点词句,并进行适当的归纳综合,设计的问题,必能引导学生透彻理解课文内容,体会文章表达和思想感情,使“文”与“道”的教学融为一体。例如:在教学莫泊桑的作品《我的叔叔于勒》时,不按循序提问:为什么于勒本来是全家的“恐怖”,后来却成为全家唯一的希望?他到美洲先写了怎样的一封信?第二封信又说些什么?等等,而是采用综合法提问:于勒耗尽了家产,是个花花公子,为什么若瑟夫会对他流露出深切的同情?学生要得到正确的结论,就必须在掌握全文思想内容的基础上,对于勒前后的不同,分析他给菲力浦两封信所表达的思想,透过于勒在船上当水手时的服装、神情、动作以及他的那只手,看到他思想发生的变化,从而认识莫泊桑谴责的那个资本主义社会。在讨论这个问题的过程中,需要判断、推理、分析、综合,需要速读和“因文解道,因道悟文”的阅读本领。 三、环环相扣,层层深入 它是指为了达到教学上目的而精心设计的一系列环环相扣的问题。这几个问题形成一个整体,几个问题解决了,整个问题就解决了。例如:在教学契诃夫的著名小说《变色龙》时,可设计一些环环相扣的问题引导学生思考、回答。第一个问题:根据课文的叙述,你认为课文的主人公警官奥楚蔑洛夫的基本性格是什么?在学生准确回答是“善变”后,提出了第二个问题:从课文中你们知道他“变”的主要特点是什么?怎样表现出来?学生讨论后回答:首先是变得快(顷刻间他对狗的态度“变”了5 次),其次是变得蠢(他“变”的理由是愚蠢的,逻辑是荒谬的)。接着提出第三个问题:由此我们知道奥楚蔑洛夫是“变色龙”式的走狗,“变色龙”的色虽然变来变去,骨子里却隐藏着一个不变的性格内核,你们知道他的性格内核是什么吗?学生通过分析课文得出结论:奥楚蔑洛夫狗仗人势、媚上压下玩忽法律的奴才本性始终没有变。于是提出了第四个问题:什么原因促使这个执法者一变再变,左变右变?学生基本能回答:这主要是将军的威势促使他一变再变。为了提高学生对课文的理解程度,最后还可以提出一个问题:奥楚蔑洛夫这样坏,为什么没有人嘲笑他?而赫留金的手指被咬伤,是受害者,为什么反而遭到人们的嘲笑?这个问题引起了学生的极大兴趣,就让学生反复讨论。有的学生说,奥楚蔑洛夫是警官,有权有势,没人敢嘲笑他。最后大多数学生认为,奥楚蔑洛夫出场时,“广场上一个人也没有”,狗咬了人后,“木柴厂四周很快聚了一群人,仿佛一下子从地底下钻出来的”,这些描写说明“那群人”是些穷极无聊的庸俗市民,他们没有正义感,所以不嘲笑执法者,反而嘲笑受害者,这是当时那个畸形社会的真实写照。 以上的提问步步诱导,环环相扣,使学生不仅清楚地认识到了主人翁的性格特点,而且深入了解到,“变色龙”这个文学形象的讽刺锋芒不只指向沙皇忠实走狗的丑恶灵魂,而且直指造成这种社会现象的根源。 语文课堂教学论文:浅谈语文课堂教学中教师和主持人角色 一、启发诱导,自致其知,是语文教师课堂角色的定位基本。知识是客观被动的,而学生是具有主观能动性的。如何让学生去自主学习?现在已经不是让教师去演讲,去展示自己多么博学的时代了。所以,教师就只能同主持人一样,围绕一节课的主题,用新、其、巧的语言架起知识同学生学习意愿的桥梁,正如主持人一样,他只能穿针引线,而不是越俎代庖,桥梁一旦形成,教师主导角色便退位给学生主体作用的尽情发挥。 二、口语交际是新课程的重头戏,作为语文教师更应该具备主持人般规范的语言。一派暮气,口语贫乏的语文课堂实在不敢苟同。口语交际训练不仅仅是方法和技巧的指导,也是感染、熏陶、模仿的结果。所以教师规范活泼、充满智慧与激情的口语,不仅仅使用来传递信息、启迪智慧、培养能力、陶冶情操的载体,更是对学生进行口语训练的榜样。所以,语文教师必须具有主持人般的规范口语、合理恰当的语调、贴切和谐的语感、大方得体的体态用与煽情,用于说理,用于点睛。对于学生而言,富有启发性的教学口语就是兴趣的催生剂,是自主探究的推进器,是追求成功的长生果。 三、语文教师的课堂角色必须具备主持人般处理突发事件的能力。在目前的课改试验中,21世纪的课堂教学中,特别是在自主探究理念的倡导过程中,课堂上的意想不到的问题经常发生,这就要求语文教师在主持课堂中能做到机智、灵活、得体,既不回避问题,又不会伤及学生的积极性,更重要的是对学生发散性思维和探究式学习方式的肯定与鼓励。 四、正确把握教师的课堂角色是展示教师人格魅力的重要环节。现代社会的教师所具备的现代教育理念、广阔胸怀、精诚合作的态度、以及渊博的知识、健全的人格和勇往直前的开拓精神等构成了教师的人格魅力。而今的课程改革与课程标准加好给我们提供了一个展示自己人格魅力的平台,正如主持人,在传奇嘉宾观点、演员表演的角色活动过程中展示自己的人格魅力一般。教师在点燃学生思维火花,引导学生自主探究,推动学生知识内化的过程中展示自身的人格魅力,在这种平等交流、主题交融、双边互动的氛围中,学生思维火花迸溅,自主探究水到渠成,知识内化逐步推进,这样高尚的人格魅力定会让学生所倾倒。 语文教师的教学过程中,其目的就是培养学生资助、合作、探究的学习方法,实现知识内化,提高语文素养。对于学生而言,是一个学习过程。对教师而言,就是在主持一个节目,是一个导演,把教师和学生放在一个平等的交流位置。只有这样,教师能从主持人的角色去思考驾驭课堂,对于我们的教学,对于培养学生的能力,展示我们语文学科的魅力,都有积极的作用。 语文课堂教学论文:小学语文课堂教学评价之反思 反思是教师以自己的职业活动为思考对象,对在职业中所做出的行为以及由此所产生的结果进行审视和分析的过程,教学反思被认为是教师专业发展和自我成长的核心因素。新课程非常强调教师的教学反思。教学后,即有批判地在行动结束后进行反思,能使教学经验理论化。 小学语文课堂教学评价以学生自评、互评、教师评为主要形式。在教学实践中我感悟到:应充分发挥评价的两大主要功能——激励功能和导向功能。做到评价和个性化教育相结合,贯穿整个教学过程的始终。新课改要求以教师为主导、“引诱”学生,让学生自主学习、主动发展。但就“研讨课”的情况也不容乐观,下面,我就小学语文课堂教学评价反思如下。 一、“比读,让学生承受心理压力。” 我首先谈一下教师的激励功能。以往教学中常常在研讨课乃至国家级研讨课上,听老师带有鼓励性的语言:“谁还能比他更好。”先起来的同学需要有勇气才能站起来,压力很大。后起来的同学也必须有比前一位同学更好的本领和更大的勇气,才能站起来。试问:作为老师将心比心,你有前一位同学的勇气做底吗?这看似鼓励的做法,恰恰给予全盘否定。导致的结果是参与的人越来越少。“朗读小能手”等的选拔,也恰恰反应了评价应避免的“选优”的要求。我采取的办法是:让学生只要把自己的理解、感悟表达出来就可以了。评价的时候,只评价哪个地方读得好,发现每个同学的闪光点,但不盲从。然后有针对性地读出你的感悟。让人人都发挥自己的特长。每个同学的音质不同、理解不同,允许他们各有千秋。从而进行个性化教育。 二、评价教学中,仍需强调教师评价的导向作用。 1、课堂教学中,要做到学生的主动发展和教师的主导作用并重。 教学设计要做到“虎头豹尾”而不是“虎头蛇尾”。从而激发起学生继续探索的欲望,达到课外延展的目的。也只有教师精心设计“一石激起千层浪”的问题,引发学生深入思考。去细读、精读,把语言文字蕴涵的情感、思想通过朗读、感悟,感悟后再美读,读后再谈收获。学生每读一遍都有新的发现。让语文课堂学习呈现螺旋上升的趋势。 2、课前准备和课后作业也应发挥教师的导向作用。 我课前让同学做充分的准备,把搜集到的资料和图片展示出来利于教学时,我引导:你是怎么做到的?学生从他们的回答中明白利用现代化信息技术搜集、整理资料,不仅能获取更多、更前沿的信息,在搜集、整理的过程中多方面的能力都得到锻炼,收获远远大于所获得的知识。这也是新时代小学生必备的素质。 我还利用“日记”,发挥导向功能。我就把各方面写得好的同学的文章,让他们读给同学们听,包括具体描述、发表自己想法的、摘抄优美片段、警句、读后想法的。学生明白日记是把生活中有趣的、值得记录的用笔来表达自己心声的。从而懂得要善于观察,善于发现美、感受美、表达美、欣赏美。鼓励学生勤于写日记,表达能力不断提高。 三、无批评的评价是不完整的评价。 强调评价的激励功能,有的教师片面理解为一味表扬,不说一个不字,不利于学生的发展。学生呈现出来的作品并不一定都是完美的。只表扬的评价,不能很好的给学生指明前进的方向,“响鼓还需重锤敲”。要视学生的具体情况采取响应的措施。如面对学困生要以鼓励为主,教师要满怀激情。用欣赏的目光看学生,降低要求。充分激发他们参与的热情,调动他们学习的积极性。让他们感受到成功的快乐,树立信心从而转差。中等生让他们在小组合作学习中做中心发言人,不断提高自己的参与意识和竞争意识。优等生在肯定成绩后让学生敢于挑战“权威”,和他们比读,让他们认识到“山外有山,人外有人”,激励自己不断挑战自我,超越自我。 四、研讨课的课堂教学重成果,不注重教学过程的展示。 有的研讨课教师按照预先做好的课件,设计好的思路上的很顺利。看似课堂容量大,效果好。实则牵着学生的鼻子走,学生没有真正成为自主发展的主人。研讨课上成成果展示课,内容贪多,只展示教学成果,表演意味浓。又是分角色,又是表演,课上讲求热闹,但真正让学生领悟到什么?课堂教学应展示教师的引导过程和学生的学习过程。一堂好课总会给别人留下深刻的印象,引导学生碰出思想的火花,哪怕其它环节有不足之处。讲求一课一得,毋须面面俱到。还经常听到教师由于时间关系,我们课后再练等之类的话。因研讨课老师顾忌多,易束缚教师的手脚和头脑,往往精心准备却收不到预想的效果。教师应“以学定教”,通过小组合作交流、质疑,看哪些是关键处、疑难处。在这些地方有重点地让学生充分思考、感悟、交流。 五、课堂评价过细、过碎,阻断教与学的过程。 如有的研讨课上,老师请小组长课内做记分员。哪个教学环节,谁得了多少分,都要记录。这样,不仅隔断了正常的教学思路,还严重影响了记录人员的学习。 六、教师的误会也会丧失大好时机。 课堂教学中教师要做有心人,不放过任何有价值的问题。 诚然,研讨课,有许多闪光点值得我们借鉴。但作为新课改理念指导下的教师,应大胆进行教学反思,敢于向自己、向“权威”挑战,才能使我们的课堂教学向着更健康、更有效的方向发展。 总之,课堂评价应本着“省时高效”的目的,“评价”只是手段,目的是促进课堂教学,促进学生的发展,促进学生综合素质的全面提高。 语文课堂教学论文:洼中语文课堂教学改革建议 本文作者:姚淑玉 文秘站原创投稿 洼中语文课堂教学改革建议 杜郎口教学改革最成功的经验就是强调了学生的主体地位,而这种主体地位的体现,更多的表现在小组合作学习的有效落实上。学习杜郎口,不可能照搬照抄,我们在借鉴的基础上要走自己的路。从我们学生现状来看学习,一是学生学习参与意识差,二是不愿参与,不会学习。从我们教师课堂现状来看,双基训练需要更好落实。所以,建议我们把语文教学改革的重点定位于:一、增强学生的小组合作意识,真正实施小组合作学习;二、努力在语文教学中落实好双基训练。 增强小组合作意识 实施小组合作学习 我们在课堂上都实施过小组合作学习,但我们每位教师失望的感觉到:流于形式。下面就存在的问题和解决的对策谈一谈个人看法: 一.分组不科学。 对策:在进行学习小组分组时,将全班同学按优秀、良好、一般、较差进行合理搭配。每个学习小组都有自己优势科目的同学,都有自己劣势的同学,便于小组内开展“兵教兵”活动。而且,在每个小组中进行排位时也是按照“一帮一”的原则合理搭配小组的力量(优秀与一般结合,良好与较差结合)。以上做法,可以为学生的合作交流创造条件。鉴于我校班容量和排座方法,前后座四人一组为宜。选出有能力的一名学习小组长负责分配学习任务并监督完成。我们语文学科上课时完全可以打乱班主任所安排的座次,完全可以以学习小组为单位来坐。注意的是,每个小组要确定固定的位置,在上课前一定要坐好,且准备好学具,以免乱堂。 二、学生参与合作交流的意识差。 对策:要促进学生由被动学习向自主学习“转轨”。 目前我校语文教学中 “启而不发”、“导而不行”、“互而不动”的现象,相当普遍。要实施小组合作学习,必须促进学生学习方式的彻底转变,教师需要向学生实施各种“催变术”。即除了相信学生一定能行,还要有“对付”学生不发言的办法。 要想让学生踊跃参与,激发他们参与的欲望是关键。提供以下方法仅供参考: 1.创参与氛围。让同学放松下来,大家都说,不爱说的也就跟着说了。那么怎样去创设这种氛围,则靠我们逐渐摸索、总结。 2.身先士卒是关键。一开始,让他们大声朗读,他们都不读,教师可以领着先读,读出感情,感染他们,让他们也想读,产生读的愿望,然后大家齐读,再一个一个读;让他们表演,他们都不演,教师可以先表演;有的同学找不到合作伙伴,教师就当他的伙伴。 3.抓住机会多表扬,评选课堂参与积极分子。如可以给爱参与的学生买奖品,几毛钱的本子、笔,都行;再就是精神鼓励,让全班同学给“参与”有进步的同学鼓掌,给他献歌;可以发喜报、画“智慧星”进行鼓励;或者临下课抽出时间对于表现好的同学进行表扬,选出课堂表现“秀”。 4.多表扬,少指责。一开始千万别批评发言的学生,要表扬好的方面。题目做得不对,就说,你看,表达很流畅,语言很规范,等等,题目的解法不对,还有别的同学补充更正,他自己就会明白。老师一指责,就会打击他的积极性。 5.运用竞争法。如对各小组课堂发言次数在黑板上进行排名;对学生课堂发言次数在本上进行记录,表现好的就表扬;男生、女生进行竞争,看看谁发言次数多,等等。 6.培养参与积极分子。榜样的力量是无穷的。在每个学习小组中,教师要先培养一批积极分子,给其他同学一个榜样带动作用。老师通过座谈会的形式,将那些成绩优秀、敢于表达自己见解,性格外向的同学集合在一起,让这些同学组成课堂交流和展示的排头兵,其他同学在榜样的带动下,也不免跃跃欲试。 7. 一节一统计,一天一评比。要求每个学习小组的学统计出自己负责的三个同学一天中参与课堂展示的次数,根据次数的多少排出名次。参与次数多的同学用红颜色的笔在学习园地上表扬出来。参与次数少的,组长进行记录,老师了解情况,进行思想教育,让这部分同学自己定出第二天参与课堂展示次数的目标,第二天进行跟踪。通过这种做法,用一个月的时间,班级就能形成一个良好的积极参与氛围。 8. 评选课堂参与积极小组。在此项评比中,给各个小组制定统一的评比标准,根据各组参与人次的多少、参与积极性的高低、参与质量的好坏评选积极小组。此活动可以用于一节课的学习表现小组评比,也可以用于一周的学习表现小组评比。 9.为了提高课堂参与效果,教师还应该熟知每个同学的性格特点,能够积极主动的进行主动交流自我展示的学生教室就不用重点管理了,对那些课堂上不积极主动的投入学习、学习效率低的同学,教师在课堂上应该及时的观察他们的动态,并且应该鼓励他们主动回答、展示,以提高他们课堂上的注意力,从而培养他们的学习兴趣。 10.课后抽查法。为了检查学生的学习效果,课后应对他们进行检查。每组抽取一名学习程度相当的同学,由老师出一两个小题进行检测,三四分钟就可以做完,教师立即打出相应的分数,让同学看一看自己的成绩,为什么出错、错在了那里,是自己不会,还是自己课堂上没有认真听讲。教师及时的与学生沟通、交流,这样做有利于培养后进生的学习兴趣,督促提高他们的课堂学习效率。对于优秀生,可以以一周为单位,每周抽一定的时间,把课堂小组合作学习和展示的内容进行筛选汇总,进行测试,看同学们谁的得分率高,目的在培养学学生的满分意识。特别是要注重对学困生每天的抽测,这样这些同学从预习课开始他们遇到不会的问题就主动去问,展示课也积极争取参与,有效地促进了学困生的学习达标。通过这个环节,差生每天都在转化中,每天都在帮扶中,能取得大面积的丰收。 11.培养学生学会点评。这一手段,可以培养学生集中精力聆听的习惯。可以从内容、形式、规范等方面点评,不宜过多、过滥。 12.重视达标测评。可以是基础知识检测,可以是阅读训练,可以是展示自己的写作片段,可以是展示自己的积累。 记住“相信学生,放手发动学生,给学生一个机会,学生会还你一个又一个的惊喜!” 三、怕慢,往往学生没把文章看透,就急于进行文本分析。 对策:预习是上好每一节课的前提条件。同样对一篇文章的第一感知往往会启发学生的创新思维,激励他们的求知欲,而这一切归根于预习。预习的时间完全根据学生理 解的难易而定,可以撷取一节信手可得剩余时间,可以用晨读的时间,也可以是单独的自习课时间,随时、随机、随堂预习。阅读课文,一定要给学生充足的时间,达到对课文内容的真正理解。在杜郎口中学,对于每一篇现代文的阅读,第一个问题几乎都是:本文主要讲了什么内容?要求学生或用一句话概括文章的主要内容,或简要复述课文内容,或按教师的学案理清文章脉络等。学生在独立思考的基础上,进行小组合作交流,达到对文章整体内容的感知。对文本获得整体感知,才能走进文本,发现、学习、收获。 四、合作探究问题,没有方向,不知从何下手。 对策:教师备课时一定要研究透教材,预设好课堂问题,设计好课堂思路和环节,斟酌好突破重点和难点的方法。教师的参考书或其他讲解性材料可以部分印给学生参考,鼓励学生购买语文讲解资料;教师要有必要的提示、点拨,要教给学生分析的方法和技巧,要给学生示例,更要不断总结规律和技巧,督促学生掌握规律和技巧。开始,给学生的探究题要把大问题分解为一个个小问题,从易到难,逐步深入。可以以学案的方式呈现,可以用媒体展示。最重要的是小组内部合作交流的时间一定要充分。 五、完不成教学任务。 对策:在小组达成学习目标时,要讲究策略。 1.各组不同目标,组内相同。一篇文章确立目标后,各个学生涉及大概后,可以分配给不同的组来重点研究,这样学生的各种参阅资料可以达到资源共享,各个学生都积极配合本组的研究课题,有利于问题的深入和达成简单的共识,也分解了繁琐内容的难度,提高课堂学习效率。如对语句的品析教学。 2.各组相同目标,组内不同。充分利用学习小组的合作优势,对于同一个问题可以形成不同的见解和主张。例如杜郎口课堂学习《诗词曲三首》时,可以让组长在组内分配任务,两名同学负责查阅作者简介,另两名负责积累整理作者的其它资料,剩余几名同学共同探讨诗词的内涵之所在。 3.能够自学的学习任务要从节省教学时间和提高学生掌握效果的角度选择教学策略。如重点字词的音、形、意和文学常识的处理,可以在课堂上以学案形式直接“给”学生,不求形式,重在掌握;可以小组合作解决;可以让学生把重点板示等。比如杜郎口的文言文教学,词句的理解和翻译可以以学案的形式“给”学生或提供学习资料,学习目标定位于“掌握”,完全可以走捷径等。 4.小组内展开‘兵教兵’活动,清扫疑难障碍。