消防给水设计研究:高层民用建筑消防给水设计探析论文 一、室外消火栓数量的确定 《高规》第7.3.6规定:“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10-15l/s“,但是《高规》的《条文说明》是这样解释:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分“,笔者认为《条文说明》的解释超越了《高规》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口,理应按室外管网来考虑。可以想象得到,室外管网供水流量一旦确定,即使设置再多的室外消火栓,其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管供水总量。当设计把室消防用水储存在室内消防水池时,室外管网一般就按室外消防用水量来确定,因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定,但是《高规》第7.4.5.3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15-40米“。从这个规定可以看出,水泵接合器的15-40米范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此,在工程设计中,在布置水泵接合器时,要考虑其相对集中,以利于与经计算的室外消火栓数量对应,一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器,且分散布置时,则需要适当增设“额外“的室外消火栓。 二、水泵接合器数量的确定 众所周知,水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网,供灭火使用。 《高规》7.4.5-1规定:“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定,每个水泵接合器的流量应按10-15l/s计算:“这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定。笔者认为这一点不好照搬,我们从水泵接合器用途不难知道,水泵接合器是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口。如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时,那水泵接合器设那么多是没有意义的,笔者最近做一个工程--厦门国际会展中心,按一类高层建筑设计,室外消防用水量为30l/s。但其室内大水滴喷淋系统设计用水量为133l/s,室内水幕喷淋系统设计用水量为167l/s,室内消火栓系统设计用水量为30l/s,这些用水量按火灾延续时间计算均储存在地下水池中。按规范7.4.5-1规定,水泵接合器的数量应分别设10个,12个和2个。12个水泵接合器要12辆消防车从12个室外消火栓中取水供给,而室外的供水条件上远远达不到这个要求的,即使考虑到由消防车距离运水,那也不可保证大水滴淋系统和水幕喷淋系统的正常工作。因这两个系统要正常工作时的用水量很大,不可能在短时间内有那么多消防车远距离运水来达到同时供水,如时间过长,那这两个系统也失去作用,最后时间一长就靠消火栓来灭火,因此笔者认为应对一些灭火系统可以适当减少水泵接合器的数量,可以分别设3-5个就足够了;而对消火栓系统应重点保证,故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力综合确定,达到既节省投资的目的,同时又保证消防的安全可靠性。 三、消防水池容积的确定 消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》7.3.2规定:“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;市政给水管道为枝状或只有一条进水(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。“《高规》7.3.3对水池的容积作了规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水时时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。“一些地方针对这两条规定,却有不同的设计方法。 在福州地区,室内及室外消防用水量均储存了消防水池中,原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性,这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池,那将会造成很大的浪费,笔者认为是不可取的。 厦门地区是当室外给水管网能保证室外消防用水时,消防水池只满足室内消防用水量。一般做法为:从市政引两根进水管构成室外环状供水,以保证室外供水的安全性,消防水池设在地下室,只考虑室内消防用水量,但不允许考虑火灾时水池的补水量(规范没有作明确规定)。故笔者认为这种做法不妥,这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水,一般占地均有二百多平方米。像厦门国际会展中心,地下室储存了2600吨的消防用水,水池占地890平方米,笔者认为这种做法很不经济,仅工程造价就增上百万元;同时又增大管理的难度,如要清洗,定期换水等,又造成水资源的浪费;如果消防用水和生活用水合建水池,那必然会造成生活二次供水的水质污染。所以笔者认为既要保证消防安全,又要降低工程造价及管理方便,首先要加强自来水公司的责任度,保证城市环状供水的安全可靠性,然后适当加大高层建筑的进水管,使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积,达到经济合理。同时笔者建议邻近高层建筑共用消防水池,对这一点希望有关市政部门能够牵头,对共用水池进行合理地管理,这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。 香港在这一点上值得我们学习,香港的建的消防水池就很小,相当于一个水泵吸水井,容量一般不超过50吨,他们只保证初期火灾的用水量,中、后期火灾的用水量直接靠市政管道的供给,大厦本身只提供提升设备及市政管道的接口,在高层建筑林立的香港就可节约了很多的建筑面积供各种用途使用,我们应向这一方面学习与借鉴。 四、消防给水系统的形式 对高层建筑消火栓给水系统形式的选择,首先我们应保证系统的安全可靠性,其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。 按服务范围分:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲:邻近高层建筑共用消防水池,但这往往得不到推广。主要原因是各开发商不能协调好,这就要求有关部门能够牵头,共同解决管理及费用的问题,使几方面都能够接受。 按高度来分:分区水和不分共给水 当消火栓栓口的静水压力不大于0.80MPa时,采用不分区给水形式,当消火栓栓口的静水压力大于0.80MPa时,采用分区给水形式。分区供水方式又包括:并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区供水方式。 关联分区供水方式:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠,但造价高,维护管理较困难。 串联分共供水方式:各区水泵压力相近或相同,不需高压泵,高压管;但水泵分散,管理困难同样造价高。 减压阀供水方式:系统简单,造价低,管理方便,笔者建议尽量采用此种供水方式。此种方式可以保证经济,安全的要求,维护管理方便,但对减压阀的要求较高,应采用可调式减压阀,设定阀后压力并保持恒定。只要一套水泵,一套水泵接合器,一座水箱,一套电控设备,造价大大降低。(图略) 对上述几点的分析我们可以知道:安人可靠是最重要的,但要在保证安全的同时达到经济合理,尽量节省投资,使得维修管理方便,我们还要在设计当中认真考虑,细心比较,这样才能把工程做的更完善。 消防给水设计研究:浅析建筑给排水设计及消防给水设计 [摘 要]本文首先阐述了建筑给排水中消防设计的重要性,然后对建筑给水设计和建筑消防设计进行了探讨,对于提高建筑消防给水系统设计水平有一定的借鉴作用。 [关键词]建筑给排水;消防给水系统 引言 目前,随着经济社会的发展,各种类型的建筑不断涌现,建筑使用功能越来越复杂,消防设计的要求也越来越高,特别是消防给水系统设计,既要考虑到防火的安全性,又要考虑投资的合理性,许多开发商虽然在消防给水方面投资不少,但往往设计不合理,致使许多建筑存在着诸多火灾隐患,搞好建筑消防给水系统设计意义重大。 1、加强建筑给排水中消防设计的重要性 建筑给排水中的消防设计就是针对意外突发的火灾设计的消防系统。它是为了保证在发生火灾时,能够尽快的把火情降到最低,从而保障建筑居民的生命财产安全。科学的消防设计不仅能够节约资本、劳动力、建筑面积等宝贵资源,还能够科学快速的对火灾进行抑制,最大程度的保护居民们的人身安全。毫无疑问,生命是人最重要的东西,没有生命,一切东西都是空谈。所以,建筑给排水中的消防设计需要引起建筑商和建筑设计师们的高度重视。 2、加强建筑给水设计 2.1 生活给水系统 建筑物内尽量利用室外管网的水压直接供水,当水压不满足要求时设加压装置,生活水池及其泵房设在底层,或在屋顶设水箱,各配水点处的静水压不宜大于0. 45MPa,同时满足最不利点用水器具压力不超过0.2MPa。静水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施;且为了利用外管网的水压,以节省能耗,一般以外管网能满足水压要求的楼层为低压区。 2.2 给水支管的布置与敷设 给水系统没有固定的形式,设计时应根据用户的要求,结合室外给水系统的实际情况经技术经济比较或采用综合评判法确定供水方式。普通住宅给水系统我们应本着节能、便于管理的原则来选用设计方案。当一户设有两个或两个以上卫生间,给水管道需穿越房间时,横管最好设于楼板垫层中,楼板降低7 cm~10 cm,垫层采用渣或细石混凝土。当有采暖管道穿梁敷设(或贴楼板下安装)时,给水横管应与采暖管道并排安装,管道应尽量布置于客厅、餐厅等部位,这些位置是住户装修的重点区域,便于住户在装修中合理方便的处理管道。给水支管宜敷设在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内,敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25 mm。实际上,如果将两个或两个以上用水点给水支管串联在一起,其支管外径均会超过25 mm。因此,为了满足管道流速要求,给水支管入户后即接入分水器,分水器暗设于厨房或卫生间墙体内,通过分水器后接往各用水点,其支管外径均可控制在25 mm以下。但是基于成本造价方面考虑,目前住宅建筑给水支管设计依然为每户一路支管供各用水器具供水。此外应注意:设于找平层内的给水支管施工完毕后,应在其位置上做明显的标记,以免住户装修时破坏给水管道。 3 建筑排水设计 3.1 厨房排水管道的设置 厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接入排水立管,也可设楼板下S弯与排水立管连接。而对于厨房是否设地漏,目前还存在较大争议,建议厨房内不设地漏:现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗,少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁,而厨房地漏则会由于长时间无水补充,水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内。此外,取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层户内空间。 3.2 卫生间排水管道的设置 新设计的住宅应致力于取消伸入下层住户空间的排水横管,具体做法有: 1)使卫生间地板面下沉,管道敷设在填渣层中。 2)卫生间地板面不下沉,而使用P形坐便器(后出口式),使得下水管在本层与立管衔接。地漏采用侧壁式,洗脸盆、浴缸等排水管也在地面以上敷设与立管衔接。这两种做法均可以使下水管道每层水平分隔开,若需要检修可以独户进行,不影响邻居。 3)地漏与存水弯的配合问题,传统钟罩式地漏的水封容易挥发,常常造成下水道异味和排水口溢出的液体进入室内,形成室内污染。所以在给排水设计中,必须重视这个问题。凡是室内接有污水的排水地漏,均应配套安装P形存水弯,水封高度不得小于50 mm,否则应增设一节短管来加大水深,防止窜味的发生。 3.3 污水系统 室内一般粪便污水和其他废水合流,高层建筑的生活污水立管设置专用通气立管,粪便污水经室外化粪池处理后排入市政排水管网,职工食堂和营业的含油污水单独设隔油处理。为改善底层排水条件,采用底层污水独立出户,地下室污水设污水集水坑及潜污泵,经提升后排至室外。为减少投资,方便管理,除规模很大的建筑群或有关部门提出明确的要求需要做中水设计外,一般工程均不做中水系统。 3.4 给排水管道的设计 给排水立管应尽量置于同一个位置,最好位于通风道附近,以便于住户进行装修包裹。目前新建住宅建筑均设有设备井,给水立管及水表等设于设备井内。排水立管则就近设于卫生器具旁边。对共建而言,给水立管的位置没有特别要求,应工程不同而异。 4 建筑消防给水系统设计 4.1 消火栓给水系统 消火栓给水系统有以下几种分区方式:1)给水管网竖向分区,每个区分别有各自专用消防水泵,并集中设于消防泵房内。2)管网竖向各区由消防水泵或串联消防水泵分级向上供水,串联消防水泵设置在设备层或避难层。3)采用减压阀减压分区,当一级减压阀减压不能满足要求时,可采用减压阀串联减压,减压阀串联减压不宜超过2级。4)设有避难层的超高层建筑可采用减压水箱减压分区。与生活给水系统不同,消防泵只有消防时才启动,不涉及节能问题,因此目前多采用前一种方式供水。 4.2 自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统由喷头、报警阀组、水流指示器等组件以及管道、供水设施组成。根据规范要求每个湿式系统、预作用系统不宜超过800只;干式系统不宜超过500只。每个水泵接合器的流量宜按10 L/s~15 L/s计算。同时,屋顶消防水箱的出水管及水水泵接合器的管道均在报警阀的前面接入,以保证报警阀的正常工作。 4.3 高大空间自动扫描喷水灭火系统 对于建筑层高大于12米的部位,自动喷水灭火系统无法满足灭火要求,则可设置高大空间自动喷水灭火系统。 4.4 室内消防在设计中的几个问题 1)屋顶消防水箱出水管上要装止回阀,通常安装在水平管上或水流方向自下而上的立管上。2)当高层建筑顶层消火栓静水压不够时需要设稳压泵。3)要注意设计水泵接合器时要设安全阀。4)布置消火栓时,不能为了追求美观而把消火栓设置在不显眼的地方。5)设有自动喷水系统建筑物的消防电梯前室要布置喷头,还设置一个消火栓。6)住宅设有多个屋顶水箱时,宜设连通管,既可使水位控制简单化,又可提高消防贮水的安全性。或者各水箱配备独立的增压设备接至各消防系统。7)对条形平面高层建筑,消防给水系统的上下水平环管难以布置,可考虑采用纵向环管。 5 结语 总之,建筑给排水设计的好坏直接影响到人们的生活质量和生活环境,所以在设计过程中除了满足相关规范要求外,设计者还需要从使用效果上精心考虑,不断总结和完善设计技术,达到设计安全、合理、经济的目的。 消防给水设计研究:论述高架仓库消防给水系统设计 [摘 要]高架仓库指货架高度大于7m且采用机械化操作或自动化控制的货架仓库。相对于一般的仓库来说,一般的它的面积都不会很大。但是里面可以推挤很多的物品,一般情况下来可以利用机械自动化进行操控。它是对以往的管理技术进行从新的改造用来适用当今社会的管理和发展。 [关键词]高架仓库;消防给水系统;设计 前言:美国1959年、联邦德国1962年先后建成现代化高架仓库,我国最早于1974年引进。随着近年电商的迅猛发展,物流中转高架库如雨后春笋般建成并投入使用。仓库的规模也迅速向更高更大方向发展,占地面积一般都在1万m2以上,仓库净空高度甚至达到40米以上。高架仓库势必成为一种趋势。 一、高架仓库的火灾特点 高架仓库除了传统仓库的火灾特点之外。还有几方面是不同于传统仓库的。 1、火灾隐患多 高架仓库不像平常的仓库一般只是存放一种或几种物品,在防火方面我们只需要根据这些物品的一些自然特点,就能很好的达到防火的目的。高架仓库里面存放的种类非常的复杂,首先这些物品很多的性质都不一样,比如有些不能见光。有些燃点比较低,一些化工用品都不能进空气,甚至自动化设备上都有很多的易燃易爆物品。而且高架仓库一般自动化效果都很好,但是自动化装备一般都是用电的,如果电路系统出现一点问题可能会产生一些电火花,这都有可能引发火灾。这无疑是给我们火灾的防护方面出了很大的难题。 2、火势蔓延迅速,燃烧特别的快 由于高架仓库里面的物品种类复杂,在放置的过程中,一般情况下是分成三个部分的,中间以及两边。又因为货物多的原因,每个箱子的大小也不近相同。在摆放的时候物品与物品之间还要留有一定的空隙。如果在@样的环境之下发生火灾的话,火苗会沿着这些缝隙以烽火燎原之势,瞬间蔓延到整个仓库里面,而且由于高架仓库很多物品的特性使它们更易燃烧,一旦燃烧火势会非常的凶猛。 3、不容易救火 由于高架仓库的建造特点,高度比较高,有些面积也比较大。一般消防栓对于高架仓库基本上起不到作用的。而且在运货的时候一般采用电气自动化技术,基本是能达到无人操控的,因此不需要人员进入货架。即使发生火灾,在火势的蔓延阶段我们一般也很难发现。消防人员即使进入到高架仓库里面,在狭小的空间了,也不方便消防人员进行灭火。 4、火灾发生,后果严重 由于高架仓库里面的物品种类繁多,而且数目也很大。所以说一个仓库的价值就显得非常的高了。再加下一些自动化的设配。一旦这些东西被大火所吞噬了,会产生巨大的经济损失。而且很多的物品燃烧后,可能会产生有毒有害的物质,甚至会威胁到人们的生命安全。 所以,面对高架仓库的种种特性。火灾的预防和救灾的事情就不得不做了,但是高架仓库的特性不同于不同的仓库,它的设计就需要新的探讨了。 二、高架仓库的消防系统的设定 以某医药公司高架仓库为例,对医药项目的高架库(包含生产车间)的消防设计作出分析总结,在严格执行规范要求的同时,合理采用新技术,力求设计的消防系统安全可靠、经济合理。 1、简介 本建筑物的占地面积为4703m2,建筑面积为14654m2,体积大于5万m3,檐口高度约为23.50m,生产类别为丙类。分为两个防火分区,防火分区1为高架仓库,防火分区2为生产车间。 2、消防供水系统 本工程为室外消火栓系统利用已建系统,采用低压消防系统,从原厂区室外消防环状管网两路引进,两路引入管之间的原厂区管段需设置阀门,管网保证压力不小于0.3MPa,原厂区室外消火栓管网从市政两路引进。室内消防系统采用临时高压消防给水系统,在本建筑地下-5.00m层设置泵房和消防水池,本建筑物的屋面设有18m3消防水箱一只,自喷系统增压稳压设备一套,消火栓系统增压稳压设备一套,能满足室内前十分钟消防用水要求。 2.1 消防用水量的确定 丙类高架仓库无法进人,不设置室内消火栓,室内消火栓用水量按车间考虑,为20L/s,室外消火栓用水量为45L/s,火灾延续时间为3小时。 自喷系统包括顶板喷头和货架内喷头。顶板设置K115直立型喷头,喷水强度按12L/min*m2,作用面积为200m2,则顶板喷头设计流量为52L/s,喷水时间为2h。货架内设置K115喷头,共设置7层(局部13层),喷头最低工作压力不低于0.1MPa,货架内开放喷头数量按14只计算,货架内喷头设计流量为35L/s,喷水时间为1h。在自动仓库的巷道为约24.5米的高大净空,自喷系统无法有效保护,设计考虑在该区域设置ZDMS0.6/5S-CX型自动射流灭火装置,共10门。火灾时同时开启数按2门计,该系统设计流量为10L/s,持续喷水时间1h。 丙类高架仓库与车间进出货区均设置防火分隔水幕系统,设置K80开式喷头,喷水强度按2L/S*m,喷头最低工作压力不低于0.1MPa,系统总设计流量为30L/s,喷水时间为3h。 2.2 消防水源 为确保消防供水的安全可靠,本建筑地下消防泵房设置V=918m3的消防水池(分2格)一只,消防水源接自市政自来水。 2.3 消防水泵房 设置消火栓电泵2台,一开一备,Q=25L/s,H=0.70m;设置自喷电泵三台,两开一备,Q=80L/s,H=85m,能满足本项目要求。 2.4 高位消防水箱 本建筑物的屋面设有18立方米消防水箱一只,自喷系统增压稳压设备一套,消火栓系统增压稳压设备一套,能满足室内前十分钟消防用水要求。 3、大空间自动射流灭火 3.1 自动跟踪定位射流灭火系统 3.1.1 自动跟踪定位射流灭火系统是利用红外线、数字图像或其他探测组件对火、温度等的探测进行早期火灾的自动跟踪定位,并运用自动控制方式来实现灭火的室内外固定灭火系统。 3.1.2 自动射流灭火装置集火灾探测与消防灭火于一体,综合为处理及红紫外传感技术、机械传动技术,可有效避免外部环境光线干扰。全天候对被保护区域进行实时监控,一旦区域内发生火情,装置将在30S内完成扫描定位,对准火点进行喷水灭火,灭火完成后自动复位并待机监视。 3.1.3 自动射流灭火装置平时处于监控状态,静止不动通过传感器实时采集火情信息(光、温、烟、红紫外线),当保护区域内出现火情时,灭火装置自动启动进入扫描状态。开始转动进行水平扫描,通过分析比较,确认火点水平方位,然后开始垂直扫描,通过分析比较,确认火点垂直方位,完成对起火点的坐标定位。确认火情后,进入灭火状态,同时发出开启电磁阀、启动消防水泵、各种联动控制等的信号。完成一次灭火过程后,停止喷射。若保护区域内仍有火情可重复上述过程灭火;若火情消除,灭火装置自动恢复到监控状态。 3.2 系统功能 本系统具有自动、手动灭火及状态显示,灭火装置预留有与火灾报警系统联动的无源触点接口,可以方便的将系统的火灾报警信息,工作状态信息实时传送给火灾报警主机,便于统一监控管理。 3.3 消防炮中心控制室 控制室内安装一套操作台,设消防炮集中控制主机、消防炮集中控制盘、图像火灾监视系统、硬盘录像主机和视频矩阵等控制设备。 4、灭火器 该建筑物电气用房及电梯机房灭火器按中危险级E类火灾配置,中控室按严重危险级E类火灾配置,其余区域灭火器按中危险级A类火灾配置,配置磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC4、MF/ABC5和二氧化碳灭火器MT7。 通过该项目设计体会到,有关高架仓库的设计规范有待加以完善,设计中缺少许多可靠的依据,只能借助于设计人员的工作经验,因此有许多作法只能在实践中去验证。 结语 由于高架仓库是适应我们社会的发展的主流,所以相信它也将逐渐替代原来的仓库。但是由于仓库本身的特性,我们对于防火系统的设计也在不断的改进中。所以说我们应该致力于开发更有效的灭火系统。 消防给水设计研究:喷淋消防给水设计研究 [摘 要]日常生活中存在许多消防安全隐患,然而火灾造成损失总是在一瞬间,因此需要抓住抢救的黄金时间,可是由于条件的局限性,使救助不能及时,针对这一弊病,喷淋消防系统为防治火灾带来保障。 [关键词]喷淋消防;给水设计;研究 目前,我国各地楼房火灾事故不断,给人民的生命财产带来了很大的损失,消防设施的设计及配置是否合理是控制火灾的关键环节之一。消防喷淋系统是一种消防灭火装置,是目前应用十分广泛的一种固定消防设施,它具有价格低廉、灭火效率高等特点,根据功能不同可以分为人工控制和自动控制两种形式。系统安装报警装置,可以在发生火灾时自动发出警报,自动控制式的消防喷淋系统还可以自动喷水并且和其他消防设施同步联动工作,因此能有效控制、扑灭初期火灾。 1 设计思考因素 1.1 消防用水能否与生活用水共用水池 《建筑给水排水设计规范》第3.2.8条规定:生活饮用水池应与其它用水的水池分开设置。但在该规范第3.7.2条的条文中又提出:“居住建筑加压泵站的储水池的总容积,除应储存生活用水的调节容量外,还应储存消防用水”。有设计人员认为“消防用水不能与生活用水合用水池,该分开设置”,其依据就是《建筑给水排水设计规范》第3.2.8条。对“消防用水能否与生活用水共用水池”的问题,有设计人员认为可以合用,因为规范对这方面没有明确要求,而且消防是短暂的,火灾结束后可通过放水、换水的方式,来达到不影响水质的目的。 1.2 室内消火栓系统能否与自动喷水灭火系统共用管道 《建筑设计防火规范》:(GB50974-2014)规定:“室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管网,宜分开设置;如有困难,应在报警阀前分开设置”,原《高层民用建筑设计防火规范》也有类似规定:“室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置,有困难时,可合用消防泵,但在自动喷水灭火系统的报警阀前(沿水流方向)必须分开设置”。由此可见,现行规范有“室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统分开设置”的要求。之所以要求两者分开设置,目的在于减少消火栓系统与自动喷水灭火系统的相互影响。特别是防止室内消火栓打开时,自动喷水灭火系统供水不足。但如果自动喷水灭火系统和室内消火栓系统完全分开设置,会造成投资的大量增加。合用室外管道后,一方面可大量地节省室外管道投资:另一方面,因室外消火栓管道是环状敷设的,也可提高自动喷水灭火系统的供水安全性,另外,还为将来的运行管理提供方便。为避免发生火灾时消火栓系统与自动喷水灭火系统的争水现象,在设计室外管道时,可适当放大室外给水管的管径,降低消防水在管道中流速,从而达到既降低投资、又不影响消防效果的目的。 1.3 高低区消防给水能否共用管道 “分设消防泵、共用管道”是指分别设置高区消防泵和低区消防泵,高、低区消防泵均可向合用的管道中供水。高区发生火灾时,启动高区消防泵供水;低区发生火灾时,启动低区消防泵供水。此方案最大的优点在于节省投资,另外一个优点是不需在低区设置减压设施,因为当低区发生火灾时启动的是低区消防泵,而不是高区消防泵,所以不存在超压问题。 1.4 如何设置建筑的水泵房 在建筑中设置两个水泵房,分别用于消防用水泵房和生活用水泵房,各负其责,消防用水泵房应该是常规情况下不能动用的水资源系统,它是火灾出现时使用的供水系统,是整个建筑的消防供应中心,建筑中的喷淋装置和消火栓都和消防用水泵房想连接。而生活用水泵房则用于居民日常生活的水源供给,在建筑出现险情的时候也动用生活用水泵房的水源,这样分开来处理,有效的解决了二者用水的不协调。 2 科学给水设计措施 2.1 喷头设置 喷头布置是否合理,将决定喷头能否及时动作,能否按规定的强度喷水,这直接关系到喷淋系统的成败。总的原则是“喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置”,应防止各种障碍物对喷水形成阻挡而削弱喷淋系统的灭火能力。喷头间距不宜按规范规定的最大距离设置,这样做不易达到规范要求的喷水强度。 2.2 管路与报警阀的设置 在自动喷水灭火系统的管路上,不允许设置其他用水的设备,包括消火栓。每个系统必须设置报警控制阀。为了保证系统的可靠性能,必须限制每个报警阀控制的喷头数量:湿式系统喷头数量不超过800个。报警阀应安装在明显而便于操作的地点,距离地面高度一般为1m左右。两侧距墙不小于0.5m,正面距墙不小于1.2m。安装报警阀的室内地面应采取排水措施。水力警铃应安装在公共通道或值班室附近的外墙上,并应设有便于检修和试验的阀门。末端试水装置的设置应设于系统保护的每个防火分区和楼层中配水管道最不利点处,且应易于操作和观察,并应便于其出水排入排水管道。 2.3 控制最低点喷头压力 《自动喷水灭火系统设计规范》第501条规定,喷头的工作压力一般为0.1MPa,提出了系统中最不利点处喷头的最低工作压力≥0.05MPa。当发生火灾、供水泵启动之前,允许由消防水箱或其他辅助供给系统启动初期的用水量和水压。 可以通过采用缩小喷头间距、增大管径等其他措施来满足最不利点喷头在最低工作压力下的喷水强度。因此在设置了高位消防水箱时,喷头的最低工作压力宜取0.05MPa,但在计算喷淋水泵等增压设施的扬程时,喷头工作压力宜取0.1MPa。当自动喷水灭火系统无法采用高位消防水箱而采用气压供水设备供应初期火灾用水时,在确保供水可靠的前提下,最不利点喷头处的工作压力宜采用0.05MPa,并按相应的危险等级和喷水强度要求布置喷头。 3 结语 在设计工厂的喷淋消防给水方案的过程中,要注意控制阀、喷淋头、泵、等设备的认证问题,同时还要注意消防泵的扬程问题。要求设计人员在设计的过程中,要坚持实事求是、与时俱进的原则,严格按照国家标准与现实需求进行设计,为工厂的消防安全、乃至整个社会的消防安全做出贡献。 消防给水设计研究:建筑消防工程给水设计的相关问题分析 摘 要:在我国现代化的社会发展中,建筑行业的发展是十分显著,与此同时,加强对建筑的安全保护措施就显得十分有必要了,这关系着建筑中居民的生命安全。现阶段的消防给水设计已经无法全面满足建筑的安全性需求了,这就要求在建筑给水设计的过程中,着重加强消防能力方面的设计,这样才能保证一旦有安全险情,可以在第一时间得到控制,最大化的保证人们的生命财产不受损害。本文重点探讨了在开展建筑消防给水设计过程中应该注意的一些问题,希望可以对今后的工作带来一定的帮助。 关键词:建筑消防工程 o水设计 问题 探讨 在当前建筑技术发展的过程中,对消防给水设计提出了新的要求,在进行设计的过程中,相关人员需要积极的应对实际情况带来的挑战,进行全方位的思考,采取必要的措施进行建筑防火消防给水设计,本文主要从建筑消防给水设计为出发点展开了论述,希望在今后的工作中,可以将各个方面的关系做到有效的处理,最大化的满足建筑防火安全,这样无论是在经济性上,还是在安全方面都可以得到一定的保障,从而促进我国建筑行业的进一步发展,带动我国的经济进步。 一、消防水池的设置 通常情况下,在设计消防水池时,都会将其作为消防合用水池来设计,之所以要这样设计,主要是因为如果不这样设计,消防用水就会出现变质的情况,尤其是在生活用水量以及消防用水量都十分相近时,而这种设计水池中的水就会循环使用,这样就不会出现变质的情况,但是有些特殊的建筑,尤其是高层建筑,因为消防水系统有很多部分组成,这对在消防方面就会消耗很多的水量,一般这种情况,都是生活用水量要比消防用水量少很多,因此即是采取这种方式,也不能避免水质变质的现象的发生,一般设计人员通过设置安装导流墙的方式来来缓解这一问题,但是却不能根除。 二、消火栓布置 消火栓布置是建筑消防工程给水设计的重点问题,尤其是确定消火栓之间的距离,不同的建筑工程类型尤其有不同的要求,以高层建筑为例,相关规程规定,在设计高层建筑消火栓之间的距离时,应该遵循这样的原则,即每一层都任意一个部位,当发生险情时,都能够有两个以及以上的消防水枪同时达到,这样才能保证迅速的缓解险情,但是高层建筑中消防栓之间的距离需要在建设施工时,根据工程的特点计算出来,没有具体的规定,但是如果是高层建筑两个消火栓之间的距离应该不超过30m,而裙房不应该超过50m。 这里涉及到一个问题,那就是裙房,裙房与裙楼两者并不相同,在布置消火栓时不能混淆,所谓裙房就是指工程最底层的若干层,通常其建筑高度是24m,而所谓裙楼主要指与建筑主体相连的建筑,一般情况下其高度都没有大于24m,也可以将其称作附属建筑。目前在建筑建设施工中,裙房与建筑主体都是相通的,其功能主要是娱乐餐饮,其主体的布局相对来说就比较困难,而且其中的可燃物相对来说也比较多,因此火灾隐患比较大,所以如果在布置消火栓时,两者之间的距离安排在50m显然不合适,所以规定一定一种参考,要根据具体情况而定,在按照建筑高度自身的平面功能以及其他的因素来确定,一般情况下,都要通过计算来确定,这样能够准确无误布置,也能最大程度的发挥消火栓的作用。 三、高位消防水箱储水量的设计 消防水箱也是建筑消防工程给水设计的一部分,具体需要多少储水量应该按照建筑工程要求而定,但是根据规程规定,如果建筑属于公共建筑,其储水量最少要达到18m3,也就是说最少要保持10分钟的时间,根据这一要求,在设计消火栓系统以及灭火系统时,保证消防水箱中的储水量最少要达到38m3。这样如果建筑发生险情,人们就可以马上进行灭火,但是储水量不足,就会影响灭火效果,甚至会扩大险情。 但是如果险情发生已经超过5分钟,消防队员已经达到现场,通常只会使用2股水柱或者是三股水柱来灭火,如果一开始发生险情时,就没有人发现险情,自动喷水灭火系统就会发挥作用,但是只有一只喷头起作用。系统压力开关将在60s内动作发出电信号并反馈到控制中心,联动喷淋泵启动,即使有几只喷头动作,18m3的储水量也只动用约1/3再者,如果自动喷水火火系统没能控制住初起火灾而形成火灾蔓延,当消防队到场,就会直接启动消防泵供水,此时高位消防水箱中仍有相当的储水量从初起火灾发生至消防队到场前的时间段内5min-10min,消防泵如果没有启动,当高位消防水箱的储水量下降到消防储水量时,生活泵就会启动并连续补水,且基本上只供消防用水(因水位可能在消防储水量下,生活出水管无水可出,也就是说10min内消防用水量的供应小于18 m3。 四、消防给水系统 对高层建筑消防栓给水系统形式的选择,首先我们应保证系统的安个可靠性,其次应尽量选用经济合理的供水形式按服务范围:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统建议应尽量采用区域集中的给水系统就如上述所讲:邻近高层建筑共用消防水池,但这往往得不到推广主要原阐述了建筑消防工程给水设计规范是各开发商不能协调好,这就要求有关部门能够牵头,共同解决管理及费用问题,使各方面都能接受按高度来分:分区供水与不分区供水当消火栓栓口的静水压力小大于0.8MPa时,采用不分区供水形式,当消火栓栓口的静水压力小于0.8MPa时,采用分区供水形式分区供水方式又包括:并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区的供水方式并联分区供水方式:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠但造价高,维护管理较困难串联分区供水方式:各区水泵压力相近或相同,不需高压泵管,但水泵分散,管理困难,同样造价高减压阀分区的供水方式:系统简单、造价低、管理方便建议采用此种供水方式,此种方式可以保证经济安全要求,维护管理方便,但对减压要求较高,应采用可调式减压阀,设定阀后压力并保持恒定只要套水泵、套水泵接合器、座水箱、套电控设各,可大大降低造价。 五、 消防水泵超压预防 水泵台数以建筑设计消防总水量来决定4台水泵以两支水枪的出水流量为基数,以满足初期火灾消防用水流量不大的需要水泵的启动由防箱内紧急按钮或管路上的水流指示器控制,但同层任何一个按钮或水流指示器只能启动一台水泵,其余水泵分别由相邻楼层按钮控制启动。当工作水泵发生事故时,各用水泵可自动切换投入工作,这样可以使消防系统的实际用水流量与消防水泵的设计出水流量基本相符,因而避免了水泵产生超压这种方法的缺点是水泵台数多,占地面积大。 六、结语 建筑消防给水设计是建筑设计里的重要部分之一,同样是建筑师及负责项目审核的人从方案到施工整个工程里都需要进行严格控制的部分。为了使建筑消防设施在建筑防火中发挥更重要的作用,我们一定要做好建筑的给水设计,使建筑工程的质量及建筑的防火能力得到提高。 消防给水设计研究:对住宅区的区域消防给水系统设计探讨 摘 要 随着全国建筑市场的快速发展,住宅区的建筑多层次的混合布局,给小区消防供水带来很多问题。为科学合理地解决小区的消防供水问题,本文通过住宅区区域消防给水系统中水箱、水泵房、水泵接合器等设计进行探讨,诣在保证消防设计的整体性和合理性。 关键词 住宅小区 消防给水系统 消防设计 住宅区是人们日常生活中不可或缺的重要场所。随着国民生活水平的不断提高,人们对住宅小区的配套安全设施的要求也越来越高。本文将重点讨论住宅区区域消防给水系统的优化设计。 一、区域消防给水系统的优点 1.区域消防给水系统,减少水泵房、高位水箱等的数量,同时相应的减少了水泵管道数量及配套的阀门等设施,不仅节省了大量的占地空间,还明显的提高了经济效益和社会效益。 2.可共享喷洒泵、稳压泵、气压泵、高位水箱等自动喷洒设备集中在加压泵房内,提高管理效率。 3.减压后的区域消防给水系统能直接保障消防初期10分钟的用水,使得住宅区的消防安全可靠性增加。 4.区域的集中布置,不但使得整个小区简洁美观,节省大量的资源,而且减少生活用水的二次污染机会。同时,加速池水的更换,提高水质。 二、区域消防给水系统设计 区域消防给水系统,即用一个消防给水泵房、消防水池以及高位水箱满足一定范围内的多栋建筑物的消防给水需求。区域消防给水系统从大局上说要做到几点:区域消防给水系统明显节省用地、投资;各建筑消防管理统一在集中加压泵房内,极大提高管理效率,简化物业管理层次;小区多层建筑的室内消防管网直接与区域消防给水系统相接,建筑的消防更趋于安全;减少高层和多层建筑的生活、消防合用高位水箱的数量,减少生活用水的二次污染。为此,我们要做好区域消防给水系统的设计工作。 (一)区域消防给水水箱设计 1.消防系统采用高压给水系统时,可不设高位消防水箱,但该消防给水系统造价很高,工程施工困难。一般住宅小区采用低压给水消防系统。采用低压给水消防系统时,应该设高位消防水箱,设置高度应保证最不利点的消火栓的静水压力。同时,设计时要保证消防储水量最小不低于6m3。 2.为避免小区多个建筑同时起火而消防给水系统供应不上的情况,小区可根据可能同时发生火灾的划分区域设置屋顶水箱。根据经验来看,屋顶水箱完全可以共用,所以设计时并联给水方式,分区的消防水箱的容量应该和高位消防水箱相同,并且火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱。 3.给水设计时,要确保消防用水量的储备,采取消防用水不作其他用处的技术措施,确保扑救火灾用水。 (二)区域消防给水泵房设计 1.为保证小区区域建筑外环行消防干管内压力的均衡,住宅小区消防给水泵房、消防水池的位置尽可能布置在小区中心地带。消防水池的容积要根据该区域集中消防供水范围内,用水量最大的建筑来确定;消防泵的供水压力根据区域消防供水范围内要求压力最高的建筑来确定。 2.为提高整个消防系统的可靠性,在消防给水泵房内设置超高压泄水系统和试车泄水装置。 3.为保证给水泵房自喷给水系统中的压力开关能够迅速打开,自喷稳压管接入泵房后经减压阀减压后再接入报警阀前。 4.确保消防给水泵房在火灾时正常运作,独立设置的泵房耐火等级不应低于二级。 5.消防给水泵房应该至少有两条或两条以上的供水管与外部环状管网连接,保证一备一用。 (三)区域消防给水系统水泵接合器设计 水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障时或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到消防给水管网,供灭火使用。 1.对于城市供水能力较强,不需要二次提升的小区,消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定,每个消防水泵接合器的流量为10L/s~15L/s;其设置在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15m~40m。 2.对于供水能力不强,需要二次提升的小区,发生火灾时,假如二次加压泵发生故障,消防队员到达火灾现场后,消防车可以从小区二次加压的生活给水管网上的消火栓取水,通过室外水泵接合器向室内管网供水。 设计消防水泵接合器时要充分考虑到以下因素: 设在室外时要考虑到室外环境的影响,避免消防水泵接合器的损坏; 设在消防车能够连接到的地点; 考虑到消防车停放和转弯需要,以及车辆的通行; 满足与室外消火栓间距的要求。 (四)区域消防给水系统管网设计 1.在设计室外管网时,沿小区环行路内侧设置环行消防给水管网。每栋建筑设置两条进水管道引入室内以提高可靠性。 2.在设计室内管网时,消防泵水压要按整个系统水压最不能达到的地点选用,在层数较低的建筑消防入口设置减压阀,阀后压力按本楼最不利点所需压力确定。当消火栓出水压力大于0.50MPa时,消火栓处设置减压孔;当消火栓的出水压力大于0.80MPa时,则要采取分区给水系统,分区供水采用可调式减压阀。减压阀可采用并联阀组以提高可靠性。 3.消防管网中倒流防止器设计。当设计中消防给水和生活给水共用水箱时,消防管网由于长期不使用,如果变质的水倒流到共用水箱时,将严重污染生活饮用水管网。所以设计时要在消防管道上设置管道倒流防止器,防止消防管道中的水倒流污染。 三、结语 住宅区区域消防给水系统对小区群体建筑来说是一种投资相对节省的必要工程。统一规划、集中设置,既优化设计、方便管理,同时还提高小区的消防安全。在区域消防给水系统设计中,我们要加强细节的把握,充分而经济的发挥出它的价值。
电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术在电力系统中的应用 【摘要】在电力系统中,应用电气自动化控制技术,可以提升系统本身的自我调控能力,减少人工劳动量,充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。本文对电气自动化控制技术的发展以及优势进行了分析,并对其在电力系统中的应用实践进行了探讨。 【关键词】电气自动化控制技术;电力系统;应用 最近几年,工业化进程的加快带动了计算机技术、网络通信技术、现代信息技术等的发展,也使得电力系统的控制和管理呈现出数字化、自动化、智能化的特征。电气自动化控制技术集成了计算机网络技术以及微机控制技术等,将其应用到电力系统中,能够提升系统运行的稳定性和高效性,也因此受到了电力技术人员的重视。 1电气自动化控制技术的发展 电气自动化控制技术最早产生于上世纪五十年代,在发展初期,主要是以机械控制为主,并没有能够实现电气自动化控制,不过也为后续研究工作提供了一种正确的思路和方向。上世纪八十年代,计算机网络技术呈现出了飞速发展的趋势,在极短的时间内,计算机网络的覆盖范围呈现出了令人惊叹的增长,也因此形成了以计算机管理为主的局部电气自动化控制,虽然这种控制方式在实际应用中有着较为严格的局限性,要求系统本身具备一定的条件,而且应用范围小,系统的复杂性导致了故障率的增大,但是无论如何必须承认,电气自动化控制技术的基础机构和基本体系正是在这个阶段形成的。进入21世纪后,计算机系统的处理能力以及网络的传输效率持续提升,人工智能等高端技术也开始趋于成熟,电气自动化控制技术真正成熟,形成了以集成控制、远程监控以及远程遥感等为主的技术基础,并且在技术发展的带动下,使得电力系统逐渐呈现出了智能化、网络化、自动化的发展趋势。 2电气自动化控制技术的优势 电气自动化控制技术具有几个非常显著的优势,一是信息技术先进,在现代电力系统中运行维护中,对于信息技术的依赖性较高,因此需要对电力系统进行信息化处理,结合电气自动化控制技术,提升系统的运行效率,有助于电力企业的可持续发展;二是可控性高,电气自动化控制技术以集成控制远程监控以及远程遥感等为核心,具备较高的可控性,能够实现对于电力系统休息的统一收集和集中处理,形成完善的信息管理系统,从而强化对于电力系统的管理和控制能力;三是维护方便,良好的维护工作是确保电力系统稳定可靠运行的关键,结合电气自动化控制技术,搭配网络信息技术,可以进一步加强对电力系统的信息处理,为系统维护检修工作提供必要的数据支持,结合远程监控,更能够保证电力系统维护的灵活性和可靠性。近年来,随着我国经济的高速发展,社会对于电力的需求也在持续增加,电网规模的扩大不仅使得电力设备的数量迅速增长,也使得电网结构变得越发复杂,给电力系统的运行管理提供了许多新的要求。在这种情况下,应用电气自动化控制技术可以是从电网本身的复杂性、功能性和广泛性出发,利用技术自身的功能性和系统性,保障电力系统的可靠运行。不仅如此,在电力系统中应用电气自动化控制技术,能够对电力企业的职能进行强化,有助于电力企业经营管理目标的实现。 3电气自动化控制技术在电力系统中的应用 3.1变电站自动化 变电站自动化的基本原理,是结合计算机技术、电力电子技术、现代通信技术以及信息处理技术等,实现对于变电站设备、系统以及配套设施的全方位全过程管控,同时还可以结合电气自动化控制技术,实现对变电站运行过程中各类数据信息的集中处理,实现对变电站设备的远程监测和控制,及时发现变电站运行过程中存在的故障和隐患,实现自动报警以及故障的自动切除。通过这样的方式,变电站运行的可靠性和稳定性得到了保证,故障检修时间大大缩短,传统的人工操作和监管也被系统自动监管所取代,对于实现变电站无人值守的目标有着良好的推动作用。变电站自动化完成了常规电磁式设备向全微机化装置的转变,电力电缆被光线取代,二次设备也完成了数字化、网络化和集成化的目标,在提升整个电力系统运行水平方面发挥着积极作用。可以预见,伴随着电气自动化控制技术的发展,变电站自动化的程度将会越来越高,并且逐渐向着标准化、数字化和智能化的方向持续迈。 3.2电网调度自动化 调度自动化实现的基础是计算机技术和通信技术,能够完成信息采集、命令、命令执行以及调度控制等功能。在电气自动化控制技术的支持下,电网调度自动化系统越发完善,包括了计算机网络系统、服务器、工作站、显示器等。就目前来看,我国的电网调度被划分为五个不同的层级,依次为国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地市电网调度控制中心以及县级电网调度控制中心。电网调度的自动化可以完成对电力生产及传输过程的数据实时采集,也可以对电网的实际运行状态进行在线监控,更能够对配网电力负荷的变化情况、系统状态波动等进行预测和评估,能够为电力调度人员的调度工作提供充足的数据参考,使得其可以更加及时的发现电力系统运行中存在的隐患和问题,避免配网事故的发生,保障电网的稳定运行。 3.3DCS系统 DCS系统即发电厂分散测控系统,属于多级计算机系统,可以通过电气自动化控制技术、计算机通讯技术等,实现对于发电厂的分级管理、集中操作以及分散测控。在电力产业飞速发展的背景下,DCS系统在电力系统中得到了越发广泛的应用,在完善发电厂自动化管理方面发挥着较大的推动作用。通常来讲,DCS系统采用的是分层分布式结构,包括了四个主要部分,分别是过程控制单元PCU、运行员工作站OS、工程师工作站ES以及以太网。其中,PCU可以分为主控模件MCU以及智能I/O模件,直接面向生产过程进行数据信号的接收和处理,然后对设备的运行状态、运行参数等进行实时显示,完成对于电力生产过程的监测与控制,以保证生产的顺利进行,减少安全问题。OS和ES的主要作用,相当于“人机接口”,OS可以对PCU发送的信息进行接收和分析,并且结合实际情况向PCU发送控制指令,实现对于发电机组的远程监测和控制;ES可以对DCS系统应用软件组态、系统维护、系统监视等设备进行控制,结合相应的数据信息,方便维护工程师对系统运行情况进行分析,做好系统的管理和维护工作。 3.4电力一次设备智能化 根据以往的标准,在对一次以及二次设备进行安装时,必须要有足够的距离,并且它们都是通过大电流以及电力电缆来进行控制。但电力一次设备智能化的实现,则在设计一次设备结构时就将二次设备的部分功能或是全部功能都考虑进去,这样一次设备就自带测量和保护功能,有效的降低了电缆的成本. 4结语 总而言之,在现代社会,电力产业发挥着至关重要的作用,对于人们的日常生活以及社会经济的发展有着不容忽视的深远影响,因此,必须保障电力系统的稳定可靠运行,减少其在运行过程中存在的各种问题和隐患。将电气自动化控制技术应用到电力系统中,能够有效提升电力系统的自动化和智能化水平,推动电力产业的长远稳定发展。对此,相关技术人员应该加强研究工作,促进电气自动化控制技术的全面应用,提升电力系统的运行效率,继而为我国国民经济的可持续发展提供良好保障。 作者:蔡世腾 单位:国网随州供电公司 电力系统自动化技术论文:计算机技术在电力系统自动化中的应用 摘要:随着计算机技术水平的不断提高,计算机技术在电力系统自动化中得到了越来越广泛的应用,提高了电力系统的工作效率和系统的智能化、运行能力。就计算机技术在电力系统自动化中的应用进行了综合分析,并其未来发展趋势进行了探讨。 关键词:计算机技术;电力系统;电网调度;数据收集 计算机技术的应用对电力系统中电网的运行速度产生了整体性的影响,是实现电网网络化,电力系统信息共享、信息传递和远程调控的关键技术。电力系统工程建设的组成部分包括发电、输电、变电、配电和用电等各个方面,这些都与计算机技术有着十分密切的关系。在电力系统中,各级别电网调度控制中心的计算机系统和变电站计算机监控系统等也都与计算机技术有十分密切的关系。本文通过研究电力系统工程中计算机技术的应用,希望能促进电力系统自动化技术的应用。 1电力自动化系统 电力系统自动化是在电力系统的运营过程中,工作人员利用计算机技术完成电力系统的基本运营管理,并利用信息传输技术、控制技术和传感技术等实现电力系统完全的智能化和自动化管理。在当前的电网运行管理过程中,大多数工作人员使用计算机技术完成输电操作、配电操作、发电操作等,电网运行的工作效率、电网系统的运行稳定性和安全性都得到了提高。 1.1电网调度自动化 电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础。显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等构成了计算机技术整合的终端设备,利用这些设备,可对电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统实现了在电力生产过程中,通过自动化分析和监控电网的运行状态,实时采集数据、预测电力负荷、预估电力系统安全状态、实行省级以上电网控制等,满足了现代电力系统的运营要求。 1.2配电网系统 电力自动化系统借助于计算机技术实现了电力系统的网络化和配电智能化,包括光线终端、配电子站和配电主站三级结构的配电网系统自动化,可以保证电力系统的资源共享、电力系统的高效运行和系统运行的高度自动化。 1.3变电系统自动化 电力系统主要通过变电站和输电线路实现电能的输送。在变电站运行过程中,仅仅依靠人力来监控电力供应不可行,并且难以及时反馈信息。而计算机技术在变电系统的应用可以极大地提高监控效率,及时发现变电运行中存在的问题,然后采取有针对性的措施,提高电力运行的适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术实现了变电站二次设备的信息化、数字化、集成化。 2计算机技术的应用 2.1在应用逻辑中的应用 在电力系统中,为了确保电力系统服务器中资源的安全,需要建设相应的应用逻辑。应用逻辑主要是指作为中间件的一个重要组成部分的应用服务器。用户要访问电力系统中的资源,通常需要使用相应的应用逻辑程序。在实际应用中,需要电力系统工作人员利用相应的事件处理函数来修复突发变化的数据,以确保电力系统的正常运行。 2.2在数据收集中的应用 数据收集系统在电力系统中具有很重要的作用,也是电力系统调整运行的依据。在对电力系统中的数据进行采集、管理的过程中,使用计算机技术将收集的数据集中录入数据库管理系统,完成数据存储工作,然后使用计算机技术对数据进行处理,使数据清晰地展现在工作人员面前,有利于提高电力系统管理效率。在数据的后期处理过程中,主要使用存盘线程和WinSock编程。 2.3在中间件中的应用 中间件在电力系统中主要负责监管计算机网络和网络资源,是电力操作系统中服务器和计算机客户机的一个基本部件。它在电力系统中以分布式的形式展现出一个网络管理框架。通过在中间件中使用计算机技术,能使电力系统和工作人员实现电力系统资源共享和通信。在实际工作中,可使用中间件接收、保存数据,实现对数据的集中管理,以便于后期改革电力系统时能使用中间件解决问题。 3计算机技术的发展趋势 3.1计算机视觉技术 随着红外成像技术与视屏技术在电力系统中的不断应用,电力系统提高了对图像信息的要求。人工无法在极短时间内分析电力系统检测出的复杂图像数据,但是电力系统信息分析和电力系统问题处理都需要极短的时间,甚至在1μs内完成分析并处理,所以要在电力系统中应用图像识别技术,以完成智能化图像分析工作,加快电网的处理运行速度,实现图像识别技术与其他系统的良好兼容,进而提高输电线路的安全性和电网调度的运行效果。 3.2智能电网技术 智能电网技术的应用对电力系统的自动化非常重要。智能电网对调度、发电、配电、输电和用户管理等环节进行整合,充分利用自动化控制的优点,严密监控电网的运行,就可以保证电力系统的平稳运行。计算机技术应用与调度的有机结合是智能变电系统的主要工作,智能变电系统可以实现柔性交流电的运输,也可以对变电站进行远程自动调节,使系统运行更加稳定。我国电网建设的首要目标是建设智能电网系统,这个目标的实现主要依靠计算机技术的合理应用。通过计算机收集相关数据,然后分析电网运行情况,及时解决电网系统运行过程中发生的问题和故障,保证电网系统的平稳、安全运行。 4结束语 总而言之,计算机技术在电力系统中起着至关重要的作用,计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节,并且也获得了长足的发展。加强对电力系统中计算机技术应用概况的分析,掌握其应用方向和实际作用,不仅能提高电力系统工作人员的工作效率,还能促进电力系统的快速发展,最终促进我国电力行业的快速发展。 作者:崔景源 赵广兴 崔彦岭 单位:内蒙古农业大学机电工程学院 内蒙古国领科技有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化和计算机技术结合应用 随着社会和科学技术的高速发展,人们对电力系统的安全运行和供电技术越来越重视。近些年计算机技术发展迅速,其在电力系统自动化中得到了广泛的运用。两者的结合是电力系统朝着自动化发展的必经道路。 1目前电力系统自动化的应用情况 1.1自动化电网调度系统 电力系统自动化的重要组成部分之一就是电网调度自动化。我国的电网自动化一共分为五个等级,从大往小的顺序是:国家、大区、省级、地区、县城电网调度。每一级电网的自动化调度都离不开计算机技术,它是组成电网调度自动化的重要部分。除此以外还有大屏蔽显示器、调度范围内的发电厂、工作站以及打印设备等设备。 1.2变电站自动化 输电线路和变电站是联系发电厂和用户间的主要环节。变电站自动化的目的是为了提高工作效率以及变电站运行的安全程度,并且扩大监控功能,取代传统的人工监控、操作。变电站通过应用计算机和网络通讯技术实现自动化,继而对其进行全方位的监控,再将常规的电磁式设备换成全危机的装备;系统集成化和数字化要靠计算机光纤来实现。对设备进行二次重组和优化,然后建立测量、协调和监视的综合性系统。 1.3配电网系统的自动化 在配电网系统中,计算机技术主要是用来改造电网。近些年电网技术的发展也促使着配电系统网络化得到快速发展,配电站的主站和子站以及光纤终端组成了三层结构,这样可以使得配电网系统的通信更快速,性能更好。 2智能电网的特点以及在计算机中的应用 2.1智能电网的特点 智能电网包含有许多现代先进的科技技术,比如:信息技术、控制技术、计算机技术、传感测量技术、通讯技术等等一些高度集成技术。智能电网技术就是对输电、变电、配电、发电以及调度等各方面进行全局控制,利用计算机技术有效的提高效率,并且让系统的稳定性变得稳定,变电站和调度系统也能实现自动化管理。智能电网会根据电能质量、市场条件、电能安全以及周围环境等众多因素来制定合理的重点和目标,发挥其优质、集成、高效、协调、自愈、兼容等众多优点。智能电网的兼容意识是其能适应微电网和分布式发电站的计入,包括风能、太阳能等环保资源接入,完善管理功能和多样化用户对电力的需求。协调,说的是智能电网能够让零售市场和电力批发进行无缝的衔接,以此来提高系统的稳定性。自愈,指的是智能电网有自动处理问题的功能。如果电网内部或外部遭到损坏时,不需要人为的修理维护,其自己会保证电网信息和运行的安全。另外还因为智能电网有先进的信息监控技术,能够提升使用效率,优化网络运行和扩容,电网的成本也能有效的节省下来。统一平台的运用,让电网信息的集成和共享成为可能,并且还能加强电网精细化、规范化、标准化的管理力度。 2.2职能电网的关键技术中计算机的运用 智能电网的关键技术有分布式能源接入技术、只能调度、通信技术、信息管理系统、网络拓扑、测量技术以及新型传感器等等。当然,凡是智能系统都离不开计算机技术的运用,智能电网也一样,通信技术尤其重要,必须要是具备双向性、时效性和可靠性的网络通信技术。除了通讯技术,信息管理系统在智能电网中的应用也非常的广泛。 2.2.1网络拓扑 未来智能电网基础是以灵活和坚强为结构的基础。目前我国的能源部分和生产力的布局存在严重的不平衡,针对这种情况,我国开展了点对点工程、特高压联网工程、直流联网等工程来解决这种情况。现在电网的规模较之以往有了非常大的提升,所以以后电网结构的突发问题也会增多,需要计算机网络技术和电力系统自动化的结合才能灵活应对。 2.2.2通讯系统 智能电网需要有集成、实时、高速、双向的通信系统来支撑,这些都是实现智能电网的必然要素,缺少一个智能电网就无法实现。智能电网有了技术的保障才能获得、保护以及控制数据。所以说,建设智能电网的第一步就是要建设通信系统。通信系统要和电网一样深入到用户中,建立起通讯网络,从而实现智能电网通信网络。在高科技通信系统的支持下,成为大型、动态的电力交换模式。通讯系统一旦建立,会促进智能电网供电的稳定性,以及提升资产利用率,有效防御各种攻击。客户可以靠智能电网的客户服务系统进行交流,满足客户的建议和要求,提升服务能力。智能电网的安全问题是需要格外注意的,最好用实时监控设备对其经行监控,最好带有系统分析能力。对可能造成故障做好预测,对于已经发生的故障和问题,要做出引人注目的响应。监控系统是电网安全运行的技术支撑。 2.2.3信息管理系统 智能信息管理也离不开计算机技术的应用,计算机技术可以有效的对信息进行处理、分析、集成,以及保证其安全。信息的采集和处理包含有智能电子设备、精确的数据、资源的共享、数据实时采集系统以及分布式的数据采集和处理等等;这些经过加工处理的信息是分析电网业务的重要工具,信息的集成主要作用是让智能电网以及各级电网的内部信息形成集成。信息显示系统,顾名思义,主要显示智能电网的各种个性化界面;信息安全系统是整个电力系统中必不可少的,这是一切运行和效益的保障。这一切系统的实现,都需要计算机技术的参与。 3结语 计算机的发展,很大程度上改变了人们的生活方式,并且已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。电力系统自动化和计算机技术结合应用是时展的必然要求,计算机技术能对电力系统的各个环节进行有效的管理,促进电力行业的快速发展。相信未来计算机的发展会更加快,电力系统也会随着发展,更好的造福人类。 作者:魏剑啸 单位:许继变压器有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:供电企业在电力系统自动化技术的原则 摘要:随着我国当前社会经济的快速发展,人们的日常生活以及经济生产水平都有了非常大的提升,人们对电能的需求量和供应质量要求变得越来越高,这对供电企业的发展来说既是一次机遇也是非常大的压力。供电企业为能够更好更快捷的为广大电力客户提供优质供电服务,就必须实现电力系统的安全稳定运行,当前阶段自动化在电力系统中的实现对于电力系统的可靠性产生了非常重要的影响。本文作者有着多年的供电企业电力系统管理的工作经验,结合自身工作实践分析了电力系统中自动化技术的应用,以供参考。 【关键词】供电企业;电力系统;自动化技术;应用分析 随着我国当前阶段电力市场的快速发展和电力自动化技术的广泛应用,供电企业运用电力系统自动化技术的水平越来越高,这大大提升了电力系统的运行效率和社会经济效益。众所周知电力系统及其自动化技术是在网络通信和信息处理以及电子技术等各项技术的基础上形成的,该技术能够实现电力系统的远程监控与监视管理,能够有效的保证电力系统的平稳和安全运行。近些年来我国在电力系统及其自动化技术方面虽取得了成果,但是还存在许多的不足之处,因此开展对电力系统及其自动化技术的研究迫在眉睫。 1电力系统及其自动化技术的功能分析 首先电力系统的自动化技术能够进行实时系统监控功能,能够对整个电网中的每条线路或设备上的负荷运行状况进行必要的信息检测,还要能够及时的发现电网运行过程中的不安全因素并可以快速的消除安全隐患。其次电力系统中的自动化技术还应该具有各种检测功能,能够及时有效的发现供电企业及用电客户的计量装置中出现的故障,避免违约用电及偷窃电行为的发生,以此减少供电企业和用电客户的经济损失。另外电力系统自动化技术的通讯要有可靠性及高速的运转的功能,确保电力系统的运行信息能够及时反馈;还有就是能够有完善且能对故障电流进行识别的故障控制器,能够实现断路器等设备的远方操作。 2自动化技术在电力系统中主要的应用方向 2.1在电力系统智能保护和综合自动化方面的应用 在现阶段电网及电力系统的发展已经进入到了智能化阶段,将电力系统中的自动化控制技术和人工智能理论以及相应的网络通信等技术引入到电力系统的自动化保护装置中,就能够使得相应的电力设备保护装置变得更加的智能化,这样就能够极大地提高电力系统的可靠性和安全性。变电站的供电系统是整个电力系统运行的重要组成部分,也是保证电力系统连续供电的关键组成部分,如果该方面的研究能够广泛的应用到变电站中,就能够极大地拓宽综合自动化装置的应用范围,在最大程度上保障变电设备正常和稳定的运行。 2.2在电力系统配电网方面的应用 当前阶段配电网的建设和改造速度越来越快,这关系到广大电力用户的直接经济效益,因此在配电网系统的改造与规划中大力的推广电力自动化技术是实现配电网系统自动化的重要基础。电力系统配电网自动化技术主要是在配网的模型以及中低压网络数字和高级应用软件等方面的应用,利用先进的自动化技术及自动化设备,就可以实现对电力系统中配电网运行状态的自动监控和控制,这能够大大的降低供电企业配电网运行维护工作人员的劳动强度,能够节约配电网的运行管理和维护成本,还能够提高电网的运行效率。 2.3在电力系统及电网调度自动化方面的应用 电力系统的电网调度是关系到整个电网能否正常运行的关键,电力系统调度的主要工作是进行电网运行信息的采集以及电网运行的实时控制和电网的安全性能测试等操作,在电力系统自动化中就可以通过计算机技术和网络通讯技术进行这些操作,对电力系统进行各项相应的检测与电网运行管理,另外还可以有效的进行电力系统全网信息的收集与处理,对电网中可能发生的突然事件采取应急措施来降低对电网造成的影响,确保电网安全稳定的运行。 3供电企业在电力系统及其自动化技术应用中的原则分析 3.1电力自动化技术的适应性原则 首先要与我国当前阶段的社会情况相适应,与各供电企业的当地实际状况进行结合,在原有设备的基础上进行建设或改造,使电力系统自动化技术与电力可靠性及用电客户的要求得到适应;另外电力自动化技术也要与当前电力系统的发展相适应以及与相应电力设备的定时限保护原则相适应。 3.2电力系统自动化技术的完善原则 根据各供电企业地区的实际情况,电力系统自动化的实施应分期和分阶段的完成。在技术相对落后地区可以通过电力设备的自动重合闸对实施电力设备的保护,以此构建电力设备的有效控制;有条件的供电企业可以对通信及控制设备进行增设达到有效调配负荷的目的;最后是达到自动对计算机控制及信息的处理,实现电力系统自动化技术及功能的不断完善。 4供电企业中电力系统及其自动化技术在以后的发展趋势 4.1电力系统自动化统一标准及大规模推广应用 目前阶段由于电气自动化设备的生产厂家众多,这就导致了自动化设备的信息共享和相互的操作存在非常多的障碍,在未来就需要有共同的技术标准和通讯标准以及其他各种标准来满足不同自动化设备的兼容性,另外各生产厂家和运行统一标准自动化设备的供电企业就可以在共同的标准下进行大规模的推广和应用。 4.2将电力系统的测量和保护以及控制进行融合 长期以来电力系统自动化主要是通过监控来采集相关的电力系统运行数据以及进行单独的保护模式,增加了供电企业各相关单位工作人员的工作劳动量,也降低了电力设备以及各自动化设备的利用率。如果能够将电力系统的测量和保护以及相应的故障隐患控制系统结合起来,这样就能够有效的减少电力设备及自动化的重复配置率和操作人员的工作量,还能够有效的提高电力事故的处理效率。 5结束语 当前经济和社会的快速发展,使得人们对电力的需求与日俱增,同时也对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求,在供电企业中实施电力系统的自动化技术能够有效保障电网的稳定和安全运行和扩大供电能力,并提升供电的可靠性。 作者:温振杰 电力系统自动化技术论文:电力系统中电气自动化技术发展方向 摘要:现阶段随着我国信息技术的快速发展,使得自动化技术全面提升。目前将电气自动化技术引入到电力系统中,能够更好的促进电力系统稳定发展。本文对电气自动化技术在电力系统中的应用进行探析,分析我国电气自动化技术的应用现状,探究电气自动化在电力系统中应用的发展趋势,更好的实现我国电力系统的发展目标。 【关键词】电气自动化技术;电力系统;应用 随着当前我国科学技术的快速发展,电气自动化技术在电力系统中得到广泛应用,现阶段电力系统引入电气自动化技术主要应用在以下方面,集中监控变电站、管理远程调度和保护继电。我国电力系统中应用电气自动化技术实际发展较晚,但是近些年来在实践领域也取得了各项建设性成果,但是与国际先进水平相比较仍旧存在较大差距,所以需要加强电气自动化技术在电力系统中的应用。 1目前电气自动化技术在电力系统中的应用现状分析 当前我国电力系统在实际运行发展过程中广泛应用了电气自动化技术,通过自动化技术不仅提高了系统实际运行速率,还创造了较大的经济效益。当前相关部门需要充分掌握自动化技术,将其引入到电力系统发展过程中,以此来创造更大的经济效益,为相关企业发展提供便利。 1.1计算机技术方面的实际应用 目前大多电力系统实际运行需要计算机技术的有效支持,将计算机技术融入到系统运行的各个环节。目前电气自动化技术中,智能电网技术就是电气自动化技术中较为重要的技术。此类技术在电气系统中的有效应用主要融入到电力系统运行各个环节中,促进电力系统网络朝着智能化方向发展。此外,电网调度自动化技术在电力自动化系统中也至关重要。通过电网调度,能够对不同层次的电网进行分类,将各个基础电网设备有效连接成统一的整体,从而使得各项数据能够有效收集。进一步加强电网系统的实时监控,使得电力系统能够稳定、高效运行。 1.2PLC技术方面的应用 计算技术和机电控制技术的综合发展促进了PLC技术的应用,PLC技术能够对电力系统中各个运行环节相关命令进行编程,并且记录各类数据信息,通过基本运算之后获取相应结果,此类技术在电力系统中应用能够节约能耗,提高系统运行效率。PLC技术能够对电力系统中各个信息数据进行收集,并且进行有效整合传输,通过PLC技术能够加强系统的稳定控制,对于系统中各个相对独立的模块进行信息控制,使得电力系统各个环节有效连接,促进工业的发展。此项技术对电网能够进行全面控制,稳定系统的安全运行,提高了相关工作人员实际工作效率。 1.3自动化实时仿真系统 目前通过电力系统自动化实时仿真系统,能够在实验数据的基础上,使得相关动态化实验稳定运行,能够便于技术人员对各类装置进行调试。防真系统能够与各个控制装置之间形成闭环系统,为输电系统以及相关智能化保护措施的应用提供实验基础。目前明确计算机技术在生产环节中的重要作用,相关部门需要高度重视电力自动化技术在电力系统中的实际应用,促进电力系统的全面发展,优化我国电力系统的发展结构。 2电力系统中电气自动化的研究发展方向探析 2.1电力系统智能保护以及综合自动化的研究 目前我国针对系统的智能保护以及自动化技术加大了研究力度,在电力系统自动化保护装置中引入了相关理论性成果,比如人工智能理论、自动化控制理论和网络通信技术等。使得保护装置能够朝着自动化和智能化方向发展,这在一定程度上极大的提高了电力系统运行的稳定性和安全性。经过科研和反复实践,目前分层式综合自动化装置研发成功,此类装置在一定程度上摆脱了传统装置的限制作用,在目前各级电站都得到广泛应用,使得此类装置的应用范围进一步拓展。 2.2电力系统中配网自动化的研究 现阶段我国在配网自动化发展方面展开了大量的科学探究,在配网的基本模型、配网一体化、高级软件中都进行了实践探索。其中提出的数字信号处理技术能够全面提升载波接收的灵敏度,使得载波在配网运行中的一系列问题得到有效解决,使得各类信号的处理速度以及精确度有效提升,使得电力系统的运行更好稳定,如图1所示。 2.3电力系统人工智能化方面的研究 目前我国在电力系统人工智能方面展开了较大的研究,主要是将专家系统和一些逻辑理论运用到电力系统运行过程中,通过各类理论对设备故障进行分析,并对系统运行整体情况进行规划设计,确保电力系统能够稳定运行,在运行过程中能够对各项信息展开分析,将系统故障导致的损失最小化,促进电网规划运行科学性、合理性。配网自动化技术所采取的是国际标准信息模式,输电网采用的配网系统与软件进行集合的理论性算法。 3结语 总而言之,随着当前社会经济的快速发展,人们生产生活对于电力资源的需求量在不断扩大,这对电力系统的稳定运行提出了更高要求。随着当前我国信息技术和计算机技术的发展,电气自动化在电力系统发展中得到广泛应用。将电气自动化技术融入到电力系统中具有重要作用,从控制策略上也能实现智能协调化发展,通过现代技术以及理论成果,在实际控制过程中更加重视各类远程通信以及电器电子元件的应用,对系统各项问题进行处理,从根本上促进系统的稳定运行。 作者:柳云祥 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化技术的应用能力 【摘要】随着现代高科技信息技术的发展,电气系统及其自动化技术得到了广泛的应用。本文基于电力系统的自动化应用和电力系统的安全性以及电力系统集成自动化的发展方向,对电力系统及其自动化技术应用进行简单的讨论。 【关键词】电力系统;自动化;新型应用 1引言 电力系统通常是24h连续工作,它与人们的日常生活密切相关,所以任何一个能保证电力系统的正常运行的新技术都值得推广。其中,自动化技术尤为突出。最早的自动化在电气专业的应用主要是监控电力系统数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术和管理技术的发展,自动化技术的应用越来越广泛。 2电力工程及其自动化技术优势的概述 电力系统的自动化技术在电力领域应用以来,取得了较多成果。从长期的实践效果来看,它已经成为电力系统建设中一项必不可少的技术,大幅度的节省了人力与物力的投入,提高了系统的运作效率,灵活的将传统手动操作转化成了新型机械化操作,极大的推动了时代的发展。 3电力工程自动化技术应用能力 3.1电力系统建模后的共享能力 在电力系统自动化技术的发展过程中,对地理空间属性进行描述是系统模型重点着眼的事情,以几何特征为主的模拟地理系统思考渐渐已经成为一种标准,但在实际应用中其控制对象的电力物理结构非常复杂。建立电力系统特征空间语义分析模型是非常必要的。这种针对语义层次的数据共享,最基本的要求是供给和需求双方必须在同一数据具有相同的识别度,只有电力系统知识基于同样的抽象认知才能保证这一点。所以在数据共享的过程中得有一个电力系统的基本模型成为不同部门之间的数据共享的基础。它包括两个方面:地理实体标几何属性的定义和表达,包含电力系统服务覆盖地区的空间几何性质:物理性质数据的标准定义和表达的电力系统,它包含物理结构、物理性质的各种完整组件和整个运行方信息共享以及全面多维、动态灵活的分析应用程序。 3.2电力系统的数据集成和应用集成功能 电力系统形成和发展的原因是市场经济的需求,无论理论体系的建立是基于通用技术平台还是基于电力系统自动化平台,作为跨区域的科学决策,多层次、高效率的作战需求都需要规范的信息共享和全面、多维、动态的分析应用程序。因此,打破传统信息的壁垒,进行数据集成和应用集成,将各种多源的相关信息进行无缝连接,使空间计算逐渐变成主流计算。多角度、多方面显示数据之间的潜在联系,是未来发展的必然趋。电力系统自动化必须有先进的技术和理念,来应对电力企业现有和未来的混合各种各样应用程序的挑战。3.2.1自动化、信息化功能由于用户面对的大多是直接操作的对象,因此为了方便用户的操作和使用,增强数据互操作性是非常必要的。此外,对于给予图表的用户界面,就应该大力支持,同时将面向对象的数据模型与电力系统的客观目标对应起来,支持地理图形和非地理图形的统一管理功能。电力系统自动操纵的过程是一个实施性要求很高的过程,在后阶段绑定技术的过程中使用不同的对象,对象的类别可以在运行时指定,而不是编译成目标代码来确定。通过这种方式,用户可以在现有的抽象数据类型和操作空间内定义其所需要的任何数据类型和操作方法,从而增强系统的开放和可伸缩性,实现电力系统自动化的最终目标是实现企业信息系统。这种融合多种信息和技术的企业信息系统的集成,从经济性的角度来看都需要实现一个“总体规划、分步实施”的计划。利用工业标准开放统一的对象组件作为公共技术基础,可以保证数据和应用功能程序平稳进行。这样可以充分保护用户和开发人员的前期投资工作,以确保系统不会由于提升平台和功能需求的扩展而陷入困境。3.2.2统一管理功能电力企业最典型的特点是空间分布,这是电力系统平台提供分布式应用服务的客观要求。如果每个地方的管辖区域不同,那么使用分布式数据库方法是不同的,每个地方都可以保护自己管辖区中的数据和信息,不同级别的数据库可以形成分布式数据库,并可以通过互联网分享其他部分的数据,且在所拥有的权限范围内对分散数据进行存储和管理,保证数据的实施性和安全性。另一方面,电网的控制和管理等都具有统一的数据基础。满足实时操作的要求,利用Internet技术在Web上空间数据和功能服务,供用户参考使用是信息化的必然趋势。3.2.3数据库管理功能用各种数据库来存储和管理所有类型的数据,其安全机制是其他文件的数据管理方法无可比拟的。目前许多新开发的系统以关系数据库管理系统为主,可以利用其强大的管理系统建立一个多层次索引检索方式,它能有效地降低网络负载,快速定位查询目标,当多用户并发访问时大大提高访问效率。但标准的数据存储管理系统也存在某些问题,如在电力系统中,空间数据是可变长度,其之间复杂的空间拓扑关系必须添加相应的软件功能,否则很难实现空间数据的相关性。近年来,面向对象数据管理系统或对象关系数据管理系统已经商业化,因为他们是可扩展的数据库管理系统,可以定义之间的空数据类型和操作。空间数据和非空间数据处理方法是相同的,它为设置空间数据库系统创造条件。 4电力系统自动化技术的安全性展望 电力系统在国民经济的发展中处于骨干作用,随着电力系统自动化的不断发展,电力系统自动化信息安全也越加重要,目前电力系统安全问题主要体现在以下几个方面:①自动化系统存在抗电磁干扰问题;②电力系统计算机操作系统产生漏洞;③确保具有权威性、统一性的电力信息安全管理标准。基于此,必须着眼于电力设备和操作安全及数据安全、网络安全,切实提高电力系统自动化技术应用可靠性。a.系统本身的可靠性,系统应该具有对大小不同的数据类型都不会崩溃的特点以及灵活强大的恢复机制:是否支持多用户的并发处理,支持多用户并发处理时是否会出现数据碰撞和系统崩溃崩溃的现象,是否可以有效地支持访问大量数据和交换,这些均是应考虑的问题。系统应具备并发响应和交互式操作的环境下数据的安全性和一致性,空间数据管理引擎在确保效率的前提下解决空间数据的并发操作和数据一致性的问题。b.系统应该有一个完善的系统和访问控制机器,以确保系统不是被有意或无意破坏的,目前集中式控制系统已逐渐取代了分散控制,网络安全技术也得到推广应用,具体包括数据隐私、版权保护和自动收费管理、病毒防护、安全信息传输过程中的保护、保证信息传输的安全性等。 5结语 自动化技术是现代电力系统发展中的一大核心技术,其应用有利于保证电力系统的平稳运行,为人类的生产生活提供安全可靠的电力能源。目前我国电力自动化技术步入了以监控技术/计算机技术开发为主要标志的阶段,变电站逐步开始实现数字综合化发展,对此必须尽快完成对传统设备、技术的改造,推动我国电力事业稳定、健康发展。 作者:邓顺之 杨昆 单位:国网湖南省电力公司溆浦县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术对电力系统的应用 摘要:随着我国经济水平的不断发展,国内很多的电力行业也在快速的发展,同时也凸显出了电气自动化控制技术在电力系统中所起到的至关重要的作用。而伴随着电力行业竞争的日趋严重,很多的电力行业顺应新时展的趋势在电力系统中运用电气自动化控制技术。下面就简单的阐述我国目前的电力系统在电气自动化控制技术方面的应用,希望我的阐述可以帮助到相关的电力企业。 关键词:电气自动化控制;应用;电力系统 引言 伴随我国经济的不断发展,传统的电力系统已经远远无法满足社会生产对电力的需求,在这样的情况下,必须不断的将强电力系统在控制和管理方面逐渐趋于智能化和数字化,科学合理的运用电气自动化控制技术,不断的提高电力系统的生产效率以及扩大电力的传输范围,最大限度的满足社会生产过程中电力的需求问题。 1电气自动化控制技术在电力系统中的重要意义 随着我国经济的不断发展,社会的生产活动中对电力的需求量形成了供求关系,同时对电力的需求也在逐渐的增加,以前的电力系统已经远远无法满足现在人们对电量的需求,所以使得电力系统的电网规模在不断的扩大,也使得我国的电网结构也就越来越复杂,对于很多的电力企业而言,这既是考验也是机遇。在电力系统中应用电气自动化控制技术,不仅可以有效的解决目前电力需求的生产压力,同时还能促使我国电力系统的电力传输范围得到进一步的扩张,充分的发挥电气自动化控制技术的优势,更好的确保电力体统的安全可靠性,实现健康稳定的发展,从而在电力行业中为自己的电力企业谋求更好的发展之路。 2电气自动化控制技术在电力系统中的应用 电气自动化控制技术在电力系统的控制和管理等环节都发挥着非常重要的作用,及时有效的解决了电力系统在生产、运输等过程的存在的弊端,从很大程度上让电力系统生产的工作效率得到了有效的提高,更好的满足了现在经济发展过程中社会生产对电力的需求,让电力系统充分的发挥了其经济效益和社会效益,进而进一步促进了我国的电力系统实现信息数字一体化的进程。 2.1计算机技术的应用 计算机技术是电气自动化控制技术中非常重要的一个组成部分,同时也是被运用在电力系统中最为广泛的技术,被运用于电力系统的运行配电、供电等等十分重要的环节,其中最具代表性的就是智能电网技术,智能电网技术实现了配电智能化,广泛的运用在电力系统的供变电和输配电中,具有十分重要的影响。实现了电力系统的智能化服务,从很大程度上提升了人工的工作效率,同时还可以自主精准的分析存在的障碍,使得障碍的分析率和准确率得到了显著的提高。电网调动技术在计算机技术中也是非常突出的一门技术,直接关系和影响着电力系统自动化水平的进程,在对信息采集的工作中发挥着至关重要的作用,凭借对这项技术科学合理的有效利用,让各个地区以及各个级别电网之间实现了自主调配,让我国的电力系统的电网设备有机的相结合,完整的记录了电力系统的各项运行数据。 2.2电力一次设备智能化 在“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等一次设备上实现智能化,就现阶段而言,在电力设备的主变压器、开关设备、避雷设备等等一些设备上面已经实现了智能化,这种技术能够提供可靠的数据便于电力系统的维护,而且能够有效的精准分析出设备存在的障碍和安全隐患,有效的规避了从前电力系统运行的弊端。 2.3电力一次设备在线状态检测 实现了电力系统的一次设备长时间不间隔的在线自主监测电力系统的运行参数,并且能够及时的实现对不安全因素的跟踪,第一时间发现问题并对各项参数做出科学合理的分析,对可能存在的故障进行鉴别,电力一次设备在线状态的自主检测成本比较低。 2.4光电式电力互感器 电力互感气设备在电力系统输电线路中是非常重要的,电力互感气设备是按照相关的比例关系,基于仪表直接测量的标准数值范围,把输电线路上的高电压以及大电流的数值控制一定的标准数值内范围内,但是以往的电力互感器存在信号动态范围小等一些缺点,会导致电流互感器的信号畸变和饱和,但是运用了光电式电力互感器以后,其输出信号会直接与计算机的电计量及保护设备相连接。 3电气自动化控制技术在电力系统中的发展方向 3.1借鉴国外先进的电气自动化控制技术 在我国的电力系统中电气自动化控制技术被很多的电力企业广泛的推崇,也在电力系统中取得了良好的成果,但是与国外一些发达国家相比较,仍然存在差距。所以国内的电力系统的电气自动化控制技术还应该要借鉴国外发达国家的技术以及工作经验,然后结合自身电力系统的实际情况,并按照相关的法律法规制定完善出具有中国特色的电力系统的电气自动化控制技术。 3.2实现保护、控制、测量等功能的三位一体 电力系统的电气自动化控制技术从很大程度上改变了依赖人力的电力生产,对电力系统的人员配置以及电力系统的运行机制等方面都有很好的积极促进的作用,实现了电力系统站内监控和数据采集的自主化、智能化,有效的保障了我国电力系统的独立性,将电力系统的保护、控制和测量功能三位一体化,使我国的电力系统在电力生产的过程中更加的安全和精确。 4结语 电力系统的发展进程与对人们的生产生活息息相关,电气自动化控制技术的有效应用不仅可以有力的保障电力系统的稳定,对今后电力系统的发展有具有十分重要的意义,要不断的促进电力系统安全稳定的运行,同时也能早日实现我国电力系统智能化与国外发达国家电力系统智能化比肩的目标。 作者:曹婉新 单位:上海市大众工业学 电力系统自动化技术论文:电力自动化技术对电力系统的应用 摘要:随着社会的发展,人们生活水平不断提高,电力资源越来越成为人们生产与生活必需的资源。电力资源需求量不断增加,电力系统的运作也逐渐走向复杂化,所以必须实行对电力系统的改革,改革主要就是运用高科技手段用自动化来取代传统的人力管理。目前大多数的电力系统中已经普遍地采用了自动化技术,本文主要通过分析电力系统自动化的基本要求,来列举几种最主要的电力自动化技术和其在实际生产生活的运用情况。 关键词:电力自动化技术;电力系统;应用 引言 由于现在电力的需求量非常巨大,传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷,各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现,自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术,它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统,收集数据,排除故障,在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。 1电力系统自动控制的基本要求 各个行业的运行体制都要有一定的框架限制,没有这些基本要求工作很难做到有序高效,电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定,主要体现在以下几个方面:(1)电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析,所以必须要对电力系统整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理,通过分析参数更好地对运行过程进行监控,及时发现和跟踪数据的波动,保证能够在受控的条件下完成生产作业,消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。(2)在保证生产的同时,还要注重于设备的保护,每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的,我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态,借助这些部件和装置的报警功能,及时发现故障并进行排除,消除不利因素,更好的保障生产的进行。(3)电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率,提升原有的运转速度,因此必须要协调系统中的各个环节和单元,保证自动化控制过程的各个环节都合理运作,并做好环节与环节的衔接工作,保障整个电力系统畅通无阻的运行。(4)资源问题也是一个重要的问题,谁掌握了资源并能高效利用,谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源,因此企业要想获得最大效益,必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题,减少一些没有必要存在的繁复的工序。 2几种主要运用在电力系统中的自动化技术 (1)主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说,就是在电力系统正常工作的前提下,有效地监测与利用数据参数,以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点,改变模式,不断完善对数据和信息的处理,加强对生产过程的控制,更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新,它更具有针对性,更能满足自动化管理的需求,并且由于引进了触发机制和对象技术,可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。(2)现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置,又能监测实际的施工现场,因此,它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中,它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体,同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息,在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。(3)光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术,还能提供各种高级功能,如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制,具有很强的抗电磁干扰能力,这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面,更有利于工作人员作出准确的判断分析。 3电力自动化技术的实际应用领域 (1)发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术,主要包括:自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要,因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机,通过整理分析监测系统收集到的的数据参数,得出发电厂运行的状态信息,以此来控制发电厂的正常安全运行。(2)供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面:一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统;二是负荷控制系统,通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘,并根据曲线波动来分析并处理电能的使用;三是为了方便实时监控电力系统,利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。(3)电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用,主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等,来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析,预见可能发生的异常情况,及时采取措施进行调整,尽可能地降低突发危险的不良影响,确保电网运行安全稳定。 4结论 在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源,随着经济技术的不断发展,人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端,为了使电力资源更好地满足社会发展的需求,自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化,但是人们不能就此满足,应该进行更多创新的尝试,使电子系统的运作更加低耗、更加高效,这不仅会壮大企业的收益,更会推动整个社会电力系统的完善与发展。 作者:许力葵 单位:广东欧姆龙电力工程有限公司 电力系统自动化技术论文:配网自动化技术在电力系统的应用 【摘要】在电力系统中应用配电自动化技术,能够保证配网能够更加安全、可靠的为广大的人民服务,从而不断的提高电力系统的安全运行水平。基于此,本文主要论述了配网自动化的概念以及实施配网自动化技术的意义,最后根据笔者多年工作经验提出了配网自动化技术的未来发展方向和趋势。 【关键词】配电自动化;电力系统;可靠性;通信 引言 配电网自动化就是利用先进的计算机通信技术、自动控制技术以及电子技术等技术和手段,实现对现有配网的在线实时监控和管理,从而有效的保障配网运行的安全性、可靠性、高效性和经济性等。随着电力行业的不断进步和发展,将配网自动化技术应用到电力系统中是电网发展的必然趋势和结果,对于促进电力行业的持续发展具有重大的意义。 1配电自动化概述 1.1配电自动化概念 配网自动化能够实现对整个配网系统的实时监测、控制和管理,主要利用先进的通信网络技术,对配网的各类信息以及电网结构参数进行有效的结合,形成一个非常完整的自动化管理系统,配网自动化系统既能够对正常运行状态下的配网进行监测、管理和保护,还能够对出现事故的状态下的配电网进行监测保护和管理。 1.2配电自动化系统组成 通常情况下,配网自动化系统主要由下面几个部分组成:①配电主站,配电主站主要设置在城市调度中心,主要任务就是实现与各个子站之间的通信;②配电子站,通常将其设置在变电站内,通常部署在110kV/35kV变电站,配电子站主要对与所辖区域的FTU/TTU/DTU等电力终端设备通信进行负责。子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信,主站负责与各个子站之间通信;③配电远方终端和通信网络,如图1为配网自动化系统结构图。 1.3电力系统中应用配电自动化的意义 在电力系同种应用配网自动化技术具有非常显著的优势,能够有效的提高供电可靠性,将供电可靠性从99.9%提高到99.99%以及将99.99%提高到99.999%都必须要依配网自动化技术,可以说对于提高供电可靠性具有显著的投资低、见效快等优势。(1)通过网络运行分析、提供转供能力,开展带电作业,进一步提高了停电计划管理水平,有效的避免了和减少了重复停电的现象,实现了抢修资源的优化配置,进一步提高了工作效率,从而有效的实现了减少计划停电时间的最终目的。(2)通过配网自动化的故障自动定位,有效了减小了故障的查找时间,实现了故障的精确定位;同时利用遥控操作功能,实现了故障隔离时间的减少;还通过标准化的抢修,加快了故障修复的速度,有效了减少了事故停电的时间。(3)通过对分布式电源的接入,最终达到配电网多元化管理。(4)通过配网自动化技术的应用全面提高了电力系统的先进技术的应用,进一步促进了计算机网络技术的应用,工作效率得到了进一步的提高。 2我国配电自动化应用概况 综合我国情况来看,我国与20世纪90年代的中期一些较少的城市开始尝试进行配网自动化系统的建设,但是当时的配网自动化系统仅仅是体现在两三条线路上,缺乏对整体配网的设计和规划,并且也仅仅只有部分监控终端,缺乏监控主站,处于小范围试点探索阶段。随着城乡电网的大国模的建设和改造工作的不断进行深入,到了20世纪90年代的末期,配网自动化建设工作的试点范围逐渐扩大,逐渐进入小规模的建设阶段。在此阶段,一些用户开始对配网线路故障处理的自动化进行关注,但是却忽略了配电SCADA、及配电管理功能的意义和所处的重要位置。进入到21世纪,农网改造不断深入,配网结构也逐渐变得完善,配网结构的规模逐渐扩大。在这个时期,我国配网自动化技术变得逐渐成熟,并且其功能应用软件也变得越来越丰富。我国一些城市开始进行具有一定规模的配网自动化系统的建设,其中一些用户的配网自动化系统也顺利通过了验收,并且还在所述的省事获得了科技进步奖。在2002年,我国推出了第一个配网自动化系统行业标准,即《配电自动化系统功能规范》。越来越多的用户开始关注配网自动化系统的实用性,越来越注重实现对SCADA、DA、GIS的同步发展,开支逐渐加强对配网自动化系统的整体设计和规划。配网管理信息系统逐渐的从单纯的静态管理功能开始朝着实时管理功能的方向发展,逐渐的开始实现与SCADA/DA一体化。目前配网自动化已经基本实现了通信系统多样化,主要包括GPRS、光纤、载波、双绞线和无线等多种通信方式。其中光纤已经成为目前城区配网自动化通信的主要介质。 3配网自动化技术未来的发展趋势 3.1配网自动化的综合型受控端 配网自动化的综合性受控端将告诉SCADA系统作为基础和依据,对电力系统的信号采集和综合处理进行快速的实现,不仅能够实现对受控端数据的降低,还能够实现系统规模的简化。配网自动化综合性受控端在具备传统终端功能的基础上,还实现了对电力系统是否存在震荡情况、频率是否满足要求的问题以及电力系统中的电压情况和潮流分布情况进行了实时监测,能够将监测得到的信息传递给主控方,从而进行深入的分析和研究。不仅如此,受控端还能够实现相互之间的通信,确保数据精确度的提升。3.2配电线路载波通信技术通信技术是配网自动化技术的重点,只有具备大容量的高速载波通信系统才能够实现电力系统中潮流的实时监测和频率控制,此外,还能够为客户提供更多更好的服务。 3.3定制电力技术 定制电力技术主要由快速无功补偿器、电压稳定器、频率检测器、高速断路器等设备组成,主要指的是将柔性送电技术、智能电网技术以及云计算等高新技术应用到配网自动化系统中,定制电力的技术不仅能够避免和减少谐波的出现,避免电压出现闪变情况,还能够进一步提高供电的经济性和可靠性。定制电力技术能够在电力系统出现瞬间丢失大负荷和突然间增加负荷的情况下及时的发现该现象,并且还能够对此情况下的电力系统的稳定进行保证,将定制电力技术应用到配网自动化系统中,能够实现系统优化,对高层次客户的需求进行进一步的满足。 3.4新型FA系统 我国未来的电网发展主要目标之一就是将输电系统和配电系统进行分离,同时在用户端给出电网提供者的相关信息,这样用户就能够以实时电价为依据进行供电方的自行选择。基于此,新型FA系统的应用就能够实现分布式电源,不仅能够减少线路传输的损耗,还能够将能量的利用效率提高。 3.5配电系统的集中化管理 传统的配网系统中,系统是分散开来的,被分离成多个岛,虽然岛与岛之间存在着很多相似的功能,还是它们之间却很难实现相互之间的交流和沟通,缺乏共享通道,无法实现信息共享。配电系统实现集中化管理能够有效的解决这一问题,能够采用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。 4结语 随着国民经济的快速发展,各行各业对电力供应质量的要求不断提高,导致在每次的供电故障中都对生活造成大的损失。电厂稳定供电直接影响着人们生活和交通安全等民生问题。因此,我们需要对供电系统进行实时监测与控制,来实现电厂配电网自动化,以提高配电网的自动化水平。 作者:赵渊鹏 单位:赤水供电局 电力系统自动化技术论文:自动化技术在电力系统运行的应用 摘要:进入新时期以来,我国科学技术的不断进步,带动了电气工程的发展。在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。下面文章我们就详细的阐述了电力系统运转中应用电气工程自动化技术的重要作用,并且提出了电气工程自动化技术应用在电力系统运行中的具体措施,保障电气企业的高效稳固发展。 关键词:电气工程自动化技术;电力系统运行;应用 进入新时期以来,科学技术的不断发展带动了我国电气自动化技术的提高,现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。首先我们就要了解一下电气工程自动化技术的含义,具体就是指在变电站的二次设备的功能与技术作为基础,对设备进行创新发展,实现智能化的管理和控制,能够从整体有效把握整个电力系统的运行状况。 一、电气工程自动化技术在电力系统运行中的重要作用 (一)能够保障对目标的全面把控 伴随着电气工程自动化技术的发展,现在社会很多领域都渗透了电气自动化技术,而且随着时代的发展,电气自动化技术的应用规模会越来越大。在市场经济体制的背景下,提高电力系统运行中电气工程自动化水平,保障电力系统运转的效率。现阶段,我国的电气工程自动化技术在电力系统运行过程中主要就是对总线集成的控制,利用对总线集成的控制能够有效连接变压器和电力设施,保障电气自动化工程能够全面把控整个电力运行系统。 (二)促进电子系统运转的效率与电气企业的效益提升 因为电子系统的运行对于各个应用行业的影响比较大,需要保障电子系统运行高效与安全,还要提升电子系统运行的效率。在电子系统运行中应用电气工程自动化技术能够改善电子系统的运行结构,提升电子系统的运转效率,减少电子系统运转中对能源的浪费,保障电力企业在市场经济体制中的竞争性,促进电力企业的经济效益与社会效益提升。 (三)高效的维护和检修电力系统的状况 伴随着科学技术的发展,基于网络环境的互联网技术飞快发展,并且广泛的应用哦感到电气工程中去,电气工程自动化技术的信息化发展改变了传统电子系统运转方式。现阶段,电子系统运转过程中通过应用电气自动化技术,能够提升电力系统对信息收集的效率,提升对信息数据的处理水平,加强人为对电气工程自动化技术系统的控制,更加方便后期对电力系统的检修与维护,保障电力系统的高效安全运行。 二、电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用方式 现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。在科技飞速发展的今天,电气工程自动化技术应用到电力系统的规模空前扩大,对我国电力事业的发展有十分重要的现实意义,不仅促进了我国电力事业的发展,还有效解决了很多传统的电力系统问题。 (一)人工智能技术的应用 传统的电力系统在云庄的过程中,如果出现了故障和问题就会需要很多的人力资源与物力投入,仔细的检测每一个环节与故障的关联,造成故障检索工作不准确而且效率低下,工作量增加,对整个电力系统进行检测就只为找到一个故障点,无疑耗费了大量的人力资源,而且还不能保障故障可以准确的找到,但是电气工程自动化技术的出现就有效的解决了这个问题。电力系统出现故障,电气工程自动化技术的反馈装置终端FTU会进行数据分析,然后与终端接口对接,利用基站把FTU分析的数据传输到检测站,就能快速发现故障来源,采取有效的措施解决故障,提升了电力系统的检修效率,减少了电力系统维护对人民生活的影响。 (二)自动化仿真技术的应用 现阶段,我国的绝大多数的电力系统都会应用电气工程自动化技术中的自动仿真技术,提升了电力系统的建设质量。传统的电力系统建设时候,电力系统的运行信息都要在实验室进行虚拟研究,如果实际数据与模拟数据统一,才能逐步开展电力系统的建设,不过现在应用自动仿真技术的过程中,利用计算机IP协议制式把信息通过网络输送到电力企业的控制终端显示器上,能够快速的对电力系统运行数据进行评估,提升电力系统的建设质量和建设效率,而且电力系统建设中应用自动仿真技术可以完善我国的电力建设机制,保障电力系统的稳固发展,增加电力企业的竞争力。 (三)电力系统运行监控设施 目前很多的电力系统运行监控都是基于网络环境发展起来的,智能电网开始出现在人们的视线之内,而电力企业要想完善电力系统运行中的监控机制,就要落实智能电网的建设力度,在电气工程自动化技术的支撑下,完善电力系统运行的监控设施,提升电力系统的管理水平。利用一些特定的通信装置加强电力系统监控设施的数据传输,为电力系统的管理和监管提供数据支持,有效的应对电力系统运行中的突发故障,降低电力企业的损失。 (四)多项集成技术 电力系统在运行中和网络环境的关联很大,而电气工程自动化技术中的多项集成技术是网络环境发展起来的,符合时展的潮流,应用到电力系统的建设中,提升了电力系统的科技性欲时代性。在电力系统建设中应用多项集成技术,具体就是把电力的使用者需求进行整合,通过多种电气自动化技术展开处理,提升电力系统运行的效率,增加电力企业在市场中的竞争性,提升电力企业的经济效益与社会效益。 三、结语 综上所述,在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。 作者:马赟婷 单位:河北农业大学机电工程学院 电力系统自动化技术论文:电力系统配电网自动化实现技术简析 摘要:近年来,我国的科学技术迅速发展,社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下,自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中,其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电,还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析,提出了未来自动化技术发展的形势。 关键词:电力系统;配电网;自动化技术;实现技术;用电需求量 电量以及农业生产用电量急剧增加,此外,对于居民生活用电需求量也逐渐增加,这些现象表明,现代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务加大,同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较高安全性和可靠性且经济效益好,所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的应用研究,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。 1电力系统配电网自动化现状 近年来,我国对电力行业方面的发展极为重视,不但投入资金大,且管理力度严格。随着电力行业的发展,电网自动化技术有效提升,多数地区调配系统已实现自动化控制功能,且部分地区更出现了无人值守变电站,为社会增加了经济效益。目前,我国电网自动化功能包括以下五个方面: 1.1实时监控 实时监控系统是针对电网中存在的各个线路的运行情况、负荷情况及不安全因素等方面进行实时监测,以便保障电网的稳定运行。此外,监控系统还可以通过监控电表,监控用户用电量的情况,以便及时发现用户不规范用电的行为,减少电能的损耗。 1.2控制电量与功率 电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。 1.3故障处理 配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障,并把出现的故障及时上报。同时,故障控制器还具有自动修复故障的功能,即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。 1.4监测电能损失功能 配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式,并对线路上的电能进行自动监测与计算,以达到损耗电能最小的目标,提高经济效益。 1.5具备扩展功能 配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中,要具备以下两点要求:首先要增加硬件设备,达到扩展设备的要求;其次是通过软件操作,在原有网络中增加新的节点。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信,这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。 2.3面向对象的设计 在配电网中,馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网(变电站)组成。一般情况下,馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能,但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的,这是因为每个节点都可以作为一个管理点,而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信,形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下,节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点,经过允许后方可进行通信,从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中,往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点,用于实现子节点上信息的记录,这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。 3未来技术发展 为了加强电力系统的供电能力和供电稳定性,电力系统配电网自动化还需要继续发展。具体发展方式包括三个方面: 3.1提高电能的质量 在现代工业生产中,大型电子设备增多,致使对电能需求量增加,从而对电能的质量也有了较高要求。“DSP”通过高速数字信号处理器可以增加系统的稳定性与灵活性,有效地提高了电能的质量,同时改善算法也可以提高电能的质量。 3.2实施配电网系统保护 配电网系统馈线自动化以通信为根基,对配电网系统的整体数据进行收集和控制,从而实现配电SCADA与配电高级应用——PAS;依靠地理信息系统——GIS为平台,实现对配电网的设备管理;配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下,已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理,目前,该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。 3.3分布式小电流接地保护方案 完全分布的FTU准确度较高、承载量较大,且可以完全掌握配电网整个电流负序分量分布状况,负序电流的突变量与小波分析技术的运用可以有效提高识别的可靠性及灵活性。这种配电自动化的小电流接地保护方案性能良好,存在较大发展空间。 4结语 综上所述,电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度,其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展,同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。所以电力系统相关研究人员要加强对配电网自动化技术的重视,做好配电网自动化技术的应用研究,为保证电力系统智能化发展提供有利条件,进一步完善电力事业。 作者:许开熙 单位:国网孝感供电公司检修分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化施工技术研究 摘要:随着对能源利用量的增多,我国开始对相关的技术进行了深入的研究,而且与电力相关的技术也在不断完善,我国的电力系统与自动化技术得到了快速的发展,电力自动化技术结合了多种技术,包括电子信息技术、信息处理技术和网络通信技术等。文章通过对电力系统及其自动化施工技术存在的问题进行分析,提出了相关的改进措施。 关键词:电力系统;自动化施工;电子信息技术;信息处理技术;网络通信技术 本文分析了电力系统和自动化特征,对电力系统自动化施工技术中存在的问题进行分析,并提出了相关的建议。 1电力系统及其自动化技术的主要特征 在当今社会中,电力已经成为人们生活和生产中不可或缺的能源,电力系统可以实现电力的生产和电力的传输,并且将变电设备结合适应,形成了一个综合的网络系统,所以一个相关完善的电力系统可以在一定程度上促进电力供应的高效性和稳定性。我国的经济在不断的发展,科学技术在不断的完善,很多科学技术在电力系统中也得到了广泛的应用,这些直接对我国电力系统自动化的发展起到了推动的作用,而且还能对电力的负荷进行有效的控制。电力系统是以自动化技术为依托的一类技术,其中心为计算机技术,而且借助了不同的智能化的硬件和软件,从而可以对电力系统各类设备的运行进行有序的管理,确保整个电力系统得到有效的调节,确保整个电力系统可以安全地运行。电力系统和自动化施工技术是将数字化和网络化的技术结合起来,在电力生产的过程中实现了对整个电力系统的控制,实现了智能化的协调机制,并且促进了数据的自动化的传输,确保输电的稳定性,提高社会效益和经济效益。 1.1扩大电网的规模 电力系统及其自动化技术在应用的过程中采用了不同的技术,而且实现了不同技术的结合,从而可以更好地实现智能化的控制。电力系统自动化是电力系统中的关键部分,在具体的应用中发挥着非常巨大的作用,其不仅仅提高了电力系统的供电量,而且还使电网的规模得到了很大的提升。电网在我国经济建设中发挥着非常重要的作用,其满足了经济建设中对于电量的需求,而且确保人们的生活的稳定性,在社会发展中起到的作用不言而喻。而且随着我国电力系统的不断完善和发展,应该采取相关的措施不断的完善电力系统,对电力系统进行控制和管理,实现自动化技术和网络技术的融合。电力系统在应用的过程中,充分地结合了计算机技术和互联网通信技术,在实际的生产和生活的过程中,电力系统和自动化技术扩大了电网的规模,确保人们生活和生产的有序性。而且电力系统的网络的扩大可以实现整个电力系统的良好控制,在系统出现问题后可以及时得到解决。 1.2实现远距离传输 在一些偏远地区,各项基础设施的条件比较差,而且经济比较落后,电线的施工成本非常高。通过制定科学的电线线路方案,采用柔性的输电技术,完善自动化技术,从而有效地解决了偏远地区供电难的问题。在一些偏远的地区,其自然环境比较复杂。所以,供电过程中要充分考虑到偏远地区的自然环境,而且还应该充分分析其经济条件。在偏远地区,供电的成本要比城市高。在对输电线路设计的环节,应该采用柔性设计的方案,可以有效地完善输电的效率,通过自动化技术的采用,电力输送的效果大为提升,而且实现了远距离的稳定输送。电力系统和自动化技术在一定程度上促进了远距离供电,而且电能的质量不会下降,使得偏远地区的居民的生活可以得到保障。 2电力系统及其自动化施工技术中存在的问题 2.1发展水平存在差异 尽管我国已经引进了较为先进的自动化的施工技术,但是随着我国经济的高速发展,居民的用电量在上升,在电力资源运输的过程中,其负荷在不断的上升,导致我国电力系统的稳定性受到阻碍。尤其是在一些偏远的地区,其经济条件不够发达,电力系统和自动化技术不能进行研发,而且各个地区出现不平衡的问题,这一情况严重阻碍了我国电力资源的高效供应。 2.2技术设备出现老化 在电力系统运行的过程中,相关的设备会出现老化的问题,这一问题会导致电力系统在运行的过程中产生安全隐患。很多电力系统设备的性能并不能达到标准,这就导致电力系统在操作上存在很大的难度。电力设备需要花较多的时间进行维修和保养,而且不同的电力设备在电力系统中发挥的作用不同,在维护方式上也就存在差异,每一种设备在自动化施工技术控制中都发挥着非常突出的作用。但是在电力系统运行的过程中,很多设备出现老化的问题,会导致各类安全事故的发生。 2.3技术人员的专业素质有待提升 电力施工是一项非常复杂的技术,其对施工人员的素质提出了更高的要求,施工人员不仅仅要具备扎实的理论知识,而且要具备丰富的实践经验,提高自身的综合素养。但是在电力系统实际的施工中,维护人员的素质有待提高,导致电力系统自动化技术不能顺利的采用,常常会出现一些安全问题。 3电力系统及其自动化技术问题的建议 3.1科学设计电力系统自动化施工技术 我国的电力系统及其自动化技术与发达国家相比还存在一定的差距,所以在进行电力系统自动化技术分析的过程中,应该结合实际的应用情况,设计完善的电力系统自动化施工的方案,从而可以有效地防止一些安全隐患的产生,确保电力系统和自动化技术充分发挥其作用。 3.2不断更新维护 电力设备电力系统和自动化施工的过程中,对施工的流程提出了更高的技术要求。在一些经济比较落后的地区,相关的部门应该强化经济的投入,确保电力系统和自动化技术可以在一些经济落后的地区使用,形成完善的电力系统和自动化的施工技术,从而可以对电力系统的相关设备进行维护,确保其质量比较好。 3.3提高技术人员的专业素质 电力系统和自动化施工的环节比较复杂,所以对施工人员提出了更高的技术要求。技术人员应该不断完善自身的技术,提高综合能力,定期学习先进的技术,不断更新知识,提升自身的水平,适应当前的各项科学技术,运用信息技术。技术人员在施工的过程中,要充分了解企业的情况,通过对岗位的分析,制定完善的施工计划,平时应该强化理论知识的学习,提高自身的综合技能。电力企业应该定期开展一些培训课程,从而使技术人员的水平可以得到提升,为电力系统的安全运行提供技术的支持。 3.4增强设计的科学性 现在自动化技术和电力系统得到了广泛的应用,但是其整体质量与发达国家相比还存在一定的差距,在系统设计环节缺乏相关的经验,而且在系统建设方面也存在经验不足的问题。所以要通过对相关因素的分析,考虑电网所处地区的情况,才能制定完善的政策,有效地防止自动化技术在使用的过程中存在任何冲突,防止其在运作的过程中出现常见的故障。要对系统进行分布式的设计,在实际的设计环节中,考虑问题要针对现实的情况,不能一次性地考虑全部的问题,因为随着环境的变化,系统的运行情况也会发生变化,要针对每个环节,设计独立的预警分析,在进行构架管理的过程中应该采用模块的方式,防止在多个模块管理中出现系统的冲突问题,而且在接线问题的处理上,要尽量简化接线,防止一些不必要的接线占据大量的空间。很多自动化的电力软件在具体的运行环节,都要进行多次接线的方式,针对这一问题,相关的施工人员可以采用多功能继电器的方式,这样就能在一定程度上简化接线的流程。在二次接线的过程中,很多不必要的流程可以直接忽略,在对开关柜等进行设计的过程中,可以完全实现分布式设计的方案,从而在开关柜的设计中,可以省略不必要的接线,从而有效地防止各类操作失误的情况。在电力系统运行的过程中,一定要充分考虑系统的兼容性,对系统的延展性进行充分的分析,尽可能的将各类电力软件进行规范和分类,实现自动化的接口技术,这样才能确保自动化技术满足各类设备的使用要求,在电网面对不同的环境中,才能更加灵活地运行。 3.5强化设备更新维修的资金投入 在电力网络建设和应用的过程中,要通过对电力企业实际运行情况的分析,在企业中要对相关的设备进行维护和分析,而且还要不断完善自动化软件和技术的研发工作,在这些方面都要投入更多的资金,才能确保电力企业的设备运行得更加的稳定。由于我国的经济发展存在地区性的差异,所以各个地区的自动化施工技术和电力系统的设备更新方面存在不平衡性,发展水平出现了参差不齐的情况。因此我国相关部门应该制定政策,对于那些经济相对落后的地区应该进行相应的扶持,确保这些经济欠发达的地区的经济可以健康稳定的发展,提升自动化施工的技术水平。对于已经投入使用的设备,应该定期的维护,做好系统的升级工作,确保设备在运行中的稳定和安全,使设备发挥出最佳的作用。在我国的偏远地区,国家相关的部门应该做好电网建设的扶持工作,安排相关的负责人员可以深入到偏远的地区进行调查,并且针对偏远地区的情况,做好相关的维护和更新工作,对电网进行定期的巡查。工作人员在检查设备的过程中,要实现全面的检查,并且落实好各类维修的工作,使得各类故障问题都能切实得到解决。 4结语 电力系统的自动化施工技术如今已经实现了长足的发展,但是在实际的运行中还存在局限性,技术水平的发挥出现不稳定的情况,因此应该采取相应的措施完善系统的性能。 作者:陈华如 单位:广东电网有限责任公司湛江供电局 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化新技术及发展前景 【摘要】二十一世纪以来,科学技术在迅猛发展,电子信息技术也在不断进步,在此发展背景下,各类可续技术成果不断地融入到人们的生产生活中,不仅便捷了人们的生活,同时也提高了生产效率,而电力系统行业的发展,也意识到了融入先进科技的重要性,电力系统自动化技术应用已经成为了新的发展趋向,而要想更好地促进电力系统自动化的发展,就要积极地探究先进技术的优势,并充分利用这些科技的作用,极大的促进电力系统自动化的发展,笔者针对现阶段电力系统自动化技术的应用以及发展前景进行了分析,以下为详述。 【关键词】新形势;电力系统自动化;新技术;前景 电力系统自动化技术的应用指的就是对电力进行切实的调度,使电力系统实现正常的运作,保证发电环节至配电环节的自动化运行,这样将会极大地提高电力系统的应用效率,而电力系统自动化运作则是电力技术发展的方向,现阶段我国电力系统的发展意识到了自动化的优势,要想更好的实现电力系统的自动化,就要在当前新形势下,将先进技术成果融入其中,充分体现它的优势,这样才能最大程度上促进电力系统的发展。 1.对于电力系统自动化的分类和浅析 电力系统自动化涵盖着诸多的环节,比如系统元件的保护环节、自动检测环节以及调节和控制环节等等,同时还会对电力企业进行自动化的管理。应用电力系统的最终目的就是要确保电力系统运输的高效性和稳定性,进而保证系统运行的可靠性和安全性,最终极大的提高电力系统的运作效率,为电力企业带来更高的经济效益[1]。纵观现阶段的电力自动化运行技术,可以将电力系统自动化分为六个种类,即:火力发电厂自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电网调度自动化、火力发电站综合自动化、电力系统反事故自动装置六大类,而电网调度自动化就是其中极为关键的内容,它指的是以计算机为主体的控制体统,其作用就是要更好地促进调度中心、发电厂以及变电站的运作,并为电力系统提供所需的信息数据,而后对这些数据进行切实的收集,再对这些数据内容进行计算和检测,最大程度上保证电网调度的正常运作。 2.对于变革性的新型技术分析 在当前的技术发展背景下,要想更好地推动电力系统的自动化发展,就要对其中关键的技术类型进行分析,还要对电力系统具有变革性意义的技术类型进行探究,同时对新形势下电力系统自动化发展方向进行探究,最终极大的促进我国电力自动化技术的发展。 2.1对于FACTS技术的应用 FACTS技术指的是柔性交流输电系统技术,它的应用对于电力系统自动化的发展具有较大的影响,此技术也是极为重要的电力系统技术类型,在输电技术的应用中发挥了巨大的作用,可以切实保证输电系统的的运行稳定性和高效性。简而言之,在应用FACTS技术的过程中,不可避免的应用到高压输电系统,并且还要将其优势体现出来,应用技术类别中的电力电子装置,而后对输电系统中的有关参数予以调整和控制,最终保证其运作的可靠性和安全性[2]。FACTS技术的应用还可以一定程度的降低电力输送的能耗问题,而这一功能在可持续发展理念不断推行的今天,此技术的应用可谓是一项极具发展前景的技术类型,同时也可以极大的促进电力自动化运行系统的发展。 2.2对于智能化控制技术的应用 智能化控制技术的应用对于电力系统自动化发展来讲是尤为重要的,同时也极具时展的意义,在传统的电力系统控制过程中,一般都要对线性控制以及传递函数控制问题等进行分析,而后再对有关智能化控制技术的应用进行探究,但是,现阶段对于智能化控制技术的开发力度仍旧较为薄弱,智能化控制理论也越发成为现阶段的电力系统自动化运作的主要理论指导内容。这里所讲的智能化控制方式,就要应用较为简短的技术,对电力系统运作过程中,较为繁杂的内容和环节进行合理的控制,而后还要促使这些难度较大环节的运作更具安全性和稳定性,在此过程中,还要对模型中的不确定因素进行分析,通过智能化的控制技术,实现高效的控制,对现阶段的电力系统运作发展形势来看,电力系统的实际运作方式也会呈现着智能化的发展趋势[3]。 2.3对于DFACTS的应用分析 DFACTS技术指的就是应用配电系统,而后实现灵活的交流,此技术的应用也是基于配电网的供电需求,研发出新的理论观点,它着重针对供电质量中的各类问题,应用系统的解决方案,在大量的商业用户以及配电网的运作中应用新型的电力电子控制器。 3.对于电力系统自动化的发展前景分析 3.1对于电力市场理论和技术的发展前景分析 电力市场的发展一定要结合社会主义市场的发展趋势,还要基于用户的对于电力系统的运作需求,以此为基础,对我国电力市场的运作方式进行转变,同时还要对我国电力市场运作过程中易出现的问题进行分析和探究,而后对市场运营中的准则进行研究,最终确定最为适宜的电力系统运作模式[4]。 3.2对于智能保护和变电站综合自动化的发展方向分析 要想更好地对电力系统进行研究,就要引进先进的人工智能技术、综合自动控制理论、网络通信、模糊理论、自适应理论以及信息化新技术等等,使新继电保护装置更具信息化的发展趋势,最终极大的提高电力系统的运作水准。而笔者对现阶段的变电站自动化系统的应用方式进行了分析,发现融入分布式变电站综合自动化装置可以切实提高各类变电站的运作需求,也类满足电力系统的运作条件,最终将会大大提高电力系统的运作效率和稳定性[5]。 3.3对于电力设备检测以及故障诊断技术的发展方向分析 在实际的电力系统运作中,要想更好地促进电力系统的自动化发展趋势,就要充分的意识到光纤技术、数字信号处理技术、传感器技术、计算机技术以及模式识别技术的优势体现出来,还要切实对电气设备的故障问题进行诊断,实现绝缘监测,此外,还要逐渐的构建一个集变压器、电容型设备、发电机、开关设备以及直流系统等的电气设备监控系统,而后再切实提高电力系统的运作安全性和稳定性。 4.结束语 综上所述,社会的发展和时代的进步,当前国内的经济发展层次也在日渐提升,要想更好地满足人们对于电力系统的运作需求,就要不断的促使电力系统的发展更具自动化特征,极大的促进电力系统的发展,现阶段我国的电力系统自动化技术的应用,也发生了较大的变革,要想实现更进一步的发展,就要做好指导性作用,还要结合电力系统市场发展需求,满足人们对于电力系统的实际运作需要,最大程度上促进社会经济的发展。 作者:杨友情 单位:国网安徽省电力公司池州供电公司