要做到这一点,除了通过分组为学生创造合作交流的条件外,还要通过主题班会等途径引导学生实现“双赢”。学生在自主学习时,会遇到这样的问题:差生在学习中遇到困难,成绩好的同学愿帮助差生吗?差生遇到困难时愿意向成绩优秀的同学寻求帮助吗?面对这种情况,我们及时召开主题班会,开展“帮助别人会使自己倒退吗?”“遇到学习困难怎么办?”等问题讨论,让全班同学通过这样的主题班会统一认识:合作交流会实现“双赢”。一赢:学困生因为被成绩优秀的同学帮扶而得以提高;二赢:成绩优秀的同学因为帮扶学困生而使自己理解知识的水平进一步深化。同时可以利用近几年优秀毕业生因为合作交流而取得成功的典型榜样对学生进行正面引导,使班中出现差生愿学,优秀生愿教的合作交流氛围。还有重要的一点,通过“一帮一”结对子活动将合作交流落到实处。在每个学习小组中让优秀生与学困生结成“一帮一”学习对子,让他们彼此之间签定帮扶责任状,明确帮扶的目标、措施、具体做法。在进行成绩评价时,只要学困生取得进步,那么帮扶他的优秀同学也要受到表扬和奖励。在学困生不能进步时,那么就需要找帮扶她的优秀同学和她共同分析原因。帮与扶要捆绑评价,效果才好。通过这种做法,学生的合作交流落到实处,能高效完成学习任务。 六、展示机会少,形式单一。 对策:没有一个学生愿意在同学和老师面前承认自己不行,所以课堂展示是学生学习的动机、动力。所以应该创造更多机会让学生展示:主题班会、演讲大赛、对话比赛、课本剧表演、漫画展览、书法比赛、书法展台等。展示的内容和形式要打破仅仅停留在口头回答问题、汇报讨论结果上,可以多内容、多形式,要从不同角度提高学生学习语文的能力。如展示搜集的资料,展示积累的作文,展示自己提出的有价值的问题,展示板演等。尽可能人人参与,而不要成为一部分或精英的舞台。展示尽可能唤起学生主动展示的意识,主动展示代替点名。 杜郎口中学课堂展示歌:我自信我最棒,聚焦点处来亮相。胸挺直头高昂,面带微笑喜洋洋。嘴里说心中想,脱稿不再看师长。吐字清声洪亮,嗯啊口语别带上。一握拳一挥掌,肢体语言能帮忙。展示完忙退让,褒贬评价记心房。 七、要求不严谨,点拨、总结不到位。 对策:教师要善于要求,善于点拨,善于总结。要求学生干什么,怎么干,注意哪些等,对学生在合作前一定做严谨具体的要求,一定要想细。千万不要在学生合作交流中不断打断全体学生的思路,不断“丰富”要求。写在教案上的内容不是讲解的,是备学生之“需”进行点拨的,是备教师进行总结的,所以教师要吃透教材。这样,点拨、总结才会到位。 落实“双基”训练 提高语文能力 语文教育专家张志公先生说:“语文教学不能喧宾夺主,热热闹闹搞了许多名堂,却没有把语言文字训练本身搞好。”语文教学的这个“主”,或者换句话说,语文教学的根本任务就是引导学生学习语言,理解和运用祖国的语言文字,提高听说读写的能力。我国传统的语文教学赖以自豪和骄傲的经验是强凋“双基”的落实,尽管这一点曾让我们的语文教学进入了误区。但我们又不得不承认,“双基”是一个人语文素养的核心部分。新课程实施以后,“双基”这一概念已经逐渐从我们的一些语文教师头脑中淡出。很多研究课,包括一些名师的观摩课,早已把字词教学的落实、文章结构的把握、表达方法的揣摩等抛之脑后,过重地偏向了人文性,人为的深化文本内涵,拔高教学要求。 新课程下的“双基”与传统意义上的“双基”有所区别。传统意义上的“双基”强调语法、文体知识、修辞手法、词语解释、段意归纳、中心概括等。然而,社会在发展,知识在更新,新课程所强调的“双基”应该是“像汉语拼音、识字写字的知识以及词句段篇等基础性的知识,怎样听、说、读、写等策略性的知识,培养搜集和处理信息的能力、开展综合性学习等所必需的新知识”以及各种语文能力等。 在落实“双基”的方法上,过去一个时期,语文教学依赖于“训练”,但由于缺乏科学的方法致使训练变成了填充、灌输,它是以丧失学生的语文学习兴趣和冷漠人文关怀为代价的。那么,新课程下的“双基”又该怎样落实呢?我们说,依然是"训练”。 一、训练要注重学生母语的学习和发展 我们在教学中应该通过平实、朴素的语言训练,“简简单单教语文,本本分分为学生,扎扎实实求发展”,使“双基”真正得以落实。不能热热闹闹走过场,而是要认认真真把语言训练落实到位,难认的字多念几遍,难写的字多写几次,该解释的词要解释,该辨析的词要辨析,该品味的句子要反复品味,该体会的特色要认真体会,至于最基本的句子、篇章知识、标点符号知识不能一溜而过。 二、训练要加深学生对文本的理解和感悟 语文教学强调双基训练,并不是说要“另起炉灶”,而是要求与阅读教学和谐共生,相互交融,让阅读过程成为训练的有益载体,让训练加深学生对文本的理解和感悟。如一位教师在教 学《鸟的天堂》时,先让学生认真读文,弄清鸟的天堂的特点后,设计这样的教学环节:我来当导游。(请学生以导游的身份向大家介绍鸟的天堂。)这个训练融于阅读之中。这种改变人称的讲述形式,不仅激发了学生丰富的想象和联想,而且增强了训练的趣味性。在现行的语文课本很多课文后有这样的问题:动物是人类的朋友,给狩猎者写封信,谈谈你的看法。要想回答这一问题,学生必须在对文本有一定的理解的基础上才能有针对性的写。在阅读教学中,有时可进行读写结合训练,在杜郎口中学把两周一次的大作文课,变成了天天写作和朗读课。每天的预习课,根据所学不同题材的文章,辅以相应的小写作,时间一般为10分钟左右,形式灵活多样,内容联系生活,但在字数上往往是限定的,以养成学生及时完成任务的好习惯。如在学习《故乡》一文时,建议学生联系中考,结合鲁迅的名言,以“路”为话题,抒写自己对前途的憧憬,对生活的追求,对生活的向往。小写作完成后立即以小组为单位朗读,前面的写作立即转化为公开透明的朗读。习作的展示,共同的比较,推选佳作班内的展示及评比,让学生不断体验成功的快乐。还可以进行仿写,如当学生明白了课文句子的某个表达特点后可以给予充足的时间让学生进行仿写,再如借鉴写作手法的仿写等。此训练绝不是在走教学的过程,而是着眼于学生书面表达能力的提高。 三、训练要促进学生语文素养的全面提升 《语文课程标准》特别强调了情感态度价值观三个维度的统一。这主要是改变过去以学科为本位进行教学的观点。训练中,我们要让学生的语言得到积累、理解得到加强、想象得到拓展、情感得到升华,语文整体素养才能得到相应提高。 四、训练要培训学生质疑问难的意识 发展学生的创新能力,提高学生的阅读能力,必须注重质疑,让学生想问、敢问、善问。在教学中,老师一定要尊重学生的发现,重视学生的质疑,正确引导学生解决问题,使学生的创新能力在质疑问难中得到发展。 五、训练要有效提高学生语言的积累 掌握丰富的词汇,并能正确运用,是提高写作能力的关键。掌握丰富的词汇,需要平时多读、多看、多思、多练,也要善于积累,并正确运用于写作上。在教学中,为了更好地帮助学生积累词汇,有的教师要求学生每人配一本《词汇本》,按时间描写、季节描写、气候描写、人物描写、活动描写等进行分类,编好目录、页码,学生既便于每天积累,又便于掌握丰富的词汇。还可以以课本为依据,在阅读教学中让学生品词品句,读背好词好句,并摘抄在《词汇本》上。根据课文中各种不同的描写,让学生分类摘抄,日积月累,词汇自然就丰富了。通过进行阅读与作文教学的有机结合使阅读教学达到良好效果,从而使学生的写作能力也得到了较大的提高。 总之,“双基”之于语文,犹如基石之于大厦。我们必须明白,如果学生接触语文的起始阶段,没有通过大量科学、扎实的语言训练以夯实其基础,没有使其掌握一定的语文基础知识、形成一定的语文基本能力,就不可能为他们的可持续发展提供源源不断的智力支持。当然,我们的教学质量就难以提高。因此,在语文教学中落实“ 双基”训练是重中之重。 以上所述作为我们语文学科课堂教学改革的建议,因为改革,需要我们每一位教师在具体教学实践中,不断探索,不断总结。我们每一位教师要不断总结小组合作学习的策略和方法,不断总结落实“双基”训练的操作策略。下学期,我们将以改革较好的典型作为突破口,逐渐铺开,把小组合作学习和“双基”教学训练落到实处,以此形成我们自己的语文教学特色。 20__.5.10 语文课堂教学论文:运用CAI手段强化语文课堂教学 二十一世纪,我们进入了数字化信息时代。计算机技术的高速发展及计算机的大量普及给现代社会注入了新的活力,在探索具体学科素质教育的实施中,多媒体辅助教学已由开始时在优质课、示范课上的 “表演”,正式向实施素质教育的主阵地——课堂教学迈进,尤其是小学语文课堂教学。真可谓“旧时王榭堂前燕,飞入寻常百姓家”。这无疑给语文课堂教学改革注入了新鲜的血液,为改变传统的注重认知、灌输、封闭的语文课堂教学模式提供了新的思路,为建立新型的课堂教学模式奠定了基础。然而,如果过多过滥运用多媒体教学,就会喧宾夺主,违背了多媒体 “辅助”教学的宗旨,使学生在课堂上走马观花,无意注意过多而导致课堂教学流于形式,不能由表及里,更谈不上真正发挥学生的主体性。课件作为一种用来控制计算机实现教学功能的计算机软件,应该以人为本,关爱教学双方,充分考虑到学生和教师的主体和主导作用,既方便教师演示,又方便学生自学。 一、围绕教学目的、内容设计,以解决教学重点、难点为切入口。 多媒体课件应用的目的是优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,既要有利于教师的教,又要利于学生的学。所以首先关心的是利用某个课件进行教学是否有必要。 A、选取那些常规方法无法演示或不易演示、演示观察不清的内容。例如教学小学语文第五册《蜘蛛织网》一课时,学生对于蜘蛛织网的过程缺乏了解,这儿是学生认知理解的难点,可以制作蜘蛛织网的相关CAI课件(主要是动画),再加上声音的渲染,从空间概念上展示过程,让小学生仿佛来到了蜘蛛织网的现场,学生看得清楚,听得明白,溶入一种身临其境的氛围,教师稍加点拨,即可为学生突破难点。 B、选取课堂上用常规手段不能很好解决的问题,也就是解决教学重点、难点问题。《琥珀》一文中,琥珀的形成既是课文的重点,又是理解的难点。利用多媒体视听一体化的特点,借助CAI课件创设一种特殊的情境,再现当时的故事:松脂球形成经过清晰而具体地呈现在学生眼前,使学生如临其境,如见其景,很容易地理解了课文重点部分。然后给一段时间让学生自己进行归纳总结。学生容易得出四个必备条件:a.夏天,强烈的太阳光。b在松树林里c.蜘蛛扑向苍蝇,松脂下滴,正好将它们包裹。d松脂不断下滴。由此进一步懂得了这些条件缺一不可的道理。文章的难点迎刃而解。 C、提供与教学相关的媒体信息,创造良好的教学环境(情景)、资源环境,扩大学生的知识面、信息源。 二、激发学生的学习兴趣、引起求知欲望,愉快地学习。 课件设计时要充分体现多媒体计算机作为教学媒体的特点。利用文字、图片、动画等多种媒体,多感观,多渠道地激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的内化。例如教学小学语文第八册《海底世界》,作为内陆地区的小孩子,他们对于海洋知识的探知欲是十分浓厚的,但极为有限的课本文字、插图,学生的学习兴趣不大,注意力难以集中。利用形、声、色俱备的现代信息技术—— CAI课件,能立即抓住孩子的视听,给学生的认知活动提供一个最佳的情绪背景。播放的声音从“海面波涛澎湃”逐渐转入到“再往下500米深”的一片静谧;视频图像从“广阔的海面”再到“闪烁的‘小星星’(有发光器官的深水鱼)的深海”,在极短的时间内,一下子就把学生带入到神秘的海底世界。学生的思维立刻就活跃起来。这样,CAI课件给学生呈现出丰富多彩的教学信息,营造出一种再现课文情景的氛围。使文字、声音、动画等声情并茂的信息代替课本插图、投影图片等静止画面。学生观看着活动的情景,激发了学生浓厚的学习兴趣,使每个孩子都溶入到了奇异的景色之中,仿佛真的驾御着潜水艇或穿着潜水衣来到了神奇的“海底世界”。当看到海底“五彩斑斓的鱼群”时,学生说话的积极性被充分调动起来,这时进行朗读和说话等语文能力的训练,训练能充分到位,收到极好的教学效果,四十分钟的效率极高。而且在四十分钟的课堂中,学生主动参与,兴趣昂然。 三、充分发挥学生学习的主动性,使学生参与学习过程。 多媒体课件应用的目的是优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,布鲁纳说过:“教学过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动。”因此我们应多为学生创造思考的空间。这就要求教师在使用多媒体辅助教学系统时,要善于通过多媒体教学系统引导学生思考、讨论、回答问题,而不是限制学生的思维,被动地跟着老师走。如学习《颐和园》一课时,为了能让学生充分运用计算机网络功能,领悟颐和园的美丽景色,设计类似“电子公告板”的一个“课堂讨论区”,由学生自学课文的第三、四、五自然段。学生可以根据自己的喜好先选择任意一自然段学习,并且点击网络上的相关资料,寻找正确的答案,自主地理解课文。视频文件上的精美的图片、美妙的音乐,使学生惊喜地发现了课文之外更多的精彩内容,激发了他们强烈的求知欲,他们兴趣盎然地流连其中,课堂教学过程中不时高潮迭起。 四、课件必须科学合理。 科学性无疑是课件评价的重要指明之一,尤其是演示模拟实验,更符合科学性。课件中显示的文字、符号、公式、图表及概念、规律的表述式力求准确无误,语言配音也要准确。但在科学性的评判上宣粗不宜细,要做具体分析。如果片面强调科学性,就会束缚人的手脚,不利于多媒体课件应用发展。所以,演示模拟原理要正确,要反映主要的机制,细节可以淡化,要尊重事实,允许必要的夸张。科学性的基本要求是不出现知识性的错误。 事实证明多媒体技术与小语教学结合起来,有利于激发学生的学习兴趣,有利于从被动教育向主动教育的转变,有利于从知识教育向智能教育的转变,有利于从应试教育向素质教育的转变。多媒体教学课件既是现代教育的运用,更是对传统教学的完美和补充。我们完全可以相信,多媒体教学课件在新型的教学模式中,将会发挥更大的优势。 语文课堂教学论文:浅议语文课堂教学机智应具备的基本能力 【论文摘要】 在语文课堂教学中,处处可见教学机智,本文就自己的经验,谈谈在语文教学中应表现的四种教学机智:1、敏锐的观察能力;2、理智的自控能力;3、灵活的调适能力;4、睿智的幽默能力。 【关键词】 语文课堂 教学机智 观察能力 自控能力 调适能力 幽默能力 课堂教学机智,《教育大辞典》定义为:教师在课堂教学中面对复杂的教学情景,能迅速、准确、敏捷、灵活地做出判断、处理,并保持课堂平衡的一种心理能力。课堂教学机智是扣动学生心弦的共鸣力与感染力,意味着教师在教学展开中的应变力、组织力、表现力和说服力。日本着名教育实践家斋藤希波认为:教学机智是在教育教学展开过程中时时刻刻对学生的反应做出相应的决断和组织力量。在课堂教学中,教学机智一般呈现在以下两个方面:一是教学流程中充分利用一切有利于教学的信息,如学生的发言、学生间的评价、学生的闪光点、教学中生成的新的教学内容等,以此来组织教学,引导学生学习发展;二是针对课堂教学中的偶发事件,灵活改变教学进程和教学手段,以维持教学过程的动态平衡,保证教学的有效进行。总结自己的经验,我认为在语文教学中要表现教学机智应具备以下四种能力。 一、敏锐的观察能力 这种观察不是通常意义上的有计划、、有目标的观察,而是一种适时的、动态的观察。观察能力强的教师细致敏锐,能迅速捕捉学生在课堂上的情绪反应和认知反馈,并及时分析,正确判断,适时调整教学内容和教学活动,调整教学容量和教学方法,进而谋求学生学习的最佳状态,以顺利完成教学任务。 课堂教学实际中,教师若对学生上课时反常的行为举止、言语形容熟视无睹,就会造成师生不和谐,教学效率低的局面。反之,如果教师能机智教学,善于观察分析教学对象,就能保证教学效益的进一步提升。有一次,我在上公开课的时候,发现有位学生目光游离,面容泛红,我发现情况不对,猜想可能是病痛影响了她听课,但是又不能中止课堂教学,于是利用学生自主活动的机会,轻轻询问了情况,而后请其同桌陪她到办公室。这一切都在不知不觉中进行,保证了正常的教学秩序。如果我此时只顾上公开课而“全神贯注”于自己的教学,可能会导致谁都不愿意看到的后果。 二、理智的自控能力 自控能力是一种约束、律己能力,良好的自控能力摈弃感情用事而崇尚理智地处理问题。泰戈尔说,没有理智的情感就像一把没有手柄的剑,它让握着的人伤手。因此,教师在课堂教学过程中面对突发事件要保持冷静理智的头脑和稳定的情绪,能迅速判断事情的性质,尽快思考出解决问题的办法,把学生的注意力和思维活动尽快引入正常教学中。 我有一个学生,经常不好好完成作业,且脾气暴躁,。有一次我在课堂上检查作业,发现他又没有做,我很生气,就责问他:“你为什么又不做作业?”可没想到他却头一昂,眼一横:“我不想做,你能怎么着?”我一听,顿时只感到血一阵一阵往脸上涌,半天说不出话来。此时的教室静悄悄的,所有学生似乎都在看着我怎么应对。我尽量控制自己:“不能发火了,他情绪反常,必定有其他原因。”于是,我慢慢调整了一下自己急促的呼吸,用平静的语调在全班学生面前对他说:“老师看得出来,你今天心情不好,是吗?没关系,每个人都有心情不好的时候,老师也是。不过老师的经验是,人要学会控制自己的情绪,我有一个办法,你试一试如何?”他疑惑地看了我一眼,似有所动。我顺势说:“一个人的情绪不好时,要学会转移自己的注意力。接下来我们正好要学新课文了,请你静静心,用你的朗读长处,为大家读一遍课文如何?”他慢慢站起来开始读课文了,虽然声音不大。教室也终于恢复了应有的宁静。 面对课堂中的“节外生技”,我尽量控制情绪,冷静理智地分析,通过同情、理解,机敏睿智地调控了课堂,顺利完成教学任务。面对课堂的偶发事件,教师若不能自控,而一味感情用事,课堂就可能形成两种局面:一是学生被老师压制,敢怒不敢言,口服心不服;二是师生对峙,陷入僵局,教学任务不能顺利完成。无论哪种局面都是在教学中要极力避免的。 三、灵活的调适能力 调适能力是指教师在课堂教学中,能运用一定手段对学生的听讲状态和老师的教学过程进行调适。其表现有两个方面:一是调适学生听课的思维活动,激发学生积极参与教学活动,主动获取知识;二是调整教师讲课速度、方式、步骤和环节,保持传递知识信息的渠道畅通无阻。 我在讲授陶渊明的《归园田居》,让学生体会诗人笔下清新优美的自然风光时,忽然有位学生举手站起来说:“诗人笔下又是鸡又是狗的,脏乱不堪,我觉得毫无美感可言。陶渊明当官当不成,就说官场不好,这不就是‘吃不着葡萄就说葡萄酸’么!”此时,我发现下面有人在窃笑,还有人点头表示赞同。怎么办?这位学生的发言明显背离了我的教学思路。我灵机一动,语气缓缓的,顺着学生的思路说:“是呀,我也有这样的疑问。诗人笔下的景物再平常不过了,可他为什么会觉得如此美好呢?哪位同学可以揣摩一下诗人当时的心情?”一石激起千层浪。看到学生这样的表现,我没有贸然予以否定,通过及时的调适,学生说话的欲望顿时被调动起来,思路也随之被打开……这样顺水推舟之后,我不仅顺利完成了教学任务,还使原本有点沉闷的课堂变得活跃起来,收到了预想不到的效果。 四、睿智的幽默能力 教师的幽默能力分为语言幽默能力和形体幽默能力两种,即能够运用丰富、生动、形象、准确的具有幽默气息的语言调控课堂,完成传递知识信息和释疑解惑;能够运用表情举止及具有象征意义的无声语言传递知识信息,调控课堂,组织学生学习活动。 着名语文教师钱梦龙有一精彩例子:钱先生有一次在外地借班教说明文,由于时间仓促,未能进行从容的课前谈话,学生们都很紧张,严肃的气氛笼罩着整个教室。如果立即进入新课的学习,准会一上课就闷。于是,钱先生即兴说了一段风趣幽默的“导入语”:“同学们,你们课后回到家里,,如果家长问起:今天给你们上课的那位钱老师是什么模样?假若有位同学这样回答:‘钱老师嘛,不戴眼镜,每只眼睛上都有眉毛,脸上有鼻子,鼻子下面生有嘴巴,头部两侧各有一只耳朵。他五官不缺,四肢齐全……’”钱先生的话还没说完,教室里已经笑声不断。于是,钱先生接着问:“你们说这个学生傻不傻?傻在哪里?”顿时,学生争着举手,要求发言:“这是每个正常人都有的 长相,他说的全是废话。”“他没有抓住特点来说,说了等于没说。”钱先生顺势一点:“由此可见,要把一个人或一件事物介绍给别人,首先必须抓住特点。这堂课我们要学习的重点就是:怎样抓住特点说明事物。”在这里,钱先生从具体的课堂情境入手,用幽默风趣的话语,巧妙地扭转了上课之初由于学生情绪紧张而造成的沉闷局面,同时又毫不费力地导入了新课。这种幽默机智的语言,使课堂气氛轻松、活跃了,教学效果自然就会好。 值得指出的是,课堂上教师表现出来的这种机智,不是与生俱来的,也不是通过某次学习或看过某本相关的书就能拥有的,而是一个教师专业素养的综合体现。这种综合素养的形成与提高,一靠教学实践中经验的不断积累,二靠理论学习的知识积累,三靠对学生的深刻理解和满腔热情的关爱。因此可以说,一个教师教学机智的提高,就是其教学能力的提升,就是其教学境界的提升,就是教师人格魅力的提升。 语文课堂教学论文:探索“开放式”的语文课堂教学 随着时代的发展,社会的进步,人类社会已进入了新的千年。新时代的学生有许多新的特点,培养适合社会竞争的具有综合素质的人才,是摆在新时代教师面前的历史责任。我作为年轻教师,更应该走在改革、探索的道路上,摸索课堂教学的发展方向。 我深知传统的语文课堂教学过于强调基础知识的传授,基本技能的培养,而忽视了人文教育。课堂组织形式过于严密、封闭,约束了学生的思维,禁锢了学生的思想,阻碍了学生的创新,影响了学生自身的发展。因此,,我进行了“开放式”教学的实践与探索。 所谓“开放式 ”语文课堂教学就是改变传统教学的统一模式,打破固定的格局,老师少设一些限制,多给一些自由,使学生在尽可能多的时间内,尽可能大的空间内,发挥人的潜质,获得成功与满足。 一、“开放式”的学习内容 我们所教的学生是活生生的人,他们个个有头脑、有思想、有个性。在语文课堂教学中应该以他们为主体,根据他们的需要确定教学内容。老师不再提出问题,学生也不再只等待回答老师提出的问题,而是老师以亲切的口吻或商量的语调试问学生:你们想知道什么;你们对那些问题感性趣……?从学生最关注的问题出发,引导学生深入研究课文,理解课文。 如《语言的魅力》一课,在学生初步了解课文后,理解课文时,请同学说出他们最想知道的问题。有的提出 :盲老人在木牌上写上“我什么也看不见”为什么没有人给他钱,而诗人在“我什么也看不见”前添上“春天到了,可是”几个字以后给他钱的人多极了?有的提出:语言的魅力是指谁的语言有魅力,魅力在哪儿?怎样才能写出有魅力的语言?根据学生感兴趣的问题引导学生读书,讨论,交流,最终问题得到解决,学生获得成功与满足。 以学生的问题做为课堂教学中的主要问题,使学生认识到自己的存在,提高了他们对事物的积极态度,增强了他们对生活的热爱程度。 在课堂教学中 ,要解放学生的嘴巴,鼓励学生大胆质疑。凡是他们不懂的、不会的都可以提出来,与同学和老师一起探讨。质疑的过程就是学生动脑思考的过程,就是对学生发散思维培养的过程,同时也为学生的创新提供可能。“会提问的学生会学习”也说明了质疑在学习过程中的重要作用。 如《欧阳海舍身救列车》一课,学生在读课文后就提出:课文开头是清风扑面,细雨沾衣,为什么到了课文后就变成了风听了,雨住了,天空搭起了美丽的彩虹?学生能提出这样有研究价值的问题,既体现了学生读书细致能发现问题,又体现了学生能认真动脑思考问题。课堂上对于能发现问题、能提出问题的学生应给予表扬,对于不能发现问题,不能提出问题的学生要不断的启发、指导。在语文课堂教学中,尽量使每个学生成为问题“专家”,从而进行创新活动。 在问题的研究过程中,支持学生异想天开的想法,激发他们的多元思维,肯定他们的新思路、新见解、新观点,不强求一致性,允许多种答案并存。在教学过程中,教师要有目的的安排一些开放的、没有单一答案的问题,让学生从多方面、多角度思考问题、研究问题。在充分动脑的基础上,结合自己的生活实际和知识经验,发表自己与众不同的观点,达到互相启发,互相学习的目的。 如《果敢的判断》一课,小泽征尔“经过再三考虑”果敢的作出自己正确的判断。针对“小泽征尔再三考虑了什么“这个问题,学生意见不同。有的认为:小泽征尔在想如果提出乐谱中的错误就可能落榜。有的认为:小泽征尔在想乐谱中的错误是不是评委们特意安排的……。学生把自己置身于整个事件中,根据自己已有的经验进行换位感受,从多角度来思考问题,各有各的想法。这时候学生像是设身处地为他人着想的小知音,又像研究人心理学的大学问家。总之,一个问题的研究,激发了学生的思维,开发了学生的大脑。使学生有意识的从多角度、多方面思考问题,机智灵活的解决问题。 “开放式”的学习内容使学生成为学习的主人,关注了人自身的发展,提高了学生自身的素质。 二、“开放式”学习形式 老师站讲台,学生一人一位的学习形式整齐而有序,但是限制了学生的自由,影响了学生的主动性,所以在课堂教学中,学生的学习形式也需“开放式”。比如:小组合作学习,全班自由学习等。改变传统的单行单列,把学生座位摆成四人一组、五人一组、六人一组,摆成方形、圆形、花形……,平时根据男女差异分成几个小组,在授课过程中,还可以根据需要让学生自由结组,结成“问题小组”,即研究相同问题的同学一组;结成“伙伴小组”,即研究问题最为默契的同学一组。让学生在小组中与他人合作学习,说说自己的意见、观点,听听其他同学的意见、观点,集他人之长补给之短。老师作为课堂学习中的重要一员,也参与到学生小组中去,与他们一起思考、讨论、交流。学习形式的开放,给学生创造了自由活动的空间,营造了宽松的学习氛围,使学生在快乐中学习,在学习中获得快乐。 如《参观人民大会堂》一课,为了让学生更好的体会人民大会堂各个地方的特点,我把人民大会堂的正门、中央大厅、大礼堂、宴会厅、会议厅分别写在小纸牌上,放在教室事先摆好的桌子上,每一处代表人民大会堂的一个地点,在学生充分读书的基础上,让学生自由“参观”,也就是学生自愿到任何一个地方,与那里的同学交流参观的感受。这样一来,学生学习课文的兴趣极高,纷纷行动起来,走到教室各个角落,与同学交流自己的所见、所闻、所想,宛如同学们真的来到了人民大会堂。这节课,学生在自主的意识下,在自由的形式下,在宽松的氛围中,感受到了人民大会堂的雄伟壮丽,感受到了工人阶级的伟大创造力,感受到了北京人的自豪。 “开放式”的学习形式使学生获得了自由,为学生营造了宽松的学习环境,学生在语文课堂上真正的活起来、动起来,让语文课堂充满了青春活力。同时,增强了学生与人合作学习的意识,提高了与人交往的能力,培养了学生良好的性格。 三、“开放式”的学习方法 课堂教学中只是让学生作为应答者,作为练习者,显然是把学生放在了客体的位置上,不利于对人的培养。在教学中,老师灵活多变的运用教学手段,设置多样化的教学情境,采用灵活多样的活动方式 ,激发学生的求知欲。语文课文大多是精选一些文质兼美的名家名作,语言文字中所蕴涵的美可以让学生通过多种方法感悟理解。学生可以用读的方式体会语言文字所蕴涵的深刻内涵,可以用演的方式表现语言文字的神情意韵,可以动手实践,可以配乐演唱,可以着色绘画……。运用多种学习方 法学习语文,在特定的环境中学习语文,学生自然其乐融融。如《一次成功的试验》一课,我找来“瓶子、铅锤”等物品,在学生了解课文后,让学生到前台做试验。学生有滋有味的亲身实践 ,深深体会到在危险时刻,只有大家团结协作,心中有他人,才能摆脱危险,把事情办好。课文中所蕴涵的思想内涵,不用过多的语言,让学生亲身实践一下,其理自明。学习《狐假虎威》一课、《我们的军长》时,让学生演一演,发挥学生的创新才能,培养学生的表演能力,锻炼学生在众人面前表现自我的胆量。学习《美丽的小兴安岭》、〈〈海滨小城〉〉时,让学生根据所描绘的画面想一想、画一画,培养学生的想像能力,提高学生的审美情趣。学习〈〈我爱故乡的杨梅〉〉时,让学生尝一尝杨梅的味道;学习〈〈琪琪的心事〉〉时,让学生辩一辩,是爷爷爱鸟,还是琪琪爱鸟。不同的课文用不同的学习方法学习,或是老师指引,或是学生自己选择,都会收到良好的学习效果。 “开放式”的语文课堂教学以“以人为本”的原则,对学生实施素质教育,使他们逐渐学会求知、学会审美、学会做人……。将“开放式”语文课堂教学研究到底,我想一定会摸索出长此下去,我们所培养出的学生将是适应社会需要的高素质的合格人才。 语文课堂教学论文:小学语文课堂教学中艺术性的问题和特征 引言 问题是思维产生火花的根源,是创新的基石,一切的学习都是从问题开始的,如苹果为什么会掉地上而不是掉天上?于是牛顿发现了万有引力。因此,小学语文课堂教学中提问策略的有效应用,能够不断的开启学生的心灵,激发学生的潜力,提高学生语文学习的效率。那么,如何进行有效的艺术性提问,激发学生的创造性思维呢?以下,笔者就此话题结合自身的教学经验,发表一些粗浅的见解。 一、课堂提问的重要性和必要性 课堂教学离不开课堂提问,它是课堂教学的重要组成部分。课堂提问是指教师根据学生已有知识经验,通过口头问答的形式,引导学生运用判断推理巩固旧知识,获取新知识,发展智力。培养能力的一种有效的教学方法,教师提问的艺术水平越高,学生对问题的理解和课文的掌握就越深,教学质量也就越高。 二、提问内容要有思维价值 如果所设计的问题过于简单,仅停留在简单的是非选择上,学生的思维能力便难以得到提高。因此,精心设计具有思维价值的问题,有助于激发学生的思考兴趣,培养良好的思维品质,提高思维能力。那些精于设问之道的名师常常能独具眼力,在易被常人忽视之处,捕捉到具有较大思维价值的问点。 例如在执教《凡卡》一文时,以凡卡的信爷爷能否收到这个中心,我设计了这样一组问题:凡卡的信爷爷能不能收到?为什么?联系爷爷的处境想一想,如果爷爷收到了凡卡的信,能不能改变凡卡的处境?为什么?这又说明了什么?这些问题显然具有较大的思维价值,能帮助学生深刻理解文章的中心思想。 又如,在教学《我们家的大花猫》时,提问“为什么作者说猫的脚印像梅花呢?”很多学生说道是因为猫的脚印像梅花,其实通过老师进一步的引导,最终得出是因为作者对大花猫具有一种喜爱之情,不然怎么会把肮脏的脚印比成美丽的梅花呢? 三、充分做好提问设计 有道是“台上十分钟,台下十年功”,教学亦是如此。笔者认为,要做好语文课堂的提问,任课教师不能遇到问题再思考如何发问,而应当提前设置好本课的问题。例如,在教《回乡偶书》教学过程中,笔者首先围绕教学目标设置了一个主问题——“什么是乡情”,并围绕这一主要问题设计了其他几大分问题,首先,从诗文本身来讲,作者是如何写“自己老了”?作者的乡音没有改变是为什么、又说明了什么?儿童为什么会“笑问”?其次,从全诗的主题思想出发,向学生提问“中国人有怎样的故乡情结?”怎样看待中国人“叶落归根”的情怀?在这整组问题的设计过程中,主问题是经过提炼和概括之后着眼于全诗,整体的带动学生对课文进行理解的,而分问题则是着眼于细节和课后的深入思考,引导学生进行长时间、深层次的自主学习。通过着设计这种以主问题联动分问题,以系统的提问框架建构语文课堂教学,从而在实际教学应用中大大减少了那些一般性的、肤浅的提问,既提高了课堂教学的效率,又加深了学生对于课文主旨的认识。 四、提问要明确具体 提问是为了引导学生积极思维,因此提的问题只有明确具体,才能为学生指明思维的方向。如在执教《穷人》一文时,我先问学生:“对课文用‘穷人’作题目,你们有什么想法?”学生回答:“因为桑娜是穷人,所以用‘穷人’作题目。”“因为桑娜收养的是穷人的孩子,所以课文题目叫《穷人》。”显然,学生在回答这个问题时存在困惑。于是,我接着提出这样的问题:“这篇课文着重写的是桑娜,为什么不用‘桑娜’为题,而是用‘穷人’呢?谁能从课文描写的人物和事件中去仔细想一想,找到答案呢?”这样的问点明确具体,学生经过思考后有所悟:“课文描写了三个人物,他们都是穷人。”“课文叙述的事情都发生在穷人之间。”在此基础上,我进一步追问:“作者描写这些穷人,叙述穷人之间发生的事,为的是什么?”学生恍然大悟:“为了歌颂穷人的高尚品质”。 五、在教材的精华处创设最佳时机 1、在内容的关键处提问 在教材重要的地方即学生不易理解的词、句、段进行提问,可以加强学生对课文的理解,从而更深刻地体会作者的感情。如学习《詹天佑》一文,教师可以围绕中心句设计一系列的问题:全文的中心句是什么?“杰出”是什么意思?课文围绕中心句写了哪些内容?重点写了什么?从哪些词句可以看出詹天佑是杰出的工程师?詹天佑的爱国思想表现在哪里?弄清了这些问题,就能使学生理清文章的思路,把握课文的中心。 2、在内容的变化处提问 内容的变化处往往是作者匠心独运之处,是读者发掘其内涵的关键之处,也是学生由于受知识、阅历的局限容易忽略之处。教师应抓住这一特点设疑激思,引导学生的理解向纵深拓展。如《丰碑》一文,作者抓住将军错怪军需处长的一系列细节,从侧面雕塑。教师可以设计这样的提问:将军两次发愣有什么不同之处?将军的动作神态为什么会发生这样的变化?学生带着这些问题深读课文,就能体会到军需处长的那种忠于革命、舍己为人的高贵品质。 3、在内容的空白处提问 作者写作时为了行文简洁,会将文章的某一部分写得比较简略,给读者留下了思考的空间。文章的这些空白之处,正是训练和培养学生创新思维的有利空间,更重要的是让学生的思维以此为源点,辐射式展开,深层次发挥,在充分理解课文的同时,培养了学生的想象能力和思维的创新能力。 六、提问要适度适量 课堂教学中,提出的问题太肤浅,学生不用思考就能脱口而出,不易发展学生的思维能力,对学生没有挑战性,诸如什么“对不对?”“好不好?”“行不行?”这样的问题提出来就是废话。反之,问题过难,学牛颦而却步,没有思考的兴趣,反而挫伤了学生学习的积极性。问题的设计要由易到难,层层深入,要使学生“跳一跳才能够得着”。高频率提问不等于高效率提问,因为提问的数量不等于质量。一节课下来,教师提问的时间多,学牛思考的机会少。教师在吃透文章全部内容的基础上,经过深思熟虑,找出文章前后之间的关系并提问。 结束语 在小学语文课堂教学过程中,课堂提问尤其重要。所以要认真地对待,领悟小学语文课堂教学提问艺术性设计,充分的调动学生的积极性和主动性,激发学生的兴趣。让学生在学习中体会到乐趣。使小学语文课堂提问发挥真正的功效,达到 教育学生、培养学生的最佳效果。 语文课堂教学论文:试论语文课堂教学的随意性 [作者] 廉德忠 [内容] 一、“随意”及其表现 随意,即凭自己的意愿来教,来做,这是语文课堂教学的一种崭新的境界。过去,我们认识评价教学工作一贯只注重了教学的常规性特点。领导检查备课,要看教学步骤的设计是否齐全,听教师讲课,要看是否紧扣教学的各个环节;教师在处理教材时,只看重了教材各方面的知识点(字词、结构、主题、特点等),面面俱到;在练习、考试中,只注重了题目的标准答案。总之,在教与学的过程中,太强调了条条框框,而忽略了最能体现教师智慧和能力以及最能考查学生智力水平的“随意性”问题。这是对语文教学的片面理解,是不符合语文学科的独特教学规律的。 其实,认真分析语文教师的教学过程,就不难看出,他们在注意教学常规要求的同时,都有很多“随意性”的闪光处。每个语文教师的阅历、知识水平以及对教材的认识不同,这就决定了他们的教学过程多具有“随意性”的特点。 首先,教学语言的“随意性”。有的教师沉着老练,四平八稳;有的教师富于激情,豪爽正直;有的教师处事圆满,兼及各个方面。他们选择的教学语言,当然也就风格边异。上海的于漪老师阅历丰富,知识面广,教学语言风趣幽默,有力度;原泰安一中宋遂良老师,教学语言极富感染力,听他讲《出师表》,每一个人都为之动容流泪;魏书生老师上课紧扣教材,语言简洁明快,极为凝炼。 他们在“传道、授业、解惑”时,所运用的教学语言随意而为,各有机智,令人赞叹不已。 其次,处理教材的“随意性”。因为每个教师对教材的认识不同,面对的学生情况不同,对教材重点、难点的把握不同,在处理教材时,也就各有侧重。同样讲朱自清的《春》,有的老师侧重于思想内容的分析,有的老师侧重于艺术特点的探讨,有的老师注重通过字词的分析带动课文的讲析,各自都具有极强的“随意性”。因此,每个教师尽可根据自己对教材的认识和自身特长,对教材作出“随意”的处理。但有一个要求,这种“随意”,必须有利于传授知识。我们常说“教无定法”,就是这个道理。 第三,课堂教学过程的“随意性”。我们强调教学过程“教为主导,学为主体”,其中有个怎么学和怎么导的问题。学生是活生生的人,他们有思想,有对事物的认识,对教材的理解也是“活”的。任何一个教师不可能在一堂课前,就考虑到学生会提出的所有问题,会产生怎样的情绪,这是课堂教学的过程中才能产生的。因此,整个教学过程是“活”的,教师的主导作用只能在学生的“随意而为”中发挥出来。说到底,对于教师而言,每一堂课都是“随意而教”的过程。 二、“随意”并非任意 强调语文课堂教学的“随意性”,并不是语文教师就可以没有拘束,不加限制,爱怎么样就怎么样实施教学过程。“随意”只是相对“有意”而言,它有自己的特点。 “随意”有目的性。教授一篇文章或一堂课,总要有教学的过程和目标,“随意”服从于教学目标的需要,适应于教学过程的流动性。