光纤通信在电力系统中的应用:光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用 【摘 要】本文阐述了光纤通信技术在电力调度自动化应用中的重要性,然后对光纤在电力调度自动化中的应用进行分析,最后分析了光纤通信技术发展趋势。 【关键词】光纤技术;传输性;调度自动化 1 光纤通信技术的概念、组成和特点 1.1 光纤通信的概念 光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。光纤由纤芯,包层和涂层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;中间层称为包层,通过纤芯和包层的折射率不同,从而实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输;涂层的作用就是增加光纤的韧性保护光纤。光纤通信的原理是:在发送端首先把要传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号把它变成电信号,经解调后恢复原信号。 1.2 光纤的机构组成 就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。光纤通信在技术功能构成上主要分为:①信号的发射②信号的合波③信号的传输和放大④信号的分离⑤信号的接收。 1.3 光纤的特点 ①频带极宽,通信容量大。②损耗低,中继距离长。③抗电磁干扰能力强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,且在军事领域的用途也越来越为广泛。 2 光纤通信技术在电力系统调度自动化应用中的重要性 在电力系统调度自动化中加强光纤通信技术的应用具有十分重要的作用。不仅能有效应付目前电力通信系统日益复杂的网络结构的需要,而且能有效的提升信息的传输量和信息传输的适时性和安全性,对于服务的对象范围比较广,例如发电厂,供电局,变电站等。且光纤通信技术具有更高的可靠性、灵活性和抗冲击能力等,能够满足电力系统调度自动化更高的要求。从而更好地适应当前电力系统对通信的需要,以更好地为广大电力客户提供优质的服务。 3 通信规约 在目前,电网调度自动化系统以下有三类比较流行的通信规约:1)循环式规约如:CDT、DXF5、CO1、DCF5、DXF5等。一般是按时间顺序不断循环自发的向后台进行现场数据的回报,后台自动进行接收。2)应答式规约如:Modbus、u4F、SC1801。一般是以后台为主,一次向现场发出查询命令,以命令进行信息串长度可变的回答。3)对等式规约。 4 在调度自动化中,光纤通信的运用 随着供电可靠性的不断提高,电力系统的各项信息都需要进行可靠稳定的传输,这是对电力系统通信有了更进一步的要求。构建能够承载各项综合业务的通信网络已经成为了发展电力系统的必然趋势,光纤技术也成为组成电网的重要手段之一和发展的关键因素。 目前,在调度自动化中,光纤传输技术在调度自动化中的应用和实施有以下几个方面: (1)电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中,信息的采集和传输是其正常运行的关键因素,因此光纤通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活,大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络,并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多,为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现,大多数企业采用双光纤环路自愈网,并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时,断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径,实现自愈功能,为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。 (2)某单位在供电区域内设立供电所变电站共有29个站点,在每个站点之间都采用光缆和光端机来开展通信业务,并且在调度自动化中使用智能的PMC设备接入实时数据和语音。在现阶段的通信中,光纤通信承担了整个单位的网络、调度自动化联网、监控的视频以及远程信息业务等重要方面。有效地解决了通信容量以及质量上的问题,为城市的现代化信息化标准化发展建设打下了可靠的基础。 (3)在输电线路的保护方面,光纤通信也有着重要的运用。由于现阶段各单位对电网可靠性不断的提出更高的要求,在这种发展的前提下对输电线保护的要求也随之提高,侧重点也发生了改变。在系统发生故障时要迅速的切除,不能够发生保护不当的情况。因此在对保证电网的稳定运行的工作中,对电网的保护起到了举足轻重作用,是对电网稳定的一项重要保证。保护好传输的通道,对故障信息进行判别找出故障发生在哪个环节,从而使装置更好的受到保护。在区外故障发生时按兵不动,在发生区内故障时迅速进行故障的排除。利用光纤通道的特点,为电流的保护的应用提供强有力的技术保证。 (4)当通信环路上有较多的节点时,为了预防光缆或者光端机等设备发生故障致使通信被中断,就要进行有效的光纤通道配置方式。许多单位在这个问题上都运用了双光纤环路自愈网的技术,在环网上的每一个站点都配置能够具有自愈功能以及能够自动切换的光纤收发器。一般情况之下,在使用12芯的光缆时,只有其中的两个芯用来作综合信息的运输通道,因此也就组成了两个独立的通信环网。当分站接到两份通信报文时,光端设备就只选其中的一个信号传送给RTU。当光缆发生了故障的时候,两侧的光端就只能够接受到一个信息,在一段时间后切换控制器就会自动的把接受的信号切换到另外一个发送端,形成一个新的循环构成新的路径,使光纤环路的自愈功能得以实现。除此之外,光纤通信还有许多种通讯方式,组网方式灵活构架多种多样,能组成各类拓扑结构的网络。根据调度自动化的特点。光纤网要与局域网连接,组成环形网,实现数据信息的有效共享。 (5)在其他方面的用途。调度自动化的建设不仅仅是综合信息传达的自动化还要在其他的通信系统上对其进行辅助,共同建设调度自动化。因此光纤通信在视频监测、直统电话、预防系统等方面起到了至关重要的作用,是通信的一个重要环节。 5 光纤通信的发展趋势 在网络技术不断发展,光纤通讯迅速提高的前提下,自动化系统对其的运用也在不断的加深。随着社会不断的进步,人们需求的不断增加,智能化变电站成为了发展的必然趋势,是对光纤更高一个层次的要求。智能变电站是信息采集、传输、处理、输出等全程实现数字化的变电站,是变电站自动化技术发展的延伸。目前,智能变电站的主要技术特征有以下几点:自动化的运行管理系统以及标准的通信网络、网络化的二次设备等技术。智能变电站是变电站自动化和地理信息系统等各项技术的融合和兼并,其发展建设工作正处于起步阶段,工作的重点集中在开关设备、检测设备以及光纤传感器等方面,现阶段还不能够大范围地进行推广和运用。 6 结束语 科学技术不断发展,光纤通信技术的发展也是迅猛的,将电力通信的质量和速度大大提高。光纤通信在电力系统调度自动化中的广泛应用满足了对传输信息多方面要求,实现电力系统运行的可靠性,安全性,保证了电网生产的安全经济运行,创造了巨大的经济效益和社会效益。光传输组网新技术的不断应用,加速了我国坚强智能电网的建设,将成为的电力调度自动化系统的必然选择。 光纤通信在电力系统中的应用:电力系统光纤通信故障的检测与排除 [摘要]光纤通信是现代通信的重要支柱,文章重点就SDH在高速率光纤传输中的应用进行分析,SDH传输系统是较为复杂的网络系统,它的标准对于高速数字传输有着主要的指导和规范作用,促进现代通信网的逐步发展,因此,如何确保电力系统光纤通信故障的检测与排除也是电力系统发展的重要课题。 [关键词]电力系统;SDH光纤通信设备;维护内容 光纤通信系统当中的单模光纤传播途径比较简单,只允许使用一种模式对信息进行传播,这种光纤的纤芯直径普遍较小,宽带规模较大,膜间没有色散现象,运行当中要求配备半导体激励器LD对其进行激励,单模光纤适合在距离长的信息传输中应用;多模光纤实质的传播途径很广泛,主要是因为其允许多个模式同步对信息进行传播,这种光纤的纤芯直径普遍较大,可运用发光二极管LED作为主要的光源装备,这种光纤膜间有一定的色散现象,所以一般情况下应在短距离的信息传输中使用。SDH光纤通信设备具有多种性能优势,其在很大程度上能够为电力系统运行提供安全保障,但这并不意味着SDH光纤通信设备不存在故障,其在运行中也会发生一些或大或小的设备故障,这些故障对设备本身的运行及电力系统有一定的直接性或间接性影响,因此设备维护人员既要做好日常的设备维护工作,同时还需要维护人员按照故障等级对故障进行及时处理,确保SDH光纤通信设备的安全运行。 1、光纤通信技术概述 光纤通信系统是一种应用最为广泛的通信系统。其中,光纤通信系统中的单模光纤传播路径较为单一,其仅允许使用一种模式进行信息传播,该种光纤的纤芯直径一般都是比较小的,其宽带范围较大,膜间不存在色散现象,在运行过程中需要配置半导体激励器LD进行激励,单模光纤比较适合在长距离的信息传输中使用:光纤通信系统中的多模光纤的实际传播路径是非常广泛的,这主要是因为其能够允许多个模式同时进行信息传播,该种光纤的纤芯一般都是比较大的,其能够运用发光二极管LED当作是主要的光源装置,由于该种光纤膜间存在着一定的色散现象,所以,其一般是应该在短距离的信息传输中进行使用的。相较于传统的任一信息传输方式来说,光纤信息传输系统的能量损耗是最低的,就目前而言,商品性质的石英光纤的实际能量损耗可以达到低于0到20dB触的标准水平的。日后,伴随着科学技术的不断更新与发展,未来可以将非石英系统的极低耗能光纤应用在通信中,使得光纤通信系统对于更加大的无中继距离的有效跨越变为可能,这样做的目的使得实际的中继站数量可以相应被减少,起到节约运用成本的作用。目前的光纤选用的主要制作材料是石英,该种原材料有着非常优良的抗腐蚀性能以及绝缘性,其尤为突出的优势在于能够很好地抵抗电磁干扰。 2、光纤通信故障处理程序 故障发生时,维护检修人员首先要根据通讯调度说明的情况、设备告警指示以及网管系统显示,初步判断出故障的性质和影响范围,分清是网管障碍还是设备障碍,是传输设备障碍还是交换设备障碍。还是光设备障碍。如果无法迅速恢复应采取迂回电路,然后根据障碍的不同特点,采取相应的处理方法。光纤传输系统主通道障碍指光纤传输系统中断或质量劣化,可能由光端机、光缆、光中继器或相关电源设备故障引起。处理程序如下:发出告警的站首先要根据相关设备告警情况分清是否本站障碍,是否由于本站电源故障引起,同时报告主控站进行故障定位;障碍区段初步判明后,更换光盘、管理盘、切换盘、支路盘等,若无备件,采取迂回电路,恢复重要通信电路;若是线路障碍,应及时通知线路维护单位,即时进行抢修;为了迅速抢通电路,可以采取调换光芯等临时措施但应记明情况,在障碍排除后立即复原;在障碍排除后,应向通信调度汇报情况。光纤传输系统辅助通道障碍指公务联络、网管系统中断或性能劣化,一般不影响主通道畅通,因此可安排在业务空闲时间内处理。处理程序如下:对公务系统障碍,可用网管系统进行故障定位,以判明障碍区段,然后通过监测点信号测试,查出障碍位置。对网管系统障碍,一般可利用网管系统本身自诊断功能进行故障定位。辅助系统障碍排除后,要进行功能检查,以确认系统是否恢复。PCM设备障碍。PCM设备障碍有两种情况:数字部分障碍,该系统30路全断,借助自环等手段进行判断;模拟部分障碍,只影响其中一条或几条电路,障碍一般在基群复用设备,可采取换。 3、电力系统光纤通信设备的故障处理方法 3.1替换环回法 替换处理方法主要应用于设备维护人员无法判别设备中哪一器件出现故障,那么此时设备维护人员可以利用一个正常的器件将可能存在故障的器件替换,使故障得到定位。采用的器件可以是芯片,模块,还可以是一段光纤。这种方法比较适合在设备外部故障排除中应用。比如光纤设备在运行中发生中断或者交换故障等。环回法在SDH光纤通信设备故障定位时应用较为广泛,环回法中又包含了多种方式,比如外环回、内环回、支路回环、线路环回、本地环回及远端环回等方式。设备维护人员在回环操作过程中,应先进行全面的环回业务通道采样工作,在设备多个故障站点中选择一个最具代表性的站点,同时还需要在站点中选择一个故障业务通道,按照设备故障实际情况及采样相关信息画出故障业务路径图,最后进行逐段环回,实现设备故障站点的定位。 3.2告警性能分析法 告警性能分析法主要以告警与性能信息为分析依据,而告警与性能信息主要是利用SDH光纤通信设备内部的网络管理系统中获取的,这些信息具有一定的精确性与可靠性,设备故障处理人员应充分利用这些信息资源对故障进行全面分析及定位。利用告警性能分析法能够全面了解整个设备当前及历史告警信息。一般情况下告警灯常有红绿黄三色,红色是指重要告警以及紧急告警,绿色是指设备系统正常运行,黄色是指一般告警及次要告警。利用这种方法对设备故障进行分级处理,优先处理设备中的高级预警故障。当设备的某一位置发生故障时,可以对其在运行中所产生的配置数据信息进行分析,SDH光纤通信设备中的主要配置及数据有板位配置、时隙配置、线路板与支路板通道的环路设置、复用段的节点参数等,通过对这些配置数据进行有效分析对设备故障进行定位。 3.3仪表测试法 所谓的仪表测试法是指设备维护人员在故障处理过程中运用多种仪表、光反射造仪、光功率计、SDH分析仪等仪器对SDH光纤通信设备故障进行科学分析与定位。对于不同的故障现象应采用相应的仪器设备,比如针对SDH光纤通信设备业务的误码或者通断现象可以采用2M误码仪对其进行测试;还有利用万用表可以对光纤通信设备的供电电压进行测量,判断设备在运行中的电压是否正常。 4、结束语 基于SDH光纤通信设备在电力系统中的作用及重要性,对其运行安全进行全面维护尤为必要,为了提高SDH光纤通信设备的安全性能,应按照相关要求对设备进行维护操作,当设备出现故障,应根据故障实际状况选择合适的故障排除方法,从根本上实现SDH光纤通信设备维护。 光纤通信在电力系统中的应用:试析电力系统中SDH光纤通信设备的维护及故障处理 【摘 要】近年来,随着我国科技水平的提升,光纤通信技术在国内各产业被广泛应用,标志着我国现代通信技术时代的到来。但在电力系统中,由于SDH为主的通信设备应用时间不长、技术不成熟,其运行中的故障问题也十分普遍,因此这里我们有必要对其故障的产生与预防进行分析。 【关键词】电力系统;光纤通信设备;SDH;维护;故障处理 目前,我国正处于三网改造的关键时期,国内大部分地区的电网基础建设都面临改革,以SDH通信设备为主的新型电网正以前所未有速度向国内各地区蔓延,为电力系统故障处理、网络运行维护以及管理提出了新要求,如何快速、准确、科学的寻找出电力系统中的各种故障并加以处理,已成为当今电力工作者研究重点,也是促进电力事业进一步发展的重要举措。 1.SDH光纤通信设备维护工作要点 随着我国社会经济的迅速发展,各种信息容量大、传输速度快、安全可靠的信息设备不断涌现,为我国社会经济的发展做出积极贡献,但由此也引发了人们对新技术、新设备使用、维护和管理探索。SDH光纤通信设备作为当今常见的信息传输技术,它以信息量大、传输效率高、安全可靠、抗干扰能力强的优势被广泛应用,但也给其管理维护工作提出了新要求。目前的电力系统中,SDH维护工作主要包含以下几方面内容。 1.1掌握线路基本情况 伴随SDH信息传输设备应用范围的不断增加,其管理工作内容越来越多、工作难度越来越大,要求运行维护管理人员必须熟悉系统的整体情况,对各种问题都能做到及时有效的处理。在具体应用工作中,工作人员要熟悉和掌握各种通信网络的基本组成、特点以及原理,其包含了光缆的长度、芯数以及连续点,甚至对光缆线路的走向、光纤信息传输衰耗因素等情况要做深入了解。 1.2掌握设备运行情况 要想切实有效的做好设备管理、维护工作,了解设备的运行情况不容忽视,它包含了通信系统中设备的构成、信息传输量、零件功能、周围环境等。并且在要工作中对设备的各种指示灯、警告灯的工作状态充分了解,熟练的掌握设备操作工作以及线路的使用情况。 1.3掌握仪表操作 SDH光纤信息传输系统中,常见的使用仪表主要有误码仪、光功率计、活路分析仪、时光反射仪等。因此对于仪表的掌握也就是掌握这些仪器的操作和使用方法,并对这些仪表自身参数以及运行机理给予重视。 2.SDH光纤通信设备的基本故障处理方法 2.1故障定位 故障定位工作的开展一般都是按照过去已经给出工作原则开展的,主要是以先外后内、先整体后单个、先主线后支线、先高级后低级的原则开展的。也就是说,在故障检查工作中,要首先检查出现故障设备的外观,应当针对外在所可能引发故障的因素进行分析,比如说短纤、线缆中断等,观察这些光缆连接似乎否正常。其次,在故障定位的时候要尽可能的定位到底是哪一个信息中转站出现了问题,然后再由整体向单个零件分析。第三,首先对整个通信线路进行分析,因为主线路板如果出现问题必然会引起支路线路板发出警告。最后,在进行故障定位和处理的时候首先要对级别高的告警装置所指出的故障进行处理,这些警告很少出现但是只要出现说明线路已经出现了严重的通信故障,必须要马上处理方可。 2.2故障检查处理中常见的故障类型 SDH通信设备故障常见种类主要包含有:光缆线路故障、单盘故障、电源系统故障、网管系统故障以及尾纤系统故障等。 2.3常见的故障处理方法 目前,随着SDH通信设备应用范围的越来越广,其作用的不断明显,这也对其日常维护、管理工作提出了新要求。目前的SDH通信设备故障处理工作中,常见的故障处理方法主要包含以下几种。 2.3.1替代法 替代法是一种极为常见的SDH设备故障处理方法,这种方法在具体应用的时候是利用一个能够正常、有效运行的设备来代替已经出现故障或者是存在故障问题的设备,这种方法的开展最终目标在于更好的实现故障排除和处理。其中所说的工作的模块涵盖了电力系统通信光纤设备的方方面面,比如说,单个设备装置、一段线缆以及一个单板、单条之路等等。这种设备维护方法主要是适用于将故障定位在单站以后以及针对单站内单板故障、支路故障进行排除的过程。拿一个单个的2兆设备出现中断故障的问题来说,此时可怀疑该设备位置的某个端口出现故障的时候可以经过网管维护中心来进行端口重置来实现该端口的有效替代;如果是在同一个单板中出现了多个支路中断的现象,可以考虑进行TP板的更换。 2.3.2环路检测法 进行设备故障定位最常用的一个手段就是构造环路检测,又可称作自环。设备的自环可以分为很多种,根据自环信号的方向可以将其分为设备外自环以及设备内自环两种,设备外自环主要用来检查对端站及传输链路的故障,设备内自环主要用来检查本站设备的故障。根据自环的信号等级可以将其分为2Mb/s自环、群路自环等方面,其中,自环主要是用来分别进行各自的单元是否有故障的相应检查的。通过设备各种不同的自环,就可逐级地分离出故障点来,实现故障排除。例如,如果整个系统不工作,怀疑某站有故障时作OM群路盘自环判定;某2M支路出现中断,怀疑该TP板故障时作单支路自环检测;值得注意的是,自环时还须注意接口特性,如是否使用75Ω阻抗信号线。 2.3.3仪表测试法 这种方法主要说的是可以通过对各种仪表设备的有效运用来进行设备传输故障的检测,其中,仪表包括光功率计以及万用表、误码仪等等方面。在实际的设备维护过程当中,可以采用相应的仪器进行准确的故障定位,这对维护人员的技术需求是非常之高的。具体来说,误码仪主要是用来进行通道通断以及误码性能的有效测试的;万用表是用来进行实际的供电电压测试的;光功率计主要是用来进行故障判断以及光强测试的。 2.4故障处理人员工作要求 ①在操作机盘时,必须戴上防静电手腕,且该防静电手腕必须有安全的接地。 ②当设备运行中发生故障需要更换机盘时,操作人员必须戴上防静电手腕,将拔出的机盘马上装入防静电塑料袋,放置在防静电环境。对需要送出修理的机盘,还应加防震包装,以免进一步损坏其他器件。 3.结束语 综上所述,随着我市电力通信业务的发展,新设备的大量涌入,通信网的智能化程度得到不断提高,功能日益强大,配置应用也十分复杂,通信网络的规模也将越来越大。今后,电力通信网络的运行维护管理主要依靠通信监控系统和随通信系统、设备一起引进的网络管理系统,因此维护人员应重视对网络管理系统的学习和应用,除了对通信设备的维护外,还要重视对智能化网络管理的维护工作,确保为日益增加的电力生产调度信息业务服务。 光纤通信在电力系统中的应用:浅析电力系统通信中光纤通信的发展前景 【摘要】本文介绍了光纤通信在电力系统中应用,并与其他传统通信方式进行比较,探讨了光纤通信在电力系统中的应用现状和主要特点以及发展的必然性。光纤通信技术具有传统电力系统通信技术不可比拟的优势,被越来越广泛的应用在电力系统的通信中。介绍了电力系统中光纤电气信号通信过程,阐述了电力系统中光纤通信的优点,同时对光纤通信新技术在电力系统中的应用进行了展望。 【关键词】光纤;通信;发展;内涵;特征 引言 随着电力系统不断扩大,超高压输电和大容量变电所不断发展,电力网综合自动化监测控制系统和通信系统的水平需求也不断提升。当前,在电力系统中的通信技术主要有微波通信技术,导引线通信技术以及电力载波通信技术等,在上述电力系统的通信技术中,使用最多的是电力载波通信技术。然而电力系统中电力载波通信技术的抗干扰性及系统容量已经不能满足当前电力系统的发展,同时随着光纤技术的不断提高,更重要的是光纤制作成本在不断降低,这使得电力系统中光纤通信在得到了越来越广泛的应用,正逐渐变成电力系统通信的主干技术。 1.光纤通信的内涵 1.1 自激光器和低损耗光纤问世以来,光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起,并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质,以光为载波信号传递信息的通信系统,整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)、长波长低射散光纤(LMF)、保偏光纤(PMF)及塑料光纤(POF)等很多种:常用的为单模和多模光纤,多模光纤就是传输多个光波模式,而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长,目前一般地,光信号在多模光纤内可传6km左右,在单模光纤内可传30km。因此,单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。 1.2 光纤MODEM可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤MODEM一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到2Mbps或更高,配网常用的通信速率一般为同步N*64K或异步19200bps以下。故足以满足配网通信的需要,光纤按照MODEM的连接;另外,还有一种光纤MODEM具有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。 1.3 A,B,C三点是通过自愈光MODEM实现的双环网,若在D点发生故障,光路在A站和C站愈合(环回),使通信不受影响,同时向主站发出相应的告警及定位信号,使维修人员及时修复故障段光缆。 2.光纤中电力系统电气信号的通信过程 光发射机,中继器,光纤以及光接收机共同组成了光纤通信。光纤通信中电信号通过光发射机转变为光信号,而电信号又通过光接收机转变成电信号。利用电调制器实现了将信息向合适信道传输信号的转化,通常情况下将信息转变为数字信号。而通过光调制器实现将电调制器的信号向合适光纤信道传输光信号的转化,通过中继器实现放大信号的目的。光纤传输以后比较微弱的光信号利用光探测器将其转变为电信号,利用电解调器放大光信号,从而实现了将原信号的输出,如此,完成了光纤在电力系统通信中的信号一次传输。 3.电力系统中光纤通信的特征 相对于传统的电力通信方式,光纤通信具有以下优点: 3.1 光纤通信具有非常大的通信容量。当前一般情况下,一对光纤能够满足几百路甚至几千路通过,一根光缆中可以包括几十根光纤甚至几百根的光纤。 3.2 由于光纤通常由硅或者玻璃制成,原料来源非常丰富,因此,无疑节约了金属材料的使用。 3.3 在电力系统通信中,光纤通信具有非常好的保密性,不易受外界电磁的干扰,同时不怕雷击,防腐蚀,不怕潮湿,敷设也非常方便。 3.4 由于光纤通信没有感应性能,因此,对于电力系统通信中容易受到地电位升高影响,暂态过程影响和其他干扰的金属线路之间,光纤通信技术无疑是最为理想的通信技术。 4.光纤通信的发展前景 目前光纤通信已经进入了第五代,其高速率和大容量的特点大大促进了社会的发展,随着世界信息化程度的日新月异,对通信速率、通信距离、通信容量的要求也更加强烈。 4.1 光传送网新技术 当前,和诸如传输40GE/100GE的网络具有紧密关系的高速传输技术主要要看了40Gbit/s与100Gbit/s两种技术,这两种传输技术主要包括了编码的调制技术,非线性抑制技术,色散的补偿技术以及OSNR保证对策。长距离的支撑技术主要有新型调制编码技术、多种增强型的前纠错(FEC)技术、采用电均衡功能的接收机、喇曼放大技术、动态增益均衡和功率调整技术等。大容量体现在时分复用、频(波)分复用、码分复用和偏振复用等。为了实现大容量光纤通信,频分复用技术,波分复用技术,偏振复用技术,时分复用技术以及码分复用技术在未来电力系统光纤通信中的应用将会越来越广泛。 4.2 光接入网新技术 基于当前电力系统通信中光纤通信接入技术在实现时存在的差距,光纤的接入技术主要包括了EPON技术(以太无源光网络),GPON技术(基于ITU-TG984标准的新宽带无源光网络)基于星型结构以太网接入技术以及基于树型拓扑的APON/BPON技术。这几种PON技术的差异主要体现在分光比,传输距离,上下行速率,QoS及维护管理和业务支持能力等。一般,GPON的多业务支持能力优于EPON,但 EPON 实现起来相对简单一些。基于星型拓扑接入技术是基于传统以太网的接入技术,适合于光纤资源非常丰富或者单用户带宽需求非常大的地区(单纤只能连接单个用户),应用范围相对狭小,不是主流的光接入技术的发展方向。 4.3 光交换新技术 在光网络中光交换是其典型属性,同时也是光纤通信技术发展的关键性技术。当前,基于实现特征与交换颗粒进行光交换技术的划分,可以分为OPS即光分组交换,OBS即光突发交换,OCS即光路/波长交换。OCS主要以波长为交换单位,业务交换颗粒最大,实现最简单,但统计复用特性/带宽利用率最差;OPS 主要以分组为交换单位,业务交换颗粒最小,实现非常复杂,但统计复用特性/带宽利用率最好;OBS主要结合OCS和OPS的特点,业务交换颗粒中等(突发分组),实现难度中等,统计复用特性/带宽利用率也是中等。基于光路/波长光交换技术与光分组交换技术的光突发交换技术,相对来说较为容易实现,同时,宽带利用率和复用特性能较好,因为光突发分组交换技术从实现,宽带利用率等方面综合考虑,其性能最高,因此,在未来电力系统通信中光纤通信的应用中,光突发分组交换会处于主导位置。 5.结语 光纤通信作为一种新型的的通信方式, 它只是刚走出实验室开始进入现场的实用的初期阶段,无论是光纤本身,还是元器件或是整个光纤通信系统,目前都还存在一些间题,有待于继续努力研究解决。然而通过近年来光纤通信在电力系统通信中的应用现实,在电力系统中光纤技术的应用前景非常好。随着光纤技术的日益发展,光纤技术一定会电力系统提供更大的支持,从而促进电力系统综合自动化技术的发展。
自动化控制论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:随着科学技术的不断进步,在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术,智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短,但因其自身的优势,已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状,并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程 随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大体位置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具体位置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。 自动化控制论文:煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展和工业的不断进步,对矿产资源的需求越来越大。我国是产煤大国,同时,对煤炭的消耗量也很大。因此,政府对于煤矿的供需问题、管理问题都给予了高度的重视,加上我国每年发生瓦斯爆炸事故的概率比较频繁,基于对矿工人身安全负责的问题,经过不断研究,发现瓦斯爆炸等事故的发生与煤矿通风系统的不合理性密切相关。因此,完善煤矿通风系统成为现阶段一个重大的研究课题,将先进的自动化控制技术运用到煤矿通风系统,是促进其合理化的一个重要途径。本文通过介绍煤矿通风系统的重要性以及自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用,对整个通风系统的控制流程加以阐述,推动煤矿通风系统的不断趋于成熟和完善。 【关键词】煤矿通风系统;自动化控制技术;应用 煤矿通风系统的完善性是加强煤矿安全生产的关键手段,将自动化控制技术积极应用到煤矿通风系统中,对煤矿的通风状况进行监管与控制,及时做出相应的调节,可以加强矿井通风的效果,可降低瓦斯爆炸等灾害事故的发生,对灾害的发生也可以做出预警,从而,为煤矿的安全生产提供保障。 一、煤矿通风系统的重要性 我国是产煤大国,也是煤炭消耗大国,煤炭资源的生产和利用在很大程度上直接影响着国民经济的发展。因此,煤炭生产的安全性管理也显得颇为重要。其中,对煤矿安全生产影响最大的因素就是煤矿通风系统的设计。煤炭通风系统是保障矿井工人安全的必要措施,为了使他们在井下能够用正常呼吸,利用通风机为井下矿工输送空气,由于井下有很多浓度较高的有害气体,通风系统还可以稀释这些有害气体,直到这些气体的浓度达到安全值。为了提高矿井工人对井下环境的适应能力,通风系统的另一个功能就是将井下的水蒸气和热量排出来,为矿工提供相对适宜的作业环境。 煤矿通风系统的合理性还可以大大降低瓦斯爆炸事件和火灾等事故的发生,也可以增强矿井的抗震、抗灾性能。每年因为瓦斯爆炸事故所带来的人身伤亡和经济损失是十分重大的,国家制订了一系列保障矿井工人生命安全的条例和措施,对井下空气质量和空气含量的指标都越来越严格,为井下的卫生条件和空气质量的改善也会起到积极作用,改变矿井内的空气成分,增加空气的含氧量,降低二氧化碳的浓度,稀释矿尘和有害气体的浓度,使整个矿井内空气的气压、温度和湿度都发生了改变。努力为矿工提供相对舒适的工作环境,确保井下通风的质量,对矿工自身的身体健康状况也提供了有力的保障。 二、煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要意义 随着技术的不断进步,煤矿通风系统通过自动化控制技术来实现煤矿的安全生产,提高煤矿生产的可靠性和管理水平。构建煤矿通风自动化控制体系,实现自动化监管和无人值班,不仅提高了工作效率,还节约了人力资源。 现阶段我国煤矿通风系统的合理性还不够完善,自动化设备的使用大多比较分散、陈旧,这些因素对煤矿通风系统的安全性、可靠性造成了直接的影响,对故障等的记录不准确、也无法实现对设备的自我诊断,不能对整个通风体系做到监控管理,并作出相应的调节,降低了通风系统的稳定性和安全性。因此,在煤矿通风系统中应用自动化控制技术具有重大的必要意义,利用先进的科学技术,使煤矿通风系统和安全生产管理不断趋于完善,是至关重要的。 三、自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用 (一)自动化控制技术的含义 自动化控制技术通过通信网络,运用计算机,对控制原件和设备进行统一的检测和管理,这些元件都带有通信接口,为实现智能化监测与控制提供了便利。其中,无线传感器的应用最为广泛。 在对井下的工作人员进行定位时,需要根据目标的移动特征来获取有效信息和数据,建立目标移动的实际路线,gps卫星定位系统的信号还无法对井下工作人员的位置进行追踪,因此,利用无线传感器中的数据编排和数据查询功能来获取定位信息,确定井下人员的移动状态,对他们的活动实行实时监控,有利于控制安全生产管理,对他们做出调度和事故预警。无线传感器中还包括多点定位网络,这样就优化了分布方式,改变了传统的单水平轴线网络的布设方式,进一步适应和满足了地下复杂的地质和开采条件。多水平的跨层网络会加强整个系统的监控性能,使布设方法更加合理化。自动化控制技术中还包含着高 度的算法设计,对系统定位信息进行核算和处理,不需要通过信号源,可以直接进行计算,降低了硬件设施的投入成本,也提高了运行效率。在4m之内,可以避免干扰信号,对井下定位的基本需求没有太大影响。高精度的系统定位算法设计内容主要包括对盲区范围、定位精度等的计算,随着计算方法的不断改进,其适应范围也逐步扩大。 (二)通风系统设计 在整个通风系统设计中,对于风量的调节是关键内容。可以通过设置变频装置,改变通风机的电机转速来调节风量的大小。另一种方法是通过改变百叶窗的角度和风门的角度调节风量。另外,采用定时控制装置,实现对井下通风机的自动控制,加置爆破开关,在爆破后就会自动通风,为保障通风系统的运行提供了可靠保障。通过检测元件,对井下空气的温度变化或者气体浓度的改变,来进项控制工作也是加强通风系统的通风效果的主要途径,但这一技术有待进一步研究和完善,也是未来煤矿通风系统中对自动化控制技术新的发展方向。 (三)煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 煤矿通风自动化控制系统要接收和传输不同的信号,对数据进行监控。依靠频分制和时分制来完成多路信号的传输,按照不同频率和不同时序一次传输信号,其中频分制是最普遍的多路信号传输方式,因其电路简单,不容易发生故障。 首先要对井下环境的状况进行深入了解,包括掌握井下气压、空气的温度和湿度,空气中成分的含量以及有毒气体的密度、浓度,这些数据的测量主要是通过传感器来完成,通过光谱法和红外线吸收来测量井下氧气和二氧化碳的浓度,测量风压的时候依靠差压变送器。对这些数据进行测量和分析,才能指导通风系统的运行。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理,如图1所示。 图1 煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 自动化控制技术应用到煤矿通风系统中,对完善通风系统的运行和加强通风效果起到了关键性的作用,安全生产和提高管理效率提供了保障。 四、结语 煤炭通风系统在整个煤炭生产和管理过程中,占据着重要的地位。通风系统对保障煤炭安全生产和矿井工人的人身安全及健康状况都具有重要的意义。降低了煤炭生产事故的发生概率,尽可能地降低经济损失,带来了很大的社会效益和经济效益。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用,有效地提高了煤炭通风系统的通风质量,便于对通风状况进行整体把握和调度,实现了煤炭通风系统的智能化监控与管理。自动化控制技术操作起来也简单便捷,成为通风系统技术应用中的核心内容,使煤炭通风系统不断得趋于完善。 自动化控制论文:论电气自动化控制系统的设计思想 【论文关键词】:电气自动化;控制系统;设计思想;系统功能 【论文摘要】:文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。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。 一、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。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在dcs中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与dcs间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过dcs进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统的设计思想 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,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 3.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,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。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/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。 三、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,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。iec61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。 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领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 自动化控制论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。 自动化控制论文:浅论自动化控制器件PLC的发展趋势 【摘 要】自动化控制器plc自20世纪90年展以来,其发展速度越来越快,自动化控制技术也日益完善。本文分析了plc技术在自动化控制中的重要地位、传统plc技术与现代plc技术的区别以及现代plc的应用和未来发展。 【关键词】自动化控制;plc;发展趋势 0 引言 自动化控制是一种通过利用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息实现对生产过程的检测、控制、优化、调度和管理。在自动化的控制下能够达到增加产量、提高产品质量、降低消耗、提高产品安全性的目的。自动化控制是现代控制领域中最重要的一项技术,对提高生产效率具有重要意义,在科学水平不断进步的今天,自动化控制技术打上科技进步的列车,呈现快速发展的态势。 1 plc技术在自动化控制中的重要地位 自动化控制技术自20世纪发展以来,其发展速度越来越快,对自动化控制技术的发展具有重要的推动作用。自动化控制技术主要包含三个层析,按照自下而上的顺序可以分为基础自动化、过程自动化和管理自动化。在自动化控制技术中,较为核心的部分就是基础自动化和过程自动化。在传统的自动化系统中,plc和dcs在基础自动化中占据核心地位,而管理自动化和过程自动化由计算机和小型机组成。在自动化控制领域中,80%的plc在i/0少于128点的小型系统中应用较为广泛,且80%的plc应用在20个梯形图指令中就可以将问题解决[1]。从应用的观点来看,这一统计数据向我们展示了传统plc自动化控制领域中的重要作用,对满足工业控制简单实用、成本低廉、稳定可靠的要求具有重要意义,从这一面来看,plc在控制领域占有稳固的地位,从其发展至今不会轻易退出其发展的舞台。plc技术之所以有如此重要的作用,与plc产品追求密不可分。plc在其发展中根据自身技术和产品发展的需求为基本,同时与新数字技术和新信息技术紧密结合,且在推广应用过程中采用的是iec61131国际标准,编程的语言较为校准,传统的编程语言可以体现在现代的软件中,plc的体系结构、控制任务和控制要求等多方的软件描述进行了改造[2]。从1990年以来,plc在自动化控制领域的核心地位仍是岿然不动。 2 传统plc与现代plc之间的区别 传统plc技术与现代plc技术之间的差别主要体现在cpu模块、软件模型等几方面。从硬件来看,传统plc技术cpu模块只有一块,储存器的容量有限,在100kb以下,i/0以开关量为主,运算速度上,传统plc扫描时间更长,一般为几十至几百ms,背线总线采用的是传统的低速系统总线。而现代plc的cpu模块不再局限于一块,可以多块cpu模块,储存器的容量较大,且可以根据实际需要进行配置,i/0有高低速开关量、模拟量和其他不同类型的信号,运算速度较快,可以达到0.2ms,背板总线采用的是高速背板总线或与低速串行总线并存。从软件方面来看,传统plc技术采用的是符合iec61131.3软件模型且可以运行,编程语言上采用的是较为灵活且通用的编程语言,如c、c+等,操作系统上,采用的是基于pc的实施商用时钟;现代plc软件模型采用的是符合iec61131.3软件模型,在编程语言上,采用的是iec61131.3模型标准编程语言,操作系统的扫描方式采用了时间驱动和事件驱动,且可以按照程序功能设置不同的扫描周期[3]。从技术层面上,传统plc与现代plc之间的区别根本上体现在软件模型的不同。现代plc软件模型在完整地接触编程语言以外的全部内容上表现较为出色,使现代plc突破了传统plc的硬件体系结构,使得现代plc技术简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,其应用范围也较为广泛。 3 现代plc的应用以及展望 3.1 现代plc的应用范围 由于现代突破了传统plc的硬件体系结构,其简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,因此在自动化领域受到广泛的亲睐,成为了现代工业自动化领域中的主导力量。从应用范围上看,plc的应用范围主要开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程量控制、数据处理、联网通信6种。开关量的逻辑控制,plc可以借助逻辑控制和顺序控制来替代继电器,因此,plc在开关量逻辑控制方面应用最为广泛。运动控制在机床、机器人。装配机械等方面运用较为广泛。模拟量控制,因plc技术具有可以将流量、温度等模拟量数值转换为数字值的功能,如此一来,就可以实现cpu处理控制和由转换模块实现模拟量控制。过程控制,由于多路模拟量控制和i/o模块,这样就可以实 现闭环控制。数据处理,由于plc具有强大的运算和处理能力,在数据采集、分析和处理中具有强大的优势。联网通信,由于plc的连接功能较完善,不同系统之间可以实现联网通信、数据信息共享和交换,从而形成多级分布式控制系统[4]。 3.2 现代plc的应用应注意的问题 plc所处的环境温度具有一定的限制,一般处于0℃至50℃之间,因此在安装plc的时候,要注意与发热量较大设备上[5]。如果plc所安装部位的温度突破了其极限,则有可能造成控制失效,甚至出现严重的后果。由于plc的温度范围较小,所以在应用plc时,要确保plc安装于较大空间内,且空间内的通风散热效果较为理想,使plc的各个基本单元和扩展单元之间的间隔要在30.5mm以上。开关柜上面的通风百叶窗,可有可无,但是如果环境温度处于50℃以上,那么就需要采取措施,如安装风扇来使通风效果增强,进而降低温度,确保plc能够正常工作。plc工作环境的湿度也需要进行控制,要控制在85%以内,对凝露现象也要注意控制,以避免其绝缘性遭到破坏。plc工作环境要保持平稳状态,不能出现强烈振动现象,为保证plc工作环境的稳定性,可以采取一些减震措施。plc工作电源选择上,应选用直流稳压电源,从而保证plc反馈信息的准确性,提高plc工作的可靠性。 3.3 自动化控制器件plc展望 随着网络技术的快速发展,plc技术也趁着网络技术发展的东风乘风破浪,在plc技术上逐渐形成了pac技术。在工业控制技术的发展中,自动化控制器件由最初的plc控制,发展到pc控制,再由传统plc控制转向现代plc技术和pac技术。plc技术的发展使其在自动化市场中的地位更加牢固。而在plc技术基础上发展起来的pac技术以其异型和异构系统之间数据相互交换共享的优势,成为未来自动化控制的主要发展趋势。 4 结语 plc自动化控制技术是科技发展的必然结果,自20世纪90年代以来,plc技术历经多个发展阶段,不断使自动化控制技术得到优化,在自动化控制领域应用也日益广泛,相信在未来plc控制技术会更加完善,使工业自动化水平提升到更高的平台。 自动化控制论文:配网自动化控制方式与操作要点 摘要:配网自动化对于现代电力系统的正常运行至关重要,本文介绍了配电自动化的优化自动化系统控制方式,并对其操作要点进行分析。 关键词:配网自动化;控制方式;操作要点 配电网络自动化系统是指利用通信技术、网络技术、现代电子技术和计算机与电力设备相结合,将配电网在正常运行和发生事故时的监控、保护和供电企业的有关管理部门有机德尔融合在一起,能够极大改善供电质量,与用户建立更见密切更加负责的紧密关系。根据电力系统的结构,配网自动化可以分为配电管理系统自动化、馈线自动化(fa)、变电站自动化(dms 主站)、用户自动化(需方管理dsm)in 个层次的内容。电力配网具备电压双控,分布网络的优化自动控制系统,可以通过tcp / ip协议和电压互感器调度服务器和控制机获得控制参数,包括功率因数、电压参数。本文对配网自动化控制方式与操作要点进行探讨,希望对读者有所帮助。 一、配电网优化自动化系统框架 作为配电网优化自动化控制系统的核心,上位机优化自动化控制系统可以实现补偿器综合协调远程投切控制。当变电站的每一条馈线同时带多台补偿器时,由于补偿器之间的都是独立运行的,所以上机位就可以协调和控制每个补偿器的正常运行。在变电站的调度自动化系统中,可以随时的配电网的运行情况以及馈线出口参数进行监控和管理,在变电站运行时,通过网络服务器的外网进行数据传输,然后配网自动化系统就可以通过变电站调度自动化系统的tcp/tp协议接口,获得不同馈线的首端参数,并且能够对多个不同的补偿器进行有效的控制,保证其正常运行。配电网优化自动化控制系统,应该是可以变化的系统,因为在整个电力系统工作时,往往会发生结构的辩护,这样会导致补偿器的容量、参数和位置也发生变化,因此配电自动化系统必须是一个可以灵活变化的系统。 二、投切控制策略 通过优化自动化控制系统与变电站调度自动化系统(scada)进行相互沟通与联系,可以将各个补偿线路首端参数,包括有功功率、无功功率和功率因素进行检测,如果发现异常,上位机控制系统将会对出现问题的线路的补偿器发送投入或者切除的命令,以保证整个电网的安全运行。 (一)投入控制策略 首先,应该对功率因数进行判断,如果功率因数小于系统所设定的补偿下限,那么将会投入当前线路特定电容器抵偿武功。根据线路和电容之间的拓扑,电容器可以按照电容器容量逐渐递减的方式进行投入,而当遇到相同的电容器时,则按照序号的递减进行排序投入。如果第一次投入的电容器不能满足无功优化状态,则还要进行再次的补偿投入,优化自动化喜用自动检测到没有满足的状态下,会自动的重新选取电容器投入运行,经过多次的检测和补偿投入,最终会使整个配电网达到无功优化状态。① (二)切除控制策略 当无功功率小于0的时候,系统将会发送无功反送信息,这就说明线路的无功补偿过多,产生了过补的问题。这时则必须切除已经投入的电容器,按照先拆除与无功功率值最接近的电容器的顺序进行拆除。对于已经投入的电容器,则按照容量递增,序号递增的原则进行排序,选择与无功功率最接近的电容器进行一次切除。如果系统检测到仍然存在过补的现象,则在下一个周期进行切除电容器,以此类推,经过多次的检测和切除,最终实现电网非过补状态。 (三)控制器投切控制方式 控制器设置有整定窗口,可以根据需要设定上下限值作为整定值。如果系统的控制器检测到的电压高于整定值,那么将会下达指令进行电容器的切除;如果检测电压低于整定值,那么就会投入电容器。执行上位机的命令,命令为投入时,整定窗口上移,整定值高于实际电压,命令为切除时,整定窗口下移,整定值低于实际电压,从而将整定窗口调节到最佳优化。控制器通过gprs取得与上位机联系,但是如果上位机发送的连接确认包没有得到控制器的反馈信息,那么控制器将会独立工作,自动进行电容器的投入和切除,直到与上位机取得联系后会再次受控。 三、通信方式控制 随着现代信息技术的不断发展,通信手段也不断增加,在配网自动化系统建设中,信息高速建设可供选择的通信方式很多,应该根据不同情况选择不同的通信方式,以满足经济适用、安全可靠的原则。当前,我国配网自动化系统使用的通信方式主要由光纤通信和移动通信 两种方式。②两者之间的比较如下表所示: 总之,配电网自动化是当今电力系统的主要发展趋势,因此,必须对配网自动化系统进行科学的设计和控制,合理操作,保证系统的正常运行。 自动化控制论文:工业自动化控制初探 摘要:随着科学技术的发展,工业控制的技术发展越来越快,工业控制技术使得工厂的生产效率大幅提高,而工业控制器plc、工业pc等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度,本文主要对工业控制进行一下初步的了解。 0 引言: 工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制,或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。 工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“plc,变频器,触摸屏,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。 1 工业自动化仪器仪表 1.1 plc(可编程序控制器) plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller,1968年美国gm(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求 ①编程简单,可在现场修改和调试程序; ②维护方便,采用插入式模块结构;③可靠性高于继电器控制系统;④体积小于继电器控制装置;⑤数据可直接送入管理计算机;⑥成本可与继电器控制系统竞争; ⑦可直接用115v交流电压输入;⑧输出量为115v、2a以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;⑨通用性强,易于扩展;⑩用户程序存储器容量至少4kb。 为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的plc(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了plc 的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产plc 的厂家分别是:德国西门子、aeg,日本的三菱、美国ab,ge法国的te公司等。 我国的plc研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的plc。此后,在传统设备改造和新设备设计中,plc的应用逐年增多,并取得显著的经济效益,plc在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。 目前,我国不少科研单位和工厂在研制和生产plc,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门a-b公司,北京和利时和杭州和利时,浙大中控等。 1.2 工控pc 由于基于pc的控制器被证明可以像plc一样,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,pc控制系统维护成本低。 由于plc受pc控制的威胁最大,所以plc供应商对pc的应用感到很不安。 事实上,他们现在也加入到了pc控制“浪潮”中。 近年来,工业pc在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业pc主要包含两种类 型:ipc工控机以及它们的变形机,如at96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业pc的运行稳定性、热插拔和 冗余配置要求很高,现有的ipc已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而ipc将占据管理自 动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的pc-based控制系统,在3-5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。 几年前,当“软plc”出现时,业界曾认为工业pc将会取代plc。然而,时至今日工业pc并 没有代替plc,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点: 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争,这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间,这些融 合的迹象已经出现。 2 工控行业仪器仪表发展 工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。 2.1 电工仪器仪表 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年,中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年,高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。 2.2 科学测试仪器 科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主,到2005年在总产值中占50%~60%。 2.3 环保仪器仪表 环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品,2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平,国内市场占有率达到50%~60%,到2010年国内市场占有率达到70%以上。 2.4 仪器仪表 仪器仪表元器件“十五”及2010年前,尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品,品种占有率达到70%~80%,高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发,使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平,部分产品接近国外同类产品先进水平。 2.5 信息技术电测仪器 信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等。 自动化控制论文:变电站自动化控制探析 摘要:当前,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。文章就变电站综合自动化系统的应用进行了分析。 关键词:变电站 自动化 系统 0 引言 随着 科学 技术的不断发展,电力系统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。③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。④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。⑤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。⑥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 微机自动保护装置的应用 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。 2.1 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 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。 2.3 设计微机保护系统时应注意的问题 2.3.1 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。 2.3.2 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。 2.3.3 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 小结 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。 自动化控制论文:自动化控制系统在油田集输泵站的应用 摘要:针对油田集输泵站生产操作和管理落后的现状,设计了自动化控制系统。描述了opto22 me计算机监控系统的结构和功能,以及它在集输泵站分离器岗的应用。应用结果证明,该系统可以实时自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数,保证油气集输生产的安全进行,优化现场操作条件,提高生产效率。 关键词:油田集输泵站;自动化控制系统;实时监控;分离器;应用 一、前言 胜利油田现河首站投产于1965年,作为一个老站,设备陈旧老化,事故率、运行维护费用高、职工劳动强度大的矛盾日益突出,随着生产规模的扩大,集输处理量不断增加。由于监测参数量多,以往靠人工检测储油罐液面、油水界面对盘库不准,手动控制脱水器界面难度高,这些因素给首站生产操作和管理带来很大困难。为适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,根据首站现状,2004年实施了集输泵站的自动化改造,并成功地用于集输泵站的自动化生产中。 二、自动化监控系统介绍 (一)me控制系统简介 根据首站现状,采用美国opto22公司的me计算机监控系统作为首站自动化监控系统的骨干结构。该系统采用上、下位机方式,在现场采用多级cpu进行控制处理,各i/o模块对输入输出信号能提供4000v的隔离,系统的实时性、可靠性、灵活性优于其他系统。系统的上位机主要由工控机、控制软件组成;下位机主要由控制器、智能板、i/o模块组成。上位机与控制器通过100mb/s以太网进行通信,控制器与智能板通过rs485进行串行通信,i/o模块直接插在智能板上。控制软件从上位机通过以太网下载至控制器。 该控制系统的特点如下:一是可靠性高、二是可维护性高、三是智能化、四是实用性强。 (二)me控制系统构成 站内设有一套计算机控制系统,分为两级控制,上位机控制设在主控室,负责全站工艺流程数据管理,根据不同工艺流程,将控制岗位划分为分离器岗、计量岗和外输岗,每个岗位均设现场控制机一套,负责工艺流程显示、数据采集与控制。计算机控制系统的结构如图1所示。 1.现场控制单元 现场控制单元分布于联合站的各个岗位,负责现场数据采集和控制策略的实现,是智能联合站的核心部件。其采集数据主要包括:每台分离器的液位、入口压力和温度、出口汇管压力和温度、脱水泵房和外输泵房的进出口压力、温度、流量泵的电流和电压、每台流量计的来油温度和压力。 各控制单元和上位监控站同时作为控制网络的一个节点,能进行高速对等通讯。me控制系统采用的现场控制单元主控器为snap-lcm4 主控器,可支持串口、arcnet、以太网,可实现多种通讯方式组合,满足工业现场的要求。me控制系统采用snap-b3000单元处理器,其主要功能是可完成和主控器之间的多种通讯方式,并对主控器的要求作出快速的响应;实现i/0的智能化,处理简单的逻辑功能,对本单元的i/0点进行定期扫描。 2.上位机监控站 上位机监控站可以通过组态构成各种功能画面,借助于这些画面可以完成对生产过程的监视及控制。它主要显示参数总貌、工段、细目、趋势、流程图画面、设备启停状态及pid调节功能、系统显示画面示意及各种报表功能,系统数据覆盖了全部生产装置和生产环节,便于形成完整的实时生产管理系统,图2和图3分别为分离器区生产数据显示画面和工艺流程显示画面。 联合站的数据通过网络,实时进入信息中心的数据库中,通过分析软件,可及时形成各类分析图表。使用标准的网页浏览器可以对系统信息进行监测,生产运行情况、设备情况、计量数据、油气产量等数据一目了然。 三、自动化监控系统在分离器岗的现场应用及效益分析 (一)现场应用实例 实例1:2005年3月12日凌晨3点,操作人员发现1#分离器采油六队的液位由原来的0.98mm降到0.65mm,压力由0.28mpa降到0.23mpa,及时到现场进行检查,排除了分离器的故障,经过分析判断,认为是采油六队的来液量减少,立即与采油六队联系。经过巡线,发现是采油队一个计量站的外输管线穿孔。由于首站发现及时,使采油队在最短时间内发现问题解决问题,避免了场地污染等事态的扩大。 (二)有助于操作人员准确调节油气分离器 油气分离器工作的好坏,以分离质量和分离程度来衡量,分离质量差,不但随气体流失了本该纳入液相的轻质油,降低了原油的质量和数量,而且气管线中存在的液相原油会增大阻力损失,严重时甚至堵塞气管线,分离程度不好,造成出油管串气,减少产气量。采用自动化监控系统后,操作人员能够根据数据显示,及时准确地进行调节,使分离器液位始终保持在1/2~2/3的位置,保证了分离器的分离效果,减小过多的气体造成沉降罐内液体的搅动,提高了原油计量的准确性,并最大限度地增加产气量,提高了经济效益。 四、结论 本文介绍的自动化控制系统功能先进,在油田集输泵站中,能够适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,可以实现在线连续、自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数, 有效防止生产事故的发生,具有推广使用价值。 自动化控制论文:污水处理自动化控制探讨 摘要:随着我国改革开放的深入,我国的工业发展开始进入一个新的台阶。而随着工业发展带来的环境问题却也不可忽视。在这众多问题之中又以与我们的密切相关的水环境污染为问题之首。对这些污水进行控制特别是自动化控制也应该成为社会的研究问题之一。本文就从污水处理自动化控制展开探讨,而提出了污水处理自动化的控制设计思路以及设计要求,同时对控制系统组成以及功能也做出了探讨分析,希望你能为污水的处理控制以及环境的保护有点益处和贡献。 关键词:污水处理自动化控制系统 应用现状 plc控制 引言:近年来, 我国的污水处理技术随着计算机与自动化控制技术的飞快发展以及我国电气设备市场上各种各样继电器以及传感器等电气设备的改进和发展也开始有了一个新的发展。 而对污水处理采用现代先进自动化控制技术和计算机技术是整个污水处理行业的必然发展方向,而且采用现代先进的自动化控制技术和计算机技术能够给污水处理系统带来的高质量、低消耗以及稳定可靠的运行, 而且这也能同时使的污水处理技术得到长足的发展和应用。 1.污水处理自动化控制系统的作用以及应用的现状 污水处理自动化控制系统在当前社会的污水处理有着其不可忽视的作用但是在污水处理的应用之上的现状却是不容乐观,下面简述一下污水处理自动化控制系统的作用以及应用现状。 污水处理自动化控制系统的作用主要在于能够对污水的处理进行整个过程的实时监督和控制,而达到污水处理系统优化运行以及能够降低系统运行成本的同时而保证了污水处理的质量和实现真正的无人值守的污水处理的目的。不仅如此,污水处理自动化也能够为环保部门的污水监控提供技术的支持。 尽管污水处理自动化控制系统的作用如此明显,但是现在的应用现状却是有点令人堪忧。由于地域的不同以及资金的局限,在很多的公司对污水处理的系统还是依靠污水处理系统采用的检测为手段,而进行检测的仪表基本为国产的离线仪表达不到污水处理的要求。不仅如此污水处理的监测手段也是先取样后测量, 而以测量结果调整污水处理系统的运行状态,这种不连续的污水处理系统已经达不到时代的需求。 2.污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求 污水处理自动化控制系统根据不同的污水污染程度而有着不同要求,所以污水处理控制系统的设计思路和设计要求要根据这些而做到具体。在设计思路上,应该充分考虑到污水处理工艺的要求,做到处理的工艺过程协调统一并能够实现中央化的控制。而在设计的要求上主要应该注意三点也就是实现自动化控制的三个模块。第一,时序控制模块。也就是通山的定时控制装置, 也就是指的是特定时间启动的特定的设备。第二,反馈控制模块。也就是对污水处理的情况进行控制和检测保证系统的优化控制。第三,数据资料模块。也就是系统对数据以及资料的采集,数据库的管理等功能,而以便工作人员对系统的分析管理。 3.污水处理自动化控制系统的组成和实现以及功能扩展 污水处理自动化的控制系统在有了设计思路之后以及设计要求之后那么就是对系统的组成以及系统的实现和系统的功能扩展了,下面对对这三大块进行探讨分析和阐述。 3.1污水 理自动化控制系统的组成 污水处理自动化控制系统的组成主要也可以分为三个方面。第一那就plc的运用,在污水处理过程之中,对控制的要求极大,所以可编程控制器(plc) 因可以控制几十点的小型plc 到上千点的大型plc而能够很好的符合在污水处理之中的控制要求,而且其可靠性和较高的性价比在污水处理控制系统中也是极有优势的。第二,污水处理自动化系统控制结构的组成。对这个组成的原则可靠,经济而易于维护。而具体到面那就是以中央控制层进行远程的监控,而现场控制层进行数据的采集以及现场设备的运行,至于就地动手层那就是现场的控制开关做到分散管理。而这三层组成能够对系统做到进行集中管理而控制分散的原则。第三,系统安全装置。也就是系统的安全保障。污水的处理系统过于复杂也导致系统的故障可能性高,好的安全装置能够避免事故的发生。 3.2污水处理自动化控制系统的实现 要做到污水处理自动化控制系统的实现,那么就应该对系统装置有一些要求,特别是系统的硬件和软件的组成要有所甄别以及选取,以便能够做到系统的优化控制。而污水处理自动化控制系统的硬件来说,系统的硬件应该主要由监控管理计算机(上位机) 、pl c( 可编 程控制器)以及属于控制和检测的电气控制柜现场监测仪表等组成。而系统的软件更要注意了,按照国内污水处理的要求以及目前目前系统人机界面开发软件来看,首先就是通用流行的in to u c h 、fix、w iz co n 、kin g v ie w , 另外就是一些国内的plc 厂家自主开发的r s v ie w 、e o n e etp、w in e e 等。而且国内污水处理自动化控制系统基本上也都是在经典的w ind ow s 或nt 上开发以及运行,而 常用于在w ind ow s 和nt 上的数据库引擎有sql se rv e r 以及m ysql和in teth a se,所以在运用时应该据实际情况进行选择运用,以实现污水处理自动化控制系统的最佳运行。 3.3污水处理自动化控制系统的功能扩展 污水处理自动化控制系统由于其选择的处理系统以及各种硬件软件的使用借助也能够实现一些功能性的扩展。第一,那就是上位机的功能扩展。这项功能主要基于plc的运用,在plc 保证基本系统控制功能的同时,而又能够极好的运用系统资料库的历史数据以及存档的运行经验,经过系统自己对比分析,而得到了系统工艺处理的优化参数, 在使用上位机将现有的自动化系统开发扩展成为了一个拥有动态模拟与优化控制的模拟优化控制系统,从而 提高控制水平。第二,控制系统规模的扩展,由于plc模块化的功能能够使得在加入合适的软件功能之下就能够实现系统规模的扩展。第三,远程网络控制的功能性扩展。这是基于污水处理自动化控制系统以数据库为核心的特点,而采用目前国内市场成熟的有关远程网络技术来实现系统基于internet的远程性控制,而做到对污水处理系统的远程监测和控制,保证系统的安全运行。 结束语:总而言之,污水的处理现在已经是社会的问题也是环境保护的重要点,在我国环保的产业内容中,午睡的处理还是占有很大的分量的,所以做好污水处理的工作是有其必要性的。而污水的自动化控制出路系统在如今的社会看来有着不可替代的功能,它的管理功能,运行效果以及科学的管理和过程的控制都是如今污水处理必不可少的。但是,作为污水处理控制自动化的从业人员在好好地利用污水处理自动化控制系统的同时也应该要更加努力的深入研究,而为我国的污水处理事业做出自己的贡献。 自动化控制论文:工业电气工程中的自动化控制技术浅议 【摘要】工业电气工程之所以得到迅速发展,与自动化控制技术的应用密不可分。本文根据实际工作经验总结,研究了工业电气工程中自动化控制技术的主要方式,并以此为基础,总结出工业电气工程中自动化控制技术的强化管理措施,分析出自动化控制技术在工业电气工程中的具体作用,为今后自动化控制技术的发展提供理论基础。 【关键词】工业电气工程;自动化控制技术;强化管理 前言 随着我国社会的不断进步和发展,促进了工业电气工程行业的进步。电气控制在工作过程中具有精度高、操作简单等特点,并通过与自动化控制技术相结合,实现工业电气工程生产中的无人参与、减少人工操作等环节,提高工业身产效率,降低了劳动力投入。工业电气工程中的自动化控制技术,不仅为我国经济发展提供可靠性,也成功将劳动力从繁、危险的环境中解放出来。 1工业电气工程中自动化控制技术的主要控制方式 1.1远程控制方式 远程控制方式是工业电气工程中自动化控制系统的主要控制方式,在生产过程中能够帮助企业节省材料,提高生产效率和可靠性以及减少各种安装费用等,还能与其他技术进行组合。一般来说,现场控制总线技术是远程控制中常见的一种方式。例如:由于工业电气工程在生产过程中需要进行大量的信息通讯,一些小型企业在通讯中运用到了CAN等总线通讯,但这种通讯方式在信息传播速度上相对较慢,因此,该控制技术比较适用于小型系统监控。 1.2集中控制方式 想要良好的实现电气自动化技术,就必须有控制作为其中媒介,通过工作人员的相关操作,从而为电气自动化技术施加一定约束,使其运作形式规范化,最终实现经济价值的创造。对于集中控制方式来说,在操作上较为简单,同时也是自动化控制技术中较为重要的控制技术。该技术的控制原理是将系统中全部功能集中到一个系统处理器中,这样可以避免系统在运行过程中出现功能分散,让工业电气生产变得简单流畅。同时,也节省了工作人员对自动化控制系统的保养时间与维护时间,只需对单一系统进行保养即可,这在一定程度上节约了能源,并将工作效率提升[1]。但对于这种系统过于集中来说,也会出现一定弊端,主系统在工作过程中需要下达和接受繁杂的命令,稍有不慎,主系统就会因为工作量过重出现损坏,最终影响整个生产效率,对工业电气工程生产极为不利。 1.3现场总线控制方式 在现场总线控制方式使用过程中,具有较强的目的性,可以对电气自动化系统进行针对性设计,根据实际情况也确定间隔设计。另外,这种现场总线控制不但包含了远程控制的优点,还可以减少大量的模拟量变送器以及间隔设备的使用等,通过智能安装和与监控系统的对接,节省了大量维修和身产成本。在现场总线控制中,由于各个环节相互独立,即使系统中的某一设备因为故障而停止工作,也不会导致整个系统的瘫痪,通过网络技术的配合,可以将其他相似功能的设备接入到系统中,为整个系统的平稳运行提供了保障。也正是因为上述优势,现场总线控制方式在工业电气工程的自动化控制系统中得到了广泛应用。 2如何加强工业电气工程中的自动化控制技术管理 2.1采用数字化控制 在经济和科技高速发展的大环境中,在一定程度上推动了产业的科技化、数字化发展。所以说,数字化建设必然会成为工业电气工程中的主要建设项目。电气工程的本身就是科技不断发展的产物,近年来相关技术也得到了不断发展和完善,使得工业电气工程在发展建设中与数字化控制相结合,这在一定程度上推动了自动化控制技术的发展和进步。 2.2实施系统处理机制 在电气自动化系统应用过程中,电气方面的技术实现主要是通过抗干扰措施、传输信号屏蔽装置以及接地信号处理等措施,这对于电气自动化系统的平稳运行来说具有重要意义,体现出了系统处理机制的作用。另外,这种系统处理机制还可以对电机的实际运转情况和生产记录进行分析,更具其运行状态判断其是否处于正常运行状态,如果发现运行状态异常,就会发出紧急警报,维护人员会根据报警信息迅速确定故障位置,将故障及时进行排除,避免系统运行受到影响。 2.3因地制宜选择设备 自动化控制设备时工业电气工程自动化控制技术的基础设备,而自动化控制设备的运行情况直接影响到整个工业电气工程的运行效率和安全性。一般来说,自动化控制设备主要有以下两种:①控制处理类设备,包括处理器、终端控制设备等,通过控制处理类设备的相互作用,来对整体工业电气自动化系统进行有效调整,处理突发问题,最终保证系统能够在正常情况下运行。②信息搜集和传递设备,包括信号传输设备和电子信号转换设备等。信息收集传递设备可以对整个自动化系统进行实时监控,将信息反馈给控制中心,实现对自动化系统中的所有设备进行实时监控,保证故障信息得到及时发现和处理。 3自动化控制技术在工业电气工程中的具体应用 3.1变电站 在工业电气工程系统中,变电站是重要组成部分之一,对电网调度的自动化实施也有重要促进意义。在传统变电站日常工作过程中,大多数都需要人工操作才能完成,比如说:数据收集、信息反馈等,但由于众多因素的相互影响,人们在工作过程中很容易出现差错,最终导致系统的整体运行受到影响。通过在变电站中加入继电保护和终端通信系统,可以实现对变电站的整体综合控制,从而实现远程数据传输和命令下达,实现了即使没有人员驻守,也能保证变电站的合理化运行[2]。 3.2发电厂 发电厂DOS的分布控制如图1所示,DOS控制也被称为分散控制,采用分层分布的方式,由OS、ES、PCU以及以太网等设备构成,主要的功能就是实现发电厂中所有的信息收发工作。对于该功能的实现主要有以下两个途径:(1)根据DCS的向上传递部位的不同信息,系统会掌握主机以及其他工作站的实施状况,通过监控进行实时管理。(2)根据DCS接受到的下行指令,系统可实现对各个监测部位的活动展开协调工作,从而实现全面控制。与此同时,DCS因为储存信息的功能不同,还可以对出现故障的部位提供一定的诊断和维修帮助,从而保证维护工作的顺利进行。通过在发电厂DCS中应用自动化控制系统,不但能使工业电气工程中的网络结构得到合理优化,加快信息传递效率,还能从根本上保证信息准确率的提升,让控制工作更加精确。 4总结 综上所述,通过在工业电气工程中使用自动化控制技术,可以实现自动化管理,并提高工业身产效率和产品质量,从而推动我国工业现代化进程。在此基础上来进行发电厂和变电站的设计,可以方便工作人员对工业电气工程进行全面控制,降低人工作业内容,提升企业经济效益。因此,相关工作人员一定要重视自动化控制技术的研究工作,为我国实现可持续发展提供技术基础。 作者:邢丽敏 单位:天津市电力公司路灯处 自动化控制论文:智能化在电气工程自动化控制的应用 【摘要】智能化技术是科技发展的产物,目前在电气工程自动化控制中有良好的应用效果。智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重要作用,在提升电气工程质量的同时还对其效率有很大程度的改善。本文首先介绍了智能化技术的理论基础,之后针对智能化技术的特点,以及在电气工程自动化控制中的应用展开详细论述。 【关键词】智能化;电气工程;自动化控制;应用 前言 随着科技的发展,智能化技术在很多领域都有应用,目前应用效果最佳的是在电气工程自动化控制中。对于电气工程来说,自动化控制是非常重要的环节,传统的控制方式弊端明显,工作效率低,对电气工程行业发展起到制约作用。智能化技术的出现就很好的解决了这些问题,它借助计算机等先进技术完成人工智能,使得电气工程自动化控制更加精准,工作效率大幅提高,让我国电气工程行业拥有更良好的发展环境,给其发展提供有力的技术支持。 1智能化技术应用的基础理论 智能化技术在具体应用上具有很大价值,这项技术的理论基础包含的内容非常丰富,涉及领域广泛,所以智能化技术具有很强的综合性,在很多领域都有很好的运用成效。智能技术的应用主要是在智能设备的开发上,利用先进的科学技术让设备独立完成危险系数较高的工作。在进行智能技术研发的时候,工作重点一直放在电子电气技术中。对于电气自动化控制的智能研究来说,研究电子电气技术和信息处理技术是必须完成的内容,这样能够让最终技术具有良好的适用性和安全性。随着计算机技术的发展与普及,作为高端技术的智能技术在电气工程自动化控制方面得到应用。 2电气工程自动化控制中智能化技术的特点 随着科技水平的提升,我国电气自动化技术得到发展,已经达到智能化水平,电气工程控制实现智能化是最显著的表现,和传统意义上的控制相比具有自身独特的特征。 2.1无人化控制 智能化技术具有显著优势,在具体电气工程自动化控制中得到广泛认可。在进行电气设备调节时候使用智能化技术减少了工人劳动强度,只需要调节具体技术就能够实现无人操控。 2.2智能化控制器无需控制模型 与传统使用的控制器相比,智能化控制器具有明显优势,能够有效对自动化控制器的精密系数进行提高。在实际操作中,传统的控制器如果要控制的对象动态方程相对复杂,那么控制器就不能对其进行有效控制,导致被控对象的模型设计受到阻碍。工作中运用智能化技术,模型设计不需要进行,这样就排除了不能对模型设计进行预测的情况。 2.3智能化控制器处理数据具有一致性 所有输入的数据都能够利用智能化控制器对其进行处理得到工作预估结果。通常来说,控制对象具有可变性,所以需要控制的对象各不相同,这就使得控制器表现出不同的控制效果。面对具有多样性的控制对象,智能化技术也不能达到全面对控制对象进行控制。这就为日后的智能化控制器指引了研究方向,让智能化控制器能够根据具体被控对象的特征进行分类控制。 2.4提高了电气工程系统控制水平 智能化技术在电气工程中的使用能够提高对系统的控制水平,首先能够对电气工程相关的系统数据进行有效控制,同时还能排查出电气工程中存在的安全隐患,对其进行预警并实施反馈调节。通过这样的方式有效减少电气工程运行中的故障发生率。 3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用 3.1神经网络系统 现如今,神经网络系统在电气工程自动化中有较广泛的应用,这一系统包含两个子系统,一个是利用电气动态参数而使用在定子电流的辨别控制上,另一个利用机电系统参数而使用在转子速度的辨别控制上。神经网络系统的构造具有多层的前馈性,在控制过程中最常使用的是反向学习算法。智能神经网络函数估计器抗噪音干扰能力较好,同时又拥有很好的一致性,不用借助控制模型,这一系列优势决定了智能神经网络的应用范围,最常用的是模式识别和信号处理,对于电气传动来说有很好的控制效果。在诊断系统以及条件监控决策时候,智能神经网络具有良好的可靠性,主要是因为它能够使用并行结构进行控制。 3.2智能控制 智能技术在电气自动化控制中的应用使得电气工程的操作得到改善。首先,在控制上实现了无人操作技术,电气工程操作更加高效、自主,无人操作技术的实现使得人工投入减少,工人劳动强度降低。其良好的使用效果也给智能化技术提供了更好的发展平台;其次,智能化技术的应用对其性能优越性予以了肯定,这就为智能化技术拓展应用领域打下基础。 3.3优化设计 电气工程自动化控制过程中不可避免的会融入电气设备的设计,通常来说设计是一项繁杂的工作,要对所有涉及到的知识有深入的了解,还要知道如何运用这些知识;除了对相关知识的掌握,充足的工作经验也是不可缺少的因素。实验和经验有机结合手工完成设计是传统上最常用的方法,所以得到的方案要想达标较难,修改起来费时费力。随着智能化技术的出现,方案设计都利用计算机完成,在节省设计时间的基础上,提升设计方案的质量,同时使得设计方案具有更佳的使用性能。在对设计进行优化的过程中,通常使用智能化设计中的遗传算法,这一方法的实用性非常强,智能化技术的应用使得设计得到合理优化。 3.4故障诊断 在电气工程系统工作过程中,不可避免会有设备故障的情况发生,通常情况下,故障的发生不会是突然的,都会有不同的征兆存在,在电气工程中使用智能化技术就能对故障进行有力的诊断。在电气设备的使用中,变压器占有重要地位,所以技术人员对变压器的监测十分重视,这就需要对变压器进行不定时的检测,通过这一工作环节能够减小故障率但是不能杜绝故障发生。对于变压器监测工作来说使用智能化技术就能第一时间对故障进行诊断,最大程度降低电气故障的发生。在变压器的智能化技术诊断工作中,针对变压器渗漏出油体的分解气做出相应的分析,是对变压器进行诊断的主要方式,用最短的时间对变压器的故障范围进行确定,最终找到准确的故障发生点之后完成检修工作。通过智能化技术,首先对故障诊断及检修速度进行提升,其次还杜绝了故障损害电气设备的情况发生,有效延长了电气设备的使用寿命。 4结束语 综上,智能化技术应用在电气工程自动化控制上有助于电气工程行业的进一步发展。在电气工程中运用智能化技术能够让电气工程自动化控制变成现实,在提高企业生产效率的同时降低人力投入。电气工程自动化控制智能化技术具有无法比拟的优势,这就决定了在电气工程中得到良好的应用效果,在控制、设计,故障诊断等方面都得到有效运用。随着电气工程自动化控制要求越来越严格,就需要技术研究人员不断探索,让智能化技术的应用有更好的效果。 作者:刘姜伟 单位:江苏自动化研究所 自动化控制论文:净水厂自动化控制系统设计 摘要: 本文结合某净水厂的工艺流程,分析了自动化控制系统的软件及硬件设计选型。 关键词: 工艺流程;计算机管理系统;硬件设计;软件设计;PLC 1净水厂概况 浙江某净水厂设计规模为10万m3/d,供水水源为水库水,原水经7kmDN800引水管道进入净水厂,供水系统为全程重力自流供水,出厂水经消毒后重力自流至城区配水管网。 2工艺流程 本工程净水处理系统工艺流程为:源水来自水库,依次进入综合池、V型滤池、清水池,经处理后,输送至城市管网。本工程污水处理系统工艺流程为:综合池产生的污泥排入排泥水调节池、提升至浓缩池浓缩后,进入污泥脱水机房,脱水后污泥外运。滤池的反冲洗水经回用水池提升至综合池回用。本工程各类药剂投加点:矾投加至管道混合器,石灰和高锰酸钾投加至管道混合器前,粉末活性炭投加至折板反应池中部,氯气投加至管道混合器前、清水池进水管和清水池出水管。 3中央控制室计算机管理系统 中央控制室计算机管理系统设于生产调度大楼的中控室,采用具有C/S(客户机/服务器)结构形式的计算机网络,同时可支持B/S(浏览器/服务器)结构形式,并可以与上级系统和周边系统链接,现场站与中央控制室之间通过工业以太网光纤环网进行数据通信。中央控制站主要完成全厂的数据通信和调度管理。计算机系统建立在开放的、可靠的网络环境中,系统中的硬件和软件都具有可靠性、开放性和先进性。操作员站采用基于客户机/服务器结构的Windows7操作系统,服务器操作系统采用WindowsServer2008操作系统。 3.1计算机管理系统设计 全厂控制网络分三层。第一层为信息层:由2台监控计算机、2台数据服务器、1台WEB服务器、1台工程师站、网络打印机等的基于IEEC802.3标准的以太网组成,在中央控制室设置1套100/10Mbps24口工业以太网交换器,用超五类网线相连,形成星形拓扑结构。第二层为控制层:由中控室监控计算机至厂内现场主站基于IEE802.3标准的工业以太网光纤环网组成。第三层为设备层:由现场控制主站至设备控制箱、现场仪表基于IEC61158标准的现场总线或常规I/O组成。 3.2计算机管理系统硬件设计 服务器及控制计算机选用DELL产品。工业以太网交换机采用MOXA品牌,PLC和触摸屏均采用施耐德公司的产品。不间断电源选用APC产品。 1)计算机技术性能 (1)CPU:酷睿i5-4570(四核,3.20GHzTurbo,6MB)。 (2)内存:DDR34GB。 (3)硬盘:SATA串行硬盘500G。 (4)光驱:光驱DVD±RW。(5)显示器:24寸宽屏液晶显示器。 2)数据服务器技术性能 (1)CPU:英特尔至强六核E5-2630。 (2)内存:4GBRDIMM,1600MT/s,低电压,单列,x4带宽。 (3)硬盘:300GB15KRPM6Gbps近线SAS热插拔硬盘*4。 (4)光驱:DVD。 3)工业以太网交换机技术性能 (1)工业级以太网产品,符合标准的IEE802.3以太网标准,支持STP/RSTP协议,可构建快速冗余以太环网,单台自愈时间≤30ms。 (2)带有SNMP管理单元。 (3)支持Port-basedVLAN协议,可以对网络进行灵活的子网划分。 (4)支持QoS,对信息设定不同的优先权。 4)UPS不间断电源技术参数 (1)双变换在线式。 (2)具有较强的抗过载能力,至少要能够达到125%的过载。 (3)具有人性化触控式按键,清晰易懂的LED界面,可完整显示UPS状态、负载、电池容量、电池更换指示等详细信息。 (4)能够在130V~275V输入电压范围内正常使用。 (5)具备短路保护装置,发生故障时自动停机,故障消除后自动恢复。 (6)具备防雷击保护装置。 3.3计算机管理系统软件设计 工业监控软件采用亚控公司的KingSCADA开发平台,在此平台上设计开发用户所需的生产管理系统。根据生产过程工艺仪表采集到的数据,生产设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其他信息等,协调和管理全厂的生产调度,打印生产报表、绘制趋势曲线图,报警及事件记录。生成净水厂的生产工艺流程、变配电系统实时动态图,反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。在线生产成本分析系统具有对任意一个或多个时间段的生产成本进行统计、查询、比较、分析等功能,为生产决策提供可靠依据。 4自动化控制系统 自动化控制系统采用PLC控制器,通过采集现场仪表的生产实时数据和控制设备的状态信息,根据现场工艺的要求,实现净水厂的过程控制、顺序控制、连锁控制、设备的开机、停机等各种操作,完成净水厂的自动控制。自动化控制系统集成了计算机技术、通信技术、高性能PLC及智能化仪表。集中管理生产过程中的信息,以实现整体操作、维护、管理和优化;同时,也使得控制风险分散,提高系统可靠性。 4.1控制系统站点分布 本工程在厂区设置5个PLC主站和11个PLC滤池子站。5个PLC主站分别为:综合池PLC主站、反冲洗泵房PLC主站、脱水机房PLC主站、加药间PLC主站、加氯间PLC主站,每个滤格设置一个滤池子站,共11个滤池子站。PLC主站与SCADA服务器组成100M工业以太网光纤环网。所有PLC主站按无人值守的运行管理方式。 4.2控制系统硬件设计 根据生产设备、生产管理、工艺流程、构筑物位置分布相对分散的特点,系统选用施耐德电气基于可编程序控制器(PLC)的控制系统。每个控制主站采用施耐德电气的ModiconQuantum热备系统(CPU67160系列)。11个滤格子站,采用施耐德电气的ModiconM340(BMXP342020系列)控制系统。140CPU67160是ModiconQuantum系列最高端控制器,专用于双机热备冗余系统。CPU采用Pentium型芯片,主频266MHz,内置RAM,并提供两个PCMCIA扩展插槽,能够很容易地满足最大限度要求的程序扩展和数据保存。存储器容量可以用PCMCIA卡(存储程序、常数、变量名和注释,备份文件等)进行扩展。集成Modbus、ModbusPlus、TCP/IP(热备端口)、USB等多种通信端口,便于与其他设备实现数据交换。CPU上集成液晶显示屏幕,用于显示系统的运行、故障、通信等状态信息和设置系统的相关参数。带有后备电池的SRAM,可以在控制器断电的情况下保存应用程序和数据。140CPU67160集成了100M的光纤通信端口,完成主备CPU模块的数据同步。QuantumCPU使用可擦写存储器技术,支持控制器的执行存储和指令集。这一最新的非易失存储器技术,在不更换存储器卡的情况下只需通过Modbus或ModbusPlus即可实现操作系统更新。 4.3控制系统功能设计 各PLC现场控制站设计具有下列功能: (1)具有实时监测所属监控工艺流程范围内的生产过程参数(压力、流量、液位)、水质参数(温度、浊度、PH值、余氯等),并对采集的上述参数进行处理同时供上位机储存、显示。 (2)具有实时监测所属监控工艺流程范围内主要设备的运行状态,并对其进行采集、处理同时供上位机储存、显示。 (3)具有全自动控制或调节计量泵、水泵、鼓风机、阀门等设备。 (4)具有自动进行越限保护处理和设备故障自动进行保护。 (5)具有可靠的安全措施,具有保护口令,防止越权修改程序。 (6)系统具有较强的自检功能和故障自恢复功能。能够承受运行中的各种干扰。 4.4控制系统开放性和可扩展性 开放性的系统整体结构可以保证系统具有较长的生命周期,系统在投入运行以后可能会有一些变化调整,因此系统必须具有灵活的结构,具有良好的开放性,在软件和硬件的配置上能灵活增减。具有强大的系统维护和诊断功能,保证系统安全、可靠的运行。自动化控制系统的可靠性是整个系统长期稳定运行的关键因素。PLC、网络设备、监控软件等系统核心部件以及断路器、开关电源、继电器、接线端子等易损件均选用工业级、抗干扰能力强,在净水厂自动化系统领域有长期运行经验的国内外知名品牌。整个自动化系统能够在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的设计满足国内、国际的安全标准,并且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,适应较宽的温度变化范围,能够承受工业环境的苛刻条件。系统提供高度的在线维护性能。任何节点故障、离线或从系统中移去不会影响其他节点正常运行,具有标准的对外通信接口,便于与其他控制系统通信。选用高质量的设备搭建的系统架构,不仅可以保证系统稳定、可靠的运行,也将大大减少投运后的维护工作量、并节约二次投入的资金,同时避免因系统故障导致的损失。 作者:斯东浩 单位:浙江浙大中控信息技术有限公司
电力系统论文:电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:浅论电力电子技术在电力系统中的应用 一、前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 二、电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 (一)在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 (二)在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 电力系统论文:分析电力系统不同调度模式的技术及经济特性 0 引言 电力系统有功调度的主要任务是制定发电机组出力计划,以满足呈一定概率规律且周期性变化的负荷需求。在这一过程中,调度机构不仅需要考虑各个机组的差异性,根据机组的发电成本、发电煤耗和环境污染等特点,在机组的最小、最大技术出力范围内按一定调度目标制定发电计划,而且需要考虑电力线路有功功率传输极限等安全、可靠性准则,保证电力系统的安全运行。 1 传统经济调度模式 传统经济调度模式,是按等耗量微增率原则分配各机组负荷,即按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷,使系统的总耗量最小。在传统经济调度模式中,机组的煤耗量曲线和它的微增率曲线是调度的基础资料,它们的准确性直接影响到经济调度效益。而发输配一体化的管理体制有利于调度机构获得准确的基础资料,因此,传统经济调度模式适用于发输配一体化的电力体制。传统经济调度模式有以下几个特点: 1.1 物理意义清晰 假定两台机组在微增率不等的状态下运行,且dF■/dP■ dF■/dP■,可以在两台机组的总输出功率不变的条件下调整负荷分配,让1号机组减少输出ΔP,2号机组增加输出ΔP。于是1号机组将减少燃料消耗(dF■/dP■)×ΔP,2号机组将增加燃料消(dF■/dP■)×ΔP,而总的燃料消耗将可节约: ΔF=(dF■/dP■)×ΔP-(dF■/dP■)×ΔP 0 这样的负荷调整可以一直进行到两台机组的微增率相等为止,不难理解,等耗量微增率准则也适用于多台机组间的负荷经济分配。 1.2 可以考虑网损的影响 传统经济调度模式可以通过计算网损微增率,构成煤耗与网损的协调方程式,对机组的耗量特性曲线进行修正,考虑网损对经济调度的影响。 1.3 对部分不等式约束条件较难处理 传统经济调度可以考虑功率平衡等式约束,同时,对于自变量的不等式约束条件,如发电厂有功功率上、下限,水电厂流量上、下限和水库水位上、下限等,可以通过检验方便处理;但是以函数形式出现的不等式约束条件,例如,线路潮流限制和母线电压上、下限等,传统经济调度较难处理。 2 计划电量调度模式 计划电量调度模式,可以确保投建机组的发电利用小时数,保证投建机组的固定成本回收,对于促进我国电源投资建设、尽快补足电力供需缺口具有积极作用,促进了这一时期我国电力工业的发展。由于计划电量调度模式仅与机组容量有关,不考虑机组经济性、环保性等因素,也带来了一些问题。 2.1 火电建设小型化 计划电量调度模式下,小型火电机组可以保证充足的负荷率,确保成本回收。因此,一些地区建设了一批小火电、小油电,以补足电力供需缺口。这些机组煤耗高、污染严重,影响电力工业的可持续发展。 2.2 水电及可再生能源发展落后 水电及可再生能源建设投资大、周期长,而且在计划电量调度模式下分配的发电利用小时数与火电相同,因此电源建设投资更倾向于建设周期短、见效快的火电机组。 2.3 输电设备建设落后 计划电量调度模式对电力发展的促进作用,主要倾向于电源建设,对输电设施建设没有引导和激励措施,造成这一时期我国输电设备较为落后。 2.4 电厂建设不经济 计划电量调度模式保证了机组的成本回收,此外,为鼓励投资兴建电厂,国家还规定了还本付息的电价政策。因此电厂建设工程缺乏约束,建设缺乏经济性。 3 节能发电调度模式 节能发电调度模式改革,必然对电力系统的发展和运行产生影响,具体体现在以下几个方面: 3.1 引导电源投资建设方向,改善电源结构 目前,我国以火力发电为主,清洁能源和可再生能源发电的比例较小,截止2005年,火电占总装机容量比例约为75.67%,电源结构不合理。实施节能发电调度后,优先调用清洁能源和可再生能源发电,对我国投资建设清洁能源和可再生能源的引导作用明显,有利于改善我国的电源结构,优化各类资源配置。 3.2 不能保证系统运行的经济性最优 节能发电调度能够获得在等输出电量情况下发电侧节能降耗和有害气体减排的作用,但是,由于不同电厂燃煤的来源不同、煤炭运输成本不同、煤价有差异等因素,煤耗量并不能代表发电机组的边际生产成本。因此,节能发电调度改变了传统经济调度按边际成本制定发电计划的原则,偏离了电力系统经济性的理论基础,是一种节能但不一定经济的调度模式。 同时,由于在当前“厂网分离”的体制下,很难获得真实的发电机组供电标煤煤耗率,并且供电煤耗率本身是发电机组输出功率的函数,这将使得节能发电调度模式不能达到预期的节能效果。 3.3 电网安全可靠性要求更高 节能发电调度模式下,大容量、低能耗机组接近满发,可能对电网的传输能力、安全裕度要求更高;另外大容量机组满发后,系统备用由多个小机组承担,可能造成系统事故备用容量不足,影响系统的可靠性。 4 电力市场交易模式 市场化改革的核心是对电力工业放松管制,以各种方式将发电、输配电和用电分离,形成多方利益实体的竞争化模式。电力市场化竞争机制的特点是放松管制之后,多方利益实体追求各自利润的最大化,同时也实现了社会效益的最大化。电力市场交易模式,对电力系统的影响主要体现在以下几个方面: 4.1 电力市场模式下电力系统更加经济有效 发电侧和售电侧引入竞争、打破电力工业的垄断经营,提高电力工业的生产效率和服务质量。发电竞争的结果使得电力系统整体供电成本下降,电价有所降低。 4.2 电力市场模式兼顾电力系统的节能环保 随着经济社会的发展,化石能源的消耗越来越巨大,由此造成的环境问题也越来越严重,欧盟国家己经对燃烧化石燃料而释放的二氧化碳征收高额的碳税,以化石燃料为能源的发电成本中,购买二氧化碳排放指标的成本已经占发电成本的一定比例,在这种情况下的市场竞争发电调度模式,实际上是一种兼顾节能和环保的经济调度模式。 4.3 电力市场交易模式复杂性增加 电力市场模式下需要考虑中长期交易、期货交易、实时交易等不同电量约束,调度的复杂性增加。市场模式下强调竞争,为达到各方利益最大化,可能造成电网在临界安全附近运行,淡化电力系统运行中复杂物理规律与市场竞争的关联,威胁电力系统运行的安全,可能背离预期的经济效果。 4.4 市场化竞争可能产生不必要的市场力 电力市场模式下,一些公司可能利用自身所占的市场份额优势或与其他公司形成联盟后所占的市场份额优势来操纵市场价格,这些公司的收益往往超过竞争所能取得的收益,产生不必要的市场力。为防止市场中公司之间的勾结行为,市场管理者应当采取相应的监管措施。 5 结束语 总之,在市场交易模式下,由于电力交易的多样性,调度机构不仅应当考虑时段之间的爬坡速率限制,而且应当考虑各种双边合同、电量合同以及期货合同等在各个调度时段之间的合理分配,同时,电网潮流的不确定性和多变性,使得安全经济调度的重 要作用也日益明显。 电力系统论文:谈电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统中电气自动化技术的作用和应用 电力系统中的电气自动化是现代科学领域中涉及最为广泛的工科类学科,这其中包含了计算机的软硬件处理技术、电力电子科学技术、信息处理技术、电气工程制造等多个技术范围。伴随着我国信息技术科学以及电子科技的不断发展,依托电能发展的控制行业已经逐渐无法满足现代社会农业、家用、办公、工厂制造等众多领域的高度运用,在高需求下,传统电力带动的技术在当今多线路的电力系统中已经愈发供应不足。实行高度自动化技术还能在很大程度上缓解工人的劳动量,并且节约了生产所花费的时间,更为电力系统的发展提供强有力的支撑,因此,对电力系统中的电气自动化技术应用的分析是极为重要的。 1 电气自动化技术在电力系统中的作用 各种行业各种技术的存在和发展都有着一定的依托促进作用,我国在近几年所呈现的大国崛起现象已经成为世界经济政治讨论的焦点,尤其是信息化相关方面普及发展技术更是可见一斑。而电力行业作为现代社会发展以及国家军事信息安全的保障性系统,更在不断提升自身设施、技术以及专业技能。与高速发展相对应的是,能源匮乏已经成为社会发展避无可避的重大问题。虽然电力能源并非讨论中心的一级能源,但是其与有限资源有着十分紧密的联系。 在我国,电力资源的获取主要通过火电和水电两种形式,然而煤炭资源这一非再生资源的逐年短缺已经成为无法避免的问题。水资源方面,水污染以及水资源的极度浪费还在逐步治理过程中,治理成果无法在短时间内显现出来。虽然近年来我国的电网覆盖面积在逐年扩大,但是由于我国国土面积辽阔,在一些偏远农村地区虽然实现通电,但电能供应极度不稳定。再加上通常情况下偏远农村地区由于经济发展较为落后,科技普及能力不足,所使用的电器以及输送电力所需的电缆设备老化情况较为严重,这就造成了电能的浪费和断电现象的出现。如果出现断电时,相关专业人员未能及时到场进行处理,将造成无法估量的严重后果,进而造成社会秩序出现紊乱,扰乱社会治安以及国民经济发展,更严重的会造成国家安全受到影响。 2 电气自动化技术在电力系统中运用的内容 电力系统中的电气自动化技术主要包括了PLC技术和计算机技术两方面。电力系统中的自动化技术其核心即为计算机技术,这也是电气自动化技术中最为常见也是最具代表性的科学技术,它为电力系统实现电气自动化提供前提条件,并且在输配电和供变电方面也发挥了无可替代的作用。 此外,计算机技术中运用了电网的调动,从而实现了国家电网信息的采集工作,并且还负责对不同的省、地区直辖市范围和省、市、县不同级别电网实施自主调配工作,对其信息进行储存和整合。计算机技术在电气自动化的实施还实现了我国整体电位设备整合,加强对整个电力系统的监控以及调动工作。 随着现代化的发展,采用电气自动化在电力系统运行中开展实时的仿真工作。电力系统采用电气自动化技术进行仿真技术的实施驱动,导致电力系统在更大的工程上都可以实现暂时以及稳定状态,在这两种状态中进行同步的实验,并且可以为电力系统提供强大且精确的数据,相关的工作人员还能够在这样的环境中,对于更多新型的电力装置进行测试,最终很大程度上推动了混合型的实时、仿真实验室的建立,也推动电力系统实现更大程度的发展。 PLC技术在电力系统中电气自动化的应用顺利实现了对于电网数据的分析、采集、整合、传递以及调换等工作,对整个电网实施控制,并且提高了在电力相关的生产活动中的协调性。PLC技术在电气自动化中的应用,使得电力控制内接线得以精简,并且使得电力系统的灵活性和稳定性大大提高,降低了系统的能源损耗,节约了电力生产的人力和物力。PLC技术所具有的种种优势使得其在电力系统中的电气自动化方面得到了充分的应用和发挥。PLC技术所采用的辅助性继电器,内部逻辑关联替换了之前的机械继电器导线相连。这样继电器其中节点转换时间就能够到达忽略不计的程度,这使得电力系统的可靠性显着提升。除此之外,PLC系统其抗干扰性非常强,这能够满足现代工业生产中复杂多变的工作环境。 随着社会科技的不断发展,研究的不断深入,系统的操作流程将会更加简单易操作,逐步实现了电力系统操作的方便快捷的目标,并降低电力员工的工作难度,提升作业准确率,这使得员工的工作效率大大提升。 3 电气自动化技术在电力系统中的应用和发展 计算机控制技术在电力系统中发挥着十分重要的作用,起着至关重要的影响。主要是由于计算机技术的快速发展,在电力系统中,用电以及输电、发电和变电、配电等很多重要的环节,都需要先进的计算机技术作为强大的支撑,这样可以在计算机技术的带动下,将我国的电力系统自动化技术也逐渐往更好的方向推动。 电气自动化技术在电力系统中的许多环节以及领域已经得到了广泛的关注及应用,这对电力系统的自动化建设有着很大的帮助,而且改变了传统电力制造传输过程中的不足和弊端,对电力系统的整体工作效率得以提升。电气自动化技术的实际应用充分迎合了我国电力市场在新世纪的发展需要以及社会需求,电气自动化的驱动技术以及自动化技术能够完成实时仿真工作任务要求,实现了稳定状态与暂时状态同步稳定的存在。与此同时,电气自动化驱动技术也使得员工的实践操作和运行准确率大幅度升高,并且促进混合型实时仿真实验室建设的完成。以太网等技术已经逐步进入到百姓的日常生活中,这也增强了电气自动化在电力系统中的实用性。电气自动化在电力系统智能服务化中的实际应用,使得智能化服务效率水平得到显着提高。该项技术在实现系统智能化服务的基础上还能够对障碍提供精准的自动分析,摆脱了电力系统在运行过程中人工分析的情况,大大提升工作准确度。在配电网工作中充分应用电气自动化技术,实现配电网数字信息配电一体化技术,降低电能的损耗,并且充分发挥了先进科学技术在实际工作生活中的价值。 电气自动化技术随着经济科学的发展,将会朝着更高的国际标准逐步迈进,在功能上能够实现“控制、测量、保护”这三大目标。IED电气自动化技术的充分应用和推广也将实现各环节信息的充分共享,并进一步加强了国家电网一体化的建设。电气自动化技术在电力系统中应用的规模将不断扩大,多媒体、通信、计算机等技术也将更加深入发展。电气自动化在保证系统相对独立性的同时还能够保证电网数据的准确采集和监控。PLC技术的操作流程也将向着直观精简易操作的方向发展,大大提高员工操作的效率以及准确率。因此,逐步加强PLC技术和计算机技术在电力系 统中的实际应用,将使控制设备的效率以及工作成果达到质的飞跃,并且传感器和执行器也应得到充分的推广。以太网、多媒体客户服务器的充分发展,也将使得这些技术更深入地运用到电气自动化技术的研究中,提升电力系统稳定性和高性能,加强电力系统中电气自动化技术的实际运用是现代科技经济发展的大势所趋。 我国自主研制的电气自动化控制系统,可以对电力系统的运行开展监控,对于相关数据进行采集,具有以下优势:对系统的独立性起到保护的作用以及对事故可以及时地进行分析、处理的优点;可以很好地将设备的重复配置现象减少,使得技术更加合理,对于设备的维护工作量也有很大程度的减少。电气自动化技术在未来发展的过程中,必将会逐渐转换成为保护、控制以及测量等很多方面的综合技术。保护、控制以及测量三者综合一体化的应用技术是未来电气自动化技术发展的主要方向,在未来的研究中,只有不断把这三个方面的工作通过计算机辅助使其一体化地完成,才可以真正地将电力系统从整体上实现自动化,也很大程度上推动了我国电力系统自动化发展的进程,促进我国的智能化电网系统改革更快地发展。此外,现代化的计算机信息处理技术也是电力系统发展中一个必不可少的组成部分,它正在朝着并行处理分布式的方向快速发展,计算机在电气自动化技术未来的发展中也会占据越来越重要的比重。 4 结语 电气自动化技术在电力系统中的实际运用,大力推进电力系统现代化的建设发展目标,使得电力系统智能化服务的效率和工作质量得到了显着提升。在实际生产实践过程中,我们必须将新技术、新思想积极大胆地应用到电力系统生产过程中去,这样才能发挥新世纪信息科学技术所产生的巨大价值和影响。对于电力系统中的电气自动化技术进行不断深入的研究,逐步完善我国电力系统的一体化建设,为我国智能电网的建设目标以及电力工业发展注入新的活力。 电力系统论文:浅论计算机网络安全在电力系统信息化中的应用 导语 在电力系统发展与信息化相结合越来越紧密的今天,计算机网络一方面促进了电力系统的建设与发展,但在另一方面上计算机网络本身所存在的易受病毒侵害等问题,也在无形中加大了电力系统运营的安全风险性。 1、计算机网络信息安全对于电力系统运营稳定的影响 在开放的电力市场机制下,通过计算机网络引入可以有效的将电力用户与电力交易中心进行联系,密切了双方之间的服务关系,因此一旦电力系统受到相关计算机网络病毒的侵害,将会对消费者和电力企业造成极大的损失。在这一情况下,在电力系统中进行必要的计算机网络安全防护工作医刻不容缓。电力企业中为了防止黑客以及病毒的侵害,通常采用认证技术以及加密等措施进行保护电力系统计算机网络安全,但是很多的非法份子以及黑客能够根据数据传输的长度、速率、流量以及加密数据的类型等等对电力系统中较大设备的影响或者破坏,或者非法份子以及黑客等还可以将计算机网络流量的分析和密码的分析结合起来对传送的数据进行解码,这样就会对电力系统中直接操纵的设备以及数据受到严重的威胁,所以在电力系统计算机网络信息中没有安全保护措施,可能会对电力系统造成严重的破坏,因此在电力系统中加强计算机网络信息安全防护措施是非常重要的。 2、电力系统计算机网络信息安全存在的问题 2.1工作环境的安全漏洞 目前在很多电力企业中电力操作系统以及数据库系统等用户环境自身就存在很多的安全漏洞,如对特定网络协议实现的错误,自身体系结构中存在的问题等一些漏洞都会对电力系统造成严重的破坏,从而对电力企业造成严重的损失。 2.2网络协议存在的安全问题 在电力系统计算机网络(Internet)中采用的TCP IIP协议主要是面向信息资源共享的,所以会造成部分的计算机网络协议存在一定的安全漏洞,这种漏洞也是目前计算机网络以及信息安全问题中最为重要的根源。比如常见有FTP、Telnet、SMTP等协议中。并且在电力系统中用户的口令信息主要是采用明文的形式在计算机网络中进行传输的,这些网络协议虽然是依赖的TCP协议本身但是也不能保证电力系统计算机网络信息传输信号的安全性。 2.3计算机病毒的侵害 计算机病毒是最为常见的一种病毒形式,任何一个接触计算机网络的人员都可能会有遭到病危害的先向我。计算机病毒分为“蠕虫”和“病毒”,计算机病毒是一种诚讯,是一段可以进行执行代码的程序。计算机病毒如同生物病毒,具有独特的复制能力,并且蔓延的速度是非常之快的。但是也是非常难以清除的,并且病毒还能够将自身附带的各种病毒类型一个用户传到另一个用户通过文件的复制进行传递。计算机病毒不仅具有复制能力,而且也具有其他的一些共性一个被污染的程序能够传送病毒的载体。 3、电力系统计算机网络信息安全的防护措施 3.1加强对网络安全的重视 电力系统计算机网络的安全性越来越重要,所以在电力企业,首先应该提高全体员工计算机网络信息安全技术水平和信息安全知识水平,提高防护计算机网络信息窃密泄密的水平以及综合能力,电力企业中严谨将涉密的计算机与互联网或者其他的公共信息网相连接,严谨在互联网以及非涉密的计算机网络中处理单位机密以及国家机密的,不断落实计算机网络信息安全保密责任,加强对网络安全的认识,并且还应该开发合作单位的安全保密管理系统,并签署保密协议,加强对电力系统计算机网络信息安全的监督和管理,并且应该定期不定期的对电力系统计算机网络信息的安全性进行检查,并且还应该做好文档的存档、登记以及销毁等各个环节的工作,及时发现并处理电力系统中网络信息安全隐患,从而保证电力系统网络信息的安全性。 信息化是我国加快实现现代化和工业化的必然选择,坚持信息化带动工业化,以工业化促进信息化,从而走出一条含有高科技的道路,不断推进我国信息化的建设。我国最高人民检察院以及中央保密委员会也多次发出相关文件要做好信息保密工作,切实防外部侵害和网络化带来的国家以及单位机密泄露。 3.2防火墙的拦截 防火墙主要是保护计算机网络安全的一种技术措施,它主要是用来进行阻止网络中的黑客的入侵的一道屏障,防火墙也被称为是控制逾出两个方向通信的门槛。在电力系统中在杀毒软件的基础上配置防火墙软件系统是比较安全的措施,并且在电力系统中为了预防黑客或者不法分子的入侵对计算机网络信息以及系统的备份是非常重要的,而且还对备份进行定期的检查,保证其有效性。 3.3防病毒 (1)在电力企业中管理信息系统应统一部署病毒防护的措施,严谨电力系统中的安全区Ⅰ和Ⅱ与管理信息系统共同使用一个防病毒的管理服务器;(2)在电力系统中对于所有系统中的服务器以及工作站都应该布置有恰当的防病毒产品的客户端;(3)在对电力系统的计算机网络进行布置单独的电子邮件系统时,必须在电子邮件的服务器前段部署杀毒软件以及病毒网关,从而可以有效防止带有病毒的邮件在办公网路中传播蔓延;(4)电力系统与Internet的网络接口处也应该部署防病毒的网关,从而可以防止蠕虫以及病毒的传播和蔓延到电力企业的管理信息系统中;(5)为了保证电力系统计算机网络的安全性,还应该加强病毒的管理,从而可以保证病毒特征码的全面及时的更新,并且应该及时进行查杀病毒的特征以及类型并掌握病毒对电力系统威胁的情况,从而可以采取有效的措施保证电力系统的网络信息的安全性。 4、电力专用物理隔离措施 在电力系统中对于网闸可以采用隔离岛以及双处理器的设计技术,并且在电力系统的软件和硬件方面都应该采用单向传输控制,从而保证网络传输的单向性具有可靠地保证。为了保证电力二次系统的安全性专门设计了单向电力系统的物理隔离装置,这种隔离装置主要用于电力系统的安全区Ⅰ或者集散控制系统中的DCS系统中,安全区Ⅱ(非控制生产区)和管理信息系统的MIS网或者安全区Ⅲ、Ⅳ(生产管理区)等网络物理隔离,并且还能够保证电力系统的安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ、Ⅳ进行实时有效的传输数据。并且电力 专用物理隔离措施能够有效的阻止病毒以及黑客以及外来网络的入侵。从而可以最大限度的保证电力系统计算机网络的安全性。 5、主机防护 电力系统中的主机防护系统能够有效的预防以及控制各种计算机已知病毒或者未知病毒、各种恶意程序以及木马的入侵。并且在进行连接互联网时,不用担心由于中病毒而导致系统的瘫痪现象,并且可以不用重启系统,只需要进行点击按钮,则系统就可以恢复到正常的状态,主机的防护对增加服务器的安全性具有重要的作用和价值。 总结 电力系统计算机网络信息化的应用随着社会的发展和科学的技术的发展而发展,在信息技术快速发展的时期,计算机网络信息的安全性也在逐渐变化,这对电力系统的计算机网络细信息的安全性和可靠性带来更大的挑战,目前电力系统的安全防护主要是防护病毒、黑客以及非法分子等通过各种形式对系统的攻击和破坏,因此加强电力系统计算机网络信息的安全防护是保证国家重要基础设施电力系统安全性的重要措施。 电力系统论文:对通信技术在电力系统的应用分析 一、电力应急通信中VSAT卫星通信的应用范围 (1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSAT卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延 二、电力应急通信中VSAT卫星通信组网方案 (1)县调范围VSAT网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSAT网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSAT系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSAT网络通信系统。(3)省级系统VSAT网络方案。省级系统内厂站VSAT网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSAT通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。 三、电网VSAT卫星应急通信建设实例 在国网公司VSAT卫星应急通信网络的建设当中,组网方案主要采用的是以省公司统一VSAT网络平台方案(即:采用分层、分区域架构形式)。省信通公司范围内,在省调控中心建设中心站/主站,各个厂站建设子站系统(主要设备为便携小站和车载站),通过中心站/主站与每个子站直接通信,构成星状卫星通信网。网络结构如图1所示。主站系统是利用卫星运营主站,卫星带宽资源是利用租用的亚太5号卫星Ku波段转发器资源。中心主站至220kV变电站卫星通信电路开通,使通道具备了应急条件下为电网提供可靠通信通道的条件。这使整个电网的电力通信系统在运行时更加稳定和可靠,保障电网安全抵御自然灾害的能力将会得到质的提升。 电力系统论文:分析广域测量系统在电力系统中的应用 摘要:广域测量技术是近年来电力系统前沿技术中最活跃的领域之一。论述了广域测量系统(Wide-Area MeasurementSystem,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和暂态稳定预测 及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制等方面的应用,对其应用前景做了简要分析,并提出WAMS的发展规划。 关键词:广域测量系统(WAMS);同步相量测量装置;动态监测 随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的逐渐提高,对电网的安全稳定提出了更高的要求。建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统,以保证电网的安全经济运行,已成为十分重要的问题。近来受到广泛关注的广域测量系统(Wide-area measurement system,WAMS)可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难。 1安全稳定控制系统 互联网稳定控制面临着较多的问题:互联系统的低频振荡问题及紧急控制等问题。如我国华中系统的低频振荡衰减时间较长,当系统出现故障时,华中系统的较长的动态过程势必会通过联络线影响到华东系统。传统的基于事件的就地控制不能够充分观察系统的动态过程,因而不能够较好观察系统的各种状态,比如某些系统目前无法较快地抑制低频振荡问题。基于响应的广域稳定控制增强了互联网稳定控制的可靠性和灵敏性。 目前的稳定控制系统,比如电气制动、发电机快速励磁、发电机组切除、自适应负荷减载及新兴的灵活交流输电等,发展到广域控制都应该是基于广域电力系统的信息:原来使用就地信息不能够满足控制对电力系统充分观察的要求。广域测量系统提高了电力系统的可观察性,通过各种分析手段,进行系统动态过程的分析,如通过频谱分析,可以实时计算出系统的振荡模式、系统状态量的变化趋势等:从而提供给广域控制充分的动态信息。 1.1 暂态稳定预测及控制 当今投入实际工业应用的稳定控制系统可分为两种模式,即“离线计算、实时匹配”和“在线预决策、实时匹配”。但分析表明,大停电往往由“不可预见”的连锁故障引起,在这种情况下以上两种稳定控制系统很可能无法响应。理论上最为完美的稳定控制系统模式是“超实时计算、实时匹配”。这种模式假设在故障发生后进行快速的暂态分析以确定系统是否会失稳,若判断系统失稳则给出相应的控制措施以保证系统的暂态稳定性。这种稳定控制系统的整个分析计算、命令传输、执行过程的时间极短,理论上可以对任何导致系统暂态失稳的故障给出相应的稳定控制措施,达到对各种系统运行工况、各种故障类型的完全自适应。 WAMS 在以下几方面的应用有助于实现上述自适应实时控制系统: (1)对于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,直接应用某种时间序列预测方法或人工智能方法预测系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。但由于电力系统在动力学上的复杂性,这种直接外推方法的可靠性值得怀疑。 (2)以 WAMS 提供的系统故障后的状态为初始值,在巨型机或 PC 机群上进行电力系统超实时暂态时域仿真,得到系统未来的受扰轨迹,从而判断系统的稳定性。仅就算法而言,这种方法是可靠的,但在连锁故障的情况下,控制中心未必知道该方法需要的电力系统动态模型;再者,该方法要求的时域仿真的超实时度较高,目前对大规模系统而言可能还存在困难。 (3)基于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,首先利用某种辨识方法得到一个简化的系统动态模型,然后对该模型进行超实时仿真,得到系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。这种方法的可靠性比第一种方法好,同时仅基于WAMS 提供的实测信息,不需知道第二种方法必需的故障后系统动态模型的先验知识,应该是目前比较有前途的方法。 除了判断系统稳定性外,另一个重要问题是若干预测结果为系统失稳,那么该如何给出适当的控制量以避免系统失稳,这方面的研究相对于暂态稳定预测的研究还较薄弱。它涉及电力系统稳定量化分析和稳定量化指标对控制变量的灵敏度分析,即使在离线环境下这也是一个难点,实时环境下要求快速给出适当的控制量将更加困难。有些研究以WAMS 得到的故障后一小段时间内的实测量为输入向量,通过人工神经网络直接将这些实测量映射到控制向量(如切机、切负荷量等)空间,这种方法相当于将暂态稳定预测和求解控制量都隐含在神经网络之中。但人工神经网络的训练需要大量样本,如何保证这些样本对各种系统运行工况和各种可能发生的故障具有足够的代表性是一个难题。WAMS 得到的实测信息也可用作稳定控制后备的失步解列装置的触发信号,在这方面的研究中系统通常被等值成两机系统。 1.2电力系统稳定器(PSS) 传统的分散配置的分散控制器实际上是在简化模型下设计的“孤立”控制器,只考虑本机可测信号,不考虑多机系统之间的关联作用及系统中其它控制器的存在和交互作用影响,其结果是这种控制器只对改善本机控制特性有一定好处,但对系统其它相邻机组的动态行为不可能有确定的改善,相反存在着各控制器间动作无法协调,而使各自的控制特性恶化的可能性。北美系统在进一步加装PSS过程中曾有过由于相互协调而使低频振荡重新出现甚至加剧的实例。 广域测量系统提供了广域系统的同步状态量,为进一步开发相互协调动作的电力系统稳定器打下基础。基于广域测量系统,PSS可以观察动作以后系统各点的响应情况,并根据系统的状态,确定进一步的动作。 2 电压、频率稳定控制 2.1 慢速电压稳定控制 基于广域测量系统,人们可以开发较为慢速的广域控制,比如电压稳定控制。美国BPA公司正在开发"先进电压稳定控制"项目。该项目基于广域测量系统和SCADA系统提供的系统电压、电流相量、有功、无功及频率等综合信息开发以下控制:基于响应的快速控制,该控制措施包括发电机跳闸及无功补偿调节。该控制主要需要提供电压相量、频率、有功及无功的测量;利用无功补偿设备进行电压控制,基于广域测量系统提供的电压幅值及功角,无功补偿设备使用模糊逻辑控制来调节电压幅度;变压器自动调压避免变电站之间并联变压器的环流现象,提高电压稳定性;发电厂的电压调度在电压紧急的状态下,有较多无功储备的电厂可以提高电压,从而减少系统的无功损耗,并提高电容器组的无功输出。这些措施可以提高系统的无功平衡,从而加强电压的稳定。 2.2 静态电压稳定控制 相对于暂态稳定问题,静态电压稳定和频率稳定属于慢动态的范畴,更易于利用 WAMS 信息实现稳定监视和控制。如利用 WAMS 得到的各节点电压相量测量值将系统等值成两节点系统,能快速给出电压稳定裕度;以各节点电压相量测量值作为输入变量,以潮流雅克比矩阵的最小奇异值作为电压稳定指标,用大量样本训练得到一个模糊神经网络作为电压 稳定分类器,输出 变量为很安全、安全、警戒、危险、很危险等 5 种电压安全水平;以 WAMS 提供的节点电压相角差和发电机无功出力为输入变量,应用决策树快速评价系统的电压安全水平。 3动态过程安全分析 3.1 低频振荡分析及抑制 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了威胁。WAMS 可望在分析和抑制低频振荡方面发挥作用。直接将系统线性化状态空间方程离散化,利用WAMS 提供的各离散时间点的测量值,通过最小二乘法计算线性化状态空间方程的系数矩阵,进而计算该矩阵的特征根;基于 WAMS 提供的各离散时间点的测量值采用卡尔曼滤波方法计算系统的机电振荡模式;应用快速傅立叶变换和小波分析对 WAMS 提供的节点间的电压相角差振荡时间曲线进行分析,提取低频振荡模式。与常规离线分析相比,基于 WAMS 的低频振荡分析具有更高的可信度。 通常仅基于本地信息的阻尼控制器(如 PSS)不能很好地抑制区域间的低频振荡,因为本地信息并不能很好反映区域间的振荡模式,本地信号对于区域间的振荡模式的可观测性不好。WAMS 的出现为抑制区域间的低频振荡提供了强有力的工具,可通过 WAMS 获取区域间的发电机相对转子角和转子角速度信号等全局信息作为阻尼控制器的反馈信号构成闭环控制。将采用 WAMS 信号的区间阻尼控制器附加到发电机励磁控制器中,达到抑制区域间振荡的目的;采用 WAMS 信号作为装设于联络线上的 TCSC 装置的控制输入,基于线性 H∞控制理论设计了 TCSC 区间阻尼控制器采用 WAMS 信号作为控制器输入时,需要引起重视的是 WAMS 信号的时滞(Time Delay)问题考虑时滞后闭环系统成为一个时滞系统,若时滞过大可能引起闭环系统的不稳定采用最小二乘预测算法由历史 PMU 测量序列得到控制器当前的反馈输入,没有明确说明时滞的处理方法,但其采用的 H∞控制是一种鲁棒控制方法,对由时滞造成的影响有一定抑制作用。 3.2 全局反馈控制 以往乃至目前的电力系统控制研究领域一直强调分散性/就地性,即对电力系统中的某一动态元件仅采用本地量测量构成反馈控制,从便于控制实现的角度追求控制的分散性/就地性毫无疑问是可以理解的,但通常电力系统的动态问题本质上具有全局性(如暂态稳定问题),而分散/就地控制只是通过本地量测量间接地包含一些全局信息,因此在提高全系统稳定性上有一定局限性。随着 WAMS的出现和发展,研究和实现基于 WAMS 信号的全局信息反馈与控制成为可能。 基于 WAMS 提供的全局实时信号,将通过联络线互联的两个区域等值成一个两机系统,然后采用直接线性化技术设计了联络线上的 TCSC 控制器,数值仿真结果表明,所设计的基于 WAMS 信号的全局 TCSC 控制器有效提高了互联系统的暂态稳定性。在全局反馈控制的研究中,同样存在远方反馈信号的时滞问题,有必要采用时滞系统控制理论加以分析研究,以探明时滞对全局反馈控制的影响。另外,对于非线性全局控制,如何根据特定的控制目标选择合适的远方反馈信号也是一个值得研究的问题。 通过分析可见,建立广域测量系统成为我国电力系统发展的必然,必须从工程技术、经济等角度对其开发、应用进行整体规划。未来重点要编制现有技术应用的规范,并提出技术改进的各种方法。根据我国电力系统运行、规划、分析、控制、保护及EMS等系统的未来实际要求,确定与广域测量系统接口、数据管理、分析和交换等各种相关课题。 电力系统论文:电力系统通信技术建设电力通信网络管理系统 摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN 0引言 近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。 此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。 由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。 面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。 早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。 1电力通信网络管理的设计原则 1.1全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来 的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。 1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础 网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。 当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。 1.4网管系统的网络化 网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。 规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。 网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。 1.5综合接入性 网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。 TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。 对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。 对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。 1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性 在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。 应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。 1.7网管系统的一体化和独立性 网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。 真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。 1.8网管系统的人机界面 首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。 其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。 GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。 Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智 的选择。 2电力通信网管系统方案 2.1需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统的组成见图1。 图1网管系统组成框图 Fig.1Frame of telecommunication management system 网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 作者简介:焦群,男,高级工程师,长期从事电力通信网监控系统及网管系统的研究工作。 作者单位:焦群(电力自动化研究院, 南京 210003) 电力系统论文:谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中PLC技术的应用 PLC是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 PLC技术的数据处理 PLC可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 PLC技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,PLC通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制,并且实现数字量与模拟量之间的D/A、A/D转换。可使用专用的PID模块,也可用PID子程序来实现。 PLC技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到PLC进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。PLC技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 PLC技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成PLC控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统论文:浅论远动控制技术在电力系统自动化中的应用 前言 随着电网规模的不断扩大,对于电力系统的运行要求越来越高,在这种情况下,远动控制技术得到了广泛的应用,同时也为全面实现智能化、自动化奠定了坚实的基础。通过对远动控制技术的深入分析,能够有助于我们将其更好的应用于电力系统各个运行环节。在下面这篇文章里,我们将对远动控制技术的概念及实现原理进行简单了解,并重点对其在电力系统自动化中的应用进行深入探讨。 一、远动控制技术 1.1 远动控制 远动控制作为自动控制领域的重要环节,是以通讯技术为基础,对远程的设备进行监视和控制,能够实现实时测量、远程信号、远程控制和远程调节等多项功能。在电力系统中,远动控制技术的应用是为了使调度实现对辖区内发电厂及变电站的集中控制管理。远动控制系统主要是由远动装置和应用程序组成,能够实现下列三项功能:(1)采集所有的相关设备数据及报文,并向这些设备传达控制指令;(2)预处理传输的报文;(3)通信功能。具体包括通道运行状况的自检、通道的自动切换、选择不同的通信规约等。 1.2 远动控制的实现原理 远动控制技术主要是为了实现“四遥”,即遥测、遥信、遥控及遥调。远程控制技术作为连接变电站、发电厂与调度之间的桥梁,是相关信息传输的重要通道,控制系统主要包括集中监视和集中控制两个模块,其中集中监视即遥测和遥信功能,这一模块的实现的功能是数据采集站、厂将所需的运行参数和状态按照一定的规约上传到调度中心,为控制系统提供决策依据,当系统出现故障时,可以及时发现并解决,最大限度的保障系统的正常运行;集中控制模块是实现遥控和遥调功能,具体是指调度中心将相关操作命令(改变运行状态、修改设备运行参数)发到管辖站、厂。远动控制技术的广泛应用,在保障电力系统运行效率及质量的前提下,能够有效地降低人力、物力成本。 二、远控技术在电力系统自动化中的应用 在电力系统自动化的应用过程中,远程控制的实现需要多方面技术作为基础,概括起来主要包括数据采集技术、信道编码技术和通讯传输技术。下面我们对这三方面技术的应用进行简单探讨。 2.1 数据采集技术的应用 数据采集是将外部信号采入计算机,并加以处理,最后输出。下图1为数据采集的流程图: 数据采集技术是信息科学的一个重要分支,主要是负责研究信息数据的采集、存储、处理及控制等。在电力系统监控系统中,监控分站的主要任务之一就是采集它所连接传感器送来的模拟量和开关量信息,转换为数字信号后再收集到计算机予以显示、处理、传输和记录,这一过程即为数据采集。数据采集的成套设备被称为数据采集系统,可以对运行现场的相关模拟量(如压、电流、温度、压力、流量、位移等)进行采集、量化为数字量,以便于终端计算机的存储、处理、显示或打印。这一系统是计算机与运行现场联系的重要桥梁,是获取远动控制相关数据的重要途径。 在电力系统运行过程中,数据采集技术的关键是变送器及A/D转换技术。在系统运行过程中,鉴于设计及调试需求,其处理的信号主要是低于5V的电平信号,但是在电力系统中,相关的运行设备其工作电压都比较高,为了保证数据采集的准确可靠性,就需要利用变送器对照这些设备的相关运行参数进行转换,即将各种不同等级的电压、电流转换为合理的TTL电平信号。由于变送器采集的信号为模拟信号,为此还需要利用A/D转换技术将其转换为数字信号,以便于进一步对对遥信信息进行编码,对遥测信息进行采集。 2.2 信道编码技术的应用 信道编码作为电力自动化系统的重要组成部分,其目的是对数码流进行一定的处理,使的整个系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,最大限度的避免码流传送中误码的发生。 通信信道是信息传输的重要载体,远控系统能够利用通信信道将运行现场采集到的信息上传至调度中心,由后台系统对其进行分析和解读。在信息传输过程中,为了保证信道的抗干扰能力,首先要做好信号的编码和译码,这一技术可以简单的理解为对数据信息进行编写、翻译和传输,目的是为了保证系统采集到的数据在传输过程中不会受到外界因素的干扰。对于电力自动化系统,在信道编译码过程中,一般是利用线性分组码来提高抗干扰性;同时还有必要结合循环检错法、检错重发法、前后纠错法、反馈重发法对相关的信息的检验,来避免传输过程中差错的发生。 2.3 通讯传输技术的应用 对于远动控制系统而言,通讯传输技术的关键是调制和解调这两方面。由于电力系统的特殊性,其通信网是依托自身拥有的电力通信网络资源与方式来构建的。目前应用广泛的信号传输形式为电力线载波和光纤通信。对于前者,其载波信号有两种,一是在信号发射端通过编码产生的相关基带信号;二是电力线中的高频谐波信号,利用调制技术将载波信号转换为模拟信号后,以电压、电流形式在电力线中实现通信传输,这一方法必须在信号接收端位置以解调技术将模拟信号还原为数字信号。由此可见,电力系统自动化的数据通信主要是利用调制解调器具有的调制解调技术来实现。 随着光纤通讯技术的飞速发展,其传输性能得到了巨大的提升,同时其设备成本也大幅下降。目前在我国电力系统中,光纤传输网络已经在不断的建设扩大,相信在不久的将来,光纤传输网络将会全面取代传统的载波信号传输技术。 三、结束语 通过在电力系统自动化中应用远动控制技术,能够有效的提高工作效率,保证操作安全可靠性,同时也便于整个系统的集中管理。在上面文章里,我们只是对远控技术在电力系统自动化中的应用进行了简单的分析,随着对于电力系统运行管理水平要求的不断提高,我们可以预见远动控制系统在电力系统自动化运行过程中将会更加重要。 电力系统论文:关于电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力 系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统二次设备状态检修探讨 [论文关键词]二次设备 电气设备 状态检修 在线监测 设备诊断 [论文摘要]电力二次设备同样需要状态检修,这样才能和一次设备保持同步,适应电力系统发展需要。给出了电力二次设备状态检修的定义,监测内容,监测方法,解决了电力二次设备状态检修的几个具体问题。 随着电力市场的开放,电力部门之间的竞争将日益激烈,电气设备状态检修势在必行;微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电气设备状态检修成为可能。目前,我国针对电气一次设备状态检修技术的研究文章很多,但对一次设备实施保护、控制、监测的电力二次设备的状态检修被忽视。 一、电力检修体制的演变 在电力系统的发展历史中,电力设备检修体制是随着社会生产力和科学技术的进步而不断演变的。检修策略由第一次产业革命时的故障检修(BM,Break Maintenance)发展到19世纪产业革命的预防性检修(PM,Prevention Maintenance)。预防性检修又经过许多年的发展,根据检修的技术条件、目标的不同,又出现了不同的检修方式:一种是主要以时间为依据,预先设定检修内容与周期的定期检修(TBM,Time Based Mainten ance),或称计划检修(SM,Schedule Maintenance);另一种是以可靠性为中心的检修(RCM,Reliability Centered Maintenance)。到1970年,美国杜邦公司提出了状态检修(CBM,Con2dition-based Maintenance),也叫预知性检修(PDM,Predictive Diagnostic Maintenance),这种检修方式是以设备当前的工作状态为依据,通过状态监测手段,诊断电气设备的健康状况,从而确定设备是否需要检修或最佳检修时机。 二、电力状态检修的概念 状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果,科学安排检修时间和项目的检修方式。它有三层含义:设备状态监测;设备诊断;检修决策。状态监测是状态检修的基础;设备诊断是以状态监测为依据,综合设备历史信息,利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。 就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息、运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。 在电厂、变电站检修决策时要考虑电网运行状态,如用电的峰段与谷段,发电的丰水期与枯水期;设备所在单元系统其它设备的运行状态,按系统为单元检修与只检修单台设备的合理程度;电力市场的需要,进行决策风险分析。 三、电力状态检修的优点 随着社会经济的发展,科学技术水平的提高,电力系统正逐步向状态检修体制过渡。状态检修与其他检修方式相比具有以下优点: 1.开展状态检修是经济发展的迫切要求。对设备进行检修是为了确保设备的安全、可靠运行,而根据设备的状态进行检修是为了减少设备的检修停电,提高供电可靠性。开展设备的状态监测和分析,可以对设备进行有针对性的检修,使其充分发挥作用,即做到设备的经济运行。 2.开展状态检修更具先进性和科学性。定期维护和检修带有较大的盲目性,并造成许多不必要的人力和费用的浪费;由于定期检修工作量大,往往使检修人员疲于奔命,加上现场条件和人员素质的影响“,越修越坏”的现象也时有发生。开展状态检修,可减少不必要的工作量,集中了优势兵力,使检修工作有一定的针对性,因而是更为科学,更为先进的方法。 3.开展状态检修的可行性已经具备:随着科学技术的发展和运行经验的积累,已形成了较为完整的设备状态监测手段和分析判断方法,开展状态检修已有较充分的技术保证。 4.由于状态检修往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的检修,所以能够预报故障的发生,使我们可以及时掌握设备运行状况,防止发生意外的突发事故。 四、电力系统二次设备的状态监测内容 二次设备的状态监测是状态检修的基础。要监测二次设备工作的正确性,进行寿命估计。二次设备状态监测对象主要包括:交流测量系统;直流控制及信号系统;逻辑判断系统;通信管理系统;屏蔽接地系统等。 交流测量系统包括:TA、TV二次回路绝缘良好,回路正确,元件完好;直流控制及信号系统包括直流动力、控制操作及信号回路绝缘良好、回路完好;逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。二次设备监测对象不是单一元件,而是一个单元或一个系统。监测各元件的动态性能,有的元件性能需要离线监测,如电流互感器的特性曲线等。 因此,二次设备的离线监测数据也作为状态监测与诊断的依据。 五、二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系 一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停发(供)电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。 六、结束语 电力二次设备实行状态检修是电力系统发展的需要。微机保护和微机自动装置的自诊断技术的广泛使用,对电力二次设备的状态监测无论是在技术上还是在经济方面都比较容易做到。随着集成型自动化系统的发展,可大大减少二次设备和电缆的数量,克服目前常规保护状态监测存在的困难。设备管理信息系统(MIS)在电力系统的广泛使用,为电力二次设备实行状态检修提供了信息支持。电力二次设备的状态监测将有助于变电站综合自动化的发展。
结构设计论文:砖混结构设计详解 1. 结构设计说明 主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如:正负零以下应采用水泥砂浆,以上采用混合砂浆。等等。 2. 各层的结构布置图,包括 (1)、预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时, 不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉, 宜采用水平线或垂直线的方法, 相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号,可减少设计工作量,也方便施工人员看图。板缝尽量为40, 此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板, 尽量采用宽板, 现浇板带留在靠窗处, 现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层时, 板缝应大于60.整浇层厚50, 配双向φ6@250, 混凝土C20.应采用横墙或横纵墙(横墙为主)混合承重方案,抗坍塌性能好。构造柱处不得布预制板。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板,自动布板可能不能满足用户的施工图要求,仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。 (2)、现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。尽量用二级钢包括直径φ10的二级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于 200, 间距尽量用200.(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200.板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋。一般砖混结构的过街楼处板应现浇,并且钢筋双向双排布置。板配筋相同时,仅标出板号即可。一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号,将不相同的上部筋画在图上。当板的形状不同但配筋相同时也可编为一个板号。宜全楼统一编号。当考虑穿电线管时,板厚≥120,不采用薄板加垫层的做法。电的管井电线引出处的板因电线管过多有可能要加大板厚。宜尽量用大跨度板,不在房间内(尤其是住宅)加次梁。说明分布筋为φ6@250,温度影响较大处可为φ8@200.板顶标高不同时,板的上筋应断开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括内墙上的阳角)。现浇挑板阴角的板下应加斜筋。顶层应建议甲方采用现浇楼板,以利防水,并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10~15米设一10mm的缝,钢筋不断。尽量采用现浇板,不采用予制板加整浇层方案。卫生间做法可为70厚+10高差(取消垫层)。8米以下的板均可以采用非预应力板。L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚,并双向双排配筋,附加45度的4根16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用PMCAD软件自动生成,一可加快速度,二来尽量减小笔误。自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号,因工程较大时可能编出上百个钢筋号,查找困难,如果要编号,编号不应出房间。配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。值得注意的是,按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人为放大。支承在外墙上的板的负筋不宜过大,否则将对砖墙产生过大的附加弯距。一般:板厚 150时采用φ10@200;否则用φ8@200.PMCAD生成的板配筋图应注意以下几点: 1.单向板是按塑性计算的,而双向板按弹性计算,宜改成一种计算方法。 2.当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的,但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。 3.非矩形板宜减小支座配筋,增大跨中配筋。 4.房间边数过多或凹形板应采用有限元程序验算其配筋。T.板一般可按塑性计算,尤其是基础底板和人防结构。但结构自防水、不允许出现裂缝和对防水要求严格的建筑, 如坡、平屋顶、橱厕、配电间等应采用弹性计算。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋,一是轻隔墙有可能移位,二是板整体受力,应整体提高板的配筋。只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙,如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋。坡屋顶板为偏拉构件,应双向双排配筋。 (3)、圈梁、构造柱布置及其剖面详图。圈梁要浇圈闭合拉通,穿过中间走廊,并隔一定距离将截面加强。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墙楼梯、入口等处可能被截断,应在相应位置附加一道并满足搭接长度。坡屋顶为双层圈梁。单层空旷房屋层高超过 4米宜在窗顶处增加一道圈梁。说明圈梁、构造柱纵筋的搭接及锚固长度。构造柱箍筋在上下端应加密。说明构造柱生根何处,当地面为刚性地面时,应将构造柱伸至基底。较大洞口两侧宜加构造柱(2.4米以上)。构造柱与下层相同的,可不标构造柱编号,但应在图中说明。圈梁、构造柱纵筋宜采用一级钢筋。为减少圈梁受温度变化的影响,和清水砖墙的立面效果,360外墙圈梁的外侧宜有120砖墙。设置构造柱后必须设置圈梁或暗圈梁。设置圈梁不一定设构造柱。斜交砖墙的交接处应增设构造柱,且构造柱间距不宜大于层高。建筑四角包括阴角,考虑到应力复杂和应力集中,应增大截面和配筋。请参照《设置钢筋混凝土构造柱多层砖房抗震技术规程JGJ/T13-94》 (4)、过梁布置。核算圈梁下的高度是否足够放预制过梁,如果不够,则应圈梁兼过梁或圈梁局部加高。尽量采用过梁与圈梁整浇方式。此法方便施工并对抗震有利。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。过梁配筋不得过小,以考虑地震时过梁上墙体出现裂缝不能形成拱的作用。当有大梁压在过梁上时,过梁一般用较大截面,兼梁垫用。过梁支承长度改360,并应验算过梁下砌体的局部承压。360墙可用一120矩形过粱加一120带挑沿过粱。现浇过梁荷载取值参见《砌体结构设计规范GBJ3-88》 (5)、雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图。注意:雨棚和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时,高度 900,最小板厚100;高度 900时,最小板厚120.阳台的竖板应尽量预制,与挑板的预埋件焊接。雨棚和阳台上有斜的装饰板时,板的钢筋放斜板的上面,并通过水平挑板的下部锚入墙体圈梁(即挑板双层布筋)。两侧的封板可采用泰柏板封堵,钢筋与泰柏板的钢丝焊接,不必采用混凝土结构。阳台的门联窗处窗台应使用轻体材料砌筑,方便以后装修时凿掉。挑板挑出长度大于2米时宜配置板下构造筋。挑板内跨板上筋长度应大于等于挑板出挑长度,尤其是挑板端部有集中荷载时。内挑板端部宜加小竖沿,防止清扫时灰尘落下。当顶层阳台的雨搭为无组织排水时,雨搭出挑长度应大于其下阳台出挑长度100.挑板配筋应有余地,并应采用大直径钢筋,防止踩弯。挑板内跨板跨度较小,跨中可能出现负弯距,应将挑板支座的负筋伸过全跨。 (6)、楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间,并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯,方便设计及施工,也较美观。 (7)、板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高,厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。 (8)、梁布置及其下的梁垫布置。也可在梁支座处将梁加宽至500来代替梁垫。 (9)、板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定锚入板支座,从洞边锚入La即可。板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围,并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁,应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚, 洞边加暗梁。 (10)、屋面上人孔、通气孔位置及详图。 (11)、在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面,可在建筑墙体剖面做法的基础上,对应画结构详图。 3. 基础平面图及详图 (1)、在墙下条基宽度较宽(大于2米,部分地区可能更窄)或地基不均匀及地基较软时宜采用柔性基础。应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。 (2)、当基础上留洞、首层开大洞的洞口宽度大于洞底至基底高度时,如要考虑洞口范围内地基的承载力,洞口下基础应做暗梁。或将基础局部降低。 (3)、素混凝土基础下不必做垫层,但其内有暗梁时应注明底部钢筋保护层厚为70,或做垫层。地下水位较高时或冬季施工时,不得做灰土基础。刚性基础一般300厚。 (4)、建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸。地下室内墙可采用砖墙,外墙宜用混凝土墙。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。地下室顶板应考虑施工时材料堆积荷载。 (5)、地面以下墙体如被管沟消弱较多,应考虑抗震的不利影响,地下墙体宜加厚。 (6)、抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。 (7)、新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍。 (8)、条形基础偏心不能过大,柔性基础必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。一般情况下,基础底部不应因荷载的偏心而与地基脱开。 (9)、当有独立柱基时,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。 (10)、基础圈梁在建筑入口处或底层房间地面下降处应调低标高。当基础圈梁顶标高为-0.060时可取消防潮层。当地基不均匀时基底应增设一道基础圈梁。 (11)、基础平面图上应加指北针。 (12)、基础底板混凝土不宜大于C30. (13)、在软土地基上的建筑应控制建筑的总沉降量,在地基较不均匀地区应控制建筑的沉降差,砖混结构对差异沉降很敏感。因建筑的实际沉降和计算值是有差异的,很难算准,所以应从构造上入手,采用整体性强的基础形式。 (14)、可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图。应注意,在使用砖混抗震验算菜单产生的砖混荷载生成基础图时,其墙下荷载为整片墙的平均压力,墙体各段的荷载差异较大时,荷载较大处的墙下基础是不安全的,应人工调整。生成的基础平面图名为JCPM.T,生成的基础详图名为JCXT?。 请参照《建筑地基基础设计规范GBJ7-89》和各地方的地基基础规程。 4. 暖沟图及基础留洞图 (1)、沟盖板在遇到楼梯间和电线管时下降(500),室外暖沟上一般有400厚的覆土。 (2)、注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。 (3)、基础留洞大于400的应加过梁,暖沟应加通气孔 (4)、基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。 (5)、首层有门洞处不能用挑砖支承沟盖板 (6)、湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。 (7)、暖沟一般做成1200宽,1000的在维修时偏小。 5. 楼梯详图 (1)、应注意:梯梁至下面的梯板高度是否够,以免碰头,尤其是建筑入口处。 (2)、梯段高度高差不宜大于20,以免易摔跤 (3)、两倍的梯段高度加梯段长度约等于600.幼儿园楼梯踏步宜120高。 (4)、楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,折梁还应加附加箍筋 (5)、楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同,注意楼梯板标高与楼面板的衔接。 (6)、楼梯梯段板计算方法:当休息平台板厚为80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米时,应采用1/10的计算系数,并上下配筋;当休息平台板厚为80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度约6米左右时,应采用1/8的计算系数,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通,并应与梯段板的配筋相应。 (7)、注意当板式楼梯跨度大于5米时,挠度不容易满足。应注明加大反拱。 6. 梁、柱详图 (1)、梁上集中力处应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。 (2)、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋 (3)、梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。 (4)、有圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍,并按规范加密。角柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。 (5)、原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200.梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。 (6)、梁高大于300,并与构造柱相连接的进深梁,在梁端1.5倍梁高范围内箍筋宜加密。端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。 (7)、考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300和梁宽,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La.箍筋要求同抗震设防时的要求。 (8)、反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。 (9)、挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。 (10)、梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。 (11)、梁净高大于500时,宜加腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算。 (12)、梁应按层编号,如L-1-XX,1指1层,XX为梁的编号。 7. 关于墙体问题: 楼梯间的墙体水平支撑较弱,顶层墙体较高,在8度和9度时, 顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙高每隔500设2φ6的通长筋,9度时,在休息平台处宜增设一钢筋带。顶层, 为防止墙体裂缝, 可采取如下措施: 保温层聚苯板由45加厚。为防止聚苯板在施工时被踩薄,可用水泥聚苯板代替普通聚苯板。圈梁加高, 纵筋直径加大。架设隔热层, 不采用现浇板带加预制板(为了解决挑檐抗倾覆)的方式。顶部山墙全部、纵墙端部( 宽度为建筑宽度B/4范围)在过梁以上范围加钢筋网片。构造柱至洞口的墙长度小于300时,应全部做成混凝土的,否则难以砌筑。小截面的墙( 600)如窗间墙应做成混凝土的。否则无法砌墙或受压强度不够。注意:在砖混结构中(尤其是3层及以下),可以取消部分横墙,改为轻隔墙,以减轻自重和地震力,减小基础开挖,也方便以后的房间自由分隔,不必每道墙均为砖墙。多层砌体房屋的局部尺寸限值过严,一般工程难以满足,在增设构造柱后可放宽。 8. 重点注意 (1)、抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。大开间房屋,应注意验算房屋的横墙间距。小进深房屋,应注意验算房屋的高宽比。外廊式或单面走廊建筑的走廊宽度不计入房间宽度。应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范要求的垂直地震作用明显不足。 (2)、雨蓬、阳台、挑沿及挑梁的抗倾覆验算,挑梁入墙长度为1.2L(楼层)、2L(屋面)。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。 (3)、梁支座处局部承压验算(尤其是挑梁下)及梁下梁垫是否需要(6米以上的屋面梁和4.8米以上的楼面梁一般要加)。支承在独立砖柱上的梁,不论跨度大小均加梁垫。与构造柱相连接的梁进行局部抗压计算时,宜按砌体抗压强度考虑。梁垫与现浇梁应分开浇注。局部承压验算应留有余地。 (4)、由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。 (5)、较高层高(5米以上)的墙体的高厚比验算,不能满足时增加一道圈梁。 (6)、楼梯间和门厅阳角的梁支撑长度为500,并与圈梁连接。 (7)、验算长向板或受荷面积较大的板下预制过梁承载力。 (8)、跨度超过6米的梁下240墙应加壁柱或构造柱,跨度不宜大于6.6米,超过时应采取措施。如梁垫宽小于墙宽,并与外墙皮平, 以调整集中力的偏心。 (9)、当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁或构造柱。 (10)、问清配电箱的位置,防止配电箱与洞口相临,如相临,洞口间墙应大于360,并验算其强度。否则应加一大跨度过梁或采用混凝土小墙垛,小墙垛的顶、底部宜加大断面。严禁电线管沿水平方向埋设在承重墙内。 (11)、电线管集中穿板处,板应验算抗剪强度或开洞。竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。 (12)、构件不得向电梯井内伸出, 否则应验算是否能装下。 (13)、验算水箱下、电梯机房及设备下结构强度。水箱不得与主体结构做在一起。 (14)、当地下水位很高时,砖混结构的暖沟应做防水。一般可做U型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。有地下室时,混凝土应抗渗,等级S6或S8,混凝土等级应大于等于C25,混凝土内应掺入膨胀剂。混凝土外墙应注明水平施工缝做法(阶梯式、企口式或加金属止水片),一般加金属止水片,较薄的混凝土墙做企口较难。 (15)、上下层(含暖沟)洞口错开时,过粱上墙体有可能不能形成拱,所以过粱所受荷载不应按一般过粱所受荷载计算,并应考虑由于洞口错开产生的小墙肢的截面强度。 (16)、突出屋面的楼电梯间的构造柱应向下延伸一层,不得直接锚入顶层圈梁。错层部位应采取加强措施。出屋面的烟筒四角应加构造柱或按97G329(七)P3地震区做法。女儿墙内加构造柱,顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高,均加构造柱,并应加密。错层处可加一大截面圈梁,上下层板均锚入此圈梁。 (17)、砖混结构的长度较长时应设伸缩缝。高差大于6米和两层时应设沉降缝。 (18)、在地震区不宜采用墙梁,因地震时可能造成墙体开裂,墙和混凝土梁不能整体工作。如果采用,建议墙梁按普通混凝土梁设计。也不宜采用内框架。 (19)、当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状),此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚,并双层配筋。 (20)、较大跨度的挑廊下墙体内跨板传来的荷载将大于板荷载的一半。挑梁道理相同。 (21)、挑梁、板的上部筋,伸入顶层支座后水平段即可满足锚固要求时,因钢筋上部均为保护层,应适当增大锚固长度或增加一10d的垂直段。 (22)、应避免将大梁穿过较大房间,在住宅中严禁梁穿房间。 (23)、构造柱不得作为挑梁的根。 9. 常用砖墙自重(含双面抹灰):120墙:2.86,240墙:5.24,360墙:7.62,490墙:9.99 KN/M2. 10.关于降水问题:当有地下水时,应在图纸上注明采取降水措施,并采取措施防止周围建筑及构筑物因降水不能正常使用(开裂及下沉),及何时才能停止降水(通过抗浮计算决定)。 11. 进行普通砖混结构设计时,设计人员还应掌握如下设计规范:建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等。并应考虑当地地方性的建筑法规。设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法,设计出经济合理的结构体系。 结构设计论文:关于桥梁结构设计问题综述 [论文关键词]桥梁设计 结构安全 理论研究 [论文摘要]现代桥梁设计技术的发展,使得众多国家对加大对桥梁结构设计理论方面的研究。通过简要说明桥梁设计的注意事项。对现代桥梁结构设计的理论和设计中常见的问题做简单探讨。 目前国内的桥梁结构设计普遍有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上,目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果;也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背;也不符合结构动态和综合经济性的要求。 一、我国桥梁设计现状 总体来讲我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善,在桥梁设计领域,特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。 许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。 二、桥梁设计的注意事项 (一)应该更加重视结构的耐久性问题。国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且,长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 (二)重视对疲劳损伤的研究。桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。 由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制,极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果往往是灾难性的,故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。 (三)充分重视桥梁的超载问题。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。因此需要对超载带来的后果进行研究、分析。 (四)积极借鉴国外的经验和成果。国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差、耐久性和安全性差(包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等)。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关,但平心而论,既然这种现状不能在短期内得到解决,那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提,充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平,采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到,这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。 在欧洲国家,非常重视对结构物进行性能设计(即PBD, Performance Based Design),内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外,尚应有良好的使用性能(包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等)。就其本质而言,欧洲国家的PBD理论,主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能,分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律,寻求新的结构设计理念和方法。 三、可以深入研究的方向 (一)结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题,许多学者对此从不同角度进行了研究,提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数,针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同,计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等,同时,一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之,系统可靠度分析研究内容丰富,难度较大。 (二)人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成,而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的,这方面事例很多,已成为目前研究热点之一。 (三)在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科,它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论,而且,与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时,经典的结构可靠性理论,在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。 (四)模糊随机可靠度的研究。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容,随着模糊数学理论与方法的完善,模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。 四、结束语 桥梁设计是一个复杂的,系统的工程。需要丰富的理论知识,并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。总之桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。 结构设计论文:关于桥梁结构设计问题综述 [论文关键词]桥梁设计 结构安全 理论研究 [论文摘要]现代桥梁设计技术的发展,使得众多国家对加大对桥梁结构设计理论方面的研究。通过简要说明桥梁设计的注意事项。对现代桥梁结构设计的理论和设计中常见的问题做简单探讨。 目前国内的桥梁结构设计普遍有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上,目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果;也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背;也不符合结构动态和综合经济性的要求。 一、我国桥梁设计现状 总体来讲我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善,在桥梁设计领域,特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。 许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。 二、桥梁设计的注意事项 (一)应该更加重视结构的耐久性问题。国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且,长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 (二)重视对疲劳损伤的研究。桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。 由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制,极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果往往是灾难性的,故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。 (三)充分重视桥梁的超载问题。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。因此需要对超载带来的后果进行研究、分析。 (四)积极借鉴国外的经验和成果。国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差、耐久性和安全性差(包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等)。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关,但平心而论,既然这种现状不能在短期内得到解决,那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提,充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平,采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到,这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。 在欧洲国家,非常重视对结构物进行性能设计(即PBD, Performance Based Design),内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外,尚应有良好的使用性能(包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等)。就其本质而言,欧洲国家的PBD理论,主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能,分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律,寻求新的结构设计理念和方法。 三、可以深入研究的方向 (一)结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题,许多学者对此从不同角度进行了研究,提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数,针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同,计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等,同时,一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之,系统可靠度分析研究内容丰富,难度较大。 (二)人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成,而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的,这方面事例很多,已成为目前研究热点之一。 (三)在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科,它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论,而且,与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时,经典的结构可靠性理论,在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。 (四)模糊随机可靠度的研究。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容,随着模糊数学理论与方法的完善,模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。 四、结束语 桥梁设计是一个复杂的,系统的工程。需要丰富的理论知识,并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。总之桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。 结构设计论文:对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法 摘 要 对混凝土结构设计安全度和规范的修订,提出了以下三方面看法:①规范中的安全度设定水平需要大幅度提高;②关于可靠度设计理论;③关于设计规范的强制性。 关键词 混凝上结构 设计规范 可靠度设计 安全度设定水平 对于混凝土结构设计规范中的安全度设置水平,我在1998年7月提交规范修订组领导的一封信中和1999年年初刊出的一篇文章[1]中已经表达了看法。 这篇题为《要大幅度提高建筑结构设计安全度》的文章,代表了一部分同志的看法,原本是应约撰写,从不同角度为规范修订提供参考意见。这份材料中有两处不妥,一是对抗震设计的“小震不坏”原则提出了质疑而又未做详细解释。我在原稿寄出后不久就写信通知要求删去,但最后还是未能及时转到杂志社并刊了出来。另外,这篇文章冠以“建筑结构”的标题也不合适,因为文中只论及混凝土结构,而钢、木等结构的安全度可能是另一回事。 1、规范中的安全度设定水平需要大幅度提高 我对规范低安全度的看法,最早源于从事高强混凝土结构科研和推广应用工作中的感受。用现行规范设计C50~C60级高强混凝土结构,其安全储备比普通强度的混凝土还要低,给推广造成困难和阻力,何况一项新技术的开始应用会存在经验不足等问题,更需要有较为宽松的安全度环境;过低的安全度难免捉襟见肘,对新技术推广不利。我国规范安全度与国外的差别已有不少资料作过报道,现在再看我国规范安全度从解放后的演变,以受弯构件为例,将安全度统一折算成解放初期按破损阶段设计方法时的总安全系数K,则在最早的东北人民政府设计规程中K等于2.0;后改为与当时的苏联规范相同即1.8,但钢材强度取值仍低于苏联;约在1956年后,按三系数极限状态方法的苏联规范设计,K降到约1.55~1.6,1965年我国颁布的BJG21-66规范与此相同;1974年颁布TJ10-74规范,受弯构件K值又略有降低;1989年颁布的现行规范,K值大体保持在1965年规范的水平。这里需要指出的是,50年代设计时所用的楼层活荷载标准值基本参照了苏联荷载规范的取值,而在1959年颁布我国的荷载规范后,不少类型建筑物的楼层活荷载标准值都降低了,导致这类结构安全储备的进一步降低。 横向比较各国规范以及竖向纵观我国规范的演变,可以深切体会到规范作为上层建筑,必然反映时代社会经济的特色和需要。在这次规范修订中,除了必需从专业的技术角度对安全度作细致分析外,如何从社会经济的角度进行深入探讨可能更为重要。这是因为我国正处在从短缺型的社会主义计划经济体制过渡到社会主义市场经济体制的转型期,而整个世界正面临科技和生产飞速更新时代的到来。近十年来,我国的社会经济状况发生了从未有过的根本性变化,而我们现在设计的建筑物又必需适应今后几十年乃至上百年内生产和生活水平的发展。 规范和标准如何从短缺型计划经济影响下走出来,使之更好地为社会主义市场经济基础服务,这是本次规范修订不同于以往历次修订的主要区别,理应作为本次修订中首要考虑的问题。随便举例来说,我们对普通公寓住宅的层高标准作了限制,在北京地区规定为2.7m(净空仅2.55m),也不准设计人员或用户提高房屋抗震设防等级,这些限制是否反映了过去短缺经济年代的特色?短缺经济的主要倾向是竭尽全力去约束消费和限制投资,并伴以过多的行政干预来加以保证。过去讲节约,偏重于初期一次性投资和用料的节省,较少顾及长期和整体效益,更少考虑用户的利益和要求;设计规范的低安全度和某些荷载标准值的过低取值,也是短缺经济造成的。在今天的市场经济体制下,如果只需花相对较少的钱,换得更为结实耐久的房子住,应属合理消费受到鼓励,为此而必须多花一些钢材也属于合理使用,说不上有违节约原则。安全度的设置本来就是用来对付比较意外的情况,低安全度的房子尽管在一般情况下安全可靠,但是抵御外界不确定性作用的能力相对较弱。房子结实些,寿命长些,符合国家提高人民生活质量的要求;万一发生不测地震,可以减少生命财产损失;再说这种合理消费并不要政府掏钱,而且合理的多用些钢材、水泥又能促进生产发展,从眼前讲,还多少能缓解通货紧缩的困难。这些说法从短缺经济的立场上看是格格不入的,但符合眼前和长远利益以及市场经济的需要。 当然,节约作为人类可持续发展的需要和一种美德,应该是结构设计人员的重要守则。这里提出探讨的只是计划经济年代曾经盛行一时的片面的节约,但即使是那种节约在过去短缺经济下仍是合理和必需的,问题是将它搬到今天的社会经济状况和体制下,有时就不再适宜。 提高结构的安全性能需要从结构选型、结构构造、结构布置、材料选择等多个方面作出努力,以加强结构的整体性、延性和耐久性,提高其抗御不测之灾和防止倒塌、特别是抵抗连续倒塌的能力。也许基于概念设计的这些措施,对于增进结构安全更为有效且更符合经济节约的原则。比如这次规范修订组提出的用新Ⅲ级钢替代Ⅱ级或Ⅰ级钢,就能带来立竿见影的效果。可是为了增强延性和防倒塌能力,主要还得靠合理加大构造用钢量。上述与结构安全性能有关的众多因素较难用数值形式加以度量,而我们在这里所讨论的安全度,则仅限于截面强度的安全度和与之有关的荷载标准值和材料强度标准值等能够用数值度量的那些参数。 提出要大幅度提高设计安全度,无非是基于客观形势变化和对现行安全度进行初步分析比较后的一种宏观的定性估计。究竟需要提高多少,则需经过课题立项研究才能确定。对于规范修订组这次提出的设计可靠度改进意见[2],总的趋势是往高处调,对此我表示拥护;虽然幅度不够大。我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,象京、沪、穗等国际性大都市,建筑结构的安全度应高些,经济不发达的边缘地区允许适当低些。规范修订时是否尚可通过结构重要性系数,或者荷载标准值取值,或地方性标准予以区别对待,大城市的结构安全储备是否能再高些,当然也可以分步渐进。钢材的分项系数过去偏低,似不宜再低于1.1。梁的最小配筋率一般根据截面抗弯屈服能力不低于截面拉区混凝上抗裂能力的原则来定,具体计算时所用的材料强度似宜采用平均值而不是标准值,否则从概率保证的角度不能符合要求。 2、关于可靠度设计理论 将可靠度设计理论用于设计规范,不论在学术或工程界一直有分歧意见[3]。我倾向于多安全系数的极限状态设计法,因为其中对安全度的表示比较灵活又易于理解,而且在确定各项安全系数时并不排斥利用可靠度理论手段进行分析对比,然后再综合考虑其它因素加以修正。 由于现行建筑结构设计规范业已采用了可靠度设计理论,其在规范中的计算表达形式又与多安全系数方法相似,在实用上姑且将它理解为多安全系数也并无不可。在这种情况下,我赞成承认现实,在这次修订中还是保留现有的设计方法体系为好。可靠度理论对于不同类型工程结构的适用程度肯定会有很大差别,用于混凝土建筑结构尚没有解决不了的大问题,所以不宜再变。至于尚未使用的规范似宜适当放慢“统一”步伐,实在难以使用的更不宜通过行政手段去统一。可靠度理论还在发展,这方面的学术讨论希望能够深入开展下去。 结构安全度需要考虑的因素过于综合,尤其是规范中的结构安全度,它不同于某个具体工程,需要考虑和照顾的方面更多,包括非技术性的社会经济因素、政策因素等等。可靠度设计理论有其先进的一面,也有其不足之处;可靠度理论也有某些假定和约束条件,会有意或无意地省略某些本应考虑而用这一理论又难以处理的一些因素。技术科学理论一般擅长于分析,而规范安全度的设定除了要用分析外更需要综合,因此经验和判断更为重要。 可靠度理论强调三个“正常”作为前提,即正常设计、正常施工和正常使用。这三个正常带有较大的模糊性,有时甚难界定。比如野蛮施工绝非正常,很容易确认;可是针对我国施工中的上千万农民队伍以及管理水平薄弱的现状,这种状况是否正常?这个问题带有普遍性,而且要改变这一状况需有较长的过程。如果在设定规范安全度水平时完全不予理采,不考虑它会增加某种程度人为失误的可能性及其对工程质量的影响,显然是不合适的。规范面对的是群体而不是某个具体建筑的施工现场。我们不能因为不好统计、不好用理论分析处理,就将某些应该考虑的问题列入不正常。再举居民装修房屋用地板砖压裂了预制混凝土楼板的事例,有的同志认为这是不正常使用,因为设计时并没有考虑过装修地面;或者认为这是不正常设计,因为设计人员在设计时漏掉了地板砖这项恒载,而规范则无责任。但是用户则认为现在城市里家家搞装修,不装修才是不正常使用。而设什人员也说地面装修应属活载,因为今天地板砖,明天拆掉改成木地板,不能作为恒载,仍反正常设计。这个问题其实出在规范荷载标准值的统计上,规范的荷载统计样本取自过去不搞装修的短缺经济年代里。所以单凭过去或现有样本所得出的荷载统计值,理论上看来完整无缺,但用到规范仍需通过经验和判断加以修正,因为这些数据尚不能代表未来可能的发展。但如规范的安全度比较宽裕,就不至于出现这种问题。这次规范修订组提出了今后要加列装修荷载,对于这一规定,似乎还可商榷,因为随着生产、生活水平的发展,类似装修荷载那样的其它小型荷载,在今后几十年内还有可能出现。我们现在很难加以充分想象和估计,这类小型荷载应该通过提高活载的标准值和相应的分项系数来解决。国外规范的楼板荷载中还考虑偶然撞击的影响。作出这些改进其实都容易办到,因为每平米造价可能增加不了5元钱。 前些时候有报纸报道,有些房管部门给住户发通知,规定住户室内荷载不许超过1.5kPa,即规范确定的标准值。这种做法损害了住户的利益,荷载标准值是按正常使用情况统计出来的,统计对象中有的就超过标准值,否则就用不到荷载分项系数。这一房管部门的做法不知出于何种考虑,也给住户带来心理压力。但是这种现象是否从另一个侧面反映了设计安全度过低所带来的不必要麻烦。 3、关于设计规范的强制性 我国的设计规范是强制性的。对于设计人员来说,规范就是法律,只要不违反规范要求,即使设计出了问题,设计人就有可能不负任何法律责任。而国外发达国家的许多设计规范则是指导推荐性的,设计出了问题得自己负责,休想将责任推向规范。所以我国规范的编制工作有着更高的要求,同时也会遇到一些不好解决的困难。以往的最小配筋率为例,国外规范中是0.8%~1%,这个数值作为指导值是比较适宜的,而设计人员可以根据具体情况取用更低的配筋率。例如国际知名的芝加哥Water Tower大厦,其上层柱的轴力甚小,而截面和承载力很大,所以一些柱的配筋率就远低于ACI规范的最小配筋率,但如换成我国规范,也采用0.8%~1%的最小配筋率,遇到这一情况就不能合理降低配筋率。可是如将柱的最小配筋率定得低了,当柱的轴力与承载力相比业已达到相近的程度,那么0.4%的最小配筋率显然偏低,因而出现高也不是、低也不是的困难。又如我国规范并没有明文规定设计人员不准采用高于规范设定的安全度水平,但在过去计划经济时代的影响下,缺乏经验的设计人员有时还是不善于针对具体工程对象的需求和具体的施工环境条件,必要时加以灵活运用;而与此相反,某些故意钻规范空子的人则会沿着规范允许的最低边缘路线行事,以达到其不良目的并推卸责任。 要解决这些难题,根本的办法是逐渐淡化规范的强制性质。强制性规范还不利于人们发挥创造性。在今天市场经济体制下,尤其要求设计人员有更强的创新精神,去适应日益丰富多彩和功能千奇百怪的工程建筑物以及迅速发展变化的生产和生活方式。一本比较简明的规范,再加上各种各样正规的指导性专题技术文件(指南、建议等)与之配套,对设什人员来说可能更为好用和更有帮助。不过这又会牵涉到规范管理体制上的改革,已是超出这次规范修订的题外话了。 结构设计论文:关于提高建筑结构设计安全度的意见 摘要 对提高建筑结构设计安全度问题,提出了以下几点看法:①当前的建筑物安全事故,与结构设计可靠度无关;②结构设计,仍宜提倡节约;③我国建筑设计规范中的构造规定,尚属恰当:④规范与国际市场并无直接联系;⑤规范要根据国家政策而定。 关键词 建筑结构 设计安全度 最近在建筑工程界,有些同志提出,要大幅度提高建筑结构设计的安全度,引起一些议论。现将我个人对此问题的一些看法提出来,请诸位指正。 1 当前的建筑物安全事故,与结构设计安全度无关 50年代的结构设计方法,与现在近似,当时所用的混凝土强度很低,只有110~140号,比现在的C15还低。50年代初期施工手段也很落后,混凝土用体积配合比,人工搅拌,没有振捣器……而当时施工发生安全事故的较少。有一些建筑物,如王府井百货大楼、北京饭店等,使用至今已逾45年,而且经过了唐山地震影响的考验。因此可以说,现在的安全事故,与结构设计安全度是没有连带关系的。 2 结构设计,仍宜提倡节约 关于节约钢材的问题。作为一个结构设计工程师,重要职责之一,就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。如果将构件截面任意加大,材料用量任意增多,这个工作,建筑师也能做。 在发达国家,节约材料也是工程师所追求的。1998年美国《商业周刊》登载由美国建筑师学会(AIA)举办的最佳建筑设计竞赛,"节省材料"是该次竞赛的主题之一。纽约时报新印刷厂的设计,因采用规则的矩形平面和常规材料,节约五千万美元而获奖:又如香港中国银行(贝聿铭设计)因其结构方案布置得当,比同样高度的其他结构大量节约钢材,所以若干个杂志上都发表文章加以表扬。 3 我国规范中的构造规定,并非都比别国低 我国规范规定的是最低用钢量,设计者一般根据结构重要性,予以适当提高,所以下能以此来判定我们在工程中的材料用量,更不能以我们的最低值来与人家比。我国规范规定的柱子最小含钢量力0.4%,是不考虑抗地震时的数量,我们大多数城市设计时都考虑抗震,高层建筑更是都要考虑,这时柱子的最小含钢量就是0.5%~1.0%.而且设计单位在设计高层建筑的柱子时,用钢量常比规范要求的还大,因此与国外相比,实际用钢量并不太小。 我们有些构造要求,已与国外持平,如剪力墙的最小配筋率为0.25%,与美国相同。至于墙的暗柱配筋量,在许多方面已是世界领先。 我国规范对于梁受压钢筋的配筋率,有明确规定。且数值与美国基本相等,并非"无此规定"。至于受拉钢筋的最小配筋率,有设计经验的人都知道,在一般梁板构件中,此值并不起作用,有影响的是在类似基础厚板一类构件中。这种构件中,我国规范与国外规范相比,在某些情况下配筋更多。因为如美国或新西兰规范,对于控制最小配筋量还有一些放松要求的措施,可使配筋减少,所以在一定情况下,配筋可以比我们更少。因此也不能一概而论,说我国的构造配筋比国外如何的少。 4 关于能否进入国际市场 最近在北京大北窑建成的航华中心,其中三栋最大的办公楼,为三家外国大公司买去,即美国的惠普公司、摩托罗拉公司和韩国三星公司。这些工程都是按我国规范设计建造的,建成主体结构后,先后被这三家公司卖下。其他国际知名的公司购买或长期租用我国建筑物者还很多。这些大公司都愿意购买,说明我们的设计,能为国际接受。 有人以为,低安全度有损于我国建筑业的国际形象.有损于国际形象的事情有,但不是结构设计安全度问题。我曾多次遇到在华投资的外商来向我咨询,所提问题,一是施工质量低劣,二是结构设计大浪费。后者都是用钢量大高或混凝土构件截面过大,超过了他们国家的常用水平!有一个工程,单是基础就多用了钢筋500吨! 5 规范要根据国家政策而定 一个国家的规范,不仅仅是技术性的,还有根强的政策性,许多方面,是一个国家经济条件的直接反映。因此,我国规范的材料用量,当然应该比发达国家低,也即安全度应该低一些。这方面我们完全可以理直气壮地说,我们过去的设计标准,是符合我国国情的,是安全的。当然某些局部有不足,要不断修改。国外的规范也不是十全十美,也在不断的修改。我们过去的结构成功地经受了几十年的考验,那就是说,我们的规范,基本是正确的,安全度基本是能满足要求的。 至于抗震规范,更与政策密切相关。美国抗震专家Mark Fintel说过,一个国家的抗震政策(体现在规范上),实际上是一个国家的政府愿意为他的人民在抗震方面投多少保险。所以国家富了,可多投些保险费,穷国只能适当少投。 不能单看这些年我国沿海地区的经济发展,我国广大中西部地区,还是相当穷的。我国钢产量虽已与日本齐平,但人均产量只有日本的1/10,而且品种不全,质量较低.所以;我不赞成说现在就可以大量用钢。 中小城市现在还在发展冷轧变形钢筋,这种钢筋性能并不太好,就因为能省钢,所以还在发展,这就是我国的国情。 再回到抗震。地震的情况各国不同,日本的地震发生很频繁,有的城市每三、四十年就会有一次大地震;美国的加州也是每几十年就有一次大地震。我国虽是多地震国家,但同一个地区发生大震的机遇一般不很频繁。例如北京,根据历史记载,大约每300年有一次大震。地震的机率不同,设计所用的抗震规范当然也不同。 但是,按照我国规范没计的抗震工程,还是安全的。近年云南省发生过几次较强地震,凡是按规范正常设计、正常施工的工程,都经受住了考验。 6 不容忽视设计中的浪费现象 当前建筑结构设计存在的问题中,有一个方面不容忽视,就是设计中的浪费现象。我们有不少钢筋混凝土高层建筑的用钢量,已超过国外同等高度钢结构的用钢量,其不合理可见一斑! 现在这种关于建筑结构设计安全度的讨论,是正常的,但我担心会不会引起误导,使一些设计人员误以为按我国规范进行设计会造成不安全,以致盲目加大构件截面,增加用钢量,造成不必要的浪费。这种可能性,是不能不防的。 结构设计论文:结构设计安全度专题讨论综述 1999年5月14日。中国土木工程学会邀请在京的部分专家,举行了为期一天的结构设计安全度专题讨论会。来自设计、科研,高校。政府部门等16个单位共28名专家参加了会议。中国土木工程学会秘书长唐美树,常务副理事长。国家建设部总工姚兵。建设部科技司司长李先逵先后在会上致词,强调了对安全度问题展开讨论的重要性,中国土木工程学会并将于明年5月在杭州召开第九次年会,结构安全度将作为年会的主要议题。 讨论会由中国土木工程学会学术委员会副主任刘西拉教授主持。与会专家各抒已见,其中既有共识,也有不同乃至对立的意见。以下是讨论发言的简要归纳。 1、关于可靠度设计理论 可靠度理论是分析结构安全性的一种有效手段。我国已颁布统一标准,要求结构设计规范按可靠度理论设计。70年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计规范分别采用不同的设计方法体系,在安全度的表达形式上互不相同,给设计或教学都造成不便,80年代用可靠度理论率先加以统一。但是,对规范采用可靠度理论,以及这一理论能否将各种结构的安全度都统一在同一体系中,专家们持不同意见: (1)认为我国规范采用了先进的可靠度理论,用失效概率度量结构的可靠性,通过将抗力和作用效应相互独立。将随机过程化为随机变量并以经验为校准点,成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中,这是我国规范先进性的一种表现。工程设计采用可靠度理论为国际标准组织(ISO)所提倡,是国际上大势所趋;多次国际安全度会议也倾向于采纳ISO提出的在设计规范中采用可靠度理论的原则。可靠度理论一样重视经验,可靠度取值用校准法确定。 (2)认为可靠度理论是分析和度量结构安全性的一种先进手段,但在应用上还有其局限性,理论本身也有一些方面未能突破,比如结构可靠度分析的三个约束条件:将抗力与作用效应分离,将随机过程变为随机变量,以及将截面承载力的安全指标β作为结构的可靠指标,随着认识的发展都值得质疑。用概率可靠度理论需要进行大量数据统计,但不论荷载统计或抗力统计都还存在一些问题,规范安全度还需考虑将来可能出现的荷载变化。概率可靠度理论会有意或无意地简化、忽略本应考虑但又无法用这一理论处理的因素,如一定程度的人为失误以及社会。经济因素等。可靠度理论强调三个正常,即正常设计。正常施工和正常使用,但正常和不正常有时不易界定。匆忙地将可靠度理论推广于各种规范,会带来一些不必要麻烦,比如地基基础规范中,地基承载力强度的设计值竟比标准值还高,抗震设计规范中不得不引入调整系数。又如地下结构的荷载与其作用效应高度耦合,其不确定性远大于荷载本身的不确定性、结构构件尺寸的不确定性。以及材料强度不确定性的总和,而前者又难以估计,这时勉强采用可靠度设计往往徒有形式而无实效。有的专家指出,水工结构的大坝设计目前只有苏联用可靠度理论,其它国家都用安全系数k大坝在不同工作条件下的温度。渗透压力很难用统计确定,影响坝基稳定的地基软弱夹层及其分布也很难凭少数钻孔取样确定其统计特性,所以用可靠度理论估计不了坝体的安全度。将可靠度理论用于铁路工程结构规范要确定火车的荷载谱,现在花了很大力气已取得上万条荷载谱,统计出了50年最大可能荷载,可是今后铁路上的火车荷载及其变化,更多地由铁路部门指令所确定,与那些统计多不相关。 (3)认为分项多安全系数设计方法要比可靠度方法更为灵活实用。在确定安全系数时,同样可以利用可靠度理论一起作分析,最后选定合适的系数值。鉴于现行建筑结构设计规范已经采用了可靠度理论,不足之处可继续改进,而其设计公式的表达形式又与分项多安全系数基本相似,所以也不必再回到老路上去。现行可靠度设计规范中的分项系数,其含义可以模糊些,考虑更多的经验因素,这在可靠度理论中也是说得过去的。规范采用可靠度理论应采取实事求是的态度,能用的尽量用,尚不成熟的将来再用,不宜用行政手段一刀切去追求“统一”。 (4)认为可靠度理论是美国专家于40年代最早提出的,这方面的研究工作和成果也远远超过我们,可是到现在为止,他们大部分的重要规范都还没有用可靠度方法。在西方,主张可靠度理论用于规范的主要是可靠度理论家们的观点,搞工程实践的人多持反对或怀疑态度。所请国际标准《结构可靠性总原则》,主要也是一些理论工作者提出的、是参考性的,并无约束力。前不久,曾长期担任过美国混凝上设计规范ACI-318委员会主席的国际著名学者Siess教授,就在《Concrete lnternational》杂志上谈了为什么不用可靠度设计理论的见解。可靠度理论是否己完善到可以用于规范的程度,这个问题在国际上是有争论的。确定工程的安全度在一定程度上需以概率和统计为基础,但更多的须依靠经验、工程判断及综合考虑。所以在可靠度用于规范这一点上,我们大可不必去争天下先。建筑结构设计规范还是用安全系数方法好,对于工程设计人员来说用分项安全系数表达安全度要比可靠指标β更直观。更明白。可靠指标虽然有一个相应的失效概率,可是这个所谓的失效概率其实也不是真实的,但在一定程度上可用于相对比较。 2、多大的安全度才算够 多大的安全度才算够?这是一个探讨已久的国际性课题。所谓“安全”,包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行,即所谓的“强度”和“功能”二原则,结构安全度还应保证结构有修复的可能,加上“可修复”则为三原则。 与国际上一些通用标准相比,我国混凝土结构规范设定的安全度水平偏低,有的偏低较多。由于不同标准对安全度的表示方法不一样,所采用的抗力计算公式也不一致,要准确估计不同标准之间安全程度的差异比较困难。有的专家认为,我国规范与欧洲模式规范相比,可靠度只是偏低一些,并在可接受的范围内;另有专家认为,我国规范的安全度要比欧美规范低20%~40%;也有专家认为,如果再考虑到荷标准值的差异,对于有些建筑物楼层,安全储备相差远不止40%。解放后,我国结构设计安全度历次变更,现在的安全度低于50年代。 确定结构的安全储备或安全度水平,应考虑到国家和社会的经济、技术水平,结构的生命周期,结构的功能需求,以及增加安全度与增加费用之间的关系。在当前历史条件下,如何对规范的设计安全度进行调整,专家们有不同的见解: (1)认为现行规范的设计安全度在总体上是合适的,只要施工质量保证,设计不出错误,安全程度已能满足要求。所以不必作出全面的变更,个别地方有不够的,则可作局部修补。规范对安全度的要求只是最低值,设计人员完全可以根据不同的工程对象,必要时采用高于规范规定的数值。我国是发展中的国家,还是要尽量提倡节约,即使在美国,省钢也是受表扬的。我国规范中的构造要求,并非都比外国低。有的已经超过。外国大企业在北京买了按我国规范设计的大楼,说明我国规范不是进不了国际市场。现在对安全度进行讨论,应注意不要引起误导,以为规范安全度不够而在设计中盲目加大构件截面,造成不必要的浪费。 (2)认为现行规范安全度与国际相比虽然偏低,但使用十年来已成功建成约100亿m2的建筑物,实践已经证明,现行规范安全度是可以接受的,这是重要的经验,不能轻易放弃。但考虑到客观形势变化,国家经济实力增强和住宅制度改革现状,可以将现行设计可靠度水平适当提高一点,这样投入不大,却对国家总体和长远利益有利。 (3)认为设计安全度应大幅度提高。由于环境变了,对结构功能和安全程度的需求增强了,比如现在出现事故造成的损失已非昔日可比。规范要适应从计划经济体制到市场经济体制的转变,从短缺经济年代的影响下走出来。现在,建筑物商品化,结构造价在建筑物售价中的比例愈来愈低,用相对较少的钱换得更为可靠和更为好用的房子,应属合理消费,为此而多用一些钢筋也属合理使用,说不上有违节约。如果既不要国家出钱,又能刺激生产,也不浪费资源,就不要限制合理消费,限制对商品高质量和高标准的追求。所谓“大幅度”提高,只是一个宏观估计。我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,提高幅度可区别对待。经济发达的大城市,建筑物功能要求和售价都高,设计安全度应相对高些。 (4)认为设计安全度水平应尽量与国际接轨,比如混凝土结构能够与美国混凝土学会(ACI)的规范接近。即使达到相同的安全度水平,由于施工和材料的管理水平尚与国外有较大差距,结构的实际安全储备仍会偏低。我国现行规范的低安全度水平是历史条件造成的,在60年代初编制我国混凝土规范时,对当时工程事故频繁状况,不少专家曾提出增大安全度,但限于当时政治形势和经济状况而未能实现。现在条件变了,安全度应该提高。 (5)我国目前的建筑业队伍有3500万人,其中2000万来自农村,在确定结构设计安全度时,确实不能不考虑施工队伍平均受教育水平低的现状。对于设计和施工,也不能不考虑难以避免的一定程度的人为差错(human error)。要提高施工质量和管理水平,牵涉到人员素质和技术的发展,需有一个长期的过程。不能认为这些问题完全是施工的而在设定规范的安全度水平时不予理睬。也有专家指出:一些有经验的设计人员,能够针对具体工程和施工的特点,需要时能选用高于规范规定的最低要求,可是没有经验的设计人员就不一样,还要提防故意钻规范最低要求空子的。确定规范的设计安全度水平时,应该考虑这些现实。 (6)关于工程事故与设计安全度的关系,专家们一致认为:当前频繁的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所致。有些专家认为,国内发生的工程事故与现行规范的安全度没有关系,规范的安全度是够的。不过也有专家指出,一些工程事故往往由多种因素综合造成,施工质量差、设计有毛病、结构安全储备又偏低,加在一起终于酿成大祸,这类情况不是由于野蛮施工和管理腐败,较高的安全度总是与较低的失效概率相联系,这是客观规律;例如铁路工程结构的设计比较保守,安全度大,施工管理也比较严格,到现在没有发生一例倒塌事故。建筑工程安全事故由来已久,只是不象现在这样可以爆光而已。 3、设计要从多个方面来保证结构的安全性 结构设计的首要任务是选用经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。结构的安全度通常指安全系数或可靠指标,实际上只是对结构截面强度安全的一种度量,与此相关的还有荷载和材料强度标准值的取值。影响结构安全性的因素大多,安全度是保证结构安全性的重要方面但不是全部。有些设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系。结构构造。结构材料、结构维护、结构耐久性、以及从设计,施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足,抗偶然作用和防倒塌能力差;或者计算图形和受力路线不明确,造成局部受力过大:或者混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄,消弱了结构耐久性;这些都会严重影响结构的安全性;有的城市桥梁虽然满足设计规范的强度要求仅用了5-10年就因耐久性出了毛病影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题,设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性,并要对施工单位提出具体要求。现在有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少,重视强度极限状态而不重视使用极限状态,重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。设计人员不能只套规范,应该根据不同的设计对象,不同的环境和使用条件,发挥自己的才智和创造性;规范再详细也不能包罗本来应由设计人员自己去解决的各种问题。此外,不同的结构体系针对其特点需有特殊的布局与构造,例如预制预应力多孔空心板的楼面结构,板端应考虑墙的嵌固约束,并配置负钢筋以防止端部开裂而造成脆性剪切破坏,可是过去多按简支设计而出现端部裂缝,造成大面积隐患。在新材料。新工艺。新技术应用中,有许多专门技术需有专业公司合作配合,如有特殊防腐蚀要求的后张预应力筋或混凝土等。 4、关于设计规范的操作和管理 国际上的结构设计规范有二种体制,一种是推荐性的,另一种是强制性的。发达国家的规范多是推荐性的,对设计人员只起帮助指导作用,结构工程千变万化,规范不可能取代设计人员所必需的理论知识。经验和判断,设计人员必须自己承担设计的全部责任,可以不受推荐性规范的约束。我国的设计规范则是强制性的,是设计人员必须遵守的法律,如有违反,一切责任由设计人自负,而出了事故,设计人员也可凭规范推卸责任。几十年来,这种做法已在工程设计界深入人心,因而对规范的制订工作也就提出了很高的要求。强制性规范的不足之处是,不能灵活适应设计中遇到的各种情况,难以照顾到设计者可能遇到的各种特殊问题,而且客观上不利于发挥调动甚至限制设计人员的创造性。强制性规范的利弊值得仔细探讨。 长期以来,我国规范由政府部门管理,随着政府机构精简和政府功能转变,有人担心在规范管理的力度上会否削弱。今后可否借助各种学会、协会的积极性,委托学会、协会来编制和管理,而政府部门则起批准监督作用。如果将规范的课题研究,规范的编制和规范的批准分成独立的不同层次,是否会更好一些。在规范的编订和管理上,如何能更好地适应既是社会主义。又是市场经济的体制,有必要作细致的研究。 结构设计论文:某公寓结构设计中的若干问题 摘要:商业公寓是一座设备先进,管理现代化的高级公寓式写字楼,93年开始施工,96年5月建成使用。本文总结了此工程结构设计及施工中采用的新技术,新材料和新方法,重点介绍了无粘结预应力宽扁梁,钢-砼组合结构以及新型无机铝盐防水剂等的应用。 关键词:无粘结预应力 钢-砼组合结构 刚性防水剂 一,工程简介 1,工程概况 本工程地下两层深9.0m,地下二层为战时人防地下室;地上二十八层,出屋顶四层,共计三十四层,其中裙楼四层,一至三层为商场,四层为写字楼使用的多功能大厅及其它房间,五层为设备层及屋顶平台花园六~二十八层为标准写字楼,屋顶上四层分别为设备用房和高位水池。占地面积为6343.75平方米,总建筑面积72290平方米,标准层面积为1559.5平方米,大楼总高度122.1米。 2,地基与基础 根据地质勘查报告,本工程地质自上而下分为两部分,上部为第四系的人工堆积,冲击,残积土层,下部为白恶系上统大朗山组黄花岗段的沉积基岩,其岩性可分为粉砂质泥岩(含砾),泥质粉砂岩,砾岩等,基岩部分的一般规律是随着深度的增加而风化程度减弱,岩面强度增大,微风化带岩体较完整,整体稳定性可靠,一般埋深20.30~30.20m ,桩端承载力标准值0.5mpa.据此,结合本工程的荷载要求,采用人工挖桩基础,以微风化岩为持力层,周边采用一柱一桩,核心筒则采用大底板加群桩,最大桩径为3000。 3,结构及施工方法 结构按7度地震设防,筒体与框架的抗震等级为二级,地基类别2类,基本风荷0.45kN/平方米。本工程主楼采用框架和筒体协同工作体系(框-筒结构),主楼中部(楼梯间和电梯间)纵横向剪力的墙组成抵抗纵横向剪力的核心筒。裙房采用框架结构,在主楼和裙楼房间加后浇带。地下室至五层为普通砼梁板结构,六~二十八层受层高限制,采用后张无粘结预应力宽扁梁结构,楼板为普通钢筋砼板。本工程结构计算程序采用TBSA4.2软件。 二,结构设计新技术 1,后张无粘结预应力宽扁梁结构 本工程结构设计的最大特点是在七~二十九层采用了后张无粘结预应力宽扁梁结构。设计思路如下: (1) 设计原则 A、无粘结预应力筋主要用于平衡楼板和扁梁自重,并满足梁的抗裂度及变形要求。 B、为保证构件延性,按照《无粘结预应力砼结构技术规程》梁内配置适当普通钢筋。 C、耐火极限为两小时,无粘结预应力筋的保护层厚度不小于40mm。 (2)计算模型 楼板厚150mm,扁梁尺寸bxh=1000x500(1500x500),计算模型取柱与扁梁组成的刚架,并假定扁梁与内筒连接为固接,扁梁截面为T形。 (3)预应力设计 楼板、扁梁的砼为C35,扁梁采用无粘结预应力砼结构体系,无粘结预应力筋为7f5钢丝束,抗拉强度标准值为1570Mpa,普通钢筋采用II级螺纹钢,锚固体系采用中国建筑科学研究院的无粘结预应力锚固体系。张拉控制应力取scon=0.7x1570=1099mpa, 张拉时超张拉到1.03scon=1132mpa,同时采用张拉力与伸长值双控制。 抗裂验算根据《无粘结预应力砼结构技术规程》要求,扁梁按二级裂等级设计,适当放松;强度验算中,外荷载在扁梁内产生的弯矩取TBSA程序内力组合结果并考虑预尖力产生的次弯矩。 当对扁梁施加预应力是,柱中的轴向压力很小,因此对柱子要进行大偏压或纯弯强度绝对值算,并在柱子强度设计的荷载组合中考虑次内力的影响。 扁梁采用单根无粘结预期应力筋张锚体系QMU,张拉端为夹片式错具,固定端为挤压锚具,任取一根典型扁梁。 (4)经济效益 1、取标准层一层作为计算单元,将无粘结预应力宽扁梁结构与普通钢筋砼梁结构相比较,前者砼用量(包括柱、梁和砼墙)及钢筋用量(不包括预应力筋)增加约20%左右,介从整体平看,由于采用无粘结预应国力宽扁梁可以降低层高,虽然建筑物高度受到限制不允许提高,却可以增加了建筑面积,有很现实的经济意义,本工程原设计标准层层高3.6m,因为规划高度限制100m,因此仅能建26层,现在采用无粘结顾应力宽扁梁结构后,标准层层高3.3m,则可以建28层。 2、型钢奏在普通钢筋砼中的应用 五层楼面亦即裙楼天面,其建筑使用功能较多,有屋顶花园、光棚,还有游泳池及更衣室等,楼面标高变化多,荷载大。另外分别有两根16M跨和两根20M跨框架梁,由于承受荷载很大,经TBSA程序计算,梁端弯矩过大,按普通钢筋配已严重超筋,为了解决这个能量,经研究决定将个四根梁改为型钠砼梁,由此梁两端的柱相应也改为型钢砼柱,以便于梁柱节点连接,普通砼中局部采用型钢砼组合结构,给设计和施工带来了一定的麻烦,但我们最终成功发解决了这两者之间复杂的节点构造成。型钢砼梁与型钢砼柱及普通砼框及普通砼框架梁的节点连接,非常复杂,纵筋、箍筋和腰筋交错,而且框架梁1与型钢砼梁与型钢砼柱顶面标高不同,如果按原设计框架梁1的纵筋全部焊接在型钢柱的翼缘上,纵筋过于密集,将造成框架梁1的纵筋施工无法顺利进行,达不到设计强度要求,所以我们将框架梁1的截面由原来的300X800改为500X800顶部的纵筋全部越过型钢柱焊接在型钢梁翼缘上,对底部的纵筋,如果焊在型钢柱的翼缘上,为仰焊,且此节点钢筋密集,不方便焊接施工,质量很难保证,所以在底纵筋与型钢柱连接处焊接一块钢托,纵筋直接平焊在钢托上即可,为防止与钢托焊接处,型钢受削弱,在此处增设三角形加劲板,加劲板与框架梁1的底纵筋平齐。 三、新材料 1、新型防水材料 地下室防水工程中,改变了传统的柔性防水做法,采用了建设部国家科委一九九三年、一九九五年国家级科技成果重点推广的新型刚性防水材料,即广西大新建材化工总厂生产的无机铝盐防水剂,达到了刚性防水的目的,该项产品是多功能系列防水材料,具有微膨胀、减水、缓凝、提高抗压强度,节约水泥用量,降低砼水化热等功能,本工程采用的无机铝盐防水剂BSⅡ型,是一种砼结构自身防水材料,在具体施工过程中,特点如下: (1)材料性能好、施工工艺简便,使用时,只需在砼中掺入水泥用量百分之三的无要铝盐防水剂BSⅡ型,即可使普通砼坍落度由5-6提高到14-16左右,缓涨时间可处长4-6小时,微膨胀达到万分之三点八左右,抗压强度在同等水泥用量的情况下可提高20%以上,比按照普通砼施工可节约10-12%水泥用量,砼不透水性,由S6可提高到S12,抗渗率提高了100-200%,使结构自身具有较好的防水性和防裂效果。 (2)防水效果好,两层地下室底板,侧墙只有30cm厚,但从施工完毕到面在一年多的时间来看,内墙体和底板干燥无水迹,防水效果很好。 (3)经济造价低,采用新型无机铝盐防水剂,按照水泥用量的百分之三加入防水剂可节约10-12%水泥用量,经过详细计算,采用无机铝盐防水剂比采用柔性材料每平方米可节约造价为20元左右,这还不包括柔性材料施工人工费和结构砼其它外加剂,给投资商方速写为了较高的经济效益,给施工也带来了方便。 2、机关报型墙体材料 广东省墙体改革中大力推广新型墙体材料,本工程标准层仙隔墙采用预制件轻质嵌墙板,该墙板经高科技研制而成,设计独特,质量和工艺技术指标抱均符合国际标准和要求且符合国家测试标准,其表层为高强度纤维水泥板,内含高强水泥及聚苯乙烯发泡珠作蕊材料,蕊实而质轻,特有企口及凹凸槽位,易于安装接合,它可作固定或活动的功能间隔,具有防火、防水、耐冲击、隔声、隔热等特点,有安全轴心上,每米可承受52KN荷载,而重量比一般同等厚度的砖墙要轻一半以上;板材厚度分三种:50mm-38kg/m2;7500-55kg/;100mm-72kg/,它可替代传统市面上的石屎墙、砖、轻质砌块墙、石膏板及其它轻质材料中空间墙。 四、新型施工工艺 六层楼面(转换层)周圈转换大梁底面受力钢筋由通长密集Ф40钢筋组成,闪光对焊连接直径40mm钢筋,目前几乎办不到,对大截面钢筋只有机械连接才可靠,再由于为了加强建筑物刚性,所有钢筋拉通于梁内(包括弯钢筋),接头处连接困难,基于以上原因,最后采用香港的\"BAR-TEC\"钢筋套筒联接方案来解决难题。 钢筋套筒联接技术是近几年研制和发展起来的一种新型钢筋对接工艺,其特点是:将钢筋端部加工成螺纹,然后旋入带有螺纹的套筒中,从而将两根钢筋连接起来。\"BAR-TEC\"钢筋联接器强度及螺纹强度都有实验保证,试验下全部是钢筋破坏,钢筋纹螺纹采用先将钢筋冷加压国大钢筋头截面,再纹螺纹,故钢筋截面保持不变,此联接器价格相对于烛接较高,但使用中有很多优点:质量严格保证;施工简易,设备简单;联接器体积小,给砼浇捣提供更大的空间,因接头强度远高于钢筋强度,所以接头位置随意,可尽量避开节点不便处,同时最大效率使用钢筋。 结构设计论文:江口电厂清污机结构设计的特点 摘要:水电站进水口处的清污设备对安全运行、经济效益影响很大,尤其对于低水头大流量的贯流式电站来说,此问题更为突出关键。清污机布置恰当、设计合理,将为运行管理带来方便,能创造更高的效益。论述江口电厂清污机设计及布置特点,介绍了清污机投运概况。图2幅,表1个。 关键词:水电站 金属结构 拦污栅 结构设计 实例 1前言 江口电站位于广东省西江支流贺江上,距封开县城江口镇3.5km,是贺江上最后一个梯级水电站。电站安装两台单机容量为20MW的灯泡贯流式机组,两台机组分别于1998年11月、1999年9月投运。水轮机主要技术参数如下,型号GZA391a-WP-640;设计水头7.3m;最高水头12.1m;最低水头3.0m;设计流量316.74m3/s;额定出力20.8MW;额定转速78.95r/min。 为了防止有碍于水轮机正常运行的杂物进入流道,保护机组安全运行,在每台机组的进水口设置一道倾斜式拦污栅。栅面向下游倾角为70°,底槛高程为-10.7m,检修平台高程28.0m,拦污栅斜面高度41.8m,宽度为12.8m。拦污栅拦住的垃圾由一台安装在高程37.18m的移动式清污机清理及卸污。 2清污机技术特性 清污机由大车、小车、清污耙斗三部分组成。大车沿着垂直水流方向移动,行程覆盖两台机拦污栅、中墩、卸污位置约有40m;小车沿着水流方向移动,最大行程为2m;小车上布置着牵引和开合机构,该机构通过钢丝绳悬吊着清污耙斗,控制耙斗的升降、开合。清污机具体的技术特性(见表1)。 3结构设计特点 3.1耙斗部分 清污耙斗自重3.9t,由耙体和活动耙两大部分组成(见图1)。耙体长2750mm,宽3730mm,总共有12个锯齿形耙齿,耙齿长为380mm,齿根宽140mm,齿间距220mm。耙体两边装置有四只直径320mm、宽度为280mm的滚轮,滚轮中间有宽20mm高20mm的凸缘,因为耙斗在下降过程中,有较强的横向水流作用时,耙斗会发生横向移动,滚轮的凸缘可以在栅条槽里限住耙斗左右偏移。前、后滚轮布置使耙体前底后高,令耙体与栅面间有一倾角,使得耙齿尖较贴近栅面,能够清除贴附在栅面的垃圾。耙体两边设有导轮、导槽,导轮只能在导槽内上下移动,牵引钢丝绳连到导轮,导轮再经连杆接至活动耙的端头。这样设计的目的是:耙斗悬空且拉紧开合钢丝绳开斗卸污时,有导轮、导槽限制作用不会令耙体跟随转动,可以顺利地开斗;抓到垃圾要放松开合绳合斗时,有牵引绳的拉力作用可使活动耙合得紧、抓得牢,提升时不会掉垃圾。 活动耙侧视呈镰刀状,共13个耙齿,与耙体的耙齿同样间距错开分布。活动耙可以绕转动轴心转动,当开合钢丝绳拉紧时,耙斗呈打开状态;当开合钢丝绳放松时,在活动耙的自重及牵引钢丝绳的拉力作用下,耙斗呈闭合状态。为了避免活动耙闭合过头而钩到栅体的横隔环,在两边的侧封板焊上两个限位块,限定全闭合的位置。活动耙上的齿设计有过载保护功能(见图2),每个耙齿有一个板弹簧压住,在耙斗上升过程中,假如某个齿勾到卡在栅槽的杂物或拦污栅的横隔环时,如卡阻力大过板弹簧的弹力,超过设计允许回转力矩,则该齿A点就转动张开至A′点,令该耙齿滑过杂物,避免因强行提升而损坏清污机或拦污栅。整个耙斗设计做成空格网状,既能抓捞垃圾,又能疏水减小水压力的作用。 3.2大车部分 大车主体采用4条主梁式焊接框架结构,在上下游端梁安装移动机构。移动机构由电动机通过蜗轮蜗杆减速器、链传动来驱动主动轮组。主、从动轮组均采用宽面轮缘车轮,为了避免大车行走时偏移出轨,在梁底部各安装两套导向侧轮组,在移动时起导向作用。在下游端梁底部装有行程开关,使大车移到两端极限位置时能自动停止。在大车顺着水流方向的两条主梁面上布置两条钢轨,用来承载小车,小车可在上面沿着水流方向移动。驾驶室布置在左侧主梁底下,操作人员坐在里面可看到耙斗在栅面的升降情况。 3.3小车部分 小车由牵引机构、开合机构、机架、车轮装置、推移机构等部件组成。牵引机构由电动机、制动弹性联轴器、双输出轴减速器、中间轴、左右两个卷筒组成,开合机构比牵引机构少一个卷筒及中间轴,其余部件相同。牵引机构和开合机构通过电气控制协联,开合机构可以单独动作,用于操作耙斗的开合;牵引机构动作时,为了保证两个机构的同步性,开合机构必须也相应同向动作。小车推移机构由两端双伸出轴的电动机、两个蜗轮蜗杆减速器、两个螺杆螺母传动副组成,其中螺母跟小车机架固定在一起,其余装在大车上,电动机通过减速器带动螺杆转动,利用螺杆螺母这种螺旋传动副,将回转运动转变为直线运动,达到小车移动的目的。采用螺旋传动不但使小车移动平稳,而且具有自锁作用。 4运转情况 原来拦污栅是由一台小型清污机兼人工清除的方法来清污,由于清污速度慢、效率低,仅能勉强完成单机发电时清污,但不能满足两台机发电时清污要求。在2000年4月贺江第一场洪水到来时,由于清污速度跟不上,垃圾越积越多导致拦污栅堵塞,最高水头差达3.6m,威胁到机组的安全运行,最后不得已唯有停机清污。2001年3月经本厂技术人员重新设计的清污机正式投运,清污力强、效率高。在实际运行中,能抓捞起沙包、直径20cm的树干等较大较重的异物。特别值得一提的是,即使在机组带满负荷水流最湍急的工况,清污机都能下到栅底槛抓捞垃圾,证明清污机疏水性能恰到好处,既能减小水压力,又能有效地抓装垃圾。牵引、开合机构采用双速电动机,使全行程下降仅需3分钟,上升为4.5分钟,上升时用慢速档可保证较大的牵引力。旧清污机是单速而且速度慢,下降、上升均要8分钟,两者相比新清污机大量缩短清污时间,耙斗的容量也相对加大,提高效率。自投运至今,拦污栅的水头差一般都在其自身的水力损失0.2m以内,保证机组在较高水头下运行。总之,经过两年的运行实践表明,江口电厂清污机的设计是可行的、是成功的。 结构设计论文:结构设计师到底该如何利用计算机 计算机是知识、经验和思维的替代品。纵观当今世界,这种非常令人不安的观点正在结构工程师中逐渐蔓延。人们似乎越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而根本不去想一想,如果没有计算机同样的工作需要哪些必要的知识和经验。按百分比计迅速增加的工程师相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。在结构工程界,把使用计算机的能力当成能胜任工作的证明,作为一种观点正在象传染病一样到处蔓延。大量的结构工程师确实相信,他们仅仅简单地依靠计算机就可以“解决”工程问题了,而没有认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识,大量的经验,以及艰辛的脑力劳动相结合的产物。 问题是过分强调自动化技术是以削弱实际知识为代价的,过分强调也演变成了不学习实际知识的借口。从教育和实践两方面来看,如此过分强调计算机带给朝气蓬勃的年轻工程师们一个错误的信息,工程学习和工程实践就是轻松地使用菜单和用计算机生成五颜六色的图画。 在工程设计环境中利用信息自动化技术有很严重的负面影响,信息自动化技术象一样能轻易地诱使大脑相信其虚幻的安全性,知识性和能力。在这些自动化技术实现其真正的价值以前,设计工程师必须不依赖计算机,而用学识和经验去解决工程问题。非常不幸,我们变得如此依赖于计算机,以至于正在迅速丧失不依赖计算机进行计算工作的技能。 与那些只有依赖计算机才能“解决”工程问题的人讨论问题时,一个称职的结构工程师什么样的痛苦和挫折没有经历过?这些人(不要把他们跟真正的工程师混为一谈)已不再有能力,或者从来没学过,不依赖计算机解决工程问题。从根上他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。这些人没有认识到,知识已经远远超过了有限的计算机指令所能编程的界限。真正的工程知识是经验,直觉,灵感,领悟力,创造力,想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。恰恰相反,这些人认定世界是一个巨大的有限元模型,而计算机能够并且也应该自动地建立模型,进行分析,完成设计,打印出最终结果。“工程师”能做的,仅仅是区分规格和需求,给顾客开发票,牟取利润,并且迅速找到新项目。 今后,只有越来越少的工程师能独立地(即不依赖计算机)找出结构工程问题的正确解答,这种对计算机的依赖性将会带来巨大的麻烦。随着对计算机的依赖程度的不断上升,谁来解决工程问题?