如果将“随意”误认为任意,一堂课下来,学生不知道老师讲了些什么,甚至连教师本人也不清楚自己到底教了些什么,那就谈不上“随意”而教,且有百害而无一利了。 “随意”有针对性和时效性。学校与学校不同,班级与班级不同,学生与学生的语文基础不同,教师要根据实际情况灵活多变,使“随意”具有针对性和时效性。基础较好的班级,学生自读能力较强,教师在教学过程中可适当增多教学内容,增加教学难度;反之,基础较差的班级,如果用同样的内容和难度教学,那就适得其反了。另外,一段时间内这种“随意”有效,而另一段时间内,另一 种“随意”或许行之有效,只有充分注意“随意”的时效性,才能收到应有的效果。 “随意”有思想性。“随意”的“意”,即指思想,意愿,“随意”而教不是爱怎么就怎么,想当然教学。“随意”应当有思想性,要紧跟时代步伐,对学生进行积极健康的思想教育。甚至教学过程的每个细节都要蕴含积极向上的思想性。有一位老师上课时,一只小燕子飞进了教室,东碰西撞飞不出去,部分同学的注意力跟着小燕子飞来飞去,不能专心听讲。老师停下课问:“‘燕子去了,有再来的时候……’出自哪篇文章?”同学们回答:“《匆匆》。”老师又问:“《匆匆》告诉我们什么?”同学们答:“时间一去不回。”老师马上肯定,并说有去无回就应倍加珍惜时间。学生明白了老师的用意,打开窗子放走了小燕子,又专心地听课了。看似“随意”的问答,其实蕴含了强烈的思想内容,有很强的教育意义,同时,也表现了教师在教育活动中的抗敏性。 “随意性”是语文课堂教学的特征之一,是一种崭新的境界,它区别于任意,具有针对性、时效性、目的性和思想性的特点。所以说,“随意”是有限制的,不是爱怎么样就怎么样,没有一点约束的教学行为和过程。 三、“随意”的必要条件 语文课堂教学可以“随意”而教,能否达到“随意”的境界,标志着一个语文教师的能力和水平。但不是可以随便“随意”的。要想达到“随意”的境界,首先要正确处理“有意’与“随意”的关系。“随意”和“有意”是统一的,相辅相成的。努力提高课堂教学质量,认真备课,钻研教材,了解学生实际,合理设计教学过程,是“随意”的先决条件。做好了这些“有意”的工作,才能“随意”处理教学过程的各个环节。真正做到“随意”而教,也就不枉为人师了。 语文教学要想达到“随意”的境界,教师就要有扎扎实实的硬功夫。标准的普通话,工整的粉笔字,是语文教师的“门脸”,丰富的语文修养,扎实的写作基本功,是语文教师的“内涵”。“门脸”显露于外,“内涵”蕴含其中,二者相互渗透,相得益彰。同时,还应具有敏锐的洞察能力和灵敏的思维能力。这些硬功夫,是“随意”而教的必要条件,没有这些硬功夫,何谈“随意”的境界! 语文教师要有“敢当教育家,不做教书匠”的追求和勇气。如果一个语文教师仅仅满足于教授字词,分解段落,归纳主题,为考试升学而架设梯子的话,那不仅是语文教学的悲哀,更谈不上语文教学的“随意性”了。新形势对语文教师提出了更高的要求,那就是要走教学和科研并行的路子。任何一个语文教师都应是教学的骨干,科研的能手。只有如此,语文教学的“随意”境界才会洞开,才能产生语文课堂教学的勃勃生机。 语文课堂教学论文:小学语文课堂教学艺术纵横谈 一、认识课堂教学艺术的基本特征 创造性。语文教学艺术的主要特征在于创造,主要体现在: (1)超前思维。备课时,教师必须从课文的特点出发,从学生的实际着手,对课的导入、过程、结尾等进行有目的地分析、判断和推测,从而得到预见性的认识。此外,在制定一个单元、一个学期乃至整个小学阶段的课堂教学计划时,对教学的未来、发展趋势等进行超前思维,以便在行动之前及早看到潜在的有利因素、困难因素和各种机会,更加清醒地采取对策。 (2)应变机制。课堂上,我们面对的是几十颗思维着的头脑,尽管教师在课前作了慎密的构想,但“偶发事件”时时会找上门来。因此,教师必须随机决策,巧于应变,化消极因素为积极因素。 (3)创新方法。小学语文课的教学对象、教学条件、教学内容在不断变化。 义务教育小学语文教材就有不少新课文,即使是教过几十遍的同一篇课文,也永远是新课。因此,教师要不断学习新方法,创造新方法。 (4)讲究效率。要减少无效劳动,尽可能把完成同一教学任务的单位时间降到最低限度。学生看书可解决的,就不必动笔;练两次可掌握的,就不必重复第三遍。教师讲述语要精当,要知道,讲课中输出的无效信息、次要信息、多余信息越多,浪费的课堂教学时间就越多,教学效率就越低。值得注意的是,在教学中,单位时间内教学的信息量过多或过少,都是低效率的教学。 2.表演性。教学是一种独具特色的表演艺术,它区别于其它任何表演艺术。 其特征主要体现在: (1)仪表风度。教师在课堂上的衣着打扮、言谈举止、表情态度等对学生有着极大的示范作用。因而教师应朴实、整洁、稳重、端庄、潇洒、活泼、热情、善良、和蔼、谦逊、文雅并富有个性,给学生一个美好的印象。 (2)表演技巧。一个好的语文教师,在课堂上对课文内容生动形象的讲述,对课文声情并茂的朗诵,对课文中人物语言神态维妙维肖的模仿,对课文展示的典型环境栩栩如生的描述,对课文的立意深入浅出、丝丝入扣的剖析,会产生强大的艺术感染力而震荡学生的心灵。一个好的语文教师,必须具有政治家的素养,科学家的头脑,哲学家的严谨,演说家的口才,歌唱家的嗓音,诗人般的激情,童话大师的幻想,相声演员的幽默,舞蹈演员的身姿……(3)感召效应。小学语文课堂教学中教师的种种表演对学生进行熏陶感染,以潜移默化的方式影响学生的情感和理智,对其进行培养,促进学生发展。 3.审美性。课堂教学中充满着美,教师和学生既是美的感受者、欣赏者,又是美的创造者。审美性也是课堂教学的重要特征之一,主要体现在:(1)情感转移。一个成熟的语文教师一项重要的课堂教学基本功就是能做到作者、教者和学生三位一体,产生感情上的共鸣,做到导之以情,情理一体。 (2)多样统一。应做到知识、智力、能力训练的统一,听、说、读、写训练的统一,教学内容、教学方法、教学手段的统一,智力因素和非智力因素培养的统一等。 4.技巧性。即力求把语言教活,让学生爱学、乐学、会学、会用。它包括启发的技巧、批评的技巧和训练的技巧。这是教师在长期的教学实践中磨砺而成的。教学技巧越丰富,越熟练,教师的教学艺术水平越高。 二、实施课堂教学艺术的基本方法 1.艺术因素的发掘。小学语文教材的主体是一篇篇范文,教师充分发掘并利用教材中的文学艺术因素,不仅为语文教学所必需,而且有利于增强语文课堂教学的艺术性。教学中,教师要通过朗读、讲述、图示、音响等教学手段,强化文学艺术作品中的人物、环境、情节、语言等产生的艺术冲击力和感染力,从而使学生感同身受,如临其境,学生的鉴赏力和语言修养也在这个过程中得到发展。 2.通感艺术的运用。人对客观事物的感知,是通过人体各种感觉器官来实现的,而各种感官又是相互联系和沟通的。语文课堂教学,借助文字让学生看到画面,听到声音,体味到情感,从而由此及彼,触类旁通。 3.教学设计的艺术。衡量一堂语文课的设计最重要的就是科学性与艺术性的统一,主要有几条规律:(1)目的方法统一律。方法服务于目的,要达到什么样的教学目的,就要采用符合其需要的方法,做到教学目的与教学方法和谐统一。 (2)最优方法选择律。选择最优教学方法的意义在于:A、找出达到教学目标的最合理、最简捷的过程;B、科学地组织教学,减少课堂教学中教师的活动量;C、使学生的学习在较短的时间内获得较大的效果。 (3)教法学法协调律。教学永远是一个统一体,教的规律要根据学的规律。 教师既要注重对学生的教,又要指导学生的学,让教法与学法协调起来。 4.教师的语言艺术。衡量小学语文教师的课堂教学语言艺术水平,有以下几条指标:一是学术性,二是规范性,三是逻辑性,四是集中性,五是鼓动性,六 是趣味性,七是启发性,八是体态语言。 5.课室提问的艺术。其实质是教师揭示出学生的认识与教材之间的矛盾,使学生带着问题去阅读课文,理解意义,分析综合,欣赏评价等等,从而获得答案。解决问题的过程,就是学习知识,运用知识,发展智力,形成能力的过程。 教学中,教师的课堂提问要明明白白,言简意赅,突出重点,抓住关键,联系实际,难易适度。 6.课堂指导的艺术。它涉及的问题颇多,有几点应特别讲究:(1)抑制判断。指导学生理解课文内容,思考问题时,教师要为学生的思考留有回旋的余地,为学生的反思、再思提供时间,为学生通过自己的努力克服困难,纠正错误创造机会。 (2)先探后导。即先让学生进行尝试性学习,使其在探索的过程中,发现问题之所在,然后给予指导。 (3)多向交往。它的好处至少有:一,教师能及时地多方面地获得学生接到指导信息后的反应,从而及时对自己的指导方法进行调节;二,通过教师与学生、学生与学生间的多向交往,相互启发,相互补充,往往是对教师最初发出的指导性意图的生发、扩展和延伸;三,在交往中渗透教师的指导意图,自然和谐,学生在不知不觉中接受了教师的指导。 (4)评价适当。小学语文课堂教学过程中,需要教师随时对学生的回答或讨论发言作出评价。这种评价,应准确、具体、富有启发性,兼顾思想教育因素、语言训练因素、写作训练因素和 思维训练因素。(5)富有情趣。课堂指导,一定要理解学生,体察学生的喜怒哀乐,学生才乐于接受。教师要善于用儿童的眼光去观察,站在儿童的角度去思考,用儿童喜爱的形式去指导,使学生不仅跟随教师思路走,而且还能借助教师的思路自己摸索着前进。
游戏设计毕业论文:手机游戏开发中软件工程的设计与改进 摘 要现阶段计算机互联网的不断发展,使得网络游戏层出不穷。同样道理,手机等移动通信终端走进了千家万户,手机游戏具有十分广阔的市场。目前手机性能处于不断完善过程中,手机游戏需求逐渐呈现出增加趋势。在手机游戏开发过程中,本身从性质上讲,手机游戏隶属于软件工程,因而需要软件项目团队的充分参与。本文浅要分析手机游戏开发阶段,如何加强软件工程设计及改进,并浅谈自身关于软件开发相应方法。 【关键词】软件工程 手机游戏 开发 设计 改进 现阶段手机在我国实现广泛普及,手机游戏越来越受到大众群体欢迎。尤其是目前手机在性能方面逐步开始完善,手机游戏市场得到十分迅速发展。上述背景下,只有注重加强软件工程团队建设,才能充分有助于手机游戏开发工作顺利开展。尤其是对于手机游戏软件而言,只有充分借助于科学软件工程技术,才能有效规避软件危急,同时减少成本消耗,使手机游戏开发贯彻落实。为此,有必要结合相关实践,加强手机游戏项目建设过程中,软件工程技术的应用和探索。 1 项目准备及项目需求分析 在实际软件开发阶段,需求管理工作尤为关键,该工作需自始至终融入到全部软件开发阶段。对于手机游戏开发而言,本身不具备特定客户需求,因为手机游戏最终为广大用户服务,用户通常是通过移动互联网等平台进行相应游戏的下载。为此,通常要分析客户实际要求,也就是等同于游戏企划本身需求。对于手机游戏企划而言,需要指定相应企划方案,然后才能进行开发计划制定工作。通常来说,只有当企划过程中存在一定需求变化,亦或者由于技术方面出现问题,游戏企划才会在需求方面做出相应调整。项目准备过程中,如果不采用相关软件技术,只需要游戏负责人做好分配工作即可。对于应用软件技术项目开发而言,还应做好计划策略工作。例如,采用TSP方法过程中,应对项目进度进行严格遵循,并对进度加强检查。具体来说,应做好下面几点: (1)开发人员应加强沟通交流,将实际问题充分解决。 (2)鉴于手机游戏属于规模很小软件,因而尽量避免重新进行任务分配。 (3)做好项目计划总结等方面工作。 (4)做好应用计划策略方面工作。 2 系统设计阶段 对于手机游戏开发而言,还应首先做好相应构架,通常构架需根据游戏策划进行,同时也应加强与程序员之间沟通交流。实际手机游戏开发阶段,鉴于其易受到多方面因素影响,因而设计基本不可能一次成功,因而系统设计本身需要不断持续进行,这样才能避免需求变化带来的诸多不利影响。如果设计始终一成不变,必然不会是真正好的设计。例如,采用XP方法过程中,遵循简单设计原则进行。为此针对RUP使用,开发人员先要加强构架设计工作,构架设计需遵循本质需求,并尽量做到设计简单的同时使其充分发挥实效。从本质上讲,RUP剪裁过程中,本身已属于软件设计再开发工程。以某款手机游戏为例,该游戏设计阶段,总共开发周期时间达到4周,从迭代周期上讲,主要包括下面四个阶段:第一周期,主要针对于程序框架构建工作,主要是需加强角色模型构建。第二周期,主要针对于手机程序,然后对程序进行地图增设,并进行地图碰撞检测工作,并适当增设相应角色模型,促使人物能够自由行动。第三周期,根据实际情况适当添加电脑控制,并进行相应逻辑判断工作,并对触发条件加以科学设定。第四周期,适当添设菜单及对话框,并开展记录程序编写工作。从阶段来讲,迭代周期包含下面几个方面: (1)初始阶段。该阶段需加强项目明确工作,包括项目规模、计划等。 (2)细化阶段。该阶段需加强体系结构处理,并注重加强体系结构不断完善。 (3)构建阶段。力求通过开展优化资源配置,将开发成本实现科学控制。 (4)交付阶段,首先应通过XP等科学方式方法,广泛开展代码重构工作,并加强系统整体测试工作。 3 程序编写阶段 对XP实践来讲,该阶段包括下面四种实践:第一种,系统隐喻。在进行程序编写过程中,程序员通常单单重视自身板块,而程序注释相应较少,在起名的过程中也相应非常随意。在实际编码实施阶段,系统隐喻具有十分重要作用。开发小组实际工作阶段,对于程序命名来说,通常采用相对较为简单方式方法。为此,采用系统隐喻具有其一定优势,尤其是手机游戏本身隶属于小型软件,省去了观看文档时间,用户可以对游戏程序功能一目了然。第二种,集体拥有代码。之前手机游戏设计阶段,本身程序员单单需要对自身工作做好即可,而对其他人一点联系都没有。对于现阶段而言,该问题能切实得到解决。第三,结对编程。应用XP方式方法,主张程序员编程过程中,不同程序员之间通过相同电脑实现。 4 测试部分及系统 对于软件项目而言,测试尤为关键。应用XP方法过程中,主张测试先行。实际程序开发过程前,应根据开发代码,实行测试用例编写工作。对于编写代码而言,程序员应切实做好单元测试工作,并力求实现测试自动化。系统阶段,以XP为例,主要采用小版本方法。该方法应用过程中,不同迭代开发之后,就可以进行使用版本获取,然后才能进行添加相应功能,并最终实现科学完善。 5 结语 本文浅要探究手机游戏开发阶段,如何加强软件工程设计及改进,并浅谈关于软件开发方法。手机游戏开发过程中,通过相应软件工程技术,不仅使项目进度得到提高,而且使软件质量得到保障,同时也有利于软件成本控制。同时,开发小组应将眼光放远,并加强团队建设,这样才能使软件开发不会落后于人。 游戏设计毕业论文:沉浸式设计在游戏治疗中的运用研究 摘要:文章简述了沉浸式设计以及游戏治疗理论的相关概念,进一步探究游戏治疗中的沉浸式设计思维。以现有电子治疗游戏为例,发现游戏治疗中的沉浸式设计主要体现在明确的游戏目标、不受干扰的游戏环境和及时的游戏反馈三方面。 关键词:沉浸理论;沉浸式设计;游戏治疗 游戏治疗即以游戏的方式对患者进行治疗,治疗师对游戏的设计在治疗过程中占据重中之重的地位。沉浸式设计,是游戏体验设计的重要方法之一。因此,研究游戏治疗中的沉浸式设计方法,直接关系到游戏的治疗体验和治疗效果。 1沉浸理论与沉浸体验 匈牙利藉美国心理学家兼克莱蒙研究大学教授米哈里・契克森米哈(Mihaly Csikszentmihaly)著有开创性作品《创造力:心流与创新心理学》,书中详细阐述了“沉浸理论”的概念。Csikszentmihaly教授发现,人在进行日常阅读、基本工作、艺术创作和体能运动等活动时常常会出现沉浸的体验。所谓“沉浸理论”(Flow Theory)又称心流理论,是指人高度集中注意力、全身心地投入到某项日常活动中,已忽略时间的流逝和环境因素,从而达到一种“忘我”的沉浸状态。在沉浸体验中,因个体被活动所吸引,从而进入一种共同的经验模式。这种经验模式聚焦狭窄的意识行为,导致个体只对清晰、具体的目标反馈有所回应。简言之,我们暂且可用“废寝忘食欲罢不能”来形容沉浸体验。 1975年,Csikszentmihaly教授早期的沉浸理论认为挑战和技巧是影响沉浸体验的主要因素。较高的挑战导致人缺少对环境的控制能力,从而产生焦虑或挫败感;相反,挑战过低使人倍感无趣。只有在二者较为均衡的情况下,沉浸体验才会产生。1985年,米兰大学的马塞洛・马西米尼(MarcelloMassimini)等人根据挑战与技巧的差异提出沉浸体验模型的8个区间,即心流、控制、厌倦、轻松、淡漠、担心、焦虑和激励。如图l所示,沉浸体验位于高技能和高挑战的第2区间时,人的身心处于积极的心流状态(即沉浸状态);高挑战和中等技能水平会激发人的好胜心,从而热衷于技能的提升;高技能和中等挑战难度令人感到兴奋,较强的掌控力会带来愉悦的体验;而其他几种情况均会促使人产生厌倦、淡漠、担心和焦虑等负面心理情绪,很容易导致活动的放弃。因此,良好的沉浸体验需要及时地调整挑战和技巧之间的关系,确保心流体验在第1至3区间的循环。 那么,沉浸体验的影响因素有哪些呢?Csikszentmihaly教授认为,影响沉浸体验的因素有八个方面,即清晰明确的活动目标、及时的活动反馈、能够完成活动的高技能、自我意识与行为的高度融合、全神贯注的专注力、对活动的掌控力、自我意识丧失的忘我状态、忘记时间和环境等因素。 2沉浸式设计 沉浸式设计,顾名思义是将沉浸理论的相关研究运用到设计实践活动中。其目的在于最大可能地排除外界一切因素干扰,使人能够集中全部注意力去完成预期活动,并从活动过程中产生某种情感或体验。2012年12月,微软公司(MicrosoftCorporation)正式推出全新沉浸式用户界面(Immersive),它将内容平铺在应用中,被桌面隐藏的默认操作需要右键才能够被唤起展开。这样的沉浸式设计正是为了让用户集中精力去关注当前所进行的操作,避免被其他操作所影响。 伴随着电子计算机技术的发展,沉浸理论逐渐延伸到各个领域,尤其是游戏行业受其影响深远。以游戏设计的视角来看,游戏玩家丰富的认知经验和感官体验的结合,才能创造令人投入的心流体验。譬如,众所周知的棋牌类策略小游戏《扫雷》是玩家根据认知经验去完成的游戏活动,游戏过程中所产生紧张或兴奋的心理情绪正是玩家的感官体验。对于游戏设计师来说,满足玩家的沉浸体验还需要明确以下几点:游戏的目标是什么?游戏难度和关卡的设定是否根据每个玩家的技能水平进行?游戏过程中玩家对游戏是否具有专注力和掌控力?玩家的操作是否及时获得反馈等等。 