是那些没有或只有很少的结构工程知识和实践经验的程序员,或是有其他专业学位而不是结构工程学位的程序员来做?计算机现在不是,也永远不会是解决工程问题的源泉。只有合格的工程师才能正确地解决工程问题。如果结构工程师们继续制造这样的氛围,在结构工程实践中,首先靠计算机,而不是靠有学识、有创新和有丰富经验的结构工程师本身,就能够解决大部分结构工程问题,那他们就是自欺欺人,也欺骗了他们的服务对象。 在今天的现实生活中,结构工程师发现了一种既非常有效又方便的方式去为顾客服务,它不需要花费大量的时间和金钱去学习或理解结构工程模型,分析和设计的细节。这种“方式”就是计算机。工程师们现在的行为方式符合宇宙的自然规律,即用最低的能量消耗前进。现在,越来越多的结构工程师对自动化技术的响应就是让计算机工作,同时让自己不再去操心细节了。 现代工程具有复杂的理论细节,依靠计算机的工程不能,根本不能,让人们学习有意义的经验。现代计算机的运算范围和速度,太容易使工程设计变得毫无生气。试问,有谁能抵抗激动和解脱的感觉——不用太多的艰辛就能求解成千上万个方程?又有谁能抵抗诱惑——让自动化技术来“解决”工程问题?真正的结构工程师,不用计算机就能工作的真正的结构工程师就有这样的抵抗力。这些真正的工程师看到了实质,计算机是一种很不完善的工具,它只能处理大量信息。以光速执行的指令大多是没有经验的程序员编制的,它们的可靠性值得怀疑。在计算中,对于受动力载荷的作用的曲壳结构发生非弹性变形时,不正确的结果一样可以在屏幕显示,它们的等应力图看上去也是如此这般地赏心悦目。这样下去,只要手上有计算机软件的使用说明,就可以用计算机得到结果了。或者更方便,只需在图形用户界面上选择合适的菜单,就得到结果了。事实上,如果“靠相互交谈来探讨怎样分析梁和柱,靠双手找出闭合解”会更有利。 也许有人推测,以上论调只能证明本文作者从根本上是反计算机的,或是他没有认识到现代信息技术美好的未来,或是他对那些在神奇的创意中利用这种技术的专家不屑一顾。然而,并不仅仅是这样。即使认识到计算机的潜力,工程师也对危险熟视无睹。结构工程是对安全性吹毛求疵的职业。在世界各地,结构的特性是由结构工程设计的质量决定的。由于在实践中采用了计算机,越来越多的结构工程师正在制造以幻想为基础的信仰系统,正在发展难以置信的危险期望。随着这一趋势的延续,工程失效的威胁也会按指数形式增长。 一个简单的例子就是世界各地越来越多的工程公司都期盼CAE/CAD软件能将结构工程设计程序完全自动化。现在,越来越多的结构工程师希望在解决问题时他们只需区分类型和条件,让CAE/CAD程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后,由制图工具完成生产图和施工图。在这种环境中,结构工程师唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“结果”。这种设计方式注定是灾难性的。数不清的软件开发商为满足市场的需求,不断开发和推销注明有各种用途的软件。于是,不那么称职的工程师就相信了广告,即使用这种软件只要投入很少的人力就能进行工程设计。 软件开发商经常被要求改进结构分析和设计软件,以使用户在不详细了解技术细节的情况下就能够使用软件。例如,这些用户要求开发商创造出不用阅读使用手册的环境。因为高质量的结构工程软件的用户参考手册包括软件的技术细节,限制范围,以及计算所依据的理论和假设,结构工程师们不愿意使用这样的高质量软件。现实是,结构工程师们不希望了解细节。他们所希望又愿意购买的是窗口界面,这种界面能让他们处理信息见得到,然后把结果以彩色图表形式展示。最好还有动画功能,还可以用漂亮的图表打印数值结果。而对于是否能可靠地检测重特征值;或在用反映谱进行分析时是否用了足够的模态;或非线性索单元的理论是否正确;或分析结果对网格的形状和单元的选择是否敏感;或部分固定端刚度是否确切等等方面,如今使用计算机的工程师表示,他们几乎不考虑这些细节问题。 不少人认为他们没有时间,或没人付给他们费用去关心细节。越来越多的结构工程师都持这样的看法。但是,他们确实相信,依靠计算机他们的设计能够达到顾客要求。为什么不能如此简单地相信???/!!!输入数据,然后击键,就有了结果。而且,这种方式几乎没有人力消耗。 当然,计算机技术本身并不坏。然而,问题的核心是结构工程计算中计算机的使用方法,以及滥用计算机不断增加的趋势。在道义上资深工程师和工程管理人员有义务特别强调工程实践中知识,专业技能,以及经验的重要性,而非计算机使用者的“性别”。在结构工程实践中,仅仅关心“怎样”使用计算机是不够的,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师必须重视手工求解的原理,基本原则和提炼模型,识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。对计算机要又敬又畏,对计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践(而不是通过“世界的有限元分析”,或是靠过分的简化去满足那些不合格的结构工程软件的限制条件)学习工程。强调从那些资深的或更有经验的结构工程师(即数量急剧减少,但仍记得不依赖计算机,怎样解决工程问题的真正的工程师)那里学习结构工程。只有通过训练专业工程师,而不是通过训练技术员(即计算机操作员),结构工程界将完全能担负起服务大众的责任和义务。 到底该不该如此担心计算机的不当使用?担心那种怠惰?担心工程界默许这种危险作法?虽然计算机对人类有很大的应用价值,但如果结构工程师们继续象现在这样破坏性地使用计算机,这些价值就得不到实现。 有什么办法才能使结构工程界改变过分依赖计算机的情况?不再滥用计算机?这些都没有简单的答案。然而,所有称职的,经验丰富的资深工程师都有机会用危险的计算机这一思想去影响年轻人。一个真正的工程师所需要的是不依赖计算机解决工程问题的能力。经常怀疑计算机;在没有深入的论证以前决不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前,假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前,必须先“知道”答案。不崇拜计算机,而崇尚知识和经验;提倡全面了解工程理论和实践中的所有细节;避免为那样的雇主工作,他们仅有的学习机会是通过计算机学,而不是通过有实践经验的真正工程师的深入训练。 计算机不可能,而且永远不可能,成为人类知识,经验,远见,灵感,创造力,独立思维,以及自古以来的勤奋的替代品。虽然在结构工程实践中计算机是非常有价值的工具,但是结构工程师必须认识到对工程学的细节(即原理,方法,标准,道德等等)的全面了解,比懂得怎样在计算机屏幕上游逛不知道要重要多少。警告实际工程师,如果没有计算机他们的结构工程知识不足以胜任工作,他们也没有资格使用计算机(如若不然,那不仅是不道德,而是犯罪)。 所有称职的,经验丰富的工程师都意识到,好的计算机程序造就不出称职的结构工程师,而只有称职的工程师才能使用好的计算机程序。可悲的是,虽然上面的结论似乎是不言而喻的,但它并不是今天计算机应用的现实。因此需要让危险曝光,并实现和完善保护措施。 不幸的是,计算机时代的现实是,所有(即无一例外)商业应用的计算机和计算机软件都受制于许多因素,这些因素在不同程度上影响了工程软件作出结构工程问题的正确解答的能力。更值得注意的是,当不正确的结果产生时,它们通常并没有“错”到立即被识别出来的地步。更进一步,有时结果有重大错误,但如果工程师对“正确”的结果是什么直觉也没有(无论是因为无知,还是缺乏经验),也就不可能意识到结果的错误。计算机的危险在于,很多工程师假设(并且几乎所有的工程师确实希望)计算机总是产生“正确”的结果。这样的假设和希望常常会使工程师对潜在的和经常的错误放松警惕性和敏感性! 虽然对软件的质量和可靠性存在着严重的忧虑,但你会吃惊地发现很多结构工程师对这些忧虑表现得多么天真、无知或不负责任。这些天真、无知或不负责任在许多结构工程师购买和使用软件时表现得最突出。例如,选择结构工程软件的最基本标准包括:软件广告出现的频率;肆意宣扬超凡技术能力的大幅精美广告;低售价;用引人注目的可视性窗口菜单和生动的界面形式来衡量的易用性;用结构系统自动建模的简单性来衡量的易用性;只需很少或根本不用学习;简单的使用说明和手册(一两本使用说明就够了,而9本10本使用说明简直是糟糕透顶!);五彩缤纷的包装。而下面的标准却鲜见。例如,软件开发者和其技术支持者的技术资质证明;软件质量的保证;软件开发商的质量保证(QA),质量控制(QC)QA/QC过程的严格评价;软件中所用技术的理论依据的严格评价;简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较;通过专职技术核查员和经验丰富的结构工程师的一系列独立和规范性核查制订工程软件国际标准,并按一个或多个工程软件国际标准定期地对软件进行校核。 在软件的实际应用方面,那些只有极少经验,极少学识,最年轻的结构工程师被赋予依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题的主要责任。而那些经验丰富的资深工程师正忙于经营和管理自己的公司。经常可以看到,缺乏经验的年轻工程师在使用计算机时对所用的结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解甚少。这些工程师最困难的地方在于判断程序的算法所蕴含的假设和步骤;接下来判断计算机运算结果的质量和其他方方面面。他们的困难还在于怀疑计算机作出的所有结果,以及用独立的例题校验结果。由于受到挫折或一知半解,缺乏经验的的工程师宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的。我们令人难堪地观察到,结构工程师多么频繁多么容易,有意识或下意识地把自己的无知藏进计算机的黑匣子里。 结构设计论文:组织结构设计中知识管理的影响分析 摘 要:一个组织采用集权还是分权组织结构,关键在于知识在组织中的分布状态以及信息成本与成本的比较问题。组织设计过程也就是信息成本与成本之间的权衡过程。知识管理促进组织结构向分权和扁平化的转变。 关键词:知识管理 组织结构 信息成本 成本 一、问题的提出 考察组织状态的历史演变不难看出:组织状态由强健到肥胖再到强健是一条具有普遍意义的发展轨迹。这是令人困扰而又难以摆脱的问题。从组织演变中可以看出组织类型大致分为两种:机构精简、人员精干、流程高效的强健型组织和机构臃肿、人员冗余、流程低效的肥胖型组织。首先,从对组织的影响因素来看,组织所处的环境是一项十分重要的因素。组织所处的环境可以分为两种:有利环境和不利环境。 因此,根据组织类型和所处的环境的组合,一个组织可能处于4种状态,组织在4种状态转变具有显著的规律性: 转变一 强健的组织处于有利的环境。会表现强劲的状态。增长的客户加速组织的成长。越来越多的优秀人才使组织能力提高,投资者的关注使组织资金充裕。 转变二 有利的环境不会一直持续下去。成功也潜藏着危机,如员工的加薪幅度大于公司的生产力,办公室日渐奢侈。这样,强健的组织变得日益臃肿。一旦出现市场萎缩,组织很难维持原先的市场优势与成功。于是渐渐听不到客户的声音,组织变得摇摇欲坠。 转变三 这时,组织面临两个选择:死亡或者生存。为了继续生存下去,组织必须彻底改变其原有的工作习惯、文化、员工的工作态度与行为。 转变四 组织经过市场的锤炼,总结出最好的管理策略以及合适的组织结构。经过痛苦的转型阶段后,组织从新变得强健起来。 彼得.圣吉认为:组织之所以出现上述的演变现象,关键在于组织本身没有从系统结构层次来考虑问题,缺乏系统思考能力,基本上是一种面向环境的就事论事的行为,随着环境的变化,而被动的改变着组织结构。我们需要拨开复杂事件的迷雾,透视背后的简单结构。如何才能避免组织陷入“强健—肥胖—强健”的死循环状态呢?那就需要重塑组织结构,而组织结构重塑的本质就是通过知识管理,使企业成为一个学习型组织,通过不间断的终身学习而始终保持活力。 二、影响组织结构重组:知识与权力匹配 在组织结构中,权力往往与其职位是分不开的。职位越高,所获得的信息量就越大。权力也就越大。对组织来说,创新是企业生存和发展的原动力。但是,当信息流按照一定的规则进行流动时,当合法行为只有通过权力部门授权的特定领域才能获得时,知识市场或者说创意市场流动性就被限制了,于是组织就会变得保守。随着技术的发展,知识量越来越大,对知识的收集也变得简便,组织向扁平化发展。随着层级的减少,权力在信息流转的过程中,起到了导向而不是限制作用。 哈耶克(F·A·Hayek)首先提出了经济效率取决于决策权威和对决策起支撑作用的知识之间的匹配关系。他认为,某些与特定地点、时间和环境相关的知识,本质上不能进入统计,并很难以统计的方式传送到任何集中的权威那里,因而最终的决策必须由那些熟悉具体情况、直接了解有关变化、并知道资源可迅速满足他们需要的人来做出,即采取权利分散化的方法来解决问题。Jensen和Mecking(1992)进一步发展了哈耶克的思想。他们认为,尽管有关特定时空环境的知识不能被概括成统计数字,但他们却能被传送到决策机构中的其他位置。问题不在于知识能否被转移,而是以多大的代价转移以及是否值得转移。保证有利于决策的知识与决策的结合有两种基本的方法:一是将知识传递给有决策权的人,另一种是把决策权传递给拥有相关知识的人。一方面在将知识传递给具有决策权的人的过程中,面临着由知识传递导致的信息成本;另一方面,将决策权分配给组织中拥有较多相关专门知识的人时,面临着由委托关系所产生的成本。在这里,信息成本指决策者在决策过程中由于缺乏相关知识而进行知识传递引起的成本;而成本则是由决策授权的人具有与委托人自身利益相背离的目标而产生的,指的是在合作行为中,由于这种目标冲突所引起的成本(我们认为,在组织内部上下层决策者之间,实际上也是一种委托关系。相对于上层决策者而言,下层决策者就是人,上层决策者就是委托人)。一般来说,随着集权程度的提高,信息成本增大,委托成本减少;而分权程度提高,信息成本减少,成本增加。决策总成本即信息成本与成本之和,组织设计过程也就是信息成本与成本之间的权衡过程。提高决策效率的关键在于将决策权转移到某一层次上,从而使信息成本与成本之和最小。 三、组织结构调整方向的建议 彼得.德鲁克曾说:创造财富的活动既不是为生产性使用配置资本,也不是配置劳动,现在价值来源于生产率和创新,两者都是知识的运用。知识应当是一项得到妥善管理的重要资源,对知识的管理应当如同管理生产资料、人力资源那样。特别是对那些使用建立学习型组织的企业来说,知识管理更是经理人员关注的一项关键工作。学习型组织能在整个组织内有效获得、创造和传递知识,并且依据新的知识和见识来调整每个人的活动。 知识管理是关于如何组织和共享企业智慧和创造力的一种新的思维方式。指这样一种努力,即系统地发现,组织和运用企业的智力资本,培育持续学习和共享知识的文化。从而使组织的活动建立在已有知识的基础之上。这里,企业的智力资本是拥有的信息经验、见解、关系、流程、创新、发现等的总和。 哈耶克说:哪个体制更有效,主要取决于在什么体系下,我们能更全面地利用存在的知识。反过来,这取决于在单一集中权威下,处理这些最初分散于许多不同个体中的,本应使用的知识,我们更有可能成功,还是把个体需要的额外知识传递给他们,以使他能够把自己的计划与其他人配合好,我们更有我可能成功。对于组织结构调整,企业组织的效率是至关重要的。企业组织质量将直接体现在过程性、时间性、关系性方面的能力。 组织的过程质量 表现为组织的纵向结构被逐渐压扁,从直线制组织结构到直线职能制组织结构、再到扁平化矩阵结构。以及网络化的以人为中心的结构,它是组织的过程质量不断改善和提高的过程。 组织的时间质量 表现为组织决策方式的变化,存在3种基本决策方法,即独立的分散式决策由于通信需求的限制,无法充分感知外界的变化,难以实现即时响应,而集中式决策由于考虑了多方面的信息,相对于独立的分散式决策能够做出更为合理的决策,但是,以牺牲决策的灵活性和实时性为代价。连接的分散式决策由于网络技术的进步和广泛运用而得到实现,为提高组织的时间质量创造了条件。 组织的关系质量 表现为企业内部和外部的各种障碍的消除,最终实现无障碍、无界限。如果将制造企业比喻为一间房子。无界限就是要打破“三维障碍”。首先,是水平界限——墙将房子水平隔开,在企业中,它指的是职能之间、部门之间、产品线之间或地理位置之间的界限。应该将墙打倒,市场营销应该与产品、产品应该与设计结成紧密的关系并在一起工作。其次是垂直界限——天花板和地板将房子垂直分开,在企业中就表现在等级的分隔阻碍了开放的交流,应该打通天花板,实现和谐的上下关系。第三是外部界限——外部的围墙将房子和邻居分隔开。在企业中,基于网络平台的支撑,要与顾客、供应商、零售商、合作伙伴等其他人结成密切联系、充分交流,这就需要拆除围墙。 经过重塑企业组织结果,使其在形态上具有了结构扁平化,网络化,决策分散化、实时化,多维关系紧密化、开放化等特点,而知识管理则是企业实现组织过程、时间以及关系质量指标持续改进的推动器,它通过确立终生学习机制,使组织实现可持续改善,在这种知识型组织中,大到整个企业、小到企业内部的各个个体都是一个有生命力的细胞,具有自我管理和控制能力,具有三维知识的输入和输出,没有固定的上游企业和下游企业,也没有恒定的价值链,输入输出是在世界范围内动态展开的。同时,就像人类身体复杂的神经和循环系统可以联系各部分细胞组织一样,知识型组织的互联结构为在组织不同的细胞之间传输血液——知识提供了基础,另一方面,知识型组织的学习机制作为造氧机、净化器为细胞以及整个组织的发育、成长提供了连续不断的养料,最终使企业走上茁壮成长之路。 结构设计论文:论多层工业厂房的结构设计 [论文关键词]多层工业厂房 结构设计 结构计算 [论文摘要]分析多层厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题,以做到合理、经济的最佳结构设计。 一、引言 随着国民经济的迅速发展,工业建筑要不断满足现代大工业生产,工艺不断更新的要求,过去那种单一功能,单一建筑形式已经不适应生产方式改变的需要,联合车间、灵活车间、工业大厦等多功能厂房应运而生。另外,建设用地的紧张以及工艺流程的需要,越来越多地多层厂房甚至高层厂房出现。多层厂房的特点是跨度大、荷载大 、开洞多 、有多层吊车,在设计过程中,有些问题值得总结和探讨。 二、多层工业厂房结构设计要点 多层厂房因为工艺布置的要求,一般都需要大空间,结构通常采用框架结构,在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置,使房屋的刚度中心与质量中心相近,以减小房屋的空间扭转作用,结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。 1. 控制横向框架与纵向框架的周期。由于多层厂房跨度方向、尺寸较大,柱子少;而柱距方向尺寸较小,柱子多。一般都是横向控制,使纵横向的抗震能力大致相同,不仅有利于抗震,也使设计更为经济合理。 2. 合理布置电梯间的位置。多层厂房由于设备、货物很重,竖向运输的需要,均要设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒刚度很大,应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响,在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端部。当工艺布置需要而不可避免时,应对周围的楼板及框架采取加强措施。 3. 地震区的多层厂房宜少或不设防震缝。地震区房屋的伸缩缝是合一的,当房屋较长时,宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝;施工中,每隔40m设置一道800mm一个1400mm宽的后浇带,后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段;在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位,适当提高配筋率;加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。 三、常用的结构体系 1.框架一支撑体系。即横向设计成刚接框架,纵向设计成柱一支撑体系,用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系经济节约,但柱问支撑可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长,横向较短的厂房。 2.纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。其优点是使用空间不受影响,缺点是柱不宜采用工字型柱,而要采用两个方向惯性矩差别不大的 截面形式(如箱形柱),使用钢量增加。 3.钢架加支撑的混合体系。这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑混合的型式,靠两者共同抵抗水平力。这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩,但要求楼面刚度大,否则柱子间的变形不协调,无法充分发挥柱间支撑的作用。 四、结构设计中应注意的问题 1.结构设计与工艺设计的协调。厂房都是为生产服务的,厂房设计中结构专业作为配套专业首先应满足工艺要求,结构设计也只能服从于工艺条件。而工艺设计人员在工艺布置时,经常与结构设计发生矛盾,要开洞的地方是框架梁,设备本来可以沿梁布置却布置在了跨中等。所提荷载也经常偏大,有时甚至把设备的荷载作为均布荷载提出。尤其在方案阶段,结构设计人员应多与工艺协调,尽量了解工艺布置,使设计和施工都减少了许多不必要的麻烦。 2.结构计算。随着计算机软硬件的迅速发展,解决了复杂的结构计算问题,使结构工程师们从繁重的琐碎的计算工作中解脱出来。他们可以把大量的精力放在结构方案的选择比较上,合理的确定结构方案及结构布置,从而提高设计水平及质量,降低工程成本。 (1)楼面等效荷载的计算。荷载计算是结构计算的条件,荷载取值的准确性直接关系到计算结果的准确性,工艺条件中的荷载问题,如某个工程工艺提出楼面均布荷载为15 kN/m2,而根据工艺的设备布置图和设备的重量,根据规范给出楼面等效荷载的计算方法,计算出的楼面均布荷载按10 kN/m2考虑即可。 由于多层工业建筑与一般多高层民用建筑结构形式、楼面活荷载等有许多不同之处,多层工业建筑楼面活荷载大于多高层民用建筑。有的中小型机床上楼层、柱上、梁上还有吊车荷载,它的跨度柱网一般比民用建筑大,层高相对较高,最大特点是整个平面几乎没有内隔墙。多层工业建筑一般采用现浇钢筋掘凝土板梁柱结构,板厚比一般民用建筑厚,楼板的平面刚度可视为无穷大,电梯货梯间,如不用剪力墙:整个刚度重心移向剪力墙,而电梯或货梯一般设在端头,结构刚度布局就不合理,所以电梯货梯间就使用框架填充墙结构。 (2)节点核心区的抗剪验算。框架节点的设计应遵循“强柱弱梁更强节点”的原则,一二级抗震等级的节点还应进行受剪承载力计算。由于多层厂房的梁柱中心线往往不能重合,加之柱的截面比较大,节点偏心也比较大,对柱节点核心区的构造和受力都有较大的不利影响。因此,大跨度、大空间、大荷载的多层厂房的节点核心区的抗剪验算显得更为重要。 (3)裂缝宽度、罕遇地震的验算。裂缝宽度的验算是为了满足正常使用状态的要求,规范规定混凝土梁的裂缝宽度不应大于0.3mm,如计算中超过,可以通过减小钢筋截面、增加钢筋根数来调整,如果还不满足要求,应修改柱梁截面重新计算。抗震设计的原则是三不准,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。所进行的抗震验算仅满足“小震不坏”,构造上加强来满足“中震可修”,罕遇地震的验算则是满足“大震不倒”。规范规定79度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构宜进行高于本地区设防烈度预估的罕遇地震作用下薄弱层(部位)的抗震变形计算,并且规定结构薄弱 (部位)层间弹塑性位移角应小于1/50。多层厂房的设备投资经常远远大于土建投资,罕遇地震的验算应属必要。 (4)与电梯井筒相连框架的考虑。过去设计按纯框架计算,电梯井壁按构造配筋,这样偏低不安全,框架部分应按壁式框架计算出的数值进行配筋,电梯井壁则应按剪力墙配筋。 另外,多层厂房一般有多层多台吊车,在设计中采取的办法是将一层吊车作为吊车荷载输入,而将其余层的吊车荷载作为活荷载考虑。 五、小结 综上所述,做好多层工业厂房结构设计的关键在于:概念应清楚,结构选型应做到合理;施工图的设计应与施工相结合,避免施工困难;结构计算要准确,计算中应反复试算,调整截面,以达到最佳设计。 结构设计论文:对混凝土结构设计中一些问题的讨论 论文关键词:概念设计;结构计算;配筋构造;保护层厚度 论文摘要:使结构安全适用、经济合理、是结构工程师的任务和责任。根据长期工作体会从概念设计的观点出发,介绍抗震设计中遵循的原则,提高房屋抗震性能的措施。结合工程实际介绍了环境类别和保护层厚度的确定、按简支梁计算构造钢筋的设置等问题。 一、概念设计和结构构造 抗震设计中,影响整个结构抗震能力的因素很多,如:结构构件的承载力和变形能力;非结构构件的材料性能及提供的强度储备;结构的连接构造;结构的稳定性;结构的整体性能在经受第一次地震后多次余震反复作用下的抗破坏能力。目前只对第一种因素作了计算,其它因素尚无法进行计算,靠概念设计和结构构造做到结构体系具备必要的承载力、刚度、稳定性、能力吸收及耗能能力,也就是具有足后的延性。对复杂结构,七分计算三分构造,更重要的是概念设计。 (一)概念设计 材料性能、构件性能、连接构造、结构体系通过实验、实践检验,但还不能计算,称为概念设计,抗震设计中应遵循以下原则:(1)结构的承载力、刚度、质量在平面内和沿高度应均匀、对称和连续分布,避免应力集中:(2)应尽可能设置多道抗震防线,布置超静定结构及延性较高的耗能构件,注意适当加强静定结构部位、关键部位和薄弱环节;(3)注意结构的连接整体性,结果单元应采用牢固连接,不同结构单元应遵守彻底分开的要求;(4)估计和控制塑形铰区出现的范围和部位,有针对性的进行构造布置,掌握结构的屈服过程以及最后形成的屈服机制;(5)做到强柱弱梁、强剪弱弯;(6)采取有效措施防止过早的混凝土剪切破坏,钢筋锚固滑移和混凝土压碎等脆性破坏;(7)构件和节点连接的承载力和刚度要与结构的承载力和刚度相适应,节点连接的承载力不低于构件的承载力;(8)应该避免盲目增加钢筋,某一部分结构设计承载力超强或不足,都可能造成结构的相对薄弱,梁端、柱端及抗震墙的加强部位受弯配筋在满足承载力和抗震构造要求的条件下,应减少钢筋超配;(9)考虑非结构性部件对主体结构抗震产生有利和不利的影响。 (二)结构构造 结构体系靠力学计算保证构件的承载力及变形,又靠构造措施将构件连接在一起,形成结构体系,合理的构造保证构件传力明确;保证在力的多次作用下能力的吸收及耗散;避免因部分构件破坏而使结构体系丧失承载能力及抗震能力;保证在设计使用年限内的耐久性。可以说结构构造是概念设计的具体化。我国通过几十年的实践,特别是唐山地震所总计的经验教训,后来试验研究都有完整的结构构造措施。但是认识在不断提高,概念设计在不断发展,结构设计除正确运用目前的构造措施,同时还需要不断总结、充实、提高。 二、结构计算 (一)荷载要准确 荷载包括结构自重,建筑材料做法,设备荷载(设备自重、管道重),建筑功能需要的活荷载,风、雪荷载、地震力、温度变化产生应力以及其它偶然作用等。有的荷载规范有所规定,可作依据,有的需要各专业提高。建筑专业提高的不仅仅是荷重,而应该是具体的材料做法,设备专业则应提供所选用的样本。由于建筑做法和设备一般要到订货时才能落实,在这以前变换的可能性很大,结构设计人员应该意识到这一点,并要求有相关的知识,准确计算所采用的荷载。 隔墙荷载占总荷载的比例较大,隔墙材料品种繁多,但尚无十分理想的隔墙材料,不是荷重偏大就是隔音差、抗撞击差或板块之间易出现裂缝。当隔墙位置固定且隔墙材料确定时,预留荷载是必要的,但考虑过重的隔墙会使结构用钢量过大。一般可与建筑专业配合,易采用轻质材料并在施工图中说明隔墙材料,允许荷载值及位置。 结构计算最忌讳漏掉荷载,他将使计算白费或使结构存在隐患,应引以为戒。 (二)应分析计算结果 对复杂或重大工程一般需要用两种不同单元模型的程序进行分析和比较,对特殊工程应选择适当的计算程序。建立的模型,边界、支撑条件应尽量符合实际。程序中的输入数据应弄明其缘由,弄清其概念,对提高设计质量是不可缺少的。 (三)环境类别与保护层的确定问题 混凝土设计规范第3.4.1条规定了耐久性设计的原则及构件环境类别的分类标准。规范第9.2.1条给出了各类环境条件下的构件纵向受力筋保护层最小厚度。这是新规范重视耐久性问题的具体体现。由于规范是依据构件所处的环境类别来确定纵向受力筋保护层最小厚度的,对于处在两种环境交界部位的构件,如地下室墙,迎水面侧一般为二类环境,而其室内一侧一般为一类环境,两侧面的受力筋保护层最小厚度也应有所区别。因此笔者认为,对于处在两种环境交界部位的构件,在选用最低混凝土级别、确定混凝土配合比等耐久性基本要求(规范第3.4.2~3.4.8条)时应接交界面上两种环境类别中的最不利环境类别确定,在确定受力筋保护层最小厚度时,则应按构件表面所处的环境类别分别考虑。否则,对于基础地板、地下室外墙,随着保护层厚度的增大,采用商品混凝土时,构件表面出现早期收缩缝的机率也随之增大,而构件表面开裂后,反而影响构件的耐久性。所以保护层厚度不是越大越好,而应构件表面所处的环境类别有针对性地选用。 (四)安简支计算的梁端部上部构造钢筋设置问题 混凝土结构设计规范第10.2.6条对实际受约束的简支梁端上部构造筋作了规定。此时梁端实际受到部分约束,如按梁端的实际约束条件采用弹性理论进行整体内分析,计算所得的实际弯矩除与梁上承受的荷载大小有关外,更与梁端的约束构件即边梁或构件柱的相对刚度有关。将梁端构造钢筋的截面面积与梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积相关联,只体现了梁上承受荷载的大小,而没有考虑梁端实际约束程度,如果梁端实际约束程度很弱,非常接近于简支,即使梁上承受的荷载很大,梁端实际弯矩仍很小,因而没必要配置太多钢筋,这是其一。其二,条文所指部分约束梁端的构件通常是指砖混结构的构造柱、框架和主次梁体系中的边梁,如果梁端实际配筋较大,梁承受的负弯矩也较大,与之平衡的构造柱弯矩或边梁的扭矩也较大,当约束构件是构造柱时,由于构造柱配筋较小,一般为4φ12,很可能造成构造柱的配筋不足;当约束构件是框架或主次梁体系中的边梁时,虽然按弹性理论计算边梁有较大的扭矩,但国外的试验资料表明5,边梁开裂后,其抗扭刚度约相当于弹性抗扭刚度的1/10。塑性内力重分的结果使得边梁扭矩和梁端实际弯矩值都很小,没比要配置太多的钢筋。新的混凝土结构设计规范实施前,我院设计的大部分工程终于边梁相交的梁端实际配筋统一为2φ12(四肢箍为4φ12),20世纪六七十年代设计的部分工程甚至为2φ10或2φ8这些工程已正常使用了30年综上所述,规范所给的这种配筋策略是否合适值得商榷。
会计信息质量论文:会计信息的质量特征 “会计信息的质量特征”最先是国外会计文献中出现的一个概念,根据1980年5月美国财务会计准则委员会下的定义,所谓会计信息的质量特征,指的是“通过审察会计信息使之成为有用资料的各项特征。”会计信息的质量特征反映人们对会计信息的基本要求,是评价会计信息有用程度的标准。 一、会计信息的质量特征与会计准则 会计准则是处理会计工作包括会计计量和会计编报工作的规范,同时反映了人们对会计工作和会计信息的要求。因此,会计信息的质量特征应该是会计准则的一个组成部分。按照葛家澎教授的划分,全国统一会计准则大致可分为两个层次:基本会计准则和具体业务准则。基本会计准则对各项经济业务的核算过程具有普遍的指导意义,是对会计工作的一般规范,反映的是对会计信息的一般要求。具体业务会计准则是反映具体经济业务对会计实体财务状况和经营成果的影响时所应遵循的业务处理准则,它是对工作的具体规范,反应人们对会计信息的基本要求的会计信息质量特征应包含在会计准则的第一个层次“基本会计准则”里面。但尽管如此,基本会计准则也并非与会计信息的质量特征等同。从内容上看,基本会计准则包括会计要素的确认、计量、记录和报告四个方面。而在会计报告准则中主要是对会计信息的质量要求。因为会计信息对于外部使用者来说,最主要的还是会计报告信息,因此,对会计信息的质量要求,一定程度上可以说是对会计报告信息的质量要求。 会计信息的质量特征问题从属于会计准则,是会计准则的一个比较重要的组成部分。因此,对会计信息质量特征问题的研究将有助于会计准则研究的进一步深入。作为对会计工作具有普遍指导意义的规范,会计准则健全完善与否,无疑会对会计工作产生十分巨大的影响。 二、会计信息的质量特征是完成会计目标的要求 会计是一个信息系统。会计作为一个特殊的信息系统,它是对企业的资财和外界对这些资财所持有的权利,以及对企业经营所得和所用的原始资料进行加工计量和传输以使人们了解管理经济所需要的信息的过程。会计工作是一项自觉的有目的的经济管理活动。作为会计目的,从根本上说,是为了实现最大程度的经济效益,但会计作为一种特殊的经济管理活动,其目的就有其特殊性。这种特殊性表现在:会计是通过会计信息,满足信息使用者对有关企业经济业务的财务信息要求,帮助信息使用者评价和比较该企业的财务状况:如资产及产权结构。 会计信息使用者对会计信息的需要,决定了提供会计信息的类型和质量,因此深入分析信息使用者对会计信息共同的以及特殊的需求,对于改进会计工作提高会计信息的质量,是大有帮助的。 由于我国当前制定的统一会计准则是一个有限定性概念,特指企业财务会计而言,不包括管理会计。因此,会计信息的使用者是指外部使用者,相应的对于会计信息的质量特征也是指企业对外报告提供的会计信息的质量要求。 会计信息的外部使用者,一般认为主要有投资人和债权人。因而对投资人和债权人需求的满足,便构成了会计信息质量特征的主要组成部分。企业的投资人和债权人通过企业财务报表来取得有关企业业绩、财务状况以及财务状况变动的信息,其目的在于了解能否从企业获得尽可能多的现金流入量。当然,对企业会计信息的需要者还有政府机构和其它非盈利性社会组织。它们要求通过会计信息获得评估该企业资源管理效率以及企业经济活动对社会环境造成的影响等方面的信息。由于这些使用者不直接参与企业的经营管理,他们获取信息的能力和途径均有限,因而对其主要依赖的财务报表所提供的信息就要求具备一系列的质量特征,以便他们能够正确地预计,比较和评估企业的获得能力和有效利用资源的能力。 在我国,对会计信息还有一类特殊使用者,即国家。我国社会主义制度国营企业的生产资料归全民所有,而国家作为全民的代表对这些生产资料拥有所有权,它是作为一个特殊的投资人而存在的。国家作为投资者要求会计信息能够客观真实反映企业的资金流动状况,企业的获得能力和偿债清算能力,而且还要求了解企业执行国家财政、金融、税收、物价等政策的情况,以及企业在改善经营加强管理方面所取得的成果,借以考核企业的业绩。对这些信息的需要是基于国家履行其宏观调控,计划管理和综合平衡等职能的需要,对这些需要的满足应该在我国企业会计信息的质量特征中有着充分的体现。 三、对会计信息的质量特征从整体上加以研究 综上所述,对于会计信息有着来自多方面的需要,因此确定会计信息的质量特征应该是各方面利害关系的协调,应该是一个整体的概念。 我国作为社会主义国家,立足于我国的实际情况,会计信息的质量特征应该有“中国特色”,下面就我国会计信息应具有质量特征谈一些看法。 (一)决策有用性是会计信息最核心最根本的质量要求。 企业会计之所要提供财务报告,是因为企业内部和外部决策对财务报告使用价值的需要。我国会计信息的质量特征归纳起来,应包括合法性、可比性(包括一贯性和统一性两方面)、相关性、可靠性、明晰性、成本效益原则等内容。这些质量要求的最终目的在于是否对决策有用,因而可以看成是决策有用性派生出来的具体特征。 决策从本质上看是一种选择,即在不同的可能方案中进行决断。这种选择的基础就是会计提供的信息。如:企业的投资人和债权人,在两权分离的经营方式下,能不能直接参与企业的经营管理,其手中的资金是否停止投入或继续投入该企业,同样需要进行决断,决断的依据只能是企业会计的财务报告信息。因此,是否有利于决策人进行决策,就成为评价会计信息的最根本的质量标准。 (二)作为决策有用性的派生特征,合法性与可比性应是会计信息首先应具备的质量特征。 我国企业的会计信息均以“合法”作为其先决条件。这一点是与我国社会主义经济管理体制分不开的。随着经济体制改革的不断深入,我国企业财务会计较之以往有较大的独立性,但会计核算的很多内容仍然要受到国家财政、财务、税收等制度和法规的制约。至于企业会计核算,还要受到国家其他有关法律法规如投资法、企业法等等的约束,是很显然的。 可比性是国家为实施宏观经济管理而对会计信息的又一需要。可比性包含统一性和一贯性两个方面的内容。从横的方面看,各企业的会计核算均应符合国家的统一规定,以使其提供的会计信息口径一致、能够相互可比,这是统一性方面。统一性的存在,有利于企业主管部门对下属企业会计信息的合并编报,有利于国家对各行业各部门企业会计信息的合并编报,同时也有利于国家有关部门和主管部门对各类企业的业绩进行评估,客观上使不同部门不同行业的企业处于平等的竞争位置上,有利于我国社会主义商品经济新秩序的建立。 统一性是发挥会计信息宏观经济管理中价值的必要条件,但由于统一和集中又会带来各个方面的弊端。为适应深化会计改革的要求,企业会计信息应该具有统一性,但非常重要的是要掌握统一的度。 从纵的方面来看,会计信息应该具有时间上的一贯性。企业按照制度的规定可以选择确定一种会计处理方法,如固定资产折旧方法,存货计价方法,损益计算方法等等。这些方法一旦确定,便不得随便变动。如确因企业规模扩大或其他必要原因需要变动,必须报请国家有关部门批准,经批准后方可变动,并且还须将变动的原因和因变动对企业财务状况造成的影响在会计报告中加以详细说明。一贯性是会计信息可比性的另一个方面,也是基于满足宏观和微观经济管理的需要。会计信息前后各期必须连贯一致,互相可以比较。只有这样,财务报告使用者才能通过前后各期财务报告的对比,计算差异,分析造成这些差异的原因,从而采取相应的对策。 (三)相关性是指会计信息要与决策相关。 企业提供的会计信息要能够对决策有用,那么自然要求这种信息与该决策相关。不相关的信息是谈不上对决策有用。企业会计信息有着来自各个方面的使用者,不同的使用者,对会计信息有不同的要求,因而同一种会计信息对不同的使用者,其相关程度也会不一样。一种会计信息对这个决策者相关。但对另一个决策者可能不是很相关。因此,决策相关性取决于不同的决策者对会计信息的不同的要求。同时,这种相关性还依赖于决策者的决策水平和具体的决策模式。具有相关程度的会计信息如果对于不同的决策人,采取不同的决策程序,其结果也会是不一样的。 (四)可靠性是一个概括性的质量特征,它以真实的客观地反映企业的财务状况为基础,并通过计量和检验等手段向信息使用者做出保证,所以它的内容不仅包含真实性、公正性,还应包括可计量性和可检验性。 真实性和公正性是会计信息可靠性的基础,真实性要求会计信息必须反映企业经济活动的本来面貌。会计核算的各个环节,从凭证到账薄再到报表,它们反映的经济业务都必须是真实的,反对弄虚作假,账实不符。公正性又称无偏性,它要求会计人员在提供会计信息时不带偏见,不偏重于任何特定利益者的影响,不追求预定的结果,对会计信息不施以任何主观的影响。真实性和公正性其实是一致的,缺乏真实性,难以保证信息的公正性,反之亦然。 可计量性和可检验性是从保证会计信息的真实性和公正性所采取的手段这个角度来说的。可计量性和可检验性保证了会计信息的真实性和公正性,最终大大提高了会计信息的决策有用性。 另外,为了保证会计信息的可靠,在时间上,要求会计信息必须具有及时性,会计业务处理上不得提前或滞后,在范围上,要求会计信息必须具有充分反映性,同时遵循重要性原则。 (五)其他特征。 为保证会计信息的决策有用性,会计信息除了必须具备以上特征以外,还应该具备两个特征:明晰性和成本效益原则。明晰性也叫可理解性,它要求企业提供的会计信息必须清晰,便于理解。成本效益原则要求可望得到的效益大于可能发生的成本。 目前,我国正处在会计体制改革的深化阶段,因此,正确认识会计信息的质量特征,能促使会计信息的质量得到更高、更好的保证,从而有利于及时正确编制财务报表,为企业的决策提供有用的信息,正确认识会计信息的质量特征这一问题能促进会计改革的不断深入进行,有助于决策者正确地进行规划、决策,创造更多的经济效益。 会计信息质量论文:会计信息质量及其几点固有性影响因素分析 摘 要:会计信息为了满足使用者的需要而有着多种质量特征,其中最为主要的是相关性和可靠性。深入分析其相关性和可靠性特征并充分认识其相互之间的关系对于提高会计信息质量至关重要。在影响会计信息质量高低的因素中,诸如货币价值变动、会计模糊性等固有性因素是无法消除的,只有充分认识并尽力降低其影响才是正确和客观的选择。 关键词:会计信息;质量特征;影响因素 会计信息是用于体现特定会计主体价值状态及其经济活动中价值运动和增值过程状况的经济信息,具体而言,它反映其服务的会计主体在一定时点上的财务状况和一定时期内的经营成果及现金流量等内容。正是由于会计信息能够反映会计主体的财务状况、经营成果和现金流量等信息,所以会计信息在加强其主体内部经营管理,满足国家宏观调控,优化社会资源配置,服务于相关利害主体进行规划决策等方面有着重大的作用。由此,我们应该重视对会计信息质量问题的研究。 一、对会计信息质量及其特征分析 (一)对会计信息质量特征的制度认识 比较并分别认识中外会计权威机构对会计信息质量特征的规定,是全面认识会计信息质量特征的一种常规方式,下面我们将在初识会计信息基本质量特征的基础上对其进行制度上的认识及分析。 1.会计信息的质量特征 所谓会计信息质量特征就是会计信息所应当达到或满足的基本质量要求。会计信息质量特征是为会计目标服务的,是会计系统为达到会计目标而对会计信息进行的约束,它是确立会计目标与实现会计目标之间的桥梁。在会计目标被定义为决策有用性的前提下,会计信息质量特征就是使会计信息对决策有用特征。投资者把资金投资于企业的理论目的在于未来获得更多的收益,包括股利和资本利得等,因此, 投资者需要依据会计信息做出持有还是出售的决策,债权人需要依据会计信息做出是否贷款的决策等,这些会计信息使用者都需要有用的会计信息,即有利于他们做出决策的信息,也就是说他们需要对其预测未来时会导致决策差别的会计信息。所以,相关性是保证会计信息对决策有用的最重要的质量特征。由于所有权与经营权的分离,经营者拥有更充分的信息,投资者和债权人等外部信息使用者获得的信息是不充分的,所以为了做出正确的决策,他们都需要可靠的信息,任何虚假和误导决策的信息都比没有信息更有害,会损害他们的利益,因此,可靠性是保证会计信息对决策有用的另一重要质量特征。在感性认识到会计信息重要质量特征的前提下我们比较一下国内外对其所进行的制度性规定。 2.国外会计组织对会计信息质量特征的规定 从规章制度上认识会计信息质量特征是相对规范和确切的,美国财务会计准则委员会(FASB)在总结了各会计职业团体关于会计信息质量特征研究的基础上,开拓性地将会计信息质量特征与财务报告目标区分开,在其的《财务会计概念公告》中比较全面地阐述了会计信息必须符合的一系列质量要求。这些要求包括可理解性、相关性、可靠性(包括可检验性、中立性、如实反映)、可比性(包括一贯性)等,另外把重要性与成本效益原则作为两个主要限定因素。国际会计准则委员会(IASC)的《关于编制和提供财务报表的框架》中,对于会计信息提出了可理解性、相关性(包括重要性)、可靠性(包括如实反映、实质重于形式、中立性、审慎与完整性)、可比性等质量特征,并将可理解性、相关性、可靠性和可比性等作为四项主要质量特征,另外把及时性、效益与成本之间的平衡作为两个限制因素。由此我们不难看出,相关性和可靠性是国外会计组织所共识的重要会计信息质量特征。 3.我国会计准则对会计信息质量的要求 我国于1993年开始执行的《企业会计准则》以一般原则的形式规定了以下质量特征:客观(可靠)性、相关性、一致性、可比性、及时性、明晰性、谨慎性、重要性和完整性等。2001年开始执行的《企业会计制度》增加了“实质重于形式”的会计信息质量特征。2006年2月颁布的《企业会计准则———基本准则》中首次明确提出了会计信息质量要求,明确了以下会计信息质量要求:真实(可靠)性、相关性、明晰性、可比性、一致性、实质重于形式、重要性、完整性、谨慎性、及时性和权责发生制等。我国会计准则委员会在借鉴了国家对于会计信息质量特征的基础上提出了我国会计信息应该坚持的会计质量要求,这一要求基本上也体现出会计信息质量特征的主要内容,并且也将真实(可靠)性和相关性作为要求之首,表明了其重要性。 (二)对会计信息质量基本特征的分析 通过以上对国内外会计信息质量特征的制度规定可以看出,其内容有相同的部分,但也各有侧重点,这也与不同的会计环境有关。从会计信息质量特征的重要性上分析,会计信息质量的特征应该包括主要质量特征和次要质量特征两部分,根据我们前面的分析以及国内外会计权威机构关于会计信息质量特征的规定不难看出,会计信息质量的主要特征要求是相关性和可靠性。除此之外,我们还要考虑会计信息的其他质量特征,可比性、一致性、及时性等其他信息特征也是良好会计信息应具备的质量,我们将其称为次要质量。 1.关于相关性会计信息质量特征要求 关于相关性,美国财务会计准则委员会认为是指与决策有关,具有改变决策的能力。我国会计准则中对于相关性的要求是指企业提供的会计信息应当与财务会计报告使用者的经济决策需要相关,有助于财务会计报告使用者对企业过去、现在或者未来的情况作出评价或者预测。分析相关性,重要的一点是要明白谁是会计信息使用者,这不仅关系到会计目标的定位,还关系到会计信息能否达到特定的质量特征,满足相关性的要求。相关性最初是指一般相关性,也就是将财务状况、经营成果和现金流量信息都作为与使用者经济决策有关的信息,向使用者提供通用的会计信息。显然,目前的会计财务报告都达到一般相关的要求,基本能够满足一系列信息使用者的基本信息需求。但是,具体使用者除一些共同的信息需求外,还面临一些特定决策问题,相比之下,他们更需要能够满足自己特定需求的信息。例如,投资者会更加关注投资报酬和投资风险。财务会计信息只有真正满足了使用者的特殊需要,才能真正具有决策相关性,所以,有时候我们必须考虑在提供通用信息和特定信息之间做出选择的问题。 2.关于可靠性会计信息质量特征要求 对于可靠性,美国财务会计准则委员会认为其是指确保信息能免于错误及偏差,并能忠实反映它欲反映的现象或状况的质量。一项信息是否可靠,可就其三个组成因素加以衡量,即真实性、可验证性和中立性。对于可靠性,我国会计基本准则要求企业应当以实际发生的交易或者事项为依据进行会计确认、计量和报告,如实反映符合确认和计量要求的各项会计要素及其他相关信息,保证会计信息真实可靠,内容完整。会计信息如果不可靠,不仅无助于决策,而且还可能导致错误的决策,所以,可靠性是会计信息重要的质量特征,是相关性的前提。会计信息只有可靠才相关,相反,不可靠的会计信息,不仅无用,而且有害。 3.会计信息相关性和可靠性的两难选择 相关性和可靠性都是重要的会计信息质量特征,有用的信息要可靠并且相关,这早已成为信息使用者和信息提供者的共识。然而,如果说信息的有用性是其相关性和可靠性的函数,那么相关性和可靠性之间就不一定是互为函数关系。在某种情况下,有的信息相关性很好,但可靠性较差;有的信息可靠性很好,但相关性较差。相关性和可靠性并非总在同一方向上影响信息的有用性,但又必须尽可能统一于信息有用性的原则之上。可见,相关性和可靠性是紧密联系在一起的,既不能离开可靠性去谈论相关性,也不能离开相关性去谈论可靠性,它们总是在同时影响或决定着信息的有用性。我们必须对两者给予同等程度的重视,当两者不能同时兼顾时,是牺牲相关性还是牺牲可靠性?这要根据具体情况进行取舍,历史上的不同时期各有侧重,在某一时期突出对相关性的要求,而在另一时期则突出对可靠性的要求。 我国现阶段的会计信息在相关性和可靠性方面还存在着很多问题。但在决策主体主要不是依据会计信息的情况下,或者说信息使用者对会计信息的相关性要求并不是很高时,会计信息的可靠性问题更为突出。我国会计信息的可靠性一直是衡量会计信息质量的最重要标准,而多年来的会计信息失真问题总是在困扰着各方面的信息使用者,我国现行会计财务报告的改进应以提高可靠性为主。 二、影响会计信息质量的几点固有性因素分析 根据我们以上的分析,会计信息本身普遍的主要质量特征却是相同的,主要包括相关性和可靠性等。会计信息只有满足可靠性的要求,才有助于使用者正确决策。可靠性对于会计信息质量的高低至关重要,但目前我国会计信息可靠性得不到保证,会计信息失真已成为困扰我国会计界,影响国家宏观管理,误导会计信息使用者决策的重要问题。为此,会计界提出很多种对策,但仍不能彻底解决会计信息失真问题。这其中的原因主要是认识不到位,措施不力造成的,但是部分存在于事物本身必然性的影响因素却是不可更改的,对此,我们应该有着清醒的认识。对于这部分原因,我们只能努力降低其影响范围和作用,充分理解其导致会计信息失真的辩证原因,使会计信息能更好地为使用者所服务。以下就几类特殊会计环境因素和非环境影响因素对会计信息质量的影响分析如下。 (一)社会道德观念、伦理修养与会计人员的职业道德观念对会计信息质量的影响 会计的目标之一是对社会经济单位———会计主体的经济活动进行核算,所以会计工作不可能独立于社会活动,同样道理,会计人员也是社会的一员,必然存在于社会大环境中,社会普遍的伦理道德、价值观念不断地影响和作用于会计人员。现阶段,社会上种种不良的思想倾向,社会整体修养素质由于受文化水平、传统思想因素的影响还不能普遍达到一个较高的水谁,思想觉悟千差万别,在这种状况下,部分会计人员不能建立起良好的职业道德是必然的。既使会计人员都具备良好的职业道德修养,但会计工作的社会性,也决定了会计信息质量必将受到种种不良思想道德因素影响,如业务经办人提供无法核实的虚假原始凭证,领导在会计审批中带有倾向性等等。所有这些因素势必会影响会计工作的进行,降低了会计信息的质量。鉴于此,我们不可能仅通过加强会计人员职业道德建设,达到保证会计信息质量的目的。只有通过提高整个社会思想道德觉悟,重视整个社会道德修养,净化整个会计道德环境,搞好精神文明建设,才可能降低会计信息受到此种环境因素影响程度,精神文明建设的长期性也决定了这种环境因素影响的长期性。 (二)会计工作的惯性和会计改新的滞后性对会计信息质量的影响 社会经济环境并非凝固不变,而是不断运动着的。随着经济的发展,我国企业间的竞争逐渐尖锐化和复杂化,企业间的合并、收购、兼并等形式将会形成一种潮流,公司向集团化、巨大型化方向发展又使市场竞争显得更加激烈,在占领市场、分割资源和搜集人才的竞争中会因为许多无法预见的因素导致出现无法预料的情况。受经济环境影响巨大的会计不能很快地适应经济环境变动而变更,传统的会计确认标准,计量手段、核算方法、报告方式都可能因为出现了新的经济情况而不适应,一些传统的会计观念也受到了冲击。会计改革也总是由经济新情况———会计理论研究———会计实践应用这一规律进行的,会计改革的滞后规律决定了这一矛盾得不到根本解决,从而影响会计信息质量。 (三)货币价值变动对会计信息质量的影响 货币是衡量一切价值资源的尺度,货币对会计的影响是彻头彻尾的,因为货币的计量属性构成会计计量的核心,会计离不开货币计量,货币为会计提供了计量企业财务状况和经营成果的尺度,在许多经济业务中,货币从质和量两个方面计量经济事项的特征,因此,货币是会计不可缺少的因素。但是,既然会计计量实质上是货币计量,把货币单位视为会计计量的尺度,一个令人困扰的问题便应运而生,这就是:单位货币的价值是否稳定。从理论上讲,要得到正确的计量结果,用作计量的尺度,其本身应当是不变的。不幸的是,虽然货币单位被人们普遍地用于会计计量,它的价值实际上是不稳定的,长期不变或较小变动是极为罕见的,多数是变动的,有时甚至剧烈变动,在这种条件下,通过传统的会计方法,用价值变动的货币计量的结果,必然导致会计信息是不准确的。针对普遍存在的物价上涨,币值下降状况(即通货膨胀),会计应该采取什么办法来加以补救,这是还未很好解决的一个世界性难题。这样由于货币变动因素对会计信息质量的影响就仍具有长期性。 (四)会计信息的供需矛盾影响会计信息质量 在市场经济条件下,会计信息也可以认为是一种商品,是一种特殊的信息商品,也应该适用于商品的供需规律。作为一种商品化的社会资源———会计信息同样也有供给方和需求方,会计信息商品的载体为现行的会计财务报告;供给方为提供会计财务报告的会计主体,是单一的;需求方为会计信息的使用者,是广泛的,会计信息的需求者也可以从数量上划分出成千上万个团体和个人。所有需求者都试图从财务会计报告中获取所需的信息,用于决策,因此需求者为了自身的利益需要广泛的会计信息真实的企业资料。供给者却不能提供满足所有使用者需求的所有信息和真实情况。因为供给方的情况如下:(1)会计主体只能对外报送按规定的内容和格式编制的通用会计信息。(2)由于市场竞争的需要,企业都不愿披露诸如产品成本资料、企业未来财务计划等有关商业秘密的信息。(3)企业在经营状况不佳、盈利能力下降、暂时财务困难时往往希望回避披露真实情况,维护企业形象。在这种情况下,会计信息质量从供给者角度难保其真实性和全面性,是质的低下;从需求者角度会计信息还难以达到满足需求的量,是量的不足,所以会计信息的供需不平衡导致会计信息质量相对性的不足。 (五)会计信息固有的模糊性影响会计信息质量 会计信息的模糊性一般指会计信息在对会计对象作量和词语表达上所体现出来的不确定性、不统一性和不准确性。由于会计对象在形式上千差万别,在类型上种类繁多,所以在质和量上都难以用完全客观和精确的词语或数字来表示。鉴于此,会计上往往通过假设、估计、预测来解决,加之会计核算方法上的多样性和程序上的可选择度等等,这就形成了会计信息模糊性的主观因素和客观因素,导致会计信息的模糊性普遍存在。具体说来,其产生的原因:(1)会计对象是会计主体生产过程中的资金运动,资金运动借助于种种物质形式,会计对于资金运动采用货币计量方法,计量往往以物质价值为轴心绕价值上下波动,所以以价格为基础以货币为尺度记录的物质形式下的资金运动不是价值量的准确运动,这种情况的存在使得以货币为计量尺度的会计信息具有必然的模糊性。(2)会计主体生产过程中资金运动是会计主体产生后持续的绝对性连贯,而反映资金运动的会计形式———会计信息却是期末的汇总在时点上的连贯,会计信息的连贯性是相对的,间断性是绝对的,由此而产生会计信息的模糊性。(3)对于某种经济业务或会计要素项目理论上存在着多种处理方法,实践上应用着多种核算选择,从而导致会计信息的模糊性。(4)经济业务发生与会计核算处理时间上的差异,导致核算滞后于实务,产生会计信息的模糊性。 会计信息的模糊性决定了会计信息不可能存在绝对精确,当然我们应该辨证看待会计信息的模糊性。既然会计信息的绝对性精确不可能存在,那么采用相对正确和比较可靠的方法、手段、形式来核算、分析、评价企业的财务状况和经营成果,就成为一种可能和必然,并且具有现实意义。因为对会计信息的使用者而言,会计信息的价值在于是否能在更大程度上有助于其正确决策,而不在于会计信息是否具有绝对精确性。由此看来,只要会计信息的模糊性不影响使用者的正确决策,相对精确的会计信息更具有实际意义。 总之,会计信息的质量特征和会计环境的特殊性,决定了对会计信息要求上只能是相对的而不是绝对的精确。由此看来会计信息失真是客观存在的,不可避免。在整顿会计工作秩序,提高会计信息质量的过程中,要科学界定可控制和不可控制因素,最大限度地追求会计信息质量保证,但不能绝对化,否则,就会出现形而上学观点,搞烦琐哲学,反而不利于提高会计信息质量。 会计信息质量论文:企业会计制度设计与会计信息质量 [论文关键词]企业会计制度 设计 会计法规体系 合规性 会计信息质量 [论文摘要]会计资料虚假、会计信息失真是目前会计工作存在的主要问题,人们对会计信息失真的危害性已有一定的认识,这个问题已引起中央领导的广泛关注,许多省级领导也谈起了“深化改革,加强领导,提高会计质量”的话题。作为会计信息来源地的企业应做些什么工作?本文就企业如何加强内部会计制度设计与提高会计信息质量谈一些看法。 一、形势迫使企业加强内部会计制度设计 会计工作作为一项社会经济管理工作,必须随着社会经济环境的变化而不断发展。随着我国社会主义市场经济体制的建立,会计工作领域发生了巨大变化,会计工作在改革中不断发展,在对外开放中逐步与国际接轨。会计改革取得的成效和会计工作的发展,是各级政府重视、社会各界支持和广大会计工作者努力进取的结果。但是会计工作在发展中也存在一些突出的问题,比如会计信息失真就是目前会计工作存在的主要问题。这个问题已引起多方的关注,为了进一步有效保障会计秩序,加强社会监督,抵制会计领域的造假行为,提高会计信息质量。修订后的《会计法》已于1999年10月30日由第九届全国人大常委会第十二次会议审议通过,由国家主席以第二十四号主席令公布,自2000年7月1日施行。虽然《会计法》的颁布为规范会计行为、提高会计信息质量提供了有力的法律保障,但企业面对瞬息万变的内外环境,很难有一种会计制度或模型能始终如一地满足各方对会计信息的要求。如何才能真正使企业的会计工作走向法制轨道,并能正确地计量企业所拥有的资源和承担的负债,合理衡量企业收益与成本,为企业外界利益相关人员和企业管理者提供真实可靠的会计信息,就要求企业必须加强内部会计制度设计。 会计信息质量在当前所引起的关注,并不能说明过去的会计信息质量就好。这是因为长期以来,我国实行计划经济,投资渠道单一,外界对会计信息要求不高。而作为各个会计主体虽也是严格遵守非常详细的行业会计制度,但只注重平时的核算过程。例如对现金的核算,工业企业、商业企业使用“现金”科目,不敢越雷池半步,而对最终提供会计信息的可比性、客观性则重视不够。在这种指导思想下,企业没有多大的灵活性,企业内部会计制度设计也就无从谈起。市场经济条件下,投资的多元化,必然强调会计报表信息的高质量,在国外报表的地位也非常重要,而对一项业务是增加固定资产还是增加设备不作深究。企业内部会计制度设计具有很强的动感,因为作为信息系统企业会计制度应适应企业内部环境的变化,由于信息有效性是一个动态的概念,优秀的会计制度也应该是动态的。通货膨胀时高时低、技术革新迅速,浮动外汇汇率的影响或者是人为因素的干扰,都会引起企业外界会计信息使用者的不满。这些外在压力,迫使企业不得不重新修订企业的内部会计制度,这就说明企业内部会计制度设计,不仅存在于一个新单位,对于老单位有时更为重要。 二、企业内部会计制度设计要具有合规性 企业内部会计制度设计是根据国家有关法律、法规、规章和会计准则,采用文字图表等形式对企业会计工作应遵循的原则,应采用的程序和方法,应提供的数据资料以及会计管理应达到的要求所作的明确规定。一般包括会计机构和会计人员的设计,会计科目、会计凭证、会计帐簿的设计,内部会计控制制度的设计,成本制度的设计以及会计报告的设计等内容。从内部会计制度设计的含义不难看出,在设计会计制度时首先要合规。1985年1月21日新中国第一部《会计法》诞生,经过多年的努力,我国基本形成了以《会计法》为中心的包括会计法律、会计行政法规和会计规章为内容的会计法规体系。所谓合规性首先要符合会计法律即《会计法》,因为它是调整我国经济生活中会计关系的法律总规范,是会计法律制度中层次最高的法律规范,是制定其他法规的依据,也是指导会计工作的最高准则。其次要符合会计行政法规,会计行政法规是调整经济生活中某些方面会计关系的法律规范,尤其要符合属于会计行政法规的《企业会计准则》的规定。再次要符合会计规章,它是主管会计工作的行政部门——财政部就会计工作中某些方面内容所制定的规范性文件,如行业会计制度、《会计基础工作规范》以及《会计档案管理办法》等。合规性要求会计制度设计必须符合该体系并把它们贯彻到企业内部的会计制度中。例如根据国家的《现金管理暂行条例和结算制度》,企业就应制定有关货币资金的收支、保管和核算的规定,以充分体现有效利用资金,堵塞贪污盗窃和违纪使用现金的漏洞。会计准则是我国会计国际化的一条主要途径,它的颁布实施是适应社会主义市场经济发展要求的一种自觉行为,它虽不属于法律范畴,但它具有法规效力。例如随着我国个体工商业的发展,财政部印发《个体工商户会计制度(试行)》,要求个体工商户按规定必须配备必要的专职或兼职会计人员办理个体户的财务工作,有条件的应当聘请有关社会中介机构记帐。根据这一规定个体企业就应进行会计人员和机构的设计。另外该制度还增设了“税后列支费用”科目,迫使企业将业主个人发生的与生产经营活动无关的各项支出剔除在帐外,用个体户帐内款项为业主个人或其家庭代为支付的款项,视作业主提款,通过“业主投资”科目核算,这正是依据的会计主体假设。 三、企业内部会计制度的设计过程应当成为提高会计信息质量的有力保证 企业应根据外界对信息的需求以及企业内部的管理要求,在不违背法律法规体系和会计准则的前提下,内部会计制度设计过程将具有极大的灵活性。例如根据一致性原则,企业对发出存货的计价方法,一经确定一年内要保持不变,但期间若遇到特殊原因,根据重要性原则就可以中途变更,但要对外界披露。再如,企业可以通过制定一套种类齐全、内容完整、连续编号的可靠的内部凭证制度,并建立合理有效的传递程序,以便加强企业的内部控制。又如各项经济业务的进行均需有管理部门授权,任何人未经管理部门授权不得动用企业的资产,这些控制要求均需有关领导人签字,这与《会计法》突出单位领导人的责任相辅相成,从控制程序和法律上解决一些领导人为人不正、授意、指使编造假的会计资料,造成会计信息严重失真的问题。国外也不泛这样成功的例子,众所周知的飞利浦公司,自1951年开始采用现值会计, 50年代至80年代对现值会计制度不断加以完善,但1992年又重新回到成本会计,作出这种调整就是为了适应内外环境的变化,使控制的风险降低到最低点,从而确保会计信息的及时有效性。 四、企业内部会计制度设计的目的是为了提高会计信息质量 会计管理是企业管理的一个组成部分,企业管理的最终目的是使企业在市场经济大潮中立于不败之地。为达到这个目的就必然要扩大再生产,追加投资,为外界利益相关人员以及企业管理者提供高质量管理信息,可以说与企业内部会计制度设计的目的一脉相承。一套健全的、完善的、适应本单位的会计制度对企业来讲举足轻重,但这一切又取决于会计人员的素质。为了使会计人员的素质不断得到提高,财政部新近出台的各类会计人员的继续教育,无疑是一个良好的举措。这个措施的实施,将会使会计人员及时认识到环境变化对会计信息系统的要求,并有能力实行改革,从而使企业内部会计制度设计在新形势下发挥它应有的作用。 会计信息质量论文:如何提高会计信息披露质量 多年来,尽管“会计打假,财务治虚”的口号喊得很响,但最终在企业会计与理财上见效有限。虚企业、虚资产、虚盈实亏现象并不少见。会计信息披露存在的问题给我国的经济发展带来诸多不良的负面影响,主要影响有:制造泡沫经济、扰乱经济秩序,失信于广大投资者,沉重打击投资者的信心,严重影响我国经过多年好不容易培育起来的资本市场的健康发展,使“三公”原则(公平、公开、公正)不能真正的体现,同时还影响我国会计向国际结轨的进程。 要逐步解决前述所反映的会计信息披露质量中存在的问题 ,笔者认为需要全社会,包括管理部门、中介机构、上市公司内部等各个层面共同努力,采取各种综合治理措施: 建立科学、完整和行之有效的上市公司内部会计控制监督制度 建立、健全上市公司内部会计控制监督制度的目标应该是:保证公司财产安全与完整;控制有关数据的正确性与可靠性;保证会计资料真实完整;提高经营效率,防止舞弊,控制风险。要实现以上内部会计控制目标,光靠公司会计机构及会计人员的力量是不能完成的,还需要由单位负责人组织单位有关部门及相关人员参与内控制度的建立和贯彻执行。内控目标的实现涉及单位经营管理的方方面面,有空间、时效和职工管理意识浓淡等问题,因此在建立公司内控制度时,要具有前瞻性,要统观时间与空间全局,通过在公司内部营造有利的控制环境,有效的会计系统和各种切合实际行之有效的控制程序,辅之以一定的控制手段如组织架构控制、授权批准控制、预算控制、实物控制、内部审计控制等,并将这些控制手段揉入到建立的各种经营管理的具体制度中,如固定资产的投资、采购、报废处理制度:物质进出保管使用管理制度:产品的保管与出库管理制度:现金收支与核算制度、费用报销审批制度等,因为这些控制制度,都与会计资料的真实性和完整性密切相关。建立科学有效的内部会计控制制度,不仅能有效保证会计信息资料报露的真实和完整性,而且它也是建立现代企业制度的重要内容之一。 努力提高财会人员的职业素质和业务水平 无论做何种事情,人的因素始终是第一位的因素,上市公司的财务报告包括所有会计信息披露的内容和体现的方式都与广大财务会计人员的思想行为和业务水准密切相关。要提高会计信息的披露质量,在对广大财会人员的要求方面应从两方面着手。第一,要在广大财会人员中建立起一种普遍的职业道德观念,一种为广大投资者负责任的观念,客观真实地反映每一项经济业务事项,在记录反映经济业务时,不受长官意志的约束任意改变应有的规则,按照朱?基总理对广大财会人员提出的“不做假帐"的要求行事,并以此作为自已的职业道德要求约束;第二,要不断提高财会人员对业务范围不断拓展的实务操作水平。随着国民经济的发展和时代的进步,广大财会人员面临着“企业改制与会计改革"的双重任务,多年来,我国依照“会计法——会计准则——会计制度——企业会计制度"的会计宏观体制,已建立了较为完善的企业会计准则体系,二000年十二月二十九日财政部下发了《关于印发 企业会计制度 的通知》,二00一年的一月二十八日,财政部又制定了《企业会计准则——无形资产》等三项新准则和修订了《企业会计准则——现金流量表》等五项准则。从专业角度观察,企业会计制度的改革和完善与企业改制相辅相成,涉及面广泛,内容丰富,尤其是关系到公司财务、会计、审计、评估的重大理论与实务问题的深度和广度是空前的,诸如:兼并与收购、公司重整、资产重组、债务重组、资产剥离(分离社会职能)、会计主体变更、权益归属(或转移)界定(如住房公积金、公益金等)、资本缺位、虚资产、负资产、无形资产、或有事项处理、会计报表调整事项等等,一言以蔽之,在新旧转换和会计改革中,广大财会人员的专业理论和实务能力面临新的挑战和考验,面对新的形势,广大财会人员自我要加强知识更新,紧跟时代步伐,努力提高业务能力和会计理论水平,以确保在从事会计实务操作时能准确应用规则,使会计报告披露的信息科学、可比、客观和真实。严格执行《会计准则》和《企业会计制度》财政部于二000年十二月二十九日正式《企业会计制度》并于二00一年一月一日起暂在股份有限公司范围内实施,这是我国会计界一件令人振奋的大事,加之各个单项《 会计准则》的陆续颁布,进一步完善了我国企业的会计核算制度,统一了会计核算标准,为更好的与国际会计准则相衔接迈出了实质性的大步,同时这也是切实提高会计信息质量的又一重大举措。新的《企业会计制度》和《会计准则》与以往分行业的会计制度不同,它实现了会计标准实质上的转换,所反映的会计要素具有可靠性,它强调企业经营的稳健性和资产的夯实,如规定对企业所拥有或控制的各项资产要求计提减值准备,对不符合资产定义的虚拟财产排除在资产负债表之外,对外提供的财务会计报告信息更加真实。它也在强调规范、便于操作方面前进了一大步,如《企业会计制度》从我国的实际情况出发,增加了交易或事项的描述以及相应的记录和报告内容,对于实务工作中新出现以及分行业会计制度尚未规范的经济业务,也作出了明确规定,如对借款费用资本化的条件与金额、融资租赁的确认和计量原则、土地使用权的会计处理等进行了详尽的规定,解决了以往有些经济事项无章可循的问题。另外更重要的是,《企业会计制度》和《会计准则》将实质重于形式明确为会计核算的基本原则,是处理具体事项或交易必须运用的原则,尤其在确认收入时,改变了以往的仅凭所有权或现金形式上的交付就确认为收入,而是按商品所有权的主要风险等实质性条件是否转移来确认,这是保证会计信息质量的重要特征之一。因此,严格执行《企业会计制度》和各项具体《会计准则》,可以有效地保证会计信息的披露质量。建立和完善上市公司的独立董事制度前不久,中国证监会了《关于在上市公司建立独立董事制度的指导意见》,意欲针对目前普遍存在的上市公司改制不彻底,运作不规范,法人治理结构存在缺陷的现状进行整治。尽管在目前环境下笔者对独立董事特权行使的有效程度存在少许疑虑,但在上市公司逐步建立独立董事制度的目标、出发点和方向是无容置疑的。逐步在上市公司中建立和完善独立董事制度,让独立董事有效履行法定的特权诸如上市公司的重大关联交易应由独立董事认可、可聘请中介机构出具独立财务顾问报告、可在股东大会召开前公开向股东征集投票权、对有关事项可发表独立审计意见等。能在某种程度上完善公司的法人治理结构,监督和规范企业的投资决策和经营行为,让广大投资者更能多一些的享有对公司各项行为的知情权,与此同时,明确独立董事所担当的职能责任。从而更进一步使上市公司的信息披露工作在质量上多一份保证。 全面树立“求实治虚——全面稳健"的企业经营理财理念 在会计核算上注重讲求稳健性原则和脚踏实地地在经常性收益上下功夫的企业一般都具有良好的成长性和发展后劲,这类企业也往往是能够让投资者放心的长期投资选择。作为上市公司的经营者,应该从公司的长远利益出发,从企业“内部"挖掘价值源泉;通过建立合理的公司治理结构,培养有竞争力的员工和技术产品,开辟广阔的业务领域和营销渠道,树立个性化的企业形象与企业文化来提升企业的价值,保持公司的长期盈利性。从主观上彻底摒弃那种一心想通过华而不实的类似“泡沫重组"方式以取得非经常性收益的短期粉饰利润行为,彻底走出近年来有些上市公司出现的“第一年绩优,第二年绩平,第三年绩差,第四五年亏损,第六年ST,第七年PT"的宿命怪圈。上市公司必须要树立由注重股票市场价格转向最大限度追求企业经营性业绩的理念上来,上市公司必须不断积累经营性利润,集中精力在转变经营机制上下功夫,去努力建立适应市场经济运行的法人治理结构,提高资金的流动性和盈利性,重品质、重实力、重服务,树品牌形象,逐步提高经营水平和吸收新的经营理念,以长期战略投资替代以粉饰利润为目的的短期“帐面投资"。也只有这样才能避免误导和欺骗广大投资者尤其是哪些因会计专业性强而对会计知识理解和掌握有一定难度的中小投资者,使会计信息质量更加趋于客观真实,使之真正能成为广大投资者在进行投资选择时的客观评判标准。 切实加强上市公司的外部监督审计和审计约束责任 要保证上市公司会计信息的披露质量,不仅要搞好公司内部的整治和规范,同时要加强和完善公司外部的治理结构,目前,公司外部的审计监督主要是靠会计师事务所对上市公司出具审计报告,但是就我国目前的社会现状看,类似“琼民源"“银广厦"等上市公司的造假事件,从一个侧面反映了外部就目前而言对上市公司的监督和治理是否全部有效确实令广大公众投资者难以信赖。出现这种情况的原因主要是:会计师事务所及相关中介机构业务的限制和利益的趋使,中介机构自身的责任感不强和对项目责任人的要求不力,一言以蔽之,即在中介机构的规范操作方面存在着巨大的危机,与此同时,外部对中介机构的监督机制不完善,出现问题后处罚的力度不足以在普遍程度上对中介机构形成足够的制约等等因素。要妥善解决上述问题,保证中介机构对上市公司的监督质量,首先中介机构自身要本着对广大投资者负责的态度,不断提高自已的职业道德素质和执业水平;其次作为中介机构的行为主管约束部门 (如财政部门、证管部门、行业协会等)要努力创造条件去能够真正起到其应有的约束中介机构行为的职能作用;第三,如果一旦中介机构在履行自身职能时出现有违职业道德或失职行为的,作为管理约束部门,决不能姑息迁就,应加大处罚力度,通过外部监督机构的审计监督和加强外部中介监督机构的法律责任约束,以保证上市公司的会计信息披露质量。 会计信息质量论文:公司治理生态与会计信息质量:基于美国南方保健公司财务舞弊案例分析 关键字: 公司治理生态 会计信息质量 财务舞弊 摘要:本文通过分析美国南方保健公司的财务舞弊案来说明公司治理生态对会计信息质量的影响,并从完善公司治理生态的视角对提高会计信息质量提出了若干建议。 一、 引言 美国安然、世界通信、施乐等一系列财务舞弊丑闻的爆发不但使投资者和债权人损失惨重,而且使社会公众对美国企业界和会计职业界丧失信心。这从以下一些专有名词英文缩写的“演绎”可窥见一斑:CEO(Chief Executive Officer,首席执行官)被戏称为Corporate Embezzlement Officer(公司贪污官);CFO(Chief Financial Officer,首席财务官)被戏称为Chief Fraud Officer(首席舞弊官);EBITDA(Earnings Before Interests, Taxes, Depreciation and Amortization ,扣除利息、税收、折旧和摊销前的盈利)更被戏称为Earnings Before I Tricked the Dumb Auditor(我蒙骗那个愚蠢审计师之前的盈利)。这些财务舞弊都是财务人员的错吗?是财务人员做假账。不然,要知道,会计作为一个信息系统是处于公司治理这一生态环境下的,必然受其影响,进而影响到会计信息质量。因此,公司治理生态与会计信息质量密切相关,健康的公司治理生态能保证会计信息的高质量,而失衡的公司治理生态则成为滋生财务欺诈的温床。下面以美国南方保健公司的财务舞弊案为例进行分析。 二、 关于美国南方保健公司 上世纪80年代初,斯克鲁西出于将理疗和恢复性治疗等手术辅助环节从医院中独立出来的独特想法创建了南方保健公司(以下简称南方保健)。1986年南方保健完成新股发行并在纽约股票交易所上市。以后的十年,南方保健疯狂购并,2002年已发展成为全美最大的私立保健医疗公司,在美国的50个州和澳大利亚、加拿大、英国等国家拥有众多的诊所、外科手术中心和疗养院。正是这几近疯狂的扩张速度使南方保健消化不良,加上首席执行官斯克鲁西在董事会中的独断专行和过分追求个人成就感,最终使南方保健走上了财务舞弊不归路。2003年3月南方保健的财务舞弊丑闻浮出水面,创下了上市公司财务舞弊涉案人员最多的纪录(11名高管人员涉案)。已经抖露出的25亿美元的虚假利润更使其成为仅次于世界通信的第二大“会计造假大王”。 三、 解析南方保健的公司治理生态 公司治理生态以公司治理结构为基础,奠定在包括企业内部管理当局、会计人员、注册会计师、财务分析师、投资银行家、律师等专业人员组成的“知识共同体”基础之上(李曙光,2002)。公司治理生态的健康与否不仅取决于公司治理结构事前设置或配置的合理性,而且状态依存于一系列具有独立性的中介环节能否独立地履行相关签证职能及承担有关责任——包括“会计责任”(duty to accountant)、“勤勉责任”(due diligence)、“信托责任”(fiduciary duty)、“法律责任”(duty to lawyer)、“监管责任”(duty to supervisor)等(杜兴强,2004)。公司治理生态是一个紧密联系的有机整体,如果其中的某一环节未能司其职尽其能,都会导致公司治理生态失衡,从而导致会计信息失真甚至沦为财务欺诈。 在南方保健的案例中,公司治理生态的各个环节,尤其是管理当局、董事会、注册会计师等环节失效了!这才是导致南方保健借助于财务报表粉饰以达到华尔街分析师的预期,而使投资者遭受巨额损失的根本原因。 1、独裁的管理当局 管理当局的诚实性和管理哲学,是公允披露、防止故意隐藏不利消息或进行盈余操纵的保证。实际上,从会计信息失真的动因来看,正是由于企业管理当局自身的利益驱动而进行盈余管理甚至财务欺诈,而会计人员往往在管理当局威逼下,不得不屈从于管理当局,提供了虚假的会计信息。南方保健就是一个典型的例子。南方保健实行的是以斯克鲁西为中心的集权式管理风格。斯克鲁西是南方保健的创始人,又是董事会主席兼首席执行官,十分强调自己在公司管理中的核心地位而实行 “独裁统治”。南方保健因追求规模盲目扩张而背负了沉重的财务负担,斯克鲁西为维持其强者形象,也出于自身的利益考虑(拥有大量的股票期权),而迎合华尔街财务分析师的盈利预期指使会计人员进行财务舞弊以粉饰太平。据调查,至少从1997年起斯克鲁西就领导南方保健的高管人员每个季度末开会,商讨会计造假事宜。正如SEC执法部负责人所指出的,“南方保健日常经营的标准程序就是操纵公司的利润以使其满足华尔街分析师的预期。” 南方保健从1997年——2001年对外报告的虚假利润占实际利润的比例分别为:233%、173%、220%、188%和4722%。可见,正如Treadway委员会(1987)所指出,高级管理人员的状态——公司环境或财务报告编制的文化是影响财务报告诚实性的最重要因素。 2、失职的董事会 面对斯克鲁西这样的强权人物,南方保健的董事会对其监督形同虚设,而且斯克鲁西不喜欢聘用独立董事。按Dechow等(1996)理论,如果内部董事占全体董事的比例越高,或公司董事长与总经理是同一人,或公司未设立审计委员会时,该公司越可能因违反GAAP而受到SEC的处罚。南方保健就是一个活生生的例证。下面再来看看董事会下设的审计委员会和薪酬委员会的表现。 (1)麻木不仁的审计委员会 2001年,美国联邦政府和美国司法部分别因南方保健的频繁的关联交易和诈骗Medicare 保险金而起诉南方保健,但是审计委员会对于上述重大事件不闻不问,无动于衷。据南方保健董事会会议记录,就2001年发生重大事件的当年,审计委员会也仅开过一次例会。更有甚者,南方保健审计委员会中的两名成员所拥有的私人公司与南方保健之间竟存在着密切的关联交易。试想,经理与他们的董事关系暧昧,董事会还能对经理人员进行监督吗?南方保健的审计委员会未尽勤勉责任也未信守诚信义务,从而为会计造假滋生温床。 (2)难得糊涂的薪酬委员会 设置薪酬委员会的目的是为了适当地对员工进行激励,但南方保健的薪酬委员会对斯克鲁西却疼爱有加。南方保健薪酬委员会为高管人员设计的报酬为:工资 + 年度业绩激励+ 股票期权激励。斯克鲁西在任职期间得到的工资和年度业绩激励数不胜数。根据SEC的调查,仅在1999和2000年的两年内,斯克鲁西总共领了至少920万美元的报酬,其中530万是与虚假利润有关的业绩奖励。2001年,斯克鲁西的工资为400万美元,而业绩奖励却超过了650万美元。除了不菲的工资与奖金外,薪酬委员会还给予斯克鲁西丰厚的股票期权,甚至批准为其提供贷款。从1991年到2002年第三季度,斯克鲁西行使的股票期权达到了1.75亿美元。南方保健的薪酬委员会在斯克鲁西疯狂造假的同时,却不断为其加“油”,可谓“难得糊涂”地助纣为虐啊! 3、无奈的内部审计部门 内部审计是内部控制的一种特殊形式,其目标在于“评价经济活动及其记录的真实性、合法性和有效性”(萧英达等,2000)。内部审计部门应对企业的各种财务资料的可靠性和完整性、企业资产运用的经济有效性等进行审核(李明辉,2002)。但是,南方保健内部审计部门由于审计委员会的玩忽职守而势单力薄,开展工作时处处受阻,无法履行财务审计和经营绩效审计的职责。南方保健内部审计人员抱怨说:“我们无法接触重要的账簿资料,对公司会计软件中的一些模块,我们也没有进入的权限。”失去了财务监督的南方保健的会计信息质量能有保证吗? 4、失败的注册会计师 由于企业管理当局和投资者等利益相关者之间存在着信息不对称和潜在的利益冲突,管理当局有提供低质量甚至是不实会计信息的动机,而投资者等利益相关者又缺乏专业知识来辨别会计信息的真伪,因而独立的第三方即注册会计师对会计信息进行鉴证成为必然。作为公司治理生态环节中的关键一环——注册会计师审计是保证会计信息真实可靠的一道防线。然而,作为“四大”之一的安永会计师事务所却没能站好这个岗。 南方保健是安永会计师事务所的老客户,在已确定的南方保健涉案期间(1997年——2002年第二季度),安永一直为其审计,且一直发表无保留审计意见。在南方保健财务舞弊案曝光后,安永大呼“被骗、愤怒和无辜”。然而,正如华尔街媒体所指出的,南方保健至少虚构了25亿美元的利润,“如果你的委托人在长达数年的时间内犯下的数目惊人的会计差错,作为审计师,难道就没有一点责任吗?”审计失败,安永难逃其责:(1)安永没有严格遵循审计准则和规范的要求,注册会计师在审计过程中应保持职业上应有的审慎和怀疑态度,以至于面对若干明显的财务预警信号,安永每一次的处理都有失审慎。最明显的是,安永居然对3亿美元的现金虚增浑然不觉,让人不禁对其最起码的职业审慎深表怀疑;(2)安永仅依靠特定的比率计算重要性水平和因循多年的审计使用的重要性水平,而让谙熟审计流程的舞弊分子规避了重要性水平以“少吃多餐”的方法蒙骗过关。(3)安永缺乏形式上的独立性。直到南方保健解雇安永时,南方保健一直是安永会计师事务所伯明翰办事处的最大客户。2001年,安永向南方保健收取了370万美元的服务费,其中250万美元的咨询服务等非审计服务费远远超过了120万美元的财务报表审计费。可想而知,安永对于南方保健这一大客户是处处“迁就”的。比如,安永在南方保健执行审计时,对于南方保健作出的注册会计师需要的资料只能向客户指定的两名人员(现已认罪)索要这种不合理限制竟然屈从。而且安永的非审计服务费远远超过了审计服务费。按杜兴强(2004)观点:残酷的现实揭示, 一旦注册会计师热衷于提供非审计服务, 则其利益将很可能与企业管理当局的利益捆绑在一起, 由此极有可能导致独立性丧失。一旦丧失独立性,作为公司治理生态中的注册会计师环节就如同虚设, 失去了辨别会计信息可靠与否以及是否存在财务欺诈的基本功效。 四、南方保健财务舞弊案的启示 从以上对南方保健财务舞弊案的分析可见:南方保健之所以发生财务舞弊是由于其管理当局、董事会、注册会计师等公司治理生态的环节失效,才使会计信息失真最终沦为财务舞弊。治标要治本。因此,要提高会计信息质量就必须完善公司治理生态。换言之,只有健康的公司治理生态才能保证高质量的会计信息。以下就南方保健公司治理生态方面的缺陷,从完善公司治理生态以提高会计信息质量的角度提几点建议。 1、严惩管理当局会计造假 管理当局提供失真的会计信息带来的收益远远大于造假成本。由于管理当局的报酬与企业的经营业绩直接挂钩,虚增的经营业绩可以为其带来丰厚的报酬,而造假成本却很低。造假成本=P1*P2, P1是造假被发现的概率(Probability),P2是造假被发现以后的罚金(Penalty)。就我国而言,截止到2002年,10年时间里会计造假被证监会发现并处罚的上市公司不足100例,而上市公司过去10年正式对外提供的年度财务报表、半年财务报表、验资报告、资产评估报告、盈利预测报告以及募股情况说明等财务资料1万份左右。1万份左右财务资料中被发现的只有100例 [1],可见,造假被发现的概率之低。在我国,即使会计信息的造假被发现,监管部门对造假者主要使用行政处罚,很少使用刑罚,民事赔偿就更少了。一边是高收益,一边是低成本甚至是零成本,诚信缺失、利欲熏心的家伙为什么不冒冒低风险呢?因此,保护投资者利益,就应当对管理当局的会计造假行为进行严厉惩罚,增加其造假的经济成本,从会计信息的源头上形成威慑,强化公司治理生态中管理当局环节提供真实会计信息的概率。 2、完善董事会结构 COSO报告《内部控制—整体框架》发现,舞弊公司的独立董事所占比例比不存在舞弊的公司要少,舞弊公司中独立董事的比例仅28%,而不存在舞弊的公司的相应比例为43%。作为独立的“仲裁者”,独立董事可以保持董事会的独立性,代表股东监督和制约管理当局及大股东,最大限度地维护所有股东的权益,降低成本。独立董事在董事会中占有一定比例时,在审批财务报告过程中就能站在独立的第三方立场对财务报告的真实可靠把关,就能在一定程度上抵制与防范管理当局操纵财务报告的行为。由此可见,提高独立董事的比重,增强董事会的独立性,董事会才能在改善公司治理生态环节中发挥积极作用。董事会才不易被内部人或大股东所控制,从而有利于减少虚假会计信息产生的可能性和降低盈余管理的程度,增强会计信息的透明度与可靠性。但应避免独立董事成为 “花瓶”, 要使独立董事既独立又“懂事”,应当解决好关于独立董事的几个问题:①独立董事的聘任问题。为独立董事的独立性,应当剥夺大股东在独立董事聘任方面的投票权;②独立董事的薪酬问题。报酬太低,难以调动独立董事的工作积极性和责任心,报酬太高,易使其丧失独立性。因此,要设计出合理恰当的报酬机制。③独立董事的赔偿问题。赔偿机制与报酬问题相关,也存在合理恰当的问题。建议建立独立董事职业保险;④独立董事的工作负荷问题。独立董事的工作既要保量也要保质。此外,为确保董事会的运作效率,还应在董事会下设若干专门委员会,包括审计委员会、提名委员会、薪酬委员会、考核委员会、诉讼委员会等。为发挥独立董事的监督优势,具有监督职能的专门委员会应全部由独立董事组成,主席由独立董事担任。 3、加强内部审计 内部审计作为公司治理生态的特殊环节,是对其他内部控制的再控制,它是管理当局监督其他控制政策和程序有效性的“监视器”。内部审计部门具有审核企业的财务资料和资产运用的经济有效性的职责,并为提高企业经营效率提供建设性的意见。因此,企业应设内部审计部门,直接由审计委员会负责。内部审计的主要人员应由审计委员会任命,并向审计委员会汇报工作,首席执行官或高层财务官员不能直接介入财务报表的编报 [2]。审计委员会应不时与内部审计部门沟通,并进行有效的督导。内部审计部门应制定全面的年度内审计划,并采用系统的方法评估和确定需要内审的重点部门和重点领域,以确保会计信息的真实性,防范财务舞弊产生。 4、提高注册会计师审计质量 (1)审慎原则是注册会计师执行审计业务的立身之本 注册会计师在审计过程中保持高度的职业审慎和怀疑态度,有助于迅速发现可疑之处,提高审计效率。相反,如果注册会计师在审计中未能保持应有的职业谨慎和风险意识,只是一味依照既定的审计程序来执行审计,则既无效率又无质量甚至可能导致财务舞弊的蛛丝马迹从眼皮底下溜走。安永的审计失败就是前车之鉴。 (2) 强化注册会计师的独立性 注册会计师的灵魂是“独立性”,这是执业公平客观的保证。失去独立性,注册会计师所提供的审计鉴证信用服务就会误导投资者,造成决策失误,同时也削弱了公司治理的功效。因此,为保证会计信息的质量就必须保持公司治理生态中注册会计师这一环节的超然独立。除萨班斯—奥克斯莱法案已明确规定的实行公司审计轮换制度和限制会计师事务所向其客户提供特定的非鉴证业务等外,强化注册会计师的独立性还可以从以下几方面入手:①提高注册会计师的诚信。一个坚守职业操守、信守诚信的注册会计师绝不会成为造假者的帮凶。因此,要想从根本上杜绝注册会计师造假,就必须强化注册会计师的职业道德观念,提高其自身的诚信水平。②加大处罚出具虚假审计报告的注册会计师和违规会计师事务所的力度。注册会计师的造假成本公式与管理当局造假成本公式一样,但是注册会计师的造假成本比管理当局造假成本更低,这是因为注册会计师的造假被发现的概率小于管理当局造假被发现的概率。就我国而言,上市公司管理当局造假有可能被注册会计师和证监会发现,而注册会计师造假只有被证监会发现。即便被发现其处罚也不过是一些警告、罚款等处罚,多半则是吊销资格证书,责令改正或停业。这些处罚对于巨大的造假收益来说根本不足挂齿。因此,加大造假的惩罚力度,对造假者造成强大的威慑力,使其望而却步。③改变审计委托制度。为防止注册会计师屈从眼前经济利益,与管理当局“精诚合作”造假,助长虚假会计信息的产生,应将目前由管理当局委任改为由公司董事会下属的审计委员会选择会计师事务所,支付审计费,以提高审计的独立性。④强化注册会计师与企业内部审计人员的沟通。 强调外部审计与内部审计的协调与沟通,这可以降低审计费用, 避免出现由于审计成本制约导致注册会计师无法实施必要的审计程序, 确保他们在既定的审计收费下提高对会计信息可靠性验证的效率。 会计信息质量论文:会计人员的主体素质与会计信息质量 摘要:会计人员的主体素质差异是会计信息质量差异存在的重要原因,不断提高会计人员的主体素质,可以增强会计人员提高会计信息质量的能力;提高领导者素质是提高会计人员的主体素质的关键。 关键词:会计人员;主体素质;会计信息质量;领导者 本文拟从会计人员的主体素质与会计信息关系的角度,探讨一下提高会计信息质量需要提高会计人员的主体素质这样一个问题。 一、会计人员的主体素质差异是会计信息质量差异存在的重要原因 会计信息质量差异是客观存在的普遍现象,会计信息质量差异的产生是有其深刻根源的,其中会计人员的主体素质差异是重要原因之一。 我们应当承认,会计信息是会计人员工作的产品,其质量高低与会计人员的主体素质差异是直接相关的。这是因为会计人员在完成自己的工作任务时,总是有其不同的实现动机和价值标准、伦理道德标准,这就反映出不同的会计人员的主体素质状况。诚然,会计人员的主体素质状况有其先天的生理特点。但是,他们的素质可以而且应该在后天的实践和学习中得到发展和提高,其主观努力程度如何,往往决定着主体素质的高低。从会计人员主体素质差异来分析会计信息质量差异,我们可以作如下概述。 (一)思想素质 会计人员的行为是由其思想支配的,只有正确的思想才会有正确的会计行为。如果会计人员的思想不正确,就很难保证其会计行为的客观公正,其所制造的会计信息质量就难以令人信赖。会计人员的思想觉悟程度大体上可以分为高、中、低三个层次,这种层次性差异是造成会计信息质量差异的主观原因。要想提高会计信息质量,必须重视提高会计人员的思想素质。在新的历史时期,我们尤其要在会计人员中坚持实事求是、讲真话、讲原则、讲正气等方面的教育,让他们为共同的理想和目标而奋斗。 (二)道德素质 在我国现阶段,会计人员的道德观念和道德行为也存在着很大差异,既有以社会主义、共产主义思想为核心的先进道德观念和道德行为,也有中华民族传统的优良道德观念和道德行为,还有历史上遗留下来的以及西方社会渗透进来的一些腐朽的道德观念和道德行为。这就造成了会计人员的道德素质存在较大差异,比如,会计人员对于某些领导要求制造虚假会计信息,会有许多不同的表现:有的投其所好,有的拒绝,有的表面上服从,但事后向有关部门反映,有的等领导出了事再作交代,等等,可以说是五花八门。这说明会计人员的主体道德素质状况是有很大差异的,而且这几年有大滑坡的趋势。这已经直接影响到了我们的经济体制改革和社会稳定,产生了许多消极影响。大面积的会计信息虚假与会计人员的道德素质下降不无关系。 我们可以看到,凡是道德素质高的会计人员,都具有道德自律能力,总是传播和实践着先进的会计职业道德观念和会计职业道德行为,并向那些腐朽的道德观念和道德行为作斗争。在全社会,广泛、深入、持久地进行社会主义会计职业道德教育,并通过先进会计人员的道德行为去影响其他会计人员,逐步提高会计人员的职业道德素质,在全社会形成一种良好的会计职业道德风尚,对于提高会计信息质量无疑是十分必要的。 (三)文化素质 我国会计人员的文化素质比过去已经有了很大提高。在现阶段,会计人员的文化水平既有高层次的,也有中等层次的,还有一些低层次的,差异比较大,还不能适应我国建设社会主义市场经济的需要,这也是造成会计信息质量差异的主观原因之一。因为有些会计人员本来也想把本职工作做好,但由于文化知识和专业知识不过关,对会计改革和新的会计制度、会计准则难以全面正确理解和应用,所制造出来的大量会计信息不符合新的会计制度、会计准则的要求,有的甚至出现大量的技术性和基本原理差错,以至于发生某些违法、违反科学的行为还不自知,这就难免造成会计信息质量的低劣。诚然,文化不等于文明,有了高层次的会计人员不等于有了高质量的会计信息,但是会计人员的文化素质如果上不去,高质量的会计信息是很难产生的,会计人员的文化素质的高低是会计文明的重要标志之一。因而,提高会计人员的文化素质,进而提高会计信息质量是我国会计改革和发展的重要战略之一。 (四)专业素质 会计工作需要会计人员具有较高的专业素质,而且还有一些共同的专业素质要求。但是,由于会计人员的专业素质不同,在实际工作中往往会做出不同的职业判断和选择,造成会计信息质量差异。有些会计人员由于专业素质不过关,造成会计信息质量不高,甚至给经济管理带来了损失。这说明,会计人员的专业素质不佳也是造成会计信息质量差异的主观原因之一。这需要我们因势利导,积极引导会计人员自觉地提高专业素质,为会计信息质量提供专业保障。 二、不断提高会计人员的主体素质,可以增强会计人员提高会计信息质量的能力 应当承认,即使会计人员的主体素质提高了,所提供的会计信息也还会存在这样或那样的问题。但是,不断提高会计人员的主体素质,有助于增强会计人员提供高质量会计信息的能力。具体地讲可以提高如下能力: (一)自律能力 诚然,提高会计信息质量需要他律。但是,至关重要的还是要通过提高会计人员的主体素质,以增强自律能力。因为会计人员的主体素质提高了,他们就能发挥内因的作用,按照会计法规、制度、准则严格要求自己,尽可能避免那些因主观素质低下而造成的会计信息质量低下,也会通过自律而缓解或妥善地解决各种矛盾。会计人员有了良好的素质,形成严于律己、宽以待人的精神,这也有助于正确处理各种关系,提高会计信息质量。 (二)理智能力 会计人员的理智能力既来自于实践和学习,也来自于自身主体素质的提高。有些会计信息质量之所以存在问题,其重要原因就是由于某些会计人员不理智。会计人员的主体素质提高了,理智能力增强了,就能理解人,并用智慧的力量开导对方,也能避免不理智而导致自食恶果,避免因感情用事而造成会计信息质量低下。 (三)协调能力 会计信息质量差异往往与会计工作中人际关系不协调有关。会计工作中存在着多方面的关系,既有上下级之间的关系,也有同级之间、相关部门之间以及与外界有关部门、个人之间的关系。理顺和协调上述各种关系,就要求会计人员有较高的素质修养。会计人员的主体素质提高了,就能够保持心理上的平衡,协调好各方面的关系,使会计信息质量实现良性循环。 (四)互助能力 会计人员也罢,其他人也罢,各有长短,也各有各的难题需要解决。这需要会计人员能够设身处地地理解、关心、帮助他人。如果会计人员不能帮助别人,别人也不会更多地去关心他。会计人员只有不断提高素质,树立为他人服务的思想,才有助于增强集体的凝聚力,才有助于提供高质量的会计信息。 (五)内聚能力 不断提高会计人员的主体素质,在会计人员内部形成共同的思想基础,遵循共同的会计职业道德和会计规范,有良好的文化和专业素质,从而增强单位的内聚力和吸引力。因为会计人员的主体素质提高了,就可以避免互相扯皮、拆台、没有原则性等现象的发生,内聚力也必然有所增强。 会计人员的主体素质不是一成不变的,它可以随着时间、环境的变化而变化,既可以通过实践、学习和教育来改善和提高会计人员的主体素质,又可以因为懒惰或蜕化变质而丧失原来较好的素质。这要求我们必须坚持不懈地加强会计人员的主体素质修养,增强提供高质量会计信息的能力。 三、提高领导者素质是提高会计人员主体素质的关键 每个单位的会计人员都是在领导者的统一领导下开展工作的。领导者素质的高低对会计人员的主体素质将产生很大影响。许多单位会计信息虚假与领导者的素质不高有密切关系。 所谓领导者的素质,是指一个合格的领导者应具备的条件和能力。它主要包括政治思想、文化专业知识、组织管理和道德品质等方面的素质。领导者素质提高了,就会增强影响力,就会高标准要求会计人员搞好会计工作,就不会干扰正常的会计工作秩序,就会对各种不正之风加以坚决抵制,会计信息质量就能得到保障。所以,要想提高会计人员的主体素质,不可忽视领导者素质的提高。如果领导者素质不提高,要想会计人员的主体素质很高,那是不现实的。 领导者的素质主要表现在影响力上,即影响和改变他人心理和行为的能力。领导者的素质越高,其影响力就越大,对于会计人员的主体素质的提高就越有利。领导者思想品德高尚,就能够发挥思想道德的榜样作用,使会计人员从中受到教育和启示,从而有助于会计人员提高职业道德水准。领导者具有广博的文化和专业知识,就可以与会计人员取得更多的共同语言,增进心理沟通,从而有利于激励会计人员提高文化专业水平。领导者具有综合分析的决策能力、组织管理的指挥能力、与人团结共事的协调能力、勇于开拓创新的进取精神,就会促进会计人员忘我工作,不断提高会计信息质量。高素质的领导,既关心下属,与下属成为知心朋友,又能严格要求下属,这样才会更有利于会计工作的开展。 总之,高质量的会计信息有赖于会计人员的主体素质的提高,有赖于领导者的高素质。为了社会主义市场经济的健康发展,造就一大批合格的领导者是当务之急,在任何时候都不应忘记。我们的事业要想取得成功,就必须坚持不懈地提高领导者素质;我们要想提高会计信息质量,就必须不断提高会计人员的主体素质。 会计信息质量论文:有效利用内部会计控制,提高会计信息质量 在现实工作中,一些单位负责人为了达到转移国家资产、偷逃税款、粉饰业绩、谋取私利或小团体利益等非法目的,授意、指使、强令会计人员违法办理会计事项,加之自身利益的驱动,会计人员总是选择有利于企业的会计方法,甚至采取欺诈的手段向会计信息使用者提供虚假信息,致使会计信息质量得不到应有的保证,给广大信息使用者地正确决策造成了严重影响。 针对当前一些单位内部管理松驰,控制弱化,会计信息失真问题,1999年10月31日修订通过的《会计法》的第二十七条中规定,各单位必须建立健全内部控制制度。2001年6月22日,财政部以财会[2001]41号文件了《内部会计控制规范-基本规范(试行)》和《内部会计控制规范-货币资金(试行)》,对内部控制的目标、原则、内容、方法等都作了明确规定,将内部控制与会计法律有机结合,是管制会计信息失真的重大举措,也是适应我国加入WTO的客观要求,对于加强内部会计及与会计相关的控制,形成完善的内部牵制和监督制约机制,规范单位会计行为,保证会计资料真实完整,消除隐患,保证财产安全,防止舞弊行为,促进经济健康发展产生十分重要的促进作用。 下面,本文就从分析我国企业内部控制(特别是会计控制)失效现象入手,研究提高会计信息质量的对策。 一、企业内部控制失效,会计信息失真的表现。 (一)会计信息失真,由于会计工作秩序混乱,核算不实而造成的信息失真现象较为严重。 (二)费用支出失控,潜在亏损增加,造成企业报表失真,无法为会计信息使用者提供真实完整的决策依据。 (三)违法违纪现象时常发生,造成不法分子侵吞企业财物,大量国有资产流失。 二、加强内部控制的对策。 (一)职务分离 不相容职务相互分离控制要求单位按照不相容职务相分离的原则,合理设置会计及相关工作岗位,明确职责权限,形成相互制衡机制,不相容职务主要包括:授权批准与业务经办分离,业务经办与会计记录分离,会计记录与财产保管分离,业务经办与业务稽核分离,授权批准与监督检查分离等。 一个人不能同时兼干可以隐慝自已所范错误和不轨行为的职务。记帐职务与经营保管的职务相分隔,可以有效防止那些接近资产的人挪用资产,并采取涂改会计记录的办法隐慝这些行为。不相容的经济业务至少有两个或两个以上的个人和部门参加,只要这些人员和部门不互相勾结,差错和不轨行为就很容易被发现,通过职务分离不但能提高作业效率,而且也使内部会计控制得到实施,有效保证会计信息的真实完整。 (二)授权批准 授权批准要求单位明确规定涉及会计及相关工作的授权批准的范围、权限、程序、责任等内容,单位内部的各级管理者必须在授权范围内行使职权和承担责任,经办人员也必须在授权范围内办理业务。 审批人应当严格按照授权批准权限的规定,在授权范围内进行审批,不得超越审批权限,经办人应当在职责范围内按照审批人的批准意见办理业务,对于审批人超越授权范围审批的事项,经办人有权拒绝办理并及时向审批人的上级授权部门报告。 (三)有效的会计系统 会计系统是指企业为了汇总、分析、分类、记录、报告企业交易,并保持对相关资产与负债的受托责任而建立的方法和记录,一个有效的会计系统应能做到以下几点: 1、确认并记录企业所有真实的交易。 2、及时且充分详细地描述交易,以便在会计报表上对交易作适当的分类。 3、正确计量交易的价值,以便在会计报表上记录其适当的货币价值。 4、确定交易发生的期间。 5、在会计报表上公允披露交易及相关事项。 (四)加强内部监督 企业内部控制是一个过程,这个过程必须纳入管理制度,为了确保企业内部会计控制制度被切实执行、效果良好,内部控制必须被监督,企业应设置内部审计机构或建立内部控制自我评估系统,加强对本企业内部会计控制的监督和评估,及时发现内部控制中的漏洞和隐患,并针对出现的新问题和新情况及内部控制执行中的薄弱环节,及时修正或改进控制政策,做到有章可循,违章必究,违规必罚,以罚促纠,提高会计信息质量,以期更好地完成内部控制目标。 要加强内部审计的作用,先要提高内部审计的地位,对于审计部门的设置应该高于其他职能部门,独立于被审计部门。这样才能保证内部审计的独立性和权威性,否则只能行同虚设,同时要把内部审计部门的主要职能从查错防弊转到对公司的管理作出分析和提出建议上来。 (五)激励约束机制 建立相应的激励约束机制,把核心人员及其员工的短期行为长期化。股票期权制度可以解决这个问题,重要的是在具体化操作过程中要掌握好激励和约束的度,使激励和约束相适应。通过这种激励和约束,使公司核心人员更关注公司的长远发展,从根源上消除虚假信息的动机,建立良好的人力资源管理机制,提高公司有关雇佣、训练、待遇、业绩及晋升等政策和程序的合理程度。 (六)提高人员素质,进行岗位轮换 企业的成就主要还是要依靠职工的素质。任何内部会计控制制度的成败取决于其设计水平和高素质人员的贯彻执行。加强对会计人员的继续教育,要重视业务技能的培训,以提高其工作能力,减少会计业务的技术错误引起的会计信息失真。同时要对会计人员进行职业道德培训,加强对会计人员的违法违纪,反腐倡廉等方面的教育。 对职工实行休假和轮岗制度,当其他人员接替原工作人员工作时,以往日常工作中的差错和不轨行为容易暴露,轮岗可以消除有些人蓄谋侵占盗用的念头。 增强会计人员自我约束能力,履行各项法律法规,遵守财经纪律,做到奉公守法,廉洁自律。 (七)建立良好的信息沟通系统,实现控制计算机化 一个良好的信息和勾通系统可以及时、全面、正确地提供企业的运营信息,并在有关部门和人员之间进行沟通。目前,大中型企业的会计核算基本上脱离了手工操作的帐务处理过程,许多企业内部控制也实现了计算机化,这既节省时间,提高了工作效率,又减少了人为因素对内部控制效果的影响,逐步建立高质量的企业信息系统。 总之,在新形势下,必须高度重视单位内部会计控制建设问题,强化单位内部涉及会计工作的各项经济业务及相关岗位的控制,严格约束各单位内部涉及会计控制的所有人员,保证单位内部涉及会计机构的岗位合理设置及其职责权限的合理划分,真正做到不相容职务相互分离,相互制约,相互监督,只有这样,才能从源头和制度上治理腐败,防范风险,遏制和打击经济犯罪行为,保证经济活动的有效进行和资产的安全完整,防止、发现、纠正错误与舞弊,保证会计资料的真实、合法、完整,提高会计信息质量。 会计信息质量论文:提高会计信息质量 改进CPA合伙制度 自国内外一系列会计审计丑闻爆发以来,人们越来越重视提高会计信息质量的研究,多数人对会计师事务所无限责任安排寄予厚望,认为在独立审计行业实施合伙制度有利于提高会计信息的真实性。但在笔者看来,合伙制对会计信息真实性的保证只具有相对优势;现有的合伙制度具有一些不容忽视的制度性缺陷,特别是在合伙人资格安排上存在严重缺陷;只有将合伙人资格安排给“德高、足资、多才的注册会计师”,才可能发挥合伙制提高会计信息质量的应有作用。 一、应更加关注会计信息的真实性 会计信息质量的真实性与相关性应该是会计信息最基本的质量成分。虽然从原理上说,会计信息的真实性主要是关于已发生的经济事项及结果的,与考核受托人的受托责任的完成情况有关,而相关性主要是面向未来的,主要应与信息使用者的决策关联。但是,若从决策所涉及的内容看,真实性是基础性的。我们还没有发现,一个科学有效的决策可以无视过去和现在而纯粹地考察未来的。 企业会计信息的使用者对企业的决策,从“用手投票”的角度看,主要包括对现已投入企业的资本“去”与“留”的决策、是否新增资本投入的决策和高级管理人员的选聘决策。显然,所有这些决策都必须不同程度地依赖企业现有的盈利能力、偿债能力和获取净现金流入的能力的信息,即有关受托责任的完成情况。即使是有关未来的财务前景和发展潜力的信息,也很难脱离企业现时的盈利能力、财务状况及其变动情况。对一个不直接参与企业的日常经营管理的人而言,无论如何也不会信任一个连会计信息的真实性都不能加以保证的企业。 从计量属性的角度看,真实性主要依赖历史成本计量,相关性主要依赖公允价值计量。依照国际会计准则委员会(1995)和美国财务会计准则委员会(1996)的定义,公允价值是指公平交易中当事人自愿据以进行资产交换或债务清偿的金额。显然,只要交易是公平的,交易发生当时的实际成本——历史成本也是一种公允价值,但随着时间的推移,这种实际成本也许不再公允地体现其价值,需要重新对其进行估价,但在重新估价时,只要被估价的对象有历史成本记录,其历史成本总是一个重要的参考资料,因此,历史成本和公允价值并不是完全无关的。 此外,会计信息的真实性需要独立的CPA(注册会计师)的公证。从广义上说,CPA客观、公正的鉴证是会计信息真实性不可或缺的认定机制。对会计信息的使用者而言,审计报告信息与财务报告信息一起构成完整的会计信息,审计报告的真实性是会计信息真实性的重要组成部分。在独立审计收取审计公费但未查出公司的重大经营舞弊或财务造假时,有关CPA和事务所(以下简称为“审计师”)便将成为会计信息使用者遭受的损失的分摊者。保证会计信息的真实性,是审计师义不容辞的责任。 二、保证会计信息真实性:合伙制具有理论上的相对优势 保证会计信息的真实性,当然不只是审计师的职责,但审计师作为监督企业管理层受托责任完成情况的外部机制,是企业会计信息成为外部决策者决策依据之一的“最后一道防线”。同时还应该看到,审计师也是经济人,存在机会主义倾向,以及将机会主义倾向转化为机会主义行为的可能。为防止审计师的机会主义,在信息不对称的情况下,必须赋予其一定的法律责任,使其自我控制对信息优势的滥用。 总体上,审计师法律责任制度安排包括有限责任公司制和无限责任制两类;无限责任制又有独资(SP)、普通合伙(GP)、有限合伙(LP)和有限责任合伙(LLP)四种具体形式。我国目前只存在有限责任公司制和普通合伙制两种。无论是有限责任制还是无限责任制,目的都在于要赋予审计师承担保护社会公众产权的法律责任。这些法律责任安排,在审计失败未发生之前是审计师的自我监督机制,在发生审计失败时就是一种有一定意义的经济赔偿机制。 在经济赔偿问题上,有限责任制与无限责任制并没有绝对的优劣之分。如果在无限责任制下的合伙人很少(比如独资)或者合伙人是贫穷的CPA,即使在法律形式上他们承担无限责任或无限连带责任,但在需要当事审计师赔偿时,他们却没有什么可以赔偿的,此时,无限责任制对审计造假并没有什么威慑力,独资或合伙事务所就很容易成为他们获取一己私利而进行冒险的“赌场”。相反地,如果有限责任公司制事务所的净资产余额非常大,那么,其股东虽然在法律形式上只承担有限责任,但受害者还是可能获得较多的经济赔偿。 不过,对特定的人而言,若可以在有限责任制与无限责任制之间做一选择的话,那么,他(她)肯定会选择有限责任制而不是无限责任制。我国事务所“脱钩改制”时绝大多数选择有限责任公司制,其根本原因就在于有限责任制下的赔偿压力小。在这一意义上,无限责任安排更能促使审计师保持必要的职业谨慎,更有可能为保证会计信息的真实性提供制度基础。 在无限责任安排的四种具体形式中,独资、普通合伙、有限合伙和有限责任合伙各具优劣,理论上都是可以接受的,但由于合伙制常常与合伙人的私人财产、风险态度、创新能力、社会影响、经营决策权和剩余分配权紧密地联系在一起,独资与普通合伙制不利于事务所的规模化发展,有限合伙制与有限责任合伙制则有利于事务所规模的扩大。所以,在无限责任安排方面,合伙比独资更有意义;在合伙制中,有限责任合伙制又更完善。这是因为,虽然在有限责任合伙制下只有当事的合伙人才承担无限连带责任,没有普通合伙制那样的“株连九族”的封建残余,也不像有限合伙制那样因存在承担有限责任的出资人与承担无限责任的合伙人而难以监管,但合伙人不可能只承接一项审计业务,只和一个合伙人合作,那么,用持续经营的观点看,有限责任合伙制的所有合伙人都将承担无限连带责任。因此,从提高审计质量,进而提高会计信息质量,特别是会计信息的真实性的角度看,有限责任合伙制应该是我国事务所合伙制改革的理性选择。 三、我国现有法律制度难以发挥CPA合伙制的相对优势 合伙制作为一种制度,要在提高审计师的审计风险意识、遏制审计师的机会主义倾向和机会主义行为等方面发挥应有作用是有前提的,这主要包括合伙人彼此非常了解、财产彼此相当、风险态度彼此接近。要做到这些,并不容易,需要长期的“磨合”、“观察”和“考验”。实证研究表明,我国审计质量与事务所的组织形式是合伙制还是公司制并没有显著的相关性。从制度层面看,合伙制未在我国发挥应有的相对优势的主要原因表现在: 第一,在现有法律制度安排上,人们从事独立审计职业,可以选择公司制,也可以选择合伙制。经过理性博弈后,达到公司制设立要求的CPA一般都选择创立公司制事务所,迫不得已才成立合伙事务所,这样,合伙人本身的质量就难以得到保证,合伙事务所很容易成为合伙人谋取个人私利的工具。在这样的合伙事务所中,重要的是如何获取客户资源,收取审计公费,而不是怎样规避审计风险和提高审计质量。 第二,在现有的法律制度体系中,与合伙制有关的,主要有《注册会计师法》、《合伙法》和《合伙会计师事务所设立及审批试行办法》。《注册会计师法》第二十三条规定,“事务所可以由CPA合伙设立”,这意味着非CPA,包括法人和自然人成为事务所的合伙人并不违法。《合伙会计师事务所设立及审批试行办法》也没有明确规定非CPA的自然人和法人不能成为事务所的合伙人,但从其中的字里行间又可以悟出非CPA的自然人和法人无法成为合伙人,如在第十条规定中,要求设立合伙事务所必须附送的文件就包括“各合伙人姓名、简历、住址、CPA证书复印件及从事CPA独立审计业务时间、有关业绩及职业道德证明”,显然,法人和非CPA的自然人是无法满足这一条件的。《合伙法》主要适应工商企业合伙,对独立审计行业这种“人合”重于“资合”、“公信力”重于“谋利”的知识密集型社会监督机构而言,不具有普遍的适应性,尤其在有关合伙人资格安排方面的规定,特别不适合,没有明确规定“合伙人必须是德高、足资与多才的CPA”。这样,当人们急于成立事务所时,不合格的CPA很容易成为合伙人,而审计质量的高低很大程度上取决于合伙人的风险意识、识别审计风险的能力与赔偿能力。 第三,现有的诉讼制度安排是违规成本较低,对审计违法违规的威慑力不足。众所周知,违规成本是违规被发现的概率与发现后惩罚力度的积,而违规被发现的概率又是起诉难度的函数,其中,被告的范围、举证责任、处罚力度和赔偿方式等,都是影响原告起诉审计师积极性的重要因素。2002年1月15日最高人民法院的《关于受理证券市场因虚假陈述引发民事侵权纠纷案件有关问题的通知》(以下简称为“1.15通知”)给出了四项前置条件。2003年1月9日最高人民法院的《最高人民法院关于审理证券市场因虚假陈述引发的民事赔偿案件的若干规定》(以下简称为“1.9规定”)在诉讼的前置条件上虽然较《1.15通知》有较大的改进,但是依然存在前置条件:(1)把起诉的对象限定为已被有关机关作出行政处罚或人民法院作出刑事判决并生效的案件;(2)在信息披露中进行虚假陈述的民事赔偿案件;(3)受理的法院只有直辖市、省会城市、计划单列市和经济特区的中级人民法院。这些规定使起诉者和被诉者的范围都比较窄,同时,还增加了起诉的成本,推迟了起诉的时效,降低了受害的证券投资者起诉审计师的动力,减轻了失信的审计师的被诉压力。 在“举证”难度方面,美国《证券法》将举证的责任转移给CPA.起诉者只要证明财务报表存在不实就可以起诉,CPA需要提供证据来证明自己是清白的。这就使普通投资者的诉讼成本很低,也较容易胜诉。相比之下,虽然我国《1.9规定》要求事务所及其“直接责任人”承担过错推定责任,必须自己证明在审计过程中没有过错,或者提供证据以证明原告的损失与虚假陈述没有因果联系,才能免除民事赔偿责任,有利于诉讼者降低诉讼成本,提高诉讼的积极性,加强对审计失信的惩罚力度。但是,《1.9规定》第六条规定,在原告的举证材料中必须有被告的行政处罚决定或人民法院的刑事判决文书,这就是说,即使其他要件成立,如果审计师未被行政处罚或未经法院判决,人们依然不能起诉失信的审计师。这在某种意义上又为降低举证难度设置了一定的障碍。 关于处罚的力度,现有的论述几乎都从经济赔偿的角度来考虑问题。有研究表明,美国投资者对事务所的道德风险的诉讼,较容易胜诉。一旦胜诉,事务所将面临天文数字般的赔偿责任,如1998年安达信为Waste Management Inc.案赔偿了7500万美元;1999年,安永(Ernst Young)为the Cendant Co.的会计丑闻支付了3.35亿美元;……。而我国的CPA的审计失信赔偿虽然在逐年上升,但还是相对较少。迄今为止,还未发现一项真正的无限且连带的经济赔偿案件。 其实,上述三方面的任何缺失都会导致合伙制对审计风险意识的培养和对审计违规行为的威慑难以有效发挥,特别是当合伙人选择不当时,合伙制赋予的无限连带责任的巨大威慑力甚至在有限责任安排面前都会有点逊色。 四、合伙人:必须安排给德高、足资和多才的CPA 合伙人是合伙事务所的所有者,对合伙事务所的债务承担无限连带责任。依照我国《注册会计师法》的规定,事务所和CPA可以承办审计业务、会计咨询与会计服务业务等智力服务,事务所的风险主要来自于智力服务失败,特别是审计失败引起的民事赔偿风险。在事务所经营决策中,合伙人始终处在核心地位,对控制事务所管委会委员和高级经理的行为起关键性控制作用。事务所的特殊使命,合伙人的特殊地位与权利、责任,使社会对合伙人资格的要求高于对一般合伙企业的合伙人的要求。 首先,事务所的合伙人应该是自然人。在合伙事务所中,合伙人是最终的控制者和风险承担者,其对社会的贡献不在于它审计过多少企业,而在于是否在审计报告中“说实话”,而要在审计报告中“说实话”,必须依赖于高超的审计职业判断能力和亲临现场的职业判断行为等。要做到这些,非专业人员与法人一样,没有职业判断能力,只能依赖于必要的授权。在有授权的情况下,审计报告的真实性取决于人的忠诚,相对于合伙人能亲临现场、有较高的职业判断能力而言,其效率要差得多。所以,无论从保护企业利益相关者利益的角度看,还是从合伙人自身利益保护的角度说,法人与非专业人员都没有必备的职业判断能力,容易遭受有职业判断能力的人的欺骗,进而难免会欺骗企业投资人。因此,即使是资本势力雄厚的法人与非专业人员成为事务所的合伙人,也不是一个最优的责任制度安排。 其次,事务所合伙人又不是一般的自然人,是CPA.虽然注册评估师和注册税务师有一定的审计职业判断能力,也能亲临现场,但在执业能力上,注册评估师资格主要是关于人们对资产现时价值的判断能力的认证,注册税务师资格主要是关于人们在税务稽查和申报能力的认证,审计与资产评估、税务稽查、税收申报有很大差异,仅仅依靠考试获得注册评估师资格和注册税务师资格的人,在审计职业判断能力上不如CPA.注册评估师和注册税务师可以分别成为评估事务所和税务事务所的合伙人,发挥他们各自的专业优势。 再次,事务所合伙人不应该只是普通的CPA,应当是“德高”、“足资”、“多才”的CPA.众所周知,审计报告必须由合伙人签发,独立审计对保证会计信息的真实性、打击人的腐败、提高资本市场中企业的质量、维护资本市场正常秩序等具有不可替代的监督作用,再加上独立审计的团队生产、信息不对称等特点,进一步凸现出要求合伙人道德水准高的特别重要性。但道德品质高并不意味着人们在审计活动中就不会发生审计失败,在制度设计上还需要考虑审计失败对企业投资人的民事赔偿能力,即必须要求事务所的合伙人有足够多的私人财产(包括投入到事务所的资财和未投入事务所的私人财产),这是因为:(1)事务所是以提供具有社会公信力为主的信息服务、不以谋利为目的的经济组织,迫使事务所说“实话”,说到底,就是迫使合伙人说“实话”。以合伙人一定的—— 最好是全部的—— 私人财产作抵押也是让社会相信CPA审计报告的经济基础;(2)事务所的经营管理需要各种经营决策能力(包括各种职业判断和管理决策技术)做支撑,可惜的是人们的经营决策能力是不能直接测度的。在正常情况下,某人的私人财产是其经营能力的重要信号。在实际经营中,富人之所以比穷人更有号召力,在经济学家看来,这是一个重要的原因;(3)让私人财产殷实的CPA做合伙人,是防止CPA滥用人们对独立审计的信任的重要约束机制之一。这种约束机制的作用原理是,如果CPA在审计报告中“说谎”,就让合伙人承担“说谎”引起的民事赔偿的无限连带责任。在这种自利动机的推动下,合伙人自己不敢“说谎”,同时也有了监督其他人员“说谎”的积极性。不过,为了提高经济赔偿的合理性,合伙人一般会要求彼此间的私人财产相差很小,这样有利于合伙事务所的发起人选择合适的合作伙伴,有利于降低合伙人之间的谈判成本,有利于公平处理合伙人之间因审计失败而引发的民事赔偿责任。 人们设计合伙制的宗旨在于通过赋予合伙人以无限连带责任,来约束合伙人并通过合伙人约束非合伙人的机会主义倾向和行为。在审计活动中,非合伙人对合伙人存在一定程度的行为。为控制非合伙人的机会主义,合伙人应该比非合伙人更有创新能力,有更高的经营决策能力,如出色的统领全局能力、杰出的风险辨别和防范能力、较强的人际关系协调能力,以及不同一般的开拓新业务、占领新市场的能力等。显然,这些能力一方面是不能直接测度的,另一方面又必须依赖不断创新。总体上,教育是获取这些能力的基础,此外,天生聪颖也是非常重要的能力来源。在信息严重不对称的情况下,学历文凭、各种资格证书和职称证书是其拥有者能力的重要“信号”,但不能迷信这些五花八门的证书,应该在长期的重复博弈中纠正“信号”传递的偏差。这就是说,对CPA经营决策能力的识别是一个时间累积过程,也是团队人员彼此认同的过程,所以在发达国家,要成为合伙人常常需要较长的时间。按照我国现行规定,要成为合伙人必须在事务所有“五年”以上的独立承担审计业务的执业经验。 在合伙人的才能中,职业判断能力是非常重要的能力,虽然这种能力部分地来源于人的悟性,从而形成先天性个体差别,但更多地来源于后天习得,特别是执业经验。执业经验有利于合伙人更快捷地找到审查被审计单位重要错弊的路径与证据,有利于合伙人形成恰当的职业谨慎。合伙人不仅仅自己要职业技术高,而且要有领导那些技术水平高、经营能力强、经验丰富或者缺乏的人把工作做好的能力。一句话,合伙人在经营决策能力、协调平衡能力和职业判断能力上也必须是佼佼者。 总而言之,有德无财与有才无财者,都不能承担事务所的最终风险;有财无德者,不能实现团队合作,弄不好还会把事务所搞得秩序混乱或臭名昭著甚至“关门大吉”;至于无才、无财、无德者,那只能是害群之马。 会计信息质量论文:关于会计信息质量保证的探索 [摘要]引起会计信息失真的原因主要有:会计理论体系本身对会计信息质量的影响;企业产权制度不明晰;企业内部控制机制不健全;财会人员综合素质不高,监督力度不够。因此,我们应从提高准则制定的完善性及改善外部会计环境着手,提高会计信息质量和可信度。 [关键词]会计信息;会计假设;内控机制 会计信息是经过加工或者处理后的会计数据,是对会计数据的解释。美国财务会计准则委员会(FASB)1980年5月发表的财务会计概念公告第二号指出,“对决策的有用性应为会计信息最重要的质量特征。会计信息要于决策有用,要具备两种主要的质量,即相关性和可靠性。信息的相关性越大,可靠程度越高,越是合乎需要,那就是越于决策有用。”并在可靠性中特别强调了会计信息的反映真实性,即指一项计量或叙述与其所要表达的现象或状况应一致或吻合。 会计信息是会计信息使用者赖以决策的基础,会计信息质量的好坏优劣必定影响会计信息使用者的决策正确与否。因此,会计信息质量对会计信息使用者至关重要。然而,目前会计信息失真是世界各国普遍遇到的一个严重社会问题。例如,重庆川仪股份有限公司在1997年、1998年年度财务报告中存在虚假披露财务报告和募股资金使用情况的严重违规行为,中国证监会对其违反证券法规的行为处以警告并罚款;广州京安云豹汽车有限公司年报中存在损益不实21061万元等严重问题;沈阳黎明服装股份有限公司采用大量虚拟购销业务、假签购销合同等手段谎报经营结果,会计信息严重失实。 当前会计工作领域存在的会计秩序混乱、会计信息失真、会计控制弱化等一系列问题不仅严重影响了会计职能的发挥和会计工作质量的提高,而且破坏了社会经济资源的合理配置和市场运行机制,损害了国家财经法律法规和会计制度的严肃性,严重干扰了社会经济秩序,使会计师事务所的信誉大大降低,不利于会计从业人员整体素质的提高和会计工作领域的净化。会计信息失真已成为社会公害,会计打假刻不容缓。 会计信息失真的范围应该比会计作弊更广泛,只要是与企业的实际情况不相符合的会计信息,就可以说是一种会计信息失真。针对当前会计信息失真的种种现象,笔者认为原因主要有以下几点: 一、会计理论体系本身对会计信息质量的影响 (一)会计假设对会计信息质量的影响 为了便于核算,人们对不确定性的环境作出了一系列假设和假定。然而会计实际上处于一个极不确定的环境之中,随着信息技术的迅猛发展,尤其是网络技术的出现,利用电子技术突破了时间和空间的界限,使得企业之间的联系更为便捷和紧密,导致了许多不确定因素的产生,因此会计主体的界限越来越难以把握。如合并会计报表的出现实质就是对不同会计主体信息的调整,其实质也就是克服原有会计主体假设理论的缺陷,拓展原有会计主体理论。持续经营假设旨在解决企业资产的计价和费用的分配,因此许多原则都与持续经营假设有关。而知识经济时代的来临,使企业之间的竞争愈来愈烈,企业稍有不慎就可能破产、清算,因此基于这种情形下的会计原则揭示的会计信息已不能真实体现企业的经营状况,也使企业提供的财务报告沦为例行的形式,造成会计信息失真,而且持续经营的不确定性因素已经普遍存在。会计分期假设所进行的本期和非本期业务的划分,往往存在很大的主观性,必然导致客观经济现实与会计反映结果存在一定程度的背离,造成会计信息反映失真。货币计量假设隐含着币值稳定的含义,而实际上币值稳定是不可能的,是不切实际的。因此,根据这一假设理论采用历史成本计价方法则会导致资产价值核实失实,会计信息反映失真。所以,基于工业时代背景下的会计假设,在今天已经面临着挑战和革新的压力,因此在这种条件下形成的会计信息也就无法反映企业的实际情况,从而形成会计信息的偏差。 (二)会计核算原则对会计信息质量的影响 在知识经济条件下,信息技术的产生和发展要求计量信息资产和信息负债,而这种资产与负债是很难用历史成本原则来计量的,金融衍生品的出现更是改变了传统的计价模式。因此,会计人员按照历史成本原则处理的会计报表同样也背离了会计信息的客观性、公允性原则,低估了公司的资产和收益,与公司实际的财务状况和经营成果产生差异。再加上权责发生制、配比原则、稳健原则、历史成本原则等在执行过程中本身就有很大的灵活性,企业本身就有对外夸大自身优势的动机,所以企业会计在执行核算原则时,总是以维护企业自身的利益为出发点,用足灵活性,这样往往造成损益不实,虚增利润,使企业实际经营情况与会计信息披露情况不一致,对信息使用者产生误导。而且企业实际经济业务十分复杂,以确定当期损益,其中有许多不确定因素都会引起人为的推断,从而造成会计信息的偏差。 (三)会计方法的可选择性对会计信息质量的影响 会计方法是在会计原则的指导下对某一经济事项或会计事项的确认、计量与报告的方法,是为实现会计目标服务的,是在一定的会计原则指导下形成和发展起来的。从某一企业来说,其会计方法是根据自身的生产经营业务的特点,对会计方法选择的结果。由于会计方法的可选择性,同类经济业务在不同企业之间采用不同的核算方法,则会产生不同的结果,即造成企业之间会计信息的偏差,影响会计信息的可比性。不同公司采用的会计政策不同,使公司间的会计报表丧失了可比性。现行会计准则及相关年度存在着大量的不确定因素,表现在同一经济业务往往规定不同的会计处理方法供企业选择。如对存货的计价、固定资产的折旧方法、低值易耗品的摊销、坏账准备金的提取、投资损益的确认方法等。而会计核算人员往往因自身专业水平的限制造成对会计政策的误用,也可能依据管理者意图选用会计政策或年度,虽然很难区分这种“有意”或“无意”,但却造成了会计信息失真。 二、企业产权制度不明晰,形成信息不对称 在现代企业制度下,企业所有权和经营权分离,两者在经济上的联系表现为一种契约关系。由于两者间的利益不一致,从而形成了信息不对称问题。从事经济活动的一方为最大限度地增加自身的利益,会做出不利于另一方的行动,更可能会利用另一方信息的缺乏,而使对方不利,从而使市场交易偏离信息缺乏方的愿望。而企业所有者最关心的是投入资本的安全性和收益性,总希望从企业获得真实的会计信息,并据此客观评价企业的经营结果,正确估计其财务状况,以利于未来投资决策。另外,还希望能够控制会计政策向维护所有者利益方面倾斜。会计信息的重要作用之一是反映经营者的业绩,而经营者的努力程度很难预测,这就使经营者有可能在会计准则允许的范围内左右会计信息的生成,他们更看重的是短期经济效益给自己带来的利益,而不会关心企业长远发展,采取与所有者期望相反的会计政策,使会计信息失真。 会计信息的提供者与使用者利益的不完全一致性是导致通过选择会计政策引起的合法会计信息失真的深层次原因。会计反映的结果往往是利润分配方案的依据,会计报表所提供的数据指标有时是其使用者利害得失的关键,利益关系人会为了自身的利益利用一切可能的机会干预这一反映结果,当其中一方隐蔽地实施干预后,就会使其偏离原来的实际情况,会计信息提供者(如经理阶层)因占有信息优势和直接参与会计活动而最有条件实施干预,在追求本身利益最大化驱动下,总能做出使自己得意的选择。信息社会的发展对会计信息质量的要求越来越高,而会计的主要职能是向企业外部利害关系人提供信息和向所有者报告受托经济责任的履行情况。会计信息使用者最关心的是会计信息质量。从决策有用的角度看,信息质量的相关性是首要的特征,在当今充满风险和不确定性的经济环境中,投资者和管理者最关心的是决策中所需要的现实价值信息,而不是历史成本数据,要求提供的信息必须具有预测价值、反馈价值和及时性,这样方可能避免或减少由于决策失误而造成的投资和信贷风险以及不确定性。因此会计信息质量的相关性要求选用现行价值或资本化价值来计量。相反从受托经济责任的角度来看,采用历史成本为最佳选择。因为由此反映的企业财务状况和经营成果最为客观,能较好地向所有者反映受托经济责任的履行情况和解脱管理者的经营责任。因此,会计信息本身作为一种特殊的商品,应该存在供给与需求相平衡的关系,但实际上很难做到,会计信息供需双方具有不同的目的和动机,以及不同的利益和要求。需求方要求供给方提供客观公正、详细及时的会计信息,而供给方由于种种原因,提供的会计信息往往不能满足需求方的要求,使得供需不对称,甚至错位。 三、企业内部控制机制不够健全 内部控制机制是企业事业单位为维护资产的完整性,确保会计信息的真实可靠以及对经济活动进行综合计划、考核和评价而制定的制度、方法和手段的总称。不少企事业单位的高层管理人员对这方面认识不足,致使内部控制制度的制定过于马虎、简单,各种错账不能及时被察觉和抑制,其反映的会计信息自然不可能真实可靠。 首先,就国有企业来说,我国大部分国有企业虽然已进行了改制,在形式上建立了董事会、监事会,但并未发挥其应有的作用。许多企业经营者决策权、执行权、监督权三权独揽,缺乏必要的制衡约束。 其次,计划经济时期,政府掌握着对国有企业的经营管理权,能够要求会计、审计承担监控企业经济业务流程和经营者的双重职能。随着企业所有权和经营权的分离,经营者获得了一系列重大权利,企业会计、审计完全归于经营者领导下,要求被领导者再去监督领导者就难以为继了。经营者制约着会计和审计,经营者行为的合理化是企业会计、审计行为合理化的前提和保证。当所有者控制乏力时,经营者缺乏完善企业会计审计程序、加强内部管理、提高经营效率的压力和动力。同时,由于会计资料是所有者考评经营者业绩的依据,经营者更可能要求会计、审计部门通谋造假,粉饰业绩,掩盖经营亏损或决策失误,侵占或损害所有者利益。这就是当前国企会计基础工作混乱、无章可循、会计信息失真的根源所在。 四、财会人员综合素质不高,监督力度不够 会计信息失真与会计人员的业务、道德素质水平的高低有着密切的联系。一般而言,会计人员是会计舞弊的直接制造者。职业道德与政治思想素质低,或者为了企业利益而做假账,或者为了个人私利而编假证、假据,化公为私、侵占企业财产等,这从本质上说是会计人员主观意愿所致。同时,对会计人员依法行使职权保障不力,挫伤了会计人员严格执法的积极性,造成会计监督弱化,是会计信息失真的重要根源之一。目前我国缺少一支与其规模、地位相称的高级人才队伍,而这支队伍能使企业真正领悟企业会计实际的会计政策和会计管理体系,为确保生产出高质量的会计信息打下基础。因此,由于高素质高水平的会计人才严重短缺,缺乏调动会计人才工作的激励机制和约束机制,才导致会计人员和企业领导有意或无意地制造会计虚假信息。 从以上阐述可以看出,造成我国会计信息失真有多方面的原因,解决这个难题是一项系统工程,需要多方面的努力。我们至少应该做好以下几项工作: 1.制定会计法规、会计准则时应尽量克服或减少其本身的不确定性。制定的会计准则应对未来会计环境的变化有较科学和具有一定超前性的分析和预测,使会计的发展具有较好的稳定性和持续性,避免未来环境不确定性对会计产生过多的影响;对于准则中的某些定义和释译要有精确的分析和解释,如果某一定义或解释会有多种理解,则应对各种可能的理解作以详细的阐述,表明各种理解适用的情况,这样就不会对使用者造成误解。会计政策的可选择性应通过内部审计或一定的监督机构来制止企业钻会计政策可选择性的空子。另外,对于同一行业相类似的不同企业,其会计准则和会计制度中的内容需要不断改善,尤其是对于一些实际中遇到的新问题,如对一些重要表外信息、无形资产及一些重要的非经济信息的披露。但随着经济的发展,这些信息对决策者们越来越重要,准则中必须对其做出明确的规定。目前可以先借鉴国外已有的对于这方面信息处理的规定,结合我国实际情况制定出相应的规定,以后再根据实际应用的反馈信息作出进一步的修订。 2.明晰产权、发挥制度对会计信息生成过程的规范和界定功能,解决信息不对称问题。制定有效的经营者激励机制,使所有者与经营者的利益尽可能趋于一致。只要企业经营状况良好,不但所有者,而且经营者也会得到较高的报酬。在这种情况下,经营者就无需提供虚假的会计信息。在利益关系上,激励与约束相对称,建立起科学而有效的财务机制。重新认识现代企业制度下的企业产权,其主体是股东,以其股份额承担有限责任;法人产权,以公司董事会为主体,董事会以公司法人财产承担经营和亏损责任;经营权的主体是公司的管理与执行机构。 3.推广网络财务技术,提高会计信息质量和时效,加强会计监督和内部控制。实现会计电算化后,数据处理统一由计算机来完成,能够长期大量地存储数据,并能以极高的速度准确地对账目进行查询和统计,能随时提供管理、控制、预测、计划和决策所需信息,能及时反馈资金运转和资金占用情况,参与决策以提高企业的管理效率和经济效益。同时,应建立和健全内部控制,预防、发现并纠正会计工作失误。健全有效的内部控制,能够确保资产的安全完整,会计信息的合法与公允。建立各环节相互制约的内部机制和内部审计的独立稽核,预防、发现并纠正会计工作中可能存在的错误。企业经营管理者应实施对会计的控制并通过会计控制建立和完善符合现代经济管理要求的内部管理组织结构,形成科学的决策机制、执行机制和监督机制,确保企业经营管理目标的实现。建立行之有效的风险控制机制,强化风险管理,确保企业各项业务活动的健康运行。堵塞漏洞、消除隐患、防止并及时发现和纠正各种欺诈、舞弊行为、保护企业财产的安全完整,及时向企业所有者提供能为企业所有者接受的财务报告和其他会计信息。 4.加快培养高素质会计人才,提高会计人员的职业道德和专业水平。随着我国加入WTO以及知识经济的迅速发展,对会计人员提出了更高的要求。会计人员不仅要熟练掌握本专业的业务知识和适应经济发展的各种管理知识,而且还要掌握计算机技术、网络技术,并能有效地利用互联网,从“核算型”向“管理型”转变,还要具备相关的经济法律知识,扩大知识面,不断提高自身的职业道德和专业水平,以适应经济发展的要求。同时应加强对注册会计师职业的监管,促使注册会计师和会计师事务所树立执业风险意识,真正起到“经济警察”的作用。 提高会计人员素质是减少会计信息失真的关键。一是加强会计人员从业资格管理,增强其职业荣辱感;二是提高现有会计人员从业资格的标准;三是加强会计人员后续教育,切实帮助他们提高素质、积累经验、更新知识。在后续教育中,一是要拓宽后续教育的内容;二是要从高从严要求,切实注重后续教育的质量和后果;三是将后续教育与职业资格管理结合起来,实行强制性的后续教育制度;四是重点注重会计人员的职业道德和专业判断能力的教育。 5.加强政治思想工作,净化社会环境。针对当前我国经济处于转轨时期,各种经济利益关系重新调整、法制尚不健全形势下出现的会计信息严重失真等侵害国家和社会公众利益的现象,通过以法治国、以德治国等手段,最大限度地提高广大人民群众的思想觉悟,培养他们爱国、爱企业的主人翁精神,正确处理国家和企业的利益。 综上所述,由于会计信息失真的产生基于多种主客观因素,所以会计信息质量问题迫切需要得到解决。我们要从提高准则制定的完美性及改善外部会计环境着手,从而提高会计信息质量和可信度。这是一个长期的过程,需要广大会计界人士共同努力并不懈地追求。 会计信息质量论文:董事会特性与会计信息质量关系研究 摘 要:文章从董事会规模、独立董事所占比例、审计委员会、独立的提名委员会、董事会成员持股量五个方面分析了董事会特性与会计信息质量之间的关系,指出了目前中国上市公司董事会在控制会计信息质量方面存在的独立性不够、缺乏有效的激励和约束机制等问题,并提出了完善我国董事会制度的若干措施。 关键词:董事会 会计信息 公司治理 近几年来,一些上市公司会计信息严重失真,虚假财务报告大量盛行。仅在1994年到2000年的7年间,中国证监会就了226个处罚公告,财务报告不真实,极大地影响了投资者信心和证券市场的健康发展。造成会计信息失真的原因很多,有内部的,也有外部的。但董事会作为公司内部治理机制的重要因素,无疑对会计信息质量会产生重大的影响。一个健全、有效的董事会可以提高会计信息质量,减少虚假财务报告和降低盈余管理程度。 一、董事会特性与会计信息质量关系 1.董事会规模。董事会规模被认为是影响会计信息质量的一个重要因素。董事会规模对会计信息质量的影响:一方面,组织理论认为大型团组需要花费更多的时间来制定决策,效率降低,因此董事会规模过大时董事之间的交流、沟通会受到阻碍,效率会降低。詹森也认为规模大的董事会效率更低且更容易被管理层所控制。这表明董事会过大时董事会的有效性和监督能力都下降,相应的会计信息质量不可能很高。另一方面,规模过小的董事会往往缺乏足够的专业服务,董事的工作事务过多,负荷过大,工作质量下降,相应的会计信息质量也下降。因此董事会规模过大或过小都不利于会计信息质量的提高。国外的很多研究也表明董事会规模在7~12人之间是比较合适的。 2.独立董事所占比例。要有效履行监督职能,提高会计信息质量,必须提高董事会的独立性。一般认为,独立董事比例越高,董事会独立性越强。独立董事是指不在公司担任除董事外的其它职务,并与其所受聘的上市公司及其主要股东不存在可能妨碍其进行独立客观判断的关系的董事。它是保护投资者的一个重要措施,特别是在财务信息披露等容易发生内部管理者和外部投资者利益冲突的情况下。因为独立董事与管理层无直接利益关系,能够更加客观、公正地评价管理层,并且独立董事往往都是其他组织或企业的高级管理人员,或是具有某一方面专业知识的决策控制专家,为了维护自己在人力资本市场上决策专家的声誉,他们有动力去监督管理者的行为,因而能起到更好的监督作用并提高会计信息质量。法玛和詹森指出董事会中有较多的外部董事能使董事会更有效地发挥监督作用和限制管理者的机会主义行为。国内外的很多实证研究都表明独立董事比例与虚假财务报表、盈余管理程度成显著负相关,说明独立董事的增加可以提高会计信息质量。 3.审计委员会。审计委员会是董事会按照股东大会决议设立的专门工作机构,它主要负责公司内、外部审计的沟通、监督和核查工作。审计委员会被认为可以增强监管能力和减少财务报告的虚假性,因为审计委员会能对报表、财务信息等进行更专业、详尽的审核监督。相对于外部审计来说,它作为企业内部机构,更能正确、详尽地了解企业的财务状况和会计处理方式。一个有效的审计委员会对于提高会计信息质量,减少虚假财务报告和降低盈余管理是非常有效的。 4.独立的提名委员会。提名委员会是董事会按照股东大会决议设立的专门工作机构,主要负责对董事和经理人员的人选、选择标准和程序进行选择并提出建议。一个独立的提名委员会对董事会的监督能力和会计信息质量会产生很大的影响。毫无疑问,如果董事是由总经理提名的,则由于董事的受雇与解聘受到总经理的控制,必然会影响到董事的独立性和监管力,会计信息更易被管理层控制和操纵。 5.董事会成员持股量。国外很多实证研究都得出董事会成员持股量越多,发生财务欺诈的可能性越小。独立董事持有少量股份更能使他们有效地成为中小股东利益的代表,使他们有动机对大股东损害中小股东利益的行为进行积极抵制。虽然持有股票可能会导致董事参与操纵盈余,通过影响股价而在证券市场上获利,但让董事会成员持有适当数量股份仍不失为提高董事会监管积极性和会计信息质量的一种简单有效的方法。 二、我国董事会存在的问题 1.董事会的独立性较低。在我国董事会结构中,大部分董事会成员由内部人组成,独立董事比例较低,内部人控制现象十分严重。董事长和总经理两职也是近一两年才逐步分开。同时,由于我国股权结构比较集中,一股独大的现象非常严重,使得董事会基本上控制在控股股东手中,董事沦为大股东的附庸,严重影响了其独立性,妨碍了董事会客观评价和有效监督管理层,忽视了中小股东的利益。 2.董事缺乏有效的激励机制和约束机制。当前大多数公司中的激励约束机制只注重对经理人员进行约束和监督,对公司董事尚未形成独立、有效、强大的激励约束机制。在国外,董事一般是由外部董事或独立董事组成的提名委员会提名,并由薪酬委员会评价其绩效,核定对他们的报酬,其报酬往往采用股票期权等多种方式。董事违反公司章程越权决策或未能尽责造成股东利益损失的,需要承担相应的法律责任。但由于我国缺乏有效的激励和约束机制,导致很多董事缺乏责任心,没有很好地做到诚信和勤勉尽责,不能起到有效监督的职责,助长了利润操纵和会计造假行为。 3.董事会内部分工不清,缺乏专门委员会。目前在我国上市公司中,很多公司都未设立专门委员会,所有董事都只是笼统地、等同地在董事会会议上享有一次投票权,这必然造成董事的职责不清,职权分工不明确,使董事缺乏监督和主动行使职权的动力,严重影响了其监督能力。 三、完善董事会职能的主要措施 1.增强董事会独立性。董事会的独立性是董事会进行客观评价监督的基础,丧失了独立性,就不能保证其还能客观、公正地对管理层进行评价和监督。如果一个董事会完全由内部人控制或受控于大股东,我们还期望它能代表所有投资者的利益就有点不切实际了,会计信息质量低下,盈余管理及会计造假现象严重也就不足为怪了。要提高会计信息质量,就必须提高董事会的独立性。具体可采取:(1)增加独立董事比例。(2)保证独立董事的独立性;(3)董事长和总经理职位相分离。要提高会计信息质量,降低盈余管理程度,就必须使董事会有效发挥其监督作用。总经理兼董事长,会产生自己监督自己的现象,难免影响其独立性和客观性。詹森指出,为了使董事会更有效,总经理和董事长职位相分离是十分重要的。 2.建立适当的激励机制和约束机制。目前我国独立董事的报酬一般是由津贴和车马费构成,与业绩无关,这就很难调动独立董事的积极性。科学合理地设计薪酬方案要既能调动独立董事的积极性和责任心,又不至于使其丧失独立性。我们可以借鉴英美等国的做法,引入股票期权制,并建立独立董事职业保险制度。要期望独立董事勤勉、诚信地执行监督责任,胡萝卜和大棒缺一不可,即除了适当的激励机制外,还必须有相应的约束机制和赔偿机制。可采取:第一是制定严格的独立董事资格认证制度。一方面可保证只有具备相关知识和经验的专业人员才能担任独立董事,另一方面为了避免被吊销资格证书, 独立董事肯定会更加积极,监督也更有效。第二是建立独立董事赔偿制度。建立董事违规或失责时的责任追究制度和赔偿制度,有利于强化董事责任,增强其积极性。 3.健全董事会机构设置。缺乏健全机构,必然会导致责任不明确。要提高会计信息质量,减少盈余管理,必须设立审计委员会和提名委员会。上市公司中审计委员会的主要职能就是要审核公司的财务信息及其披露,提高财务报告的质量和可信度,有效的审计委员会可以减少内部人与外部人之间的信息不对称,缓和公司中的成本,可以提高会计信息质量。同时,对审计委员会的构成、职责、会议制度等内容应予以明确规定。要保证审计委员会的独立性,独立董事的财务背景、会议次数以及明确应承担的义务与责任,应考虑把审计委员会的权责写入董事会或公司章程。同时,设立提名委员会和薪酬委员会也有利于避免独立董事被内部人控制,从而提高独立董事的监督能力,提高会计信息质量。 4.制定董事会的治理标准。发达国家通常都制定有完备的董事会治理标准。健全的董事会治理标准可以使董事会的一些权力和责任具有法定依据,能使董事明确其权利和义务,更能发挥董事会的有效性。 会计信息质量论文:从西方历史经验谈我国会计信息质量的制度保障 摘要:会计信息失真是困扰会计界多年的问题。回顾会计发展史,西方国家历史上也存在过严重的会计信息失真问题,但通过有效的治理,这一问题已在很大程度上得到缓解。本文通过考察西方治理会计信息失真的过程和经验,提出了一些治理我国会计信息失真的制度建设和制度安排的建议。 关键词:会计信息失真法律制度 公司制度 民间审计制度 会计准则 今年是会计打假年,会计信息失真问题不但一直是会计界所关心的话题,而且已成为社会各界广泛关注的问题 。回顾西方会计发展史,我们发现:西方国家历史上也存在过严重的会计信息失真问题,但通过有效的治理,这一问题已在很大程度上得到缓解。笔者认为通过借鉴西方国家治理会计信息失真的经验 ,对我国当前的会计打假有着积极的意义。本文拟就此问题作初步的探讨。 一、西方治理会计信息失真问题的探索过程 会计信息失真问题由来已久。可以这么说,自从会计诞生以后,会计信息失真便已存在。但早期的会计人员只是向业主负责,属“帐目保密”的时代,会计信息失真并未引起人们重视。人们对会计信息失真的关注是和股份公司的出现和发展分不开的。在股份公司两权分离的条件下,股东并不直接管理企业,而由经营者定期报告公司的财务状况和经营成果,以此会计信息便成为一个被广泛关注的问题。历史上出现了很多由于公司管理当局的虚报会计信息而使公司的股东、债权人等遭受巨大损失的事件,如十八世纪发生在英国的著名的“南海泡沫公司”事件。到本世纪最著名也是最极端的例子便是本世纪三十年代的世界经济大萧条和金融市场的崩溃。那时候,大多数经济发达国家都陷入经济危机,公司纷纷破产倒闭,股票和债券在证券市场上被大量抛售,工人失业,成千上万的股东和债权人蒙受巨额损失。造成此种局面的原因是多方面的。但“松散的会计实务是1929年市场崩溃和萧条的重要原因之一”(查特菲尔德,1977)。 在经历会计信息失真带来惨痛教训的同时,西方也一直在探索治理会计信息失真之路。综观起来,西方对会计信息失真问题的治理,实际上就是制度创新、制度变迁和法制不断完善的过程,其中法律制度、公司制度、民间审计制度和会计准则是四项最重要的制度。 (一)法律制度的约束 在西方国家,法律的规定构成了对会计信息质量的最基本的监督和约束。英国在南海公司事件后,便颁布了《泡沫公司取缔法》。在美国,本世纪二十年代以前在会计方面没有建立制度,也没有法律规范。会计只是为了加强内部经营管理和取得银行贷款,很少考虑股东的需要,也不强制要求向股东提供报告。西方学者称之为“银行家的时代”。大危机之后,美国政府先后于1933年和1934年公布了“证券法”、“证券交易法”两部重要法规,要求股份公司在向社会公众出售股票之前,必须向证券交易委员会登记,并公布其会计报表。由于送交证券交易委员会的会计报表,必须按公认会计原则编制,并经独立会计师的审计,这就对企业的会计信息质量形成强有力的约束。 (二)公司制度的完善 股份公司制度是市场经济的一项极为重要的制度创新。但最初的股份公司是不完善的,股东、债权人和经营者的关系也是模糊而不明确的。随着经济的发展,股份公司也发展起一套包括法人财产制度、有限责任制度和公司治理结构等在内的完整的制度。这套制度全面界定了股份公司内部各方的权利义务关系,对会计信息的质量形成了强有力的监督和约束机制。在西方,上述制度的形成和完善经历了一个漫长的过程。以英国为例,其股份公司制度是在经济危机和公司法的反复循环中建立和完善起来的。如英国1896年的经济危机导致1844年和1845年公司法的出台,1847年的经济危机,带来了1855年和1856年公司法的颁布,1857年的经济危机又迫使英国议会推出1862年的公司法。每一次公司法的颁布,都是对公司制度演进的推动。公司制度,尤其是公司治理结构,明确划分股东、董事会和经理人员各自的权力、责任和利益,形成三者之间的制衡关系,是对会计信息质量的有效约束。所以,由于股份公司的出现,是会计信息失真问题引起人们的关注,而公司制度的完善同时又形成对会计信息质量的有效约束。 (三)民间审计制度的出现 民间审计制度发端于1720年的“南海公司”破产事件,受聘对南海公司进行会计记录审查的斯内尔成为最早对公司舞弊进行审计的会计师。由于股份公司所有权和经营权的分离,股东和债权人不可能直接接触经营的各个方面,要了解公司经营的详细情况,只能求助于数字和报告书,这就要求有独立的“外部控制”-公司审计。西方民间审计制度正是适应这样的历史要求而建立起来的。因此,民间审计制度作为西方市场经济中的一项重要的制度创新,对会计信息失真问题的解决无疑起了重要作用。 (四)会计准则的制定和实施 二十世纪三十年代的经济危机促使西方各国政府社会公众迫切要求公司会计报表能够真实地反映公司的财务状况。正是在这种背景下,美国率先建立起一套公认会计原则(GAAP)会计准则的主要目的是规范企业的会计实务,确保企业向股东、债权人、政府及其他会计信息使用者提供基本统一的、可比的会计报表,以利于他们作出决策。会计准则不仅是会计工作应遵循的指针,也是公共会计师实施审计的判断标准。由此可见,会计准则在解决会计信息失真问题上也起着重要作用。 从上述西方会计信息失真史及西方对其治理过程中可以得出以下几点结论: 1.治理会计信息失真是一个复杂的社会系统工程,需要综合治理,而不能单纯就会计治会计。 2.治理会计信息失真问题是一个长期的过程,不可能一蹴而就。 3.治理会计信息失真的过程同时是一个产权制度、公司制度、法律制度不断完善所过程。 4.治理会计信息失真问题的过程中,政府干预起了重要作用。 二、西方历史经验对我国治理会计信息失真的启示 笔者认为,借鉴西方国家治理会计信息失真问题的经验,并结合我国的国情,治理会计信息失真问题应从法律制度、产权制度、公司制度、民间审计制度、会计准则、政府干预等方面着手: (一)加强法制建设 从西方历史经验看,治理会计信息失真的过程也是法制在不断完善的过程。当前,我国已发生了不少重大的会计案例,如深圳原野、红光实业、琼民源、东方锅炉等上市公司,都是利用虚假会计信息为个人和小集团谋取私利,造成了恶劣的社会影响。应当看到,我国现行法规中,缺乏对会计信息具体认定的法律规定。如对什么是虚假会计信息、如何确认虚假会计信息以及对制造虚假会计信息的人员法律责任如何分担、如何处罚等,在法律上都是非常模糊的问题。当前,我国的《会计法》已再次修订,我们希望在新的《会计法》中能处理好这些问题。 (二)改革产权制度 产权的明确界定,是会计规范运行和会计信息生成的基础。在借鉴西方经验时,我们应看到,中国与西方各国在产权制度上是很不相同的。西方各国在其长期发展中已形成比较有效的产权制度,而其治理会计信息失真所各项制度正是建立在私有产权制度基础上的。但我国实行的是公有产权制度,且我国正处于经济转轨时期。现有产权制度的最大弊病是只有形式上的所有者,而没有事实上所有者。 会计信息质量论文:债权人治理机制与会计信息质量 摘要:负债融资不仅仅作为一种融资工具,它还具有重要的公司治理内涵。债权人在公司治理中的重要作用形成了债权人治理机制。债权人治理机制对会计信息质量产生了积极的影响,分别在事前、事中及事后债权作用的全过程中对会计信息质量发挥有利的保障作用。改善制约当前我国债权人治理机制有效发挥的因素,将促进我国会计信息质量的提高。 关键词:债权人 治理机制 会计信息质量 一.债权人治理机制 企业的发展规律表明:当企业发展到一定规模时,就要进入资本经营阶段,企业必须借助融资渠道才能更好的发展壮大。在融资方式上,主要有负债融资和所有者权益融资。在当前我国企业的融资结构中,负债融资发挥着巨大的作用。有关资料显示,在目前我国所有企业的资产总额中,债权人的出资额远大于投资人出资额(表现为产权比率的平均值均大于1 ,总平均值为1. 7388,在中小型企业中更是高达2. 2739 和1. 9885 之多),债权人为公司提供了大量的资源,甚至远远超过了所有者。 负债融资在资本结构中的地位,决定了债权人在公司治理中的重要作用。债权人对公司治理的这一作用形成了特殊的债权人治理机制。债权人治理机制主要通过两方面作用于公司治理:一方面,通过影响经营管理者的工作努力水平和其他行为选择,即激励机制;另一方面,规定着公司控制权的分配,即控制权机制,两者形成债权人治理机制,推动公司治理的完善。而公司治理又直接影响着会计信息的质量,债权人治理机制的强化对于保障和提高会计信息质量起到了积极的作用。 二.债权人治理机制对会计信息质量的作用 根据金融契约理论,债权人对公司息税前收益享有固定要求权,即按照债务契约要求债务人偿付固定金额的利息;而当企业的盈利不能支付债权人的利息费用时,债权人主要通过破产程序或重组手段取得公司控制权。按照负债融资在企业经营活动中的使用程度,可将债权人治理机制对会计信息质量的保障作用分为事前、事中和事后。 (一)对会计信息质量的事前监督 在保证会计信息质量上,首先债权人可以起到监督会计信息披露的作用。一旦负债融资形成,当公司需要再融资或其财务状况及经营活动出现债务契约中所规定的限制情况时,债权人便有权力对公司财务状况进行审查,强制其披露相关财务信息。2005年颁布的新公司法规定,公司合并或分立时,应当编制资产负债表及财产清单,自作出合并决议或分立决议之日起十日内通知债权人。当发生实收资本减少等特殊事项时,也有义务做出信息披露。债权人的这一权力促使企业不定期的披露其财务信息,增加了会计信息的透明度,加大了会计信息舞弊的难度,一定程度上保障了会计信息质量的可靠性。 (二)对会计信息质量的事中激励 根据债权人治理机制的激励作用,负债融资通过增加经理人员相对持股份额激励经理人员努力工作,进而降低成本,对公司平时的管理决策产生制约作用。这将促使经理人员向所有者提供真实可靠的会计信息。当然,这一作用产生的前提在于经理人持有一定额度的企业股票。 其次,企业在进行经营活动时,由于考虑到存在借入资本,一部分现金盈余必须用来支付利息费用,减少了企业可控制的自由现金流量,因而减少其投资选择的空间,抑制了企业的过度投资。企业对投资计划的制定和执行将更加谨慎,同时在经营中对会计政策的选择也更加稳健。实证研究证明,债务比重高的公司相对债务比重低的公司,会计政策的选择更趋稳健。由此,会计信息质量在一定程度上得到了保证。 (三)对公司信息质量的事后约束 当企业违反契约或资不抵债时,债权人可以通过处理抵押资产和迫使企业破产等制约性方式行使权力,获得企业的控制权。债权人拥有控制权转移的权利,在一定程度上也限制了经理人的会计信息舞弊行为。 首先,会计信息舞弊行为多发生于企业经营出现严重亏损时,经理人往往为了避免破产发生或自身利益损失,通过会计信息造假行为来达到上述目的。即使在企业经营困难,停业清算对股东更有力的情况下,经理人往往仍希望继续当前的企业运营,保持自身的地位和权利,通常运用会计信息造假的手段来实现。而此时股东却无法通过建立在现金流量和投资费用基础上的契约来消除这种现象。但负债融资则使得债权人在现金流量不佳时有权强迫经理人进行停业清算,终止其会计信息造假行为的继续。 其次,当企业破产、进行资产处理和接受转移控制权时,债权人必然要求对企业的实际资产和经营状况进行真实的反映和清查。此时影响会计信息质量失真的动机较少,在多方监控的约束下,会计信息将趋于真实的反映企业的实际情况。 三.制约债权人治理机制作用发挥的因素 (一)信息披露机制不健全。在债权人对会计信息发挥监控职能时,公司法仅仅规定在发生重大事件如分立、合并、实收资本减少及破产时,企业有义务在规定时间内通知债权人。这一规定过于笼统,债权人仍处于被动的被告知者地位。因此,应适当扩大债权人对企业信息披露的监控权利和范围,一方面可增强债权人治理机制的作用;另一方面,也加大了企业内部监控的力度。 (二)破产机制不完善。当前公司的破产清算通常由作为公司大股东的政府机构主导,而不是由债权人主导,债权人的约束被软化,难以有效地发挥作用。通常,当企业业绩优良时,股东应当拥有企业的控制权;而当企业处境艰难时,则债权人应当拥有对企业的控制权,因为此时在干预企业方面债权人比股东更为积极主动。这将有效的避免企业在经营严重亏损时进行会计信息舞弊的行为倾向。当企业出现不利的公开可观测到的收益信息时,将控制权转移给债权人就显得更加必要。然而,当前我国的破产机制不够完善,致使控制权的有利转移受到限制,无法及时有效的发挥债权人的积极作用 (三)银行作用发挥不够。银行作为特殊的债权人,在介入和推动会计信息质量上具有天然的动力和优势。银行既是企业负债融资的主要来源,又可以成为债券发行人,与企业具有重要而紧密的关系。此外,银行也有别于一般债权人,对于企业的实际资产和经营状况等具有更敏锐的洞察力。我们可以借鉴日法德等国家的主银行制, 也可以借鉴美国通过“银团”方式,使银行取得对企业直接的、局部的和短期的控制权,促进银行债权人治理机制的发挥。 通过明确债务契约中债权人的权利、控制权相机转移制度,以及在公司董事会、监事会中吸纳债权人参与公司管理等方式,可以使得债权人作为利益相关者的权益得到保障。当债权人在公司治理中的地位得到确认,其合法权益得到有效的保护时,债权人治理机制在保障会计信息质量方面将发挥更加有效的作用。此外,发挥银行的债权人治理机制效应有利于建立高质量会计信息的重要环境,促进会计信息质量的提高。 四.从监管到制衡,促进共同治理 债权人治理机制对会计信息质量的积极作用体现了会计信息质量的治理战略由监管走向制衡。实践证明仅仅依靠政府和相关机构的单边监管,难以从根本上解决会计信息失真的问题。由监管走向制衡,形成了当前会计信息质量治理的趋势。利益相关者共同治理把董事会看作是各利益相关者的受托人,而不仅仅是单边治理意义上的股东人,其责任是使企业资本的价值得到保护并实现不断增长,并使得企业经营成果在各利益相关者之间得到均衡分配,从而使得董事会在保护利益相关者的利益方面更具效率。在共同治理模式的框架下,运用相机治理机制发挥债权人在公司治理中的作用是提会计信息质量的有效措施。 会计信息质量论文:正确认识财政对会计信息质量监督检查 会计信息作为国民经济信息系统的重要组成部分,是一种全社会通用的商业语言,承担着向外界传递经济活动信息的重要职责,是政府对国民经济进行宏观和微观管理的重要信息来源和依据,也是投资者和证券市场进行投资活动必不可少的信息资料,会计信息的重要作用正受到越来越多的关注。会计信息质量如何,不仅关系到企业内部管理的成效,而且关系到国家宏观经济政策的制定。但是不容讳言的是在现实生活中会计信息失真现象仍时有发生,报表弄虚作假、资产负债不实、乱列成本费用、虚盈实亏或虚亏实盈、偷税漏税等情况,可谓屡见不鲜。会计信息的重要作用正受到越来越多的关注,加强对会计信息质量的监督检查就成为财政监督工作的必然选择。 一、充分认识会计信息失真现象对社会经济生活的危害性 虚假的会计信息不仅严重削弱会计工作为经济管理服务的功能,而且也严重干扰社会经济秩序,造成国家税收流失,助长虚假浮夸之风和腐败现象。会计信息失真已成为破坏社会主义市场经济秩序、影响国民经济健康发展的一大毒瘤,到了非治不可的时候。具体来说,其危害主要有以下几个方面: (一)会计信息失真导致了国家宏观调控和企业等微观决策的失误。会计信息失真导致传递给国家、社会的信息失去真实性,影响所及诸如关于国民经济的国内生产总值、国民收入等统计资料误传给国家发展和改革、统计部门,国家有关职能部门得不到真实的会计信息,凭以制定的国家长、短期发展计划和宏观经济调控政策就会起误导作用,就可能会在经济决策、经济管理、经济监督等方面犯下不可弥补的错误。基层会计信息失真给微观主体的决策也会造成决策失误的结果。比如,对于投资者来说,有可能得不到应有的投资收益;对债权人来说,有可能得不到应有的还本付息的结果,引发呆帐、死账和债务纠纷;对企业的经营管理者来说,有可能进入瞎指挥、盲目管理的状态,使企业管理混乱,信誉下降,决策失误,造成破产、倒闭的严重后果。 (二)会计信息失真严重干扰社会主义市场经济秩序,危害改革开放的深化。要实现国民经济持续、快速、健康发展,需要逐步健全完善市场经济秩序,需要合法、有序、公平的竞争机制和竞争环境。随着改革开放的深化和现代企业制度的建立,客观上要求企业在符合市场需要的前提下,有健全的以财务管理为核心的科学管理制度。如果会计信息失真,就会破坏市场运行的有序性,干扰市场对资源的合理配置,影响甚至阻碍市场经济的健康发展。会计信息失真损害投资者的合法利益,打击投资者的积极性,国内国外证券市场对企业披露虚假的会计报表所做出的强烈反映就证明了这一点。 (三)会计信息失真为经济犯罪活动提供方便,滋生腐败。会计信息失真,不论其是故意的还是无意的,必然会造成管理混乱,漏洞百出,给腐败、犯罪分子以可乘之机。账实不清,可以混水摸鱼,收入不报,成本不实,截留利润,为贪污腐败开了方面之门;伪造或变造凭证,虚报冒领,虚盈实亏、偷税漏税等现象。这些都为腐败、犯罪行为的滋生蔓延提供了土壤和温床。 (四)会计信息失真增加社会的不安定因素。虚假的会计信息往往是人为操纵会计利润、夸大经营成果,掩盖企业矛盾,如此恶性循环,最终将导致企业资不抵债,濒临破产。企业一旦破产,与此有着直接利益关系的职工失去经济来源,增加失业人口,不仅给政府等各方面带来巨大的就业压力,而且也给社会增添了许多不安定因素,影响社会稳定。 (五)会计信息失真会带来行业不正之风。一些企业领导者为了完成行业主管部门下达的扭亏任务,或为了显示政绩,为今后自己的仕途铺平道路,不是想方设法提高经济效益,而是挖空心思采取各种手段造假,做表面文章,玩数字游戏,往自己脸上贴金。其结果往往是踏实工作者原地不动,造假者提拔重用,严重挫伤了大部分人的积极性,造成行业不正之风愈演愈烈。 二、治理会计信息失真、提高会计信息质量需要财政部门加强会计监督 由于会计信息失真现象存在的诸多危害性,所以治理会计信息失真、提高会计信息质量成为当务之急。在当前的政府部门会计监督体系中,按照《会计法》的规定,财政、审计、税务、人民银行、证券监管、保险监管等部门都可以依照有关法律、行政法规的规定,对企业的会计资料实施监督检查。而对企业会计信息质量的监督检查,应当以财政部门监督为主,这是因为,审计、税务、人民银行、证券监管、保险监管等部门检查的主要目标,不是会计信息真实完整性本身,如审计部门监督的主要目标是国有单位财务收支和国有资产、国家资金的使用情况,税务部门监督的目标主要是纳税人税款解缴情况,人民银行监督的主要目标是依法对金融机构及其业务实施监督管理,对金融机构的存款、贷款、结算、呆账等情况进行稽核,证券监管的主要目的是为了规范证券发行和交易行为,保护投资者的合法权益。而财政部门作为会计工作的主管部门,对所有的单位实施以保证会计工作秩序和会计信息真实完整为重点的全面监督检查。可以说,财政部门实施会计监督的范围是全方位的,财政部门在政府部门对会计工作的监督中处于牵头的、主导的地位。或者说,政府部门的会计监督应以财政部门监督为主。 三、开展会计信息质量监督检查工作,是财政监督机构在深 化 改革的大背景下转变工作方式的客观需要 随着财政改革的深化和社会主义市场经济体制的逐步建立,财政监督工作被摆到越来越重要的位置。经济发展和社会进步对财政监督管理的要求越来越高,作为专司监督检查职能的财政监督机构,如何在新的形式下拓展工作领域在财政监督管理乃至经济执法监督体系中进一步站稳脚跟,特别是如何处理与企业的关系,如何实现对企业的直接监管向间接监管的转变,是摆在我们面前的一个十分艰巨的课题。在这个背景下,财政部按照国务院《关于整顿会计秩序,提高会计工作质量的通知》的规定精神,决定在全国范围内开展会计信息质量检查。这项工作的提出,找准了财政部门对企业财务会计监督的职责定位,体现了财政监督检查方式的重大转变: (一)突破了原来以税收收入为主体对企业微观财务活动进行“创收”型检查的传统模式,转换到发挥财政宏观调控职能,维护市场经济秩序上来。也就是说,会计信息质量检查不再以查补税收为主要目的,克服了与审计、税务等部门重复检查的矛盾,减轻了企业的负担,更符合社会主义市场经济规律。对会计信息质量检查工作,不能仅仅看查出了多少违纪金额和应入库金额,而更注重通过检查对规范企业行为产生的间接效益。 (二)突破了以往就表审表简而化之的财务监督方式,转换到通过实地核查账证,强化对企业损益、净资产真实性的审计,真实完整地反映企业的效益与所有者权益,揭示了经济管理更深层次的问题,有利于规范企业生产经营行为、纳税行为、资本运营行为等。 (三)突破了以往只对企业检查的单一执法方式,转换到既规范企业的会计行为,又规范会计师事务所的审计质量,进一步扩大了财政监督工作的成效。 四、开展会计信息质量检查工作,是严肃财经纪律、提高会计信息的一项长期而艰巨的工作 严肃财经纪律,实现财经秩序的根本好转,是国家为维护社会主义市场经济秩序,促进国民经济持续快速健康发展的重要措施之一。针对经济领域出现的纪律松弛、秩序混乱等问题,党和国家予以高度重视,提出要“坚决制止和严肃查处做假账、违反财经纪律、营私舞弊、挥霍浪费等行为”;原国务院总理朱?基同志在视察上海国家会计学院时亲笔题写了“不做假账”的校训,在视察北京国家会计学院时又再次题写了“诚信为本,操守为重,遵循准则,不做假帐”的校训。可以说,提高会计信息质量,不仅关系到会计工作本身的健康发展,而且更关系到社会经济发展的方方面面: 第一,提高会计信息质量关系到市场经济的有序运转。会计工作作为一项重要的经济管理手段,承担着维护财经纪律、处理利益分配关系的重要职责。会计信息作为一种重要的社会资源,是管理者、投资者、债权人、改善经营管理,评价财务状况,做出投资决策,防范投资风险的主要依据。因此,依法规范会计行为和提高会计信息质量,直接关系到市场经济的有序运转。 第二,提高会计信息质量关系到宏观调控的改善和加强。会计信息质量是国家制定财税经济政策的重要依据,会计监督是监控经济运行、防范金融风险、提高财政资金使用效益的有效手段,依法提供真实、完整的会计信息,有效利用会计监控手段,发挥会计工作在国民经济管理中的基础性作用,是改善和加强宏观调控的迫切要求。 第三,提高会计信息质量,关系到深化国有企业改革,建立现代企业制度。财务会计管理是企业管理的基础环节,会计信息是企业管理的最基本信息,提高会计信息质量,有利于改善企业经营管理,有利于实施对企业财务状况和高级管理人才职务行为的有效监管,有利于进一步建立完善现代企业制度。 第四,提高会计信息质量,关系到党风廉政建设和反腐败斗争深入开展。会计工作是经济活动的“关口”,一切财务收支都要在会计资料上予以反映。依法加强会计基础工作和提高会计信息质量,有利于从源头上防范和制止腐败行为,为党风廉政建设和反腐败斗争的深入开展创造有利条件。 在当前会计信息严重失真的情况下,要实现财经秩序的根本好转,绝非一朝一夕之功。对此,我们必须有清醒的认识,做好长期作战的准备,大力加强监督检查执法力度,建立健全企业内部控制制度,努力营造有利环境,切实提高会计信息质量,从而维护我国的社会主义主市场经济秩序,实现国民经济持续、稳定、健康发展。 会计信息质量论文:制度安排与会计信息质量——红光实业的案例分析 [摘要]本文对会计信息失真、特别是违法造假的会计信息失真现象,以四川红光实业公司的案例为分析对象,从我国现有制度安排的角度进行分析。分析认为,现有的制度安排本身排斥高质量的会计信息,并诱发会计信息违法性失真。本文分析的政策性意义在于:会计信息失真的治理,不仅仅是一部《会计法》或相应的会计技术规范所能解决的,相关的法律制度安排等才是解决会计信息失真的治本之举。 一、引言为寻求提高会计信息质量,我国政府有关管理部门先后制订并了数十项相关的法规与制度,如《企业财务会计报告条例》(国务院)、《企业会计准则》、《股份有限公司会计制度》、《会计基础工作规范》(以上为财政部)、《上市公司财务报表披露细则》(中国证监会)等。1999年10月31日,第二次修订的《中华人民共和国会计法》正式,并要求自2000年7月1日起施行。新《会计法》的修订、颁布与实行,被认为是旨在改善我国会计信息质量、杜绝虚假会计信息。与之相适应,财政部又于2000年12月了《企业会计制度》。所有这些努力,无疑,会在一定程度上促成提高我国的会计信息质量。 但是,会计信息具有经济后果,已为理论界从多个角度进行验证。会计信息质量的提高,必将改变原有市场上各利益团体的利益安排。显然,那些利益受损的团体将不会为追求高质量的会计信息而自愿放弃既得利益。换言之,仅仅依靠会计准则与会计制度本身,应当不会显著地改变会计信息质量。 如果将现代市场经济环境下助人和主体一般性地界定为“逐利的理性经济人”,那么,他(们)的行为模式主要取决于该项行为所可能产生的经济后果。而某项行为的经济后果又在相当程度上受当时的制度安排所决定。“制度可以定义为社会中个人所遵循的行为规则”。换言之,是某一时期社会的制度安排,决定了人们的行为方式。将这一基本推论用于会计信息的提供行为与会计信息质量的分析中,可以认为,提供会计信息的行为与当时社会的制度不可分离。如果一定时期的制度安排鼓励提供高质量的会计信息,并对实施这种行为的主体给予奖励,则市场上普遍提供的会计信息,其质量应当能令人满意;反之,如果市场不奖励、甚至惩罚提供高质量会计信息的主体,那些提供虚假会计信息的主体又能获得不菲的收益,则市场上普遍流行的会计信息,虚假成份必定居多。 本文将依照这一逻辑展开。其中,第二部分主要讨论制度安排对会计信息提供的影响及相关的市场激励或惩罚,以期构建一个一般性的分析框架;第三部分简要描述红光实业案例,为下文的分析与讨论,提供基础;第四部分是本文讨论的重心,将以第二部分所形成的基本分析框架为工具,讨论红光实业案例中各行为主体的激励与约束分布;最后是必要的讨论与本文结论。 二、制度安排与个体行为:一个分析框架 什么是制度?经济学界存在多种解释。早期的制度经济学家康芒斯将制度定义为“集体行动控制个人行动”,集体行动包括从元组织的习俗到有组织的机构以至国家,它们对个体行动的控制是通过利益诱导(用康芒斯的话:对个人有益)和禁例的方式进行的(康芒斯,中译本,第二章)。换言之,制度可以决定(通过诱导或禁止)个人行为。舒尔茨(T.Schultz)认为,制度是行为规则,它们涉及社会、政治及经济行为。例如,它们包括管束结婚与离婚的规则、支配政治权力的配置与使用的宪法中所内含的规则,以及确立由市场资本主义或政府来分配资源与收入的规则(科斯等著,中译本,1994,第253页)。作为制度决定论者,诺斯对制度先后有过多次描述与界定,他在《制度、制度变迁与经济绩效》一书中将制度抽象为:“是一个社会的游戏规则,或者,更规范地说,是人为设计的约束(vpmdytsomyd),用于界定人与人之间的交往”。 当康芒斯说制度通过利益诱导或禁例的方式影响个体行为时,他已经说明制度对个体行为产生影响的方式:利益。如果将每个个体都视为有限理性的经济人,那么,他们的行为准则——或者说他们决定采取或不采取某项行为的主要考虑——就是经济上是否有效。人是社会人,他(们)的各种行为离不开相应的社会制度安排:他们能否获取报酬,取决于社会制度对其行为是否认可;获取报酬的高低,取决于社会制度对其行为认可度的高低;社会制度还通过惩罚手段限制或禁止某项行为;等等。换言之,社会制度通过鼓励或惩罚某一行为,以诱导或禁止该项行为。比如,英国早期保护私有产权制度,使得那些从事各种发明创造以及工商企业的人,获取了高额报酬,从而有更多的人加入其中,最终,促使英国最先完成工业革命;我国1999年后的国有国营企业组织制度安排下,企业经营好坏与个人的报酬没有直接关系,这使得企业经营业绩普遍走低;我国20世纪80年代开始推行的计划生育政策,就是通过严厉的惩罚措施逐步推行的。 严格地说,制度与制度的执行是两个相对独立的概念。其中,制度就是指各种成文或不成文的制度安排,比如我国的《公司法》、各种成文的会计准则和中国证监会的信息披露细则;制度的执行更多地体现在相关的法律制度安排以及各种实际的判例上。书面的成文制度是否有效,主要取决于该制度能否真正得到执行。一个无法得到执行的制度,就不具有基本的约束力。 如果将会计信息视为一种相对独立的“物品”,那么,它也具有相应的“制造者”和“消费者”。从理性经济人角度来看,任何一个“制造”或“消费”会计信息的主体,都能(至少是期望能)从“制造”或“消费”的行为中获取收益。这样,与会计信息的提供、消费等有关的制度安排,在相当程度上决定了会计信息的提供与消费的方式。质量等行为。 以本文所讨论的红光公司案例发生的时间为基准,上市公司会计信息制度安排至少包括如下一些法律与法规:《中华人民共和国公司法》(1993)、国务院《股票发行与交易管理暂行条例》(1993)、《中华人民共和国会计法》(1993)、财政部《企业会计准则》和《股份制试点企业会计制度》中国证监会《公开发行股票公司信息披露实施细则》等。这些法律与法规为上市公司提供真实、可靠的会计信息,提供了技术上的保证。问题在于:上述法律法规中有关会计信息质量的相关规定,能否在实践中得到有效执行。从事后披露的具体情况来看,这些法律法规没有得到执行。因而,下文的分析与讨论,更多地将侧重在制度的执行方面,即:执行与违反制度的成本效益对比问题。 三、红光实业:案例介绍 1.“红光实业”的上市过程 红光实业是成都红光实业股份有限公司的简称,1997年6月在上海证券交易所上市,代码为600083.其前身是国营红光电子管厂,始建于1958年,是在成都市工商行政管理局登记注册的全民所有制工业企业,该厂是我国“一五”期间156项重点工程项目之一,是我国最早建成的大型综合性电子束器件基地,也是我国第一只彩色显像管的诞生地。 经成都市体改委(1992 162号文批准,1993年5月,由原国营红光电子管厂以其全部生产经营性净资产投入,联合四川省信托投资公司、中国银行四川省分行、交通银行成都分行作为发起人以定向募集方式设立本公司。成都市科学技术委员会认定红光公司为高新技术企业(成科工字[1999]019号文),技术中心被国家经济贸易委员会、国家税务总局、海关总署认定为享受优惠政策的企业(集团)技术中心(国经贸技(1995)374号文),1995年12月被四川省人民政府、国家经济体制改革委员会(川府函[1995]517号文)列为全国现代企业制度试点企业。经中国证监会证监发字[1997]246号文和[1997] 247号文批准,红光公司于1997年5月23日以每股6.05元的价格向社会公众发行7,000万股社会公众股,占发行后总股本的30.43%,实际筹得4.1亿元资金。 2.上市前的相关信息披露 目前我国上市公司信息披露的方式与渠道中,“上市公告书”和“招股说明书”是主要部分。此外,相关渠道(从当时来看,主要是证券类报纸和电视、广播评论)的介绍与评论,也构成信息来源的一部分。但公司能否取得上市资格、公司新股发行价格的确定等,主要取决于由上市公司提供、经相关中介机构认定的财务资料等信息。而这部分信息也构成了“上市公告书”和“招股说明书”的主体。因此,下面对相关信息披露的介绍,主要基于红光实业上市前所公开披露的这两份文件。 在当时公司上市采取“总量控制,限报家数”的政策下,公司如果取得“稀缺”的“额度”,则财务资料成为后期上市运作最为关键的因素:顺利通过中国证监会的批准并取得较好的发行价格。红光实业披露的经成都市蜀都会计师事务所审计的上市前三年销售收人和利润总额情况如下(单位:万元): 项目/年份1996年1995年1994年主营业务收入42,492 95,676 83,771利润总额6,331 11,685 9,042净利润5,428 7,860 6,076 红光公司在1997年4月(股票公开发行前一个月),进行了一次1:0.4的缩股,将原来4亿股的总股数缩为1.6亿股。再按缩股后的股数对前三年净利润计算每股收益,倒算出1994一1996年的每股税后利润分别为0.380元、0.491元、0.339元;在此基础上,确定了每股6.05元的发行价格。 除财务信息外,关于拟上市公司的一些描述性信息也颇受关注,特别是关于该公司发展前景的信息。理论上,中国证监会不能也不应当批准一个没有发展前景的公司上市,因此,如何将拟上市公司的前景描述的“动听”且“诱人”,是招股说明书和上市公告书的主要任务之一。从红光实业所提供的“招股说明书”和“上市公告书”中,我们可以发现,该公司是一家“前途光明灿烂”的电子企业。同时,按照招股说明书的格式要求,红光公司还提供了经会计师事务所审核的盈利预测数字: “预计公司1997年度全年净利润7,055万元,每股税后利润(全面摊薄)0.3063元/股,每股税后利润(加权平均)0.3513元/股。”部分由于上述信息包装,再配合当时整个股票市场的大势,红光实业(1983)的上市认购中签率不足2.8%,锁定认购资金133亿元。 3.中国证监会的调查结果 红光实业(1983)1997年6月初股票上市发行,募集了4.1亿元资金;当年年报披露亏损1.98亿元、每股收益为-0.86元。当年上市、当年亏损,开中国股票市场之先河。为此,中国证监会进行了调查,并公布了调查结果: 1.编造虚假利润,骗取上市资格 红光公司在股票发行上市申报材料中称1996年度盈利5,000万元。经查实,红光公司通过虚构产品销售、虚增产品库存和违规帐务处理等手段,虚报利润15,700万元,1996年实际亏损10,300万元。 2.少报亏损,欺骗投资者 红光公司上市后,在1997年8月公布的中期报告中,将亏损6,500万元虚报为净盈利1,674万元,虚构利润8,174万元;在1998年4月公布的1997年年度报告中,将实际亏损22,952万元(相当于募集资金的55.9%)披露为亏损19,8仍万元,少报亏损3,152万元。 3.隐瞒重大事项 红光公司在股票发行上市申报材料中,对其关键生产设备彩玻池炉废品率上升,不能维持正常生产的重大事实未诈任何披露。显然,如果红光公司在事先如实披露其亏损和生产设备不能正常运行的事实,它将无法取得上市资格;即便取得了上市资格,上市募股,也很难取得成功。 4.相关的法律诉讼与结果 红光因报告巨额亏损,导致股价大跌,资本市场投资者损失惨重。此后,198年12月,上海股民姜女士向上海市浦东新区人民法院诉讼红光公司管理层;2000年初,上海市民吴先生在成都再次起诉红光公司管理当局,但这两起诉讼都被以“起诉人的损失与被起诉人的违规行为无必然因果关系,该纠纷不属人民法院受理范围”为由,裁决不予受理。 在股民自发起诉不予受理的同时,2000年1月,成都市人民检察院指控以犯欺诈发行股票罪,向成都市中级人民法院提起公诉。2000年12月14日,成都市中级人民法院以欺诈发行股票罪,判处红光公司罚金人民币100万元;有关责任人员何行毅、焉占翠、刘正齐、陈哨兵被分别判处3年以下有期徒刑。 四、现行的制度安排需要真实会计信息吗? 从红光公司上市过程来看,围绕会计信息,有这样几个相关的利益方:企业管理当局和控股股东、股票市场的投资者(含机构投资者和个人投资者)、中介机构、地方政府、申国证监会。它们在公司上市过程中的作用及对信息质量的要求,也各有不同。但总体而言,对真实会计信息的需求制度,并未确立。 1.上市公司管理当局和控股股东理当局提供虚假信息,没有任何法律风险。2000年1月,成都市中级人民法院正式受理成都市人民检察院以欺诈发行股票罪对红光公司管理层的起诉。2000年12月14日,成都市中级人民法院以欺诈发行股票罪,判处红光公司罚金人民币100万元;有关责任人员何行毅、焉占翠、刘正齐、陈哨兵被分别判处3年以下有期徒刑。这一判决向市场传递的信号是:上市公司管理层即便不存在个人犯罪行为,也要承担披露虚假会计信息的法律风险当然,由政府监督所形成的法律风险,与由股东出面、要求公司管理层承担民事赔偿责任是两种不同的法律风险。其中,前者的刑事风险基于市场危机暴发、具有严重的社会后果,政府才出面干涉,它充其量只是一种威慑力量,构不成日常监督;后者则是一种日常监督力量,能有效监督公司管理层的舞弊现象。 2.各级政府和管理机构 理论上,政府只是经济规则的制订者和监督者,本身不参与市场运行。但我国数十年国有国营的经济模式,导致政府对具体的经济活动不能“置身事外”,总是存在“亲历亲为”的冲动。 张维迎等的分析表明:地方政府与中央政府之间存在争利博弈。这种分析也适用于企业、特别是国有企业的上市过程。我们知道,本地区经济发展程度是每一级政府所高度关注的,在由中央政府统一确定上市额度的前提条件下,努力争取让本地或本部门更多的公司上市,是当地政府(横向)或中央部委(纵向)“份内”、“义不容辞”的责任。 各级政府致力发展经济,与虚假会计信息之间并不存在必然的联系。但是,我国国有企业大面积亏损的事实将二者“有机”联系起来。将一个亏损企业推向资本市场,不仅为困难企业筹集巨额资金,暂时缓解危机,而且也增加了当地经济的“活力指数”,上市公司的数量曾一度成为各地方政府经济发展程度的一个特征值。显然,没有虚假会计信息的“帮助”,任何一个亏损或陷入困境的国有企业,是无法直接通过事先设定的公司上市标准要求的。 红光实业上市过程中,当地政府的参与度非常高。这从红光实业的上市公告书和招股说明书的公开披露中也可得到证实。如成都市体制改革委员会(1992 162号成都市科学技术委员会认定的高新技术企业(成科工字[1994]019号文)、四川省人民政府(川府函[1995]517号文)等。如果说1992年改组为股份公司的函是一种必须的职务行为,那么,认定高新技术企业则是“锦上添花”,而四川省人民政府推荐将红光列入全国百家现代企业制度试点企业,更体现当地政府对骇企业的“厚爱”。恭居全国百家现代企业制度试点企业,在取得上市额度方面,具有较大的优势。 各级政府、特别是地方政府对上市公司、尤其是国有上市公司陷入程度之深,从红光事后寻求重组的过程,也可得到证实。比如,第一个方案是由长虹重组红光,尽管没有明确报道,但其中政府意向是很明确的;第二个方案是广东福地出面重组,从公开报道来看,成都市政府、市经委在其中的作用,非常直接。而与红光情况类似的郑百文(600898),重组过程也与政府关系密切。 政府鼓励或默认企业提供虚假会计信息,是否承担相应的法律责任?直到现在,我们仍然没有明确的法律条文。实际上,政府直接造假数字(如夸大统计数字)都不承担法律责任更何况只是支持或默认下属企业造假会计信息。这在大庆联谊(600065)一案中也有所体现:尽管受大庆联谊一案影响而获罪的人数,在虚假上市处理上是空前的,但从中纪委监察部的通报来看,受处罚的只是拿钱的。至于黑龙江省体改委将1997年的批复倒签为1993年,其直接经办人是否承担相应的责任,不得而知。 3.中介机构 目前,国有企业改组上市过程中必须涉及到的中介机构主要有:资产评估事务所、会计师事务所、券商、律师。其中,资产评估事务所负责对拟上市公司的资产、负债等进行价值评定;会计师事务所对上市公司上市前三年的经营业绩和财务状况进行审计验证;券商将负责上市申请的全过程,包括上市前的辅导、上市相关材料的准备以及最后上市发行;律师主要负责对相关文件发表法律意见。 按照事后经中国证监会披露的资料看,红光实业上市过程支付的各项费用为14%万元,其中,支付给中兴信托投资有限责任公司8山万元、中兴企业托管有限公司(后者为红光公司的财务顾问)100万元、成都资产评估事务所10万元、蜀都会计师事务所30万元、四川经济律师事务所23万元、北京市国方律师事务所扔万元。中国证监会事后的处罚包括:没收上述中介机构在红光实业上市过程中的全部收入;对中兴信托罚款200万(为业务收入的25%)、中兴企业托管50万(业务收入的50%)、成都资产评估事务所20万(业务收入的200%)、蜀都会计师事务所60万(业务收人的200%)、四川省经济律师事务所20万(业务收入的200%)、国方律师事务所60(业务收入的200%);吊销中兴信托股票承销和证券自营业务许可,暂停蜀都会计师事务所从事证券业务3年,此外,所有直接参与红光实业上市的各经办人员都被吊销相应的资格,禁入证券市场。 上述处罚是中国证监会自19光年开始对石油大明(0406)缩股事件查处以来,最严重的一次。其中,取消中兴信托的股票承销和证券自营业务及暂停蜀都会计师事务所从事证券业务3年,实际上等于取消了这两个机构高利润的证券中介业务资格。蜀都会计师事务所就此退出了上市公司发行与年度审计市场。而在此之前,对会计师事务所最严重的处罚也就是涉及琼民源事件的中华会计师事务所,暂停证券业务6个月可以说,在红光事件处理之前,中介机构对协助或认可公司上市过程中的各种虚假信息的行为,风险意识薄弱。 进言之,即便中介机构意识到风险的存在,但是,由于包括券商、会计师事务所、资产评估事务所等在内的中介机构,198年之前都是国有或挂靠某个政府部门,其行为在相当程度上受到当地政府意志的左右。以会计师事务所——对会计信息质量风险感受最为直接的中介机构——为例,由于我国到目前为止对会计信息的审计需求,主要是由政府创造的,而非市场的内在要求[7],市场不会用价格差异来区别会计师事务所业务质量的高低;Defond、Wong、Li还验证,随着独立审计准则的,审计质量不断提高,一些执业标准较严的大会计师事务所,其市场份额下降,而执业标准相对较宽松的小会计师事务所,市场份额上升,这也表明:会计师事务所并没有形成一种拒绝虚假会计信息的机制。 目前我国不健全的法律制度、特别是没有严格的民事赔偿制度,也在相当程度上助长了中介机构的冒险意识。在美国,巨额潜在诉讼风险,迫使会计师事务所行为稳健的假设已得到验证。巨额赔偿责任增加了会计师事务所的机会成本,提高了会计师事务所签发虚假会计信息的门槛要求。遗憾的是,我国目前尚末建立这种法律制度,红光事件之后,上海、成都两地的股民曾向当地法院起诉红光公司管理当局和中介机构,要求赔偿损失,但被法院拒绝受理,这实际上保护了中介机构的造假收益。 4.关于中国证监会 中国证监会在股票上市过程中,承担了一个全能的角色,既负责新上市公司的资格审查,也负责日常上市管理,包括对事故的处理。 中国证监会对会计信息的需求,是相互矛盾的。作为中国资本市场的“监护人”,它希望资本市场不出现任何危机和事故、特别是源于自身工作失误所导致的事故,而上市前的虚假会计信息所引发的资本市场危机,当然是其自身工作的失误乳就这一角度看,中国证监会不希望企业借助虚假会计信息上市。 另一方面,中国证监会又是政府职能部门,它理应贯彻中央政府的主要方针、政策。比如,中国证券监督管理委员会“关于做好1999年股票发行工作的通知”(证监[1997]13号)要求,“为利用股票市场促进国有企业的改革和发展,1997年股票发行将重点支持关系国民经济命脉、具有经济规模、处于行业排头地位的国有大中型企业。各地、各部门在选择企业时,要优先推选符合发行上市条件的国家确定的1000家重点国有企业、100家企业集团以及100家现代企业制度试点企业,特别要优先鼓励和支持优势国有企业通过发行股票收购兼并有发展前景但目前还亏损的企业,实现资产优化组合,增强企业实力。” 1997年6月上市的红光实业,就是100家现代企业制度试点企业之一。 由中国证监会政策研究室编写的“中国证券市场发展报告”1999,第二章的标题是“发挥证券市场功能,支持国有企业改革发展”,各节的标题依次是:充分利用证券市场融资渠道,增强国有企业的实力;推动国有企业重组,帮助国有企业解困;促进国有企业转换经营机制,建立现代企业制度;积极开拓国际资本市场,强化企业的国际竞争力;1999年继续支持国有企业改革发展的措施。其中还特别提供了一个统计数字:截至1998年底,国家确定的512家重点国有企业已有251家改制上市,占总数的49%;100户现代企业制度试点企业中已有47家改制上市,占总数的47%. 鉴于我国国有大中型企业1998年以前总体效益低下的事实,中国证监会在履行政府职能、扶持国有大中型企业的角色中,如果没有必要的约束和限制机制(比如,在红光实业事件中被诉讼承担连带赔偿责任,因为,包括红光实业在内的所有公司上市,都经过了中国证监会的审查),那么,它完全可以不关注会计信息是否造假,主要精力将集中在:如何更好地、更出色地履行中央政府宏观政策的需要。而中国资本市场上所流行的“包装上市”、“捆绑上市”等术语,也表明中国证监会的审查并没有起到过滤虚假信息的作用;Aharony、林舒和魏明海的研究结果都表明,公司上市前的过度包装,影响到上市后的效益。 五、讨论与结论制度的作用在于通过利益诱导个体的行为。当某个个体的行为不符合现有制度的规范时,法律应当能提供足够有效的强制力,如通过惩罚使得个体行为不经济。在我国,提供真实、有效的会计信息,是现行制度的规范性要求。这一要求通过《公司法》、《会计法》、《股票发行与交易管理暂行条例》、中国证监会的信息披露指南、财政部的各项会计准则与制度等加以体现。但相应的制度执行、监管与惩罚力度却不明确,惩罚对象也不具体。往往出现受益者、授意者不受罚,执行人员却“代人受过”的现象。在这样一个制度环境下,期望上市公司全面改进会计信息质量、提供真实且可靠的会计信息,是不现实的。 1999年底颁布、2000年7月1日起执行的《中华人民共和国会计法》(第二次修订),将会计信息的责任主体界定为企业管理当局,这对改进会计信息质量,具有重要的推动作用。但是,在我国目前现有的经济运行方式下,企业管理当局、特别是国有企业管理当局,受到来自各级政府的干预程度较大,但政府部门却不承担相应的责任,这样,责任主体不明现象,仍然存在。 即便明确了责任主体,但现有法律制度对民事赔偿责任的限制,客观上起到“保护”责任主体“造假收益”的作用。这从中国证监会事后对中介机构的处罚以及资本市场上红光实业的股东起诉红光公司而不被受理也可得到支持。其中,中国证监会本身是一个责任主体乳但它不仅不需要承担责任,反而以一个超然的权威机构身份,处罚红光实业及相应的中介机构。对红光实业的经济处罚(罚款100万元),实际上是对红光实业股东的处罚,而股东、特别是流通股股东,是最终的受害者,他们不但投诉无门,还要代人受过——承担红光实业管理者的错误而导致的罚款。这样的一个制度安排,必然诱导更多的公司想方设法通过“包装”等手段上市。 当然,在上市公司信息披露过程中责任最直接的中介机构——会计师事务所,1999年起逐步被强制要求与原挂靠单位脱钩,并改制为合伙制的机构,这将大大加强会计师事务所自身的风险意识。同时,相关会计、审计准则的不断颁布,也为注册会计师完善职业行为、明确法律责任,提供依据。可以推测,2000年起,会计师事务所在上市公司会计信息提供过程中的“不良”作用的程度,会越来越低。 会计信息质量论文:债权人治理机制与会计信息质量 摘要:负债融资不仅仅作为一种融资工具,它还具有重要的公司治理内涵。债权人在公司治理中的重要作用形成了债权人治理机制。债权人治理机制对会计信息质量产生了积极的影响,分别在事前、事中及事后债权作用的全过程中对会计信息质量发挥有利的保障作用。改善制约当前我国债权人治理机制有效发挥的因素,将促进我国会计信息质量的提高。 关键词:债权人 治理机制 会计信息质量 一.债权人治理机制 企业的发展规律表明:当企业发展到一定规模时,就要进入资本经营阶段,企业必须借助融资渠道才能更好的发展壮大。在融资方式上,主要有负债融资和所有者权益融资。在当前我国企业的融资结构中,负债融资发挥着巨大的作用。有关资料显示,在目前我国所有企业的资产总额中,债权人的出资额远大于投资人出资额(表现为产权比率的平均值均大于1 ,总平均值为1. 7388,在中小型企业中更是高达2. 2739 和1. 9885 之多),债权人为公司提供了大量的资源,甚至远远超过了所有者。 负债融资在资本结构中的地位,决定了债权人在公司治理中的重要作用。债权人对公司治理的这一作用形成了特殊的债权人治理机制。债权人治理机制主要通过两方面作用于公司治理:一方面,通过影响经营管理者的工作努力水平和其他行为选择,即激励机制;另一方面,规定着公司控制权的分配,即控制权机制,两者形成债权人治理机制,推动公司治理的完善。而公司治理又直接影响着会计信息的质量,债权人治理机制的强化对于保障和提高会计信息质量起到了积极的作用。 二.债权人治理机制对会计信息质量的作用 根据金融契约理论,债权人对公司息税前收益享有固定要求权,即按照债务契约要求债务人偿付固定金额的利息;而当企业的盈利不能支付债权人的利息费用时,债权人主要通过破产程序或重组手段取得公司控制权。按照负债融资在企业经营活动中的使用程度,可将债权人治理机制对会计信息质量的保障作用分为事前、事中和事后。 (一)对会计信息质量的事前监督 在保证会计信息质量上,首先债权人可以起到监督会计信息披露的作用。一旦负债融资形成,当公司需要再融资或其财务状况及经营活动出现债务契约中所规定的限制情况时,债权人便有权力对公司财务状况进行审查,强制其披露相关财务信息。2005年颁布的新公司法规定,公司合并或分立时,应当编制资产负债表及财产清单,自作出合并决议或分立决议之日起十日内通知债权人。当发生实收资本减少等特殊事项时,也有义务做出信息披露。债权人的这一权力促使企业不定期的披露其财务信息,增加了会计信息的透明度,加大了会计信息舞弊的难度,一定程度上保障了会计信息质量的可靠性。 (二)对会计信息质量的事中激励 根据债权人治理机制的激励作用,负债融资通过增加经理人员相对持股份额激励经理人员努力工作,进而降低成本,对公司平时的管理决策产生制约作用。这将促使经理人员向所有者提供真实可靠的会计信息。当然,这一作用产生的前提在于经理人持有一定额度的企业股票。 其次,企业在进行经营活动时,由于考虑到存在借入资本,一部分现金盈余必须用来支付利息费用,减少了企业可控制的自由现金流量,因而减少其投资选择的空间,抑制了企业的过度投资。企业对投资计划的制定和执行将更加谨慎,同时在经营中对会计政策的选择也更加稳健。实证研究证明,债务比重高的公司相对债务比重低的公司,会计政策的选择更趋稳健。由此,会计信息质量在一定程度上得到了保证。 (三)对公司信息质量的事后约束 当企业违反契约或资不抵债时,债权人可以通过处理抵押资产和迫使企业破产等制约性方式行使权力,获得企业的控制权。债权人拥有控制权转移的权利,在一定程度上也限制了经理人的会计信息舞弊行为。 首先,会计信息舞弊行为多发生于企业经营出现严重亏损时,经理人往往为了避免破产发生或自身利益损失,通过会计信息造假行为来达到上述目的。即使在企业经营困难,停业清算对股东更有力的情况下,经理人往往仍希望继续当前的企业运营,保持自身的地位和权利,通常运用会计信息造假的手段来实现。而此时股东却无法通过建立在现金流量和投资费用基础上的契约来消除这种现象。但负债融资则使得债权人在现金流量不佳时有权强迫经理人进行停业清算,终止其会计信息造假行为的继续。 其次,当企业破产、进行资产处理和接受转移控制权时,债权人必然要求对企业的实际资产和经营状况进行真实的反映和清查。此时影响会计信息质量失真的动机较少,在多方监控的约束下,会计信息将趋于真实的反映企业的实际情况。 三.制约债权人治理机制作用发挥的因素 (一)信息披露机制不健全。在债权人对会计信息发挥监控职能时,公司法仅仅规定在发生重大事件如分立、合并、实收资本减少及破产时,企业有义务在规定时间内通知债权人。这一规定过于笼统,债权人仍处于被动的被告知者地位。因此,应适当扩大债权人对企业信息披露的监控权利和范围,一方面可增强债权人治理机制的作用;另一方面,也加大了企业内部监控的力度。 (二)破产机制不完善。当前公司的破产清算通常由作为公司大股东的政府机构主导,而不是由债权人主导,债权人的约束被软化,难以有效地发挥作用。通常,当企业业绩优良时,股东应当拥有企业的控制权;而当企业处境艰难时,则债权人应当拥有对企业的控制权,因为此时在干预企业方面债权人比股东更为积极主动。这将有效的避免企业在经营严重亏损时进行会计信息舞弊的行为倾向。当企业出现不利的公开可观测到的收益信息时,将控制权转移给债权人就显得更加必要。然而,当前我国的破产机制不够完善,致使控制权的有利转移受到限制,无法及时有效的发挥债权人的积极作用 (三)银行作用发挥不够。银行作为特殊的债权人,在介入和推动会计信息质量上具有天然的动力和优势。银行既是企业负债融资的主要来源,又可以成为债券发行人,与企业具有重要而紧密的关系。此外,银行也有别于一般债权人,对于企业的实际资产和经营状况等具有更敏锐的洞察力。我们可以借鉴日法德等国家的主银行制, 也可以借鉴美国通过“银团”方式,使银行取得对企业直接的、局部的和短期的控制权,促进银行债权人治理机制的发挥。 通过明确债务契约中债权人的权利、控制权相机转移制度,以及在公司董事会、监事会中吸纳债权人参与公司管理等方式,可以使得债权人作为利益相关者的权益得到保障。当债权人在公司治理中的地位得到确认,其合法权益得到有效的保护时,债权人治理机制在保障会计信息质量方面将发挥更加有效的作用。此外,发挥银行的债权人治理机制效应有利于建立高质量会计信息的重要环境,促进会计信息质量的提高。 四.从监管到制衡,促进共同治理 债权人治理机制对会计信息质量的积极作用体现了会计信息质量的治理战略由监管走向制衡。实践证明仅仅依靠政府和相关机构的单边监管,难以从根本上解决会计信息失真的问题。由监管走向制衡,形成了当前会计信息质量治理的趋势。利益相关者共同治理把董事会看作是各利益相关者的受托人,而不仅仅是单边治理意义上的股东人,其责任是使企业资本的价值得到保护并实现不断增长,并使得企业经营成果在各利益相关者之间得到均衡分配,从而使得董事会在保护利益相关者的利益方面更具效率。在共同治理模式的框架下,运用相机治理机制发挥债权人在公司治理中的作用是提会计信息质量的有效措施。
浅析网络拓扑结构及应用:浅谈网络拓扑结构在现实中的应用 【摘要】本文对初中信息技术课程中讲授的网络拓朴结构进行了学习和研究,详细介绍了其优点、缺点和在现实网络中的使用,对所学的知识进行拓展,并对使用过程中出现的一系列问题进行了分析研究,找到了解决的方法,对于网络初学者提供了详实的资料,对现代信息技术课程的研发和教学有积极的现实意义。 【关键词】网络 ; 拓扑结构 ; 节点 网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。网络拓扑是网络形状,或者是它在物理上的连通性,构成网络的拓扑结构有很多种,拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接,它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构。 1星型 星型结构是最古老的一种连接方式,大家每天都使用的电话属于这种结构。目前一般网络环境都被设计成星型拓扑结构。星型网是目前广泛而又首选使用的网络拓扑设计之一。 星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点,其他节点(工作站、服务器)都与中央节点直接相连,这种结构以中央节点为中心,因此又称为集中式网络。 星型拓扑结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信。同时星型拓扑结构的网络延迟时间较小,传输误差较低。但这种结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性,因为中心系统一旦损坏,整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份,以提高系统的可靠性。 现有的数据处理和声音通信的信息网大多采用星型网,目前流行的专用小交换机PBX(Private Branch Exchange),即电话交换机就是星型网拓扑结构的典型实例。它在一个单位内为综合语音和数据工作站交换信息提供信道,还可以提供语音信箱和电话会议等业务,是局域网的一个重要分支。 在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。因此,中央节点的主要功能有三项:当要求通信的站点发出通信请求后,控制器要检查中央转接站是否有空闲的通路,被叫设备是否空闲,从而决定是否能建立双方的物理连接;在两台设备通信过程中要维持这一通路;当通信完成或者不成功要求拆线时,中央转接站应能拆除上述通道。 由于中央节点要与多机连接,线路较多,为便于集中连线,目前多采用一种称为集线器(HUB)或交换设备的硬件作为中央节点。 2环型 环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。 环行结构的特点是:每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总是以单向方式操作,于是便有上游端用户和下游端用户之称;信息流在网中是沿着固定方向流动的,两个节点仅有一条道路,故简化了路径选择的控制;环路上各节点都是自举控制,故控制软件简单;由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点,当环中节点过多时,势必影响信息传输速率,使网络的响应时间延长;环路是封闭的,不便于扩充;可靠性低,一个节点故障,将会造成全网瘫痪;维护难,对分支节点故障定位较难。 3总线型 总线上传输信息通常多以基带形式串行传递,每个节点上的网络接口板硬件均具有收、发功能,接收器负责接收总线上的串行信息并转换成并行信息送到PC工作站;发送器是将并行信息转换成串行信息后广播发送到总线上,总线上发送信息的目的地址与某节点的接口地址相符合时,该节点的接收器便接收信息。由于各个节点之间通过电缆直接连接,所以总线型拓扑结构中所需要的电缆长度是最小的,但总线只有一定的负载能力,因此总线长度又有一定限制,一条总线只能连接一定数量的节点。 因为所有的节点共享一条公用的传输链路,所以一次只能由一个设备传输。需要某种形式的访问控制策略、来决定下一次哪一个站可以发送.通常采取分布式控制策略。发送时,发送站将报文分成分组.然后一次一个地依次发送这些分组。有时要与其它站来的分组交替地在介质上传输。当分组经过各站时,目的站将识别分组的地址。然后拷贝下这些分组的内容。这种拓扑结构减轻了网络通信处理的负担,它仅仅是一个无源的传输介质,而通信处理分布在各站点进行。 在总线两端连接有端结器(或终端匹配器),主要与总线进行阻抗匹配,最大限度吸收传送端部的能量,避免信号反射回总线产生不必要的干扰。 总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说,连接端用户的物理媒体由所有设备共享,各工作站地位平等,无中央节点控制,公用总线上的信息多以基带形式串行传递,其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散,如同广播电台发射的信息一样,因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查,看是否与自己的工作站地址相符,相符则接收网上的信息。 使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时,这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作,只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而,在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上述机制。对此,研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问,英文缩写成CSMA/CD。 这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据,其它端用户必须等待到获得发送权;媒体访问获取机制较复杂;维护难,分支节点故障查找难。尽管有上述一些缺点,但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、增删不影响全网工作,所以是LAN技术中使用最普遍的一种。 4无线电通信 传输线系统除同轴电缆、双绞线、和光纤外,还有一种手段是根本不使用导线,这就是无线电通信,无线电通信利用电磁波或光波来传输信息,利用它不用敷设缆线就可以把网络连接起来。无线电通信包括两个独特的网络:移动网络和无线LAN网络。利用LAN网,机器可以通过发射机和接收机连接起来;利用移动网,机器可以通过蜂窝式通信系统连接起来,该通信系统由无线电通信部门提供。 网络可采用以太网的结构,物理上由服务器,路由器,工作站,操作终端通过集线器形成星型结构共同构成局域网。 总之,网络时代的到来,使人类构造了一个与现实世界相对应的虚拟的信息世界,了解网络的连接和使用,处理现实生活中网络的拓扑结构,为学习信息技术的基础知识做好铺垫。 浅析网络拓扑结构及应用:光纤有线电视网络拓扑结构 摘要:光纤网建设中采用何种拓扑结构是一个很重要的问题,既要考虑目前的需要,又要考虑以后的升级。现阶段CATV是以光缆为干线的光纤加同轴电缆混合网(HFC),即干线和部分支干线采用光缆,支线或分配器以下部分由同轴电缆传输。不少网络经营者已在超干线、干线甚至支干线上采用光纤技术。光纤网建设中采用何种拓扑结构是一个很重要的问题,既要考虑目前的需要,又要考虑以后的升级。常见的几种拓扑结构有:总线形、环路形、树枝形、星形等四种,下面逐一分析。 关键词:光纤 有线电视 网络 拓扑结构 现阶段CATV是以光缆为干线的光纤加同轴电缆混合网(HFC),即干线和部分支干线采用光缆,支线或分配器以下部分由同轴电缆传输。不少网络经营者已在超干线、干线甚至支干线上采用光纤技术。光纤网建设中采用何种拓扑结构是一个很重要的问题,既要考虑目前的需要,又要考虑以后的升级。常见的几种拓扑结构有:总线形、环路形、树枝形、星形等四种,下面逐一分析。 1.总线形结构 所谓总线网是以一种传输媒介作为公共总线(母线),各终端通过光耦合器与总线直接相连而构成的网。总线网属于串联型结构,但网络各结点是并在总线上,当个别结点出现故障或毁坏时,不会影响其他结点的通信,系统的稳定性较高;各结点共享传输线,成本较低,节省投资;设备简单。它的另一个优点是,该种结构适合于计算机通信的“以太网”,有利于城市网络的建立与发展。 在发射机功率范围内,光结点数不能太多,也就是总线网的网径和容量较小。另外,在共享线上,容易发生信号碰撞,给系统的运行造成一定的困难,只有在保证不小于10Mbit/s数据速率的情况下,矛盾才有所缓解。还有,这种拓扑结构对光接收机的动态范围要求较高。由于上述劣势,限制了总线形光纤网在城域网中的应用,往往只能满足区域网的需求。 2.环形结构 环形结构属于串联型结构。各结点共同用一条链路,自成一封闭结构,采用双向光纤。其优点是:①节目可双向传输,传送的信号分为主路信号和备路信号,提高了网络的自由度、灵活性及可靠性。②系统的链路损耗小,增加了网络的网径和容量,一般来说网的周长可达200km,结点数目可达几百个。 由于环形结构具有结点串联的特点,各结点发送的信号可在环上鱼贯而行。充分利用了网的容量,因此适合于高速网。另外环形结构网对结点接收机的动态范围要求较小,因为该网中最大传输损耗与最小传输损耗之间差距不大。 在大型有线电视系统中采用光纤环形结构。由本地前端出发通过一级环形网络和多个中心前端相互传输信息,由中心前端通过二级环形网络和若干个主光结点相耳传输信息。主光结点可以输出光信号和射频信号,射频信号通过三级放大器以后带动电缆分配网络;集中供电电源安装在主光结点上,主光结点和以下的光结点之间既有光缆又有电缆连接,电源通过电缆向射频放大器供电。 它的明显不足之处是,环形网结点站的结构比较复杂,对硬件和管理软件要求较高; 从经济方面来看,环形网的代价较高,结点的设计与制造也比较困难。这在某种程度上限制了环形结构在有线电视领域中的应用和推广。 3.树形结构 光纤树形网类似于现有的同轴电缆树形网,呈树枝状。树形结构包含有较多的光无源器件,除结点外,网络中无任何有源器件,因而对带宽、波长和传输方式无任何限制,是解决本地入网的最佳途径。这是它明显的优点。 树形网由于光无源器件多,一方面造成的链路损耗较大,在允许链路损耗范围内,为保证末端载噪比指标,结点数目不能太多,即网径和容量不会太大;另一方面,光无源器件较易产生光信号失真(包括反射和散射等),为保证系统的CTR、COS指标,对光端机的接收性能要求较高。其缺点之二是,这种树形结构实质上是分支总,形结构,不适合电话通信。因此,在CATV光纤网方案时较少采用树形结构。 4.星形结构 所谓星形结构,是每一个端局都设一根独立的光纤与前端相连,光分配一次到位,光线除经过光耦合器外,中间不再有任何分支, 所用光分路器少,光纤连接点也少,因此光路全程损耗小,也就决定了网络的容量和网径极大。 这种结构属于并联型结构,将具有控制和转换功能的星形耦合器作为中心结点,通过光纤连接数个结点,以此构成以中心结点为中心的网络层结构形式。这种结构各结点间相互独立,保密性强,容易实现多端无源网络,大大提高了系统的可靠性,这正是星形光纤网易被CATV组网时广泛采用的一个重要原因。 此外,星形拓扑结构业务适应性较强,易于升级,特别是随着集中式交换机技术性能的提高和改进,这种结构更适合高速网,系统内可进行多功能开发,能与B–ISDN相衔接,在网内向用户传送多媒体信息。 它的不足之处是:耗用光纤数目较多,提高了成本。 在大型网络中,为充分发挥光纤传输的优势,常利用长距离超级干线将光分路器置于远端构成所谓双(或多)星形拓扑结构。 光缆CATV网络现阶段以单向广播型信号为主,网上各用户的,号内容相同,且信号为模拟残留边带调制技术体制。故网络设计以距离最短为原则。因此,单向广播型模拟信号光缆传输网络理论上的最佳结构应为星树形网络。对于数字视频信号光缆传输系统,由于其无中继而使传输距离可达50km以上。作为城市有线电视超干线的数字视频光缆传输网络,拓扑结构的设计则应以网络的安全性为主要设计目标,同时兼顾双向业务的交换容量及业务流量分配,不再是距离最短原则。而是从其安全性与多路由保护代价来看,环形网络优于星树形网络。 5.光纤CATV网络拓朴结构的发展趋势 (1)光纤到结点(FTF) 国内外新建的光纤CATV网主要采用FTF模式。该模式中从前端或分前端到各个分配光结点之间采用星形拓扑结构光缆,在各结点处进行光电转换。而从各光结点处再以树形方式敷设同轴电缆或用户电缆到该区域内各用户家庭,在同轴电缆分配网络内不再使用干线放大器,一个光结点的服务区域的大小一般在2000~5000户家庭,一条支线上放大器为3~5个。 (2)光纤到路边(FTC) 光纤CATV网正逐步狗宽带综合业务用户网过渡,即还要利用该网络实现许多非广播电视业务的双向业务,如电话、计算机通信、影视点播及各类交互式视频业务等。若一个光结点的用户数太多,则双向传输的上行频道就会存在两个问题:一是若接在一条同轴电缆支线上的成百上千用户的回传信号,同时抢占同一放大器狭窄的上行频道,将会造成通信阻塞;二是在树形或星形网络中,一多个反向放大器的输出噪声向一个通路汇集,加上上行频道处于低频频段,易受外界干扰,导致上行通路的信噪比很小。为此,必须縮小模式中光结点的服务区域,让光纤尽可能地渗透到用户附近,置路边(Curb)平台,一个Curb管辖的范围最好在500户以下,且只含有一级或两级放大器。可在FTF模式基础上改造为FTC模式,即逐步增加光结点的光接收机与回传光发射机,相当于增加了光结点,使每个光结点所服务的用户数相应减少,且随着发展逐步地把光接收机和回传光发射机向用户推进。 (3)光纤到最后一个放大器(FTLA) 目前国外正在研究FTLA,该模式为无源同轴网络结构,该结构是在光接收机后不再使用放大器,完全靠无源同轴电缆及部件把射频信号直接分配给每一用户,这样网络的可靠性得到进一步提高,而信息的回传也将非常畅通。 浅析网络拓扑结构及应用:广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计 摘 要:广域继电保护是针对传统后备保护中存在的突出问题所提出的的一种电力继电保护新思路,在进行广域继电保护的设计实现过程中,拥有实时、可靠的通信网络是实现广域继电保护的重要基础,广域继电保护的分层系统结构就是针对这一要求设计实现的。本文主要结合广域继电保护的分层系统结构,从广域继电保护的IED接入变电站网络以及广域继电保护的IED接入电力通信网等方面,对于基于MSTP平台的广域继电保护分层系统结构的通信组网设计进行分析论述,以推进广域继电保护网络技术与通信水平的发展提升。 关键词:广域;继电保护;分层系统结构;通信网络;拓扑结构;设计;分析 随着现代信息技术的发展提升以及智能化电网建设的不断加快,在现代化电网建设中,先进计算机信息应用技术以及网络通信技术、电力电子技术等,不仅在电网建设中的应用实现更为广泛,并且对于电网建设与发展的促进作用也越来越明显。电网建设与电力系统工作运行过程中,传统的后备保护方式不仅保护整定比较复杂,并且保护动作延时较长,电网运行过程中,一旦电网结构或者运行工况发生预设以外的变化时,电网的后备保护功能与作用很难得到保障,因而会对于整个电网的工作运行以及稳定性产生不利影响,基于网络通信以及广域测量技术的广域继电保护就是针对这种传统后备保护模式的问题,提出的一种电网运行保护新思路和新模式。广域继电保护模式在进行电网运行保护中,根据该保护模式的保护算法与分层系统结构情况,进行高效以及双向、实时、自愈、安全、可靠的通信网络构建,是广域继电保护模式实现的基础。本文将结合广域继电保护模式的分层系统结构特征,从广域继电保护模式中IED与变电站网络的接入实现,以及广域继电保护IED与电力通信网络的接入实现两个方面,对于基于MSTP平台的广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计进行分析论述。 1 广域继电保护的分层系统结构特征分析 广域继电保护作为电网运行保护的一种新模式以及电力系统的新增业务,其分层系统结构主要将整个保护网络分为三个结构层次,即接入层、汇聚层以及核心层。广域继电保护分层系统结构的通信网络设计中,关键是对于与数字化变电站网络以及电力通信网络的接入进行设计实现,以在满足广域继电保护功能的同时,不对于变电站以及电力通信网络中现有的业务功能产生影响。在该广域继电保护分层系统结构中,主要采用的是变电站信息集中和区域集中决策相协调的分层系统结构模式。在该分层系统结构中,变电站以及调度中心内部网络结构,在该结构中IED1到IEDn均表示智能电子设备,其中,子站中的广域继电保护IED被定义为TCU,主站中的广域继电保护的IED被定义为DCU,而调度中心的广域继电保护IED则被定义为MU,而目前所谓的广域继电保护主要是指实现同一电压等级下的线路保护;在广域继电保护分层系统结构中,通常情况下,从广域通信网络的结构层面上来看,同一电压等级的整个电网广域继电保护分层系统结构主要包含三个层次结构,即接入层以及汇聚层、核心层,在进行广域继电保护通信网络构建过程中,将整个广域电网看作是若干个有限区域共同组成,然后在每个区域选择其中的一个变电站作为主站,将所有区域的主站设置为汇聚层,对于子站TCU上传的信息内容进行汇聚,同时以主站为中心进行区域划分实现,将区域内部除主站外的其他变电站归结设置为子站,这样一来整个广域电网内的子站就构成了接入层,而广域电网的调度中心MU则是整个分层系统结构的核心层。 在广域继电保护的分层系统结构中,子站中的广域继电保护主要由信息采集单元和跳闸执行单元两个结构部分组成,其中,信息采集单元的主要功能作用包括,进行启动元件的判断以及被保护线路模拟量与开关量的测量等,并且在进行被保护线路模拟量测量中,进行模拟量测量预处理后,进行相量值的计算,并将计算所得的相量值与开关量通过远程通信网络传送到主站中;而在子站广域继电保护的跳闸执行单元结构部分,其主要功能为接受主站的控制命令,并在与本地的传统在后备保护进行综合决策后,进行相应断路器的跳合闸操作控制,同时上传指令到广域电网主站与调度中心结构部分。而在广域继电保护分层系统结构中,主站中的广域继电保护主要由信息采集单元与综合决策单元两个部分组成,其中信息采集单元在承担主站中的TCU任务,进行本区域内TCU上传信息的收集同时,进行调度中心下指令的接受;而主站中的广域继电保护综合决策单元,则具有定时根据子站上传信息进行广域继电保护运算,并且在区域内出现故障问题后,进行故障问题处理决策的制定与下发,以实现对于相关故障问题的切除控制。最后,广域继电保护的调度中心结构部分,主要是进行各区域广域继电保护系统运行情况以及全网实时拓扑结构、故障记录查询等的实施协调与监控。 2 广域继电保护IED接入变电站网络与电力通信网 2.1 广域继电保护IED接入变电站网络 对于广域继电保护IED接入变电站网络,需要结合数字化变电站网络的通信设计方案,在确定数字化变电站网络的通信方案后,进行广域继电保护IED接入变电站网络的设置实现。通常情况下,在数字化变电站通信中,应用较多的通信网络方案主要有独立过程网络与全站统一网络两种网络通信方案。其中,独立过程网络是一种比较容易实现的数字化变电站网络通信方案,而全站统一网络具有信息高度共享的特征优势,是数字化变电站通信网络的最终方案形态。以220kV的两电压等级数字化变电站为例,在广域继电保护TCU/DCU接入数字化变电站的全站统一网络拓扑结构中,数字化变电站的低压侧主要采用的是集中备用的双星形冗余网络拓扑结构,而在数字化变电站的高压侧,对于每一套单一间隔设备通过间隔交换机和本间隔内的合并单元以及断路器智能终端等过程层设备进行相互连接实现从而形成一个通信子网,数字化变电站的低压侧单一间隔设备则通过间隔交换机与集中备用交换机,与本间隔内的过程层设备进行相互连接实现。此外,对于上述网络拓扑结构中,跨间隔设备在高压侧是通过公共交换机与本间隔内过程层设备相连实现,低压侧保护则是通过另一公共交换机与连接实现。 2.2 广域继电保护IED接入电力通信网 广域继电保护IED与电力通信网的接入实现,则是在以MSTP作为传输平台的情况下,通过将广域继电保护的网络通信业务接入到电力通信网的方式,实现广域继电保护IED接入电力通信网,即为广域继电保护业务与变电站其他业务通过MSTP平台设备接入到电力通信网的传输模型结构。 3 广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计 根据上文所述可知,在进行广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计实现过程中,主要是以MSTP设备的接入或者说是以MSTP作为平台设计实现的。 首先,在进行广域继电保护分层系统结构的HVPLS网络拓扑结构设计过程中,接入MSTP平台设备的以太网接口业务主要包括,广域继电保护数据网、调度数据网、综合数据网等,各种业务通过不同以太网接口的接入,并以各自独立的虚拟网桥,实现相互连接。在广域继电保护模式中,分层系统结构的广域继电保护是一种集中式业务形式,保护区域内子站广域继电保护信息均向主站汇集,并最终汇集到核心层结构中,以组网方式实现点到多点、多点到点的网络通信传输结构形式。此外,在进行广域继电保护分层系统结构中信息传输方式以及过程的设计中,由于MSTP以太网业务处理单板具有汇聚功能,能够通过以太网进行多个接口的数据连接实现,因此,在进行广域继电保护分层系统结构信息传输方式与过程设计中,主要是以这种子站、调度中心以及主站等结构相互连接的方式设计实现,以满足广域网运行过程中,运行传输业务对于传输通道的带宽需求,同时对于降低广域网通信传输过程中的故障率也有着积极的作用。。 结语 总之,高效、稳定的网络通信是广域继电保护实现的基础,进行广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计,有利于促进广域继电保护在电网运行与建设中的推广应用,对于电网的安全稳定运行实现有着积极作用和意义。 浅析网络拓扑结构及应用:计算机网络拓扑结构分析 摘要:通过对计算机网络拓扑结构的概念、分类、特点的介绍,在分析其复杂网络结构的基础上,探讨出计算机网络拓扑结构模型的有效构建,对其在实际应用中的冗余设计进行了研究,提高了网络系统设计的可靠性、安全性。 关键词:计算机网络;拓扑结构;网络协议;冗余设计 作者简介:吴亚军(1974-),男,江苏如皋人,江苏教育学院如皋分院如皋高等师范学校讲师,研究方向为计算机网络。 0引言 计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究。 1计算机网络拓扑结构的概念和分类 计算机网络的拓扑结构是指网上计算机或网络设备与传输媒介所构成的线与节点的物理构成模式。计算机网络的节点一般有两大类:一是交换和转换网络信息的转接节点,主要有:终端控制器、集线器、交换机等;二是各访问节点,主要是终端和计算机主机等。其中线主要是指计算机网络中的传输媒介,其有有形的,也有无形的,有形的叫“有线”,无形的叫“无线”。根据节点和线的连接形式,计算机网络拓扑结构主要分为:总线型、星型、树型、环型、网状型、全互联型拓扑结构。 如图1所示。 图1计算机网络拓扑结构图 总线型主要是由一条高速主干电缆也就是总线跟若干节点进行连接而成的网络形式。此网络结构的主要优点在于其灵活简单,容易构建,性能较好;缺点是总线故障将对整个网络产生影响,即主干总线将决定着整个网络的命运。星型网络主要是通过中央节点集线器跟周围各节点进行连接而构成的网络。此网络通信必须通过中央节点方可实现。星型结构的优点在于其构网简便、结构灵活,便于管理等;缺点是其中央节点负担较重,容易形成系统的“瓶颈”,线路的利用率也不高。树型拓扑是一种分级结构。在树型结构的网络中,任意两个节点之间不产生回路,每条通路都支持双向传输。这种结构的特点是扩充方便、灵活,成本低,易推广,适合于分主次或分等级的层次型管理系统。环型拓扑结构主要是通过各节点首尾的彼此连接从而形成一个闭合环型线路,其信息的传送是单向的,每个节点需安装中继器,以接收、放大、发送信号。这种结构的优点是结构简单,建网容易,便于管理;其缺点是当节点过多时,将影响传输效率,不利于扩充。网状型主要用于广域网,由于节点之间有多条线路相连,所以网络的可靠性较高。由于结构比较复杂,建设成本较高。 2计算机网络拓扑的特点 随着网络技术的发展,计算机网络拓扑结构越来越呈现出一种复杂性。近些年来对于计算机拓扑的研究,越来越趋向于计算机拓扑节点度的幂律分布特点。这种分布在规模不同的网络拓扑中表现出一定的稳定性,也就是指,在规模不同的计算机拓扑中,它们的节点度表现出一种幂律分布,即:P(k)=k-β。其中,β一般在2―3这个小范围内进行波动,k是指节点度,P(k)表示度为k的节点出现的概率,即分布率。 计算机网络作为一个复杂网络,从其通信网络的优化目的来说,其实现节点间平均距离最小化、网络边数最小化是其拓扑优化的主要目标,即未来通信网络的趋势就是小世界网络。可是计算机网络所覆盖的范围非常巨大,具有全球性,其拓扑结构的发展还面临着许多技术上的问题。所以,对于计算机网络拓扑结构的优化目标的实现有点不大可能。但尽管计算机的发展并不能实现拓扑设计的整体优化,它的小世界、较少边、高聚集等特性足以表明其还是具有小范围优化的特点,这些特点的产生可表现出其一些规律,即计算机网络具有优先连接和生长的规律。生长表示的是计算机具有动态增长的特性,所以计算机的拓扑结构也是一个动态的过程。优先连接规律表示新节点进入计算机网络的规则,即在新节点加入网络时会选择拥有较大连接数的节点进行连接。 3计算机网络拓扑模型的构建 3.1一种复杂网络拓扑模型 在世人发现计算机网络节点度具有幂律分布的规律之后,计算机网络拓扑模型的构建产生巨大的转变。大家更多的选择从优先连接和生长等这一网络拓扑规律入手进行计算机网络的拓扑建模,其主要是为了让符合现实计算机拓扑性质的模型通过一些简单规则的演化让其自动地产生出来。利用优先连接来对新节点加入网络的过程进行描述还比较粗糙,首先是因为新节点在加入之前,对网络全局的信息进行了解和把握具有很大的难度,其次一个原因是单一的优先连接不能够描述复杂的加入决策过程,而且在全网中容易形成少量的集散节点。所以要建立更加符合现实计算机拓扑特征的网络模型则需要考虑更完善的加入规则。 现在对于构建计算机模型主要是依据自治域级和路由器级,但由于计算机网络拓扑特性在不同层次和不同规模中表现出某种本质上的相似性,所以,本拓扑模型的构建都适应于这两个级。此模型主要的规则是前面提到的通过生长和局部优先连接,来形成计算机拓扑模型,这种形成机制就好像一个层次化比较强的选举过程,如图2所示: 图2计算机网络拓扑模型 此模型首先假设在一个平面中分布着n个节点,并存在着一个离散的均匀走动的时钟,这些节点都清楚自己是何时进入网络的,这些节点进入网络的时刻分布是从零时刻开始至具体某一特定时刻内的随机分布。每个节点进入网络前后的动作就是接收和发送消息及依据所接收的消息产生响应。发送和接收的消息中包括了自己的优先度以及消息传达的范围等内容。并且这些节点优先度将对其消息传送的范围即辐射半径产生直接的影响。在节点接收消息之后往往是按照消息源的优先度来确定其是否跟发送消息的节点建立连接,若所接收到的许多消息源节点存在相近的优先度,其将会随机地选择一个消息源节点进行连接。通过这种规则进行不断的演化和发展,将会得出图2的结果。其中a图表示计算机网络形成的初始阶段,那时仅仅只有一小部分节点进行活动,每个节点度都比较小,其发送和接收消息的范围还比较小,所以这些节点往往只跟自己相邻的节点进行连接。而随着时间的不断推进,节点度的不断增加,各个节点的消息所能到达的距离越来越远,即所形成的连接会越来越大、越来越多。在局部区域胜出的节点代表整个区域参与更大范围的竞争,以致形成更大区域的代表。这个过程将持续下去,直到网络中形成几个较大的聚集中心。如图2(b)、(c)所示,这种自组织的层次网络并不具有预先设置的层次数。这就是计算机网络拓扑结构的形成模型,是一种消息自组织和传递接收的模型。 3.2网络拓扑结构体系与网络协议的设置 由于网络拓扑类型的多样性,使得计算机网络结构复杂多变。在这个系统中,网络服务供给者和请求者之间的通信是在一个复杂网络中进行的。对于复杂网络中的问题,必须建立起符合计算机网络拓扑结构体系的网络协议。具体问题如下:①语言不同的网络实体如何才可实现彼此通信?②如何才能保证网络实体正确接收数据?③怎样实现网络中各实体之间的联系?④数据怎样传送给指定的接收者?⑤怎样避免网络上数据传输冲突问题,怎样对数据流进行控制以避免数据信息丢失?⑥如何通过介质进行网络数据信息的传输?⑦在物理上的各种传输线路是如何建立的? 对于上述问题的解决,建立计算机网络拓扑结构体系是一种有效途径。计算机网络拓扑结构体系主要是对网络结构系统功能进行有效的分解,接着对各种分解后的功能进行设定,以满意用户的需求。这种网络拓扑结构体系其实就是一个层次结构,它的特点主要是任何一层都是在前一层的基础上建立起来的,其低层总是为高层服务。比如,第N层中的实体在实现自身定义的功能时,就充分利用N-1层提供的服务,由于N-1层同样使用了N-2层的服务,所以N层也间接利用了N-2 层提供的功能。N层是将以下各层的功能“增值”,即加上自己的功能,为N+1提供更完善的服务,同时屏蔽具体实现这些功能的细节。其中,最低层是只提供服务而不使用其他层服务的基本层;而最高层肯定是应用层,它是系统最终目标的体现。 因此,计算机网络拓扑结构体系的核心是如何合理地划分层次,并确定每个层次的特定功能及相邻层次之间的接口。由于各种局域网的不断出现,迫切需要不同机种互联,以满足信息交换、资源共享及分布式处理等需求,这就要求计算机网络体系结构标准化。在计算机网络分层结构体系中,通常把每一层在通信中用到的规则与约定称为协议。协议是一组形式化的描述,它是计算机通信的语言,也是计算机网络软硬件开发的依据。网络中的计算机如果要相互“交谈”,它们就必须使用一种标准的语言,有了共同的语言,交谈的双方才能相互“沟通”。考虑到环境及通信介质的不可靠性,通信双方要密切配合才能完成任务。通信前,双方要取得联络,并协商通信参数、方式等;在通信过程中,要控制流量,进行错误检测与恢复,保证所传输的信息准确无误;在通信后,要释放有关资源(如通信线路等)。由于这种通信是在不同的机器之间进行,故只能通过双方交换特定的控制信息才能实现上述目的,而交换信息必须按一定的规则进行,只有这样双方才能保持同步,并能理解对方的要求。 4计算机网络架构冗余设计分析 计算机网络架构冗余设计主要是指节点之间的链路冗余,也就是指在一条链路发生断路时,可以通过其他冗余的链路进行通信,以保证数据的安全。网络架构冗余设计一般是包括核心层和接入层两个方面的冗余设计,核心层冗余设计主要是采用了节点之间的连线的网状结构进行,即在一条线路断路时可以通过其他的两条或者两条以上的线路进行通信;接入层冗余设计一般是通过双上联或者三上联的方式进行的。 5结束语 在实际应用中,为了适应不同的要求,拓扑结构不一定是单一的,往往都是几种结构的混用。这些结构的混合使得计算机网络复杂性极强,在其拓扑结构构建和形成中表现出来、具体所形成的拓扑规则是:Internet网络中节点的生长性和优先连接。通过其不断的生长以及生长出的节点的优先连接,从而使网络拓扑形成一种消息自组织和传递的过程,最终发展成一种网络拓扑结构体系,其核心是一种层次结构,通过协议加以沟通,进行信息的传递。此外在设计过程中,还应充分考虑网络的冗余设计,最大限度地保证网络系统的可靠性、安全性。
科技和经济的快速发展,提高了人们的日生活水平和对供电系统供电质量的要求,由此,电力系统中继电保护运行维护工作越来越重要。本文分析了在电力系统中,继电保护装置的特点以及维护原则,总结出继电保护运行维护的科学措施,更好的避免在电力系统运行中的故障,有效的提高电力系统继电保护的运行质量,确保电力系统安全有效的运行。高质量的供电系统是保障人们生产生活的基础,也是电力企业要实现的目标。科技和经济的发展,提高了人们的生活水平,也给电力系统带来了更多的挑战和压力,如何确保电力系统安全有效高质量的运行,是供电企业稳定发展的重心。由于继电保护是电力系统的关键,所以科学合理的对继电保护的运行进行维护,是保障供电系统高质量运行的最直接有效的手段。同时,还能减少在电力系统运行过程中出现的相关问题,保护电气设备,防止电力故障和安全事故的发生。 1继电保护装置所具有的主要特点 提高继电保护的运行质量,科学的优化继电保护的运行维护,就必须清楚继电保护装置所具有的主要特点:第一:可靠性:这是最能体现继电保护装置强大功能的特点,因为在电力系统的运行过程中,只要出现电力故障,继电保护装置就会自动切断故障点的供电,有效避免故障点的扩大给其他供电系统带来影响和危害。第二:灵活性:继电保护装置对其运行保护范围内,能通过灵敏系数可以快速的察觉异常运行状态,具有较高的故障反应能力。第三:选择性:当电力系统出现故障时,继电保护装置会自动选择在故障点最近的地方自动切断电源,及时有效的避免故障点扩大带来更加严重的影响。第四:快速性:只要电力系统出现故障,继电保护装置就会快速的实施保护措施,断开供电,在减小故障范围的同时也减轻了对设备的损伤,保障了电力系统的安全稳定的运行。 2对继电保护装置运行维护的基本原则 对继电保护装置运行维护的基本原则主要体现在两大方面;第一:保障整个电力系统安全稳定的运行环境:继电保护装置的维护和检修其实质就是通过专业的手段对它的运行状态和质量进行综合的分析和实际的监测,从而使得继电保护装置的维护周期更加科学合理,以助于制定更加行之有效的运行管理制度,高质量的保护继电保护装置,为电力系统的安全运行提供基础保障。第二:完善继电保护运行维护制度,加强整体规划力度。完善的继电保护运行维护制度,能在复杂的环境下高质量的完成每一步的工作,同时,加强对电力系统的整体规划力度,使得继电保护运行维更好的适应电力系统发展的需要。 3有效提高电力系统继电保护运行维护的具体措施 3.1加强对继电保护装置的运行维护 首先应该加强对继电保护装置及其运行过程的监察,做到及时发现异常并有效处理。其次,继电保护断开电源后,在查明原因的同时必须做好相关记录工作。再次,如若检修过程中涉及到工作班组的交接,要积极的同相关工作人员协商,保证检修工作的顺利完成。第四,加强对值班人员的操作保护装置的专业要求。第五,严格按照相关的规定和要求开展工作,定期检查,保障继电保护装置的安全稳定的运行。 3.2定期排查和检验 通过专业的工作人员定期的排查继电保护装置的运行状态,是继电保护满足电力系统高质量运行的基础,同时,要重视对定期对继电保护装置的校验,特别是达到一定使用期限的装置,要对其进行全面的检查,一旦发现问题,应当立即科学有效的维修或者更换。第三,在具体的排查和检验过程中,应当结合实际情况科学的调整继电保护装置的检验周期,强化排查和检测的针对性和目的性,有效提高继电保护运行的质量。 3.3全面提高运行维护的水平 3.3.1加强日常运行维护的力度。由于继电保护的故障会直接影响整个电力系统的有效运行,所以要重视对继电保护运行的日常维护工作,准确的做好继电保护装置运行状态的监测工作,才能及时的发现故障和隐患,并且有效的处理,确保电力系统的稳定运行。3.3.2增加资金和技术的投入。科学技术的飞速发展,给电力系统带来了强大的新设备和新技术,因此要求继电保护的运行要更加稳定安全和可靠,所以应增加对继电保护资金和技术方面的投入,加强对实用性强,技术含量高的装置的投入和使用,才能提升继电保护装置的运行稳定性和安全性,适应电力系统在新时代的发展需要。3.3.3提升检修人员的专业技能和综合素养。检修人员的专业知识和实际操作技能,直接影响着继电保护运行的稳定性。确保继电保护装置的运行状态,不仅要求检修人员要有过硬的专业知识,熟知继电保护装置的结构和工作原理,还要有丰富的实践经验,才能科学有效的判断继电保护装置运行的情况,从而制定切实可行的检修维护计划。由此,电力企业应该重视对检修人员的专业技能和综合素养的培训,可以通过讲座,考核等方式强化检修人员的安全和责任意识,提升其专业技能。此外还应当增加检修人员的学习和交流的机会,全面提升检修人员的综合素养,更好的提升检修水平,保障继电保护的安全高效的运行。 4结束语 继电保护装置安全高效的运行是保障电力系统正常运行的基础,只有加强对继电保护运行维护的重视,通过科学的措施加强对继电保护运维的管理,严格把控每个环节的工作内容,有效的减少和避免继电保护装置的运行故障,全面提升供电系统的可靠性和安全性。 参考文献: [1]樊宏伟,彭宇.针对电力系统继电保护的运行维护研究[J].商品与质量,2017(25):89. [2]周笑言,范杰.针对电力系统继电保护的运行维护研究[J].科技展望,2016(17):103. [3]胡兴岗,张贇.电力系统继电保护的运行与维护研究[J].农村电气化,2018(11):39-41. [4]邓素玫.电力系统继电保护运行维护措施[J].科技经济导刊,2018,26(27):47+49. [5]付贤琼.谈当前电力系统继电保护的运行维护[J].电源技术应用,2018(11):55-57. [6]朱培燕.电力系统继电保护的运行维护[J].中国新技术新产品,2018(12):49-50. 作者:刘天晓 晁岳振 杨绍辉 单位:国网河南省电力公司濮阳供电公司