3游戏治疗 游戏治疗(Hay therapy)又称游戏疗法或游戏辅助疗法,顾名思义指的是以游戏作为治疗媒介的一种干预性治疗手段。它是以脑的可塑性和大脑功能重组理论为依托,娱乐疗法为主干线的一套游戏活动。游戏治疗的学派和理论学说众多,主要囊括精神分析游戏治疗、结构主义游戏治疗、人本主义游戏治疗、指导与非指导性游戏治疗、格式塔游戏治疗以及认知行为游戏治疗几大领域。 游戏治疗是源于心理分析学派的理论发展起来的,并首先运用在儿童群体的游戏治疗上。儿童游戏治疗主要是通过游戏将儿童的心理焦虑外显化,结合游戏治疗师的互动增强儿童对主观情绪和自身行为的认识,有助于他们面对困难时的自信心和处理困难的能力。西格蒙德・弗洛伊德(SigmundFreud)是奥地利精神病医师、心理学家、精神分析学派创始人,他开创了儿童心理治疗与游戏结合的先河。1909年,他的首例儿童心理分析案例――“小汉斯与大坏蛋”,为日后的研究奠定了基础。弗洛伊德的女儿安娜・弗洛伊德(AnnaFreud)协同她的学生梅兰妮・克莱因(Melanie Klein),将这种方法运用到有心理问题的儿童的实际治疗当中。克莱因是奥地利精神分析学家、儿童精神分析研究的先驱,她将弗洛伊德父女的研究发展为精神分析游戏治疗(psychoanalytic playtherapy)。1982年,国际游戏疗法协会成立,这标志着游戏治疗在心理学领域得到了人们的广泛认可。20世纪90年代以后,游戏疗法逐渐发展为一种被普遍适用的心理治疗方法,其适用性人群也在不断扩大。 桌面游戏治疗是较为传统的游戏治疗方式,其治疗手段主要是游戏治疗师事先依据每位患者的具体情况制定游戏治疗方案,并依托各种桌面游戏道具如卡片、拼图、棋牌等,对患者的感官(视觉、听觉、触觉等)进行刺激治疗。而现如今,通讯技术和电子计算机技术的飞速发展极大地促进了电子游戏治疗的兴起。所谓电子游戏治疗,主要是以手机、平板电脑或台式电脑为载体,将设计好的游戏程序内置在游戏中,在患者进行游戏的同时记录并保存相关游戏数据,并对有效数据进行统计与分析工作。目前,在Apple Store中下载量较高的治疗游戏APP有Brainwars、Fit Brains、Memorado、左右脑实验室和2048等益智类健脑小游戏。这些脑力游戏均是用游戏治疗的手段,为训练人的大脑、提高个体认知能力和减缓认知老化而设计的。 4沉浸式设计在电子游戏治疗上的运用 沉浸式设计思维贯彻在游戏治疗过程的始终,主要体现在以下三方面: 4.1明确的游戏目标 游戏治疗的目的简单而明确。在治疗过程中,治疗师需要观察患者行为和精神状态等方面的特征,从而设计游戏治疗方案以达到减轻或治愈患者病症的目的。由前文可知,明确的游戏目标促进玩家的沉浸体验,对于治疗游戏而言也同样适用。 以《2048》数字类治疗游戏为例,它通过有效的脑力训练起到科学健脑的作用。该游戏规则明确指出,以组成标有“2048”数字的方格为游戏的最终胜利。为此游戏玩家孜孜不倦地追求数字“2”的倍数,由“2+2=4,4=4=8……512+512=1024,1024+1024=2048”为原则进行数字方格间的叠加运算。清晰明确的游戏目标可以使玩家心无旁贷地完成游戏,有利于玩家的沉浸体验从而大大提升游戏治疗的效果。 4.2不受干扰的游戏环境 通常情况下为了达到预期的治疗目的,游戏需要选择温馨、整洁,且较为封闭式的治疗环境进行。其根本原因在于这种闭合环境易于患者注意力的集中,促使患者沉浸在游戏中而不受周围环境等客观因素的干扰。 电子游戏治疗的环境主要体现在游戏界面上,游戏界面的沉浸式设计有利于玩家的沉浸体验,对游戏治疗的帮助很大。电子游戏界面,一般由游戏内容区域和游戏功能性区域组成。当游戏功能性区域设计得不够合理时,面积过大或颜色、图形的设计过为显眼都对游戏治疗的正常进行产生了不必要的干扰。“六六脑”科学健脑游戏和《Memorado》脑力游戏都是较为典型的治疗游戏。如图2是“六六脑”科学健脑游戏中“快递装箱”游戏环节和《Memorado》脑力游戏中“空中符号”关卡的游戏截图。图中标有淡蓝色的区域为游戏的功能性区域,均被设计在界面较为边缘化顶端部位,且区域较小、颜色和图形的设计也不突兀。如此一来,玩家能够专注于游戏主画面内容的观察,不会因其他干扰性因素影响到游戏治疗和训练的效果。 4.3及时的游戏反馈 游戏治疗中的反馈是双方面的。在治疗师与患者进行交流时,患者需要积极配合治疗师,完成游戏中的提问或规定内容;治疗师也需要根据患者的言语和行为做出有效的反馈。为了保证游戏顺利进行不被中断,及时有效的反馈也是沉浸式治疗游戏设计的关键性因素。 《Memorado》脑力游戏中“颜色混淆”关卡专为训练人的注意力而设计,游戏界面上所出现的词和该词的字体颜色有时是一致的,而有时却不一样。对于游戏中所提出的问题,玩家需要在游戏界面下方的操作区域中选择“是”或“否”来进行回应,以保证游戏的继续。由此可见,治疗游戏中的反馈是无处不在的。也正是因为有了玩家和游戏之间的互动,才能够确保治疗游戏的顺利进行。 5结语 本文从游戏目标、游戏环境和游戏反馈三方面分析了游戏治疗中的沉浸式设计思维,是为了满足游戏玩家更好的沉浸体验和治疗效果。游戏策划师和设计师在进行治疗游戏设计时,要充分考虑到沉浸式设计思维在治疗游戏设计中举足轻重的地位,力求让玩家体会到游戏所带来轻松、愉悦的感受,同时又能够训练大脑、提高认知能力,真正意义上起到游戏治疗的成效。 游戏设计毕业论文:游戏设计如何通过强化理论提升用户依赖性 摘要:强化理论是美国现代行为主义心理学派的创始人之一“斯金纳提”出的一种经典理论。本文通过对强化理论应用于游戏设计的典型案例分析,解析手机游戏如何通过“强化”一步步引导用户对其产生的依赖心理,发掘其应用的路径和法则,为其今后作用于更广泛的领域提供积极的启示和借鉴。 关键词:游戏设计;强化理论;依赖性 1强化理论的定义 强化理论是美国心理学家和行为科学家斯金纳基于巴普洛夫的经典条件反射理论之上提出的一种概念。斯金纳通过实验发现,动物的行为是随着起强化作用的刺激而发生的,他把这种动物的行为延伸到人类的行为上,发现虽然人类行为的性质比动物复杂得多,但也要通过操作性条件反射,其特点是:有机体必须先做出所希望的反应,然后得到“报酬”,即强化刺激。他的“操作条件反射”理论指出“无论是人还是动物,当行为的结果对他或它有利时,这种行为就会重复出现,当行为的结果不利时,这种行为就会减弱或消失。” 其中,斯金纳还根据强化物的性质,把强化分为积极强化(positive reinforcement)和消极强化(negative reinforcement),现在广泛应用于手机游戏中的玩家激励机制,即为积极强化。游戏设计人员通过应用多种不同形式的“强化刺激”让玩家形成依赖性行为,从而提高游戏的活跃率、用户依从性等指标。 2强化理论在手机游戏中的应用――以奇迹暖暖为例 “奇迹暖暖”为国内时下正火的一款换装养成类手机游戏,主要受众群体为年轻女孩。在其游戏的设计中,体现出了大量强化理论的应用,因此以它为例分析强化理论如何增强游戏玩家的依赖度。 斯金纳根据行为发生与强化物出现间隔的时间,把强化分为连续式强化也称“即时强化”和间隔式强化也称“延缓强化”。 连续式强化,是指对每一次或每一阶段的正确反应予以强化,就是说当个体做出一次或一段时间的正确反应后,强化物及时到来。常见形式――游戏通关奖励。 典型案例:暖暖的旅程。在游戏主人公――少女暖暖的旅程中,每通过一个关卡,就可以得到一件漂亮的新衣服或是新饰品,以此作为激励机制,对此款游戏的主流用户人群女孩们的吸引力是非常大的。可以看出,理论在其中的运用:只要用户每次通过关卡即做出正确的反应时,强化物就及时到来,以此不断鼓励用户继续玩下去,探索更多新的奖励,从心理上提升用户对游戏的依赖性。 间隔式强化,是指行为发生与强化物的出现之间有一定的时间间隔或按比率出现。间隔式强化分为时间式和比率式。时间式又分为定时距式强化和变时距式强化;比率式又分为定比率式强化和变比率式强化。 定时距式强化就是每过一定时间间隔之后给予强化。例如,每隔一天或一化一次。常见形式――每日礼包发放。 典型案例:奇迹暖暖的谜之屋。原本玩家需要通过150钻石(即15块人民币)才可以购买到的礼包,每隔48小时就有一次免费抽取的机会,通过定时距式的手法让玩家感到非常珍贵且获得不易,从而增加对礼包里所赠送的稀有部件的渴望。如果超过48小时而没去领取的话则让玩家倍感损失,从此玩家体内就像被定上了一个生物钟,到了时间点就会受到潜意识的提醒,不自觉地打开游戏去领取“非常难得”的奖励。强化理论在这里又一次培养了用户定时开启游戏的使用习惯。 变时距式强化,是指每次强化的时间间隔不等。例如,第一次隔5min进行强化,第二次隔10min进行强化,第三次隔8min进行强化。常见形式――节日礼包。 典型案例:奇迹暖暖的节日特别活动。奇迹暖暖每逢中秋、圣诞、元旦等典型节日都会推出节日专属礼包与相应的活动,日常也偶尔会有一些主题庆典,几个活动之间的时间间隔无法预料,这让一批长期固定的玩家对于每次突如其来的礼包活动都充满了期待与好奇,只要坚持每天打开游戏,也许就能获得特别的活动礼包。但这一强化作用也有其劣势,如果这种变化过于无规律的话,容易引起使用者的不知所从,从而影响使用体验。 定比率强化,是指强化与反应次数之间呈一固定比例。在这种情况下,强化不是在一定时间间隔,而是在预定的多少次反应之后出现。例如,动物必须在按20次横杆后才给予强化。常见形式――连续签到有礼。 典型案例:奇迹暖暖的30天签到礼包。第1天签到可获得金币2000,累积5天签到可获20体力,累积签到10天可获新发型……以此类推,每轮强化间隔5次,只要用户每坚持5次签到操作,强化物即用户心仪的游戏礼品则会悉数到手,如果用户不坚持执行这一“正确的行为”,则无法获得奖品,这会让用户产生失去感,从而更加坚定地执行这一操作。这是典型的变时距式强化反应之一。 变比率式强化,是指强化与反应次数之间的比例是变化的。例如,第1次动物在按20次横杆后,给予强化,第2次动物需按30次横杆后才给予强化,第3次……这个次数可以是递增比率,也可以是循环比率。常见形式―关卡难度设计。 举例游戏:奇迹暖暖的关卡设计。不断解锁新的游戏章节本身就是对玩家想尽办法通过关卡的重要奖励,通过通关时惊喜和畅快的体验鼓励玩家不断玩下去。但奇迹暖暖游戏中设置的关卡实际上是一个可变比例的奖励:前期新手上阵时,关卡难度设置得非常低,让玩家很容易就过关,尝到轻松驾驭游戏的甜头,等10关之后,关卡的难度便不断递增,想要通过必须尝试至少2~3次才有可能。这便是运用了强化理论中的变比率式强化,新手只要稍作努力即可得到强化奖励,老玩家必须付出加倍的体力和智力才可以获得强化(如图4),越到后期的关卡获得高分的难度越大,这是典型的递增比率。 另外,还有一种为循环比率。为了防止玩家因为某一关太难无法通关而半途而废,奇迹暖暖关卡的设计中通常是难度极高的关卡之后会紧跟4~5个中等或容易的难度关卡,一方面可以给玩家制造惊喜;另一方面不至于让玩家不堪重负离开,导致大量流失用户的产生。虽然用户在不断地克服困难后获得轻松过关的舒畅体验,但实际上他仍在游戏中重复同一个循环强化。这种强化有利于提升操作者的技能,也常被应用在学习活动当中。 3强化理论的应用策略 以上提到的连续式强化、定时距式强化、定比率强化比较利于培养用户对产品的基础粘度和依赖性,保证用户每天定时定点激活想玩此款游戏的潜意识。 变时距式强化与变比率式强化适合在用户已经对游戏产生较强的依赖感和信任感后,更深层次地去培养用户的游戏习惯,提升用户的操作技能,使其在游戏中不断努力提高自己的等级从而在游戏中产生成就感,而这份成就感也是让玩家更离不开游戏的终极强化剂。 现在,我国有大批沉迷于游戏的青少年,可以看出强化理论的作用力之大。我们可以把这个理论运用到更广泛的领域,如教育领域。先在课程里设计连续式强化、定时距式强化、定比率强化的内容,增强学生潜意识里对学习生活的喜爱,以及定时进行学习活动的依赖性,再通过变时距式强化与变比率式强化提升他们的学习技能和知识水平,获得学习成就、增强自我的认同感,从而优化学习体验。同理,这个理论也可以广泛应用在更多领域,以期取得成效。 游戏设计毕业论文:幼儿园游戏与课程整合的有效设计 摘 要: 文章从学习了解游戏在课程中的重要性入手,逐步探讨了游戏与课程整合所必需的条件、材料、环境等,对幼儿园课程与游戏整合的设计进行了相应分析,提出了客观的见解。 关键词: 幼儿园 游戏与课程 整合 设计 通过几年来的不断学习、交流与探讨,逐步体会到幼儿特有的生活方式和学习特点,决定了幼儿园的课程必须与游戏整合。让幼儿在游戏中学习是每一位幼儿教育工作者熟知的教育理念,幼儿园教育工作原则之一就是“以游戏为基本活动”,那么课程与游戏如何整合,我们主要有以下几点做法。 一、教育资源整合化,为游戏课程创造必要条件 幼儿的学习、经验获得是与环境相互作用的、分不开的,也是教育教学最直接的途径。幼儿园的游戏环境,是游戏课程实施的必要条件。现在都非常重视为幼儿创造良好的教育环境,如:校园环境的绿化和活动室内环境的特别布置,给幼儿一种新奇的、舒服的、能勾起他们对此情此景的兴趣进行观察,自然引发他们创造的积极性。激发幼儿创造欲望,让幼儿能通过灵巧的小手表达、表现自己对美的感悟,让环境体现多样性、开放性和探索性。教师都能够注意挖掘和利用环境中的有利因素,让幼儿们关注环境,参与环境创造,促使幼儿在与环境的互动中成长。此外,我们十分重视家长和社区多种教育资源的综合利用,为幼儿发展服务。 二、游戏本身具有的整合性 游戏之所以能整合幼儿园的课程,除了“儿童的生活需要游戏”、“对游戏与学习关系的新认识”及“游戏与课程之间的必然联系”这三方面原因外,游戏本身所具有的整合性也是重要因素。首先,游戏是在假想的情景与角色下进行的,想象使儿童的行为涉及众多学科。儿童可以利用想象在游戏中进行自由的创造,丰富他们表现的各种能力。不仅表现在学习上,同时在生活上得到较深的情绪体验。在游戏中,儿童不仅能感受、体验兴趣、直觉、意志和情感,还能对客观、真实、具体的社会存在、规范要求做出理智判断与逻辑思考。而且,游戏的情景和材料本身是超学科的、完整的,不是分割和分门别类的。其次,儿童的游戏经验与游戏行为也是整合的。儿童在游戏中通常能想象地运用各种材料、方法创造性地解决问题,想象使儿童的思维在学科领域间自由穿梭,于是游戏自然地整合了学科领域的内容。再次,游戏是儿童现在或先前时空生活的反映,也可能是对成人生活的反映。游戏不是儿童主观臆造的,也不是儿童头脑中先前就有的。成人生活中的真实反映,常常会体现在儿童的游戏当中。以模仿形式出现,表现幼儿对现实社会与生活的观察和认识。 三、保证儿童较充分的游戏时间 游戏时间的增加通常预示着传统集体教学活动时间的减少,也预示着他们有更多的自主选择、自主活动机会。在目前幼儿园的课程实践中,尽管教师从理念上开始认同游戏是儿童的基本活动,但从实施的情况看,集体教学活动仍然占据主导地位,组织儿童上课、示范、讲解仍然是主要的课程教学方法。虽然我们不是要绝对否定集体教学活动的价值,但也要反驳实践中集体教学活动占据绝对优势,因为多多少少剥夺或削弱了儿童自由的活动和游戏的时间,儿童不得不顺从于教师所进行的全班统一的、步调一致的各种教学活动。这样的游戏与课程没有良性互动,所以游戏就没有与整合课程的可能了。 要改变这种状况,除了要转变游戏观与课程观以外,提供儿童充分的游戏时间是游戏整合幼儿园课程的前提条件。因为在游戏中儿童的经验是整体的,儿童的游戏行为也没有学科的界限,同时儿童在游戏中可以学到许多有益于现在与将来生活的经验。教师可以结合课程的目标与内容创造富有教育意义的游戏环境,使游戏既成为课程的教学形式,更成为课程的内容,因此以儿童的自选游戏为特征的活动应成为儿童在幼儿园一日生活中的主要活动,只有这样游戏整合幼儿园课程才有可能。 四、选择并提供充丰富多样化的游戏材料 “游戏材料是一种信息,是各种符号的综合,是一种信息的发出和接受形式,游戏材料对‘儿童发展’的作用只是一种隐蔽的潜能,只有当儿童使用物体时才能发挥它的全部意义”。因此,游戏要担当整合幼儿园课程的重要角色,就要为儿童提供充足、多样化的游戏材料。当前很多幼儿园实践中,真正可供儿童在游戏中操作的玩具材料不仅数量有限,而且种类很单调,在这种情况下,要真正实现让儿童在游戏中学习、游戏与课程融合是比较困难的。因此,需要幼儿园在资源调动与开发上作出较大投入。 五、给幼儿创造自由自主的游戏环境 创设自由自主的活动环境是游戏整合幼儿园课程的重要手段。一个良好的游戏环境不仅渗透出教育者的教育意图,还呈现出充满情趣和表现幼儿智慧的生活活动空间。而且这是一个布局合理、结构优良、材料丰富、儿童可以充分活动的游戏环境,教师需要根据特定的课程目标与具体内容创造与课程主题相关的物质环境并营造适宜的心理氛围。儿童在这样的环境中,可以自主选择,自由、充分地活动,从而获得发展的关键经验。 六、教师在整个游戏中的角色地位 首先,教师是游戏环境的创设者。为了保证儿童的主动学习,我们应当为儿童的游戏和学习提供丰富多样的、与儿童的身心发展水平相适宜的材料,让儿童根据自己的兴趣和需要进行选择、组合和不断改造,从而有利于儿童跨越范围的学习。其次,教师是游戏中必需的引导者。在儿童的游戏过程中,教师应当敏感地觉察儿童的需要,并能相应作出反应,以拓展儿童的思维与行动的范围与能力。再次,教师应贯穿儿童所需的知识和游戏所需要的经验。只有为儿童游戏提供真实生活的游戏材料,扩展其生活经验,游戏才会更有意义,更富创造性。最后,教师是儿童游戏协调者。在游戏中,教师应根据不同年龄和游戏水平的儿童提供个性化的游戏干预,在他们需要呵护与帮助支持的时候,引导儿童游戏向纵深层次和健康、积极向上的方面发展。 总之,游戏与课程的整合,是目前学前期较完整的教育教学方式,只有我们在日常教育教学中,不断发现,不断创造,不断完善,才能使幼儿在学习、个性及诸方面的能力得到最大限度的彰显。 游戏设计毕业论文:基于模糊层次分析法的新闻应用游戏化设计评价 摘 要:本文以感性工学理论为指导,以移动应用的游戏化设计为目标,引入模糊层次分析法,建立新闻应用游戏化设计的评价模型,借助某新闻客户端游戏化设计改版实例,比较评价其4.0版本和5.0版本的游戏化设计程度,验证游戏化设计评价模型的有效性和可用性。 关键词:感性工学;模糊层次分析法;移动新闻应用;设计评价 体验经济时代,移动应用领域掀起了体验优先的设计潮流。新闻应用作为人们日常了解国际国内新闻大事的重要平台,自然也顺应潮流以良好的用户体验为设计目标。 