城市化的发展使人们对电力的需求日益增加,对电网的功率提出了更高的要求。如果电网出现功率不足与功率过大等现象,则会导致电网的电压大幅度变化,不利于供电线路的正常运行,很容易导致电力不足以及电力不稳定问题的出现,会对高压元器件以及电力系统造成损害。无功补偿技术的应用可以有效解决上述问题,确保电力系统可以稳定运行。因此,对于无功补偿技术的分析是很有必要的。 1无功补偿技术概述 无功补偿技术主要是在不损耗电能的条件下,应用电容器等多种无功电源,将电能转变为机械能或者热能等能源,以此提高电压的质量,减少线路的损耗,有助于电力系统经济效益的提升。对于电气自动化系统而言,无功补偿技术的主要应用形式如下:在自动化设备中安装相应的无功电源,通过动态补偿,改变系统内的无功功率,减少电能在线路中的损耗。具体而言,无功补偿技术主要有以下作用:第一,提高电气自动化系统的可靠性。无功补偿技术能够有效调节并控制系统的电压,保障电压的稳定性,以此提高系统的可靠性与安全性,在避免其余因素干扰的情况下,从整体上提升系统的电能输出效率,为用电用户提供稳定可靠的电能。第二,为电容器等设备提供保护。电气自动化系统在运行的过程中,会出现高次谐波,大部分设备都会在高次谐波的影响下出现局部过热现象,从而对设备造成损害。无功补偿技术的应用可以有效调节系统的电压负载,避免局部过热现象的出现,为电容器等设备提供保护。第三,节约系统成本。将无功补偿技术应用于电气自动化系统中,能够在电网负载功率因数降低的情况下,减少系统的经济损失;在三相负载出现失衡的情况下,平衡三相间的功率,降低电力系统中的电能损耗,以此节约系统的成本。 2无功补偿技术在电气自动化中的应用 2.1无功补偿技术的应用范围 在无功补偿技术方面,我国的研究比较晚,但是研究学者通过先进技术的借鉴,使无功补偿技术在以下器件中有十分广泛的应用。第一,真空断路器投入电容器。该器件具有使用简单、成本低等优点,这种优点会使该器件在某个方面存在缺陷。通常来说,电容器会在合闸的过程中产生极高的过电压,虽然一次过电压不会对电容器造成损害,但是长此以往,会对电容器的使用寿命造成不利影响。因此,需要根据无功补偿技术进行该器件的重新设计,延长电容器以及开关的使用寿命。第二,有源滤波器。该器件能够将电力电子装置产生和谐波电流、负序电流相反的电流,以此实现互相抵消,确保电流能够符合电源的运行要求。通过有源滤波器这一无功电源的应用,能够提高补偿的效果,使无功补偿更具灵活性,调解速度非常快,可控性也比较高,还不会出现谐振现象,具有显著的优势。但是有源滤波器的价格比较高,不利于有源滤波器的普及。第三,固定滤波器。固定滤波器能够与多种器件进行配合使用,以此实现无功补偿。该器件与可控饱和电抗器的配合使用,能够根据磁饱和的程度,进行饱和电抗器的调节,通过感性电流的调节,使电抗器和滤波器具备的无功功率达到平衡关系,利用两种相反电流的抵消,满足器件对于无功电流的要求;该器件与由晶闸管进行调节的电抗器配合使用,晶闸管与电抗器的串联使其与滤波器内流经的电流达到平衡关系,确保功率因数负荷相关要求,这种无功补偿技术的应用具有响应速度快且使用寿命长等优点,但是在实际的应用过程中,会出现一定的谐波。 2.2促进无功补偿技术应用的措施 第一,加强对电网的管理。对于电气自动化系统而言,加强对电网的管理,能够促进无功补偿技术的应用,确保无功补偿线路及设备的有效应用,这样才能够充分发挥出无功补偿技术的作用,减少电能的损耗。因此,电力企业的技术人员在进行无功补偿设备的安装时,需要严格按照规范流程,在满足用电用户需求的基础上,提高电能的应用效率,以此提高电气自动化系统的经济效益以及能源效益。第二,提高对无功补偿的重视。线路与变压器中流经的电流会有一定程度电损与功率的出现。一般来说,功率因数和损耗的功率呈负相关关系,功率因数越小,需要的功率越大,则线损越高。因此,电力企业需要提高对无功补偿的重视,将无功补偿装置安装在电力系统的手电段,减少无功功率的损耗。与此同时,电力企业需要根据变压器的实际负荷状况,选择最佳的补偿量。第三,提高无功补偿技术的应用效率。无功补偿技术在电气自动化中的应用效率会对电网系统造成直接影响。电力企业的技术人员需要加强技术创新,进一步扩大无功补偿技术的应用范围,不断完善无功补偿技术的应用规范,促进无功补偿技术的良好发展。比如,技术人员可以将LC和APF进行配合使用,对谐波进行无功补偿注入,减少电力系统的电能损耗。 3结论 综上所述,无功补偿技术能够在电气自动化中发挥重要作用,需要进行进一步推广与普及。通过对无功补偿技术的分析可知,无功补偿技术可以通过多种无功电源的应用,发挥其减少电路损耗,保障系统稳定运行的作用,对于电容器、有源滤波器以及固定滤波器这三种无功电源来说,具有不同的应用效果与适用条件,需要技术人员进行合理选择。本文的分析仍旧存在不足之处,仅供参考。
0引言 机电设备对于许多行业具有很重要的影响,而且具备较高的技术含量。机电设备的功能比较智能,在实际运行的过程中,时常会存在各种问题,出现故障。比如,机电设备的电气线路故障就会影响设备的正常运行,甚至会造成非常严重的损失。因此必须要做好电气线路的检修工作,找出故障存在的原因,这样才能确保机电设备的质量。 1保障机电设备电气线路质量的意义 由于机电设备电气线路十分复杂,可能会受到很多因素的影响。如果工作环境较为苛刻,电压和电流数值不正常,就可能会导致线路出现问题。还有人为因素与线路自身问题导致的线路故障也需要充分重视,否则就会影响系统的正常运行。由此可见,确保电气线路没有故障,实现线路顺利畅通的工作,才能够实现整个机电设备正常运行。首先要确保各种接线的可靠性和牢固性,在线路的衔接处和每一个节点要严格把关,对设备进行严格的焊接,保障设备可以安全稳定的运行。一旦发生故障,要及时对线路进行检修,建立完善的维修体系,使设备能够有更好的质量保障。 2机电设备电气线路常见故障 2.1线路故障产生的原因 电气线路的故障主要是由于母线与其他支线的连接很容易出现过热的现象,继而引发设备过热,这样必然会影响设备的安全运行。因此,需要针对电气线路故障进行处理与检修,这样就可以避免故障的发生。由于设备发热,就可能会导致设备出现问题。造成设备发热的问题主要是由于电压和电流的影响,导致设备的各种介质发热,继而引发故障。相关人员对线路没有仔细检查,这样就无法及时找到存在的安全隐患,影响线路的正常运行。设备一旦过分发热,可能是由于两点原因造成的:第一是电气的裸线接头在大气环境中接触不良,第二是因为设备内部的绝缘老化等问题。 2.2在设计线路时选用的载流量值较大 导致电气线路发生故障的另一个原因就在设计线路时,选用的载流量值较大,就会使得电气线路出现电流过载现象,继而产生故障。随着人们对电能需求的不断增大,这种因为载流量过大的现象会日益严重。 2.3估算的线路负荷较小 引发电气线路故障的另一个原因是关于线路负荷的估算不准确。目前机电设备的应用范围日益广泛,满足各行各业的用电需求,在这种情况下,就可能会存在用电量估算不准确的问题,给电气线路的正常运行带来不利的影响。 3机电设备电气线路故障的处理措施 3.1提高检修人员的素质 对于电气线路故障而言,人为因素是导致其发生的主要原因。因此,要不断提高检修人员的素质,使其具备专业的检修知识,了解机电设备与电气线路故障的相关内容,具有充分的经验,一旦发生故障,能够及时找到引发故障的原因,并采取针对性的解决措施,使设备更加耐用,整体运行更加稳定。要加强对检修人员的培训,使其能够了解机电设备的相关技术,学会操作设备,了解设备的性能,使知识做到与时俱进,从而更加顺利地开展检修。为了进一步提高检修质量,检修人员要学会总结经验,面对类似的问题可以提高解决速度,确保设备可以正常运行。 3.2对设备故障进行科学检修 除了要注重提高检修人员的素质之外,还要对设备故障开展科学合理的检修,准确分析故障,找到故障存在的原因。对于电气线路的故障而言,通常要检查设备和线路的接线点,如果上述内容都没有故障,就需要进行更加全面的检查。常见的故障还可能存在于电流互感器,该部分发生故障的时候,可能会引发设备过热,甚至冒烟,此时就要对互感器进行检查。 3.3加强设备的检修管理 在进行设备检修管理的时候,需要做到有主有次。首先检查出现问题的线路和设备,排查故障的位置和产生的原因。其次,要加强设备的日常维护,对于设备中存在的老化现象要及时处理,对设备进行改造或者更新,实现设备的稳定运行。 3.4加强机电设备电气系统的设计与维护 在设计自动报警系统的电气线路时,需要选择特殊的电线,提高其保护层的厚度。 4结语 在机电设备中,要高度重视电气线路故障的防范和处理,提高线路的可靠性,保证线路畅通。加强对电气线路的检修和日常维护工作,减少不必要的安全隐患。一旦发生问题,要迅速找到故障存在的原因,并采取针对性的解决措施。要减少人为因素带来的电气线路故障,不断提高检修人员的素质,使其对工作充满责任感,定期对线路和设备进行检修和维护,最大程度减少事故的发生。
1电力自动化通信防护体系的概述 电力自动化通信防护体系在电力自动化系统的运行过程中发挥着十分重要的作用。它能够增强电网运行的稳定性。通信防护体系是一个系统性很强的工程,包含很多专业知识,如自动化技术、通信技术、网络技术和计算机技术等,是多种现代化技术组成的一种综合性技术。通信防护体系的主要作用是对电力自动化通信系统的开发和运转做出技术性指导,并进行安全稳定的管理。而这种职能的实现主要依靠信息安全模型,这样就能很好地确保电力系统的安全,提高电力系统的稳定性,增强电力系统运行的影响。通信防护体系的运行过程实际上是对电力系统进行监督,利用对信息的收集、处理和分析来进一步掌握电力系统的稳定性。如果电力系统的安全性稳定性急剧降低,那么警报装置就会做出反应,提醒工作人员及时发现问题并予以解决,从而大大降低电力系统信息泄露的几率。 2电力自动化系统的信息安全问题 2.1系统中心站 系统中心站是电力系统中通信数据的核心。电力系统的信息交流过程一般都涉及中心站。电力系统的稳定与安全受中心站的影响,如果中心站受到破坏,电力系统的信息安全体系也会受到攻击,导致很多信息和数据会被泄露或者窃取。中心站作为电力系统的主要部分,它的运行状态影响着电力系统的正常运行。假如中心站出现安全问题发生瘫痪,那么将会影响整个电力系统发生故障。因此,要加强对中心站的重视,保护中心站的安全运行。现阶段,很多电力企业一般采用防火墙技术保护中心站。防火墙技术主要发挥着监督和隔离的作用,而监督和隔离的对象是电力系统的信息交流。这种技术能够阻止外界攻击,避免危险侵入系统,减少危险用户与网络安全防御正面相撞。防火墙如果遭遇安全问题,警报装置将会提醒相关工作人员,从而及时发现并解决问题,进而更好地保护电力自动化系统。 2.2信息加密的漏洞 在进行电力自动化系统的安全保护工作时,对信息的加密一般采用专门的加密技术,以提高信息的稳定性和安全性。有时系统的信息会出现泄露,但利用加密技术对信息进行加密,窃取者将无法解开密码,就不能看到信息的具体内容。因此,信息加密将大大减少信息泄露情况的发生。现阶段,大多数企业会设置这种信息的加密,也会制定专门的加密算法。在进行信息保护工作时,加密算法发挥着重要作用,企业的工作人员收到被加密的信息文件后,能够采取加密算法解开加密信息,确保信息的交流安全。对信息进行加密时,经常利用的算法有标准加密算法和公开密匙算法。二者的加密程度不同,在对信息进行加密时,要合理选择合适的加密方法。加密方法选择不合理,会降低信息的安全性。 3电力自动化通信技术中信息安全的对策 加密技术是电力自动化通信技术安全防护的基础措施,而通信技术网络管理是提高信息安全性的必要措施。所以,为了确保电力自动化通信技术信息的安全,应该完善电力通信系统,加强通信技术网络管理。现阶段,电力通信网络系统还不能完全保证信息的安全。要想加强通信技术网络管理,要善于采用先进的技术完善通信系统。 3.1利用多层次的加密保护信息 由于网络信息手段应用越来越广泛,为了保证传达信息的可靠性和准确性,完成信息传递的网络化过程,使用最多的手段是信息加密。其中,多是凭借对网络的链路进行设密、信息传递的端口进行设密、混合加密等3种加密手段,对经常接触到的网络讯息进行加密。 3.2通过恰当的加密算法保护信息 在保障网络消息安全的过程中,使用恰当的加密算法保证网络消息的安全也是人们经常采用的手段和措施。它的重点是利用网络消息传递的网络层和应用层来SSL层进行设定,并对自己的数据流也加密,从而保证传递消息的准确性,最终达到保护网络数据准确可靠的目的。需要主要,网络的SSL层实施全方面保密的数据信息中,只对网络应用层的数据和网络传输协议中的消息进行完全设密。在对网络数据和消息进行安全保证操作时,需要把数据流分成一段段的数据段进行保密措施,由此可以将明文数据信息转换成保密信息,从而提高并改善网络数据的安全性。 3.3采用摘要算法的方法安全保障网络信息 摘要算法不需要密钥加密,而且经过其加密的信息不容易被破解,只有相同的明文输入以及一样的摘要算法同时满足,才能够获得一致的密文。进行网络可靠性和准确性的研究过程中,可采用摘要计算这一理念完成对数据准确度和可靠度的保证,即将数据传递过程中的数据分段,对其实施摘要计算,使得摘要信息附属在显示的明文上,用来验证传递的数据和内容是不是准确和全面,从而进一步确定网络传递的数据是不是全面、可靠。 3.4完善应用平台的监管措施,拒绝触犯规则制度的外联 对全部的用户终端、网络监管的终端,安装触及制度规则外的外联程序,第一时间把违反制度的外联事件扼杀在摇篮中。严格按照用户的准入规章制度,增加对顾客的口头监管和防范,一定时间内完善口令,掌控较远距离的安全保护监管和维护。 3.5改善通信体系的网络结构 采用逐层和多级的分部管理模式,关键的业务务必经由十分苛刻的物理型阻隔手段且利用转换平台实现用户之间的连接。 4自动化电力通信技术在电力系统网络中的展示 4.1电力通信网络和对其特征的表述 电力通信网络是电力系统的一部分。依据它的表面的含义,即凭借电力光缆线路或者载波等方式完成数据的交流、传递的一种通信手段。实际生活中,经常要用到电力通信网络有电缆线路、无线等多种通信途径和方式构造的传递信息方法。相比于前者,更常见的电力通信手段主要包括电力线路载波通信、电力光纤通信以及其他形式的电力通信。首先,电力载波通信是一种依靠电力线路完成工作载频电流运输的消息传递方法。首先利用载波机把音频或者另外需要传递的网络消息以高频低电流的形态显示,随后在已有的电力线段中实现信息的传达,达成电力线段在拥有载波时进行通信的目的。相比于其他电力手段,电力线路在载波通信时信息传达的可靠度和准确度很高,且其耗费低、通信传递速度快。此外,电力线路载波系统能够和电网的建设步伐保持相同,其优越特征甚是凸显。在电力通信系统中,载波信号的传达方式也能够利用其对电力架设线路的建设来完成。和普通线路比较来看,通过电力线路传递信息,通常其绝缘能力较好,传递过程中对电能资源的浪费也较少。最后,电话、音频电缆和扩频通信等多种通信传递的形式应用广泛,这对于电力通信的未来有着不可预计的作用。 4.2电力通信的特点和自动化通信技术的使用 在网络通信的年轮中,电力通信是一种比其他通信网络拥有很多优势的数据传递网络。不仅能够准确传递信息,而且传递的信息量较少,可以传递出许多种类的信息。与其他方式相比,它的实际应用较高、抗冲击性高,同时也有许多局限性,包括传递时的网络结构复杂、涵盖的范围较大、不用人力看守的通信网点较多等。依据电力通信网络的这些特点,在实现电力数据和信息传达过程中,为了保证自动化监管,光纤通信更多地被使用。这与光纤通信自身较强的抗干扰能力、传送的信息量多、传输时的浪费较少等特点密不可分。 5结论 现代社会是一个信息化社会,网络信息技术迅猛发展,信息的传递更加迅速。电力系统是我国十分重要的基础设施,电力系统的发展要依靠网络信息技术,达到信息的自动化。这样一来,信息的交流和传递的速度大大增快,减少了电力系统工作人员的工作量,提高了工作效率,促进了电力行业的稳步发展。然而,电力自动化系统在工作时也有许多不足,如信息交流和传递时产生的信息泄露问题会造成电力系统的运行出现故障。因此,本文主要对电力自动化通信技术的信息安全问题进行了研究和分析,以期提供借鉴。
随着大数据时代的不断深入,财务共享服务模式作为一种新型财务管理模式被应用在一些大型企业中,并且发挥着重要的作用。但是由于财务共享服务模式在我国企业中的应用还不算十分成熟,所以在实际应用中还存在一些不足和问题。本文就对大数据时代企业财务共享服务模式问题进行深入分析,进而提出一些解决策略。 引言 随着信息技术的不断发展以及全球经济一体化进程的不断加快,我国社会经济结构逐渐发生了变化,在社会经济的快速发展背景下,我国各行各业的发展都得到了有力的推动,而传统的分散式财务管理模式也显然无法满足企业的发展需求,为了促进企业得到更好地发展,财务共享模式就此应运而生。就目前来看,很多企业都会应用财务共享模式来开展财务管理工作,其应用效果得到了企业的认可。企业财务共享服务模式可以在很大程度上提高企业的核心竞争力,提高企业经济效益,进而促进企业在市场竞争中获得持续稳定的发展。但是就目前来看,企业在应用财务共享服务模式过程中还存在一些问题,比如信息技术、系统集成落后,信息安全问题,企业员工相关问题等。对此就需要企业高度重视,并采取有效的对策解决问题。 一、企业财务共享服务模式概述 早在20世纪80年代,美国就提出了共享服务的概念,在不断的实践过程中,企业财务共享服务模式就此应运而生,很多大型企业的财务管理工作都在积极应用财务共享服务模式,并建立财务共享中心。在此之后,企业财务共享服务模式被引入我国,并得到了较为广泛的应用和认可。企业财务共享服务模式是一种新型财务管理模式,其核心就在于提供服务的过程中对技术以及组织成员等资源进行共享。企业财务共享服务模式主要就是以企业顾客的需求为导向,立足于服务水平以及市场价格建立起专业化、规范化的企业服务模式。简单来说,企业财务共享服务模式就是把企业诸多重复、分散的业务进行合理的资源整合,并使用财务共享服务进行处理和管理。这样一来,就可以将企业中的资源进行有效的整合,这对于降低企业财务管理压力,提高财务管理效率具有重要的意义。随着社会经济的快速发展以及市场经济体制的不断变化,现如今市场竞争逐渐激烈,再加上大数据时代的不断推进,企业对固有管理观念的转变和创新是必然的趋势,而财务共享服务模式就是企业财务管理模式改革的重要方向。 二、企业应用财务共享服务模式的重要意义 1.降低企业经济成本 与传统财务管理模式相比,财务共享服务模式具有显著的优势,比如财务共享服务模式是应用于企业整个员工群体之中的一种财务管理模式,相比传统财务管理模式,其能够更好的降低企业成本。财务共享服务模式只需要使用一定的奖惩制度就可以有效激发员工的工作积极性,进而提高工作效率,同时还可以促进企业形成良好的工作氛围,这对于降低企业成本,促进企业发展都具有重要的作用和意义。 2.降低企业经营风险 在企业经营发展过程中,由于经济市场变化较快,再加上诸多因素的影响,企业很容易遇到经营风险,其中财务风险的发生就会在很大程度上影响到企业的生存及发展。而应用财务共享服务模式就可以在一定程度上降低经营风险发生率。财务共享模式可以让任何企业分支、部门的有关会计业务数据完成统一分析,这样可以便于企业在第一时间掌握企业信息,进而及时发现企业中存在的问题并及时采取措施处理,进而降低企业运营风险。 3.提高数据可靠性 传统的财务管理工作较为分散,所以在数据分析、数据统计、数据统一方面还存在效率低下,数据不可靠等问题,这些问题就会直接影响到财务管理工作的质量和效率。而财务共享服务模式的操作流程十分严格并且专业,应用财务共享服务模式可以有效降低因人为因素导致的数据错误、数据遗漏等问题,进而提高数据的可靠性。在传统财务管理工作中,常常会因为人为因素引发数据结果改变的问题,而财务共享服务模式就可以有效规避这一问题,提高企业会计工作的安全性。 三、企业财务共享服务模式应用中存在的问题 1.变革管理及组织架构问题 企业财务共享服务模式是一种新型财务管理模式,其管理理念、管理方法都较为新颖,与传统财务管理模式存在较大的差异性。所以企业想要应用财务共享服务模式,就必须对传统财务管理模式进行变革,这就会在一定程度上加剧传统财务会计和管理会计的分离。财务共享服务模式的应用需要对企业原有财务管理和组织结构进行深刻的变革,而很多企业在变革过程中就会遇到诸多阻碍,比如有些企业盲目进行改革,还有些企业在共享服务模式应用过程中,对于何时实施、哪些模块先实施、如何实施等问题都没有经过充分的论证,这样一来就很容易导致企业财务管理改革失败。 2.企业信息安全问题 企业财务共享服务模式应用中,各分公司的财务流程都需要集中到财务共享中心进行统一处理和管理,这样一来可以有效提高财务管理工作的效率,同时也可以满足会计信息的及时性和准时性要求。但是这种财务管理模式使得会计信息收集与核算相分离,如果没有妥善处理好,就容易使得财务管理者难以发现数据中可能存在的问题,进而增加企业的财务风险。 3.企业员工相关问题 企业财务共享服务模式可以在很大程度上节约企业成本,通过建立财务共享中心,可以有效提高会计工作效率,但同时企业也面临着大量会计人员的安置问题。财务共享中心可以节约大量人力成本,但是如何安置这些会计人员是企业需要考虑的问题。另外,财务共享服务模式是一种新型的财务管理模式,很多财务人员在处理方面难以习惯,进而就会影响财务管理工作的质量和效率。并且财务共享服务模式具有较高的专业性,对财务人员素质要求由一定的提高,企业原有的很多财务人员明显无法胜任。 四、大数据时代下企业财务共享服务模式的应用策略 1.综合考虑确定项目评估 企业财务共享服务模式的应用不是一蹴而就,其需要企业综合考虑自身发展情况、财务管理情况、当下发展需求等多方面的内容,最终落实项目评估。而就目前现状来看,随着大数据时代的不断深入,企业传统财务管理模式显然无法满足企业发展需求,因此,改革和创新是企业发展必然的路径。对于企业而言,想要在竞争市场中获得稳定发展,就必须对财务管理模式进行创新,而财务共享服务模式就是一条重要路径。在财务共享服务模式应用之前,首先应该落实项目评估,对企业中存在的问题、发展现状进行全面分析和评估,最终确定财务共享服务模式的应用。在企业财务共享服务模式应用,首先应该进行试点建设,切不可急于求成,盲目建设。企业应该在应用之前规划好每一个步骤,并进行试点,在试点选择方面应该由简到难,并且要选择信息化程度高的企业,试点效果良好后,才可以慢慢扩展到其他业务和其他企业中,最终实现财务共享模式的全面应用。 2.完善企业信息系统 企业信息系统与企业财务共享服务模式的应用有着紧密的联系,因此,想要保证财务共享服务模式得到顺利有效的开展,就必须对企业信息系统进行完善和优化,保证企业信息系统能够满足企业各个部门的工作需求。在大数据时代下,对企业信息系统提出了更高的要求,由于大数据时代下信息传播速度飞快,信息安全问题也日益凸显,因此,企业在信息系统开发建设过程中要注重提高信息系统的安全性和可靠性。比如可以建立一个专业化的信息平台,解决数据冗余问题,提高财务数据质量,并保证财务信息的安全性。另外,在信息系统开发过程中,要注重信息系统的可操作性和适用性,保证操作系统说明通俗易懂。同时企业可以定期开展员工培训和教育活动,提高员工的信息技术能力和业务水平,促进企业财务共享服务模式顺利有效开展。 3.加强财务管理 为了保证企业财务共享服务模式的顺利有效开展,企业还需要加强财务管理监督工作,比如可以建立内部稽查队伍对企业原始信息进行严格的监督和检查,同时内部稽查队伍还需要对财务共享服务中心的工作人员的工作情况进行监督,保证每一个工作人员能够严格按照标准执行工作任务,促进财务共享服务模式更加规范化、标准化。 4.加强企业人员管理 在建立财务共享服务中心后,企业面临着大量会计人员的安置问题,对比企业可以对大量会计人员进行分批处理,对于一些专业知识较高、业务水平较高的会计人员可以进行培训和教育,转而从事企业的战略决策、财务分析等工作,这样一来可以提高整体会计团队的综合素质及水平。对于一些专业知识较为薄弱、综合能力较低的会计人员可以负责财务共享中心的基础工作。对于企业财务管理模式的转变,企业需要加强与人员的沟通和交流,并加强对员工的培训和教育,提高员工的整体水平和素质。企业可以完善员工绩效考核制度、建立激励政策,使得员工能够与企业财务共享中心共同进退,共同发展。 五、结束语 随着大数据时代的到来,为了满足全球经济发展需求,同时促进企业自身良好发展,企业应用财务共享服务模式是必然的趋势。为了保证财务共享服务模式的应用质量和有效性,企业应该对自身的发展情况有充分的认识,再结合共享服务模式的特点、潜在风险等建立财务共享中心。在企业财务共享服务模式应用过程中,应该随时根据企业的发展状况调整建设措施,不断对财务共享服务模式进行创新和优化,只有这样才能够促进财务共享服务模式在企业中充分发挥起作用,进而促进企业良好发展。
民用建筑论文:节约能耗的现代生活——太阳能在民用建筑中的利用和发展 摘要: 现代社会应是节约型的社会,而社会生活也应是节约能耗的生活。与此同时总理也于2005年6月30日提出并强调加快建设节约型社会的方针。而太阳能作为一种取之不尽的新型环保能源已成为世界各国世界上能源研究工作中的一个重要课题。是我国在经济现状下采取的较为简单、经济、环保、可靠的建筑采暖及供热节能措施。本文总结了太阳能在民用建筑中的利用并对今后的开发和利用提出了一些见解. 关键词: 太阳能 新能源 太阳能采暖 太阳能建筑 太阳能作为一种热辐射能源,是一种无污染的清洁能源,对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源,进行节能、环保的重要研究项目之一,取得了较大的进展并已进入实用阶段。近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视,特别是在今年提出的建设节约型社会的方针后,太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源,一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法,一种很适合我国经济现状的采暖及供热方式,在我国得到了大力的推广和广泛的使用。 1 主动式太阳能采暖 主动式太阳能采暖主要是通过集热装置来吸收太阳能并由热媒将所吸收的热量送入储热装置并加以利用。它对太阳能的利用效率较高,不仅可以供暖、供应热水,还能用于制冷等方面,但存在阴雨天气集热效率严重下降等缺点。近几年已在我国的城乡得到了广泛的推广与使用。 1.1 太阳能热水器系统 在民用建筑中主要使用的是热度不高的热水,而将太阳能转化为温度不高的热水只要用简单的装置即可实现,因此被广泛采用。供应热水可以采取集中的方式,也可以用于单独的住宅中。集中供应热水,需要有一定物业投资,可以采取染油或燃气锅炉的作为辅助加热系统,可以取得显著的经济和社会效益,适用于人口较集中的城镇小区、宾馆等民用建筑。单独供应热水,设备简单,不需要专门的管理人员,适用于城乡各类民用建筑。目前在我国市场上常见的太阳热水器按其集热装置的不同分为以下几类: 1.1.1 平板式热水器 由平板式太阳能集热装置和储热水箱组成,一般采用自然循环运行方式。热效率高,金属管板式结构、免维护、长寿命、性价比高。对于珠江流域等冬天不结冰的南方地区,选取用平板式太阳能集热器是非常合适的。平板型太阳能集热器的缺点是不抗冻。 1.1.2 真空管热水器 由真空管太阳能集热装置和储热水箱构成,一般采用自然对流换热。真空集热管不但热损系数小,而且性价比也比热管、U型管等要高。对于长江、黄河流域冬天会结冰但冬天气温高于-20°C的地区,选用真空管太阳能集热器是比较合适的,既可以抗冻又具有较好的集热能力,但是真空管太阳能集热器的主要缺点是:不承压、易结水垢、易爆裂。 1.1.3 闷晒式热水器 是集集热与贮热为一体的整体式热水器,一般由二至三个涂黑的圆筒组成,维护方便,结构简单、造价低廉,缺点是夜间散热大,热水不能过夜使用且在冬季也不能使用。目前在中国的产量正在逐步的减少,但在农村有较大的应用面积。 1.1.4 热管式热水器 由热管太阳能集热装置和储热水箱构成,一般采用自然对流换热。具在-40℃的低温状态下也不会冻裂,热管内介质工作压力低,即使管壁温度高达300℃,也不会“爆管”。对于东北、内蒙、新疆等冬季气温低于-20℃地区的选用热管式热水器就比较适合。但缺点是热管的造价过高且热效率较低。 1.1.5 U型管热水器 U型管式太阳集热器主要针对于温度要求较高温度工业热水,一般温度在70-90°C,它不但可承压而且产水温度高,价格又比热管低。但在民用建筑里的应用比较少。 1.1.6 其他类型热水器 热管真空管热水器、真空管闷晒式热水器、U型管式真空管等,其原理不过是前面几种集热方式的综合,这里不再做专门的论述。 1.2 太阳能热泵采暖系统 太阳能热泵采暖系统一般是指利用以太阳能直接辐射能量和空气中所储存的太阳能为作为蒸发器热源,辅以少量的电能驱动太阳能热泵而将换热器作为冷凝器的采暖系统。并可与制冷系统相结合用于夏季制冷。太阳能热泵采暖系统主要由热泵机组、辅助热源系统和太阳能集热系统三部分组成。太阳能集热板放置于室外平地或屋顶,板内有制冷剂流动,通过吸收太阳辐射能和空气中的热能汽化,再经压缩机压缩制热后,与管壳式热交换器中的水换热,将水加热到60℃用于供暖或生活用水。冬季太阳辐射量较小,环境温度很低,使用热泵进行太阳能低温集热,直接收集太阳能进行采暖。太阳能热泵采暖系统主要特点是花费少量电能就可以得到几倍于电能的热量,同时可以有效地利用低温热源,这是太阳能采暖的一种有效手段。例如利用双向式热泵技术,冬天向建筑供暖,投入1KWH的电力,可得到约4KWH的热能,夏天在向建筑提供冷能的同时提供卫生热水,投入1KWH的电力,可得到约7KWH的热能和冷能。热泵供热系统节能高达70%,节能效果非常显著。 2 被动式太阳能采暖 最简单的被动式太阳能设计是那种之间获得式设计,即让阳光直接照射到建筑上并加热它。太阳光的热量储存在建筑物固有的蓄热体里,如混凝土、大理石地面或是石墙,都能储存并缓慢地释放热量。被动式太阳能采暖一个共同特征就是,朝南开一扇大窗,并采用保温性能好的建筑材料做墙体,且蓄热体一般置于这种好的保温材料做成的隔热墙之中。蓄热体一般指可以储存热量的集热体,多采用附属于隔热墙的形式存在于建筑物的墙体之间。隔热墙是由8到16英寸厚涂黑的石墙、热吸收材料、覆盖并距涂黑石墙3/4到6英寸距离的单层或双层玻璃。太阳光的热被储存在玻璃和黑材料之间的空气中,通过涂黑的石墙慢慢地传导到建筑物的内部。 3 太阳能发电系统 家庭太阳能发电系统主要由逆变器、控制器、蓄电池组成,其光电转换率可达到19%-35%。逆变器是光伏发电系统的核心部件,负责把直流电转换为交流电以供交流负荷使用。控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充电。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池,同时并网市政供电系统,保证用户的正常用电。 4 太阳能在制冷方面的开发和设计 目前,利用太阳能制冷空调不外有两种方法,一是先实现光-电转换,再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷;二是进行光一热转换,以热能制冷。前者系统比较简单,但以目前的价格计算,其造价约为后者的3—4倍,因此国内外的太阳能空调系统至今仍以第二种为主,而后者又多采用吸收式太阳能制冷系统,一般来说吸收式制冷是液体气化制冷的一种,它和蒸汽压缩式制冷一样,是利用液态制冷剂在低压低温下气化已达到制冷的目的,所不同的是:蒸汽压缩式制冷是靠消耗机械功使热量从低温物体向高温物体转移;而吸收式制冷则靠消耗热能来完成这种非自发过程。并且吸收式太阳能制冷系统具有对热源温度要求低,可以在比较大的热源温度波动范围内工作的优点。该类系统的研究和利用得到了国际上极大的关注。其他例如太阳能喷射式制冷系统近几年也取得了广泛的关注。 5 今后太阳能利用的发展前景 现在太阳能的利用已得到世界各国的普遍重视,太阳能的利用也到了一个新的发展阶段,这一阶段是加上太阳电池应用,为建筑物提供采暖、空调、照明和用电,完全能满足这些要求,称为“零能房屋”,并采用新的建筑一体化和模块化的设计从而实现太阳能技术和建筑艺术完美结合。这种一体化的设计思想是由美国太阳能协会创始人施蒂文、斯特朗20年前所倡导的,由于当时太阳能电池过于昂贵,无法实施。如今随着太阳能技术的不断进步和完善,其一体化思想的实现已成为可能。目前已经在我国建成经过了特殊设计太阳能建筑,该建筑是完全依赖太阳能提供热水、制冷、取暖、照明的“零能耗”的新型太阳能建筑示范楼。其建筑物耗热量指标小于10W/m2,建筑自身节能水平达到75%,考虑太阳能等可再生能源的利用,综合节能率超过了90%。建筑热工设计指标远高于国家节能50%标准并且达到欧洲现行最高的节能标准。从建筑使用中节约的能源费用角度去计算是具有明显效益的经济和社会效益的。由于采用了一体化和模块化的设计思想,使太阳能技术和建筑艺术取得了完美的结合。 民用建筑论文:高层民用建筑消防给排水设计常见问题小结 随着《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)的更新及新《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《自喷规范》)的出台,对高层建筑消防给排水设计的要求也日趋严格。特别是近一、两年来,全国各省、市都先后开始实施建筑工程图审查制度,其审查的主要依据为2000年颁布的《工程建设标准强制性条文》,《强制性条文》所规定的各项条款是设计当中必须遵循的硬性要求。因此,本文就笔者近一、二年来所参与的高层消防给排水设计,以及在设计复核、审查中所遇到的一些问题进行小结,希望能给同行提供一定的参考与借鉴。 一、高层建筑消防设计 1、在高层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓。 《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位。”在某些条形高层建筑中,其端部是否可以采用双阀双出口消火栓,从而省去1组单阀消火栓的设置呢?虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》(第二版)中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”,但是《高规》中明确规定“十八层及十八层以下,每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅,当设两根消防竖管有困难时,可设一根竖管,但必须采用双阀双出口消火栓。”,且以强制性条文的形式予以规定。因此,在设计中我们应该力求避免出现这种情况。 2、正确计算消火栓充实水柱长度,合理布置消火栓。 《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定,且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m.”对于建筑高度不超过100m的高层建筑,设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s,水枪喷嘴口径19mm,查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m;对于建筑高度超过100m的高层建筑,我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中,高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下,如果根据公式Sk=(H1-H2)/SINα计算水枪充实水柱,当层高取4m,水枪上倾角取45°时,计算Sk为4.24m,远远达不到规范要求,即层高限制了充实水柱的长度。但是,我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的,因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°,并未规定其下限角度值。笔者通过计算,当层高仍旧取4m,充实水柱取11.3m时,水枪上倾角为14.87°。况且《高规》有关条文说明解释道,口径19mm水枪的充实水柱小于10m时,由于火场烟雾大,辐射热高,扑救火灾有一定困难,所以水枪的充实水柱长度首先应该计算,同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度,我们可以确定消火栓保护半径,但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用,设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。 3、高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓。 《高规》规定“高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓”,那么设于前室的消火栓可否保护相邻部位呢?《高规》的条文说明对此并没有具体说明,但是《建筑设计防火规范》中对“消防电梯前室应设室内消火栓”的条文说明中明确指出:消防电梯前室内消火栓是为便于消防队员使用消火栓并开辟通路,不能计入总消火栓数内。因此在设计中我们通常将其视为消防电梯间前室专用,而不保护其余部位。而目前如上海等部分地方消防设计规定,高层建筑的防烟楼梯间前室也需设消火栓。 4、正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。 通常在高层建筑中,在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时,规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时,应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池,则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时,不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底,以防止生活水质污染。对此,《强制性条文》中已经明令禁止。同理,如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱,也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根,如果在接入泵房前就将引入管汇合为一,对消防水池而言,仅为单路供水,存在供水的安全隐患。同时,从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。 5、消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施。 《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门”,目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时,可直接排至泵房集水池;排水量大时,可排回消防水池。同时,消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中,会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况,此时水泵扬程远大于设计值,在无任何回流措施保护下,消防管网压力过大,容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀,在管网超压时,可以通过回流管泄压,将回流水排至消防水池;在管网压力不稳定时,亦可稳压。 6、消防管网布置成环的问题。 高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网,在某些大面积的建筑内,由于各方向均布置了消火栓和消防立管,此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路,立面又形成以立管相连的竖直环路,这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑,设计中我们只要将管网竖向成环即可,不必刻意追求这种立体管网,如果强行将消防干管绕成环路,将人为的使系统复杂化,且无太大意义。 二、高层建筑自动喷水灭火系统设计 1、走道喷头的布置。 在高层建筑中,为了美观往往设有吊顶,隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方,特别是设置集中空调的高层建筑,结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低,若其吊顶形式为闷顶,则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm.而《自喷规范》规定:“净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时,应设置喷头。” 这是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多,设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量(≤8个)的规定,其次走道内的自喷配水管往往管径较大,它缺少接小管径喷头的管件,在安装上也有弊病。所以,走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜,在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。 2、高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。 新《自喷规范》规定:“管道直径应经水力计算确定。配水管道的布置,应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa.”而老《自喷规范》对此并无具体要求。高层民用建筑火灾危险等级一般为中危险级,自喷水泵是根据最高层最不利喷头工作压力经过计算而选择。笔者在近几次设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3MPa(最不利喷头工作压力按0.05MPa计),由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素,故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa.因而在设计时,在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事,应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程,并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。 3、正确设置自喷末端试水装置,解决末端试水装置排水问题。 《自喷规范》要求“每个报警阀组控制的最不利点喷头处,应设置末端试水装置,……末端试水装置的出水,应采取孔口出流的方式排入排水管道。”在设计中,我们通常不会忘记末端试水装置中试水阀、压力表的设置,但是往往忽视试水接头的设置,特别是试水接头出水口的口径没有交代。其实目前市场许多消防设备生产厂家,如上海金盾消防安全设备有限公司,可以生产成套的末端试水装置(ZSPP末端试水装置,含试水阀、压力表、试水接头),我们只需要根据设计要求,按照试水接头出水口的流量系数选择定型产品即可。此外,试水接头不能与管道或软管直接连接,影响孔口出流的效果;自喷排水管也应设计成间接排放,以免下水道气体通过排水漏斗散入室内,影响室内空气品质。 4、报警阀的进出口均应设置信号阀。 新《自喷规范》要求“连接报警阀进出口的控制阀,宜采用信号阀。”一般在水流指示器及报警阀进口设置信号阀已经是常规设计,很少遗漏。但规范要求在报警阀出口也要设信号阀或带锁具的阀门,目的是防止误操作。 5、消防增压泵的设置问题。 为保证《高规》或《自喷规范》要求的最高层消火栓或喷头的静压力值,在高位水箱的水位差不够的情况下,设计中我们一般在高位水箱处设置消防增压泵。首先,增压泵的流量要满足1股水柱或1个喷头的水量;其次,增压泵的扬程不宜过大。由于高位水箱消防水位与顶层消火栓或喷头已有一定的位差,规范要求的静压力值减去这个水位差就是增压泵的最小扬程,所以增压泵的扬程一般只需要几米足以满足要求。如果增压泵扬程选的过大,将导致下层管网承压过高,消火栓出口压力或是各层自喷配水干管入口处压力增大,均需采取减压措施,使消防系统复杂化。但是仅靠增压泵来满足消防静压要求也不合适,因为增压泵的运行由压力传感信号控制向消防系统不断打水以维持压力,水泵需要常年频繁启停,机件容易损坏。故在条件允许的情况下,与建筑协商适当抬高水箱位置,利用高位水箱稳压最为稳妥;建筑条件实在不允许时,设计选择带气压水罐的增压设施亦可。 6、自喷供水应先通过报警阀。 在自喷系统中,自喷水泵是通过报警阀上压力开关动作给出信号来启动,水流指示器显示火灾位置,因此自喷供水均应通过报警阀接向管网。特别是从高位水箱或增压设施接出的自喷供水管,不能像消火栓系统那样直接接在消防管网上,而必须从报警阀入口接入消防管网中。同理,自喷系统的水泵接合器的引入管也必须通过报警阀接向管网。 民用建筑论文:漏电保护器在民用建筑物电气设计中应用 摘要:以国家现行规范为基础,对中小型民用建筑物电气设计中漏电保护器应用的必要性进行了分析,对漏电保护器在实际工程应用中设计配置方法进行了论述。另外提出了使用电子式漏电保护器应注意的事项 关键词:漏电保护 配电装置 电气设计 漏电保护器 漏电保护器(RCD)在我国应用已多年,积累了不少经验。但是在中小型民用建筑物,特别是住宅的电气设计中,应用尚不够重视。由于强制性国家标准《住宅设计规范》(GB50096-1999)自1999年6月1日起实施,进一步强调了居民用电的安全性和可靠性。因此,我们应重视中小型民用建筑物供配电线路设计中对漏电的保护。 一、安装漏电保护器的必要性 接地故障(接地短路)有金属性和电弧性两种形式。故障点熔焊,故障点阻抗可忽略不计的接地故障为金属性接地故障。这时设备外壳对地故障电压Uf为PEN线和PE线上电压降之和U Uf=U=Id(ZPEN+ZPE) =(ZPEN+ZPE)U0/Zs =[U0(ZPEN+ZPE)]/[ZL+ZPEN+ZPE] 式中Id——接地故障电流(A); U0——相电压(220V); ZL、ZPEN、ZPE——各为相线、PEN线、PE线阻抗(Ω) ZS——接地故障回路总阻抗(Ω) 计算中忽略了变压器阻抗。如果相线和PEN线截面相同,则ZPEN+ZPE=ZL Uf=0.5U0=110V 考虑建筑物内等电位联结减少触电压的作用,按IEC61200-413间接接触防护-自动切断电源)标准,一般情况下,可减少约20%的接触电压,则接触电压UC为: UC=0.8Uf=0.8*110=88V 50V;此UC足以引起人身电击事故。因此,金属性接地故障能使设备外壳带危险接触电压,其主要后果是人身电击。 当故障电流Id足够大时,回路首端的过流保护器(断路器、熔断器)也能瞬间动作,避免事故的发生。但Id值不仅与线路截面、长度有关,也与线路连接质量、布线方式以及维护管理水平等难以估量的因素有关,所以靠过流保护电源并不可靠。这就是不论TT系统还是TN系统,要求在手握式、移动式设备供电的插座回路上必须安装额定动作电流In大于30mA的瞬动漏电保护器的原因所在。 发生接地故障时,故障点不熔焊而是产生电弧、电火花(密集的电火花即是电弧)的接地故障为电弧性接地故障,如图2所示。电弧、电火花具有很大的阻抗,它限制了接地故障电流Id,使过流保护电器不能动作或延缓许久才能动作,但故障点或连接不良的PE线接头上通过Id时迸发的电弧、电火花的局部高温可高达2000-3000℃,很容易引燃近旁可燃物质,引起电气火灾。 由于故障电弧的阻抗大,220V相电压大部分降落在电弧上,分配在线路上的电压降大大减少,其结果是UC和Uf大大小于50V,因此电弧性接地故障只能引起电气火灾而不会招致人身电击事故。 二、安装两级漏电保护器 只在插座回路上安装漏电保护器的做法不能防范插座回路以外电气线路和设备电弧性接地故障引起的电气火灾,为此应按IEC60364-4-482(火灾防护)和我国《低压配电设计规范》(GB50054-95)要求,在电源进线上再安装一级漏电保护器,其额定动作电流一般为300mA,并带有约0.15s的延时,以与插座回路上的漏电保护器有选择性配合。增加这一级漏电保护器对电气投资虽略有增加,但对防范常见多发的危险接地电弧火灾却是至关重要的。另外不可实现地建筑物配电线路电弧性和金属性的接地故障进行保护。 三、四极和二极漏电保护器的应用 电气安全的一个基本要求是尽量减少开关电器的级数和触头数以及线路的连接点。开关触头之类的活动连接和线路的固定连接由于种种原因都可能因导电不良而成为事故起因,而三相回路中的中性线导电不良危险尤甚,这是因为中性线导电不良时设备依然运转,隐患不易被发现,当三相负荷严重不平衡时将导致三相电压也严重不平衡而烧坏单相设备。所以,应尽可能限制在中性线增加触头。 目前存在一种误解,即认为由于三相负荷不平衡,而中性线截面又小于相线截面,为防中性线过截而装四极开关。但IEC364-4-473(过电流防护措施)标准和我国低压配电设计规范都规定不必为此断开中性线,只需在中性线上装设过流检测元件来断来三根相线,使中性线不再有电流,过载问题自然迎刃而解了。另一种误解,即认为带有单相负荷的三相漏电保护器应采用四极的。其实漏电保护器的标准名称是“剩余电流动作保护器”,它只能在回路中出现剩余电流(如绝缘损坏引起的对地泄漏电流)时动作,而与回路不平衡电流毫不相干。因此,这些误解造成了现时一些四级漏电保护器的应用过滥。 四极(单相为二极)漏电保护器主要用于TT系统,这可用图3来说明。TT系统回路有一相发生接地故障,故障电流Id在电源接地电阻Rb上产生电压降,使中性线带故障电压Uf=Id*Rb,因中性线是绝缘的,此Uf一时并不引起事故,但此时若电气设备又发生碰外壳接地故障,漏电保护器跳闸,Uf将沿着图中虚线所示路径传导至设备外壳。因中性线未被切断,如果Uf大于50V,则漏电保护器跳闸后仍难免发生电击事故。如果TT系统采用的是四极或二极漏电保护器,则在断开线的同时中性线也被断开,从而切断Uf的传导路径,事故就不致发生。TN-C系统因不允许PEN线通过漏电保护器而无法装设漏电保护器。TN-S和TN-C-S系统内设备外壳与N线相连通,不存在上述漏电保护器动作后外壳反而出现故障电压的问题。由此可知,四极或二极漏电保护器的应用与被保护回路三相负荷是否平衡无关,而与回路接地系统类型有关。 四、采用电子式漏电保护器应注意的事项 电子式漏电保护器制作简单,价格低廉,是我国广泛采用的漏电保护器类型。但它不同于电磁式漏电保护器类型。电磁式漏电保护器用故障电流的能量来脱扣,而电子式漏电保护器是用故障回路的残压来脱扣(发生接地故障时,回路电压下降,此残压指故障时漏电保护器接线端子上的电压,不是指公用电网的电压负偏差)。当接地故障点靠近漏电保护器时,其值过低,不能使漏电保护器动作来避免事故的发生。因此,当采用电子式漏电保护器时,应注意漏电保护器的安装位置不能离插座太近,以保证漏电保护器处有足够的故障残压。另外,当回路的中性线断线时,回路上的电子式漏电保护器也将因失压而不能动作,这时如手持绝缘损坏的手握式和移动式设备将是十分危险的。因此,在使用电子式漏电保护器时,要考虑上述因素。 民用建筑论文:浅谈民用建筑工程中的电线电缆灾害及防治措施 论文关键词:民用建筑工程;电线电缆;内因;外因;灾害;防治措施 论文摘要:本文阐述了民用建筑工程中电线电缆内因与外因引起的灾害,提出了防治措施,并指出了应坚持"预防为主"的方针,尽可能地减少灾害的发生及其造成的损失。 1 概述 据消防部门资料介绍,近年来,我国发生的火灾有一半左右是由电气引发的,其中,电线电缆故障引燃的火灾约占电气火灾的40%。随着民用建筑工程配电系统的日趋复杂,使电线电缆用量增大、品种规格繁杂、敷设方式多种多样等,更提高了电线电缆的故障几率。因此,为减少民用建筑工程中电气火灾的发生、降低因电线电缆燃烧引发火灾中造成的人身伤亡和财产损失,必须提高电线电缆的运行可靠性。本文就民用建筑工程电线电缆引发的灾害及防治方法叙述如下。 2 内因引起的灾害及防治措施 2.1 电线电缆在发生单相接地(短路)事故后,继电保护装置因未动作切断故障而引起电线电缆过热导致绝缘层自燃。其防治措施是:在配电系统设计时应全面校核,各支路均不得存在保护盲区,保护装置的动作整定值与电线电缆的安全电流值必须配合,运行维护时不得随意加大保护装置的动作整定值;在易发生接地故障的支路(如插座及移动用电设备配电支路)中,必须在配电设备中设专用漏电保护装置,以保证人身和线路的安全。 2.2 电线电缆中间接头及分支T结处理时,由于导线连接不紧,导致接触电阻加大而引起局部过热,使绝缘层老化自燃,若是铝芯电线电缆,铝芯线会因在空气中发生氧化而增大氧化层电阻,通电后的发热量也随之升高;若铝芯线与铜芯线或与电器设备的铜接线柱连接时,铝芯线会因电化学反应使其氧化加速,极易引起过热而自燃。特别是在地下工程中,由于其环境湿度相对较高,更易促使铝芯线氧化。防治方法是:民用建筑工程中最好避免使用铝芯导线,铝芯电力电缆与铜铝相连处必须设铜铝过渡连接板。 2.3 电线电缆引起火灾的根本原因是电缆绝缘层和护套的材料(如塑料、橡胶、油浸渍纸等)具有可燃性。电线电缆的铜芯熔点为1083℃、铝芯熔点为658℃,而电缆绝缘层的熔点远低于此,如聚乙烯的熔点仅为200℃(当电线电缆密集敷设或绝缘老化后,其熔点会更低)。防治措施是:制造电线电缆时应使用不燃烧的绝缘层和护套。国外对此的要求十分苛刻,我国近年来对电线电缆的防火性能也已越来越引起科研和生产单位的重视。鉴于金属护套及耐火型、阻燃型电缆的价格较高,国家现行的有关规范中对电线电缆使用要求的词语均较宽松。但在我国四大直辖市等一些发达地区,已结合当地相关工程设计实践,制定了更为安全、完善的电线电缆防火设计规程,走在了全国消防设计的前列。国内工厂现行生产的耐火型及阻燃型电缆,其结构、外型尺寸与普通电缆相同,但在绝缘层和护套层中加入了某种填加剂(如磷酸酯类、三氧化二锑、氧化石蜡、硼酸盐等),以达到了降低聚合物产生的热量、遇热时能分解产生非燃性气体而隔绝氧气供给,能促进聚化物早期炭化形成保护层或熔融保护层附着在电缆表面,起到隔热和防止氧化的作用;耐火型电缆本身不易着火,经一定时间的燃烧,仍能正常供电;阻燃型电缆只是电缆不易着火或着火只局限在一定范围内。 对于民用建筑中一般的用电系统,电线电缆单纯是从防止火灾、减少损失考虑,采用阻燃型电缆即能满足要求,而有些配电线路如消防系统等重要负荷的供电电缆,不仅要求不燃烧,还应在火灾中不中断供电,因而应采用耐火电缆或矿物绝缘电缆,以提高发生火灾时的可靠性。因此为提高民用建筑发生火灾时自救供电的安全率,在的《民用建筑电线电缆防火设计规程》中更详细地规定了:除直埋敷设的电缆和穿管敷设的电线电缆外,用于特级、一级场所的电线电缆应采用无卤低烟型,用于二级场所的电线电缆宜采用无卤低烟型。其目的是为了降低火灾时因电线电缆燃烧产生的烟雾和毒气致人死亡的比例,并可在火灾时争取更多的逃生时间。 2.4 电线和电缆绝缘层在正常运行中会逐步老化,其使用寿命一般为15-20年,若因使用时间过长(20-30年)、经常过负荷或过电压、安装不当(如电缆的弯曲半径太小,电线保护管管径偏小)等,均有可能引发灾害。因此,电线电缆一旦超过使用寿命,应及时更换。 2.5 由于电线电缆供应渠道较多,产品质量差异也较大,因此若使用等外标准的产品,便无法实现设计中要求的保护系统的功能,在运行中可能会在任何一个环节发生事故。故应杜绝伪劣产品。 3 外因引起的灾害及防治措施 3.1电线电缆有时会因现场的明火(如电焊火花、喷灯等)而引燃起火。因此,建筑工程中已投入运行的电缆桥架、管线或电缆沟槽等,在维护时应严禁电焊作业及其它明火。 3.2 电线电缆在施工中,其绝缘层可能会受到机械性损伤,如:暗敷在顶板内的管线(KRG、PVC保护管)极易被冲击电锤打孔时误伤。因此,建筑工程顶板内的管线最好采用钢管保护,而且钢管管口要装护口,以免拉伤管线绝缘层,在施工中应严格按施工工艺要求操作。 3.3 民用建筑工程特别是地下工程中,老鼠等小动物导致电线电缆损坏的现象十分常见,如某大厦的地下商场曾发生线路绝缘层被咬破而造成短路跳闸的事故,小动物甚至窜入其变配电间地沟内,险些造成整个大厦配电系统故障,管理人员曾考虑投药毒杀,但怕污染环境而不曾采用。为保护电线电缆免受鼠害等,吊顶层内的管线应采用钢管、金属软管或无塑PVC管敷设;管理人员不准在控制室、机房内用餐,吃剩食物必须倒入指定容器并打扫干净;小动物可能进入的地方应及时堵塞或关闭,通风工程中的各种风口宜安装有防锈涂层的细孔金属网。 3.4 设计和运行中,由于开关和电气设备选择不当而发生母线短路、开关爆炸等恶性事故,并引起电线电缆着火。因此必须提高设计质量,并正确选择电气设备。 3.5 因外部火灾引燃电线电缆的,在设计中应按防火规范要求,将建筑工程划分为若干防火分区,当电缆桥架穿越防火隔墙时也应作防火分隔处理,一旦火灾引燃桥架内电缆时能切断或阻止延燃。电缆桥架穿越防火分隔墙的做法很多。 如:在穿越防火墙两侧各500mm处,涂刷改性氨基膨胀防火涂料,每隔24小时涂刷1次,共刷3-5次,涂层厚度0.5-1mm,铠装油浸纸绝缘电力电缆先包玻璃丝后再涂刷。消防联动用的电力及控制电缆,若敷设在电缆桥架内,则桥架外层亦应涂刷。防火墙预留孔洞需用防火堵料填实。防火隔板的作用是防止有毒热烟流窜和电线电缆火灾的延燃。 结语 综上所述,民用建筑工程中的电线电缆既可能是火灾的源头,又可能是火灾的传播者。对于民用建筑工程中的电线电缆可能发生的灾害应高度重视,坚持“预防为主”的方针,尽可能地减少灾害的发生及其造成的损失。 民用建筑论文:民用建筑中电梯的电气设计 论文关键词:电梯;主开关;照明;插座;配线 论文摘要:电梯的电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 1 概述 电梯电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 电梯主电源;轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座;电梯井道的照明;报警装置。 2 配电设计 2.1电梯的负荷分级和供电要求,应与建筑的重要性和对电梯可靠性的要求相一致,并符合国家标准《供配电系统设计规范》的规定。高层建筑和重要公建的电梯为二级,重要的为一级;一般载货电梯、医用电梯为三级,重要的为二级;多层住宅和普通公建的电梯为三级。高层建筑中的消防电梯,应符合国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。 2.2电梯的供电,宜从变压器低压出口(或低压配电屏)处分开自成供电系统。 一级负荷电梯的供电电源应有两个电源,供电采用两个电源送至最末一级配电装置处,并自动切换,为一级负荷供电的回路应专用,不应接入其它级别的负荷; 二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源(或两个回路),供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处,并自动切换。当变电系统低压侧为单母线分段且母联断路器采用自动投入方式时,可采用线路可靠独立出线的单回路供电。亦可由应急母线或区域双电源自动互投配电装置出线的、可靠的单回路供电。 消防电梯的供电,应采用两个电源(或两个回路)送至最末一级配电装置处,并自动切换。 三级负荷电梯的供电,宜采用专用回路供电。 2.3 每台电梯应装设单独的隔离电器和保护装置,并设置在机房内便于操作和维修的地点,应能从机房入口处方便、迅速地接近。如果机房为几台电梯共用,各台电梯的隔离电器应易于识别。隔离电器应具有切断电梯正常使用情况下最大电流的能力但不应切断下列设备的供电:轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座; 电梯井道的照明;报警装置。 上述照明、通风装置和插座的电源,可以从电梯的主电源开关前取得,由机房内电源配电箱(柜)供电或单设照明配电箱,或另引照明供电回路并单设照明配电箱。 2.4 主开关选择 电梯电源设备的馈电开关宜采用低压断路器。低压断路器的额定电流应根据持续负荷电流和拖动电动机的起动电流来确定。过电流保护装置的负载-时间特性应设备负载-时间特性曲线相配合。 2.5 照明、通风装置和插座的供电回路,根据设备所在部位和工作特点划分,至少应分为两个供电回路并分别设置隔离电器和保护装置: 轿厢用电设备(照明、通风、插座和报警装置)供电回路和保护断路器(如同机房中有几台电梯驱动主机,每个轿厢均应设置一个),此断路器应设置在相应的主开关旁。 机房、井道和底坑用电设备(照明、通风和插座)供电回路和保护断路器,此断路器应设置在机房内,靠近其入口处。 3 电气照明、通风装置和插座设置及控制 3.1 电梯井道照明 封闭式电梯井道应设置永久性的电气照明,在维护修理期间,即使门全部关上,井道亦能被照亮。井道最高和最低点 0.5米以内,各装设一盏灯,中间最大每间隔7m设一盏灯,照度应不小于50lx,分别在机房和底坑设置一控制开关。 3.2 电梯机房照明和电源插座 机房应设有固定式电气照明,地板表面上照度应不小于 200lx。在机房内靠近入口(或几个入口)的适当高度处设有一个开关,以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或多个电源插座。 3.3 轿厢照明和电源插座 轿厢应装备永久性的电气照明,控制装置上的照度应不小于 50lx,轿厢地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白炽灯,至少要有两只并联的灯泡。 要有可自动再充电的紧急电源,在正常照明电源被中断的情况下,它能至少供 1W灯泡用电1h。在正常照明电源一旦发生故障情况下,应自动接通照明电源。轿顶应设置一个或多个电源插座。 3.4 底坑插座 底坑距底 0.5m处应设置一个电源插座。插座需有防护措施和有一定的防水能力,宜至少达到 IP21。 4 线路敷设 4.1 线缆选择 选择电梯供电导线时,应按电动机铭牌电流及其相应的工作制确定,导线的连续工作载流量应不小于计算电流,线路较长时,还应校验其电压损失(直流电梯电源电压波动范围应不大于± 3%,交流电梯±5%)。 4.2配线选型 根据不同用途,配线可选用导线、硬电缆和软电缆,应有不同的保护方式和敷设方式. 5 防灾及报警装置 5.1消防电梯和平时兼作普通电梯的消防电梯,在撤离层靠近层门的候梯处增设消防专用开关及优先呼梯开关,供火灾时消防队员使用。 5.2为使乘客在需要时能有效地向轿厢外求援,应在轿厢内装设乘客易于识别和触及的报警装置。该装置应采用警铃,对讲系统,外部电话或类似形式的装置。 5.3超高层建筑和级别高的公建,在防灾控制中心宜设置电梯运行状态指示盘。 5.4消防电梯轿厢内应设消防专用固定电话,根据需要可以设闭路监视摄像机。 6 防雷等电位联结 二类防雷建筑物超过 45m和三类防雷建筑物超过60m的建筑,应采取防雷等电位连接措施,电梯导轨的底端和顶端分别与防雷装置连接(接闪器、引下线、接地装置和其它连接导体等)。 7 电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护 7.1低压配电系统零线和接地线应始终分开。 7.2整个电梯装置的金属件,应采取等电位联结措施。接地支线应分别接至接地干线接线柱上,不得互相连接后再接地。 在各个底坑和各机房均设置等电位连接端子盒,并与防雷装置连接。端子盒分别单独用接地线接至等电位联结端子板,以便于检查和维护。采用铜芯导体,芯线截面不得小于 6mm2,当兼用作防雷等电位联结时,采用铜芯导体,芯线截面不得小于16mm2。 轿厢接地线如利用电缆芯线时,不得少于两根,采用铜芯导体,每根芯线截面不得小于 2.5mm2。 7.3 电位连接、保护接地及电梯控制计算机工作接地与建筑内其它功能的接地共用接地装置。 民用建筑论文:高层民用建筑防火阀的选定 摘要:更好地掌握防排烟系统的设计、施工方法便成了广大工程技术人员不懈追求的目标。近年来笔者在各种刊物上见到不少关于防排烟系统设计、施工方面的文章,内容涉及面很广,但感觉在某些问题上总是有多种解释,观点很难统一。本文就防排烟系统防火阀门的选定谈一些看法,希望得到同行指正。 关键词:高层建筑 排烟系统 防火阀 选择 0 引言 随着我国高层建筑数量的不断增加,消防工程的地位越来越重要。作为消防系统之一的防排烟系统(笔者认为,只要是因防火需要设置了阀门,那么阀门所在系统都应看作是防排烟系统的一部分,即广义的防排烟系统包括所有的风系统),其设计、施工、管理质量的好坏直接关系到火灾时人员能否安全疏散,火灾能否有效控制(近年来的实验及历次重大火灾都证明,烟气是火灾中的第一杀手)。因此更好地掌握防排烟系统的设计、施工方法便成了广大工程技术人员不懈追求的目标。近年来笔者在各种刊物上见到不少关于防排烟系统设计、施工方面的文章,内容涉及面很广,但感觉在某些问题上总是有多种解释,观点很难统一。本文就防排烟系统防火阀门的选定谈一些看法,希望得到同行指正。 1 阀门选定 1. 1 地下车库通风系统 地下车库通风系统分两种情况:一是排风排烟共用,此时风机人口阀门选用带联锁功能的防火阀(280℃);二是平时不用,火灾排烟时使用,此时风机人口必须选用排烟防火阀(280 ℃,常闭)。有人曾建议两种情况都使用防火阀(280℃),虽然这样做功能上能达到要求,而且还可以省掉一个报警系统控制模块,但防火阀为常开阀门,如果发生火灾时因电器、机械原因防排烟系统不能运行,烟气就会从风管不断扩散到其他区域,而且防火阀对风机的保护作用也不如排烟防火阀,因此不能用防火阀代替排烟防火阀。另外对于多个防烟分区共用一个排烟系统的情况,目前是按《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》设计的,每个防 烟分区设一个排风(烟)支管,排风与排烟合用,这样系统简单,联动阀门少,系统可靠性高,但当排风系统按上部排1/3风量,下部排2/3风量设置时,排风、排烟系统就必须分设支管(可合用风机),因为排烟口必须安装在接近顶棚的高度(下部排烟效果不好),此时必须在通风管上再接出若干排烟支管,在支管上设排烟防火阀,通风支管与主管连接处设防烟防火阀,平时打开防烟防火阀,关闭排烟防火阀,火灾时关闭防烟防火阀,打开着火区的排烟防火阀,这样做排烟效果好,但阀门较多,风管较复杂,层高较低时不好布置,需每个阀门都设一个控制、监视模块,对产品质量要求较高,否则系统可靠性无法保证。 1.2 特殊用房通风系统 特殊用房主要是指发电机房、高低压配电室等需设气体灭火装置的房间。这些房间通风系统设计的特殊性主要体现在阀门的选定上。由于气体灭火系统动作后要求通风系统能再次启动排除灭火气体及火灾产生的烟气和毒气,因此要求通风系统所接阀门要有复位功能,目前具有这种功能的阀门有如下几种:a)带远控功能的防烟防火阀。这种阀结构简单,价格便宜,关闭速度快,可手动复位,从功能上讲可以满足系统要求,但这种阀带有70℃熔断器,如果阀门受烟气影响导致熔断器动作,则手动复位功能无法实现。b)全自动防火阀。目前这种阀门主要分两种,一种采用继电器电磁铁操作机构,内有一台复位电机,当温度继电器探测到温度大于70℃时(也可接受联动信号),电磁铁动作,关闭阀门,当室内温度降到正常温度后(40℃以下),继电器动作(或接受消防控制中心电信号),复位电机工作,打开阀门,通风系统工作,这种阀门价格便宜,关闭动作迅速,但执行机构可能被卡住,而且采用继电器控制已较落后,已不能满足智能建筑的要求;另一种是记忆温控式,这种阀门的最大构造特点是控制器和执行器可分开设置,控制器可接受火灾探测联动信号,输出驱动电源,执行器(主要为一台可逆式电机)通过齿轮箱驱动阀门动作,另外阀门还外接温度探测器,当温度大于70℃时,探测器也可输出信号到控制机构,使阀门关闭,因此该机构灵敏可靠,操作方便,但选用时应注意电机动作时间不能过长,因为气体灭火系统动作时要求房间处于封闭状态,因此阀门动作必须在气体灭火系统动作前完成,房间内探测器动作信号反馈到火灾报警控制器(气体灭火系统设独立的报警控制器)后或按动手动放气按钮后,控制器会有一个延时以保证气体释放前人员能及时疏散,这个时间一般是10-15 s(控制器最大延时为30 s,但一般不会调到这么长),所以在选用这种防火阀时,一定要注意阀门的动作时间不能大于巧s,另外这种阀门有时会出现调整不到位现象,这并非产品质量问题,而是电位控制器未调整好,它对调试者的技术要求要高于普通阀门。 民用建筑论文:民用建筑应急照明的解析 摘要:本文较详尽地讨论了各规范和标准对应急照明的解释,对疏散照明、安全照明、备用照明等应急照明的设计要求作了进一步的探讨,并进行了归纳总结。对应急照明的供电及火灾时是否切断,提出了自己的看法,并论述了应急照明线路敷设、应急照明灯具应遵循的要求。 关键词:民用建筑 应急照明 疏散照明 安全照明 备用照明 《民用建筑照明设计标准》(GBJ133-90,以下简称《照标》)在附录中对应急照明作出解释为:因正常照明的电源发生故障而启用的照明,也称事故照明。在现实生活中,为保障建筑物内人员的生命安全,应急照明是一项十分重要的安全设施,但各规范、各标准的不断推出,一些具体规定条文有明显的差异。下面是笔者的一些学习和实践体会,与同行们交流,希望能得到各方同事的指正和赐教。 一、应急照明的内容: 国际电工委员会IEC《应急照明灯具》标准将应急照明分为疏散照明和备用照明,国际照明委员会CIE出版物《建筑物内的应急照明指南》以及我国的《照标》将应急照明分为疏散照明、安全照明和备用照明。有关其应急照明的内容是一致的,区别在于是否将安全照明独立对待,IEC标准将安全照明归于备用照明,但在实际使用中,安全照明与备用照明在设置场所及处理方式上有不同,因此,将两者区分开来较适宜。《照标》第4、1、2条制定:“照明种类可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。应急照明可包括疏散照明、安全照明和备用照明。” 在各防火规范《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,以下简称《高规》)和《建筑设计防火规范》(GBJ16-87修订本,以下简称《低规》)中,也提到应急照明,此处所指应急照明应理解为只是应急照明的一种形式。由于近年来,火灾的情况不断发生,使设计工程师在观念上,一提到应急照明就认为是火灾状态下的应急照明。实际上,《照标》所指应急照明的外延比火灾应急照明要大,因为正常照明的电源发生故障应包括正常供电停电、或在发生火灾、地震、防空等紧急情况下,正常电源的失能。所以,工程应急照明系统的设计,不仅要满足防火规范要求的火灾应急照明系统的设置,还要满足各个规范或标准对整体应急照明系统的要求。 二、疏散照明的理解: 根据《照标》的解释:疏散照明,作为应急照明的一部分,用以确保安全出口通道能被有效地辨认和应用,使人们安全撤离建筑物。从使用功能角度看,笔者认为它可分为诱导指示标志照明和疏散一般照明。诱导指示标志灯用于辨认安全出口的方向和安全出口的位置,疏散一般照明用于通道被有效地应用,避免人员碰撞障碍物,并能容易找到沿疏散路线设置的消防报警按钮、消防设备和配电箱等。实际上当人们在撤离某场所时,若当地照度越高时,人们对行动的敏捷就越迅速,也越充满信心,CIE规定疏散照明不得低于0.2lx。考虑实践经验,《照标》规定疏散照明的地面水平照度不宜低于0.5lx,《高规》、《低规》规定:疏散用的应急照明,其地面最低照度不应低于0.5lx。《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92,以下简称《民规》)又有较具体的条款规定,但用词在各规范中都不完全一致。总结各规范及标准的各条款,归纳对疏散照明的设计要求如下表: 类 别 设计要求 设置场所 诱导指示标志灯 安全出口标志灯 正常时:在30m远处能识别标志,其亮度不应低于15cd/m2,不高于300cd/m2(CIE推荐标准)。 应急时:在20m远处能识别标志。 观众厅、多功能厅、候车(机)大厅、医院病房的楼梯口、疏散出口。 多层建筑中层面积〉1500m2的展厅、营业厅,面积〉200m2的演播厅。 高层建筑中的展厅、营业厅、避难层和安全出口(二类建筑住宅除外)。 人员密集且面积〉300m2的地下建筑。 疏散指示标志灯 正常时:在20m远处能识别标志,其亮度不应低于15cd/m2,不高于300cd/m2(CIE推荐标准)。 应急时:在15m远处能识别标志。 医院病房的疏散走道、楼梯间。 高层公共建筑中的疏散走道和长度〉20m的内走道。 防烟楼梯间及其前室、消防电梯间及其前室。 疏散一般照明 正常照明协调布置。 地面水平照度应〉0.5lx(人防工程1lx,观众席通道地面0.2lx) 地面水平照度宜为5lx以上(详说明2) 高层公共建筑中的疏散走道和长 度〉20m的内走道。 防烟楼梯间及其前室,消防电梯间及其前室。 说明: 1、疏散照明可采用蓄电池作备用电源,且连续供电时间不应少于20min,高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于30min,避难层的供电时间不应小于1.00h。 2、一般避免碰上障碍物,看清道路的最低照度值为0.2lx,但 应考虑到火灾情况下,烟雾对疏散照明照度的影响,曾经有试验证明,疏散走道照明的地面照度值为5lx时,在烟雾浓度较浓的情况下,地面还有1.8~2.0lx的照度值,此时辨别方位比较困难,但还可以疏散出去,照度值再低,则无法辨别方位,无法疏散。 3、《民规》第24、7、2规定:“下列部位须设置火灾事故时的备用照明: (1)疏散楼梯(包括防烟楼梯间前室),消防电梯及其前室。 …… (7)公共建筑内的疏散走道和居住建筑内长度超过20m的内走道。” 笔者认为:上述(1)(7)两条设置的应急照明,不属备用照明,应属疏散照明,它是用于“使人们安全撤离建筑物”的照明,不是为继续或暂时继续工作而设的照明,《民规》附录C中的表C、3、12也将其列为疏散照明。另外,“消防电梯及其前室”应为“消防电梯间及其前室”。 4、《民规》表24、7、5中,场所举例列出电梯轿厢内设火灾疏散标志照明,应为(消防)电梯前室设火灾疏散标志照明。 5、《民规》附录C、3、6中规定:“疏散照明宜设在安全出口的顶部,疏散走道及其转角处距地1m以下的墙面上……”,其中,“疏散照明”应改为“诱导指示标志照明”。 值得提醒的是,在实际工程设计中,设计人员往往只做到了诱导指示标志照明的设计,而忽略了疏散一般照明的设计,这应引起同行们的重视。 三、安全照明的理解: 《照标》对安全照明的解释是:作为应急照明的一部分,用以确保处于潜在危险之中的人员安全。并规定有:工作场所内安全照明的照度不宜低于该场所一般照明照度的5%。这也是CIE的标准,另外,CIE还规定特别危险作业的为10%。对于安全照明的设置场所,《照标》没有进行列举,防火规范的《高规》和《低规》中有提到“应急照明”和“疏散用应急照明”,但没有细分或者提及“安全照明”这词,《民规》第24、7、3指出:“凡在火灾时因正常电源突然中断将导致人员伤亡的潜在危险场所(如医院内的重要手术室、急救室等),应设安全照明”,并在本规范附录C中有要求设计照度应保持正常照明的照度水平。这条照度要求比《照标》及CIE标准都要高,应该说,医院内的重要手术室、急救室肯定是属于“潜在危险场所”,其安全照明的照度若能大于正常照明时的10%,笔者认为,它就满足了国家的标准,但在实践中,若无技术的困难,确实宜保持正常照明的水平。 《民规》表24、7、5及附录表C、3、12中,场所举例列出避难层的应急照明属备用照明。笔者认为,避难层不是活动或工作场所,不存在为“保持正常活动继续进行”的照明,它是属避难人员暂时避难的场所,也属于“潜在危险场所”,所以,避难层的应急照明应理解为安全照明,照度要求不宜低于一般照明照度的5%,应急照明的转换时间也 应满足安全照明的要求,另外,《高规》第6、1、13、8中也有规定:“避难层应设有应急广播和应急照明,其供电时间不应小于1.00h,照度不应胝于1.00lx。” 四、备用照明的理解: 《照标》对备用照明的解释是:作为应急照明的一部分,用以确保正常活动继续进行,并规定备用照明(不包括消防控制室、消防水泵房、配电室和自备发电机房等场所)的照度不宜低于一般照明照度的10%。这与CIE规定标准相同。而对消防控制室、消防水泵房、配电室和自备发电机房等需继续工作的场所及其它重要房间,按防火设计规范《高规》及《低规》规定,其备用照明应保持正常照明照度。 《民规》表24、7、5中,提出暂时继续工作的备用照明的照度不少于正常照度的50%,这规定超出了《照标》及CIE提出的标准,同时,它与本规范附录表C、3、12中提出的设计要求自相矛盾,该表中要求:“消防控制室……,应保持正常照明的照度水平,其他场所可不低于正常照明照度的1/10,但最低不宜少于5lx。”笔者认为,在实际工程中,备用照明的照度做得越高,当然是越好,但能够满足国家标准《照标》的要求,就应该说是达到了标准。在某些场所(如:收银处,商场贵重物品售货处等),若能适当提高备用照明的照度,这也是合理及必要的。 笔者归纳总结了备用照明及安全照明的设计要求,列于下表: 五、应急照明的供电: 《民规》附录第C、3、1条规定:应急照明在正常断电后,对电源转换时间应满足: 疏散照明≤15s 备用照明≤15s(金融商业交易场所≤1.5s) 类别设计要求设置场所 备用照明消防控制室、消防泵房、排烟机房、发电机房、变电室、电话总机房、中央监控室等应保持正常照明的照度水平,其他场所可不低于正常照明照度的1/10,但最低不宜少于5lx,重要场所宜适当提高。 消防控制室、消防泵房、排烟机房、发电机房、变电室、电话总机房、中央监控室等。 多层建筑中层面积〉1500m2的展厅、营业厅,面积〉200m2的演播厅。 高层建筑中的观众厅、多功能厅、餐厅、会议厅、国际候车(机)厅、展厅、营业厅、出租办公用房。 人员密集且面积〉300m2的地下建筑。 安全照明照度不宜低于5%,特别危险场所不宜低于10%(避难层照度不应小于1lx)。 医院手术室、急救室宜保持正常照明的照度 医院手术室、急救室、避难层等 安全照明≤0.5s。 这条规定与CIE推荐标准一致。为了满足其要求,应急照明的供电主要有两种:一种是分散供电式系统,即每个应急灯上自带备用电源。正常电源切断时,备用电源自动投入。该系统可将应急灯直接接入正常照明供电系统,平时还可利用正常供电对备用电源充电。另一种是集中供电式系统,应急灯本身不带电源,正常照明电源故障时,由专用集中应急电源供电。该系统需设置独立的供电线路和配电设备。专用集中应急电源供电又分为两种类型,一种为集中或分区设置蓄电池组,另一种为后备交流应急电源,可由(1)电网引来有效的独立电源,(2)柴油发电机组供电。 目前我国一些规范中对上述应急照明电源的应用范围没有作出具体规定,事实上,因为受应急照明电源转换时间和供电时间的影响,在设计中采用以上两种或三种电源的组合供电方式,会显得更加合理、可靠。分析如下: 1、只采用分散供电式系统时,所有的应急灯都要自带备用电源,其优点是供电可靠性高,转换迅速,增减也方便,线路故障无影响,电池损坏影响面小,缺点是投资大,运行管理及维护要求高,供电容量受到制约。 2、只采用集中或分区设置蓄电池组供电方式时,其优点是供电可靠性高、转换迅速,与自带蓄电池方式相比投资较少,管理及维护较方便,缺点是需要专门房间,电池故障影响面较大,且线路要考虑防火问题,供电容量受到制约。 3、由电网独立电源供电时,要求由外部引来两路独立电源供电,确保一路故障时,另一路仍能继续工作,此种方式供电容量和供电时间不受限制,转换时间易满足要求,但在重大灾害时,其供电可靠性可能受到破坏,失去应急照明供电的作用。 4、由柴油发电机组供电时,要求发电机具有自启动功能,起动及投入运行时间小于15s,应急照明配电系统自成体系。柴油发电机组供电的优点是供电容量和供电时间基本不受限制。缺点是转换时间较长,不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高场所的备用照明。 5、在防火设计规范《高规》和《低规》中有规定:①应急照明和疏散指示标志,可采用蓄电池作备用电源,且连续供电时间不应少于20min,高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于30min。②避难层应急照明供电时间不应少于1.00h。应该指出,这是所指的应急照明只是指火灾时的应急照明,我们 应按前面的所述,应急照明的设计不仅应能满足火灾时的要求,还要满足所有情况的要求,而正常电源故障的持续时间是个不确定因素,因此,应急照明持续时间也是不确定的,这对只采用分散供电方式和集中或分区设置蓄电池组供电方式的系统来说,蓄电池的容量就受到制约,无法或很难提供(30~60min以上)长时间的应急照明。 所以笔者认为:应急照明灯数不多,规模小的建筑物可采用分散供电式系统,其余建筑,特别是高层建筑宜采用自启动柴油发电机组作为应急照明的主要供电方式或后备供电方式(起动及投入运行时间小于15s),只对诱导指示照明,安全照明及金融商业交易场所等对转换时间要求较高场所的备用照明,采用分散供电式的应急照明灯具作为过渡照明,以满足转换时间的要求。 六、应急照明的线路敷设: 当应急照明系统仅采用自带备用电源的应急照明灯具时,对其供电线路无特别要求,但是,对于其它形式的应急照明系统,根据各规范及标准的要求,应急照明配电应采用以上所述的专用供电系统配线。因要考虑在火灾情况下,投入应急照明,所以,其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。另外,还应采取以下防火措施:当采用暗敷设时,应敷设在不燃烧体结构内,且保护层厚度不宜小于3cm;当采用明敷设时,应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护;当采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆时,可不穿金属管保护,但应敷设在电缆井内。这些措施是一种比较经济、安全可靠的敷设方法,对保证应急照明配电线路可靠、安全供电是必要的。除此以外,笔者认为应急照明配线宜提倡采用阻燃型电线和电缆,有条件时可采用耐火型电线和电缆,以确保配电线路的可靠性。 《民规》第11、8、7条规定:“备用照明应由两路电源或两回线路供电”,这比专用回路供电方案要严格。其实,《民规》是1993年的行业标准,而在1995年的国家标准《高规》中,就不再提出这个观点,仅要求:“高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电,应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。”并在条文解释中说明,这规定是在考虑了不少设计人员的异议后作出的具体修改规定,需要双电源并在最末一级配电箱处自动切换的重点是高层建筑的消防控制室、消防电梯、防排烟风机等。 七、应急照明的灯具: 应急照明必须选用能瞬时启动的光源,只有应急照明作为正常照明的一部分,并且应急照明和正常照明不出现同时断电时,应急照明才可选用其它光源,因为若选用不瞬时启动的光源(如气体放电灯)时,当其不在正常照明运作中一同使用,一旦发生事故,因其启动时间长而不能起到事故照明的作用,为此,《照标》作出了上述明确的规定。 此外,应急灯应符合有关部门制订的安全技术要求。作为诱导指示标志灯具,还应满足: 1、安全出口标志灯和疏散指示标志灯应装有玻璃或非燃材料的保护罩。 2、标志的图案、字体尺寸、颜色应根据公安部GA-54-93《消防应急照明灯具通用标术条件》和国家标准GB13495《消防安全标志》的有关规定与要求制作。 3、为提高认辨效果和清晰度,CIE推荐图形文字的亮度要大于15cd/m2,小于300cd/m2,并要求标志面最低和最高亮度比为1:10为宜(最低:最高)。 八、应急照明电源的切断 虽说应急照明是一项综合安全设施,并不都是用于火灾时,但它应满足消防的规范,它的供电是属于消防用电电源。《火灾自动报警系统设计规范》(GBJ116-88)第4、2、6条规定:“火灾确认后,消防控制设备对联动控制对象应有下列功能:一、……;二、……;三、接通火灾事故照明灯和疏散指示灯;四、切断有关部位的非消防电源。”笔者认为:接通事故照明和疏散标志灯是人员疏散必备的照明,切断有关部位非消防电源是为了扑救方便,减少救火人员触电的可能性。在实际设计中,应急照明常结合正常照明统一布置,利用正常照明灯的部分或全部作为应急照明,当某场所发生火灾时,接通或保持应急照明灯,指示人员疏散,同时,切断有关部位的消防电源,防止电气线路短路,方便扑救工作,但当人们已经疏散撤离完,消防控制也应将该场所应急照明电源切断,只保留带蓄电池的应急照明灯以维持必要持续时间的照明便可,这样可以完全减少救火人员触电的可能性,更便于扑救。有消防人员证实,在扑救火灾中,他们要求有关部位的电源要全部切断。
谈电力信息与电力通信技术的融合:电力信息与电力通信技术的融合分析 摘要:随着我国电力信息企业的不断发展,电力信息给人们创造了高质量的生活方式,但随着人们对电力信息的需求越来越大,人们开始需求具有保障性的电力系统,能够保证供电的安全和合理性。对于目前的信息通讯产业来讲,促进电力信息的现代化发展势在必行。电力通信是电力系统中的关键技术,通过电力信息与电力通讯有效的融合,使信息产业发挥巨大的作用。本文通过对电力通讯与电力信息有效地结合进行各方面因素的分析,为电网企业创造更多的商业利益,促进电网企业的发展。 关键词:电力信息;电力通讯;网络融合 电力信息与通讯技术相融合具有跨时代意义,它打破了传统的系统模式,实现高效并可靠的电力系统。通过语音和数据的网络技术为基础,实现电力系统的现代化控制,实现安全、可靠并且高效的电网为目标。通过将电力信息与电力通信相融合,可以实现更方便的业务应用,对电网系统来说,可以确保服务质量。电力通讯在电网系统中占据着重要的地位,由于电力系统的结构比较复杂,并且各环节的范围分布比较广,通过电力通讯系统可以有效保障信息的实时传输,保障用电数据的真实性,确保供电的合理分布。随着电力企业的不断发展,电力通讯在电力系统中的应用将越来越重要,有效地将电力信息与电力通讯相融合,给电力系统创造更大的受力,同时降低了投资成本,是电网企业的发展目标。 一、电力通讯的意义和发展方向 电力通讯技术在现代供电企业中占据主导地位,电力通讯广泛应用在电力系统的电能生产、输送以及配送和使用等诸多环节,并起着重要作用。由于电网的特殊性质,覆盖面积非常广,并且输电环节众多,输电的环节比较复杂,所以需要具有先进的网络通讯技术。电力通讯是确保电力系统安全稳定输电的主要保障。因为电力通讯在电网中的应用主要是实现电力系统的自动化控制,保证商业运行的安全性和稳定性,实现电网管理和服务的高效性。通过电力通讯与电力信息巧妙地融合,可以实现电网企业的现代化发展。 随着我国电网企业的不断发展,通讯系统在电网企业中很好的发挥出网络整体效益,满足了电力企业的信息化发展需求,是我国建立“一强三优”现代化电力企业的重要保证。在我国的电网企业中,通讯系统提出“十一五”规划,其中明确而指出,通讯系统应该扩大数据网络范围,实现我国电网公司数据信息统一化管理,实现通讯网络一体化标准。 二、电力信息与通讯技术融合的经济环境因素 随着近年来通信技术的不断发展,电网企业逐渐认识到电力通讯必须要融合信息化才能更好的得到发展,对于信息服务来说,必须以快速的通讯网络为基础才能更好的实现信息化发展。所以,从经济环境角度来看,电力信息与电力通讯相融合可以推动集约化发展,增加精益化管理,同时提高企业的竞争力。 (一)能够满足经济的发展需求。对于当代社会的发展正趋向于网络化发展,将电力信息与电力通讯有效的融合可以使信息的传递和处理通过网络来完成,大大降低了投入成本,同时也改善了传统的经济增长趋势。 (二)降低投资成本,实现较少的运营和维护的资金。随着网络的不断发展,企业更需要简化的网络结构,从而降低投资成本,使多种不同的业务能够同时承载在同一个网络结构中,推动技术的发展。 三、电力信息与通讯技术融合的文化环境因素 随着通讯方式的不断完善,能够使用户随时随地的获得所需要的各类信息,并且通过信息网络的生产方式以及工作方式构成信息化社会体系。随着电网系统自身竞争力的不断增强,融合了大部分的语音、视频和数据的应用,有效的满足电力企业员工统一服务的需求,并且能够适应先行网络环境的使用。 (一)可以有效提高员工的工作效率。随着电力企业的不断壮大,电力企业本着为人们服务的原则,应用电力通讯方便服务员工,能够随时随地的满足员工的工作需求,实现快捷的工作方式,使员工的工作更加方便,并且通过电力信息与电力通讯的融合,为员工提供多种多种的服务,以达到提高员工工作效率的目的。 (二)工作方式的多样化和协同性。网络的融合与企业应用整合可以实现我国现代化电子商务的需求以及移动办公的需要。利用网络的数据融合可以实现企业信息通讯的应用,使员工的工作更具灵活性,可以随时随地的进行操作,通过电脑或者手机等通讯工具进行操作,实现现代信息化操作功能。 四、电力信息与通讯技术融合的技术环境分析 对于电力企业来说,随着网络技术的不断成熟,以及不断的推广和应用的情况下,利用Internet的信息化业务管理内容将越来越广泛。通过新型技术的不断引入,促进了多种业务以及技术的统一应用,是我国电网企业发展的新趋势。通过电力信息与电力通讯有效的融合,同时也需要一些技术的支持,对于技术环境来说,包括以下几个方面:业务融合、核心网技术融合、接入网技术融合、软交换技术融合等。 (一)核心网技术融合。通过IP/MPLS技术为基础,建立核心网络,提高网络的可靠性、拓展性以及低延时性,提高带宽的可利用率,同时通过先进的信息技术为员工提供更优质的服务。 (二)接入网技术融合。随着接入网技术的发展越来越快,应用也越来越广,但是在全网宽带化不够完善。通过电力信息与电力通讯有效融合,利用Eternet以及WLAN等通讯条件进行多元化的宽带介入。对于目前的发展形势来看,今后的光纤接入网以及无源光网将更大程度的满足发展需求。 (三)软交换技术融合。通过通讯系统的结合,实现通讯与信息有效的融合,提高网络的可靠性,并且也避免了不同介质传递信息的复杂环节,可以更方便的利用网络实现电力信息化的业务管理。提高了开放式的应用程序端口,更好的支持语音和数据的业务,从而是电力通讯工作更加方便和快捷。对电力信息和滇西通信的融合具有重要意义。 五、电力信息与通讯的融合工程 随着我国电力企业的不断发展,2011年,信通公司开始启动大容量骨干光传输网(OTN)工程建设,预计该项工程一期将于2012年年底完工。工程建成后,骨干传输网容量将提升至400G。这正是电力信息通信领域超前谋划,适应企业未来安全生产及坚强智能电网业务发展需求的里程碑式工程。2012年7月,按照以往公司信息通信部统一部署,作为试点单位之一,信通公司完成了通信管理系统上线试运行任务,充分利用信息化技术手段实现了对一级骨干通信网络的规范化运行管理。除了较大的工程与项目,在很多微观、中观层面,信息通信技术融合发展的例子层出不穷。信通公司运维中心系统管理处的熊飞刚工作一年,就主持了基于物联网技术的通信设备备品备件管理这样一个项目,充分利用最新的信息通信技术手段,为企业通信设备运维管理提供有力支撑。 紧随技术融合之后的是管理模式上的借鉴与融合。信通公司运维中心主任吕俊峰认为,信息通信管理正在形成了一种趋同的态势。如之前通信运维管理,对安全边界的概念很模糊,信息在这方面的意识就比较强;融合之后,通信运维管理也开始更加注重安全、节点等方面的控制。 六、结束语 通过电力通讯的快速发展,有效地将电力信息与电力通讯进行融合,在电力企业中发挥更有效的作用,在我国电力企业不断发展的时期,能够有效地促进电网企业的发展趋势,满足电力系统现代化的发展需求,提高输电质量,方便电力系统员工的各项工作,是员工能够通过通讯网络实现随时随地的进行工作,并轻松的获取想要的信息资源,并且实现高效的电网智能化管理,为企业创造更高的效益。通过对电力系统各环境的分析,了解电力通讯与智能电网是相互依存的关系,在未来的不断发展中,电力通讯与电力信息融合的网络系统必将给电力企业的服务带来更多的方便,同时为企业创造更大的利益。 谈电力信息与电力通信技术的融合:关于电力信息与电力通信技术融合探究 摘要:随着高新技术的快速发展和各行业的相互渗透,各企业为了在发展中实现更多信息通信的增值服务,逐步将通信技术向应用层扩展延伸,信息技术向传输层延伸,逐步的扩展与延伸模糊了通信与信息之间的界限,逐步实现了通信与信息的交互融合。目前,通信与信息的融合在电网业务中尤为明显。由于电力系统中的通信业务主要依赖于各基础设备间的联通及信息的交流,融合的信息通信系统可以实现基础设施与通信系统的连通,而构建一个相互融合 的电力信息与通信技术相融合具有跨时代意义,它打破了传统的系统模式,实现高效并可靠互相涵盖的通信交流平台,实现了网络服务的实时性,还提高了各设备间的通信效率。实施电力信息与电力通信的融合已成为电网信息通信系统发展的必然趋势。 关键词:电力信息;电力通信;网络融合 引言:近年来我国电力信息企业的不断发展,电力信息给人们创造了高质量的生活方式,但随着人们对电力信息的需求越来越大,人们开始需求具有保障性的电力系统,能够保证供电的安全和合理性。对于目前的信息通信产业来讲,促进电力信息的现代化发展势在必行。电力通信是电力系统中的关键技术,通过电力信息与电力通信有效的融合,使信息产业发挥巨大的作用。通过语音和数据的网络技术为基础,实现电力系统的现代化控制,实现安全、可靠并且高效的电网为目标。通过将电力信息与电力通信相融合,可以实现更方便的业务应用,对电网系统来说,可以确保服务质量。电力通信在电网系统中占据着重要的地位,由于电力系统的结构比较复杂,并且各环节的范围分布比较广,通过电力通信系统可以有效保障信息的实时传输,保障用电数据的真实性,确保供电的合理分布。随着电力企业的不断发展,电力通信在电力系统中的应用将越来越重要,有效地将电力信息与电力通信相融合,给电力系统创造更大的受力,同时降低了投资成本,是电网企业的发展目标。本文通过对电力通信与电力信息有效地结合进行各方面因素的分析,为电网企业创造更多的商业利益,促进电网企业的发展。实施电力信息与电力通信的融合已成为电网信息通信系统发展的必然趋势。 一、电力通信的意义和发展方向 电力通信技术在现代供电企业中占据主导地位,电力通信广泛应用在电力系统的电能生产、输送以及配送和使用等诸多环节,并起着重要作用。由于电网的特殊性质,覆盖面积非常广,并且输电环节众多,输电的环节比较复杂,所以需要具有先进的网络通信技术。电力通信是确保电力系统安全稳定输电的主要保障。因为电力通信在电网中的应用主要是实现电力系统的自动化控制,保证商业运行的安全性和稳定性,实现电网管理和服务的高效性。通过电力通信与电力信息巧妙地融合,可以实现电网企业的现代化发展。电力系统中的信息通信融合技术实现了网络的融合,通过统一的网络平台实现了各终端的连通,不仅可以简化网络的管理与维护,还可以重复利用设备,提高了设备利用率。融合技术涵盖了信息与通信技术的优点,很好的将通信的特点融入到电力系统中。电力通信的机制在于建立统一的通信调度、运行、维护支撑技术平台,实现业务的全面监控调度管理,提高电网运营的安全性。信息与通信的技术融合实现了电网的资源共享及集约化管理,推动了信息资源的集成与运用。 随着我国电网企业的不断发展,通信系统在电网企业中很好的发挥出网络整体效益,满足了电力企业的信息化发展需求,是我国建立“一强三优”现代化电力企业的重要保证。在我国的电网企业中,通信系统提出“十一五”规划,其中明确指出,通信系统应该扩大数据网络范围,实现我国电网公司数据信息统一化管理,实现通信网络一体化标准。 二、电力信息与通信技术融合的经济环境因素 随着近年来通信技术的不断发展,电网企业逐渐认识到电力通信必须要融合信息化才能更好的得到发展,对于信息服务来说,必须以快速的通信网络为基础才能更好的实现信息化发展。所以,从经济环境角度来看,电力信息与电力通信相融合可以推动集约化发展,增加精益化管理,同时提高企业的竞争力。 (一)能够满足经济的发展需求。对于当代社会的发展正趋向于网络化发展,将电力信息与电力通信有效的融合可以使信息的传递和处理通过网络来完成,大大降低了投入成本,同时也改善了传统的经济增长趋势。 (二)降低投资成本,实现较少的运营和维护的资金。随着网络的不断发展,企业更需要简化的网络结构,从而降低投资成本,使多种不同的业务能够同时承载在同一个网络结构中,推动技术的发展。 三、电力信息与通信技术融合的文化环境因素 随着通信方式的不断完善,能够使用户随时随地的获得所需要的各类信息,并且通过信息网络的生产方式以及工作方式构成信息化社会体系。随着电网系统自身竞争力的不断增强,融合了大部分的语音、视频和数据的应用,有效的满足电力企业员工统一服务的需求,并且能够适应先行网络环境的使用。 (一)可以有效提高员工的工作效率。随着电力企业的不断壮大,电力企业本着为人们服务的原则,应用电力通信方便服务员工,能够随时随地的满足员工的工作需求,实现快捷的工作方式,使员工的工作更加方便,并且通过电力信息与电力通信的融合,为员工提供多种服务,以达到提高员工工作效率的目的。 (二)工作方式的多样化和协同性。网络的融合与企业应用整合可以实现我国现代化电子商务的需求以及移动办公的需要。利用网络的数据融合可以实现企业信息通信的应用,使员工的工作更具灵活性,可以随时随地的进行操作,通过电脑或者手机等通信工具进行操作,实现现代信息化操作功能。 四、电力信息与通信技术融合的技术环境分析 对于电力企业来说,随着网络技术的不断成熟,以及不断的推广和应用的情况下,利用Internet的信息化业务管理内容将越来越广泛。通过新型技术的不断引入,促进了多种业务以及技术的统一应用,是我国电网企业发展的新趋势。通过电力信息与电力通信有效的融合,同时也需要一些技术的支持,对于技术环境来说,包括以下几个方面:业务融合、核心网技术融合、接入网技术融合、软交换技术融合等。 (一)核心网技术融合。通过IP/MPLS技术为基础,建立核心网络,提高网络的可靠性、拓展性以及低延时性,提高带宽的可利用率,同时通过先进的信息技术为员工提供更优质的服务。 (二)接入网技术融合。随着接入网技术的发展越来越快,应用也越来越广,但是在全网宽带化不够完善。通过电力信息与电力通信有效融合,利用Internet以及WLAN等通信条件进行多元化的宽带介入。对于目前的发展形势来看,今后的光纤接入网以及无源光网将更大程度的满足发展需求。 (三)软交换技术融合。通过通信系统的结合,实现通信与信息有效的融合,提高网络的可靠性,并且也避免了不同介质传递信息的复杂环节,可以更方便的利用网络实现电力信息化的业务管理。提高了开放式的应用程序端口,更好的支持语音和数据的业务,从而是电力通信工作更加方便和快捷。对电力信息和电力通信的融合具有重要意义。 五、电力信息与通信的融合工程 随着我国电力企业的不断发展,2011年,省信通公司开始启动大容量骨干光传输网(OTN)工程建设,该项工程一期于2012年年底完工。工程建成后,骨干传输网容量提升至400G。这正是电力信息通信领域超前谋划,适应企业未来安全生产及坚强智能电网业务发展需求的里程碑式工程。2012年7月,按照以往省公司科信部统一部署,作为试点单位之一,省信通公司完成了通信管理系统上线试运行任务,充分利用信息化技术手段实现了对一级骨干通信网络的规范化运行管理。除了较大的工程与项目,在很多微观、中观层面,信息通信技术融合发展的例子层出不穷。以晋城各县公司网络结构改造为例,就是信息MIS网与通信传输数据网的完美结合,本次改造改进了县支公司的网络连接方式,由原有的单链路集中式网络结构改造成现阶段较为先进的当地局域网组网式网络链路,增加了冗余网络链路,节约了IP地址使用;相比原有方式,网络设备可控率提高,断网故障率降低,提高了网络数据传输的可靠性。 紧随技术融合之后的是管理模式上的借鉴与融合。信通公司经理连建红认为,信息通信管理正在形成了一种趋同的态势。如之前通信运维管理,对安全边界的概念很模糊,信息在这方面的意识就比较强;融合之后,通信运维管理也开始更加注重安全、节点等方面的控制。 六、结束语 通过电力通信的快速发展,有效地将电力信息与电力通信进行融合,在电力企业中发挥更有效的作用,在我国电力企业不断发展的时期,能够有效地促进电网企业的发展趋势,满足电力系统现代化的发展需求,提高输电质量,方便电力系统员工的各项工作,是员工能够通过通信网络实现随时随地的进行工作,并轻松的获取想要的信息资源,并且实现高效的电网智能化管理,为企业创造更高的效益。信息与通信技术的相互融合对电网企业的发展不仅是机遇,更是一个巨大的挑战。通过对电力系统各环境的分析,了解电力通信与智能电网是相互依存的关系,在未来的不断发展中,电力通信与电力信息融合的网络系统必将给电力企业的服务带来更多的方便,同时为企业创造更大的利益。在电力行业发展中,信息与通信的交互融合是一个长久的、循序渐进的过程。目前,虽然信息化的建设为电力企业带来了经济效益,但它仍处于刚起步阶段。在以后的发展中,电力企业仍要全面的、科学的了解信息化,明确信息化在企业建设中的地位,最大化的实现企业信息与通信的融合,从而推进企业的快速发展,提高企业经济效益,促进信息通信朝着精益化、集约化的方向不断发展完善。 谈电力信息与电力通信技术的融合:浅谈电力信息与电力通信技术的融合趋势 【摘要】随着我国电力企业的发展,电力企业的电力信息化改造不断深入,改善了人们的生活方式,提高了人们的生活质量。但是,随着社会的发展和科学的进步,在日常的生活和工作中,人们需要越来越多的电力信息,并要求电力系统的稳定性和安全性具有保障,可以提供安全合理的生活和生产用电。对于目前的电力信息企业来说,想要满足社会和用户的这种需求,就必须对现有的电力系统进行信息化的现代化改造。通过改善电力通信这一关键技术,加强电力通信与电力信息的相互融合,充分发挥信息产业发展所带来的技术更新,改善电力通信结构这一关键技术,才能有效的提高现有的电力信息化水平。本文依据现有的电力信息化改造现状,通过对各方面因素的分析,在电力通信与电力信息有效结合方向这些一定的论述,微电网的相关企业寻找更多的商业利益,以加速电力企业的发展速度。 【关键词】电力信息;电力通讯;网络融合 电力信息与通信技术彼此融合,相辅相成,打破了传统的电力系统管理模式,实现高效而稳定的电力系统管理,对电力企业具有跨时代的意义,数据作为网络技术的基础,通过数据网络的建设,实现电力系统自动化控制,建设安全可靠高效的电力网络,融合电力信息与电力通信的相关技术,可以更方便,更快捷的对电力企业的业务进行应用与管理,为确保电网系统的服务质量和运行安全。随着电力通信系统在电力企业的网络建设中的不断应用,使电力通信在电网系统中的地位越来越高,越来越重要。在结构复杂,分布广泛,环节很多的电力系统结构中,有效地保障信息的实时传输,确保用电数据的真实性和稳定性,完成供电系统的合理分布,必须要通过电力通信系统,所以电力通信在现代化的电网系统中占有举足轻重的作用。在电力企业的不断发展过程中,电力通讯的应用将越来越广泛,越来越重要,电力通信系统的广泛使用比较有效的提升便利信息和电力通信的相融合程度,有效提高电力系统的承受力和稳定性,降低成本,提高电力企业的发展效率和经营利润。 1.电力通讯的意义和发展方向 对于现代化的电网来说,其覆盖面积非常广泛,输电环节非常复杂,输电环节众多,用户情况也同样复杂,用电高峰期较集中,用电量大,用电设备多,那就需要非常先进的网络通信技术,随时监控电网的各种信息,保障电网供电系统的正常运行。电力通信的稳定,是保证电力系统安全稳定的重要保障之一,在现代的供电企业中占有绝对的主导地位,广泛地应用于电能生产,输送以及配送等各个环节,并在这其中起着非常重要的管理和稳定作用。目前,电力通信系统在电网中的应用主要是满足电力系统的自动化控制,保证商业运行中的系统安全,维护系统运行的稳定,实现电网管理的高效稳定,客户服务的优质快捷。要想达到这一目的,县电力企业的现代化管理发展,必须通过电力通信系统与电力信息系统的巧妙结合。 2.电力信息与通讯技术融合的经济环境因素 伴随着通信技术的不断发展,电力通讯的发展同样离不开相应技术的改革和创新,融合信息化技术对电力通讯的发展来说是最好的选择,对于信息服务来说,通信网络为基础的现代化服务才是我们发展的目标。从经济角度来讲,便利信息与电力通讯的相互融合,可以推动集约化管理方式的发展,提高企业竞争力的同时,精简管理机构,减少管理层次,减少管理支出。当今社会的网络化发展趋势,对电力企业来讲,必须将电力信息与电力通讯有效的结合,降低投入成本,满足经济的发展需求,实现较少的运营和维护资金,降低投资成本,将不同的业务同时存在于同一网络,推动技术发展的同时节约运营资金,减少人力物力的投入。 3.电力信息与通讯技术融合的文化环境因素 随着通讯方式的不断完善,能够使用户随时随地的获得所需要的各类信息,并且通过信息网络的生产方式以及工作方式构成信息化社会体系。随着电网系统自身竞争力的不断增强,融合了大部分的语音、视频和数据的应用,有效的满足电力企业员工统一服务的需求,并且能够适应先行网络环境的使用。 4.电力信息与通讯技术融合的技术环境分析 对于电力企业来说,随着网络技术的不断成熟,以及不断的推广和应用的情况下,利用Internet的信息化业务管理内容将越来越广泛。通过新型技术的不断引入,促进了多种业务以及技术的统一应用,是我国电网企业发展的新趋势。通过电力信息与电力通讯有效的融合,同时也需要一些技术的支持,对于技术环境来说,包括以下几个方面:业务融合、核心网技术融合、接入网技术融合、软交换技术融合等。 4.1 核心网技术融合 通过IP/MPLS技术为基础,建立核心网络,提高网络的可靠性、拓展性以及低延时性,提高带宽的可利用率,同时通过先进的信息技术为员工提供更优质的服务。 4.2 接入网技术融合 随着接入网技术的发展越来越快,应用也越来越广,但是在全网宽带化不够完善。通过电力信息与电力通讯有效融合,利用Eter-net以及WLAN等通讯条件进行多元化的宽带介入。对于目前的发展形势来看,今后的光纤接入网以及无源光网将更大程度的满足发展需求。 4.3 软交换技术融合 通过通讯系统的结合,实现通讯与信息有效的融合,提高网络的可靠性,并且也避免了不同介质传递信息的复杂环节,可以更方便的利用网络实现电力信息化的业务管理。提高了开放式的应用程序端口,更好的支持语音和数据的业务,从而是电力通讯工作更加方便和快捷。对电力信息和滇西通信的融合具有重要意义。 5.结束语 在我国电力企业不断发展的客观形势下,加速电力通信系统的快速发展,通过科学有效的手段,融合电力信息与电力通信系统,加速电力企业信息化的升级步伐,促进电力企业信息化的进一步发展,通过这样的手段,才可以有效地满足电力系统现代化建设的发展需要,提高电力输送质量,保障我国现代化建设的用电需求。通过对电力系统的信息化改造工程,不但可以实现电网的智能化管理,提高企业效率,创造更高的经济效益,而且可以提升企业员工的工作效率,使企业的员工可以随时随地工作,通过网络轻松地获取想要的信息资料,随时监控自己工作范围内的各种设备的运行情况。 在未来的电力企业发展中,电力通讯与电力信息的融合,必然会给电力企业的服务带来更多的方便,使其对用户的服务更加快捷,同时还可以通过电力信息系统,对电力系统的工作环境进行分析,提高服务效率,减少工作失误,提高输电的稳定性,为企业创造更大的效益。 谈电力信息与电力通信技术的融合:电力信息与电力通信技术的融合简述 电力企业在我国的快速发展,使得电力企业内部对于电力信息的改革不断的深化,这些措施不仅使我国百姓的生活方式得到了改善,而且还进一步地使百姓的生活质量得到了提高。要想更有效的保证电力产业在我国能够稳定的发展下去,这就要求相关的企业对于内部的电力系统进行相应的现代化信息化改革,对电力信息以及电力通信技术进行技术上的更新,以此来满足整个社会要求发展的迫切性。本文从电力信息与电力通信技术融合在我国的发展现状出发,简单的分析了电力信息与电力通信技术进行融合的因素,并阐明了电力产业将电力信息与电力通信技术进行融合的重大意义。 【关键词】电力企业 电力信息与电力通信技术 融合因素 融合意义 1 前言 目前电力通信技术在我国的电力企业中不断地得以应用,使得电力通信技术在电力系统中获得了越来越高的使用地位,并且在结构更为复杂、分布更为广泛的电力系统的结构当中,电力通信技术更能有效地实现电力信息的即时传输,完善我国电力企业内部相关系统的分布格局,保证传输数据的真实稳定性。不仅如此,正如数据是整个网络技术的前提条件一样,电力信息也是电力通信技术的基础,只有将电力信息与电力通信技术进行融合,才能够突破传统的管理模式,才能够建设安全的电力网络,实现企业电力系统的自动控制,提高相关企业的服务能力和水平。 2 电力信息与电力通信技术在我国的发展现状 电力信息与电力通信技术随着计算机网络的快速发展,在我国的电力企业中得到了广泛的应用和发展,电力企业的发展也使得用电的需求量增加,电力企业成为了我国经济领域的重要产业支柱,对于我国的社会发展有着十分重要的影响,这也在另一个层次上加强了对于电力信息与电力通信技术融合的要求,而电力产业的电力信息资源可以分为构架、设备、数据存储、数据管理和应用等四个主要层次上的内容,电力信息虽然看上去很是简单,但是实际操作起来却十分麻烦,这也就要求我国相关的电力企业能够有效的将电力信息与电力通信技术处理好,将电力信息的特点融入到电力信息技术当中,而后融入到企业相关的电力系统当中,推动电力信息的集中和运用。 3 电力信息与电力通信技术实现融合的因素 3.1 经济环境的要求 目前我国经济社会的发展已越来越依赖于网络社会的发展,因此只有通过将电力企业的相关电力信息和电力通信技术进行融合,才能够使计算机网络进行高效的信息传递与信息处理,才能提高我国的计算机网络的使用效率,并且满足我国对于经济社会发展的迫切要求;同时还能够降低电力企业对于相关电力建设项目的资金成本投入,真正实现少量资金投入,获得最大利益输出的理想管理状态,使得公司的多项相关业务能够实现一个网络结构进行数据处理的形式,推动我国电力企业相关的电力通信的发展,并且改变经济社会的增长方式,使企业能够放弃以往的传统方式,提高国家经济增长的能力。 3.2 文化环境的要求 随着我国电力通信技术的不断完善,网络技术和企业的电力通信技术的不断融合使得电力企业的相关工作人员拥有了更多的工作方式,这些先进的技术发展能够实现现代通讯发展的要求,并且还能够借助于多种电力信息数据的融合,使相关企业的工作人员能够在第一时间内获得各种各样有效的电力信息数据,进行正确的数据信息的操作,还能够使自身的工作具有高度的灵活性,提高自身的工作效率;不仅如此,又由于电力企业内部的电力系统的竞争性在不断的加强,企业工作人员的工作效率也随之在不断的得到提高;电力信息与电力通信技术的进一步完善,使得相关工作人员的工作变得更为方便简洁,只有高效的信息技术,才能够满足企业工作人员的工作要求,为工作人员提供相关的信息服务,提高工作人员的工作效率,促进电力企业的良性发展。 3.3 技术环境的要求 引进新型的技术是我国电力企业发展的必然趋势,其中的新型技术包括核心网络技术、接入网技术以及软交换技术等。简单而言,核心网络技术就是在IP/MPLS技术的基础上建立一个核心网络,以此来提高相关网络的可靠、拓展和不延迟的性能,并提高网络带宽的利用能力,使其能够为电力企业的工作人员提供更高效的服务性能。接入网技术就是利用Internet技术以及WLAN技术使得更多的宽带媒介进入日常的使用当中,同时还要加大光纤宽带和无线宽带在我国电力企业当中的运用,以此来提高电力信息与电力通信技术的融合,满足我国经济社会发展的要求。软交换技术就是通过将电力信息与电力通信技术进行全方面的融合,提高开放式应用程序的相关端口的性能,提供更好的语音业务和有关的数据业务,并提高电力企业网络的可靠性能力,使复杂的传递信息的相关环节出现失误的可能性降低,能够更加有效的实现企业工作人员的相关工作,更加方便了企业通过网络技术来实现相关的业务管理,促进电力信息与电力通信技术的进一步融合,提高整个电力企业的工作效率。 4 电力信息与电力通信技术进行融合的现实意义 4.1 能够将基础的信息技术有效地融入到电力通信技术之中 电力通信技术的发展是以电力信息与电力通信技术的融合为基础条件的,鉴于目前的电力企业的运行发展模式,只有建立起安全完善的管理体系和制度,才能够实现电力系统工作的标准化与准确化。因此,这也就要求相关的企业单位制定严格的应急处理方针,按照企业的管理要求进行工作现场的观察监督,按照规章制度办事,根据事实处理相关事宜,最大程度上实现系统的可操作能力;与此同时,还要能够建立一支专门的信息监督团队,建立专门的系统运行场所,使电力信息能够实现统一管理与资源的共享,对能够对企业的电力信息资源进行有效的控制与监督;而且还要能够对相关的工作人员进行专业培训,使其能够通过企业内部的资源系统对电力信息进行有效的监控与追踪,对有关的信息进行整理和分析,在第一时间内解决电力系统中的困难和故障,保证电力系统进行操作的连贯性,使得电力信息与电力通信技术能够最大化的进行融合,提高电力企业相关部门的管理能力和管理水平,使电力企业的操作能够实现最大程度上的有效利用。 4.2 能够有效优化电力企业的工作流程,实现工作上的整合统一 电力企业在发展的过程中,要建立统一的电力信息的通信调度室,通信调度室是电力系统中信息的传输介质,通过通信调度室能够实现电力信息的工作许可,同时还能够将电力信息通过调度室反馈给有关的传输通道,以便能够及时的了解所传输数据的状态和过程;同时还要能实现电力企业在电力信息管理上的统一指挥、管理和监控等,以及对相关公司的业务实现统一的控制等,加强对信息通道的运行,有利于电力企业进行日常的管理工作,建立起一个全方面的电力信息资源监管系统,统一信息通信站的运行调度,及时的进行监督控制,全面的提高电力信息与电力通信技术的连通性,实现更高层次上的信息传输和信息管理,增强相关电力企业的活动性,促进高效工作的开展,带动整个电力企业的发展。 4.3 能够全面提高电力企业的服务品质,更新企业的管理方式。 现代通信技术的发展,使得电力企业越来越重视售后服务的品质,电力信息与电力通信技术的融合可促进电力企业建立起专门的信息服务热线,通过专门的热线电话,相关的电力企业能够为本公司的客户提供更为完善的信息服务,像专业的技术服务和检修服务等,这些可以使电力企业实现自身的统一化信息服务;同时还能够建立起企业相关工作人员的服务意识,通过客户提出的建议和评价,企业能够根据具体的问题实现内部的完善,提高信息服务的品质,提高服务的质量,并且促进电力企业管理方式的改朝换代,实现电力信息与电力通信技术最大程度上的融合与利用。 5 结语 我国电力企业的不断发展,扩大了企业内部对电力信息与电力通信技术进行融合的需求,只有将电力信息与电力通信技术进行更深层次上的融合,才能够使其在电力企业的发展进程中发挥有效的作用,才能够满足现代化电力系统的迫切发展要求,获取相关的电力信息资源,提高电量输出的质量,促进电力企业的良好发展;同时也只有将电力信息与电力通信技术进行不断的融合,才能够便利电力企业相关工作人员的工作质量,使其能够充分利用好网络资源,实现电力信息资源最大化的利用和资源的智能化管理,使相关的电力企业能够创造出最大的经济效益。因此,只有将电力信息与电力通信技术进行充分的理解、融合和运用,电力企业在日后的发展中才能取得更好的发展,才能获得更多的便利条件,才能创造出更多的经济利益。 作者单位 集宁师范学院科研设备处 内蒙古自治区乌兰察布市 012000