1 评价方法分析 感性工学通过对影响人们真实感情产生的影响因子的探讨,将原本模糊不定、难以描述分析的情感化因素转化为定量的可分析计算的数学模型[1],可利用语义差异法分级量化确定感性评价指标。 2 新闻应用游戏化设计评价模型 首先确定进行游戏化设计评价的新闻应用,然后选取受调查专家45位,包含移动应用设计师15位,设计学研究生15位以及资深新闻移动应用用户15位。由于新闻应用的特殊性,需要受测试的专家提前一个月对测试的新闻应用进行实际的使用体验,以得到全面透彻的了解。 2.1 评价指标权重赋值 首先对于二级评价指标进行两两比较得到评价指标之间的相对重要程度。以九级标度法打分赋值,得到二级评价指标判断矩阵Λ2。 设评价指标元素的权重向量为Q,则根据矩阵性质可得: 其中,λmax为各判断矩阵Λ的最大特征值。计算可得二级评价指标的权重向量 同理可得三级各评价指标权重向量 2.2 模糊评价矩阵构建 用游戏化设计感性词汇评价指标体系构建评价指标集合P={p1,p2,p3,…,p9},设定评价集V={v1,v2,v3,…,v5},制定评价级为五级,建立评价集及对应模糊隶属度函数。 受调查人员针对移动新闻客户端两个版本,按照9个评价元素指标分别打分赋值之后,利用模糊隶属度函数公式将百分制的分数转换模糊评价矩阵R,矩阵R中n表示评价指标的个数,这里n=9。 利用模糊隶属度评价矩阵R和各评价元素指标权重矩阵Q计算每一组评价元素指标,可得出评价结果矩阵J。 Ji=Q×Ri(i=1,2,...) (2) 4 结论 综上可知,新闻应用游戏化设计评价模型评价结果与实际数据显示结果一致,具有有效性和可用性,并可推广运用到相关产品的感性评价中。 游戏设计毕业论文:声音设计在网络游戏传播中的应用研究 【摘 要】 本文梳理了网络游戏声音设计的发展脉络、应用分类和应用效果,探讨了网络游戏声音设计的发展趋势。认为,网络游戏的声音设计具有其独特的审美价值,是增强游戏互动、提升游戏内涵、烘托游戏气氛,潜移默化地深化网络游戏的趣味性与沉浸感的重要手段。而“次世代”网络游戏的设计将实现画面音效的突破和玩法的变革,也就是着重提高网络游戏的操作感、技巧性和代入感。 【关键词】 网络游戏;声音设计;发展历程;应用 根据中国互联网络信息中心数据报告显示,截止2014年6月,我国网络游戏用户规模已经达到3.68亿,网络游戏的使用率达到58.2%。在庞大的玩家背景与市场份额驱动下,如何使网络游戏的试听表达精益求精,成为网络游戏设计者应该思考的问题。随着《勇者斗恶龙》、《魔兽世界》等融入多种音乐形式与风格的网络游戏的广泛传播,游戏制造商已逐渐意识到网络游戏声音设计对于一款优秀网络游戏的重要作用及潜在的巨大市场。声音设计作为网络游戏的重要组成部分,直接作用于玩家的交互式体验与游戏粘度。目前,我国网络游戏中声音设计的相关研究具有数量少、内容杂、泛系统化等特点,本文就此全面梳理了网络游戏声音设计的发展历程、应用及效果显示,提出在“次世代”网络游戏时代背景下声音设计的发展方向。 一、网络游戏声音设计的发展历程 同电影初期的发展一样,网络游戏也经历了从无声到有声的发展过程。随着互联网技术与信息通信技术的日益成熟,网络游戏声音设计正逐渐走向专业化、系统化、普泛化。 1、早期网络游戏中的声音 由于计算机硬件设备、声卡制造的工艺局限,早期网络游戏的声音设计受到诸多外界条件的限制,声音只能通过计算机中类似蜂鸣器的喇叭发声,起到简单的提示作用。 20世纪70年代,世界上第一家专业的电子游戏公司――雅达利(Atari)成立。Atari公司发行了电子游戏《乓》(Pong),游戏中乒乓球来回碰撞所产生的叮叮声被公认为世界第一个电子游戏音效。[1]1978年,日本TAITO公司的《太空侵略者》发行,该游戏借助速度不同的4个单音音效,当敌人接近的时候,音效节奏加快,使玩家体验紧张的气氛,提前做出相应的反馈准备,这是网络游戏通过音效强化情感、增强沉浸感的雏形。 2、网络游戏中声音设计的多元化发展 科技进步对于推动网络游戏声音设计的发展起到巨大作用。20世纪80年代以来,网络游戏音乐经历了由无作曲家到交响乐配器、由单声道音效到立体环绕、杜比仿真系统音效。MIDI传输协议的提出更是解决了网游声音设计中的卡顿问题,大量MIDI音乐开始应用在网络游戏当中,仅需250KB内存就可以保证音乐的流畅播放。 1984年,Enix公司为FC开发了一款名为《勇者斗恶龙》的游戏,首次邀请作曲家加入游戏音乐创作中,其独特的后巴洛克时期和前古典主义的音乐风格使整个游戏中的音乐曲调美的就像20世纪中期的美国电影。[2]也正因为这样独特的音乐形式,给《勇者斗恶龙》带来了巨大的经济收益,网络游戏制造商们开始意识到网络游戏声音设计对网络游戏的重要意义。网络游戏声音时代揭开了历史的序幕。 3、网络游戏声音设计发展现状 自上世纪90年代以后,网络游戏声音设计进入多元化发展的阶段。集新纪元音乐、爵士摇滚音乐、民族乐器的配奏综合应用在背景音乐、主题音乐和特殊音效中。新纪元音乐多用于地图背景音乐、开篇CG动画及画外音介绍背景;爵士摇滚乐以其反和声、反调性、反准则、反美学的特性,与玩家的娱乐性、沉浸感、自由度充分契合,在节奏感、噪音极强的声音下更易于玩家情感的释放与表达,满足特定玩家的审美需求;民族音乐主要应用在民族风网游中,《诛仙2》中,不仅采用了以道教音乐为素材的青云山音乐、以民族音乐为素材的南疆音乐,还有以民族乐器古筝独奏为开场的河阳音乐,以及根据游戏地图特色使用不同的民族调式和民族器乐。[3] 随着网络游戏产业的蓬勃发展,外国网游公司早已将声音设计作为网络游戏中必不可少的组成部分,将优秀的游戏音乐视为网络游戏提升自身竞争力的关键。[4]暴雪公司产品《魔兽世界》的原声音乐已在多国举办多场音乐会演奏会,受到广大玩家的热烈追捧。2011年,被誉为“音乐界的奥斯卡”之称的“格莱美音乐大奖”也在评选中设置游戏音乐奖项,包括最佳视觉媒体音乐、最佳视觉媒体改编配乐、最佳视觉媒体原创配乐和最佳视觉媒体歌曲4个奖项,游戏音乐将首次被视作和电影、电视或其他视觉媒体音乐同等重要的参评对象。网络游戏声音设计的前景可见一般。 二、网络游戏传播中声音设计的应用分类 从音效格式和声音功能两方面来看,声音设计在网络游戏传播中的应用大致分为以下几类。 1、按音效格式分类 (1)单音音效,是指单个wav文件为一个独立音效,游戏中的音效绝大部分都是单音音效,由程序调用发声并控制远近、左右位置。 (2)复合音效,是指具有多个声音元素,在游戏过程中由程序即时对这些元素合成发声的音效,如《魔兽世界》中武器声、动作摩擦声、角色打斗声及辅助声音的综合应用,极大丰富了游戏界面的画面感与叙事性。 (3)乐音音效,乐音音效是一小段音乐,通常在进入地图或CG开头动画中出现,起表现大环境及引出背景的作用。[5] 2、按声音功能分类 (1)背景音乐。背景音乐,即BMG(Background Music),指在游戏、电影、电视剧中作为背景衬托的音乐。[6]通常在游戏情节变幻的、场景更迭的重要场合反复出现,成为游戏的附加品牌。诸如《魔戒》、《剑侠情缘》、《新诛仙》、《魔兽世界》等大型网络游戏都会把游戏中BMG抽离收录到原声带OST中,作为副产品进行发售。游戏背景音乐的优劣直接关系到玩家对整个网络游戏声音设计的期待程度。 (2)主题音乐。游戏主题音乐是表现主旨的乐曲,通常是对游戏的基本内容、人物性格、戏剧矛盾冲突的集中概括,贯穿游戏情节的进展,有时与背景音乐相同。2008年5月,北京完美时空网络技术有限公司推出基于古典仙侠小说改编的网络游戏《新诛仙・六道轮回》,制作公司邀请歌手董贞演唱了游戏的主题曲《情醉》,歌词写道:“用生命换永远,驻你心间;缘起缘灭,轮回,落凡间。”充分紧扣游戏的主要内容,主题曲出现在游戏的开始,带领玩家与游戏角色共命运。 (3)游戏效果音效。游戏效果音效是游戏中,根据主角、环境、情节等,播放符合人们一般经验以获得游戏真实性沉浸感的效果环境音。如晚风萧萧,狂风肃肃,金戈敲击,铁马嘶鸣等,这类声音效果在网络游戏中被广泛使用。[7] (4)游戏信息提示音。游戏信息提示音是在游戏中,根据用户的操作,游戏中环境的突变等,以提示为主要目的的音效。 三、网络游戏声音设计在网络游戏传播中的应用效果 虽说网络游戏声音设计的出发点是为网络游戏本身服务,但网络游戏的声音设计是具有其独特的审美价值,是增强游戏互动、提升游戏内涵、烘托游戏气氛,潜移默化地深化网络游戏的趣味性与沉浸感的重要手段。具体表现在以下几方面: 1、增强游戏互动效果 网络游戏中声音设计对于增强游戏的互动效果起到不容小觑的作用。游戏中的互动主要包括人机交互和人人交互。人机交互是玩家的控制通过鼠标、游戏柄、键盘等输入设备传送到计算机,计算机对网络游戏发出实时的指令,由游戏引擎进行处理后作出回应,再通过计算机的输出设备显示在游戏的界面中,使用户感知到回馈信息并做出相应的决策。[8]而人人互动是指在网络游戏这个平台中,玩家与玩家之间产生交流互动的过程。[9] 美国传播学者约书亚・梅罗维茨(J.Meymwitz)在书中写到:“即使对有文化的人来说阅读也是一项辛苦的工作。但是声音却是将自己注入到环境中,接受讯息几乎不费什么力气。”[10]在网络游戏与用户的交互中,网络游戏通过游戏画面和声音特效将信息传送给用户,而用户对画面的接受是一个主动寻找有价值内容的过程,而声音对用户的感官影响则是一种自然的接受过程。声音以隐视的交流方式引导着用户的游戏进度,对用户的操作给予及时、恰当的反馈。在游戏中,声音总会起到一定的提示作用,当危险来临的时候,适当的提示音效有助于帮助用户更加进入状态,做好准备及时应对突发情况做出相应的反馈。用户一定有过这样的感受,在玩《极品飞车》的过程中,游戏音乐采用大量的说唱和和声,歌词也颇具挑衅意味,非洲鼓紧锣密鼓的敲击声配合引擎的轰鸣声,使用户在打开游戏的瞬间进入赛车的情景。另外,曾有公司尝试通过声音模块的设置来控制魔法,比如玩家说“飞火流星”,画面上即闪耀一道魔法攻击敌人。但由于语音识别能力等硬件设计的局限,该项技术并没有被广泛推广。 《魔兽世界》的声音设计是网络游戏中的典范,所有音乐、音效、环境音等当角色越接近时声音越大,远离的时候声音逐渐消失,声音设计通过拟真的手法将现实与虚拟交融,从而更具真实感,用户更容易接受。在《魔兽世界》的2.2.0版补丁中加入了集成语音聊天功能,真正意义上实现了人人间通过语音的互动,用户可以使用Team Speak、Ventrillo等三方聊天工具来进行语音通话及时交换信息,解决如何打造角色、遇到困难和障碍时迅速解决问题,协调队伍行动,增强游戏乐趣。 2、丰富游戏内涵 游戏内涵,是指在用户体验了游戏的娱乐性后还能感受深厚的文化底蕴,使游戏不再单薄苍白。如何把文化与游戏相结合,是网络游戏产业需要思考的另一大问题。中国博大精深的传统文化为网络游戏提供源源不断的创作素材,而蓬勃发展的网络游戏也应当推动中国传统文化的传承与发展。网络游戏《仙剑奇侠传》共二十首游戏音乐,几乎每首都采用了民族音乐,通过羽调式、角调式等具有东方特色的音乐曲调形成一段哀婉、忧伤的音乐曲调。[11]序奏音乐《云谷鹤峰》音乐曲调清新明快,富有活力,在清新恬淡中借助笛声表达青山幽谷的独特景色。 根据游戏内的场景设定,作曲家往往会在一定范围时空内选择一个地方风格的音乐,使整个游戏带有一定的空间色彩。网络游戏《魔兽世界》的音乐旋律便是依据游戏的特定地图、种族、背景来创作的特殊声音设计,旋律融合了管弦乐、民族乐、电声等多样化的音乐调式。有爱尔兰、印度、中国等民族风格的音乐,还有单音、复合音等音效组成的旋律。当然还有营造恐怖、灵异、不和谐的噪音电声音效。多样式的音乐反映了《魔兽世界》对多方文化的包容性,世界各地的用户在网络游戏中都能感受到本土文化的音乐时,间接提升了对此游戏的认知度与归属感。 一款优秀的网络游戏不仅可以使用户体验到游戏本身带来的自由感、娱乐感,还能通过游戏声音设计产生“余音绕梁三日不绝”的回响效果。 3、烘托气氛,表达情感 声音在审美上是一项非常纯粹的元素,高长调清脆明亮,适合表现活泼、爽朗的画面,中长调平稳舒缓适合表达舒适、轻松的氛围,而低短调阴郁沉闷,适合表现恐怖、哀伤的电子图像。[12]游戏声音设计的最大功用就是烘托气氛、表达情感,给玩家营造身临其境的游戏环境。[13]如美国EA制作的第三人称射击类游戏《死亡空间》中,游戏为了营造恐怖的气氛,通过加强对现实声音的模仿让用户体验更拟真的游戏环境。如主角跑步的喘气声、走廊中的脚步声、看不到的敌人在船舱内爬行的金属声令人毛骨悚然。在昏暗的船舱内还会发出很多意外的声效,如电子元件短路发出的电流声、失控的门不停开关产生的碰撞声、若隐若现的女子歌声等。游戏通过声音音效设计制造的恐怖氛围让人毛骨悚然,有用户评论:“令人赞叹的气氛营造,阴森恐怖的太空冒险让你做恶梦但是又欲罢不能。”这就是游戏声音带给用户强烈心理刺激后产生的依赖感。 不得不提的还有另一款由EA公司发行的网络游戏《FIFA online 2》,该游戏通过逼真的解说的声音效果营造真实足球场景。当玩家在玩《FIFA online 2》时,游戏程序的解说员会根据玩家控制角色的动作实时进行解说,其逼真程度和人们看足球直播效果一致。[14]该游戏为广大足球爱好者创造了虚拟现实的游戏空间,满足在现实生活中不能满足的游戏快感。这种独特的解说形式也把声音设计对游戏气氛的烘托渲染发挥到了极致,激发游戏玩家的情感体验。 4、表达叙事性,增强画面感 网络游戏声音设计的音乐和音效简单重复,通俗易懂。通过反复播放的“机械性样式”使网络游戏音乐更深入人心,其音乐的旋律和强烈的节奏感使网络游戏声音设计具有很强的表情性,有益于游戏叙事的展开。网络游戏音乐强调音乐与叙事场景间的关系,由于创作声音设计动机不同,各音乐音效段落以“蒙太奇”式的方式组接在一起。也正是由于这种拼接式段落结构,为音效的叙事增加了戏剧感、冲突感。在闯关游戏《小小大星球》中,每个阶段玩家都有四次闯关机会,当前三次机会失掉,只剩下最后一次机会时,界面会发出“嘟嘟”的提示音提醒玩家小心操作、把握机会。 网络游戏的音乐通常会在游戏叙事或空间转换时发生变化,如果在游戏中将要出现危险时,一般呈现出一段恐怖、阴森的诡异音乐,而当危险解除的时候,则会再次切换到轻快的音乐,使玩家的心理情绪得到释放。在一些游戏时空场景间隔时期,音乐的出现有助于弥补暂时的时空暂留,起到连接剧情及戏剧性表现的作用。 5、提升网络游戏的审美价值 网络游戏声音设计虽然不为审美而生,但从理论上来说更偏重功能性声音设计,通过表现情感、调动玩家的情感体验,让更多人参与到游戏当中,这就是网络游戏声音设计审美价值的存在依据。网络游戏中的声音设计是网络游戏的重要组成部分,与游戏内容画面的结合表现,既可以丰富画面的情感表现,又可以直接参与叙事,达到视听统一,相得益彰的最佳审美效果。1990年我国自主开发的网络游戏《轩辕剑》投入市场,迅速受到广大玩家的青睐。古色古香的中国水墨画风界面,笛子、二胡、琵琶等极具中国民乐特色乐器演奏的背景声音设计使玩家迅速沉浸在春秋战国时期的虚拟环境中。 四、网络游戏声音设计的发展趋势 回顾网络游戏的发展历程,经历了从文字MUD到2D游戏,再由2D游戏经2.5D升级到3D。[15]目前,网络游戏随着计算机技术、贴图技术、音响音效技术的发展步入次世代网络游戏的阶段。“次世代”源自日语,即下一个时代,未来的时代。次世代网络游戏就是把次时代网络游戏开发技术融入到网络游戏之中,通过增加模型和法线、颜色贴图技术配合次世代网络游戏引擎改善画面效果,通过包括5.1环绕立体声和DTS杜比双解码的多通道音频的输出格式来提供一场网络游戏的听觉盛宴。[16]“次世代”象征着突破,突破同质化严重的现状。突破的途径分为两种:画面音效的突破和玩法的变革,也就是着重提高网络游戏的操作感、技巧性和代入感。 次世代网络游戏使用世界顶尖的Unreal3(虚幻3)或Cryengine作为游戏引擎,为画面的真实化创作、音频的立体仿真提供了强大的平台支撑。简单的来说,游戏引擎就相当于一款游戏的动力核心,操控着整个游戏的基本运算、画面特效、人机交互等具体功能。“次世代”网络游戏的标志性技术是Normal Map法线贴图和AO Map环境闭塞贴图这两种贴图在游戏中对画面效果的视觉呈现,增强画面物体的逼真感和三维空间的真实效果。[17]震撼的立体环绕音效是“次世代”网络游戏的另一大特点。其可视化音效工具可以为声音设计者提供对音效的全面控制,包括声音强度、顺序、循环、过滤、调制、变调和随机化。[18]5.1环绕立体声和杜比双解码为网络游戏的声音设计提供了综合多通道录制的可能,对于玩家来说这一技术的发展在游戏中直接表现为一种身临其境的沉浸感受。玩家可以通过不同方位的声音判断敌人的距离、方位。久游公司旗下的《勇士OL》是“次世代”网络游戏中的典范之作,游戏以中世纪骑士文化为背景,游戏背景音乐恢弘大气,充满历史感。逼真的打怪音效,打斗过程中的空间感和定位感被多通道音效的设置推向极致,仿佛将玩家置身于战火纷乱的时期。同电影中的声音一样,网络游戏声音设计正在逐渐被游戏制造商和用户重视。网络游戏中的声音和画面互相补充、协同发展,共同为提升网络游戏的自由度、娱乐性、沉浸感而努力。 五、结语 网络游戏声音设计经历了从无声到有声、从单音音效到复合音效、从平面声源到立体环绕的更迭,如今“次世代”网络游戏的声音设计基本可以实现用HRTF(头部相关传输函数)分析声源数量与声源位置,更佳有效的突出声音设计在网游中的重要作用。良好的沉浸性是“次世代”网络游戏声音设计带给用户的最大审美感受,未来的网络游戏声音设计仍需要通过声卡和技术的改进,保障声音在区域环境、封闭环境等不同游戏场景中产生不同的效果,将不同声波冲突噪音降至最低,最大限度实现网络游戏声音设计的立体保真将是网络游戏声音设计发展的必由之路。 游戏设计毕业论文:商科模拟游戏设计方法探析 摘 要 本文基于体验式学习的相关理论及实践,介绍了商科模拟游戏的概念与分类情况,并对模拟游戏的内容设计方法进行了探索性的研究。在模拟游戏内容设计上,本文提出从内部系统逻辑和社会系统两个部分进行游戏内容的开发。首先,应该进行关键概念或理论的识别;其次,建立概念逻辑关系图,明确不同概念间存在的关联;最后,根据内部系统逻辑图,对模拟游戏的角色、规则和资源进行设计。在模拟游戏执行中,本文提出采用描述、解释和预测的情况说明方式,对游戏体验进行反思和知识概化。 