电子技术在电力系统中的应用:电力电子技术在电力系统中的应用研究 【摘 要】电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据统计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能经过一次以上电力电子变流装置的处理。离开电力电子技术,电力系统的现代化是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。柔性交流输电亦依靠电力电子装置才得以实现。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要意义,晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。静止同步补偿器(STATCOM)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功补偿和谐波补偿的性能。直流电源和不间断电源(UPS)还用作发电厂和变电所的保护电源、事故电源和备用电源。电力电子装置在电力系统中随处可见。 【关键词】电力系统;电力电子技术;应用;浅析 1、电力电子技术的发展 电力电子技术分为器件的制造技术和电力电子电路的应用电路(变流技术)。电力电子器件经历了半控型(第一代电力电子器件)、全控型(第二代电力电子器件)和复合型(第三代电力电子器件)的发展过程,把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),目前其功率较小,但其代表了电力电子技术发展的一个重要方向。 1.1 电力电子变换技术 电力电子变换电路的基本功能是将电网的电能转换为负载需要的形式,不论电路拓扑结构如何,其基本转换电路只有4种形式:(1)整流电路AC―DC:(2)斩波电路DC―DC:(3)逆变电路DC―AC:(4)交流变换电路AC―AC。 1.2 电力电子控制技术 电力电子控制电路的基本功能是应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能,一般的控制方式有:相控方式,频控方式,斩控方式,相频控制方式及斩频控制方式,先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一。 随着自关断器件的普遍应用,电力电子电路向高频化反向发展,一些新的电路拓扑形式比如谐振型逆变电路、矩阵式逆变电路等不断涌现。PWM控制对推动电力电子技术的发展起了历史性作用,其它控制方式比如应用静止/旋转坐标变换的矢量控制、瞬时无功功率控制、自适应控制、采用状态观测器的控制、模糊控制、神经元控制等,这使得电力电子系统的控制技术发展到一个崭新的阶段。目前应用越来越广的基于微处理器的数字控制技术在很多方面取代了模拟控制,是控制技术的一个新的发展方向。 2、电力电子技术的应用 2.1 在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 2.2 在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 2.2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2.2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 2.3 在节能环节的运用 2.3.1 变负荷电动机调速运行 电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。 2.4改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业 根据世界上较为发达的国家进行的预测和判断,今后将有百分之九十以上的电能需要利用电力电子技术进行处理之后,才可以进行使用。电力电子技术与百分之九十五的现代的工业以及各种民用的机电设备有很大的关系。特别指出的是,电力电子技术是一个用弱电来控制强电的载体,同样也是计算机技术与机电设备之间进行接口的重要瓶颈。该技术可以为传统产业和新兴产业将来采用微电子技术创造有利的条件和强大的技术支持,还可以为将来充分发挥计算机技术的优势奠定强有力的技术条件和基础。 电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域,只有不断的加大已有研究成果的技术应用和运行投入,不断改善经济可行性,才能大幅度提高电力系统的稳定水平,产生巨大效益。文中概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 电子技术在电力系统中的应用:浅析电子技术在电力系统中的应用 摘 要:电子技术的快速发展,使得其在电力系统上被广泛的应用。本文结合实际情况,有针对性地介绍了电子技术及应用领域,重点探索其在电力系统中的发电、输电、配电环节的应用。 关键词:电力电子技术;电力系统应用 一、电力电子技术 电子技术是应用于电力系统中的一门新兴对的电子技术,是一个以计算机技术、电路技术、功率半导体器件和现代控制技术为基础的技术平台,其主要研究电力的变化情况。20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出。从此以后,电子技术在电力系统领域的应用研究得到了更为广泛的关注,同时多种电子设备相继出现。 二、在电力系统领域电子技术发挥的作用 电力系统领域,电子技术的作用主要涵盖以下几个方面: (一)电子技术有优化电能的配置和使用的作用 电子技术能够有效地处理电能,在电能的配置与使用方面,电子技术发挥着重要的作用。所以,为了优化电能的配置,提高电能使用时的高效节能性,将电子技术应用到电力系统领域是明智之举。 (二)电子技术促进传统产业的改造 目前的电能绝大多数都要通过电子技术处理完成后再使用,再加上现在的计算机接口很多都采用的是机电设备,这为传统产业的制造创造了良好的发展条件。 (三)电子技术能够促进自身的发展 随着电子技术的广泛应用,给其自身的发展,尤其是给其高频化和变频技术的发展创造了极有利的条件。另一方面,电子技术加快了其自身智能化的进程。这种发展将成为电子技术巨大变革的“导火线”。 三、电力系统中电子技术的应用 (一)电子技术在电力系统发电环节的应用 发电环节的主要机器设备是发电机组,电子技术在此环节的应用主要是改善运行中的发电机组设备的性能,主要的应用包括: 1.大型发动机的静止励磁控制。静止励磁具有以下几方面的优点:结构较为简单;运行效率高,工作成果可靠性较高;造价低廉。同时也因为静止励磁的这些优点,使得其在各大电力系统得到广泛关注和应用。和传统的静止励磁不同,现代的这一技术大多采用晶闸管整流自并励的方式,因而能够快速调节,为发挥先进控制规律提供了强有力的条件。 2.水力发电机及风力发电机的变速恒频励磁。风力发电机的有效功率和风速有着线性化规律,水力发电机器运行时的有效功率要根据其水头的压力和流量进行评估判定。使正在运行的机组能够随时让自励磁电流的频率改变,使其在和转子转速叠加之后能够让输出的频率保持稳定,从而得到最大的有效输出功率。 3.风机中水泵的调频调速。发电机厂的风机水泵运行效率不高且使用率较低,要想节约能源,可通过高压变压器调节风机中水泵的频率。 4.太阳能的发电控制系统。太阳能是近几年发现的新能源,其特点是能源丰富且可再生,环保的绿色能源。利用太阳能进行发电,需要用到逆变器,它是将太阳能发电的核心所在,因为它可将直流电转化成我们所需要的交流电。太阳能阵列如图1: (二)电子技术在发电环节的应用 1.柔性交流输电技术。柔性交流输电技术出现在20世纪80年代后期,近年来发展速度很快。柔性交流输电技术是基于电力电子技术和现代控制技术的一种交流电输出技术,快速灵活对电力功率、潮流系统参数、电压等的调节控制,从而大大提高了输电线路的输电效率,降低输电耗损,并且环保节能。 2.高压直流的输电技术。世界上第一项有关晶闸管换流阀试验的工程于1990年在瑞典建成,这标志在直流输电领域电子技术开始得到正式应用。从这以后的直流输电工程,普遍使用晶闸管换流阀。随着技术的迅速发展,新研发的HVDC技术在输电过程中不再使用换流变压器,而是采用IGBT、CTO等可关变压器件。同时高压直流输电采用脉宽调制技术,在较短的电能输送距离内,中型直流输电工程因此更具竞争力。 3.静止无功补偿器在发电环节中的应用。静止无功补偿器采用的是固态开关,取代了早先使用的电气开关,从而实现高效率地控制电容器、电抗器运行的目的。静止无功补偿器主要包括晶闸管投切电容器、电抗器和晶闸管控制电抗器。 (三)配电环节应用到的电子技术 目前,配电环节重点要解决的问题是如何改善供电的可靠性能,提高电能的质量。在配电环节中电子技术最广泛的应用当属用户的电力技术,在配电系统中结合现代控制与电力电子两大技术。在配电环节中用户电力技术通过在交流输出电系统的应用,提高供电的可靠性能以及配电时的电能输出能力。FACTS是电力电子技术在配电环节的另一广泛应用,主要作用是加强输电系统的可靠性。 (四)电子技术在节能环节的应用 节能环节一般涉及到如何调节负荷电动机速度以及电动机本身因素两个方面。只有结合这两方面内容,才能突显出电动机的节能效果。根据现在实际情况分析,不难发现如今的变负荷风机、水泵都是采用交流调速这项技术,然而这项技术在国内还不怎么推广。另一方面,变负荷机械中一般是通过调速来控制风流量及水流量。这种方法取得很好的成效,并且调速范围广,精度和效率高。然而它的成本较高,并且其产生的高次谐波会污染电网。即使这样,社会生活中、冶金及矿山等部门还是应用和推广这门技术。 四、总结 目前在电力系统的多个领域,都有应用电子技术,并且随着电力系统的发展,电子技术在其中的应用得到了更为广泛的关注、推广和应用。相信随着计算机技术发展、新电子元器件的研发,电子技术的发展空间将会更加宽广,技术性能将会更加成熟、完善,进而在电力系统的控制方面起到更关键的作用。 电子技术在电力系统中的应用:浅谈电力电子技术在电力系统中的应用 摘要:电力电子技术正在不断发展,新材料、新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 关键词:直流输电;电力电子;发电机 1 前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 2 电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 2.1 在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 2.2 在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 2.2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2.2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。 2.3 在配电环节中的应用 配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(Custom Power)技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。 2.4 在节能环节的运用 2.4.1 变负荷电动机调速运行 电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。 变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。 2.4.2 减少无功损耗,提高功率因数 在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低 ,设备破坏,功率因数下降,严惩时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。 3结束语 文中概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 电子技术在电力系统中的应用:电力电子技术在电力系统中的应用和发展研究 【摘要】电力电子技术是建立在电子学、电力学和控制学三个学科基础之上的一门新型学科,是强电和弱点的桥梁,在电力系统中有着广泛的应用。在本文中,主要介绍了电力电子技术在电力系统中的应用,并依据它在应用中产生的负面影响提出了发展解决方案。 【关键词】电力电子;电力系统;应用;发展 电力电子技术主要是用半导体电子器件进行功率变换、控制及开断电路的应用技术,主要包括电力电子变换技术和电力电子控制技术两个方向。其中电力电子变换技术主要是以电力电子变换电路作为基础,实现将电网的电能转换为负载需要的形式的基本功能,不论电路拓扑结构如何,其基本转换电路只有4种形式: (I)整流电路AC-DC; (2)斩波电路DC―DC;(3)逆变电路DC-AC:(4)交流变换电路ACAC。电力电子控制技术是以电力电子控制电路为基础,应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能,一般的控制方式有:相控方式,频控方式,斩控方式,相频控制方式及斩频控制方式。先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一。 一、电力电子技术在发电环节中的应用 发电环节中涉及到电力系统中及发电机组的多种设备,改善这些设备的运行特性主要就是采用电力电子技术手段。 1、大型发电机的静止励磁控制 晶闸管整流自并励方式被采用在静止励磁摔制上。它的优点是:结构简单、可靠性高、造价低。因而世界各大电力系统均采用静止励磁控制。这种方式可省去励磁机的中间惯性环节,可达到快速调节的效果,使其良好控制性为先进的控制规律提供了最有利条件。 2、水力、风力发电机的变速恒频励磁 水头压力和流量是决定水利发电的有效功率的两个主要因素,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的j次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效助率,可使机组变速运行。通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定千频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3、发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电最约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合丹发。 二、电力电子技术在输电环节中的应用 1、电力电子器件应用于高压输电系统大幅度改善了电力网的稳定运行特性。直流输电 具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。高压直流输电通常采用可控整流和有源逆变的方式实现两个交流电网的互联。不仅可以实现电能大容量、远距离的传送、两区域电网非同步互联,还可通过控制实现功率的紧急援助、抑制低频振荡、提高交流系统的动态稳定性等。 2、柔性交流输电系统(FACTS)是综合利用现代电力电子技术、微电子技术、通讯技术和现代控制技术对电力系统的潮流和参数进行灵活快速调节控制,增加系统可控度与提高输电容量的交流输电系统。用于配电系统柔性交流输电技术为用户电力技术CPT。柔性交流输电技术是一种用于远距离输电的静态电力电子装置,核心是FACTS控制器。基于FACTS产品包括静止无功补偿品、静止调相机、统一潮流控制器、晶闸管可控串联补偿器、静止快速励磁器等。高压直流输电技术等用IGBT等可关断电力电子器件组成换流器,应用脉宽调制技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无交流电源的负荷送电的问题。电力电子技术是FACTS和CPT同的技术基础。 三、电力电子技术在节能环节的运用 1、变负荷电动机调速运行 节电的一个方面就是挖掘电动机的节电潜能,另一个方面是通过变负荷电动机的调节技术节电,只有二者结合才能够达到最好的节电效果。我国目前的电动机节电技术已经比较完善,交流调速技术在冶金、采矿等方面的普及使得电动机节电效果更为显著。用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量,这种手段在风机、泵等复合机械中使用更能体现出其优越性。交流调速在国外的变负荷风机、水泵中以及得到广泛的应用,而我国在这一方面则相对滞后一些。 调速范围广,精度高,效率高是变频调速的主要特点,这使得无级调速能够实现,而且在调速过程中转子损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。当然,任何事物都有两面性,节能的同时,增加成本是不可避免的,另外调节过程中产生的产生高次谐波污染电网也不容忽视。 2、减少无功损耗,提高功率因数。 在电气设备中,感件负载包括变压器和交流异步电动机等,运行过程中这些设备在消耗有功功率的同时还会存在无功功率的消耗。因此,无功电源作为保证电能质量不可缺少的一部分,其作用与有功电源是一样的。无功平衡是电力系统运行中必须遵循的平衡原则,若是打破这个平衡,那么就意味着系统电压下降,设备破坏,功率因数下降,严重时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故,进而造成无法预计的损失。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。 四、电力电子技术在电力系统应用中所产生的负面影响及解决方案 1、电力电子技术在电力系统应用中产生的负面影响 21世纪科技的发展日新月异,电力电子技术的发展更是掀开了科技历史的新的一页。但是,随着电力电子装置的普及,一些负面的影响也逐渐浮出水面。这些负面影响中,谐波污染谐波产生的危害最受人们的关注,这主要是因为谐波的存在会降低电能产生和传输环节的效率,进而影响到电网上的用电设备,使它们不能够正常、有序的运行,进而影响人们的生产和生活。比如,谐波的存在会引起振动、产生噪声以及电机过热甚至烧毁等。谐波很容易使电网上无功补偿电容器和系统中的电抗器产生谐振,从而烧毁电容器及电抗器,谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,使自动控制系统失效:同时谐波还会对通信系统产生干扰,严重的可以导致信息丢失、通讯设备中断等。 2、发展解决方案 目前,无源滤波器与有源滤波器是谐波抑制的两种主要的途径,用无源电力滤波器进行抑制谐波、补偿无功和提高电网的功率因数,但滤波效果受电力系统阻抗的影响较大,且只能消除特定次数的谐波,还可能与系统发生串、并联谐振,导致谐波放大,使设备过载甚至烧毁,而且装置笨重,体积大,有效材料消耗多。与无源电力滤波器相比,有源电力滤波器具有更大的优势,有源电力滤波器不仅能补偿各次谐波,还可同时补偿无功功率、抑制闪变、调节和平衡三相不平衡电压。滤波特性不受系统阻抗和频率的影响,可消除与电网阻抗发生串、并联谐振的危险,且对外电路的谐振具有阻尼作用,能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿。 电子技术在电力系统中的应用:浅谈电力电子技术在电力系统中的应用 摘要:近年来,不断进步的计算机技术为现代控制技术在实际生产、生活中提供了强有力的技术支持,新的材料和结构器件又促进了电力电子技术的飞速发展,且在各行业中得到广泛的应用。本文就电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用进行了详细的阐述。 关键词 电力电子技术;电力系统;应用 以功率半导体器件、电路技术、计算机技术和现代控制技术为支撑依据的电力电子技术经过半个世纪的发展,目前在新能源开发、电能质量控制和民用产品等多个行业应用越来越广泛。直流输电是最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术。20世纪80年代之后,提出了柔性交流输电(FACTS)概念,于是电力电子技术在电力系统中的应用研究引起的很大的关注,许多介绍和总结相关设备的基本原理和应用现状层出不穷,相继又出现了多种设备。笔者按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 1 在发电环节中的应用 发电机组的多种设备在电力系统的发电环节都会被涉及到,如何改善这些设备的运行特性就需要电力电子技术参与应用。 1.1 大型发电机的静止励磁控制静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低 ,采用晶闸管整流自并励方式,在世界的各大电力系统被广泛采用。省去励磁机这个中间惯性环节,使其拥有了特有的快速性调节。这样使得控制规律的方法和更加先进,效果更加良好。 1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水头压力和流量决定了水力发电的有效功率,抽水蓄能机组最佳转速变会随着水头的变化幅度而变化。风速的三次方与风力发电的有效功率成正比,随风速的变化,风车捕捉最大风能的转速也发生变化。所以机组变速运行,即调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定,从而获得最大有效功率。变频电源是此项应用的技术核心。 1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均8%,风机水泵耗电量约是火电设备总耗电量的65%,不仅耗量大且运行效率低,为了节能,在低压或高压变频器使用时可以使风机水泵变频调速,从而减少电量的消耗。目前来讲,低压变频器技术以达到一定 的水平,国内外的生产厂家也比较多,只是系列产品还不够完整。但是高压大容量变频器设计和生产的企业还是比较少,需要院校和企业抓紧联合开发,以满足生产需求。 2 在输电环节中的应用 被称为“硅片引起的第二次革命”就是电力电子器件应用于高压输电系统,这样使得电力网的稳定运行特性大幅度的改善。 2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 流输电相对远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电优势独特,因为其不仅输电容量大、稳定性好等优点而且控制调节非常灵活,从。1970年世界上第一项晶闸管换流器之后,世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀,这也是电力电子技术正式应用于直流输电的里程碑。 2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 20世纪80年代后期,FACTS技术的概念问世,这是项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可以灵活控制交流输电功率潮流,使得电力系统的稳定水平大大的提高。 20世纪90年代后,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其设备结构简单,控制方便,成本较低,所以应用较早。 2.3 在配电环节中的应用 如何加强供电可靠性和提高电能质量是配电系统迫切需要解决的问题,电能质量控制既要抑制各种瞬态的波动和干扰,还要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术就是用户电力(Custom Power)技术或称DFACTS技术,它是电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用。其实FACTS设备的缩小版就是DFACTS设备,因为其原理、结构、功能是相似。由于市场较大的需求,所以使用会日益的广泛,再加上电力电子器件价格日益降低,可以预计DFACTS设备产品将迅速进入快速发展期3 在节能环节的运用 3.1 变负荷电动机调速运行 要想在节能环节有所成就,就必须从电动机本身和变负荷电动机的调速技术的应用两方面入手,只有二者结合起来,电动机的节能才能达到良好的效果。 目前,变负荷的风机、水泵采用交流调速在国外居多,在我国还需要进一步推广应用。风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量收到良好的效果,其调速范围广,精度高,效率高,可以实现连续无级调速且在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,可以达到30% 的节电率,缺点就是成本较高,产生高次谐波污染电网,即使这样,并不影响其在在冶金、矿山等部门及社会生活中应用推广。阀门控制和变频控制水泵流量如图1、图2所示。 3.2 减少无功损耗,提高功率因数 在电气设备中,属于感性负载的变压器和交流异步电动机,在运行的过程中是有功功率和无功功率均消耗的设备,作为保证电能质量不可缺少的部分无功电源与有功电源是一样的,所以在电力系统中应保持无功平衡,不然就会系统电压降低、功率因数下降、设备遭到破坏 ,严重时还会造成大面积的停电事故,为防止这样的事情发生,当电力网或电气设备无功容量不足时,增装无功补偿设备,提高设备功率因数势在必行。 4 结论 总之,电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域,只有不断的加大已有研究成果的技术应用和运行投入,不断改善经济可行性,才能大幅度提高电力系统的稳定水平,产生巨大效益。 作者简介:施伟明(1982-)男,汉,广东肇庆人,怀集县新成电力发展有限公司,电气工程及其自动化,本科学历,工程经济方向。
浅谈石油化工设备安装及管理:石油化工设备安装工作建议 摘要:石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。本文主要对石油化工设备安装相关问题进行了简要分析。 关键词:石油化工;设备安装;意义 引言 近年来,随着现代石油化工生产的不断发展,石油化工设备安装问题受到人们的高度重视,主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦,甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产,促进石油化工业的快速发展。由此看来,石油化工设备安装需要得到充分的重视,只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量,保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工企业设备管理的必要性 石油化工企业中化工设备对于生产是至关重要的,是石油化工企业开展日常工作的基本工具,从这个角度来说,对于石油化工设备的日常管理是非常重要的。好的设备管理效果,能够有效的避免因为设备自身原因造成的经济损失和生产事故,最大程度的保证生产工作的正常进行。石油化工生产管理最重要的就是安全管理,而设备管理又是安全管理中的重要组成部分,因此提高石油化工企业设备管理工作的质量,有助于提高企业整体的生产管理水平和质量。随着我国社会经济水平的不断发展,社会各个环节都在向着正规化方向发展,石油化工企业也不例外,设备管理对于石油化工企业的必要性主要体现在运行可靠性、维修费用以及减少经济损失这几个方面。 1、提高设备的运行可靠性 有前文叙述可知,安全生产对于石油化工企业来说至关重要,而设备运行安全又是安全生产中最重要的环节,石油化工企业生产过程中会涉及到多种生产设备,这些设备由于作用不同,其安全性能也不尽相同。其中一些对于安全性能要求比较高的设备,诸如电气设备等,如果不强化管理质量和效率,一旦出现设备安全问题,将造成不可弥补的损失,甚至还会出现人员伤亡。从这个角度来说,提高设备管理工作的质量,有助于提高设备的运行可靠性,从而提高石油化工企业整体的生产安全指数,最大程度的避免生产事故的发生。 2、降低设备运行维修费用 众所周知,对于石油化工企业来说,生产设备的日常管理费用也是生产成本中的重要组成部分,尤其是一些大型高科技设备,一旦出现故障,其维修费用是非常大的,维修费用不仅包括技术维修费用,还包括人力资源费用等,现代石油化工设备自动化和智能化程度都比较高,设备出现故障已经不是过去的某个设备零件或者是器件破损,更多的是设备的中央处理器中的某个智能芯片出现了问题,从这个角度来说,提高设备管理的日常效率,能够有效降低设备的运行维修费用,减少企业流动资金的运转压力。 3、减少企业因设备故障带来的经济损失 设备出现故障,不仅会增加企业维修设备的开支,还会影响正常生产工作,集成度越高的设备,在生产中担当的角色就越重要,一旦出现故障,将会影响一条生产链无法正常生产,这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障,会严重影响企业的正常生产,企业的经济收益就会出现相应的缩减,因此强化石油化工企业的设备管理工作,能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减,保证企业的正常收益。 二、化工设备安装要点 1、安装施工前期准备工作 施工设计图纸是施工人员进行具体施工过程中所遵循的基本依据,因此必须对整个工程正式运行前的设计图纸进行严格控制,确保其规范、合理。在对施工图纸的检测过程中,要将重点放置在石油化工安装工程的施工设计图纸的仔细核对以及审查上,确保施工设计图纸在设计上没有出现对具体工程工序的遗漏以及原则性的错误,将各种不合理因素在正式开展工程前便进行及时的发现与消除,从而避免施工过程中出现更改、返工等情景,以至于整个工程无法如期开展和完工,影响到工程的进度以及质量,从而造成不必要的麻烦。此外,在对施工图纸进行全面控制的同时,还要对整个工程的人员安排、原材料使用、施工方案的确定等基本工作做好,确保各部分工作都依照国家相关法律法规以及行业标准开展。通过施工过程中具体参与者的技术交底以及培训,保证施工过程中,操作人员拥有过硬的技术业务素质,懂得基本的操作规范以及安全防护措施。 2、施工材料以及管道预制工作控制与管理 施工材料作为直接影响石油化工安装工程质量最为直接、关键的因素之一,工程管理者必须将该部分的有效控制与管理作为重中之重进行重视。具体操作办法如下:进行施工材料的验收时,验收工作要全面、细致,要对材料的出库以及入库进行检验,入库检验过程中,要严格依据我国颁布的相关材料质量标准进行一一检测,检测项目包括各项材料的出厂日期、保质期、硬度等,坚决杜绝质量不过关的材料进入库存。针对某些特殊的管道组件以及材质的组件,检测人员应当对其进行必要的复检工作,不得敷衍了事,坚决保障入库材料全部符合相关标准。出库的材料应当以设计工程量的实际情况进行出库,做到严格依照设计开展工作,绝不随意出库。 管道预制是施工过程中为实现管道施工工期的有效缩短而专门开展的一项工程,主要由管段预制以及管支架预制两部分构成。因此在管道预制中,必须要确保以管材调直、下料、标识、焊接等部分为代表的各个部分进行全面检测,保证管道预制工作能够严格依照操作标准开展。 3、 管道安装阶段的控制与管理 管道安装是一项涉及面广、工作量大的系统工程,其涉及到对土建管架以及机械设备的安装,对预制管段和管支架等不同部分进行工作交接以及具体验收等工作,囊括对管子、管段等部分的组装工作,管道安装工作的重点是对预制管段进行进一步的安装与完善,确保在对焊材、焊接工艺、焊接环境、焊接方法等操作手段的控制与管理下,确保现场预制组装工作的焊接能够顺利进行,是对管道预制作业流程的进一步扩展。 4、试压冲洗以及防腐保温部分的控制 试压冲洗阶段是对石油化工安装工程中管道施工的一次全面检测,检测范围包括对管线的核查、试压、冲洗等,属于工艺管道施工中最为重要的一道检测保障,通过这部分的检测,管道的外观、质量以及内部各项指标是否符合相关标准能够一次性的被全面、无缝隙的覆盖,因此必须对这部分工作流程全面控制。防腐保温阶段是对管线刷油、保温、保冷等日常运行状态的一次基本工作,该项工程的控制管理状态如何直接影响到管线的维护与运行,不可对此掉以轻心。 5、机械设备安装过程中的质量管理与控制 机械设备的性能如何直接对石油化工工程施工最终质量有着举足轻重的影响。因此,对于参与到施工中的各项设备,必须确保其质量上符合行业设计规范以及国家制定的相关标准,要拥有明确的证件证明其达到了所要求的标准;设备安装中使用到的计量设备与各种仪器精度应当等于或者大于被检测对象的精度等级;针对设备安装阶段出现的隐蔽性工程,检测者应当在实行隐蔽之前及时的对其进行检测,并做好登记工作,确保合格后才能允许继续安装。 结束语 总之,石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响,我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率,提高石油化工设备运行的效率,从而促进石油化工业的不断进步。 浅谈石油化工设备安装及管理:石油化工设备安装技术管理的要点分析 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大,如不加强施工管理,将会对整个化工企业造成不可估量的损失,简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作,对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词:石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种,各种产品的生产设备千差万别,构造各异,耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是,制造技术含量高;而在化工设备中,超高、超大、超重、自动化程度高等特点,造成安装调试和操作程序复杂化,安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大,加工周期长;超大、超重、超高设备运输过程风险多,发现问题返修不容易,处理时间长,会影响整个建设项目进度,因此,抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调,同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与,是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之,必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理,提出指导性的意见,而且要有一定的组织协调能力,能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务,做好工程建设过程中的各项管理工作。 浅谈石油化工设备安装及管理:关于石油化工设备安装控制管理的探讨 摘要:随着石油化工装置产品的单套产量不断提高,大型塔器作为石油化工装置中完成汽提、精馏、萃取、吸收、闪蒸等单元操作的核心设备,越来越向大型化发展, 超高、超重、超长设备的安装要求和难度较高,必须统筹规划,精心组织。以石化关键设备的安装管理为研究对象,深度探讨了关键设备的安装管理流程和要素。 关键词:石油化工;设备安装;控制管理 前言 石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。 关键设备的安装特点 在石油化工重点建设项目中,一些关键设备在交货验收、安装调试过程中组织管理不到位,未能及时发现问题,或不及时进行验收和解决问题,影响工程建设。甚至有些设备质量问题在开箱检验交接时没有发现,失去索赔证据,造成无法挽回的经济损失。现就设备(包括进口设备)安装管理过程中应该注意的问题和要点谈一些看法。 2.1设备安装周期长,人力、物力、财力投入大。大型关键设备安装过程往往需要较长时间,多个专业协作配合,多项作业交叉。 2.2涉及电气仪表、机械、工艺安装及土建多个专业,需要建设单位、监理方、施工单位以及设备生产厂家和设计单位共同参与,综合性强。 2.3设备技术含量高,安装调试和操作程序复杂,安装质量对建设项目能否按时投用及装置平稳运行影响大。 2.4设备采购合同一旦涉及对外贸易,金额较大。由于合同争议的解决不同于国内买卖合同,一旦发生纠纷,处理时间长,会影响整个项目建设。因此,要重视合同管理和设备检验验收工作。 3 熟悉技术协议、技术资料和相关技术合同 技术协议、技术资料和相关技术合同是设备验收和组织施工管理的重要依据,也是处理合同索赔的重要依据。因此,参与设备安装的管理人员必须提前仔细阅读技术协议等有关资料,熟悉供货范围、性能保证、质量要求、交货条件以及合同条款等。为设备进场验收和安装管理、组织协调等工作做好技术准备。 4 认真做好设备检验工作 设备的检验工作是非常重要的环节,包括工厂验收、商检用户开箱检验,工厂验收是厂家制造完成时进行,主要检查验收设备制造质量和装配质量,了解制造质量控制等情况,有条件试车的设备必须进行性能测试。检查发现的问题要记录,并要求制造商解决,但不能作为买方验收认可的依据,也不能替代用户开箱检验。工厂验收的目的主要是了解设备制造质量等情况,预防现场验收发现重大问题而带来难以弥补的损失。例如,乙烯扩建项目部选派技术人员依据技术协议鉴证了裂解气压缩机组等重要进口设备的出厂性能测试试验,只做相应的记录,不能成为接受的条件。开箱检验和商检通常合并进行,是在设备到货后,买方应立即联系设备厂商、保险公司和商检局共同验收。首先,共同对设备外包装箱检查,发现包装有问题的箱子要先开箱验收,及时检查设备是否有损坏,接着检查其他箱子。开箱验收要严格按装箱清单核对实物并进行外观质量检查,要认真做好检验记录并由参与验收的各方签字认可。检查发现的缺件、错供件及存在缺陷的零部件要通过商检局出具正式的商检证书,作为索赔依据要求外商尽快解决,以免影响现场安装及整个工程施工进度。 如乙烯装置裂解气压缩机组、两聚装置挤压造粒机组等设备由厂商代表、保险公司和商检局、海关(对于进口设备)、报关(对于进口设备)、项目部有关技术人员共同开箱验收,检查设备及配件的外包装、外观,核对包装上的唛头、件数和发票提单、装箱单等是否相符,包装方法是否符合合同要求。开箱检查包装内部如发现残损,造成设备零部件损坏、锈蚀,尽量保持原样,对残缺部分照相进行取证。设备开箱后根据装箱单逐一清点数量是否缺少,件号是否相符,设备有无缺陷、损环、锈蚀、弄错等现象,检验记录由参与验收的各方签字认可。汇总检查发现的缺件及存在缺陷的零部件通过商检局出具证书,及时向外商索赔。因索赔及时、证据充分,外商采取了较快的补救措施,没有影响工程质量进度。 5、做好设备安装过程质量管理工作 为了确保裂解气压缩机组、挤压造粒机组等进口设备安装质量,参与乙烯扩建项目关键设备安装调试工作的各方在实施前设立了统一的协调领导小组加强管理,周密组织,制定设备安装质量控制方案。方案实施过程中,注重检查、协调各方工作,实行动态控制。抓好设备安装质量管理,主要应做好以下几个方面工作。 5.1健全组织机构,加强质量管理保证体系。督促安装单位建立健全项目部、施工队、作业班组由专职和兼职质量人员组成的三级质量管理体系,通过上述保证体系实现对安装质量的管理,达到全方位、全过程的控制。 5.2实行工程质量监理制。监理工程师要以规范、规程为依据,对工程进行全过程、全方位的超前质量控制,每一单项工程均要提出具体监理职责,深入现场、严格把关、确保工程顺利进行。 5.3做好工序质量检查,对质量状况进行综合统计与分析,及时掌握质量动态。一旦发现质量问题,随即研究处理,自始至终使各工序质量满足规范和标准的要求。 6、做好与外商专家的协调工作 如果是进口设备,则按合同约定,在设备安装、调试阶段,外商技术专家应到现场指导。因为涉及外事工作和技术服务合同规定的时间天数限制,所以安装管理任务复杂而繁重。应做好现场协调管理工作并遵循以下原则。 6.1根据施工现场情况制定详细的施工安装方案、安装进度控制计划和外商技术人员现场安装指导时间计划。翻译好技术资料交给有关单位,提前做好安装准备。 6.2双方互相配合,建立友好关系,充分调动外商现场技术人员的积极性,以顺利完成进口设备的安装、调试任务。例如,安装调试裂解气压缩机组,中外双方技术人员存在不同意见。但是,双方态度诚恳,协商解决争议,问题很快得到处理,促使了设备安装的质量提高、进度加快。 7、结语 总而言之,应当加强思想重视和管理制度创新,尤其是关键设备的安装管理与控制。在当前的形势下,加强对石油化工关键设备安装有效控制与管理的研究,具有非常重大的现实意义。 浅谈石油化工设备安装及管理:石油化工设备安装工程控制技术研究 摘要:随着现代科学技术和工业经济的飞速发展,各类建设工程的规模不断扩大。大型、超大型石油化工设备的安装工程越来越多,标准不断更新,施工技术、施工手段也越来越先进。随着经济的发展,质量管理和质量控制的原理、方法也在不断地发展。质量管理指挥系统的管理者也要掌握这些新的理论,才能胜任这项工作,从而在新的形势下,建造出一个优质工程。 关键词:石油化工;设备安装;质量控制;成本控制 引言 石油化工设备的安装是机械设备正式运作前的关键步骤和重要环节,石油化工设备通常都是大型的重工设备,不论运输还是安装,工程量都很庞大,技术人员需要借助特定的仪器和工具,通过一系列的技术施工,安装程序,将石油化工设备正确的安装到预定的位置上,安装完毕后,技术人员还要进行一系列的调试,使其能够正常运转。设备安装工程是石油化工企业生产的重中之重,也是石油化工企业生产的第一环节,企业生产运行质量的好坏,就在于石油化工设备安装的质量,石油化工企业所用到的大多数机械设备都是承压设备,此类设备都有一个共同的特点,设备的工作环境十分恶劣,温度居高不低,空气中易燃易爆的气体含量很高,稍有不注意,就会引起爆炸与火灾,而一旦发生安全事故,往往会造成巨大的生命和财产损失。因此,加强对石油化工设备安装工程的质量控制,保证其安全稳定的运行,是发展安全生产的必由之路。 一、石化设备安装的特点 石油化工行业有其特殊性存在,石化设备往往是在高温高压的环境下工作,这就要求石化设备的安装有一定的规范和独特性。笔者对此进行了梳理分析,得出石化设备主要包含如下几个特点: 石化设备大都具有很高的技术含量,这就造成了它们的操作程序和安装调试都比较繁琐和复杂,处理不当往往会出现质量问题,影响设备的投入使用和具体功能的实现;石化设备的安装要涉及到很多相关环节,实施周期长,需要庞大的人力物力的支持。特别是还涉及到了仪表、电器、土木建筑、工艺安装和机械等不同工种专业之间的交叉,需要各个部门做好配合,具有很强的综合性;一般的石化设备具有很大的重量,这些笨重设备安装不仅关系到石化技术的实施成果,更会影响相关人员的安全。 二、PDCA循环理论 PDCA是目标控制的基本方法。 计划P (Plan)包括质量管理指挥系统制定的工程质量目标,例如某石化工程的质量目标是单位工程交验合格率100%,设备试车一次合格率100%,工程材料正确使用率100%,焊缝无损检测一次合格率100%。 实施D (Do) 包含两个环节,即计划行动方案的交底和按计划规定的方法与要求展开工程作业技术活动。例如,某石化工程 项目800t重反应器的安装需要1000t履带吊车的进场到位,需要吊装道路的压实和索具的准备,这些具体的事项的实施都直接关系到反应器的安装质量,这些步骤的实施直接关系到整个工程的质量,因为这台反应器是整个工程质量的关键一环。质量管理指挥系统给予了严密的关注,抓住实施的每一个环节,确保重点设备反应器的安装质量。 检C (Check)指对计划实施过程进行各种检査,包括作业者的自检、互检和专检,各类检查都包含两大方面。例如,反应器安装的检查,索具是否符合方案的要求,吊车性能是否良好,吊装前是否进行交底,所有这些检查都是确保反应器的安装质量,保证一次吊装成功。 处置A(Action)是对于质量检查所发现的质量问题或质量不合格,及时进行原因分析,采取必要的措施,予以纠正,保持质量形成的受控状态。例如反应器安装经过计划、实施、检查发现地脚螺栓距离有一定偏差,安装时要出现干涉现象,在安装前进行处置,将地脚螺栓调整到适合的位置,从而保证顺利安装。 三、石化设备安装质量控制 对于石化设备安装的质量控制,按照安装的工序流程从设备安装工程前的质量控制、设备安装工程实施过程中的质量控制两个方面来论述。 (一)、设备安装工程实施中的质量控制 在安装施工过程中,质量控制人员要在现场时刻观察安装情况,并对出现的各种技术问题及时请教专家予以解决,对于隐蔽工程、关键部位的安装实施,一定要在专家的监管下进行,保证一次到位,避免隐患。同时还要做好各安装工序之间的衔接,保证衔接部位的安全可靠。另外,要采用测量评价、技术例会等有效手段对安装现场给予质量控制。 (二)、设备安装工程前的质量控制 这一阶段主要侧重于制定合理的设备安装计划和质量规范,确保有一套切实可行的质量控制体系,以便后期有统一的标准对设备安装进行检测。另外,也要做好安装技术的交底、待安装设备的检验和复查、所用材料的质检、相关人员的分配及培训等直接影响石化设备安装质量的工作。 四、石油化工设备安装工程质量控制措施 (一)、培训、优选施工人员 要控制石油化工设备的施工质量,化工企业就必须对公司的员工进行专业的培训,挑选技术过关、责任心较强的员工,提高他们的素质和质量意识。生产人员应有精湛的技术技能、一丝不苟的工作作风,严格执行质量标准和操作规程的法制观念。在设备安装工程开始之前,必须对施工单位设备安装质量保障体系的建立以及设备安装质量控制等情况进行全面的审查,从而确保设备的正常安装。 (二)、加强对安装材料的管理 在石油化工设备的安装工程中,技术人员必须对机械设备的组件材料进行严密的监控和管理,从而保证设备组件的质量完好,而对于一些需要特别对待的组件,必须给予特别处理。在石油化工设备的安装工程中,由于安装材料的监检工作是现场进行,而安装现场环境十分凌乱,因此,技术人员应当加位小心对材料实物和质量证明文件进行严格的检查和验证,注意证明资料是否真实有效,是否具有相应有效的特种设备制造许可证或压力元件产品安全注册证,是否具有可追溯性,加强材料监管力度,严格控制用于特种设备工程的材料质量,对不合格不符合要求的材料应坚决清除出施工现场,确保工程的质量。 五、石油化工设备安装阶段 (一)、设备调运 这一阶段,要先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其它的设备。在吊运设备时,应保证绳索固定在设备适应受力的部位,并且要在绳索与设备表面接触部位垫上木垫板,进而防止损坏设备油漆表面以及已经加工过的表面。 (二)、设备找正 所谓设备找正,就是指使设备的纵横中心线与基础上的纵横中心线相互之间对正。在安装之前,要综合考虑设计、安装以及将来进行设备检修的需要,并结合设备布置图,绘制永久基准点布置图和永久中心标板,并且要在图中标明永久二者的编号和设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点以供设备安装调整使用,与此同时,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点,以便于观测设备基础的沉降情况。在进行埋设时,要注意在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。通常情况下,设备的定位基准会在设计规范或说明书中加以规定。如果未对其进行规定,通常要采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 (三)、设备的定位与调整 为了保证设备在基础上准确就位,在设备吊装就位后,需要根据已设置的中心标板挂设基准线。挂设基准线必须要满足设备安装精度要求,挂设跨距选用直径为0.3 mm~0.75 mm的整根钢线 ,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超40 m。基准线一般要挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,保证其在使用时不发生位移,但是要注意在使用期间要定期进行复检。 结束语 石化设备的质量控制、进度控制和成本控制三者之间具有紧密的联系,进度控制中要预留出质量控制的时间,二者又都涉及到成本控制,进度快、质量好,那么成本就低。另外,质量控制中强调了工序衔接时的质量检测,而进度控制也是按照衔接部位来合理控制各工序的起始和终止时间的。 浅谈石油化工设备安装及管理:石油化工设备安装的现场管理研究 摘 要:随着社会的发展与机电一体化的进步,各行业的生产活动越来越依赖与设备,石油化工设备在市场需求下得到了飞速的发展。石油化工设备的构造与运行也逐渐变得复杂。本文结合笔者多年工作经验,对石油化工企业设备的可靠性及其作用以及设备安装现场管理对石油化工设备的影响进行以下分析。 关键词:石油化工 设备安装 现场管理 化工设备是指在化工生产过程中将原料进行多次加工,经过各种工序最终形成成品,所使用的一系列设备的总称。化工设备在合适的环境下,在一定时间内发挥应用功能的能力被称为化工设备的可靠性。 一、石油化工设备科学安装的意义 1.石油化工设备的科学安装直接决定了企业效益 随着我国市场经济的不断发展,石油化工产品的使用规模得到了较大的提升,大量的基础设施在社会上得到建设。同时,随着科技的进步,石油化工设备的机械化程度得到了飞速的发展,石油设备构造越加复杂,石油化工生产对于设备的依赖性及设备的可靠性逐渐增大。主要表现在以下几点:一是石油化工设备的可靠性有利于产品的产量与效率的提升。设备具备较好的可靠性可高效率的发挥设备的作用,为企业创造更多的利益;二是可有效的避免停产问题。石油化工设备的可靠性能够使其长时间的正常运行,进行生产,降低设备闲置时间,提高生产效率;三是正确的安装石油设备可最大限度的降低设备维修费用。反之,则需要企业投入大量的维修资金进行设备保养维修等不必要的支出[1]。 2.使施工人员与环境得到良好的安全保障 加强石油化工设备安装的现场管理,是保证安全生产的主要手段之一,近些年我国先后出台了多项法律规章,并成立了专门的安全生产管理部门。不断对企业安全生产提出要求,特别对于化工行业更为重视。石油化工行业的产品可能具备一些危险的性质,若不能进行有效的管理,将对社会对人民造成一定的危害。因此,为了有效的进行安全生产,应从石油化工设备的安装阶段加以重视。在设备的安装过程中加强管理,使设备正确组装并运行,能够从根本上解决设备问题导致的爆炸或火灾事故,也能降低工作人员患职业病的机率。企业石油化工设备的安装过程,是安全管理应重视的环节,应提高设备安装的可靠性与准确性。 二、加强石油化工设备安装现场管理的具体措施 1.制定标准,扎实基础,构建体系 石油化工设备的安装应从基础做起,首先应将设备的安装及保养的标准进行量化。其次应合理制定工作标准,构建完善的考核体系。怎样进行设备保养指标的量化,应致力于做好设备安装管理的“四率”,即保证设备安装的完好率、运行率、泄露率以及保养率。安装管理以设备运行率为核心内容,确定各项考核指标,以保证石油化工设备正常投入生产。在指标进行量化后,结合设备的安装及维修制定后续的保养措施,采取工作责任制,制定谁操作谁负责的体制,并建立班组、车间及企业的多级考核体系[2]。 2.安装细致化,管理日常化,保养固定化 在进行制定体系的基础上,把设备维修保养落实到设备的管理活动中去,做好的安装、管理、保养等工作,以高质量、高效率为目标进行施工,并经常性的对设备进行保养维修。可在车间采取责任范围的方式进行“机组承包活动”根据生产岗位与维修人员的分配情况,对设备的维修责任区进行划分,可成立以“机、仪、电、操”等人员组成的小组。进行“三包”策略,即“包保养”“包检验”“包整改”等机组承包活动。合理的分配小组的职责,使职责明确将取得较好的效果。并定期举行设备故障检测分析活动,使工作人员进一步的了解设备的相关技术性能。 设备的完好率是直接体现石油化工设备技术素质优劣的指标,也直接反映了设备安装与维修保养的质量。对此,可在车间定期举行设备状态故障检查活动,由车间技术人员、操作人员及维修人员成立设备状态故障检查小组,对石油化工设备进行定期的检查,对设备的运行与故障制定出科学合理的处理方案。致力于加强“三级四检”从根本上降低设备故障。“三级”是指班组、车间及企业对设备的三重检查。“四检”是指企业机动部的月检、车间的周检、专业管理人员及维修人员的日检、施工人员的巡检等。机动部的专业管理人员应每日到车间,对专业管理人员等的日检情况进行监督与检查,正确引导员工按照操作规章等进行作业。在施工人员的巡检时,主要采取人体的感官对运行中的设备进行分析,着重对重点部位与易故障部位进行检查,并做好相关记录,以及时上报。用这些方式来判断石油化工设备的安装正确性,并分析设备存在的故障隐患等,将化工设备的隐患在安装过程中就做好防护。此外还应做好设备的润滑,并满足“五定”与“三过滤”。润滑是石油化工设备安装与保养的重要步骤,在石油化工设备安装与维修中,相关人员应重视其中三点:一是将施工人员职责细化并制定详细润滑标准,做到定时、定人、定量、定点、定质等“五定”。使施工人员对设备的润滑点及润滑油类别得到明确的认识,并采取图表的形式做好记录,使石油化工设备每个安装工序都有人负责,事事有人监管;二是针对设备较为集中的区域设置多个润滑点,配置适当的润滑工具,做好过滤工作;三是制定严密的考核制度,巩固设备的安装与维修。 3.加强人本管理制度,提高员工素质 在石油化工设备安装中,认为因素占据着重要的地位,只有将施工人员的主观能动性充分发挥,才能使石油化工设备的安装取得优秀的结果。因此,在设备的安装与维护中,应始终把更新施工人员的思想观念以及提高综合素质为重要工作进行狠抓。并在石油化工设备安装时举行“降低设备故障,便是获取效益”的主题讨论会议。使员工在进行设备安装时从被动做好安装转变为主动做好安装。对于设备安装现场的管理,不仅需要提高施工人员的思想理念,也应不断加强员工的实际操作技能与维修技术,只有将两者有机结合,才能使员工在设备安装与保养的工作上具备良好的主观能动性。在设备的安装现场的管理中,领导层的重视起到关键性的作用。各级领导应共同协作,将设备的安装列入企业重要的工作日程中,进而取得良好的效果。使石油化工设备在安装现场的管理工作,做到最好[3]。 三、结束语 综上所述,石油化工设备安装的现场管理,对设备后期的正常运行及企业的盈利,有着直接的联系,在现场管理中应重视设备的安装与维护,以加强设备的效率重点,全面提升管理水平,制定科学的管理思路。结合石油化工设备的实际情况与上诉观点,了解石油化工设备科学安装的意义,制定合适的标准,构建完善的体系,将设备的安装与维护列为工作日程,加强施工人员的综合能力培养。使石油化工设备发挥出应有的价值。
机电一体化论文:模具中采用机电一体化综述 由于旋盖的螺纹长度较长和螺纹成型后脱模力较大,与常规的脱模机构不同,图4模具采用电机驱动链轮使螺纹型芯旋转的方法来实现自动脱模。 模具结构特点:(1)常规的三板模结构,1模2腔,侧浇口进料。(2)无拉料杆和推杆装置,在弹簧力的作用下通过浇口推板将主流道凝料从定模板上推出,模具结构简单。(3)模具工作可靠,操作方便,自动化程度高。(4)脱螺纹机构的主要零件有:电机、链轮、链条、推力轴承、深沟球轴承、接近开关、中间继电器、时间继电器等。模具的工作过程为:模具合模、注射、保压、冷却过程结束后,模具开模,动模开始向后运动,浇口推板18在弹簧17的作用下,将主流道凝料和塑件从动模上推出。动、定模开模到一定距离,注塑机顶杆通过动模座板16的顶出孔进入模具,使接近开关22受到感应,并发信号给中间继电器19,启动电机26。 电机通过主动链轮24、链条14带动从动链轮8旋转,螺纹型芯7在推力轴承5和深沟球轴承6的配合下作旋转运动。塑件与型芯在相对旋转运动的作用下实现自动脱模。当时间继电器20到时后自动断电,电机停止运转,型芯同时停止旋转,模具的一个工作循环过程结束。 模具中采用的机电一体化控制系统包括电器控制、机械传动和动力元件三大部分。电器控制部分功能上包括:信号采集、信号传递和信号控制;机械传动的类型有:齿轮传动、链传动、蜗杆传动、螺旋传动以及常用机构等。动力元件有:电机、液压泵和气压泵。下面主要对电器控制元件的功能和作用进行介绍。 信号采集元件信号采集元件可分为:接近开关(见图5)、光电开关(见图6)、信号传感器等。图4模具中使用接近开关作为信号采集元件。接近开关是一种无需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而触发交流或直流电器工作或给计算机装置提供控制指令。光电开关是利用被检测物对光束的遮挡、吸收或反射,检测物体有或无。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号发出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 信号传递元件图模具中采用中间继电器(见图7)作为信号传递元件。中间继电器是用来传递信号或同时控制多个电路,也可直接用它来控制小容量电机或其他电气执行元件。继电器的工作原理是:当某一输入信号(如电压、电流、温度、速度、压力等)达到预定数值时,使它动作,以改变控制电路的工作状态,从而实现既定的控制或保护的目的。在此过程中,继电器主要起传递信号的作用。 信号控制元件模具中采用的信号控制元件是时间继电器(见图8)。时间继电器的用途是配合工艺要求,执行延时指令。时间继电器可分为通电延时、断电延时、循环延时、释放延时等。时间继电器使用于交流50~60Hz,额定电压12~380V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或断开电路,具有延时精度高、触电容量大、延时范围广等 机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛涉及工业生产过程的所有领域。初级的机电一体化产品是指采用电子技术代替和完善机械产品中的一部分,以提高产品的性能,而高级的机电一体化产品是利用机电一体化技术使机械产品实现自动化、数字化和智能化,使产品性能实现质的飞跃。旋盖成型模具通过应用机电一体化技术简化模具结构和提高模具性能,可为注射模上采用机电一体化技术提供参考。 机电一体化论文:传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于TV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素, 由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mV),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电一体化论文:对煤矿机械机电一体化应用的现状研究 随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微电脑)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂,维护也将更加专业化。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面就这些做一下介绍与浅述。 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产,也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外机械上得到应用。20世纪80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。 目前机械的电子(微电脑)控制系统主要用以实现如下功能: 1)在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 2)节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 4)其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的应用及管理 机电一体化技术煤矿生产中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在矿井的生产过程中,采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此,要尽量选用先进的采煤工艺,从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展,煤矿机电自动化在矿上的应用目益增多。 因为煤矿是高危行业,提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,最大减少用人,是实现矿井长治久安的关键所在,因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。 电气自动化在采矿机械设备中的应用采煤机从中厚煤层起步,发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式,逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层,支架型式由占主导的掩护式,逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放项煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用,液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备,是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发,电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面,600万t以上放项煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在近年内结合各矿特点尝试液压支架的电液控制系统。 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双 cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。20世纪 90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 煤矿机电管理存在的主要问题.1机电管理职能部门作用没有充分发挥尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担 2种职能:一是机电管理,二是机电生产。 机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够,大量压缩机电人员,造成机电管理人员不足,机电专业组织未能健全,机电管理网络经常中断,机电职能管理作用淡化,技术手段落后。 机电队伍整体素质较低及机电技术力量薄弱一些地方煤矿机电管理人员文化较低,专业技术水平不高,未系统学习设备管理理论和企业管理理论,机电管理凭经验进行。机电职工一般未接受机电专门技术培训,理论知识不足,实践经验缺乏,违章作业经常发生。设备故障较高,因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。用电管理 两票三制坚持不严,带电作业,约时停送电时有发生。 设备存在隐患较多设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,末能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井2h的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验,过流保护整定过大,漏电保护、煤电钻综保、照明信号综合保护、输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或试验及记录不规范。井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求,安装不合格。非阻燃的电缆、输送带仍在井下使用。电气设备失爆现象屡见不鲜。 改进地方煤矿机电管理的办法重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理矿井机电管理机构体系不论采取哪种形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度杈;编制部署机电工作计划权 ;设备配件分配权:制止违章作业权:追查机电事故权;检查评比考核奖罚权:机电业务骨干调整调动工作监督权。认真落实规章制度,扎实地做好设备综合管理,加大机电培训。达到培训的目的各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。培训上提高职工学习积极性,严谨机电培训走过场。能实现要我学到我要学的转变,培训达到目的。 对我国煤矿机电一体化技术的思考在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度:以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠:对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最忧的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量;隹确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 机电一体化论文:机械制造与机电一体化发展探究 1.机械制造智能化技术的发展 1.1人机互动的功能发展方向 机械制造业对图形的精密性要求非常高。因此,必须借助计算机技术完成产品的设计与操作,通过计算机的窗口与菜单完成产品生产的操作过程,利用快速编程、蓝图编程、三维彩色动态图形展示、图形动态跟踪、图形模拟、多方向视图、比例缩放等技术为机械制造提供技术支持,以大量的可视图形和技术数据帮助设计者更好地完成设计过程,提高产品质量与经济效益,同时缩短产品的生产周期,实现产品制造过程的人机互动。 1.2高效化、智能化的性能发展方向 在目前机械制造的操作系统中,高分辨率检测元件和多CPU控制能够提高机械制造过程的效率、精度和速度,形成系统化、科学化、规范化的数字伺服系统,使机床的运转速度得到大幅度提升,自动化调整机械生产的信息流和物料流,以机械制造群控系统提高机械制造的效率与水平。 1.3集成化、可控化的体系发展方向 随着智能化技术在机械制造领域内的不断应用与推广,基于网络数据资源的机械制造管理系统可以通过互联网络深入了解生产工艺流程及设计原理,实现了编程、设定、运行、操作的集成化与可控化,提高了机械设计和制作的效率。机械制造的集成化、可控化的体系发展方向以软硬件运行速度和数控系统的集成度为依据,利用集成化CPU、RISC芯片和可编程集成线路,提高了集成电路的密度,减少/!/互联长度和数量,从而降低了生产成本,提高了产品性能和系统可靠性。这是机械制造智能化技术的发展方向和任务。 2.机械制造智能化与机电一体化的结合发展 机械制造智能化与机电一体化的结合是机械制造业的发展方向,随着智能化技术和机电一体化技术水平的提高,机械制造有着非常广阔的发展前景。具体说来,机械制造与智能化技术、机电一体化技术相结合的发展趋势表现在以下几个方面: 2.1网络化 网络技术是机械制造业的重要发展方向。随着网络技术的推广与普及,企业的生产经营过程发生了极大的变革。物料选择、产品设计、零件制造、产品销售和市场开拓的方式都发生了很大的变化,异地与跨国生产已经非常普遍,技术交流、产品开发合作和经营管理学习也在广泛开展。机械制造企业在网络化的发展环境下既竞争又合作,为了提高自己的竞争力不断研发新产品和新技术,提高了机械制造业的整体水平。因此,网络化是机械制造业的重要发展方向。 2.2智能化 在机械制造业的发展过程中,不断吸收运筹学、人工智能、计算机技术、心理学、模糊数学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,在机械生产过程中模拟人类智能,使机械生产过程更具人性化。 2.3自动化 机械制造的自动化以系统技术、集成技术、人机一体化技术、单元制造技术、柔性制造技术等技术为支撑,为机械制造营造了一个现代化的生产环境,使机械制造朝着敏捷化、全球化、网络化、智能化、虚拟化和绿色化的方向发展。 2.4系统化 机械制造的系统化表现为开发式和模式化的系统体系结构,实现了灵活组态、任意裁剪、任意组合,达到了综合管理和系统控制的目标。此外,机械制造领域内的通信功能也在不断增强,更加注重产品和人的关系,通过模仿生物机理来研制机电一体化产品。 3.结语 总而言之,机电一体化技术和智能化技术是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收智能化和机电一体化技术,实现机电一体化和机械制造智能化的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词:机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力 劳动中解脱出来,实现文明生产。另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·PLC的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口 的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……(三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍 ,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型PLC,用PLC进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:机电一体化系统抗干扰问题的探讨 摘要:针对机电一体化系统在工业应用环境运行时,系统受到的干扰问题,进行了一定的分析,并提出了一些具体的解决办法。 关键词:机电一体化 干扰 抗干扰 机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。 1 干扰源 从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等,如图1所示。 (1)供电干扰 大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。 (2)过程通道干扰 过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。 (3)场干扰 系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通讯发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。 2 抗供电干扰的措施 (1)配电系统的抗干扰 抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,可采用图2所示的配电方案。 其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。 另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度. (2)利用电源监视电路 在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。 3 过程通道抗干扰措施 抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。 (1)光电隔离 利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。 (2)双绞线传输 在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。 (3)阻抗匹配 长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。 (4)电流传输 长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。 (5)合理布线 强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。 4 场干扰的抑制 防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题: (1)消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。 (2)为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。 (3)不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。 (4)在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。 5 软件抗干扰技术 各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是: (1)在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。 (2)系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。 (3)RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。 抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。而程序运行失常的软件抗干扰措施一般有: (1)设置WATCHDOG功能,由硬件配合,监视软件的运行情况,遇到故障进行相应的处理。 (2)设置软件陷阱,当程序指针失控而使程序进入非程序空间时,在该空间中设置拦截指令,使程序进入陷阱,然后强迫其转入初始状态。 机电一体化论文:机电一体化智能大流量电动执行机构 【论文摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案,详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体,采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制,解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明,该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点。 1 引言 在现代化生产过程控制中,执行机构起着十分重要的作用,它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比,一旦出厂,这一速度固定不可调整,其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段,系统的安全性较差,不便与计算机联网。鉴于以上原因,采用传统的大流量电动执行机构的控制系统,可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用,这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构,采用机电一体化技术,将阀门、伺服电机、控制器合为一体,利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器,采用模糊神经网络,实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜,具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明,该执行机构工作稳定,性能可靠。 2 电动执行机构的硬件设计及工作原理 电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。 控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。 系统工作原理: 霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器,产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM,实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。 控制系统各功能元件的选型与设计: 1)单片机 选用INTEL公司生产的8031单片机,它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理:接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号,并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号;处理IPM发出的故障信号和报警信号;处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号;提供显示电动执行机构的工作状态信号;执行控制系统来的控制信号,向控制系统反馈信号; 2)三相PWM波发生器 PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂,有温漂现象,精度低,限制了系统的性能;数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点,并存入内存,然后通过查表及必要的计算产生PWM波,这种方法占用的内存较大,不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号,保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能,文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路,具有独立的标准微处理器接口,芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。 3)智能逆变模块IPM 为了满足执行机构体积小,可靠性高的要求,电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5.5kW的三相异步电机,其额定电压为380V,功率因数为0.75。经计算可知,选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体,并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出,是一种高性能的功率开关器件。 4)位置检测电路 位置检测电路是执行机构的重要组成部分,它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行,但它是有触点的,寿命也不可能很长,精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器,这种传感器是无触点的,且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。 5)电压、电流及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩,以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0~50Hz,采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小,采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流,对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。 6)通讯接口 为了实现计算机联网和远程控制,选用MAX232作为系统的串行通讯接口,MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路,可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS-232标准电平,把其它微机送来的RS-232标准电平转换成TTL电平给8031,实现单片机与其它微机间的通讯。 7)时钟电路 时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM,可用来存入需长期保存的数据。 8)液晶显示单元 为了实现人机对话功能,选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择,可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式,显示直观、清晰。 9)程序出格自恢复电路 为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常,选用MAX705组成程序出格自恢复电路,监视程序运行。如图2-3所示,该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。 工作原理为:一旦程序出格,WDO由高变低,由于微分电路的作用,由“与非”门输入引脚2变为高电平,引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲,使单片机产生一次复位,复位结束后,又由程序通过P1.0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲,使WDO引脚回到高电平,程序出格自恢复电路继续监视程序运行。 3 阀位及速度控制原理 阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。 采用双环控制方案,其中内环为速度环,外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较,通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率,实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。 外环主要根据当前位置速度的设定,通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为:通过比较实际阀位与给定阀位,当二者不相等时,以恒定加速度加速,减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。 执行机构各阶段运行速度的计算原理 图3-2为执行机构的典型运行速度图,它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点,相应的时间称为段起始时间,如图3-2中的t(i)(i=0,1,2,……),相应的速度称为段起始速度,如图3-2所示v(i)(i=0,1,2,…)。 设第i段速度的变化速率为ki,则有: 式中:Δv为两段点之间的速度变化值,Δv=vi+1-vi; Δt为两段之间的时间,Δt=ti+1-ti。 显然,当ki=0时为恒速段,ki>0时为升速段,ki<0时为减速段。任意时刻的速度给定值为: Ts为采样周期。 变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。 4 关键技术问题的解决 该电动执行机构采用了最新的变频调速技术,电机驱动功率小于5.5kW。用户可根据需要设定力矩特性,根据控制的阀设定速度,速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统,控制特性视运行方式、速度而定,并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。 该执行机构解决的关键性技术问题主要有: 1)阀门柔性开关 柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时,保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流,通过精确计算,得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩,自动降低速度,以避免阀门内部过度的撞击,从而达到最优关闭,实现过力矩保护。 2)阀位的极限位置判断 阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中,该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低,在运行中易松动,可靠性差。在文中,电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是,单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较,如果未发生变化或变化较小,即认为己达到极限位置,立即切断异步电机的供电电源,保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关,无需在调试时对其进行复杂的调整。 3)电机保护的实现 为了防止电机因过热而烧毁,单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度,如果温度传感器检测到电机温度过高,自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。 4)准确定位 传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度,当接近停止位置时,电机断电后,由于机械惯性,其阀门不可能立即停下来,会出现不同程度的超程,这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki,使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位,从而将超程降到最低。 5)模拟信号的隔离。 对于变频器的直流电压以及输出的三相电压,它们之间的地址不一致,存在着较高的共模电压,为了保证系统的安全性,必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示,采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地,则运放A输出端的电位将降低,因而光电耦合器的发光强度将增强,则使其集射极电压减小,最后使运放A反相端的电位降低,回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地,也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。 5 结束语 该执行机构集微机技术和执行器技术于一体,是一种新型的终端控制单元,其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制,因此,同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术,它利用内置的液晶显示板,不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度,还可以通过菜单选择运行参数设定,当系统出现故障时,能显示出故障信息。总之,该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体,顺应了电动执行机构的发展趋势,它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。 机电一体化论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词:机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·PLC的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍 ,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型PLC,用PLC进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:浅谈加强机电一体化专业学生实习教学的措施 在当前竞争激烈的市场经济形势下,企业对员工综合职业素质的要求,尤其是对专业技能的要求不断提高。职业学校要主动适应这种要求,必须进一步强化实习教学管理,把提高学生的职业技能水平看作是办学质量的重要标志。机电一体化专业学生的实习教学应切实解决好以下几个问题。 一、加强机电一体化专业实习教学的环节管理 1、制订切实可行的实习教学计划。 实习计划应根据实纲并结合现代企业对人才类型的需要合理安排制定。 目前,机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向:1、机电一体化设备制造与维修;2、机床数控技术应用;3、自动机(线)的运行与维修。要按照不同的专业化方向,对主要基础实习教学作相应的调整。对于机电一体化设备制造与维修方向,基础实习教学的重点应放在机械方面,要加强钳工与电工电子实习训练,使学生达到中级钳工的操作水平;对于机床数控技术应用方向,应加强学生的车工实习及数控机床编程与操作实习,使学生达到中级车工的操作水平;对于自动机(线)的运行与维修方向,应向电的方面适当偏移,加强电工及单片机与可编程控制器实习,使学生达到中级电工的操作水平。在制定实习教学计划时,采用分阶段实习和集中实习相结合的方法。即在二年级第一学期安排四周的阶段实习,进行钳工、电工的有关基本操作入门实习;在二年级第二学期结合专业课教学,每周安排一天半到二天实习课,进行车工基本操作技能训练,达到初级车工操作水平;在三年级安排顶岗实习,通过严格的专业技能训练逐步使学生达到中级车工操作水平,并能赴工厂生产实习,使学生接触现代企业生产与管理实际,并将所学专业技术运用于生产中。 2、编写针对性较强的实习补充教材或实习指导书。 机电一体化专业教学实习包括入门实习、提高实习、强化实习。目前,机电类实习教材尚不能与当前的实习教学需要相配套。因此,为加强实习教学内容的针对性,应组织教师编写具有本校机电一体化专业特色的实习补充教材或实习指导书,要体现实习过程的连贯性、实习阶段目标的渐进性。各实习阶段要有明确的实习目的、任务、内容、方法和考核要求等。 3、规范实习教学过程管理。 实习教学具有生产性的特点,完全不同于理论课教学。实习教学过程管理是指对实习教学过程中影响实习教学质量的诸多因素进行组织、协调和控制,使实习教学按计划、有秩序地进行。实习教学管理包括对对实习教学设施设备工具、对学生的管理和对整个实习教学过程的管理等,其中对实习教学过程的管理尤为重要。实习教学不是将学生安排到实习工厂交待一下实习课题、示范一下操作过程就可以了,要严格按照入门指导、巡回指导、结束指导的实习教学程序要求实施全过程管理。特别是巡回指导,是实习教师发挥主导作用、实施因材施教、加强个别指导、提高实习教学效果的重要环节。规范实习教学过程管理对于加强学生专业技能训练,提高实习教学质量至关重要。 4、严格实习考核要求。 实习考核要求是实现教学目标的具体体现,科学合理的考核要求能够增进学生学习的自信心和积极性。实习考核要求应根据学生实际,采取分层次步步过关的方式,使学生通过自身的不断努力一步步地达到考核要求。对于少数在规定实习课时内不能达到考核要求的学生,实习教师要适当安排其他时间开小灶,进行个别辅导,使其达到实习教学目标的要求。实习考核要求应与劳动部门的职业技能考核标准接轨,达到中级工职业技能水平。 二、加强机电一体化专业实习教师队伍建设 实习教学目标的实现,实习教师起着主导作用。职业学校要加强实习教师队伍的建设,建立一支高质量的”双师型“实习教师队伍。目前,一些职业学校机电一体化专业实习教师存在专业技能水平不高、实习教学组织能力欠缺的现象。 三、加强实习基地建设 实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须确实建设好校内外实习基地。 1、 建好校内实习基地。 按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。 2、广泛建立校外实习基地。 广泛建立校外实习基地,与现代企业保持较为密切的联系,以满足学生毕业前顶岗实习的需要。学生在企业中实习,能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中。同时学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求、征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。 机电一体化论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电一体化论文:浅谈电工新技术在机电一体化中的应用 摘 要:文章从电工新技术的发展谈起,对电工新技术在机电一体化中的应用作详细分析,并着重探讨电工新技术的特点,归纳、总结出相关结论,供同行参考借鉴。 关键词:电工新技术;机电一体化;应用 电工新技术目前已在机电一体化中得到了广泛应用,依靠电工新技术研发制作的机电一体化产品种类众多,为机电一体化事业的发展起到了巨大的推动作用。分析电工新技术的基本功能,当该技术应用到机电一体化以后,不但能有效改善机电一体化产品的生产环境,提高机电产品工作效率,还能减少能源浪费,实现生产节能。下面笔者结合电工新技术的发展概述,对机电一体化中应用到的电工新技术作详细分析。 1 电工新技术分析 1.1 电工新技术是促进国民经济发展的关键因素 电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长,它借助自身技术优势,一方面解放了国民生产力,有效促进了生产效率的提高,另一方面降低了生产能耗,为社会主义建设做出了贡献。总的来说,电工新技术促进了国民经济的发展,为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。 1.2 电工新技术的定义与发展趋势 所谓电工新技术,实际就是指在当前并未实现规模化应用,但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步,电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大,成为了21世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因,它实际是在传统电工技术基础上发展起来的,是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从20世纪下半叶开始发展,当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体力学等等,新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。在21世纪的今天,电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶,除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外,电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展,成为了国民经济发展中的中坚力量。 2 电工新技术在机电一体化中的应用 电工新技术当前已经在机电一体化中有了较为普遍的应用,比如生产中常见的自动监控制技术、触摸屏技术、运动控制卡等,都属于电工新技术的范畴。详细分析如下: 2.1 自动控制技术 自动控制技术与自动控制系统的应用是电工新技术的一种主要表现形式。以自动控制系统为研究对象,该系统的基本特点是能实现自动化控制。将该系统应用到机电一体化中,系统能对机电设备的运行状态进行连续测量,并结合测量数据推断出设备偏差,及时采取相应措施对偏差进行处理,尽可能的将偏差降低到最小。在机电一体化自动控制中,为了将自动化控制系统测量的快速性、稳定性、精确性体现得更加充分,往往会选择采用比例控制器、积分控制器等对系统进行控制。工业大革命之后,市场对机电一体化产品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越来越高,而为了满足市场要求,机电一体化产品内部所采用的控制器性能也随之越来越好,全闭环数字式伺服系统的出现使得自动控制技术在机电一体化产品中的应用地位越来越高,既能满足系统自动控制技术要求,又能提高系统控制与调节精度,为机电一体化产品自动化控制与调节的实现奠定了坚实的技术基础。因此,现代机电一体化产品大多选择该类伺服系统来实施产品控制。 2.2 pc的应用 pc,实际指可编程控制器。该控制器是上世纪60年代生产出来的一种工业控制装置,技术基础建立在计算机控制技术和通信技术上,既具有计算机控制功能,又能实现通信,所以该控制器在出现以后,便被广泛应用于机械生产自动化控制中。pc技术产生初期,常用的pc大多只具备逻辑控制、定时和记数功能,通常将只能实现这三项功能的可编程控制器称为可编程逻辑控制器。随着电子技术和大规模集成电路的广泛应用,plc的功能日趋完善,性能不断提高。plc已经发展为集计算机技术,自动控制技术、通信技术、过程控制技术于一身的电子装置。目前plc正朝智能化、网络化方向发展。plc作为一种新型的工业控制装置。用计算机编程软件代替继电控制的硬件接线,既发挥计算机优点,又考虑电器操作人员习惯,始终保持大众化特点。plc具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、与其他装置连接方便等优点。plc控制系统与继 电顺序控制系统的比较:plc控制系统大部分为软件控制,系统结构紧凑、体积小;plc控制器内部全部为“软接点”,动作快,系统的控制功能改变一般需要修改程序;plc控制系统的设计、施工、调试周期短plc控制系统具有较强的自检、监控功能,可靠性高,适用范围广。特别是可编程计算机控制器pcc与传统的plc相比较能更好的实现分时多任务操作系统和多样化的应用软件设计,不仅满足了实时控制的要求还可以按照用户的实际要求任意修改。 2.3 运动控制卡的应用 运动控制卡是一种基于pc机及工业pc机、用于各种运动控制场合的上位控制单元。它包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、d/a输出等功能。它变频器的工作原理主要是把工频电源变换成各种频率的交流电源,来实现电机的变速运行的设备。以达到无极变速,从而缩短电机方向和转速的时间,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电逆变成交流电。它可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,用于控制步进(直线)电机或伺服电机。所以变频器因调速性能好、效率高、性能稳定、可靠性高等这些优点,使其在数控伺服、机械、同步传动等多种场合都得到了广泛的应用,因此,变速器调速技术已逐渐成为电气传动自动化的一项核心技术。 3 结束语 综上所述,我国当前的电工新技术在机电一体化产品中的应用极为广泛,成为了机电一体化产品实现自动化控制的必要措施。电工新技术以其独有的技术特点,为机电一体化发展创造了众多有利条件,促进了机电一体化自动控制的实现。总的来说,电工新技术的发展为机电一体化技术的进步做出了贡献,它不仅省去了多余的社会劳动力,实现了机电一体化产品的自动化控制运行,还减少了能源消耗,对社会进步起到了巨大作用。 机电一体化论文:浅析机电一体化在煤矿机械中的作用 摘 要:机电一体化已经成为了煤矿机械发展的主要趋势,作为新时代的煤矿业,其正处于一个更新换代的转折点,现在的煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。煤矿业在投入设备的基础上重视安全生产,文章着重对煤矿生产中机电一体化情况进行了探讨,并阐释了其在煤矿生产中的主要作用。 关键词:机电一体化;煤矿机械;作用;应用 科技的进步为新时代的各行各业都带来了新型的先进技术,煤矿业也不例外,在煤矿生产中对于机械性能的要求也不断的在提高,煤矿机械中微电脑的应用会更加的广泛,且机械结构会更加复杂,其对于维护的要求也向着更加专业的方向发展。以下就通过文章对煤矿机械中电子装置的控制功能、特性和类别以及电气的功能、特性和类别进行初步的介绍。用以帮助工作人员以及管理人员更加了解煤矿机械。 1 机电一体化的产生与应用 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。 在现代的煤矿生产中,机械性能会直接影响到煤矿的产出,机械的自动化程度以及经济性都会对生产造成一定的影响,也会对煤矿的供电、通风以及排水、提升造成安全性影响。煤矿机械的经济性、可靠性以及动力性会直接受到机械电气以及电子系统中控制部分的性能以及质量好坏的影响,在此影响下会直接对机械的寿命施工质量以及生产效率造成影响。微电子系统在现代煤矿生产中越来越不可或缺,已经成为了现代煤矿机械的核心组成部分,同时,也成为了评判煤矿机械水平的标准之一。随着科技的进步和机械技术的发展,煤矿机电在性能上不断提高,微电子开始在煤矿机械中得到广泛的应用、推广,成为了煤矿机械的重要组成部分。换言之,煤矿机械系统的复杂程度会越来越高,功能也会越来越强大,应用范围相对也会随之变广,但是随之而来的问题便是其维护和维修要求也相对开始变得越来越专业,这就使得煤矿的工作人员所面临的专业机械问题更加复杂。为了更好的适应更加复杂的机械设备以及控制系统,对煤矿员工的技术培训就显得尤为重要,同样对设备的管理也成为了煤矿管理工作的中心内容。 随着开采技术的提高,以及新时期对于煤矿生产的要求,煤矿机械的使用中仅仅依靠液压技术以及机械技术已经不能满足现代机械性能要求。对于煤矿机械应用,现代化的生产要求煤矿机械具有更好的可控性,更加智能化。因此微电子的技术引入成为了煤矿机械的必然发展趋势,在对煤矿机械的控制上微电子控制成为了必然的选择。机电一体化作为新兴的技术,以其独特的适应性开始受到煤矿业的关注,将机电一体化技术引入煤矿生产的机械设备中,不仅仅是对于煤矿机械的技术革新,同时也使得煤矿机械设备从性能上有了本质的改变。 机电一体化又被称作电子机械工程学,是一门综合性技术,同时也是一门跨学科技术,由多种学科技术(计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及液压技术)相互融合形成的交叉学科,却又独立于上述任何一门学科。机电一体化的技术最先得到应用是在上世纪七十年代,得以应用于国外机械中。而随着微电子技术在八十年代末期逐步的发展,并成为了核心技术开始,机械制造的发展速度日新月异,并且随着微处理、计算机、检测、传感以及信息处理等技术在煤矿机械中得到引用并逐步发展,对煤矿机电产品性能产生了极大的促进,使得煤矿机械发展进入了一个快速转变阶段。目前以微处理器或者是微电脑为核心的电控系统已成为了我国煤矿机械的发展趋势,虽然同发达的西方国家相比,我国的微控系统还存在一定的差距,但是随着技术的引入和研究发展,煤矿机械技术的提升也会十分迅速。 我国煤矿业引入微电子控制系统主要用于对煤矿机械功能进行提升,其主要实现了以下几方面功能。 2 在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备 护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 3 节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 4 有效提高生产的自动化、半自动化 自动化煤矿机械设备是今后的发展趋势,而半自动化的机械设备应用也会越来越广泛,不但从劳动强度上减轻了操作人员的负担,同时也是对生产效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人员经验不足而对作业精度造成的影响。微电子在煤矿机械设备中的应用也是其自动化智能化发展的重要保障,去推广以及应用,使得机械系统的构造越来越复杂,但是功能以及适用范围也会随之而扩大。 5 其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 6 结束语 科学技术的进步所带来的便是煤矿机械的发展,而机械技术的发展使得煤矿机械在性能上的适应性越来越高。随着机电一体化程度的加深,以及先进技术的引入,我国的煤矿机械技术发展开始向着微电子控制系统转变,在应用上更加的广泛,同时对于相关维修以及管理工作人员的专业素养要求也越来越高。即便如此,机电一体化也越来越得到广大煤矿业生产者以及管理者的推崇,在应用中不断的吸取经验,从而得以发展提高。虽然世界机电一体化的微电子控制技术发展较早,但是我国的技术应用起步较晚,因此在煤矿的生产上还存在很多的差距。但是社会对于煤矿生产的要求不会因此而降低,因此机电一体化变革刻不容缓,需要煤矿生产工作中每一个环节的相互配合,以及每一个环节的工作人员的共同努力。 机电一体化论文:试谈基于机电一体化的煤矿企业科技管理研究 摘 要:本文对机电一体化技术进行了概述, 简要介绍了机电一体化技术的发展历程和趋势, 论述了机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义, 重点介绍了机电一体化技术在煤矿生产中的应用。 关键词:煤矿企业 机电一体化 科技管理 1.机电一体化技术概述 “机电一体化”(mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术,将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来,相互渗透,相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不仅是单纯地利用电子技术来简化或替代机械,更重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。 机电一体化技术具有增强生产的安全性和可靠性、具有自动监视、报警、诊断等功能,大大简化了操作步骤并且简单、方便;适用面广、生产、应变能力强、工作质量高;它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。 2.我国的机电一体化技术 我国制造的机电一体化产品都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点,它的广泛应用减轻了劳动强度,提高了生产力水平。然而,我国的机电一体化技术与发达国家相比差距还很大,具有自主知识产权的核心技术不多,今后应加强研究具有自主知识产权的核心装置,同时增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;机器人仍然是机电一体化技术今后研究的重点之一。 3.机电一体化技术研究在煤矿生产中的重要意义 3.1 提高劳动效率,机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。 3.2 提高了劳动安全保障,传统的煤矿工作环境非常恶劣,高负荷地工作会严重影响到矿工的身体健康和生产安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,提高安全生产效率。 3.3 增加了经济效益和矿工的劳动收入,煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。 4.机电一体化技术在煤矿中的应用 4.1 机电一体化技术在采煤机中的应用。机电一体化技术在采煤机的一个典型应用就是电牵引采煤机。它具有许多液压牵引采煤机不具备的优势和特点:良好的牵引特性。在采煤机前进时它可以提供牵引力,在采煤机下滑时它还可以进行发电制动;可用于大倾角煤层。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置;运行可靠,使用寿命长。与液压牵引不同的是电牵引采煤机除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件没有磨损,因此运行可靠,使用寿命长,维修量小;反应灵敏,动态特性好,结构简单,效率高。电牵引采煤机机械传动结构轻便简单,只做一次转换,电能转换为机械能,转换效率可高达99%,而液压采煤机的电能转换机械能的转换效率只有65%~70%左右。 4.2 机电一体化技术在提升机中的应用。目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备是矿井提升机,为全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,在结构上将滚筒和驱动合二为一,大大简化了机械结构,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。 4.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用。近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机一般为3点驱动,对输送机的单机长度和运量存在一定的限制。而且,输送机的监控设备的功能、可靠性、灵敏度和寿命都与发达国家相比存在显着的差距。 4.4 其他煤矿机电一体化设备液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电要求是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 5.结语 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。 机电一体化论文:接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化论文:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的核心是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。
1概述 单片机属于一种集成芯片,同时也是一种典型的嵌入式体系,在自动化控制领域,单片机有着很高的利用价值。相较于其他的嵌入式系统,单片机在稳定性方面具有更大优势,与此同时,单片机在运用实践中产生的能耗也相对较低,由于体积较小所以携带也相对便利。在电子技术领域,单片机凭借自身优势发挥着巨大作用,其依托于集成电路技术,将数据处理、数据存储功能集中在微型电子设备当中,从而形成一个完善的计算机系统。 2单片机在电子技术中的应用领域 关于单片机的运用范围,主要包括机电一体化、自动化办公设施、家用电器、仪器仪表、计算机通讯、医疗设备以及汽车电子等领域。具体阐述如下。 2.1家用电器 电子技术的发展使得人们的生活发生了重大改变,现阶段,几乎所有家庭都会接触家用电器。随着家用电器的发展,其智能化水平正在不断提升。而单片机的应用则是家用电器智能化发展的关键,与此同时,单片机凭借自身特点使得家用电器功能变得更加丰富。基于单片机的运用,家用电器的性能得到了有效改善,具体而言,单片机会结合工作空间的适应能力,打造平台以丰富建筑空间的功能,从而使家用电器的市场竞争力得到提升。以电视为例,单片机具有数据分析与处理功能,正如凭借此,智能电视被赋予了更强大的功能,再比如智能微波炉利用单片机技术可以更好的调节与控制温度,从而很好的满足人们的生活需求。 2.2医疗设备 在医疗事业的发展进程中,单片机也发挥着非常重要的作用。在整个医疗体系中,医疗设备十分重要,其技术水平往往反映出医疗体系的完善程度。在医疗设备引入单片机,可以使设备具备数据分析与处理功能,如此一来,在诊治疾病时设备就能够提供更加准确的信息,从而为人们的身体健康提供保障。以超声波检测设备为例,在单片机的支持下,设备能够对获取到的检测数据进行分析,从而根据诊断信息作出大致判断,为医生诊断及治疗工作提供帮助,使医疗效率得到有效提升。 2.3工业控制 在工业领域,自动化控制技术的运用使得生产效率得到了极大的提升,与此同时,在单片机的支持下,工业生产的智能化水平也随之提高。在工业控制中运用单片机,可以准确、高效地处理生产系统中产生的数据,从而实现控制智能化。以自动消防报警系统为例,在实际生产中,单片机可以搜集周边环境信息,通过处理与分析即可获取到环境变化情况,从而将信息传递给报警系统,如此一来消防安全水平就得到了有效提升,对于工业安全生产而言无疑有着积极的意义与影响。 2.4仪器仪表 在工业制造领域,仪器仪表属于典型的设备之一,其技术水平往往可以反映出工艺制造的精密度。在仪器仪表中运用单片机,能够使仪器仪表的智能化水平得到有效提升,进而提高数据分析的准确性,从而使仪表运行更加稳定、可靠。例如单片机在航空仪器仪表中的运用,可以帮助仪器仪表适应极端条件,从而为航空飞行安全提供保障。 2.5通讯行业 在我国通信行业不断发展的背景下,5G技术的运用与普及已经成为了可能,而电子技术在其中则发挥着重大作用。众所周知,现代人类频繁接触移动智能设备,在通讯技术的支持下,人们可以打破时空限制,获取到海量信息,而单片机则是实现这些设备功能的关键所在。以手机录音为例,在采集语音信息的过程中,信号中断情况时有发生,此时运用单片机技术,可以获取到更多电压,从而维持信号,再比如语音识别也是依靠单片机作为音频接入点,从而使手机自动识别的功能得到完善。 3单片机的技术开发 3.1CPU数据更新 CPU内核是单片机技术的关键所在,CPU会直接对数据产生作用,因此就单片机位数而言,宽度产生的影响也非常重大。根据单片机发展现状,可知完善半导体技术,加强CPU投入,可以有效扩充单片机内存容量,并且能够使单片机寿命得以延长,改善单片机在电子技术中的应用效果。 3.2节能降耗 基于CPU技术的发展,MUP技术研究也取得了重大突破。在此背景下,单片机的运转速度得到了全面提升,在短时间内即可使振幅的运动频率得到提升。而随着单片机转速的提升,其能耗自然也更大,如此一来,单片机的使用寿命就会受到影响。为了解决这一问题,就需要将节能降耗技术运用到单片机技术开发当中。具体而言,我们可以对单片机内部顺序进行调整,对单片机整体振动频率特点加以利用,在提高单片机运转速度的同时,对能耗进行控制,从而使单片机寿命得以延长,保证单片机运行效率。此外,任何设备在运行过程中都有可能发出噪音,而单片机本身运转速度很高,发出噪音的概率更大,作为设计人员,应该从单片机的集成电路入手,在技术开发中对电源位置进行调整,从而使电源噪音撞击电子芯片的问题得以规避,进而使单片机噪音得到有效控制,给用户提供一个更好的使用体验。 3.3降低单片机干扰 单片机本身的可靠性较强,在运转过程中能够保持均衡的速度。其中EFT高新技术的运用使得单片机的稳定性得到了进一步提升,就算在运行过程中有电磁波对单片机造成干扰,凭借该项技术也可以实现自我调节,从而使单片机使用效果得以维持。 3.4程序开发 现阶段,作为嵌入式系统,单片机在电子设备中的运用可以帮助设备自动执行程序,并根据收到的命令作出反应。站在开发人员的角度,他们只需要将指令操作程序编写好并引入到单片机中,就可以实现程序执行的自动化。以智能手机为例,单片机系统大多选择Windows或Linux,相较于专用处理,单片机的功能显然更加强大。近年来,单片机的数据处理、传输以及存储功能得到了进一步完善,在计算机系统中单片机的作用也更大,这对于计算机系统可靠性的提升无疑有着积极的意义与影响。总而言之,在电子技术领域单片机具有很高的应用价值,然而我们也不可否认,在实践中单片机的应用依然存在部分问题,这就要求我们围绕此展开研究,找到问题原因,提出技术优化措施,从而提高单片机的技术水平,为推动单片机的发展奠定扎实的基础。