关键词 模拟游戏 体验式学习 教学模式 模拟游戏教学属于体验式教学的一种方法,具有教学过程生动、参与者互动性强以及参与程度高的特点,已经被西方大学普遍地运用到本科课程的教学中来提高教学效果。模拟游戏教学,是指由授课教师把学生组织起来,通过设置一个模拟的情景,让学生们分组进行竞争和对抗式的游戏。它能有效增强教学情景的真实性和趣味性,通过模拟游戏尽可能还原现实情境,让学生们在游戏过程中体会和锻炼解决实际问题的技巧和技能,提高他们的分析能力、管理能力及团队协作能力。然而,模拟游戏教学在国内大学商科教育中依然很少被采用,涉及的课程内容范围也非常有限,缺乏适合商业专业教育的模拟游戏。其中的最大障碍可能是商科专业教师缺乏模拟游戏设计的方法,因此本文将探索模拟游戏的设计方法。 1 模拟游戏的概念及分类 早在上世纪70年代,西方大学已经意识到商科教育的重点不在于理论知识(“是什么”类型知识)的传授,而是要培养学生对知识进行应用的能力(“如何做”类型知识),即把习得知识转换成分析技能和实践操作技能。然而,传统的“教――学”范式能有效地传递“是什么”类型的知识,可以使学生全面了解相关课程的基本概念、事实和理论,但往往缺乏与具体实践工作的关联性(韩琳琳,孟祥革 2011)。按照Bloom等(1956)的观点,有效的学习应从认知学习、情感学习和行为学习三个主要结果进行衡量。传统的教-学范式仅关注于认知学习的结果,使学生了解基本概念、事实等知识。情感学习结果则是关注于学生对所学知识的态度和感受,行为学习结果则注重于学生学习新信息或知识后所带来行为上的变化。因此,教育学学者们提出了体验式学习的概念和方法,它能有效解决传统教学范式的欠缺(Ruben,1999)。体验式学习是一种以交互为主导的学习,通过采用模拟、游戏、角色扮演、案例研究、情境、多媒体展示等教学技术,让参与者在认知、情感和行为上高度介入学习过程。 以模拟为主导的学习方法,主要是为了模仿一种系统、主体、现象或过程,来呈现或者预测所要关注的行为和问题;它能允许实验参与者在一个虚拟的环境下,观察采取真实行为之后所产生的各种可能的结果。经过几十年的发展,学者们提出了众多不同类型的模拟学习,并开始对模拟学习类型开始进行分类;例如Feinstein等(2002)把模拟学习分为角色扮演、游戏和计算机模拟等三种,它们各种在其构成方式和效用上都具有很大的区别。计算机模拟,是通过数学公式、模型等方式来复制一个系统的运作,具体可以分为计算机模拟游戏、计算机模拟培训以及计算机数学模型三种;在角色扮演中,参与者们需要以特定的角色和情景下,遵守某种规则与其它参与者进行互动或非互动的活动,例如演讲和表演;按照参与者之间是否有互动行为的标准,又可分为交互式角色扮演和非交互式角色扮演;模拟游戏则常常会涉及各种形式的竞争、合作、冲突、共谋等高互动性的行为,需要游戏制定者事先设定一套完整的游戏规则和游戏流程;按照模拟游戏实施的工具,通常被分为实地模拟游戏、纸类模拟游戏、卡片模拟游戏和沙盘类模拟游戏。 2 模拟游戏的设计方法 2.1 模拟游戏内容的设计过程 模拟游戏的内容设计,主要由内部系统逻辑和社会系统两大部分所组成。在每个部分的模拟游戏内容设计中,设计者需要按照不同的环节和阶段对模拟游戏进行内容设计。 内部系统逻辑,是指在设计模拟游戏时,设计者需要根据课程教学内容(概念、理论等)来设置游戏环节。具体而言,游戏环节需要对应于教学内容的主要概念,而游戏中各环节之间的逻辑关系则对应于教学内容的各种理论或变量关系;因此,内部系统逻辑设计的第一个环节,需要设计者针对目标课程中所涉及的知识概念以及概念之间的关系进行前期的梳理工作,把重点或主要概念和变量进行抽离;第二个环节是建立概念逻辑关系图,具体而言是要求设计者对目标课程中的概念与概念之间的逻辑关系,以网络图的方式进行构思和绘制。 社会系统,是指在模拟游戏中需要设计角色、规则和资源等三个主体,通过三者的互动过程及结果来模拟现实中的商务及管理活动。因此,模拟游戏的参与者不仅是学习游戏的内部系统逻辑,即理论和概念,还需要在模拟环境中学会遵守各自角色的指定规则与其它参与者进行竞争、沟通、合作、协商等各种交互活动,来实现自身资源的最大化利益;最后,当模拟游戏中的参与者以各自角色进行互动时,游戏的内部系统逻辑就会按照设计方案进行呈现,而游戏参与者们会逐渐形成并演化成一个企业群落生态。 2.2 模拟游戏教学反馈过程的设计 模拟游戏是一种基于体验式学习的教学模式,通过模拟的各种商务情境,促使学生采用主观体验和多重感官学习法,在有限的时间内在亲历的过程中理解并建构知识、发展能力的一种教学形式。因此,设计者同时也需要对模拟游戏的教学反馈环节或方法进行设计,本文在基于心智模型理论的基础上,提出在模拟游戏的反馈环节中可以采用情况说明的方式对游戏体验进行反思和知识概化,从而帮助游戏参与者建立新的心智模型。从心智模式理论的视角,情况说明可以包括描述、解释和预测三个环节。描述是指游戏每个阶段结束后,每组学生需要收集信息了解和汇报企业运营的基本概况分析(例如,市场份额、利润等)以及与其它小组的排名情况;本环节可以让游戏参与者立刻获得他们决策后的结果反馈;解释是指游戏参与者需要把游戏环节中概念间的内部逻辑关系进行识别,并介绍游戏中的小组决策依据和过程;预测是要求游戏组织者引导参与者讨论本游戏环节与真实世界商务活动的关联,鼓励游戏参与者的进一步思考和分析。 3 结语 目前,模拟学习法已被广泛地应用于企业管理、会计、物流、生产运营等商科专业的课程教学中,它通过创造一种模拟商务环境,让参与者在游戏环节中进行管理决策,从而学习商务知识、原理和技能的教学技术。该教学方法能最大程度的模拟一种商务或管理情境,让缺乏管理实践经验的大学生,能够在这种虚拟环境中进行管理的决策,并能实时获得决策的反馈结果。它使得教学活动,从“教”为中心转向以“学”为中心,突出了学生在教学过程中的主体地位。它能充分激发学生们的学习热情,提高学生们的实践、思考、分析和创新能力,有效提升本科应用型人才教育的教学水平和办学效果。 游戏设计毕业论文:基于Andr0id手机的手语连连看游戏的设计与实现 摘要:描述了一个在Android操作系统上的手语连连看游戏的设计实现过程,并给出了相应的算法和代码。通过该游戏了解、认识、学习手语,让更多的人会用手语和聋哑人沟通交流。让更多的人去关爱聋哑人,更好的从精神和生活上帮助聋哑人士。 关键词:Android;手机游戏:连连看 现在常见的智能手机平台有:Symbian、Windows、Mobile、PALM、Blackberry、iOS、Android等。Android是Google开发的基于Linux平台的开源手机操作系统,是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。本文通过对Android系统架构和应用开发进行初步研究,设计一款手语连连看小游戏。在对系统进行详细需求分析的基础上确定了系统的功能和性能要求对游戏的菜单界面、屏幕绘制、时间控制、布局算法、连通算法、关卡设置、音效和动画进行了设计并最终实现了一个界面友好、高效稳定和富有娱乐性的手机连连看益智小游戏。通过该游戏了解、认识、学习手语,更好的从精神和生活上关爱聋哑人士。 一、环境的搭建 编写Android应用程序,必须对编程环境进行一定的配置,以适应Java开发。要进行Android应用程序开发,需要在计算机上安装以下软件: Java Development Kit(JDK,Java开发包)Version; 兼容的JavaIDE如Eclipse,需要带有JDT(JavaDevelopment Tools)插件; Android SDK,包括工具和文档; Eclipse的Android Development Tools(ADT,Android开发工具)插件。 创建AVD,为使Android应用程序可以在模拟器上运行,必须创建AVD。 二、设计与实现 2.1游戏的初始化 进入游戏界面,首先需要显示出来图片矩阵,如果是第一关,就把地图设置成2行2列,如果是第二关和第二关以上,就把地图设置成3行列,其代码如下: 2.2判断消除图片 消除图片时要判断是否可达,即优化判断是否可以消除的算法是本程序的灵魂,连连看游戏分为三种消去方式,分别为“0折型”,“一折型”,“两折型”,如果两点间只需要一条直线能够连接起来,则A、B两点的横坐标或纵坐标必定相同,有了这个条件,我们判断A、B两点是否只需要一条直接连接就简单了许多。其分析如下: 2.2.1“0折型” 水平消去或者垂直消去,如果两个点击的两个图片相同,并且它们在同一水平或垂直方向上,即返回HLINE的画线类型,代码如下: 2.2.3“两折型” 如果点击的两个图片相同,它们不在同一水平或垂直方向上,并且它们要用三条直线相连,则称为“两折型”,对两张图片分别进行x和Y方向的扫描,满足条件则被消除。 2.3图片之间连线 当判断两个图片之间有路径可以相连,并且两图片之间可以用不超过三条直线的线把它们连接起来,代码如下: 2.4游戏结束的判断 要判断游戏的结束,只需对地图中的所有区域的状态进行检测就可以了,若检测到所有的图片都被消除,则证明游戏胜利,可以重新再来一次,即调用前面的初始化算法重新开始;若检测到区域中出现任意不可能消除的两个图片时,游戏进入死锁状态,显示游戏失败,也可以重新再来一次,即调用前面的初始化算法重新开始。 三、结束语 本研究首先描述了环境的搭建,然后分析了该游戏中游戏的初始化、消除图片、图片之间连线、游戏结束的判断的核心代码,在此基础上还可以进行关卡的设置,通过图片消除后,剩余图片按一定规律改变位置来提高游戏难度,可以增强游戏的挑战性。 游戏设计毕业论文:小学英语教育游戏中的人物角色分析与设计策略 【摘要】在新时期下,英语的重要性更加突显出来,为更好的提高英语教学效果,在教学中采取了许多的教学方法,利用游戏进行教学就是其中较为突出的一种方式,但是在具体的实施过程中仍旧存在着许多的问题。本文着重对小学英语教育游戏中的人物角色进行分析,并给出一些相关设计上面的策略,希望能够为小学英语教育游戏的开展提供帮助。 【关键词】小学英语 教育游戏 人物角色 设计策略 随着世界经济全球化的不断深入,国家与国家之间的交流与合作不断增强。而英语作为国际通用语言,它在国际交流中的作用越来越重要。小学英语是我国教育机制中十分重要的一环,也是英语学习打基础的阶段,因此,小学英语教学的有效性一直受到社会的广泛关注。利用教育游戏来进行小学英语教学其主要目的在于提高学生的学习兴趣,提高英语教学的效率。 一、小学英语教育游戏中的人物角色分析 小学英语游戏教育法其主要的目的在于提高学生对于英语学习的兴趣,让学生在娱乐和玩耍的过程中学习英语的相关知识。但是在教学实际应用当中,首先应当着重对小学英语教育游戏中的人物角色,然后才能更为有效的在英语教育游戏中使用。当前在小学英语的教学之中,许多的英语教师已经开始采用这种方式,让班上的学生来扮演游戏之中的角色,让他们通过切身体验来提高对英语的兴趣和相关知识的理解。 二、小学英语教育游戏中人物角色扮演存在的问题 当前许多学校在使用小学英语游戏教学法之后,英语教学的效率有着较为明显的提高,但是其中仍旧存在许多的问题,影响着其进一步发展和提升。现根据调查显示小学英语教育游戏中人物角色扮演存在如下一些问题: 1.教师自身教学水平的限制。在游戏教学中,教师在其中扮演着极为重要的角色。游戏的设计,游戏相关知识的讲解,游戏的组织能力等都会对英语教学产生影响。当前在一些乡镇或山村教学中,往往受到自身条件的限制,英语教学教师并没有经过系统的培训,在对某篇英语文章进行游戏设计和讲解的时候其意思存在着很大的偏差,这使得学生在对人物的理解上面存在很大的问题,然后开展角色扮演的时候,不能够正确理解其中所包含的含义,使得教学达不到应有的效果。 2.小学生自身身心不够成熟。小学生由于受到年龄的限制,对外界一些事物的理解能力还不是十分的充足,在对游戏教学中人物的理解上面存在着问题。如果在开展英语游戏教学的时候,小学生经常出现这种状况,跟不上教学的节奏,会使得小学生逐渐的失去对英语知识的学习兴趣,使得小学英语游戏教学法取得相反的效果。 三、提高小学英语游戏教学中人物角色扮演的有效性措施 1.保持趣味性。趣味性是保证小学英语课堂游戏教学有效性的重要影响因素。因为只有保证游戏教学充满乐趣,才能吸引学生主动的参与到游戏中去,只有充满趣味性才能让学生对课堂游戏教学充满着期待和高度的注意力。因此,我们在设置小学英语游戏教学的时候一定要注意趣味性,最好是将学生感兴趣的或者当前的一些热门游戏经过改良使用到课堂教学中去,同时加入一些喜剧元素,不要太过死板,这样就能够使设计的小学英语游戏教学充满趣味性。 2.保持针对性。我们之所以设计丰富的课堂游戏教学,是为了提高小学英语的教学效率,因此,我们不能忘记我们的教学目的。在设计教学活动的时候要充分考虑我们教学的要求,有针对性的对学生进行锻炼,通过某一个游戏扮演来针对性的对学生进行锻炼,这样就能够有的放矢,使得学生的学习目标明确,学习效率得到提高。例如我们需要学生记住关于应聘的一些单词或者语法,那么我们在设计游戏教学的时候可以模拟社会招聘的过程,安排应聘者和招聘者,以面试的方式来达到我们的教学目的。 3.保持多样性。尽管教学活动比较新颖,相对于传统灌输式教学具有很大的吸引力和优势,但是如果我们的教学活动过于单一,时间一长,也会失去它的趣味性,让学生失去兴致。同时,有时候为了教学的需要,我们需要根据实际需要来设计教学游戏,这就要求我们不能拘泥于某种形式,要保持多样性,来达到我们不同的教学要求。因此,我们要保持小学英语课堂教学游戏的多样性,通过丰富多彩的教学游戏,来满足我们的教学需求。例如对于同一种游戏,我们可以改变游戏教学的方式,让学生具有不一样的体验,还可以利用多媒体技术,将课堂活动与多媒体技术相结合,创造出更多更新颖更加有效的游戏教学。 4.保持良好的教学秩序。尽管小学英语课堂教学游戏给予学生课堂上很大的自由,让他们受到的束缚有限,但是我们仍然要保持良好的教学秩序。只有良好的教学秩序才能保证教学游戏的顺利进行,才能通过我们设计的教学游戏来达到我们的教学目的。否则,整个教学游戏乱成一锅粥,教学游戏根本无法正常进行,这样一来,中学英语课堂教学游戏就无法达到提高我们教学效率的目的,同时也是在浪费时间。因此,老师在事先需要制定好游戏规则,适当的约束学生的言行举止,同时在游戏进行的时候要维护好教学秩序,引导学生向正确的方向进行游戏,制止学生的不当言行。 四、结语 英语已经成为我们日常生活工作中重要的交流工具,我们需要提高小学英语的教学效率,保证小学英语课堂教学游戏的有效性,充分发挥课堂教学游戏的优势,提高学生的英语水平。 游戏设计毕业论文:从安全角度对居住区儿童游戏场地的设计思考 摘 要:安全的户外游戏场所倍受家长的关注,创造一个安全的儿童游戏场所是居住区景观设计中首先考虑的问题。本文从材料选择、设计高度、交通、游戏器械等几个方面来论述,在儿童游戏场地设计中对安全空间的营造。 关键词:儿童;游戏场地;游戏设施;安全 据世界卫生组织和联合国儿童基金会2008年联合出版的《世界预防儿童伤害报告》显示,3~5岁之间的儿童是意外发生最高的群体。而户外活动作为儿童成长过程中必不可少的活动,要充分考虑儿童的安全性。而居住区儿童游戏场所承载着儿童活动与游戏的功能,其安全性越来越受到广大家长的关注。因此,对活动场地的设计要充分考虑其安全性。 1 防护高度和地面材料安全 在居住区儿童游戏场所中,不合适的防护高度和地面材料的选用会对儿童的安全构成不同程度的威胁。防护地面可以是沙地,安全地垫,木屑等,但是必须有足够的厚度来减缓冲击力。美国消费者产品安全委员会(The Consumer Product Safety Commission)已就活动器械和弹性铺面制订了安全性导则,松软型材料如沙、绿豆石和护料,如果得到正当维护并且厚度适宜(高于1.8米的器械一般需要30cm厚),其防护效果不逊于橡胶垫、泡沫橡胶及注塑铺面等商业型材料。但是,要注意设计游戏空间的最高跌落点,超过一定的高度,再好的铺面缓冲材料也会失去它的保护作用。对于材料的选择,要符合国家标准,尽可能地选择安全的自然材料,如:沙土、木材、废旧的轮胎等,不使用含有毒物质的材料,如含有铝,砷的木料以及其他废旧材料,如旧电线杆,铁路枕木等。 对于防护高度,在器械下部的跌落区,即器械周边向外1.8米的区域内,地面必须铺设缓冲撞击的面材。若场地边界设有防护围栏,高度至少要有1.2米高且不允许攀爬,平台、阶梯和离地面50cm高的爬梯或邻近地区,都应该有至少lm高的栏杆。 2 交通安全 儿童游戏场地应注意交通安全的问题,地点应尽量选择远离机动车道以及车道的交叉路口,远离停车场,远离车辆拐角处,减少汽车的干扰在一定程度上可以保证儿童户外活动的安全。因为儿童在这个成长阶段有个显著特点,即进行游戏和玩耍时比较专注,常常以自我或小团体为中心,不太注意周围发生的事情,喜爱跑来跑去。因此,在场地的选择上应充分考虑交通系统的规划设置,避免儿童乱跑时处于司机视野盲区而发生意外。 另外,即使儿童活动范围较大,而且已经为他们设置了一个比较安全的游戏场所,他们有时候还要跑到道路上玩耍,容易存在安全隐患。处理的方法通常是进行适当的围合,在儿童游乐场与交通道路连接处利用绿篱、栏杆、水池等进行适当的围合,假如靠近绿地等没有安全隐患的一侧则不需要围合,以便让儿童增加更多的游戏空间。因此,合理规划居住区的道路系统,将人流量大的道路远离儿童游憩空间,限制车辆的穿过,提高空间的稳定性以利于儿童活动的开展。例如:瑞典哥德堡郊外Skintebo小区实行人流和车流严格分开,在规划的步行道上结合住宅组合空间布置了活动场所和儿童游戏设施等,使步行道充满生气和活力。而车行道背向住宅,只有车辆能过,无人愿意在上面走。 3 游戏器械安全 在户外活动空间中游戏器械和设施本身可能存在着对儿童造成伤害的问题。 因此居住区的儿童游戏器械在设计和选择时要注意以下内容: 第一,尽量选择自然材质的游戏器械,选择商业化的游戏设施一定要符合标准,严禁有毒有害的材料制作器械设施,儿童接触这些物质容易引起过敏等症状。如油漆的使用不仅使易敏体质的儿童发生过敏症状,在夏天使用油漆、铁质、不锈钢等材料经过高温暴晒,温度急剧升高,儿童的自我保护意识较弱,玩耍的过程中很容易被烫伤。 第二,游戏设施上的开孔大小要根据儿童的尺寸,以免儿童的头、手指、脚趾、手臂被夹住或卡住;突出的钉子、螺栓或锋利的边缘和尖角等容易钩住衣服导致儿童突然失去平衡造成危险或划伤皮肤;金属和木头的边角都应磨圆,金属构件没有焊接的突出物,以免刺伤或划伤,金属构件边缘应滚圆或有圈形保护盖;木头部件应该光滑,并且没有较大的裂纹,以免儿童在玩耍时夹伤手指或脚趾。 第三,活动场地器材中的所有固定装置,如混凝土底脚或柔性攀缘器材底部的横向支架,必须安装在地面或保护面层材料的底层之下以防止绊倒使用者。 第四,对于订购的商业化成品游戏器械,应选择符合安全标准的游戏产品,有安装经验的工作人员进行安装,最大限度地保证其牢固性及安全性。 4 设计标准与规范 目前,我国还没有关于儿童游戏场所这方面系统的标准和规范,需要借鉴先进国家的经验。美国关于儿童游戏场所安全的标准有两套:美国消费品安全委员会制定的方针和美国材料实验协会规定的标准。美国的消费品安全委员会(CPSC)制定了公共游戏场地安全手册,来保护儿童在游戏场所的活动安全。它是基于NEISS提供的受伤数据、专家观点、公众评论和研究数据作为依据制定。手册分别详述了2~5岁和6~12岁儿童的游戏区域。借鉴美国关于儿童游戏场地的安全标准,概括整理出以下几点关于儿童游戏场地的设计标准与规范: 第一,年龄。游戏场地要根据儿童不同年龄段进行分区、设计,学龄前儿童指的是2~5岁的幼儿,学龄儿童指的是6~12岁的儿童。包括游戏类型、游戏设施的材料、规格、颜色、高度以及设施的区域安排。在混合区域,即适合所有儿童的活动场地上,设计路径和景观最好要根据两个不同的年龄段分开设计。同时,活动区域里要安装指示牌,以指导家长们带领孩子到相应的区域游戏。 第二,护拦和保护性屏障。在离地面一定高度的游戏器械上,要根据设备高度设计安装护栏或保护性屏障,在学龄前儿童使用的设备上,护拦的高度要达90cm,保护性屏障则要超过90cm,以防跌落。在学龄儿童使用的设备上,护拦的高度则要更高,应视具体情况来定。 第三,滑梯与秋千。户外的滑梯和秋千非常适用于活泼的场合,游乐设施的结构安全耐用,其设计巧妙,色彩和谐,备受儿童喜爱,也是儿童使用频率较高的游戏器械之一。因此,在材料的选择上应避免使用金属材料,以免夏季高温烫伤儿童。对独立式滑梯而言,两侧应有护壁,以免儿童在滑行的过程中脱离滑道,高度至少要有10cm高。在居住区儿童游戏空间中,旋转式滑梯是不主张采用的。对于秋千的设置,支架上每根横杆上悬挂的秋千不能超过两个。同时,将秋千缚在混合结构上亦不可取。当秋千静止时,两个相邻的秋千之间的距离不少于60cm。 第四,安全区。安全区内地面应覆盖保护性铺面材料,如沙、木屑、碎树皮、工程木纤维、橡胶、仿塑胶材料等,包括设施的下方和四周以及设施周围180cm内的区域都应铺设保护性地面材料。对某些特定的设施,例如秋于和滑梯,其安全区的范围超过180cm。 另外,对于容易刺伤皮肤的锐边、尖角要坚决避免,对可能划破衣物或触伤身体的突出物、扭点、尖角也要避免。各紧固件一定要安装严密,防止松散。此外,还应注意的是:表面设备下方和周围的铺面材料要有临界高度,因为这是利用率很高的一部分。滑梯和设施的表层决不能采用金属材料,这不仅是出于安全的考虑,也是因为金属表面经长时间曝晒以后,会达到很高的温度。 以上标准是以美国儿童为参照制定的,并不完全适合于中国的儿童,所以我们应该制定符合本国儿童要求的标准。使儿童游戏场地的设计建设有所依据。 5 结语 安全的室外居住环境倍受家长和儿童关注,创造一个安全的室外儿童游戏环境也是我们在设计时应首先考虑的问题。在儿童活动场地设计过程中,应避免危险因素或容易对儿童造成伤害的隐患。当然,没有一个活动场地会是绝对安全的。在很多情况下,儿童受伤的可能性仍然存在。因此,设计师在设计过程中应充分考虑儿童特点,以儿童的心理、行为特点出发,从多个角度出发设计真正符合儿童的、安全的户外活动空间。 游戏设计毕业论文:中国传统元素在游戏设计中的发展与运用 中国传统元素是指被大多数中国人所认同的民族元素,凝聚着中华民族的传统文化精神。它在中国五千多年来的历史长廊中逐渐发展演变,有着其独特丰富的文化内涵和历史魅力。在当代设计中运用传统元素,既体现民族特色又具有文化保护价值的积极意义,可以说中国传统元素是现代设计可以用来学习和鉴赏的宝库。近几年来,中国游戏领域的发展借助了中国传统的很多元素,它既在视觉细节设计上真正做到了对中国传统文化的延续,又很好的体现了中国传统元素在现代设计所发挥的作用。 中国传统元素释义 中国文化博大精深,源远流长。中国传统元素就是在中国五千年文明发展过程中不断积淀的,能被人们所感知、认同,凝结着中华民族传统文化精神,凸显民族性格,具有区别于他国典型文化明显特征的,体现国家尊严和民族利益的符号、风俗习惯及精神理念。它植根于民族文化之中,是民族文化凝结的精华。 中国传统元素包含有形的物质文化和无形的精神文化。有形的物质文化可以理解为我们可以看到或听到的具体元素,它包括图形、文字、民族音乐、民族戏曲、国画、诗词歌赋等。无形的精神文化则体现在人们的生活方式、风俗习惯、心理特征、审美情趣、价值观念上,内化、积淀、渗透于人们的心理深处。 1.《惊梦》――将中国传统元素和手游相互结合 《惊梦》,主要讲述了一段亦真亦幻的爱情故事。杜丽娘和丫环春香到后花园游春后,在梦中与书生柳梦梅相会。醒后心中仍在追恋梦境,不久忧郁成疾葬于亭旁。三年之后杜丽娘托梦柳梦梅并让他掘坟开棺,最终杜丽娘复活并成眷属。它是由网易公司出品的一款纯正中国风手游,游戏的画面充满古香古色,背景音乐悠长动听。它推出让不少人惊讶,甚至还有些不太敢相信这是网易推出的产品,毕竟现在国内发行的大部分手游产品,出发点大多都是盈利,即便是部分单机弱联网游戏也难免要在底部加上一个广告窗口,真正从艺术和审美角度出发的几乎很少,更别说融合中国传统元素且做的这么精良了。 2.《惊梦》游戏中的中国传统元素 (1)剧情。《惊梦》中的剧情融合了中国传统元素中的戏曲文化,它来源于中国传统经典文学作品汤显祖的《牡丹亭》,如对“游园惊梦”进行吸纳、提取和再创造,并整合《庄子・齐物论》中《庄生梦蝶》的典故,构成唯美起伏的游戏剧情。 (2)音乐。《惊梦》中的背景音乐采用了中国传统元素中传统民族弦乐器和竹制管乐器,集合了著名古筝曲《渔舟唱晚》和著名古琴曲《关山月》等名曲。在中国都堪称经典。 (3)诗词。诗词是一种主情的文学体裁,诗乃文学之祖,艺术之根。诗是一种阐述心灵的文学体裁,按照一定的音节、声调和韵律的要求,以抒情的方式,高度凝练,集中地反映社会生活,用丰富的想象、富有节奏感、韵律美的语言和分行排列的形式来抒发作者的思想情感,在中国传统元素中占有重要的位置。在手游《惊梦》中,时常都用到诗词。如在游戏开篇“寻梦”章节中,男主人公柳生偶得奇能,双手可取自然之色。但见大门深锁,牌匾上赫然“惊梦”二字,寻思道:先不管不顾,想想如何开锁。遂取绿草之色,将其挥洒于墙上枯藤,宛如新生。行走不远,见一股青流溢于墙间,依葫芦画瓢,将水色注入盆栽,青花遍生,红蝶翻飞。柳生诗意大发,水色流转入花色,花荣尽展引红蝶。深宫朱墙,以色为匙,兴许就开了这锁,柳生果然入门。玩这篇章节时,右上角会以诗词的形式提示玩家吸取何种颜色,“水色流转入花色,花容尽展引红蝶”,此章节中此句就向玩家提示了先吸取水的蓝色染给花的颜色,此花开放,展引红蝶即可通关。此游戏中每一关的右上角都会以诗词形式提示给玩家。不论是在叙述剧情,还是在描述人物和阐述情感都起了至关重要的作用。 (4)建筑。在《惊梦》中运用了中国古代的经典建筑特征,即明、清时期古建筑的主要建筑形式。攒尖建筑则有三角、四角、五角、六角、八角、圆形、单檐、重檐、多层檐等多种形式。我们可以看到其中的建筑仿佛如天宫般,画面精美,让人惊讶其魅力。? 结语 中国传统元素以其独特丰富的文化内涵和历史魅力成为优秀的民族文化遗产。它作为中国物质文化和精神理念的双重体现,为现代设计领域提供了宝贵的创作素材,合理的在游戏设计中运用它,不仅可以让游戏蕴含中国传统文化中“气韵生动”之美,还能营造出只属于中国特色游戏的意境和神韵。我们应该更加深入的挖掘中国传统元素的精华,把这些融入到自己的民族游戏设计中,这才是发展有中国特色的游戏设计的更有效、更合理的发展方向。 (作者单位:中南财经政法大学新闻与文化传播学院 ) 作者简介:李静(1995-),女,汉,江西抚州人,中南财经政法大学新闻与文化传播学院2013级本科生,视觉传达设计专业,研究方向:游戏设计。 游戏设计毕业论文:游戏动画场景设计分析 场景是游戏的重要因素,不仅是游戏元素的载体,更是游戏玩家的平台。因而游戏场景是衬托主体、展现内容的不可或缺元素,要营造良好的气氛,更要增强游戏的艺术效果以及感染力,用以吸引观众。本文主要介绍场景设计中的制作流程,风格和设计规范等,为游戏动画场景设计提供文字参考。 动画、游戏以及广告等着系列内容,都是镜头语言的组成和表现形式,作为镜头语言作品,要展示出角色和角色活动这两大部分,其中“环境”即场景。场景作为角色表演的重要支撑点,要向观众阐明事情发生的地点、实践以及相关的环境地理特征等内容。 游戏动画中场景设计的重要性分析 同环境设计、绘景存在本质的区别,游戏动画的场景设计具有较高的要求,要拥有一定的艺术性和创新性,能够更好的突出游戏动画效果,充分的体现故事情节,烘托出游戏人物的性格和特色,构建出一种极具艺术感的空间。在对游戏动画场景进行设计的过程中,需要基于整体的角度,全方位的把握和分析动画游戏剧本、角色造型及游戏动画发展线索等因素。镜头画面的一个关键组成部分就是游戏动画场景设计,要想优化镜头画面,必须要落实场景空间设计工作,应根据景别、氛围、镜头运动、视角等多种方式开展场景设计工作。 游戏动画剧情的发展与场景设计有很大的关系,在游戏动画环境和建筑确定的情况下,人物的身份和角色也就固定了下来,行为和剧情也要围绕场景进行设置。场景设计在一定程度上也会对影视动画欣赏造成很大的影响,在大量动画元素的综合作用下,观众才会从游戏动画中获得兴奋、紧张等感受。所以用户从游戏动画中获取兴趣感受的关键就是场景设计,这就要求在开展场景设计工作时,必须要科学的运用多种设计手段,对光影、构图及颜色进行搭配,增强游戏动画的视觉表达效果。 场景设计内容简介 场景设计即动画、游戏中的角色造型,包括这以外的相关内容,随着时间变化发展形成的一切物以外的造型设计,构成角色的表演支点。场景设计概念起源于早期的电影和舞台布景,主要为角色构建舞台,伴随着故事以及情节的开展,要将内容全部围绕在角色周围,探究与角色相关的所有场景,也就是角色所处环境,包括生活的场所、陈设的道具或者社会环境等。甚至包括出现与社会背景内的群众角色,都隶属于场景设计范畴。场景设计包括与:内景、外景、内景和外景结合。场景设计中常规设计图包括与:场景效果图设计,也可以称之为气氛图设计,场景的平面、立体和细节图等。 场景设计要结合整部作品的艺术风格和视觉感受,主要展示故事情节,目的是展现出戏剧的冲突性,要详细的刻画出人物的性格,在互动游戏中力求突出时空造型艺术,优秀的场景设计要体现出“场”的作用,更确切点介绍,是要产生场景气氛,让景和物全部笼罩其中,对玩家形成吸引力。 游戏动画场景设计对策研究 1.以游戏动画作品基调及主题为主,突出场景设计的整体性 要基于整体性的角度,全方面的把握游戏动画场景设计工作,明确场景造型,将主体意识渗透到整个设计过程中。在实施设计工作的过程中,首先要确立好游戏动画场景设计的主题,围绕主题塑造视觉形象,遵循场景整体构思、局部组成及场景整体归纳的顺序,细化场景设计的内容,根据动作的不同科学、合理的调度相应的场景。确立好游戏动画场景的艺术基调后,才可以使场景视觉形象充分的表现出来,之后即可在基调的基础上打造独特的风格,使游戏动画故事节奏、色彩及造型更加丰富多彩。同时还要树立良好的造型意识,突出场景造型的表达效果,摆脱传统说明性的场景设计思路,而是通过叙述性的方式表达出不同的场景。 2.烘托良好的场景气氛,打造优秀的游戏动画场景 作为一种特殊的艺术表现形式,游戏动画场景设计不仅仅是单一的作品创作,更体现的一种世界观,在设计过程中应遵循视觉艺术表现这一基本原则,借助二维及三维空间形式,构建出具有虚幻特点的电子空间。打造优秀的游戏动画场景的具体步骤如下:(1)开展场景设计工作的根本目标就是营造出不同的环境和气氛,例如:阴暗、紧张、夜晚及清新等,这些差异化的色彩、气候都可以让用户产生不同的感受,获得真实的情感体验;(2)使游戏更加具有真实是设计动画场景的关键所在,游戏中的真实感同用户的实际生活完全不同,但是场景是合计人员也要尽可能的按照相应的气候、地理状况和时代来构建游戏场景;(3)把握好场景设计中夸张、真实的均衡性,一方面要尽可能的再现实际世界,对实际物体进行提炼和浓缩,另一方面也要在游戏中搭建一种接近实际的理想化世界。这就对游戏动画场景设计人员提出了更高的要求,要充分的发挥想象力和联想力,对夸张、实际进行合理的取舍,以特有的游戏动画世界观来吸引更多的用户。 3.高效利用多种造型形式和场景设计表现手法 游戏动画场景设计是一项繁琐而艰巨的工作,道具、装饰、场景、人物及建筑等都属于场景空间要素,而场景的效果要素涵盖光源、色彩及外观等,只有协调好物质和效果两大关键要素,才能构建出高质量的动画场景。在设计动画场景的过程中,可以借助景深使场景空间感进一步增强,充分发挥光影、引力感的作用,打造出一种特有的深度感及距离感,使空间效果更加丰富。在科学信息技术不断发展的过程中,可以利用数学造型动漫软件,灵活的创建一种介于幻想和现实间的场景,对大量的信息进行处理,搭配多种魔幻效果,使场景更加具有神秘色彩。为了使信息更加直接、准确的传达出来,烘托游戏主题,让用户在丰富的场景空间中产生不同的视觉效果,感受游戏带来的快乐。 结语 动画以及游戏的场景造型中更需要美感,因而设计师需要在这方面加大关注点,场景设计的关键是需要展现出故事情节,在完成戏剧冲突和刻画人物上面有所侧重。所以创造时,好看的场景必然会带动整部作品的基调。一个优秀的游戏场景设计需要有着精美的背景,所以要具备娴熟的绘制,更要有细致的前期设计。 (作者单位:四川美术学院) 游戏设计毕业论文:3D游戏开发技术设计与应用 【摘要】 如今随着经济水平的提高,生活质量的提升,人们对于娱乐方面的需求也在不断增加。目前,网络游戏广受欢迎,也属于大众化的娱乐方式之一,其中随着时代的进步,有较高技术含量的3D网络游戏被推出,受到人们的喜爱。本文共分为四个部分,首先介绍了3D游戏的具体内容、研究背景以及研究现状,其次对3D游戏开发技术设计与应用进行较为详细地阐述,最后对此进行总结。 【关键词】 3D游戏 游戏开发 技术设计与应用 一、前言 1、3D游戏。3D游戏,也被称为三维游戏,具体是指设计者使用空间立体计算技术,利用三维立体模型来设计基础模型,利用空间立体变成算法来控制人物角色,从而实现操作的游戏。相比二维游戏,三维游戏能够为玩家提供更加真实的游戏体验,从而广受游戏玩家的喜爱[1]。2、研究背景。21世纪,计算机技术高速发展,开发商设计和推出游戏软件或项目的规模也在日益扩大。在这其中网络游戏的开发规模大约是其他同类型单机游戏的开发规模的三倍,成为难度最高的游戏项目。国外对于网络游戏软件的开发经历了一个长期发展以及积累的过程,其技术较为成熟;相比之下,由于国内网络游戏开发的时间较短,还有很多需要完善之处以及进步的空间。3、研究现状。游戏软件技术开发和设计是一项工作量浩大的项目,需要及时把握玩家的喜好并随之作出游戏设计上的改变,以引起游戏玩家的兴趣。目前,网络游戏是游戏开发商主要致力于研究和设计的对象。从纯技术角度来看,网络游戏开发的核心技术大多是在国外;从服务器技术角度来看,由于国内网络游戏玩家数量较多,较为优秀的网络游戏的服务器承载量都是比较大的[2]。 二、3D游戏开发技术设计 3D游戏引擎是开发和设计游戏软件中的核心部分,具体是指某些完成编写的可编辑游戏系统或是某些交互式实时图像应用程序的重要组件。那么游戏引擎在抽象层的功能设计上起到十分重要的作用,它的好坏对于最终游戏的程序运行有着直接的联系。1、渲染器。渲染器由两部分组成:一是硬件渲染器,二是软件渲染器。它是3D游戏引擎中最关键的部分,其主要工作是将3D物体通过绘图的方式显示到游戏画面上。3D游戏世界是模拟现实世界的,那么在设计的时候可以想象成一个由离散采样的顶点构成的一个数据流,数据流包括了3D世界数据,然后将其转交至渲染器,渲染器经过对数据流进行一定的数据处理后,最后生成一个二维游戏平面,显示在游戏玩家的显示器上。这一过程就是渲染器工作的各个步骤[3]。2、场景组织系统。场景图具体是指由一系列节点构成的一个树形图。它将3D世界的物体保存在计算机的存储体的一种空间组织形式,具有层次结构丰富的优点。场景图中的每个节点都会由自身的模型空间坐标向游戏世界坐标进行转换。3、运动系统。3D游戏是一个动态的游戏,其场景图内中各个节点的属性都会随时变化,而这些运动是以一个抽象的时间控制器为基础进行的,并且这一层是最高层。时间控制器的基本工作内容如下:第一,标记运动时间;分为两种方式,跟随应用程序或是以自己的开始和结束来进行标记。第二,将运动分为循环运动和反向运动。4、碰撞系统。碰撞系统也是以场景图为基础的,那么对于碰撞系统的检测也是基于场景图节点的,分为不同的层次。碰撞检测一般情况下分静态与动态两种,静态碰撞检测只在当前桢是做几何形态上的碰撞检测,动态碰撞检测则需要考虑到间隔的时间片,基本在前后2桢左右,再进行碰撞计算处理[4]。 三、3D游戏开发技术应用 1、应用程序框架。在完成的3D游戏引擎上的建立一个游戏框架,框架内容包括游戏窗口的建立,状态机和缓存机制的设计等。一般来说,客户端是指游戏显示逻辑,是一个比较广义的概念。那么要建立客户端结构首先要构造一个基于当前操作系统的游戏程序窗口,并且需具备几点功能:接受和处理系统消息、控制输入与输出以及与操作系统实现交互[5]。2、状态机。状态机被广泛用于编程设计的各个部分。由于客户端的逻辑存在多种状态,可以通过状态机协调其高层的抽象设计,把客户端设计成一个对于接收到服务器消息所对应的状态切换响应的状态机。3、客户缓存机制。客户缓存机制用于帮助客户端的状态之间进行切换的平稳。作为状态机,客户端在切换姿态是需要过渡期,比如处理系统消息等过程,因此客户缓存机制就相当必要了。另外,具有缓存机制的状态机可以在客户端和服务器中同步使用。 四、小结 3D游戏软件技术的设计与应用不仅是顺应着时代的发展,满足游戏玩家的需求,其对于现代计算机技术的发展也有着不可忽视的影响力和促进作用。最后,希望我国3D游戏开发技术的设计与应用能够持续发展,不断更新!