探索机电设备的自动化改造及维护:论机电设备的自动化改造及维护 摘要:近年来,随着工业科学技术的不断发展,人们生活水平的不断提高,我国机电设备自动化系统也正在不断的完善。现阶段,智能化建筑设计到的现代科学技术有很多,如通信技术、计算机网络工程技术、建筑技术等。通过这些先进技术与机械设备控制系统的相互融合,我国机电设备自动化的改造和维护程度都有了明显的提高,本文对机电设备的自动化改造维护进行深入研究。 关键词:机电设备;自动化;改造及维护 一、我国机电设备自动化改造及维护的重要性 自改革开放以来,随着市场经济体制的改革,经济技术的不断发展,我国人民的生活水平和生产水平有了很大的提升,为了迎合人们生活和生产的需要,机电设备的自动化改革已经成为其发展的主要方向。其主要特点,体现在以下几个方面:①对机电设备控制系统的改革,传统的机电设备主要是通过人工操作的,这种人工操作很容易出现操作失误,同时在一定程度上还降低了设备的运行效率,所以有关控制系统自动化的改革迫在眉睫;②机电设备所在生产线的自动化改革,这一改革是实现企业高效生产的重要手段,如今,我国很多大型工业生产企业纷纷引进国外先进机械自动化设备,其目的就是改善企业生产经营模式,实现现代化生产;③对机械设备本身进行自动化改造和维护,可以在每一个设备元件中加入自动化控制系统、监测系统,这种改造可以使设备通过微机显示器显示设备运行情况,一旦其运行情况出现异常,相关人员可以及时进行维修,有效的保证了企业机械设备的正常运行[1]。 通过对工业企业机电设备进行自动化改造和维护,可以使企业的生产效率大幅度提升的同时,实现企业的现代化运营,为企业生产和发展提供强大助力。 二、机电设备自动化改造及维护的设计方案 在机电设备进行自动化改造及维护之前,企业相关技术人员要对其改造及维护计划制定合理、可靠、安全的设计方案,方案有效与否可以直接影响机电设备自动化改造及维护的改革效果,通过对其设备进行系统分析可知,机电设备自动化改造必须要遵守以下几点原则:①解决传统机电设备的生产缺陷和隐患,在充分了解其原因后,对设备进行针对性改革,包括运行状态、生产性能、运营效率等;②以可持续发展为原则,使改造后的设备具有低耗能、零污染的优质性能;③制定改造及维护的整改计划,同时还要针对其改造过程中,机电设备实时反映的运行信息,对整改计划进行修改和完善;④将机电设备改造及维护的图纸大样进行描绘,通过绘制图纸大样,使工作人员掌握机电设备改造的主动权,能够及时有效的对机电设备进行逐项校准;⑤现场技术人员要定期开展研讨会,对机电设备的改造进度、改造问题、改造方案进行系统的分析,通过自检的方式,完善改造方案的合理性、可靠性[2]。 三、落实好机电设备自动化改造及维护的几点合理性建议 1.改造及维护具体实施措施 编制好机电设备自动化改造以及维护的计划和方案之后,工程技术人员和现场工作人员要对其计划和方案进行实时改造,在改造的过程中,工作人员可以通过先进科学技术监测设备的自动化程度、生产效率、资源利用率等性能,如果其显示的信息数据合理,则机电设备自动化改造的计划和方案正确,如不合理,则说明其计划和方案中存在很多问题,要及时进行修正。落实机电设备自动化及维护的具体实施步骤,主要表现在以下几个方面:①在对机电设备自动化改造之初,工程人员要不断引进先进科学自动化技术,还要对其设备的运行状态进行宏观调控,通过数据分析,制定合理的工作安排;②设立安全管理小组,在机电设备自动化改造及维修过程中,对其设备运行情况进行安全管理监督,一旦设备出现自动化运行故障,施工人员要对其设备生产情况进行分析,实施抢修计划;③针对不同的工种,针对不同机电设备自动化改造特点,制定相应的安全生产防护措施;④引进专业的安全技术负责人,对施工现场全权负责,维护机电设备自动化改造及维护施工现成的秩序,如高空作业、深井作业、生产作业等,如果改造施工作业和场地出现相互影响的情况,则现场安全技术负责人要根据实际情况,对施工场地进行适当调整[3]。 2.对工程人员进行专业技术培训 对工程人员进行专业技术培训可以有效的提升机电设备自动化改造及维护人员的能力,其具体实施步骤如下:①培养工程人员对机电设备自动化改造和维修的积极性,对专业技能优秀的技术人员给予奖金鼓励;②定期对机电设备改造和维护人员的技能进行业务培训;③做好资料收集整理工作,对机电设备自动化改造及维护的图纸、设备运行信息、设备生产情况进行系统记录、存档。 结论:综上所述,制定一个合理、可靠、科学的机电设备自动化改造计划和方案对机电设备自动化发展具有重要意义。现阶段,我国机电设备自动化改造技术发展较晚,很多技术理论知识还不够完善,专业技术人员的技能仍不全面,这些都抑制了机电设备自动化的发展。机电设备自动化发展是我国工业企业发展战略中最重要的组成部分。笔者认为,要坚决发展机电设备自动化改造道路,从落实机电设备自动化改造及维护措施、提升机电设备自动化改造及维护人员的能力、做好资料收集整理工作这三个方面对机电设备的自动化改造及维护,以便更好的发挥理论对于实践的指导作用[4]。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备的自动化改造及维护探析 摘要:近几年,随着计算机技术的快速发展,机电设备的自动化技术被广泛的应用并且得到了良好的发展。在建筑机电设备中运用自动化,既能够提升机电设备的精度,又可以降低人力成本。因此机电设备的自动化技术需要不断提升,才可以满足设备的运行要求。本文通过对建筑机电设备的自动化改造及维护进行探析,以更好地促进机电设备自动化向着良好的方向发展。 关键词:机电设备;自动化改造;维护 引言 随着我国经济的快速发展,人们生活水平在不断提升,在人们生活水平提升的过程中,人们对物质和设备的要求也在不断地提升,其中设备的自动化水平是当前人们关注的焦点,随着各种要求的不断的提高,机电设备的系统越来越复杂,其自动化水平需要不断地提升,才可以满足设备要求日益提升的需求。当前机电设备主要使用在大型企业、建筑、煤矿等中,机电设备在其应用领域的重要性不断提升,因此,加强机电设备的自动化改造时势在必行的。 一、自动化系统 建筑机电设备自动化,其主要就是利用分布式计算机控制测控系统,对建筑物中的各个系统进行控制,以达到提高效率、降低耗能的目的。设备自动(BuildingautomationSystem,简称BAS)由设备监控系统、火灾报警系统和安全防范系统三个子系统组成,其构成如图1所示。 各个部分的功能简述如下: (一)设备监控系统 设备监控系统主要是对建筑内的给排水系统、通风空调系统及设备及设备和供配电系统及设备等进行监控,为建筑提供一个安全、高效、舒适的工作环境,提高管理效率,降低能耗。其主要功能有对建筑内的主要参数的集中检测和处理,实现处理包括参数的集中显示、存盘记录和越限报警;实现对工程内所有机电设备状态的集中检测,显示和记录,包括故障的检测和报警;实现对工程内设备系统中所有机电设备的集中启、停或者启闭控制。 (二)火灾报警系统 机电设备自动化在火灾报警系统中的功能主要是通过在设备中设置感烟和感稳探头,对建筑物内的灾情及时发现并报警,然后通过设备监控系统和门禁系统联动,使空调机停止运行,开启消防泵与防排烟风机,自动打开公共避难通道及出入口。 (三)安全防范系统 保证工程内人员、资料和财产安全系统,防止非法入侵,通常建筑的保安系统由出入口控制系统、防盗报警系统和电视监控系统组成。 二、建筑机电设备自动化系统的功能 建筑机电设备中自动化系统的主要特点是机电设备较多且分散,也就是需要监控、测量、控制的对象在数量上比较多,且设备分散于各个角落和层次。建筑设备自动化系统的功能主要表现在以下方面。 (一)自动控制各种机电设备的启停、运转状态,对机电设备实现管理,并且还有设备运行报表、设备档案管理、设备维修管理等。 (三)随着外部条件、负荷变化、环境因素等情况的变化,对机电系统实现自动调节,保证各个机电设备处在最佳的运行状态。 (四)对各种突发事件和意外事故进行监测并及时处理,比如煤气泄漏、停电检测等,可以通过预先编制的程序进行迅速的处理,避免事故范围进一步扩大。 (五)是建筑内的各种机电设备能够有序的管理,使各系统实现一体化的协调运转。 三、机电设备的自动化改造 (一)机电设备自动化改造以及维护方案的制定。首先需要对机电设备有一个全面的认识,对企业现有的机电设备进行全面的检查,了解机电设备在运行中存在的安全隐患以及机电设备自身存在的缺陷。只有对机电设备进行一个全面的了解和认识,才可以制定出合理、有效的机电设备自动化改造和维护方案。将机电设备的自动化改造任务进行确定之后,就需要制定切合实际的机电设备自动化改造和维护措施。根据机电设备自动化改造和维护任务说明,制定相关的整改措施,同时绘制机电设备自动化改造的图纸,针对机电设备进行逐一的校对,最后将机电设备的自动化改造和维护方案进行确定。在完成方案制定、改造图纸绘制等一系列工序之后,进行机电设备自动化改造和维护工作。 (二)落实机电设备自动化改造及维护措施。编制好机电设备自动化改造以及维护的计划和方案以后,我们就要对机电设备自动化进行改造,在进行改造的过程中,要求所有参与的人员都要积极的开拓自身的思路,坚持锻炼、美观、实用、规范等等原则,将自己的全身心都积极的投入到机电设备的改造过程中,将自身的动脑能力和动手能力进行提高,并且对每个人的工作积极性进行充分的调动,明确大家的任务,清楚自身的要求,在工作过程中必须要有的放矢,这样才能够提升工作的效率,从而保证机电设备自动化改造及维护的质量。 (三)在机电设备自动化改造和维护的过程中,需要注意一些安全问题,安全促进自动化改造工作的进行,所以在机电设备自动化改造和维护的过程中,需要建立安全管理小组,对机电设备自动化改造进行监督管理,保证各项工作和技术达到要求,坚持预防为主、安全生产的原则,对机电设备自动化改造和维护工作进行现场监督,同时按照不同的工作,制定不同的安全措施,安排专业的安全技术人员,对机电设备的自动化改造和维护现场工作进行监督管理。 四、机电设备自动化的维护 (一)健全管理制度 严格落实建筑机电设备自动化的安全管理责任制、工种岗位责任制以及事故追究责任制等,重点建立健全机电设备使用与操作规程、机电设备的维修保养制度、机电设备现场管理制度及机电设备采购与验收制度等具体的规章,同时配套相应考核措施,真正让管理制度起到一定的约束,规范各项管理行。 (二)提高机电管理队伍的整体素质 机电管理的决策层应树立超前和创新的思维现念,把握大局,敢于前瞻,用新思维去分析研判建筑企业机电管理中可能出现的新情况和新问题。机电设备操作人员要在日常工作中不断学习机电理论和设备操作知识,积极参加各项培训和技能大赛,在学习和培训中不断强化安全管理意识,提升实际操作技能,在实践操作中灵活运用,有效防止机电设备安全事故的发生。 (三)加强机电设备信息化管理 逐步建立起设备的检修保养制度、完善机电设备的跟踪管理、细化设备的保养工作记录、落实好包机责任制、建立健全设备的运行档案,并制定相应的奖惩措施。通过查询机电设备的信息化管理档案来了解设备是否处于最佳运行状态,及时排除安全隐患,确保焊殉、企业健康、有序的发展和生产。 (四)建立质量监控体系 坚持标准化设计,做到全面系统规范,在设计环节上杜绝隐患。在设备购置过程中辨别真伪,严把采购质量关。设备到货把好验收关,必要时应进行拆机检查,性能测试后方能下井使用。安装方面,把好分阶段验收安装质量关。验收不合格的不得进入下一道工序。机电设备停产检修前,制订严格详细的停产检修计划,编写作业规程,重点项目坚持分管矿领导、机电副总进行现场跟班,不合格的不能进行验收、签字。 (五)收集机电设备的自动化改造和维护的相关资料、文件。机电设备的自动化改造和维护中涉及很多方面的内容。在机电设备的自动化改造和维护之前,需要制定改造方案、绘制改造图纸、对现有机电设备进行检查等。这些工作中涉及很多知识。如果有一项资料的施工和制定的改造方案不同。就需要进行严格的检查和审核。所以在机电设备的自动化改造和维护中需要做好相关资料的收集和整理工作。每一项工作开始之前和结束之后。都需要对其进行调试、安装等。对其中出现的不合理现象以及出现的问题及时查明原因。并进行处理。保证机电设备的自动化改造和维护的质量。 结束语 伴随着社会的不断进步,经济的高速发展,使得人们生活水平有了很大的提升。在人们不断提升自身的生活水平的过程中,也更加注重对设备自动化的关注度。对机电设备自动化进行维护和改造并不与一般新设备进行安装和调试相同,机电设备自动化主要是在原来的设备进行施工管理这一情况之下,并且针对当前机电设备中存在的缺点,具有目的性的对机电设备进行消缺和革新,以便能够使建筑机电设备的自动化在操作过程中更加的完善,其运行的管理更加合理,操作更加方便,其运行也越来越可靠。所以,机电人员只有在实际的工作中不断积累经验,将理论知识运用到实践中去,能够学以致用,使其能真正发挥作用。并且要善于学习和借鉴一些新工艺、新技术,时建筑机电设备自动化改造技术能够在系统中发挥更重要的作用。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备管理维修及其自动化改造 摘要设备维修是一项复杂的工作,需要掌握多种学科的知识,并熟练运用,才能顺利开展工作,确保设备管理工作正常进行。在设备管理中,要求工作人员除了要掌握设备的性能之外,还要了解设备保养与维修的知识和技能,熟练进行操作,严格按照规章制度和计划执行,从而延长设备的使用年限,提高企业的经济效益。 关键词机电设备;管理与维修 ;自动化改造 为了确保设备管理顺利开展,设备维修的模式正在不断与时俱进,一些先进的企业设备维修模式不再单一,而是通过事后维修、预防维修和欲知维修三种模式完善设备维修和管理。对于技术人员而言,设备维修是一项复杂的工作,需要掌握多种学科的知识,并熟练运用,才能顺利开展工作,确保设备管理工作正常进行。 1设备管理的要求 保证设备的清洁,没有杂质和污染,检点部位是否存在油污,确保设备一切正常,将周围的杂质整理干净。将工具和物件摆放整齐,条理清晰,正确分类。按时为设备换油,保持良好的润滑,使设备内部零件能够正常运转,保证油的各项指标符合要求。 除此之外,最重要的就是设备的安全使用,了解设备的性能,按照要求和规定进行操作,不要超负荷运行设备,定期检查设备,各项安全防护措施配套齐全,保证设备使用的安全。 在设备管理中,设备的保养和维护是确保设备能够正常运行、延长使用寿命的重要措施。除了要对设备进行定期的检查和维护外,日常维护也是不可或缺的。润滑和冷却系统的保养与维护也要高度重视。 设备的保养与维护要做到未雨绸缪,只有做好日常维护,才能确保设备更好地运行,减少故障的频率,因此,必须要形成制度,规范操作行为,并定期进行检查与考核。设备需要定期检查,做到安全第一,预防为主,必要时可以借助工具,精度检查则是检查的进一步细化,从而了解设备的实际运行状态与精度。 制定设备维护规章制度是设备顺利维护的基础,坚持日常维护,可以有效延长设备的使用年限,确保使用安全。具体要求主要有:确保设备的清洁,摆放整齐,各个性能指标良好;规定日常维护和保养的具体部位和方法,以及应达到的标准;定期考核操作人员维护设备的情况,解决维护时出现的问题。 2设备三级保养制 2.1 日常保养维护 日常保养维护的频率一般为每天保养和每周的保养,简称日保养和周保养。 1)日保养。日保养要求工作人员每天都要对设备进行保养,这主要是由操作工人来完成。工人在交接班时,要做好详细的记录,并做好检查。还要清洁设备,为设备加油或换油,检查设备的各个装置是否有松动或不灵便的现象。试运行设备检查是否能够正常工作。设备的各个环节都要注意,如果声音、温度等方面有异常现象,要及时上报和处理。下班后要记得将开关关掉,所有涉及到操作的手柄归到不工作的位置,还要再次清洁设备的油污和杂质,再次为设备加油。对设备的工作环境予以清理和归整,按时填写交班记录。 2)周保养。周保养一般是在每周的周末进行,保养时间根据设备的不同而有所不同,通常精度高、大、少的设备要进行四个小时的保养维护,一般设备两个小时即可。 首先保证设备外观的清洁,各个部分都要保养,设备的工作环境亦要清理干净,从环境到设备,均要保证整洁。第二,操纵传动的检查,检查各个部位的操作是否灵便,是否能够正常运转。第三,液压润滑方面的检查,油的各个方面是否符合指标。第四,电气系统的检查,是否清洁,是否能够安全可靠地运行。 2.2 一级保养 操作工人是设备一级保养的主要执行者和负责人,对设备进行检查时,需要拆卸就要按照计划实施,并进行清洗。各设备各个环节的通道、间隙都要进行详细的检查,发现问题及时处理。做完保养后要进行详细的记录,机械员要进行检查和验收。一级保养涉及到所有使用的设备,而重点设备则需要重点保养。一级保养的目的是为了延长设备的使用寿命,消除安全隐患。 2.3 二级保养 维修工人是二级保养的主要执行者和负责人,根据检修计划,对设备进行详细的检查和修理。涉及到更换、修理、清洗等环节时,要按照计划和要求进行相应的操作,确保设备性能达到正常要求。二保后,详细填写检修记录,再进行验收。二级保养是在一级保养的基础上更上一层楼,使出现问题的设备达到正常的要求和标准,提高设备运行的安全性和可靠性。 2.4 三季保养制 三级保养制再次将设备的维修保养推向重要的位置,要求操作工人和相关工作人员高度重视,配合开展设备的管理工作。严格要求操作工人,使他们真正了解设备维护与保养的重要性,扎实掌握设备维护的知识和技能,按照规章制度进行维护和保养,提高设备的完好率,延长设备的使用寿命,为企业节省维修费用,提高经济效益。 3提高设备保养与维护水平的措施 规范保养维护工作,定期对设备进行检查、清洗、更换、调整。按照计划对设备进行维护,根据规定对不同的设备进行严格、妥善地维护。 操作人员要尽职尽责,对负责范围内的所有设备必须要进行严格的检查,由专职人员负责检点设备,保证设备可以安全、可靠地运行。在巡检的过程中,一旦发现有问题的设备,要立刻上报,由正在值班的负责人进行处理。设备出现的问题要及时记录,维修人员在检查时也要做好记录。专职巡检工负责接收设备缺陷记录表和维修检查记录,并统一上报。在巡检的过程中发现有问题的设备,要根据检修计划安排检修,如果问题需要马上处理,则根据能力范围决定。 4结束语 工欲善其事,必先利其器。设备保养维修的重要性不言而喻,在设备管理中,要求工作人员除了要掌握设备的性能之外,还要了解设备保养与维修的知识和技能,熟练进行操作,严格按照规章制度和计划执行。熟能生巧,工于细节,从上到下均参与到设备管理当中,才能真正做好这份工作。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备的自动化改造及维护探析 摘要:近些年来,随着现代电气控制技术和网络技术的发展,将机电设备控制改造同网络通信技术相结合来实现机械设备的自动控制、数据采集和分析整理已成为越来越多企业的选择。企业在这种新型控制技术的支持下,对原有设备的传统继电接触器控制系统进行现代化升级改造。但是,升级改造后控制系统智能化水平不断提升的同时也给机电系统带来更多复杂的问题,对自动化设备进行改造和维护上作显得十分重要。 关键词:机电设备;自动化;改造及维护 引言 目前,在国内一些老牌的生产企业中,老的大型设备几乎都是采用传统的继电接触器控制系统。这种控制系统起源于上世纪二十年代,这种控制系统少则需几个多则需几十个继电控制元件,它有很大的缺点:设备体积大,动作速度慢,功能少,难以实现较复杂的控制,而且控制线路接点多,故障率高,工作的可靠性差;耗能、噪音大、效率也不高。随着科技的进步,企业对设备的继电接触器控制系统进行PLC和网络通信技术相互结合的现代化改造,现代PLC控制系统不仅控制功能强大,功耗、体积减少,可靠性提高,而且远程I/O和通讯网络相结合实现了对控制数据及图象的实时控制调整。设备通过改造降低了能耗、减少用地,最主要是提高了设备工作的可靠性,从而提高了生产效率。在实际的改造工作中,探索机电设的自动化改造及维护的方法,对改造工作的成功与否至关重要。 一、熟悉设备改造要求,落实改造措施 机电设备的自动化技术改造应建立在熟知相关改造要求的基础上进行,依据不同的环境和设备需要,采取相应的改造措施。机电设备的自动化改造不仅适应了企业走向市场的需求,更是调整企业产业结构、提高企业生产水平的重要手段。因此,要想将企业的生产效率和经济效益得到有效的提高,就必须要加大科学技术的投入,加强新技术、新材料的运用。在进行技术改造时,要本着多进行技术改造,少增加改造成本的原则进行,充分发挥先工程技术人员的作用,最大程度地提高科学技术的转化率。利用相应的技术建立有效的设备运行监测系统,提高系统对设备的实时监控能力,进而保障设备的安全运行。实际工作中,在进行设备自动化改造前一定要熟悉改造设备的生产工艺要求,分析其电气控制系统的具体内容和要求,了解设备的结构组成、工作原理、设备传动系统的类型及驱动方式、主要技术性能及规格和运动要求;了解电气传动方式、电机、执行电器的数目、规格型号、安装部位、用途及控制要求;了解设备使用方法,各操作手柄、开关、旋钮、指示装置的作用;了解与机械、液压部分直接关联的电器(如:行程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等)的位置、工作状态及与机械、液压部分的关系,在控制中的作用;掌握电气控制原理图的主电路、控制电路、辅助电路、保护及联锁环节等电路,然后依据设备的运动方式、电气控制系统编制PLC程序,绘制梯形图,制定改造措施,按改造措施和绘制好的图纸进行施工。在确定好机电设备自动化改造及维护的相关方案措施之后,应着手开始进行实际自动化改造过程,在整个改造的过程中,参与改造人员需具备良好的素质和开阔的思维,改造的设备应坚持实用、经济和美观的原则,参与改造的相关人员必须积极投入到整个改造工作中去,保证整个改造过程不出现严重纰漏,提高改造及维护的效率。与此同时,相关人员应在安排任务及工作过程中,合理安排工作先后顺序,科学进行人员组成划分,合理安排工作,认真完成各项改造及维护任务。在对机电设备自动化进行改造和维护过程中,对于暴露出的安全隐患要做到仔细排查,尽早解决,将安全隐患扼杀于摇篮之中。对于机电设备自动化改造及维护所体现出的改造效果、改造内容以及实施自动化改造过程中暴露出的问题应做到详细记录,所有相关的技术人员及改造人员都必须仔细认真看待改造及维护工作,争取将改造工作做得更为周全。 二、确立机电设备自动化改造及维护方案 在机电设备自动化改造工作之初,制定出高效合理的施工改造方案对于整项工程实现顺利完成至关重要,想要制定好机电设备的维护方案,对于机电设备的全面认识至关重要,对待改造的机电设备进行全面综合的检测,对于设备中所含的缺陷以及运行中可能存在的安全隐患有一个直观的认识。只有对机电设备有一个全面的了解和认识之后才能够制定出高效合理的改造方案,对企业中待改造的设备仔细检查,及早发现设备中的安全隐患并尽快清理。在确定好自动化改造任务之后,就需要制定合理的机电设备改造措施。确定整个改造和维护工作流程,对实施改造过程中的步骤进行综合管理,确定出合理的改造计划书,根据计划书中的规定以及相关要求,绘制机电设备维护和改造图纸,根据绘制出的图纸样式对现有的机电设备进行逐项审核,最终再确定整个改造和维护方案,在改造图纸绘制完成之前,坚决禁止进行维护及改造工作。在进行机电设备自动化改造和维护时,应依据改造的内容对改造过程中出现的问题进行综合汇总上报给现场施工技术人员,通过小组讨论研究制定出合理的解决方案,确保整个机电设备自动化改造和维护工作的顺利完成,保证施工质量,同时应严格执行自检过程,分步骤进行验收工作,最后上报给企业领导进行验收,在企业高层验收合格之后,对整个工程方案有一个相应的评判,做好机电设备改造维护工作的相关数据以及图纸的整理工作。 三、改造中应注意的问题 1、制定严密的施工组织措施和施工安全措施 施工组织机构的设立:在进行机电设备的自动化改造之前应成立专门的安装小组,整个小组成员由生产人员、技术人员、安全监督人员、设备安装人员以及检修人员构成,负责整项改造工程的施工流程。整个改造过程采取责任制,工作总负责人作为第一责任人,负责工程改造中全面工作。各技术工程成员同时担任各小组的安全员,负责监督小组成员的安全情况以及安全事务的具体落实情况。在各个小组开展改造工作之前,要对当前阶段工作的技术措施等进行分析,严格执行相关规定。施工安全措施的制定:安全是实现生产的重要前提,对于生产起到保障和促进的作用,尽管在及特殊情况下安全同生产之间会存在细小的差异和矛盾,从安全生产的角度出发,这二者之间不存在任何的矛盾性。依据实际的改造及管理的现场情况,对不同的技术人员和改造人员制定相应的改造措施管理办法,设立专门的安全及监督人员对整个现场的安全状况以及改造过程中的安全问题进行全程跟踪监督。所以,改造的安全问题应作为一项重点问题来实施。 2、做好数据的整理收集 机电设备自动化改造及维护的相关资料和图纸从某种角度来说就是机电设备自动化改造过程的语言和规定,然而从当前的情况来看,实际的施工过程与图纸规定大相径庭的现象比比皆是,所以,企业相关监督部门必须加大数据及图纸的管理力度,实施机电设备自动化竣工图管理,这样为机电设备自动化的改造以及设备返修提供直接严格的数据技术支持,同时对于加强企业工程项目管理,提升设备工程改造质量来讲具有十分重大的意义。 结束语 在实际的改造过程中,应首先确立机电设备自动化改造要求,落实机电设备自动化改造的相关措施、确立自动化改造目标及方案,同时制定好施工安全监测体系以及做好数据的整理收集,对机电设备的自动化改造进行简要说明,在实际的企业技术设备改造过程中,应重点将机电设备自动化改造及维护的相关理论研究方法应用到实际工作中去。
浅谈物联网技术与电力设备管理:物联网技术电力设备管理应用 【文章摘要】 随着我国经济的发展,我国对于电力能源的需求量也越来越大,而经济形势的转变势必带来供能和用能方式的重大变化,为了提高电力设备的管理水平,提升电力系统的可靠性与稳定性,将物联网技术应用于电力设备管理之中是必然的趋势。本文将结合物联网的相关概念以及相关支撑技术,探究互联网技术在电力设备管理中的应用。 【关键词】 互联网技术;电力设备;管理;应用现如今,可持续发展已经成为了人类共同的目标,未来能源开发与消耗势必要转变方式,这就需要发展与经济社会相适应的低碳电力之路。基于此种目的,推进电网管理智能化是当今电力系统发展的方向,而物联网技术在电力设备管理中的应用,则有助于促使电网管理智能化进程的加快。由此可见,对物联网技术进行探讨,有着十分重要的价值。 1物联网简介 目前被广泛认同的物联网的定义为:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通过信息的高效采集与传递,资源能够得到最大化程度的利用,以此改善人与自然之间的关系。 2物联网的4大支撑技术 2.1识别技术 识别技术是物联网中信息收集与传递的基础,是实现物品可视化管理的重要手段。当前识别技术主要是通过无线电信号对特定目标进行非接触式的主动识别和管理,在人们的生产生活之中发挥着巨大的作用。 2.2红外感应技术 一般来说,所有的物体都是具有温度的,只要有温度就会向外辐射一定的红外线,采集物体向外辐射的红外线就能够对物体进行判断,同样不用与物体进行直接的接触,并且灵敏程度也相对较高。 2.3全球定位技术 GPS是由美国主导建立的全球定位系统,能够为用户提供高精度的位置、速度以及时间信息,对于电力设备管理来讲,全球定位技术不仅能够帮助设备防盗,能够监测电力设备的故障地点,同时为各种系统提供精确的时间标准,提高电网的智能化程度。 2.4M2M技术 M2M技术指的是末端设备之间的互联与集中管理,其实质是设备与设备之间、设备与人之间的信息的交互,通过不同系统之间信息的传递,能够在一定程度上优化电网的成本配置,增强电力设备运行的稳定性,降低人力维护的成本,由此推动电网向高效、稳定、节能、环保方向发展。 3物联网在智能电网建设中的应用 我国国土面积广袤,但是目前电网已经覆盖了我国的绝大部分地区,由大量电力设备形成的中枢在电网的运行中起着重要的作用,这些电力设备并不全是布置在城市之中,在人烟稀少的地方同样会有,而在自然环境条件恶劣的情况下电力设备难免会出现各种问题,如电力设备失窃或者出现故障,这些问题很容易导致电网不能正常运行,带来巨大的经济损失。而为了避免这种情况,电力公司可以使用物联网技术来监控电力资产,有效管理所有的电力资产,确保电网的稳定运行。 3.1设备的防盗监控 物联网技术在电力设备管理中的应用最为广泛的就是设备的防盗监控,通过在电力设施周边布置传感器,可以实时了解电力设施的运行状况,如温度、电池电量等信息,这些信息在采集之后统一交由后台监控人员进行处理,可供判断电力设施是否处在正常运行的状态。再者全球定位系统可以及时监测电力设备的移动状况,一旦有人恶意偷窃电力设备,后台控制人员可以及时得知消息,侦测被盗设备的运行状况,为警务人员的工作提供便利。 3.2固定资产的管理 对于企业来讲计算固定资产的价值的工程相当庞大,在固定资产上贴附RFID标签,利用RFID标签非接触读写的特性,定时对标签进行扫描就可以了解固定资产有无损失,既方便了固定资产的管理,又减轻了相关工作人员的工作量,并且节约了大量的人力物力。 3.3电力资产管理主要内容 1)小型监控模块。 通过在特殊位置设定相应的传感器,能够及时了解电力设备所处环境的状况,如果出现高温高湿等异常环境,信息可以通过标准无线传输技术由小型监控模块发送到后台控制端,及时通知相关人员进行检修。对于失窃的设备还可以用内置的追踪器进行追踪,既可以挽回电力设备失窃带来的损失,也能够对不法分子形成震慑; 2)传输网络模块。 各项传感器监测到的信息需要及时传递到后台控制端,这就需要传输网络模块。在通信线路无法架设的地方尽量使用无线网络进行传输,从而降低网络架设的成本。实现信息的及时传递; 3)电力资产管理平台模块。 将由各种传感器传感的数据进行汇总和分析,及时监测电力资产的变化,提高电力设备的管理水平。 4结束语 综上,我国经济的发展需要大量的电力能源作为支撑,而可持续的发展观念又要求电力网络向智能化转变,对此需要不断推进物联网技术在电力设备管理中的应用,提高对于电力设备的管理水平,实现对于电力设备运行状态的实时管理,继而最大程度的保障电网运行的稳定性,为我国的经济和社会发展提供高质量的电能供应。 作者:张维志 单位:国网河北阜城县供电公司 浅谈物联网技术与电力设备管理:物联网技术在电力设备巡检中的应用 摘 要 现代网络技术的应用水平逐步提高,网络技术应用程度拓展到社会生活中的各个领域,物联网技术是基于互联网信息传输技术的基础上开展的一种新型识别检测技术,物联网技术在电力设备巡检中的应用能够可以提高电力巡检的质量,降低巡检人员的工作压力,实现我国电力供应系统正常运行。 【关键词】物联网技术 电力设备巡检 应用 随着社会计算机研发水平和应用水平的逐步发展,基于互联网技术的基础上,结合RFID技术、红外感应技术、全球定位技术以及激光技术于一体的物联网技术。本文基于网联网技术的电力设备巡检系统的设计原理与实现过程,对物联网技术在电力设备巡检中应用进行研究,推进我国电力供应系统中技术手段的不断创新应用。 1 物联网技术概述 1.1 物联网技术概念 物联网技术是基于“互联网技术”的基础上,应用互联网数据传输连接技术,充分结合射频识别技术(RFID技术)、红外线识别感应技术、GPS全球定位技术、远程激光扫描技术等信息传输手段,进行识别检测技术,这种综合技术的智能化程度高,识别定位准确性高,被广泛应用于社会生产生活的各个领域。物联网技术在电力设备巡检中应用,与传统的电力设备巡检方式相比,能够扩大电力设备巡检的范围,巡检技术能够克服强磁力、高温、水环境的检验,缩小了电力设备巡检的安全隐患,同时物联网的信息空间存储范围较大,存储信息的安全性较高,使电力设备应用检验程度实现智能化发展。 1.2 物联网技术的工作流程 物联网技术的实现是通过计算机与外部检测设别连接实现的。首先系统内部数据库管理系统通过激光扫描技术对电力设备进行逐步状态扫描;其次,结合RFID技术、红外线检测技术对电力运行设备进行全面扫描;再次,GPS系统对滇西设备中结合计算机网络数据信息对电力设备中存在问题进行定位研究,分析设电力设备的检测数据;最后,对设备中传输的数据进行网络信息设备自动存储,完成物联网技术在电力设备巡检中的应用,提高电力应用管理水平的应用和发展。 2 物联网技术在电力设备巡检中的应用 如图1为物联网技术在电力设备巡检中应用流程图。图中将系统流程图表表述为服务器到检测系统的建立设备检测传输,将物联网技术在电力设备巡检中的应用分为RFID技术、激光扫描技术、红外线检测技术、全球定位系统几部分,分别讨论技术在电力设备巡检中的应用。 2.1 RFID技术进行电力设备应用状态识别 RFID技术是应用红外热线感应技术进行物体设别状态识别,应用RFID技术对电力设备的原始状态进行扫描检验,RFID技术中蓝牙传输功能对巡检的电力设备情况转化为电力信息直接输入到计算机自动读写标签中,对巡检记录进行初步记录。例如:应用物联网技术进行巡查检验,检验产品为输电线设备操作设备,RFID技术的应用可以将输电线设备操作设备生产合格标准进行转化,并且输出巡检检电力设备的最佳检验标准,巡检人员确定本次检验程序的最优值,保障电力设备检验质量。 2.2 激光扫描技术进行电力系统信息数据管理 激光扫描技术的应用的主要作用是对电力设备应用的内在数据进行扫描管理,与RFID技术的工作原理存在一定的相同之处,这两种技术都是通过外部扫描进行电力设备巡检,但激光扫描技术中应用超射线光波进行检验,并且主要是对电力设备内部程序的正常与否进行检验,激光扫描技术的检验在技术范围上突破了传统只能对电力设备外部检验狭隘性,真正实现了对电力设备系统的全面检验。例如:某电力设备生产企业对电力生产产品进行巡检,应用激光扫描技术对部分电力设备自动化程序进行检验,激光扫描技术能够克服电力设备工作状态下强电流,强电压的工作运行环境,对电力设备的内部系统正常运行情况进行精确检验,大大提高了电力应用系统中的电力设备应用的安全性和可靠性,保障我国电力系统正常供电传输。 2.3 红外线检测技术进行电力设备应用情况扫描 红外线检测技术进行电力设备应用情况扫描。是应用红外线监测技术对电力设备应用中强电压环境中电流、电阻、电压的稳定性进行检验。红外线检测技术在巡检中的应用不仅仅局限于电力设备生产环境下的检验,同样也对电力设备应用状态下进行外部扫描控制,这种物联网巡检技术能够降低巡检人员的工作压力,提高巡检质量,为我国电力系统的正常运行提供可靠地安全检测保障。 2.4 全球定位系统对电力识别应用定位识别 全球定位系统对电力识别应用定位识别是针对物联网技术对设备巡检进行点位处理,一方面,能够对电力设备应用的地理位置进行精确定位,实现了电力设备巡检的全面性;另一方面,结合网络信息存储系统自动化进行系统存储,对电力设备检测系统中存在的检测问题和检测结果进行董伟存储,全球定位系统依据电力设备检验的空间位置进行信息存储,保障了信息存储的可靠性,实现了电力设备检验的全面、高效化发展。 3 结论 物联网技术是现代科技水平逐步创新发展的重要体现,RFID等物联网技术在电力系统相关设备巡检过程中的应用,能够扩大电力设备巡检范围,提高巡检的精确度和安全度,为我国电力系统的创新发展提供了发展技术支持。 浅谈物联网技术与电力设备管理:基于物联网技术的电力设备温升预警系统应用 摘要:本文介绍和分析了基于物联网技术的电力设备温升预警系统的工作原理、系统构成、系统特点及应用。通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集,可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式。 关键词: 电力设备;温升;物联网技术;预警;应用 1引言 随着用户对供电可靠性的要求越来越高,相应的对变电站、开闭所等站房内的设备运行的安全稳定性也提出了更高的要求。高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备,在长期运行过程中容易出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动,触点和母线排连接处老化等问题,导致接触电阻增大,随着电力系统的发展,负荷越来越大,极易引起温升过高,如得不到及时解决将使绝缘部件性能降低,甚至导致击穿,造成恶性事故,从而造成重大经济损失。近年来,在变电站和开闭所内已发生多起开关过热事故,造成火灾和大面积停电事故,所以解决开关过热是杜绝此类事故发生的关键,而实现温度在线监控是保证高低压设备安全用行的重要手段。 本文介绍和分析基于物联网技术和数字温度传感相结合的方法组成的在线无线测温系统的工作原理、系统构成、特点及应用, 通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集,可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式无法实现的诸多功能和现场无法解决的问题。 2系统工作原理 无线式在线测温系统一般由无线测温传感器、无线测温采集终端及无线测温采集系统组成。温度传感器安装于被测点上,根据被测发热点的温度变化,以无线方式将数据传送到采集终端上,实现对被测点温度信息进行实时采集,每个传感器具有唯一的ID编号,以确保传输正确性。无线测温采集终端安装在测温现场,用来收集温度传感器的温度信号,将其重新打包,通过有线或无线方式发送至无线测温管理系统。无线测温管理系统安装于中心监控室,将传感器采集的温度信号进行数字化分析处理,实时监控现场设备运行情况,并可发出预警信号,并具备历史查询等功能。 3系统组成 电力设备温升预警系统由终端单元和监控中心构成,终端单元包含测温终端和数传基站构成,监控中心由数据解析服务器和系统管理软件组成。 采用433MHz的无线技术平台 ,测温终端一体化、微型化的封装,采用等电位安装技术将测温终端直接安装在开闭所配电柜、低压配电电缆和母排接头、闸刀触点和其他连接部等处实现温升的在线监测。无线测温发射器与被测点直接接触,测得的温度及时准确,温升情况通过远传基站传输给远端的控制中心实现温度测量的自动管理。当被测点温度超过预先设定的阈值时,就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。具体功能模块实现如下: 1、测温终端功能模块 测温终端通过RFID无线射频与测温数据终端相连,主要具有以下功能: 1)实时温度的检测 2)温度越限和温度突变越限判决和报警信息上传; 3)温度数据的定时采集上传; 4)接受测温数据终端温度采集指令,采集即时温度上传。 2、无线数传基站模块 无线数传基站通过RFID与测温终端相连,并通过SRS232/485 或者GPRS 方与监控中心之间实现通讯。无线数传基站主要具有以下功能: 1)接收测温终端温度采集数据并上传至监控中心; 2)接受监控中心温度采集指令并转发给相应的测温终端; 3)显示测温终端温度采集数据; 4)显示测温终端报警数据并以声音提示; 5)输入并发送温度采集指令至指定的测温终端。 3、后台管理模块 系统管理的物理体系结构可以为单机系统,也可以采用单服务器客户端系统。典型的单服务器的物理体系结构由数据服务器、客户端及一些组网设备组成。 系统软件功能模块组成 1. 配置管理模快 2. 告警管理模块 3. 日志管理模块 4. 系统管理模块 4系统的特点及应用 该系统的主要优点: 1、检测精度高、实时性强 1)测温终端温度检测精度可达到:±1℃。 2)测温终端温度检测分辨率为:0.1℃ 3)测温终端温度检测时间间隔为:≦10s 2、通信方式灵活可靠 1)作为终端单元的测温终端和测温数据终端之间采用无线通信,使测温终端的安装最大可能的不受安装地点的限制。 2.)测温数据终端与监控中心之间可采取灵活多样的通信方式,例如RRS485、SMS、GPRS等。 3、安装方式灵活多样 1)由于测温终端和测温数据终端之间采用无线通信,测温终端不需要任何有线连接,因此安装地点限制比较小。 2)测温终端采用多种安装卡具,适用于设备和线路上不同的安装方式的需求。 综上所述,此系统的无线测温方式具有施工安装容易、不受空间及距离影响、测温准确性高、实时性强、有较好的绝缘性、抗电磁干扰性和安全性较高等特点,解决了传统测温方式为通过人工手持红外测温设备定期巡检的测点多、劳动强度大;某些地区或设备不适合人工检测、不能及时发现温升;开关柜内无法进行测量;测温不准确,人为、环境干扰因素大;无法积累历史数据,无法分析温升变化(尤其是对设备老化问题的分析);无法向综合自动化系统发送温度信息等缺点。该系统可应用于高、低开关柜温度实时在线监测,替代红外人工巡检测温;二次电缆沟、低压大电流电缆温度在线监测;高压电容器、电抗器在线运行温度低成本实时监测;变电站高压刀闸等一次设备连接部件的温度在线低成本实时监测;开闭所、配变、柱上开关温度监测等。 但应用的同时应注意,报警温度设置是否合理是正确使用的关键。在使用该系统时,因设备及电缆等排列方式、通风条件、环境温度等各不相同,导致预警和报警温度存在差异,可能会导致误报。所以应对不同情况的设备的预警和报警温度作相应的理论计算。 结束语 基于物联网技术的电力设备温升预警系统实现了对电力系统的低压配电柜、开关柜、高压开关触点(以及人员无法接近的其它危险、恶劣环境)的温度进行实时在线检测,经过与电力自动化系统连接,在中心监控室内就可以实时监视运行设备的温度状况,真正做到了远距离遥测,解决了红外测温等方法需要人工到现场巡视、扫描造成延误而引起的故障。
电气制造论文:浅谈高压电气开关制造企业的发展 摘 要:随着国家经济高速发展对电力钢性需求的增加,高压电气开关生产进入高速增长时期,其生产能力和技术水平在不断提高。随着新一轮的基建和农电升级,必然为电力设备制造企业的发展提供了有利的环境,在市场大浪陶沙式运作中,市场推动了高压电气开关制造企业向多元化方向发展。国内将出现少数几家类似于西门子、abb的国际型企业,这是高压电气开关制造企业发展的必然趋势,也是中国电力设备制造企业发展中的一大特色。制造企业生产逐步由单一化转向多元化,多元化转化为产业化,产业最终转变成国际化。 关键词:高压电气开关;发展;国际化 根据国家电网数据显示“十一五”电网建设投资15000亿元,比“十五”增长84.62%,输配电相关制造业受益颇深。 “十一五”期间,220 kv及以上级别变电容量新增9.9亿k·va,“十五”期间此电压等级变电容量增加4.4亿k·va,此电压等级变电容量“十一五”比“十五”增长139.1%。电网投资中输变电领域设备投资增长139.1%明显高于电网基建投资增长84.6%,输变电领域是未来输配电行业投资重点。在输配电行业中,高压电气开关订单占据大头。2010年我国220 kv及以上电压等级变电容量达到18.4亿kva,2005年此数据仅为8.5亿kv·a。从具体年度发展情况上看,2006年全国新增变电容量1.5亿kv·a,2007~2010年完成8.6亿kv·a,年均完成2.3亿kv·a,未来五年220 kv及以上变电容量将远高于2006年完成的1.5亿kv·a水平,随着输变电行业发展,中国的电力设备制造已经进入高速发展时期。 1 高压电器开关制造企业发展现状 我国输变电领域中电压等级越高增长率越快,而高电压等级增长速度与低电压等级增长速度差距有变大趋势,输变电行业公司生产的产品电压等级差异明显。在产品分布的结构方面,高端产品的发展速度高于低端产品增长速度不仅表现在电压等级上面,且表现在同一个电压等级产品中高端设备的占比。国家用于投资电力基础的资金不断加大,电压线路等级从35 kv跨越至1100kv,经济发展对电力设备需求一次次增大,尤其是在国内gdp高速增长下,输变电项目不断的追加投资。2010年7月份召开的全国农网改造升级工作会议明确,要通过3年左右时间进行农村电网改造升级工程建设,总体投资规模2 200亿元左右,约三分之二将转化为对电力设备的订货。这也刺激了无数厂家在朝着电力设备制造企业的涌入。国内电力设备制造企业在资本市场频频出手,2010年1月21日,浙江正泰电器挂牌上市;1月28日,西安西电集团上市。此外还有4月8日开始网申的金利华电、南都电源等多家涉电企业。进入资本市场使电力设备制造企业实力再次增强,国内企业与国际制造商同台竞技的时代越来越近。随之而来的是不断的新资本涌入电力制造行业,这种开放式无节制的涌入一定程度上刺激了竞争,但是更大程度上造成了资源浪费,资金、技术多方面的配置不合理化。然而,我国的电力技术发展程度还比较落后,电力的市场化应用程度尽管很高,但是,由于各种原因的制约,市场发展的不完善导致电力技术的普及程度并不是很普遍化。由于我国特殊的国情,各个地区发展差异极大,致使各种阻碍电力技术普遍开展的技术还没能研制出来,这样就使得全国各地区的人均公共服务一体化水平参差不齐。经济发展不平衡使得人均享受的服务不足,导致全国发展不平衡。电力技术的差异就是一个极其明显的例子。 2 案例简析 目前国内输变电企业非常之多,变压器、断路器和隔离开关等厂家众多,产品质量良莠不齐,有龙头的企业,也有着后起之秀。随着国内外广阔市场竞争不断地恶化加剧,价格战一次次开起,但国内缺乏像abb、西门子这样顶尖的企业,每次国家电网公司,南方电网公司批量标中,总会有大部分订单落入合资企业高价口袋中,反思下,为什么订单不能给中国的企业。重要的是在关键领域,我们输配电产品还存在着技术差距,国内大部分企业还处于单打独斗的状态,自顾自身的效益,反复恶性价格竞争,最终受害的是企业自身的发展和重复投资造成资源的浪费。 2.1 案例一 电力系统一种电力设备110 kv gis(gas insulated substation)气体绝缘全封闭组合电器,也称sf6全封闭组合电器。110kv gis是110 kv变电系统中的开关设备的心脏。gis设备自20世纪 70年代引入中国以来,已广泛运行于各地。gis不仅在高压、超高压领域被广泛应用,而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比,gis的优势之处在于结构紧凑、单位土建成本小、三工位开关的可靠性高、各元器件配置灵活、现场整体安装方便安全性强、环境适应能力强,检修维修工作量很小,主要部件的维修间隔不小于25年。最初国内就4个厂家在生产这样设备,即西高、平高、沈高、北高。但随着市场的扩大,一些民营企业看到了利润,不断涌进市场,2010年数据显示国内至少40个厂家在生产,但实际国内只有6个厂家(平高、西高、泰高、沈高、北高、合资公司)产量完全满足国内市场需要。生产厂家增多的速度,已经超过了市场需求的速度,随即而来的是价格战争,各个厂家不断扩大投资上gis生产项目,甚至有的厂家在上500 kv gis生产线,利润下是无序竞争。忙于上生产线的同时各个厂家忽视了技术的高层次发展,当国内厂家恶性竞争的同时,abb、西门子这样的跨国企业此时只做了一件事情,不断的科技化集约化,惰性气体绝缘,光电控制系统,正在颠覆传统的sf6绝缘,使gis不断的增加科技含量,当国内厂家掉头发现的时候,技术应用上已经又落后了数年。毫无疑问当企业技术落后的时候,用户的资金肯定会选择有性价比高的厂家。 gis生产厂家众多只是电力制造企业中发展的冰山一角,我国电力设备进出门槛需要提高,低门槛任意厂家都可以进来,犹如河里有鱼打一网,无鱼晒网,而不是把资金投入修建水库,搞大型规模化的渔业。国内电力生产厂家过多看中短期利益,忽视了长期的发展。一个良好的电力开关制造企业需要时多元化的支持,不仅要提高gis、断路器、隔离开关有所发展,有较高话语权,而且在低电压行业也要有勃勃生机。这就要求企业不但要有35kv以上电压生产能力,更应有35 kv及其以下的配套生产能力,因为辽阔的中国2/5电力市场一半在城市,2/5电力市场在乡镇。 目前的电力制造企业比较混乱,竞争无序,以至于达到了饥不择食,寒不择衣的地步。企业最大化地追逐经济利益,盲目上项目。在短期内,恶性的竞争导致电力制造企业的效益极其低下,资源严重浪费和无序建设。在长期内,由于电力制造企业缺少规划和战略布局,致使大量的企业发展没有长远目标和核心产品。这样就会导致大量的企业产品没有市场销售渠道,资源浪费严重,效益较低。因此,只有紧跟国家农电升级的步伐,才能促进国家农电设备的改造升级,在国家农电产品饱和的时候,才能适销对路,不至于没有营销渠道而导致电力产品资源浪费。只有建立强大的完善的海外营销体系,多条腿走路,才能更快更稳的发展。 2.2 案例二 平高集团始终以高压开关设备为核心,不断强化各种高压开关设备技术含量,平高除gis领域拔得头筹外,在低压农电领域的开拓有很多值得关注地方,其35 kv断路器占有率达到35.9%,农网智能开关设备在不断开发,城网10 kv柱上断路器,开关柜,负荷开关一直紧跟市场,时刻准备国家农网升级改造,但弊端平高没有变压器,交钥匙工程时候不容易协调统一,需外协采购,且变压器在合同中占据很大的比例。 此外中压35 kv真空断路器由于其优良的灭弧性能和少维护、免维护的特点,尤其是小型化、低重燃的真空灭弧室的应用,在户外配电断路器中所占比例越来越高。尤其是柜内断路器品牌,平高品牌有高度的市场认知,平高需要完善化专业中压电气生产基地,断路器是核心产品,技术含量较高,不断完善改进,未来配网,农网中的需求量会大量激增,只有赶上这般列车,才能让企业更好的发展。低压无功补偿迅速转化进入市场,降低产品成本,配电系统产品引进成熟产品不断更新技术改进,紧跟市场的动态调整,实行产业化经营。 随着市场对高压开关的质量和可靠性要求的提高,对高压开关设备的性能要求也越来越高。为了满足当今社会对高质量产品的需求,许多研究、国内企业设计和生产部门做了大量的工作;另外,基础理论、材料技术、生产工艺、加工工艺和新技术的应用,也使得高压开关设备的技术水平有了很大的进步。这逐步要求必须有一个产业化的企业。以平高为例,新平高在规划新的基地,配套电力试验研究所,平高有着良好的设备基础,市场品牌认知,基层技术人员水平扎实,但也有着困难,产业需要配套化,多元化,市场需要什么我们有什么,这是最大的难题。一个 造基地必须有很强的龙头产品和全面化产品。 纵观国内几个大的电力制造厂家所在地,其中平顶山是个新型能源基地,地理位置得天独厚,有着很大的发展空间,周边配套厂商众多,地方经济富有很强的活力,统一协作能力较强。如果国家产业部门牵头,组建大的中国电气产业基地是完全有可能的,但目前只是靠平高自己发展,成长成能跟abb、西门子抗衡的企业还有很艰难的路要走。 3 结 语 为了适应今后电力发展的需要,高压开关设备的发展必须更快,向着国际化的产品靠近。龙头型的企业还需加大研制开发力度,以求尽快赶超国际先进水平。特别是高压开关和低压领域的发展情况,在设计中如有可能应尽量采用国内先进的高压开关设备。展现未来,高压开关设备将向超导、无触点方向发展,届时电力系统将不是现在的概念和模式。相信我国的龙头制造业会早日在国际舞台上同跨国集团一争上下。 电气制造论文:电气自动化技术在机械制造企业的运用 摘要:电气自动化技术在我国的各个领域当中都得到了广泛的应用,也是推进国民经济发展的助力器。采取电气自动化技术大大的减少了机械制造的生产时间,并且节约了人力资源,使企业的生产成本得到控制的同时有效的提高了企业的经济效益。本文就以电气自动化技术在机械制造企业的有效运用为研究课题,系统的进行研究和阐述。 关键词:电气自动化技术;机械制造企业;有效运用 随着现代社会的发展,电气自动化技术在机械制造企业当中所占领的位置也越来越重要。一方面,电气自动化技术缩短了机械加工制造的时间;另一方面,电气自动化技术能够弥补人工制造的一些不足之处,在提高品质的同时还能减少材料资源浪费。 1电气自动化技术在机械制造企业的有效应用及特点 1.1电气自动化技术在机械制造企业的有效应用 电气自动化技术在机械制造企业的应用当中,对钣金产品的应用非常广泛,在日常的生产生活当中,钣金加工是生产电气产品的一个关键环节。钣金加工的对象通常是厚度上较为轻薄的金属板材,它是通过切割、冲裁、弯压等步骤加工完成的。并且在当今钣金加工的过程当中,需要一定的电气自动化技术进行配合。通过编程语言将电气自动化和机械制造企业进行结合,这样不仅提高了企业的生产效率,还能够形成一个智能化的生产线。此外,因为其成本费用比较低廉,所以得到了众多企业的购买使用[1]。 1.2电气自动化技术在机械制造企业当中的应用特点 因为电气自动化技术的一些生产设备工序比较复杂,所以在其用电设备上分别装置了配电室和电动机的控制中心。但是其处理的信息数据的工程量比较的浩大,再加上电气自动化生产设备的工序的复杂性,导致其维修工作难以进行并且维修难度较大。然而,电气自动化技术的优点是传统手工技术无法具备的。电气自动化技术的低频率供电可以维持电气设备的正常工作运转,并且机械设备正常运行后可以长时间的维持工作状态,这样就节省了大量的人力操作,提升了机械制造企业的工作效率。再者,因为机械设备都是依靠电力支持进行机械制造工作,所以机械制造企业的用电量是非常大的,很容易出现电压不稳的情况。若出现电压失稳的情况,除了不能正常进行机械制造工作外,还会导致电气自动化机械设备的损坏,增加了企业的经济损失。通过以上情况来看,电气设备需要一定的保护系统,保证其工作的正常运转[2]。 2电气自动化技术在机械制造企业当中的应用 2.1钣金加工自动化的应用 工业生产当中,经常运用的技术除了计算机网络技术以外,就是自动化机械化技术,在现代的机械制造企业的应用中,钣金加工自动化的应用时非常普遍的。钣金加工自动化除了将机械自动化生产形成一条完整的生产流水线外,还实现了机械制造的全程自动化操作,加快了工业化进程的发展。其中,在钣金自动化加工中最常使用的就是数控自动化的冲床,它能够提高工业机械化生产效率,并且也能大大提高产品的质量标准。 2.2电气自动化技术在机械制造企业中的技术应用 电气自动化技术在机械制造企业当中的应用范围是非常广泛的,比如钣金加工方面在机床本体、专用模具上应用,大大提高了工业化的进程发展。对于现代的电气自动化技术在机械制造企业当中的应用来讲,最大的变化应该是自动化技术的革新。通过技术上的改革,优化了配电设计,促进了电力传输的合理配置。使机械制造企业的自动化设备效率达到了最佳状态,并且保证了电气自动化技术的安全稳定性,同时还充分的考虑了用电量过大导致的电压失稳的安全问题。此外,为了促进电压平稳,还设置了接地装置和防电击设备,且不断的完善现今的管理技术,保持电力的稳定的大前提之下,进行管理方案的优化设计,降低了设备的运营成本和减少了资源的消耗[3]。 2.3电气自动化技术在应用需要改善的地方 电气自动化技术在机械制造企业当中的应用得到了企业的认可,在为企业提高经济效益的同时,也应该注意电气自动化技术的不足之处,并加以现代技术进行改善。一方面,应该加强管理上的监督工作,在电气自动化在机械制造业当中,虽然一切机械设备已经实现了自动化水平,但是电气设备的一些外力因素的影响,会导致电力设备的损坏,所以加强监督工作能很大程度上减少外在隐患的发生。另一方面,应加强相关技术设备的引进工作,无论是钣金加工方面的技术还是其他电气自动化技术,只有不断的进行技术的完善和创新,才能够真正的提高电气自动化技术在机械制造业中的应用。 3结语 综上所述,通过对电气自动化技术在机械制造企业的有效运用的研究,可以得知电气自动化技术的出现帮助机械制造厂大大的提高了工作效率,并且产品品质上也比传统的手工技术更加的优秀。但是,在以后的生活中,还需要完善电气自动化技术,使其能更好的为机械制造企业创造经济效益。 作者:陈永建 单位:许继电气股份有限公司制造中心 电气制造论文:电气开关柜制造过程中的质量管理策略探析 摘 要:不同于建筑生产,电气开关柜的生产过程受外界干扰较少,并且,因开关柜制造过程涉及的人力、原材料、设备、工艺等多方面,企业管理者应建立完善的机制,实现开关柜制造过程的科学管控,并且,企业对员工的教育培训也比较重要。文章从材料、采购、设计、操作技术等方面介绍了对制作开关柜过程进行有效质量控制的方式。 关键词:电气;开关柜;制造;质量管理;企业管理 目前,电气开关柜在我国各领域中广泛使用着,于是,“开关柜具有良好的质量、以确保群众的生产、生活安全不受危害”成为了人们关注的重点问题,因此,开关柜制造企业可进行高水平质量控制尤为关键,企业管理者必须加强重视,从生产方方面面进行质量控制,保证产品质量合格。 1 节省材料,优化成本 第一,在开关柜设计中,设计者可对结构进行优化,以尽可能的节省材料。铜在开关柜制作中需要量较大,为优化开关柜成本,可对利用铜母线情况进行合理设计,设计者应对母线绝缘支撑位科学安置,以实现柜体结构的优化,节省铜母线,如,在馈线柜的设计中,可在接地开关与互感器间搭接电缆管,这样可有效节省铜母线,并于二交感器存在时将一绝缘子省下; 第二,设计者可在保持产品性能前提下,使用规格较小的材料; 第三,设计者可将高价材料替换为低价材料,同时保证产品使用不受妨碍。比如,可替换不锈钢板为铝合金板,使开关柜成本被降低,等等。 2 原材料和电气元件采购的质量控制 首先,对总体设计产品的要求,如采购材料或元件的质量标准、型号、规格等指标,采购者应当掌握清楚; 其次,在确定供货方时,应参考从前合格分供方材料,若材料上无记录,应开展市场考察,其中,生产方的质量保证水平、市场信誉等内容应重点考察,比如,可为获知企业是否有相关质量保证体系的建立,收集一下用户评价其产品的内容等; 再次,采购产品的商标、合格证,执行标准类型等可与采购前检验清楚; 复次,对所要购入产品的各类技术指标仔细查验,以确保符合本方设计要求; 最后,做为最后符合要求的判定,开展检验试验、或抽样鉴定。 对于原材料质量、采购电气元件因合同纠纷、合同失误等受的影响,应采取措施尽可能的降低;为防止企业因不当运输、责任不明、参数不清等受到损失,各类拟购入产品的质量要求、技术指标,供方运输形式、交货形式、采购方验收形式等内容必须在合同中列明。 在电子产品制造中,采购原材料及电气元件是基础内容,尤为关键,企业应在产品质量控制考核中将此工作明确列入,若采购者出现拿、卡、喝、吃等不良行为,或存在考虑不妥、工作粗糙等现象,应适当给与处罚。为严密控制采购过程,企业必须将完备采购管理流程建好。 3 设计试制中的质量管理 为保证开关柜制造质量合格,必须加强对设计试制阶段的质量控制,首先,对于竞争对手状况、国内外技术发展情况、开关柜使用者的需要等方面应进行全面、深入的调查、研究;同时,在产品质量目标的提出、制订应符合本单位的实际状况上,要做到科学、先进; 其次,先行开发,如,试验研究等的工作质量应符合标准,并在经济、技术上严密论证设计计划,并对工装设计、工艺设计、产品设计水平进行严格审查; 最后,产品试制鉴定应组织严密,以使产品技术文件、设计图纸质量和最终定型产品的质量受到保证。 4 制造开关柜中的质量控制 4.1 使用先进生产工具与设备 目前,科学技术在飞速进步,客户也不断着提高者对产品功能、质量的要求,加工设备、生产工具的持续完善与创新也受到了推动。若所生产、安装的电气产品不同,所需的设备、工具功能将存在差异,设备或工具质量水平在机械作业中尤为关键,其于很大程度决定了产品的优劣。和其他行业产品比起来,电气产品的生产有很高的技术含量,且需要的工具、设备更新速度快,因此,为保证产品质量、获得客户青睐,必须确保具有先进技术水平的加工设备。 4.2 强化工艺管理,明确工艺规程 质量管理者应当对各工序标准清晰规定,保证工人在生产时严格遵守工艺规程,并且,还应及时更新工艺技术,保证生产工艺的领先性。 目前,组合式开关柜为国际领先的低压成套配电装置,其优点在于:通用、省料、省工,且具有适合标准化设计的零件,大量存储、表面处理方便,技术性能佳,生产效率高,可进行大规模生产等等,而在中国当代工业生产中,焊接柜已显然不合适了。 4.3 为防止不合格品出现,做好工序控制 若想确保产品质量突出,必须提高工序质量,管理者应以先进的管控方式,对生产活动进行监督,实现问题的及时发现及解决,以保证环境、工艺方式、原材料、设备、操作者等决定产品质量的因素不存在偏差,以杜绝不合格品的出现;在实践中,一些制造开关柜的企业不具较为严密的工序质量管控,特别是对关键工序的管控存在不力,其未将质量控制点设好,就无法将质量信息反馈做好,于是就导致了产品质量不佳。 目前,ABC管理法在我国开关柜制造企业中普遍使用着,其优点是:适用面大、使用灵活便利、方便掌握、且效果明显,可行性较高。 4.4 操作者加强技术能力 除了持有生产工具、在车间对加工设备进行操作的技术者,对自动生产线进行管理的技术者、对加工设备进行程序操作的技术者均为操作人员。操作者应同时具备优良的技术能力和高度责任心,才会顺利进行流水线生产。企业应时常培训、考核操作者的工作技能,并经常带领其进行学习参观,还要将其收入与自身业绩联系起来,以适应电气行业的要求;而且,应不断增加操作者的知识储备,并致力提高其实践能力;最后,为顺应时代需要,应组织培训,提高操作者的计算机能力和外语能力。 4.5 做好质量分析 管理者应将各类产品质量原始记录做好,并进行严格统计,目前有些制造开关柜的企业没有认识到质量跟踪的重要性,结果造成原始记录的不全及缺失,特别是,无法及时提供重要工序原始记录,分析产品质量受到了妨碍。因此,制造企业应采取优良措施进行质量分析,并科学管理不合格品,为便于质量分析,工作人员应仔细检查不合格品、并做好记录[1]。 4.6 完善相应制度和规程 企业应健全完善其工艺规程、规章制定、并致力严格执行,同时,应对生产产品过程进行规范,使其较为高效、合理,以适应生产需求。为保证产品有着合乎要求的质量水平,必须对员工工作过程加以规范,以不断提高其工作水平,综上,优化产品质量需要不断完善标准并严格执行。比起建筑等行业,生产电气开关柜过程受外界影响少,其是以流水化作业、工厂化生产进行的,推行以上内部控管机制比较合适。 5 产品的质量检验与测试 不同于其他产品,“不仅要试验、检验所有电气元件,还应整组试验成品,保证各元器件匹配度良好,且具合乎设计需要的整体性能”是电气开关柜检测要求。为保证一切产品均具满足有关要求、标准性能,一切成品在未出厂时均应进行一系列试验,如整组传动试验、各类测量仪表试验、回路功能试验、高低压回路绝缘试验,等等。 对于产品质量,企业的外部检查监督及内部质量试验、检验的意义较为重大,包括:①鉴定产品最终质量;②利于企业长期发展、且利于用户,企业“忽略长期发展、片面追求眼前效益,不抓产品质量现象”可被避免,有助于管理效果的提升。安全问题在应用电气产品时最为关键,若质量不佳、导致安全事故的出现,将会严重危及人身、财产安全,给企业、客户带来较大危害[2]。 6 明确各部门职责,做好节能降耗 制造开关柜企业内部可能会存在资源、材料、能源浪费的情况,管理者应对各部门承担的质量管理权限、责任及任务划分清楚,并保证各部门在良好配合下进行节能降耗:班组、车间会大量使用能源,管理者应采取措施,对其资源、材料、能源使用过程进行管理、控制,以防止浪费;材料购入是节约成本重要环节,采购部门应对优质供货商进行有效吸引和确定,同时及时掌握市场行情,在最优时机进行材料采购,并在第一时间套期保值重要订单,实现成本的有效节约、风险的有力控制;技术部门应持续开发新材料、新配方、新技术、新工艺,实现生产过程的不断优化;营销部门须及时对应收账款进行收回,预防、减少因坏账、死账造成的经济损失,保证企业运转顺利、资金稳定;而行政部门应对企业水电、办公、维修等各方面费用进行控制,做好资源的节约控制,等等[3]。 7 做好考核与激励 管理者可在管理中引进竞争机制,并健全考核方式,以确保产品质量较为优异:第一,为保证质量考核具有依据,企业可制定完备考核标准;第二,企业可规定合理的产品质量评选标准,对现场制造水平、成品质量进行合理评定;第三,在考核生产工艺、工序上,企业应有明确规定,并出台清晰、可行、操作方便的量化标准;第四,为促进产品质量的提高,企业应做好员工激励,在完成考核后,给与合理的奖励和处罚。 8 重视客户意见 顾客评价包括:①产品各部件连接状况、总体形象等外观感觉;②使用状况,如非预期发热状况、噪音、维修概率,或使用寿命、安全性能等某些潜在需要等,企业在计划管理过程中,会将以上等客户评价考虑其中,并以此为依据,优化、改进电气产品。做为重要的产品质量控制环节,在客户评审程序中包含着顾客评价,与客户建立信息沟通途径、收集、处理信息、改进决策、实施提高为客户评审程序的内容。通过循环程序的形成,产品质量得到逐渐提升,进而满足客户需要。 9 结 语 开关柜制造企业可在设计时尽可能的优化开关柜结构,并做好各类规划、控制,实现材料成本的节约,并且,在健全机制的约束、激励下,企业采购及生产过程应当合乎有关标准、设计要求,此外,产品的质量检验及测试也尤为关键,不可疏忽,在全方位的控制管理下,生产的开关柜质量才可受到确保,并让使用安全性得到保证。 电气制造论文:中国制造2025与高职电气自动化技术人才培养 【摘要】中国制造2025将智能制造作为主攻方向,其本质都是要实现“互联网+制造业”的智能生产,形成开放的全球化的工业网络。对于职业教育而言,集中反映在如何培养适应时代需要的高素质人才上。本文基于《中国制造2025》对人才的需求,结合广厦学院电气自动化技术专业的内涵与特色,提出了电气自动化技术专业教学内容和教学方法的问题,对广厦学院的电气自动化技术人才的培养进行探讨。 【关键词】中国制造2025;高素质人才;电气自动化技术;人才的培养 2015年5月18日《中国制造2025》。要将智能制造作为主攻方向,其本质都是要实现“互联网+制造业”的智能生产,形成开放的全球化的工业网络。未来制造业的核心竞争力体现在:机器设备是否我完善功能;是否能在网络化的未来产业链中实时监测、追踪各类数据,并归纳分析和利用。谁掌握了世界制造的脉搏,谁就将决定未来世界制造业的格局。 对于职业教育而言,集中反映在如何培养适应时代需要的高素质人才上。本文基于《中国制造2025》对人才的需求,结合广厦学院电气自动化技术专业的内涵与特色,提出了电气自动化技术专业教学内容和教学方法的问题,对广厦学院的电气自动化技术人才的培养进行探讨。 一、基于“中制造2025”电气自动化企业人才需求进行分析 庄西真在职教论坛2015年10月中的《中国制造2025:职业教育准备好了吗?》中指出,“中国制造2025”不仅需要科技领军型人才,也需要大批技能高超的技工队伍,二者缺一不可。因为,在今后的智能化制造过程中,整个生产模式将发生很大的变化,大量应用电子、软件等新产品新技术,对在一线的生产人员提出了更高的要求。这在客观上需要职业教育能够培养出大量合格人才。 为进一步地了解企业对自动化人才的需求状况,浙江广厦建设职业技术学院电气教研室对浙江和上海10多家企业单位(以校企合作单位为主)进行了实地调研和访谈。调查显示企业的工业生产线、数控设备的使用、维护、故障诊断,机电产品的设计与制造,需要大量的电气技术专业的应用型人才。 (一)工业自动化装备设计人才的需求 随着企业新一轮技术和设备的引进、嫁接改造的完成,电气自动化技术已经越来越广泛地应用在现代生产过程中,成为现代设备控制和工艺过程控制中不可缺少的重要部分。无论是整个生产线的连续生产工艺控制,还是单机生产控制,无论是单个工艺指标的检测调整还是最终产品的质量控制,PLC、DCS、FCS、工控机等技术与设备在生产中广泛应用。一些重要的生产环节和生产线,没有自动化系统的正常工作,整个生产就无法进行。 智能制造是关键。近几年来,企业的信息化建设有效地推进了企业的规范化管理、对合理组织供产销各个环节、提高产品质量、降低成本、提高企业地竞争力产生了极大地推动。PCSMESERP的紧密集成,产销一体、管控衔接的实施,对生产过程的自动化及相关的各层数据的网络传输控制技术提出了更高的要求。可见,当今的自动化已经不仅是单一的控制功能,同时还将控制参数的采集、变换、传输、存储和管理溶为一体。 (二)企业对自动化专业人才从事的岗位能力要求 随着产品和产业结构的调整,技术含量高的企业在迅速发展。企业产品质量、效益的提高,主要取决于劳动者的素质。一是在现代企业中,设备更新、管理方式现代化、工艺流程自动化程度的提高,导致岗位群的构成发生变化,新的职业岗位对从业人员提出了新的要求,知识型的技术技能劳动者逐步取代岗位操作者;二是由于企业经营方式和生产方式的变化,对原有技术岗位提出了更高要求,一劳永逸的就业已经变得越来越不可能,从业者必须要有很强的适应能力,能够较快地更新自己的知识以适应新生行业或职业的需求。三是随着新技术的不断出现,新产品的不断问世,企业在科技成果的商品化转化过程中,需要大量既懂产品设计又熟悉生产工艺、具有较强工程实践能力的人才,更加注重可持续发展的职业能力,高素质、高技能的电气自动化技术专业人才是现代企业迅速发展不可缺少的。 我们还对其它地区和其它行业进行了调查得到的信息是:大量事实证明,生产过程的自动化和集约化、生产技术的精密化和高度化、生产设备的复杂化和信息化,更依赖于大批高级生产过程自动化人才。一些国家和地区,正是由于培养了大批自动化高级技术人才,为运用科技成果,引进、吸收世界先进技术,最终为形成自主技术提供了人力条件,才带来了经济的腾飞。企业劳资部门普遍反映,由于行业背景和国有用人体制的束缚,能适应高技术含量工作的各类、各层次毕业生极为短缺,特别是具有较高职业技能和生产适应能力,拿得起、留得住的人才更为难求。 二、应对“中国制造2025”,高职电气自动化技术人才培养的趋势 对比《中国制造2025》与工业4.0,我国的制造业大国向制造业强国的转变,高职教育对高技能人才的培养尤为重要。要促进学生的可持续发展。 (一)电气自动化技术专业建设对接地方产业的升级发展,行业用人标准、企业岗位技术领域任职要求的实际需要,以服务为宗旨,市场为导向,与行业紧密融合。有效实现专业与地方产业对接、人才培养规格与岗位任职要求对接,课程与岗位典型工作任务对接。 (二)对接中国制造2025,优化电气自动化技术专业人才培养方案,制定课程标准 在制定电气自动化技术人才培养方案的过程中,先进行与电气相关的行业、企业调研,实现人才培养方案的制定由行业、企业、学校共同参与。提升基础课程水平,整合和优化高素质技能人才培养的专业核心课程。根据电气自动化人才培养方案,准确把握课程定位,明确课程教学目标;创新课程结构,更新和调整教学内容;重视学生职业素养培养、职业基本技能实训与“岗、课、证”融合,探索并实施工学结合“教、学、做”一体化的现代教学模式,大力推进项目化、任务驱动、基于工作过程的课堂教学方法和手段;加强校企合作课程的开发与建设。制定课程标准,确保基础核心课程质量,提升电气自动化技术专业学生的专业素质和可持续发展的能力。 (三)对接智能化制造产业,加强校内外实训条件的建设 对接智能制造企业,加强校内外实践教学条件建设。主动谋求与企业合作,积极推进教学实践条件建设,使学生接受良好的工程教育和工程训练,熟悉和掌握电气自动化技术行业先进的工艺和技术。比如与浙江图维技术有限公司实现校企合作为期一周的实训,有企业派出校外导师和提供相关的实训设备,使学生接受良好的工程教育和工程训练,熟悉和掌握行业的先进技术。 (四)对接复合型人才的需求,深化课堂教学改革 在课堂教学改革中,要改变传统的以课堂为中心的教学模式,实施工学结合的事“教、学、做”一体化的现代教学模式,采用丰富多样的教学方法,推进项目化、任务驱动、基于工作过程的先进课程教学方法和教学手段。 在课堂教学过程中,教师探索以“学生”为主体,以“工作过程”为主线,以“职业能力”为本位,以“线上+线下”为路径的融“教学做考”为一体的数字课堂建设模式。 1.让学生拥有更多自主学习的时间,提高学生的学习兴趣,动手能力,主动参与项目设计的意识,分析和解决问题的能力,让学生真正参与课堂,“授之以鱼,不如授之以渔”; 2.学生真正称为教学活动的主体,能够自主设计项目,对项目设计中出现的问题可以相互交流研讨,增加师生、生生间的互动和接触时间。 3.拓展课堂教学宽度,提高学生自主创新能力。教学过程包括课前、课中、课后三个环节,注意专业课程之间的联系,从而达到提高学生自主创新的能力。 深化课堂教学改革,实施精品课堂工程。积极推进幕课、微课、在线课堂,手机课堂等课程信息化建设,提高信息化教学水平,提高学生自主学习效率,提升学习效果。 三、结语 对照“中国制造2025”对电气自动化技术提出的新的要求,改革自动化人才的培养模式,从人才培养方案的修改入手,到课程标准的制订,到课堂教学改革,校企深度合作,遵循教育的基本规律,把树人育人和以人为本作为教育的目标,促进电气自动化专业学生的可持续发展。 电气制造论文:谈电气开关柜制造过程中的质量管理 摘 要:电气开关柜是一种常用的电气设备,主要应用于工业、农业以及国防等诸多领域。近年来,电气开关柜的需求量不断增加,一定程度上刺激了电气开关市场的发展,一些制造工厂也如雨后春笋般涌现出来。但是由于市场监管不严,秩序混乱,许多以次充好、假冒伪劣电气开关柜充斥着整个电气市场,不仅给采购厂家带来了一定的经济损失,而且也影响了整个市场的信誉。因此,加强电气开关柜制造过程中的质量控制具有极其重要的现实意义。 关键词:电气开关柜;制造过程;质量管理 引言 电气开关柜的生产制造需要经过多个环节,因此要想从整体上保证其质量,必须分析各个环节可能存在质量问题,进而采取有效的防范措施。文章首先分析了电气开关柜制造过程引发质量问题的常见原因,进而有针对性的提出了几点优化措施,对电气开关柜的制造实现了全过程质量管理,有效提高了制造效率和制造质量。 1 电气开关柜制造过程中出现质量问题的常见因素 1.1 原料采购把关不严,材料质量存在问题 与其他制造行业(机械制造、模具制造)相比,电气制造行业具有精度高、做工细、专业性强等特点。一个普通的电气设备往往内部包含着大量的细小元器件,对于制造细心程度要求较高。而电气开关柜内部包含了大量的断路器等元器件,整个构成成分极为复杂,因此对于各个元器件的质量、型号要求都相对严格。 首先,材料采购人员在进行原材料采购过程中,由于自身专业意识不足,没有认识到元器件对于电气开关柜整体质量的的重要影响,放松了对元器件的质量要求。以断路器为例,常见的品牌有西门子、施耐德和ABB等,其种类有真空断路器、产气断路器以及磁吹断路器等。但是原料采购人员在选择购买时,没有严格按照采购清单上的规格、信号要求,导致一些不适用的原料进入制造车间,给电气开关柜的制造质量埋下了隐患。其次,没有按照规定要求厂家出具产品说明书、质量合格证书等一系列证明文件。电气市场的发展和丰富,也给一些不法商家提供了滋生土壤,如果采购人员自身的专业辨别能力不强,加上商家的低价诱惑,很容易降低材料质量要求。 1.2 生产制造工具落后,人员素质参差不齐 随着相关行业对电气开关柜的需求程度不断升高,电气开关柜的生产速度也不断增加,但是由于受当前生产设备、生产技术的限制,很难保证数量与质量的兼顾。在这种情况下,一些制造厂家放松了制造过程中对电气开关柜的质量要求,片面追求经济效益,虽然在短时期内保证了订单完成,获取了可观的产品利润,但是从企业长远发展来看,对企业的信誉造成了恶劣影响,必然制约企业下一步的发展。 除了设备、技术等硬件设施不能满足当前电气开关柜的质量需求外,人员素质参差不齐,生产制造过程中细心程度不够也是影响电气开关柜整体质量不达标的重要因素。首先,从整个电气开关制造行业来说,缺乏严格的人员准入机制,由此导致一些专业能力不强、细心程度不够的人员进入工作岗位,无法保证工作质量。其次,相关企业负责人对人员的重视程度不够,没有定期开展在职培训工作。众所周知,电气制造行业的技术、设备更新程度非常之快,往往在数月之内就可能研发出新制造设备。但是基层的制造人员很少有机会进行自我学习,随着时间的推移,个人知识水平与行业潮流逐渐脱节,新的设备不会操作、新的技术没有掌握,也容易导致制造质量出现问题。 2 加强电气开关柜制造质量管理的具体措施 2.1 严把电气元件和原材料采购质量关 第一,采购人员要了解产品设计的总体要求,例如拟采购元件或材料的规格、型号、质量要求等主要技术指标;第二,要根据以往的合格分供方资料选择供货方,无资料记录的要在市场上进行考察,重点考察生产企业的市场信誉度、质量保证能力,例如可听取一些用户对其产品的评价,了解生产企业是否建立了质量保证体系等;第三,要在采购前检查拟采购产品的合格证、商标与执行的标准类型;第四,要对照设计要求,查看拟采购产品各项技术指标是否满足或超过我们的要求;第五,要进行抽样鉴定或检验试验工作,作为满足要求的最后判定。 努力降低采购合同失误或合同纠纷对采购电气元件与原材料质量的影响,在合同中一定要明确拟采购产品的各项技术指标和质量要求、采购方的验收方式、供方的交货方式、运输方式等事宜,以杜绝因参数不明、责任不清及运输方式不当给企业造成不必要的损失。 2.2 重视顾客的反馈意见 一个电气产品质量的优劣,一般用户的评价不外乎就是以下几方面:一是外观感觉因素,如产品的整体形象、各个部件的连接情况等;二是使用情况,如维修几率、噪音或非预期的发热情况,安全性能、使用寿命以及一些潜在要求等。所有这些往往作为顾客的评价被列入企业的管理与计划工作之中,作为改进与提高电器产品质量的依据。 这种顾客评价包括在顾客评审程序之中,它是产品质量控制的一个重要方面。顾客评审程序依次包括:建立与顾客沟通的信息渠道、对信息的收集与处理工作、决策改进、实施提高。形成循环程序,逐步提高产品质量,满足顾客需求。 2.3 电气开关柜制造与安装过程质量控制 随着技术更新日益加快,顾客对产品质量及用途要求越来越高,促进了生产工具及加工设备的不断改进与创新,不同的电气产品生产与安装需要不同功能的工具或设备。在机械化作业的情况下,工具或设备的优劣,直接影响到产品的质量。电气产品与其他行业产品相比,其技术含量较高,设备与工具的更新及改造周期较短。所以保证加工设备的技术领先是产品质量保证,满足顾客需要的一个不可忽视的方面。 现代化流水线生产,要求操作人员除具备很强的责任心外,还应具备过硬的专业技术水平。针对电气行业的特殊情况,要经常对操作人员进行岗位专业技能培训与考核,定期组织参观学习,将个人业绩与收入挂钩;要对操作人员进行外语培训及计算机的培训,以适应世界技术相互渗透与计算机自动控制的需求。除此之外,在严格执行现有的规章制度、工艺规程的同时,要根据生产的需要,逐步对其进行完善,规范产品的生产过程,使其程序更科学、更有效。 结束语 电气产品的质量管理是多方面的,除以上提到的一些措施和标准以外,还有按国际标准建立的质量管理体系,来保证电气产品的生产质量。当然这是现代企业的发展及其与国际接轨的前提条件,目前我们企业已在这方面做了大量的工作,争取尽早实现与国际标准全面接轨。 电气制造论文:浅析电气技术在机械制造业中的应用 摘要:人们的生活水平随着经济技术的迅猛发展而提升,人们对生活要求越来越高,对产品的自动化程度也有了新的要求。本文首先分析了机械制造业的发展现状及主要问题,进而提出了电气技术在机械制造业中的如何应用。 关键词:电气技术 机械 制造业 应用 人们的生活水平随着经济技术的迅猛发展而提升,人们对生活要求越来越高,对产品的自动化程度也有了新的要求。要求产品既要价格合理、质量高档、外形美观,同时对自动化程度要求也越来越高。为了顺应时展,满足人们日益高涨的生活质量要求,对于社会的产品就要求采用先进的机械制造技术。机械制造业的发展水平标志着国家的工业化程度,它为我国国民经济的发展提供了技术保障,是国家重要的支柱产业。电气技术是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合,电工技术与电子技术相结合,元件与系统相结合,使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。本文主要阐述了机械制造业的发展现状及目前存在的主要问题,以及电气技术在机械制造业中的应用。 一、机械制造业的发展现状及主要问题 机械制造业在制造业中所占的比重很大,占有特别重要的地位,其是为用户创造和提供机械产品的的一个行业,包括机械产品的开发、设计、制造、流通和售后服务全过程。由于机械制造业是国民经济的装备部,它以各种机器设备供应和装备国民经济的各个部门,并使其不断发展。因此,机械制造业的水平和发展速度在很大程度上决定了国民经济的发展速度。 机械制造业是一个传统的行业,我国的机械制造业起步较晚,底子薄,在新中国成立后虽然建立了独立的、门类齐全的包括轻工业、重工业在内的机械制造业,取得了一定的成就近几年来,我国的机械制造业呈现出显著发展的态势,尤其体现在自主开发创新能力方面,这标志着我国机械制造行业的技术水平在整体提升。尽管我国的机械制造技术在不断地开发、创新,也在不断地引入国外的先进技术,但是与发达国家相比,在产品质量和技术水平方面还存在较大差距,加之我国具有自主知识产权的产品不多,技术开发创新能力相对薄弱,而且产品的工艺、质量和结构还存在不合理的现象,这就导致我国的机械制造业在创新、管理和技术层面存在一定的问题。 二、电气技术在机械制造业的应用 机械制造业的快速发展很大程度上依赖于电气技术的发展,电气技术在机械制造业的发展中起到非常重要的促进作用。此外,机械制造业的发展需要有电气技术的支持,而同样机械制造业的发展同样推动着电气技术的发展。因此,电气技术与机械制造业的发展是相辅相成的关系。机械制造业要想生产出具有市场竞争力的产品,就必须往信息化、智能化、网络化和绿色化发展,而这一过程就离不开电气技术的支撑。电气技术在机械制造业中的应用主要表现在以下几个方面: (一)自动控制技术在机械制造业中的应用 电气自动化技术在机械制造业中是一项普遍应用,随处可见,这不仅大大提高了生产效率,而且能够提高产品的合格率。例如在零件的加工过程中,传统的加工过程完全靠人工实现,其加工的难度大并且合格率很低。现代机械制造业中应用自动化技术,只需要动动手指在机床上输入所加工零件的操作流程,机床在计算机的控制下,通过实时采集加工过程中的各项数据,自动完成零件的加工过程。其生产批量大、合格率高。在这一过程中,只需要工作人员进行初始的设置工作以及完后的回收工作,其余过程完全不需要人为参与,这样就使得生产效率及合格率得到了大大的提高,节省了人力资源成本。 (二)传感器技术在机械制造业中的应用 对产品的检测在机械制造业中是一项必不可少的过程。在传统的检测中,大多采用人工测量的方式,费时费力,效率还很低下,甚至有些重要数据人为测量无法进行,这就跟不上如今大规模的生产过程。而电气技术中的传感器为数据的测量带来了很大的帮助,传感器可以通过非接触式的测量,比如通过超声波测量液位、红外线探测热轧钢板的缺陷等等。通过传感器测量使得对生产过程中的各项数据测量更加准确,测量范围也更加广阔,检测速度也明显提高。机械制造业要想实现大规模、自动化生产离不开传感器技术。通过传感器技术的应用,能够提升机械制造业的生产效率和规律,更有利于机械制造企业的发展。 (三)计算机与信息技术在机械制造业中的应用 计算机与信息技术在机械制造业中担任大脑、中枢神经的作用。通过计算机的大型数据处理及计算,信息技术对数据的采集,成为了机械制造业生产过程的核心。例如,在数控机床的使用中,由计算机开发的系统,通过计算机的模拟、测试,将一整套程序应用到机床的操作中,通过机床内部计算机系统的计算、分析来发送指令进而控制机械手臂的操作。通过信息技术对采集到的现场数据进行处理,然后反馈到计算机中,这也在一定程度上大大节约了人力资源成本,实现了机械制造业的智能化操作。 三、结束语 随着科学技术的不断发展,电气技术在机械制造业中的应用越来越广泛,各种技术也逐渐融合,形成智能化、系统化的一体化技术,这种科技的结晶势必会为机械制造业带来光明的前景。电气技术、自动化技术的日益成熟和广泛应用会逐渐形成机电一体化,这会加快电子产品和更新换代,为企业的技术改造工作带来更大的发展。 电气制造论文:伊梅尔特:通用电气制造业的创新回归 作为科技创新与现代工业文明的象征性人物――托马斯・爱迪生,他所创建的GE(美国通用电气公司)被世人尊为世界工业领域的丰碑。百多年来,GE的业务领域几乎遍及了人类所有的工业领域,将爱迪生先生那种创新精神作为企业文化的基石,不断寻求构建美好世界的方式,秉承公司创立时的信念走向未来。笔者有幸采访了这家伟大企业的现任董事长杰夫・伊梅尔特。 掌舵GE是件艰辛的事情 伊梅尔特向笔者坦言,人们都将GE视为伟大的公司,自己的前任――杰克・韦尔奇亦被业界成为最伟大的企业家。自己就任GE董事长兼首席执行官后,也被媒体冠以了“世界上最有权势的人”之一。可只有他自己深深地了解,执掌GE其实是一件极其艰辛的事情 自从2001年伊梅尔特上任以来,他整整花了13年才摆脱前任董事长杰克・韦尔奇的影响,终于可以把这个行业巨头引向新的发展方向。按照他的说法,这家由伟大的发明家爱迪生先生创建的工业型公司里,长期以来科学家和工程师越来越感到自己的地位不如通用资本部门的同事高。过去相当长一段时间里,GE虽然在金融业方面收益颇丰,却正在偏离企业应有的正确发展方向。伊梅尔特认为只有不断地坚持科技创新,全力回归制造业,才是GE长盛不衰的正途。伊梅尔特成为董事长的四天后,“9・11”发生了。GE很快感受到了影响,公用事业支出的重心从基础设施建设转移到国防领域。他对笔者表示:“我刚上任时,做梦也没想到GE会遇到那么多风险:‘9・11’、安然丑闻、卡特里娜飓风、福岛核事故和全球金融危机。” 尽管伊梅尔特上任不久就开始大谈GE战略的核心主题――全球化、增加调查研究的支出及开发环境友好型产品。但在他出任董事长的前几年里,却放任GE的金融业务继续猛增。此外,房产泡沫虚涨时,通用资本扩大了它的按揭贷款规模,大量买进公司债券,还进军商业地产项目,这些都让它在2008年9月雷曼公司破产后显得脆弱不堪。事已至此,伊梅尔特不得不向巴菲特求助,巴菲特给通用电气投资了30亿美元。似乎在那时,伊梅尔特意识到GE需要一场彻底的改变。 在韦尔奇掌舵通用的最后时期里,GE是全世界最有价值的公司,自2001年伊梅尔特接管公司以来已经下跌了三分之一。这几年GE正在恢复,但股价还只是韦尔奇在位时期最高值的一半,而现在的排名跌至第六,第一名的位置已被苹果取代,通用的价值仅是苹果的一半多一点。 把GE从一个温和而偏重金融的集团,转型为一个偏重制造工业设备的集团,伊梅尔特为GE确定下来这个坚定的目标。为了实现这个目标,GE在缩小它的金融业务。2016年开始,通用金融业务的利润将降至25%以下,其2013年的金融业务利润为45%。 2009年3月,在投资人会议上,伊梅尔特提出减小通用资本的规模和丰富度的计划。那时,通用资本并没有全面放弃金融业务。通用电气解释道,可以通过向中小型企业贷款来实现公司增长。 尽管从金融危机中恢复过来以后,通用资本一直获利颇丰,但是投资人普遍赞同缩小通用金融业务的战略。事实上,一些投资人认为GE在这方面进展太慢。GE在集中发展最大的业务――能源、水、交通和医疗等方面做得还不够迅速,或不够彻底。消费金融业务即将缩小,收购阿尔斯通将在风力发电、洁净煤技术等方面给GE增添力量。 伊梅尔特似乎终于得以按照自己的计划重整公司。从金融领域转向重工业的另一大关键,是借助鼓励研发的手段,让GE重回它善于发明创造的传统中。在韦尔奇时代,鼓励研发的支出下滑到总收入的3%。伊梅尔特在2010年将其提升至4%,2011年提升至5%,以后一直保持在这个水平。 押注航空业结出累累硕果 伊梅尔特要GE全面回归制造业的决心可谓坚定不移,从其豪赌GE9X发动机的研发生产就可见一斑。2013年11月的迪拜航展上,仅用两天时间,他治下的GE收获了400亿美元的发动机订单―― 几乎相当于朝鲜一年的国民生产总值,这一成绩令其竞争对手普惠(Pratt Whitney)、罗尔斯・罗伊斯(Rolls-Royce)几乎颗粒无收。采用全新材料、冷却技术、气动力设计的GE9X发动机是此次航展当之无愧的明星。作为波音777X系列飞机的唯一选型发动机,GE9X是通用创新研发的集大成之作,其60:1的增压比创下燃气涡轮航空发动机历史之最。其叶片数量仅16片,是目前所有的双通道客机发动机中最少的。由于其核心机采用陶瓷基复合材料,与金属部件相比,强度增大一倍,耐热性能亦显著提升,而重量仅有其三分之一。借助GE9X,每架飞机每年可为航空公司节约1100万美元。 GE9X发动机堪称伊梅尔特王朝的皇冠。“当你乘坐飞机的时候,往窗外看会发现巨大的飞机发动机,那可是GE而不是Google做的。世界上也只有两家公司在这个领域基本接近GE所做的事情。”伊梅尔特骄傲地对笔者说。在某种程度上,它也是伊梅尔特远见和豪赌的产物。仅2014年一年,通用电气用于GE9X的研发费用超过10亿美元。其研发历时超过十年之久,且几近夭折,很少有人知道,这一最具戏剧性的决断竟是伊梅尔特最艰难的时刻做出的。 9・11事件发生前三天,伊梅尔特接任通用电气 CEO。当时,航空业面临灭顶之灾,多数人对其前景顾虑重重。令人惊讶的是伊梅尔特却并未因此陷入恐慌。相反,通过贷款和其它融资方式,他拯救了一些濒临绝境的航空公司,并对其加大赌注。通用电气的飞机租赁业务也迅速壮大,并与全球超过200家航空公司有业务往来。此外,它还成为全球最大的飞机引擎生产商兼引擎维护服务供应商,80%的订单来自除美国之外的市场。 即使在2008年金融危机之时,伊梅尔特仍孤注一掷将航空领域的研发增加一倍。此举使得通用电气每年而非十年能够推出一款新型引擎和燃气涡轮机。“你想在行业持续领先就要有很好的承诺,在特别困难时,你要能够做艰难的决定。我们这样做赢得了客户信任。” 伊梅尔特说,通过对技术研发的持续投入,GE在喷气推进技术领域处于前沿地位。这其中就包括为波音777提供动力的全球最强劲的发动机――GE90。这款发动机在过去20年里影响了所有喷气发动机的设计。GE还将复合材料引入应用到喷气发动机的制造,GE90把碳纤维复合材料风扇叶片引入航空领域,而GEnx发动机(适用于波音787和波音747-8飞机)是第一款采用复合材料风扇机匣和复合材料风扇叶片的发动机。复合材料的应用大幅降低了发动机重量,从而直接提高飞机的燃油效率。GE为C919提供的LEAP发动机将是历史上首台在热端采用陶瓷基复合材料(CMC)部件的喷气发动机。它不仅质量很轻,而且耐热性极佳。 GE在航空发动机领域的成功,最关键的一点是对于研发的持续投入,GE航空集团每年在研发上的投入超过10亿美元,并且不论外部环境如何,永不减缓。此外,GE航空集团与知名大学以及GE全球研发中心密切合作,这些合作对于GE航空集团在当前和未来的行业领先地位至关重要。 GE全面看好中国市场 当谈到GE与中国的关系时,伊梅尔特则表示,过去20年,中国在基础设施方面的投资力度非常大,这对中国至关重要。基础设施投资一旦完成,就可通过服务提升各个行业的生产率,这会给中国企业带来更多机会,培养更多人才。 伊梅尔特认为,中国有非常优秀的基础设施,可在此基础上推动工业互联网发展,这是中国的一个巨大优势。现在要加上的一个环节就是人才。中国有很多机会进一步提高现有资产的利用率,使其达到峰值效率。在中国这样的国家,对能源和资源的优化将是工业互联网最大的应用领域。此外,控制系统、传感器、远程监控等应用也会大有用武之地,在中国都会催生出优秀的公司和行业,不仅会提高生产率,也会创造更多就业机会。 虽然,此前伊梅尔特对中国知识产权保护问题耿耿于怀。但他坦陈,中国“十二五”规划转变经济增长方式,推动本土化创新,更符合GE的胃口。2010年伊梅尔特在北京承诺,未来3年内将投入超过20亿美元拓展GE在中国的技术创新中心和建立合资企业。这20亿美元在其全球技术开发200亿美元投入的篮子中占了十分之一。 伊梅尔特称,这几年GE与西电、中航工业、华电、南车等多家国有企业建立了合资企业,进军医疗、能源、电气化、高铁等多个领域,“未来我们还会有更多的投资,也不排除与民营企业合作的可能”。今后还将与中国企业共同研发高铁技术,并携手开拓北美高铁市场。 GE与中国未来战略思维的对接,不仅体现在产业创新的选择上,还体现在中国的区域选择上。2012年,GE成都创新中心的建立拉开了GE全面投入中国市场的大幕。伊梅尔特认为成都是“中国西部的大门”,GE的中国新布局重心正渐渐远离东部沿海。在5亿美元的创新中心建设计划中,GE第一阶段选择了成都、西安、沈阳三个城市,逐步带动GE在西南、西北、东北区域的发展,并与公司在上海、北京和无锡的研发机构形成协同效应。 中国是伊梅尔特最为倚重的市场。“GE需要有新战略来去适应在中国的发展。”伊梅尔特说,“中国是世界上最具多元化的市场,不同的需求和技术都能够在这找到市场。”相对于每年1000余亿美元的全球销售收入,GE在中国的业绩只贡献了不足10%。伊梅尔特对此却并不气馁,“我刚当CEO时只有10亿美元,现在已增长了好几倍。”伊梅尔特说,GE在中国的好戏才刚刚开始。 电气制造论文:电工电气制造企业安全性评价工作探讨 摘要:文章介绍了国网宁夏电力公司作为国网公司试点单位,在电工电气制造企业中开展安全性评价工作的具体做法及取得的成效,在此基础上就国家电网公司开展安全性评价工作存在的难点问题,提出其解决办法及建议。 关键词:电工电气制造企业;安全性评价;国家电网公司;安全性评价管理;信息系统 电工电气制造企业安全性评价是一项全新的工作,没有所供学习和借鉴的样板。2014年7月,在国家电网公司(以下简称“国网公司”)的领导下,国网宁夏电力公司(以下简称“宁夏公司”)对区内电工电气制造企业进行了安全性评价试点工作。 根据国网公司开展电工电气制造企业安全性评价的要求,宁夏公司在宁夏隆达电缆有限公司(以下简称“电缆公司”)开展电工电气制造企业安全性评价试点。电缆公司建厂已有20余年,年产值不足亿元,规模小、抗风险能力弱。截至2014年底,完成了对该电工电气制造企业安全性评价试点工作。 1 宁夏公司的实践及成效 1.1 开展电工电气制造企业安全性评价工作的方式和依据 按照企业自评价和专家评价相结合的方式进行安全性评价,具体做法为:首先由电缆公司先组织自评价,然后公司安质部再委托宁夏电力行业协会组织专家查评。依据《国家电网公司电工电气制造企业安全性评价标准(试行)》和《国家电网公司电工电气制造企业安全性评价查评依据(试行)》开展电工电气制造企业安全性评价工作。 1.2 电工电气制造企业安全性评价开展情况 电缆公司依据国网公司电工电气制造企业安全性评价标准,从安全生产管理、生产设备设施、作业现场和环境、产品质量安全四个方面开展自查、自评,汇总编制电缆公司安全性评价自查报告。宁夏公司安质部委托宁夏电力行业协会负责组建专家组,并分成安全生产管理、生产设备设施、作业现场和环境、产品质量安全四个专业组。专家组通过听取电缆公司安全性评价自查评情况汇报、查阅资料、现场检测等方式,从安全生产管理、生产设备设施、作业现场和环境、产品质量安全等方面入手,形成安全性评价专家查评报告,并就查评中存在的主要问题形成整改意见及建议反馈至电缆公司。 1.3 安全性评价工作取得的成效 通过对电缆公司开展安全性评价试点,成果显著。一是发现了电缆公司人员、设备及管理中存在的薄弱环节,对做好事故的超前防范工作起到了积极的管控作用;二是提高了员工的安全意识、自我保护能力及安全生产的业务素质,进一步夯实了安全生产管理的基础;三是为上级部门安全管理决策提供了可靠的科学依据;四是增强安全管理的技术含量,确保安全管理工作长期健康发展。 2 存在的问题与难点 第一,在安全性评价自查工作中,电缆公司虽然成立了安全性评价领导小组及四个评价专业小组,负责安全性评价的指导检查和具体实施工作。但从试点的工作情况看,由于电缆公司缺乏在安全性评价方面的相关工作经验、四个专业小组职责的区分也不够明确等原因,使我们对安全性评价工作的指导监督和检查的力度不够,四个安全性评价专业小组工作的开展不均衡,影响了安全性评价的效果。 第二,国网公司电工电气制造企业安全性评价标准的内容几乎涵盖了此类企业所有的工作范畴,具有广泛性和全面性的特点。我们在进行安全性评价自评价和专家评价时,由于客观条件的限制,为了在短时间内完成评价工作,又不能顾此失彼,所以,如何做到面面俱到,又要兼顾重点,确实是一个急需解决的难点问题。 第三,国网公司系统集体企业中,中东部发达地区与西部地区的集体企业无论从规模、安全生产及技术管理水平等方面都存在差异,按照目前采用统一的评价标准,对宁夏电工电气制造企业要求过高。 第四,宁夏公司电工电气制造企业安全性评价专家组,委托宁夏电力行业协会负责组建,虽然行协专家普遍是电力系统退休的老专家,多年来从事电网运维、施工安装等专业工作,但对电工电气制造方面的设备管理、质量和技术管理等颇为生疏,是“门外汉”,作为安全性评价试点,评价专家在查评过程中对评价标准的理解和掌握,或多或少地存在一定的偏差,不能准确地按照电工电气制造专业安全性评价标准开展评价 工作。 第五,在安全性评价试点工作中,从自评价到专家评价的所有表格的统计汇总,均是手工操作。自评价由班组汇总统计至车间,再由车间汇总统计至电缆公司,形成自评价报告。 第六,从使用的评价标准来看,笔者认为,国网公司现行的电工电气制造企业评价标准要求过高,且对电工电气制造企业安全生产经营管理没有实质性的帮助和提高。 3 解决办法及建议 第一,针对电缆公司自评价缺乏工作经验和组织机构职责不清的问题,电缆公司在下阶段开展安全性复评价工作中,应建立更加严密的组织,严格区分安全性评价领导小组、各专业小组、各部门的职责,理顺相互之间的关系,充分配合和协作,完善相应的考核机制,使安全性评价工作的走向制度化。 第二,针对如何做到广泛性和全面性,又要区分重点和难点问题。要根据对安全生产的影响程度,区分出不同的类别等级,将有限的时间和主要的精力放在对安全有严重影响的项目上,进行重点的查评,并适当缩短相应的查评周期,做到经常性的查评;把安全影响等级较低的评价项目放在一个相对较长的查评周期。 第三,针对采用统一的电工电气制造企业评价标准,部分内容不适合宁夏电工电气制造企业安全性评价的问题,笔者认为,一是国网公司应针对经济发达、较发达、欠发达地区,分三种评价标准的版本,由电工电气制造企业根据企业所在的区域及自身状况进行选择使用;二是由各省(市、区)电力公司根据当地的实际情况参照国网公司评价标准,制定适合本省(市、区)的电工电气制造企业安全性评价的标准。 第四,针对专家在电工电气制造方面的设备管理、技术管理等专业不精通的问题,应由各省(市、区)电力公司采用面向社会公开招标采购的形式进行,并选择专业精通、信誉好的安全评价咨询机构,严格把关,聘请具有电工电气制造各专业管理经验丰富的专家,确保安全性评价工作的质量。 第五,针对安全性评价汇总统计采用手工操作的问题,建议电力电气制造企业应在今后的安全性评价工作中,积极开发和引进安全性评价管理信息系统,使用安全性评价管理信息系统进行统计分析,提高安全性评价的效率和质量。通过使用安全性评价管理信息系统,可以增强客观公正性,消除人为主观因素干扰和影响安全性评价公正性的问题。 第六,针对现行的电工电气制造企业评价标准要求过高的问题,建议对目前使用的电工电气制造企业安全性评价标准适时进行修订完善,其中对一些不适合集体企业实际,又对集体企业安全生产经营管理没有实际意义,且资金投入较大的安全性评价项目,在修订完善时予以取消。 4 结语 第一,通过对开展电工电气制造企业安全性评价试点工作的研究,找出了国家电网公司开展安全性评价工作存在的难点问题,并提出了解决办法及建议,便于在开展此项工作中学习和借鉴。 第二,电工电气制造企业安全性评价工作还处于试点探索阶段,还有待于我们在日后的工作中不断积累经验,进一步完善安全性评价工作。 电气制造论文:谐波对电气设备制造的影响 【摘要】根据对供电电力的不同要求,采取不同的措施限定高次谐波,存在于不同的用电设备中。本文主要分析高次谐波产生的原因及为限制高次谐波在相应电气设备设计制造时的改善措施。 【关键词】傅立叶级数;高次谐波;绕组接法;非线性设备;高次谐波预防措施 引言 电力系统电气设备制造时,考虑的因素很多,如电气设备的布局、设备的结构、设备性能、相关创新技术的应用等。其中电力传输设备如变压器等在结构设计时不能忽略电能的传输质量。变压器的的高压绕组通常设计成星形接法,低压绕组是角形接法。在大容量变压器设计生产时绕组接法基本如此,目的是为了抑制高次谐波的干扰。 1.谐波定义 谐波是指电流中所含有的频率为基波整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。 2.谐波的产生 现代社会,对电能的需求及应用无处不在。电力系统在生产及传输电能过程中,用到很多相关的电气设备。交流电网中,由于投入电网运行的很多设备是非线性电气设备,使得电压、电流波形不是严格意义上的正弦波,而是不同程度的非正弦波。 非正弦波通常是周期性电气分量,根据傅立叶级数,可分解成基波分量(频率50Hz)和高次谐波分量。 2.1 非正弦周期函数的分解 根据电路原理知道,电气线路中会遇到非正弦周期波形信号,如常见的矩形波。由高等数学知道,非正弦周期函数,用傅氏级数展开后,含有高次谐波,镜对称的周期函数作傅氏级数变换后是奇谐波函数,满足f(t)=-f(t+T/2)规律。其表达式为: 2.2 非线性设备 电力线路中产生高次谐波的非线性设备主要有:含铁芯设备,变流设备,电弧炉等。下面分别介绍。 2.2.1 含铁芯设备 电力变压器、电动机的铁芯具有非线性磁化特性,为了提高铁芯的利用效率,通常变压器的额定磁通密度B都设计在磁滞回线(B-H曲线)的临界拐点,从而造成变压器的励磁电流i0为非正弦波,其中含有大量的奇次谐波。 由电路理论知,磁路中的磁通与励磁电流是非线性关系。所以,交流电流作用下,磁路中的磁通与励磁电流服从铁磁物质的磁化曲线。 当主磁通正弦变化时,励磁电流曲线具有尖顶波形。如图1所示。主要含有三次谐波及其他高次谐波电流。当励磁电流正弦变化时,主磁通具有平顶波形,主要含有三次及其他高次谐波磁通。如图2所示。 图1 不考虑铁耗时的励磁电流波形 图2 励磁电流无三次谐波时主磁通的波形 2.2.2 变流设备 变流设备,指的是电力电子电路,对三相交流电进行整流变换,以满足要求,如整流,逆变,变频等。从整流或逆变电路原理及输出波形分析易知,为了获可调的直流电压或调速要求,根据控制角的大使可控硅或功率管导通,造成输出形非正弦而产生高次谐波。变流设备是高次谐波的主要谐波源之一。 2.2.3 电弧炉 电弧炉一般是三相式,通过专用电弧炉变压器供电。电弧炉工作时,因三负荷不对称,产生很多高次谐波。 电弧炉工作在熔化期时,炉内填料未融化而成块状固体,电弧阻抗不稳定电极之间通过炉内金属块状导体形成极间短路,短路电流的大小取决于电弧炉变压器的阻抗和串联的电抗器,因为熔化阶段三相电极频繁的短路断路,加上阻抗不稳定,从而产生高次谐波。 3.谐波对电气设备的影响 3.1 对变压器结构的影响 变压器构造上因有铁芯,所以在传输变换电能的同时,不可避免会产生高次谐波。从供电质量上讲,希望输出谐波越少越好。而变压器的输出谐波大小与绕组的连接方式及铁芯结构相关。 我国变压器常用的连接组方式有:Yyn0,Dyn11,Yd11等,电力变压器多用芯式柱状铁芯结构。 由电路理论分析知,三次谐波电流因构成零序对称组,而不能存在于无中性线星形连接的对称电路中。因而对于Yyn0接法三相变压器,一次侧的励磁电流不可能含有三次谐波电流分量。而根据傅氏级数可知,谐波次数越高,幅值衰减越大,若不计幅值不大的五次及其他高次谐波,励磁电流就呈正弦波。前面已分析,由于变压器磁路的非线性特性,正弦波的励磁电流,必激励出平顶型波形的主磁通。主磁通中就含有三次谐波分量,如图2所示。将平顶型波形以傅氏级数等效展开也可得出这一结论。三次谐波磁通及其影响多大,取决于变压器磁路系统的结构。这也是变压器在设计制造时必须考虑的问题。 三次谐波电流因其幅值、相位、角频率都相同,构成零序对称组。对于三相变压器芯式铁芯结构而言,三次谐波磁通也是零序对称组,三个同相磁通不可能在芯式铁芯内闭合,和三次谐波电流不能在Y连接的三相电路中流通类似。但磁通和电流不同的是,磁通可以存在于铁磁物质中,也可以存在于非铁磁物质中,只是在非铁磁物质中因磁阻很大,数量很小。也就是说三次谐波磁通虽不能存在于三相芯式变压器器铁芯中,但可以经过油、油箱壁、铁轭形成闭合路径。又因为磁阻很大,使三次谐波磁通大为减弱,从而相电势中没有明显三次谐波电势,波形接近正弦波。三次谐波磁通经过油箱壁,感生涡流,产生附加损耗,降低变压器效率引起局部过热,因此这种绕组接法只适用于中小容量变压器。 对于Dyn11接法,原绕组三角形连接,三次谐波电流形成回路,即励磁电流中含有三次谐波分量,由前面分析知,主磁通、原副绕组感应电势波形很接近正弦波。可以看出这种接法变压器传输电能时有利于改善输出波形。 如果是Yd11接法,副绕组为三角形接法,原绕组的励磁电流是正弦波,则主磁通和相电势会有三次谐波分量,而副绕组三角形接法使得呈零序对称组的三次谐波电势产生三次谐波环流,三次谐波环流产生的磁通抵消了原励磁电流产生的三次谐波磁通。效果上改善了主磁通和相电势的波形,和Dyn11接法相同。这种绕组接法在中大容量变压器中常见。 3.2 对电动机绕组分布的影响 我们知道,脉振磁势是异步电动机各相绕组的磁势分布规律,以两极电机分析容易理解。由异步电机工作原理知,旋转磁场是电动机之所以通电转动的关键,旋转磁场的建立依赖于旋转磁势的建立。从旋转磁场的强度要求讲,周向旋转时磁场强度要求大小不变,即磁势旋转时也要求不变,旋转磁势由三相基波磁势合成时最佳,这就要求各相绕组的脉振磁势中高次谐波分量越小越好。 电动机的定子绕组是沿定子周向按极距均匀分布的,为了便于分析绕组磁势的规律,引入分布系数概念。分布系数表示同样匝数的分布绕组,其基波磁势比集中绕组的基波磁势减小的倍数,或者是把绕组各线圈排列分布后所引起的基波磁势的折扣。集中绕组指同样匝数的线圈集中在一个槽内。通过分析,得出5、7次谐波的分布系数比基波分布系数小得多,即采用分布绕组,虽然基波合成磁势减小,但5、7等高次谐波却消弱更多,也就是说,分布绕组的合成磁势谐波分量比集中绕组小得多。这也是异步电机绕组采取分布排列设计的初衷。 3.3 对电弧炉变压器结构的影响 电弧炉变压器工作时,由于二次绕组工作于短路状态,且炉料阻抗不稳定,极易产生高次谐波。为了减小高次谐波对电力系统的干扰,二次绕组通常是角形接法。电弧炉变压器要求二次电压具备很宽的调压范围,而二次绕组匝数少,电流大,二次侧调压不方便,通常在一次绕组带负荷调压,通过三角-星型切换或改变抽头等方法,即一次绕组有星形或三角形接法。电弧炉变压器的绕组联结,小容量的接法为D或Y,d0-11,中大容量的接法为Dd0或Yd11,Ynd11。 4.结语 由上述高次谐波的产生及为了减小高次谐波影响,电气设备尤其是电机自身绕组的联结、绕组的排列分布做了针对性的设计,最大程度减小电气设备正常工作时附加产生的谐波污染。抑制高次谐波还可以通过外加滤波器实现,本文不加详述。 电气制造论文:电气制造企业人力资源培训效果的对策研究 【摘 要】人力资源是推动企业向前发展的重要因素,电气制造企业近年来在社会发展中发挥着不可忽视的作用,因此,需要将人力资源培训工作放在企业的重要规划上,以促使电气制造企业上下员工在工作中发挥应有的价值,为企业带来更来效益。本文从电气制造企业展开人力资源培养的重要作用着手,分析了当前人力资源培训中存在的问题,进而提出了提高电气企业人力资源培训效果的有效对策。 【关键词】电气制造企业 人力资源培训 问题 对策 二十一世纪是一个人才竞争时代,电气制造企业若要跟上时代的步伐,必须从提高员工工作技能、职业道德素质及专业水平做起,深入了解员工当前工作中的不足,在把握企业发展所需和员工自我价值取向的基础上,为员工提供尽可能多的培训机会。对此,笔者认为有必要立足电气制造企业当前运行现状,以解决电气制造企业当前面临的人力资源培训严峻形势。 一、电气制造企业展开人力资源培训的重要性 人力资源培训及管理关乎到电气制造企业是否能够顺利运行,而且与企业人事部门人才机制设立有着密切关系,处理好人力资源培训方面的工作为企业运行减轻许多负担,同时提高企业内部的工作效率。 首先,增强了员工的凝聚力。通过人力资源培训可以使得员工认同企业的发展目标和企业价值观,同时认同企业的文化建设,愿意在企业发展指标的指导下共同努力。通常情况下,企业可以让员工从培训中感受到企业惯例的制定缘由,并且培养员工自觉遵守企业的规定,能够上下团结一心处理一切难题,携手并肩获取努力成果。 其次,提高了员工的整体技能。电气制造企业一般组织的培训都是培养员工专业技能和技能水平的,经过了培训,员工的整体水平能够满足企业发展对他们提出的高要求,经过不同岗位技能培训和规范技能训练后,员工的个人能力会得到提升,能够胜任企业交待的工作任务。 最后,激发员工的工作热情。很多员工在企业不甘心总是做一些反复枯燥的事情,因此,企业考虑到了这一点,为员工提供到大型企业参观学习、出国进修、到社会上机构进行历练及在员工休息时为员工提供一些技能锻炼机会等,员工通过了解外面的世界和其他企业,认识到提高个人能力的重要性,因此,在工作中就会热情高涨,积极投入到每一天的工作中,可以为企业创造更多的个人价值。 二、电气制造企业人力资源培训中出现的问题 首先,缺少系统组织的培训规划。很多电气制造企业觉得只有员工在平时工作时多积累经验,就不会出现原则性错误,忽略了人力资源培训规划和组织,只看到了员工为企业创造了多少价值,没看到员工个人对技能、知识的高需求,企业通常是为了应付检查做个样子,走一走流程,准备一周或者十天的时间进行员工培训,根本没有做好培训规划,培训效果自然不理想。 其次,培训太过注重理论方面。电气制造企业中用于生产的新技术层出不穷,在培训中总是会涉及到生产时所要更新的技术知识和企业运行知识等。但是,很多企业都是在培训时讲的十分清楚,但是没有给员工提高将学到的理论用于实际工作的机会,缺少一定实践性,与电气企业实际工作存在着严重的脱节现象。 最后,没有制定明确的培养目标。电气制造企业展开员工培训不是为了提高员工技能,而是一种行为安慰,因此,很少电气制造企业会展开培训目标及培训过程的细致分析,缺少专业培训指导,往往是凭借一时需要展开员工培训,忽略了员工的职业生涯规划与指导,培训比较盲目、比较一概而论,培训质量不理想。 三、提高人力资源培训效果的对策 首先,电气制造企业上下员工树立正确的培训观。企业要率先提出“以人为本”的人力资源开发、管理、培训理念,要从每一位员工的需要出发,结合员工岗位技能所需、个人知识所需做好培训规划工作,结合员工未来的岗位发展提供相对应的职业生涯规划方案,进而构建科学合理的企业人力资源培训体系,让员工感受到企业对自己的重视,能够积极认真参与到企业组织的培训当中。 其次,选择适当的培训方法展开企业人力资源培训。选择适当的方法并不是说要摒弃到传统的旧观念,而是适当将培训理念加以更新,吸收旧培训观念的精华,融入新培训理念,从提高员工的文化水平和职业道德素质入手,对不同岗位和特点的员工制定相对应的培训手段,理论联系实际为主,加强培训实践环节,促使培训取得事半功倍的效果。 再次,根据员工需要制定企业原有的人力资源培训激励机制。激励机制是提高培训效果,激发员工工作动力的有力手段,因此,可以适当制定激励机制,让培训过程与员工的个人价值实现相挂钩,比如推出具有人性化的“培训积分”机制,培训效果与员工的个人表现积分相联系,积分高可以与薪酬相挂钩,也可以获得企业的奖金福利等,通过激励机制的实施,员工能主动参与培训。 最后,要依据实际情况对人力资源培训效果进行客观、科学的评估。只展开培训远远不够,还要针对培训进行切实的效果评估,从评估中了解培训过程中出现的不足,并针对不足进行调整和完善,尤其是员工在培训中出现的一些问题。经过评估才能为今后的人力资源培训提供实际可参考的评估数据。 四、总结 电气制造企业人力资源培训工作确实不能一朝一夕看到效果,要经过漫长的工作后才能看到效果,人力资源培训过程也并非想象中的那么理想。因此,电气制造企业应该谨慎对待人才培训,明确人力资源培训的重要性,从员工的职业生涯规划出发制定培训的规划和方案,才能促使企业员工整体技能有所提高,为企业创造出更多的经济效益。 电气制造论文:基于电气装备制造业的电气装备制造的自动化仓库设计与探索 摘要:由于我国现代企业的生产规模日益扩大,使仓库逐渐成为生产物流系统中的重要环节。当今立体仓库逐渐向小面积方向发展,逐步取代了空间的利用率低的平面仓库,这种替代促使仓储物流业的水平不断提高。 关键词:柔性 电气制造 系统 电气装备制造的自动化 仓库 1引言 电气装备制造的自动化立体仓库已经成为了柔性制造系统中的重要组成部分,对其的研究与开发工作,有助于推动柔性制造系统的发展和实用化进程。同时,随着柔性制造系统在汽车工业日益广泛发展的今天来说,国内外已经有很多的制造企业对教学、科研以及技术服务开展了研究,并且相继的开发出了许多模拟柔性制造的训练基地。根据实际运行结果证明,对于所构建的电气装备制造的自动化立体仓库单元需要完全满足柔性制造系统的高效性实用要求。 2柔性制造系统的总体组成与工作流程 2、1柔性制造系统的总体组成 柔性制造系统的构成通常包括:数控车床、AGV运载机器人、自动输送线装置、六自由度行走搬运机器人、电气装备制造的自动化立体仓库单元、六自由度焊接机器人、CCD形状检测系统、加工中心以及相应的附属设备。对于系统的运行总线以及开发型组态软件等网络通讯技术来说,要使得总控单元对各个单元设备来进行集成控制,最终能够根据生产任务得到相应的变化。而且可以通过简单地改变软件设置方法来进行调整,从而可以适宜多种品种以及中小批量的生产。 2、2柔性制造系统的工作流程 在系统开始工作之前,通过人工的方式要将不同的工件和托盘按照相应的规划好的各个零件毛坯区域送到原料的库货架中去。对于工件或者是毛坯从电气装备制造的自动化立体仓库的原料仓库中取出来时,要通过AGV按照预定的相应轨道来进行运行,最终到达取料的位置。然后,通过出库的平移台,将毛坯由AGV送到自动的输送线中,再经过六自由度的搬运机器人送到柔性的制造加工单元中,再按照工序流程的程序,在数控车床或者是加工中心来进行再加工工作。最后,在加工完成之后,要通过机器人来取出工件,通过输送线和AGV进行同时运行,最后将工件放回到入库的平移台上,然后送入仓库的成品库货架,最终完成。对于所有的软件要进行相应的信息记录,从而更好的便于管理,完成一个工作流程。 3立体仓库的工作原理 立体仓库中都配有中央服务器和一台监控计算机及数台的管理计算机作为信息系统硬件,执行系统配有几台巷道堆垛机和其它的辅助设备,从而更好的完成出入库作业所发出的指令、监控以及库存管理等。对于其设备的控制方式主要包括接受上级的计算机控制调度及单机的电气装备制造的自动化控制系统,同时还有能够自动定位的控制系统等。对于电气装备制造的自动化立体仓库来说,其自动控制系统主要分为三种方式,即分离式、集中式及分布式。国际上较为普遍的是分布式控制方式。 对于整个柔性制造系统中,其中某个工位向系统提出了入库的要求,就必须要求其具有零部件名称和数量等等。在系统响应之后,要根据指令的形式来相应的通知对应的仓库。对于仓库来说,在接到入库的指令之后,要对库存内的信息进行检索,一旦有相应的空间,而且相应的装置都处在正常的状态下时,应该随时进行入库准备,并且同时反馈给系统,此时,系统应该做好了入库的准备。在系统确认之后,要及时发出准许交接的信息,将运送的装置、堆垛机等按照事先设计好的次序来进行动作运行,并且要将零件分别的存入仓库的缓冲区内。在进行交接完之后,要将递送的一方向系统发送完毕信息,也要向系统反馈收货信息。对于仓库内部,应该将零件通过传递装置放置到安排的单元里,并且要对库存信息表进行修改,在完成之后,要向系统发出正式的入库记录表。仓库在接受出库指令时,要执行与上相同的方式来进行出库操作,同时还要对数据库进行修改。对于出现货物的种类、数量不相符合的时候,要及时的向系统反馈出相应的信息,并且由系统来做出处理决定。如果仓库的机构中出现了故障,就要及时的通过传感器来检查和翻译具体的信息,然后通过系统网络来向上一层管理系统发出故障信息,还要向维修部门来进行报警维修。 4电气装备制造的自动化立体仓库的设计与控制 4、1电气装备制造的自动化立体仓库的设计 通常,对于电气装备制造的自动化立体仓库单元的组成构件来说,主要有挂壁式的码垛机以及相应的两套仓库,同时还需要有两套出入库的平移台和托盘,以及仓位的传感器等等。同时,两套货架和挂壁式码垛机和传感器可以共同组成电气装备制造的自动化立体仓库单元。对于仓库的货架上来讲,每一个货位都有安装相应的机械微动开关和激光定位系统,同时还要在货架的上方来装有巷道装置。 对于出入库平移台来说,主要负责在仓库单元和输送线之间来传递工件,同时由铝合金型材来进行搭建,这样可以使用直流电机加减速器来进行驱动,对于上面安装对射光电传感器感应工件的位置,由同步带来传送工件,最终完成出库和入库的动作行为。 4、2软件控制系统设计 对于柔性制造系统的总控制单元的构成,一般包括主控制机,其中的主控制软件是为操作人员来使用的前台程序,最终使用组态王软件来进行开发工作。通过对各个分站动作,可以同时的实现人机交互界面的接受用户控制,其中的操作分为连续自动和各分站手动控制两种方式。 仓库单元都是通过通讯模板和主站的控制计算机来进行通讯的,主要是通过主控软件的设定,最终来控制码垛机的运行系统。码垛机的出入库动作一般是由PLC来进行完成的,当码垛机接收到了出库的请示时,就可以将码垛机从上而下、从左到右的来进行扫描原料库的各个仓格,同时还要对扫描到的第一个有工件的仓格来进行出库操作,这样才使得出库运行的状态达到最佳。 5总结 综上所述,电气装备制造的自动化立体仓库,是一种具有集信息、储存以及管理融为一体的高技术密集型机电一体化产品,其中所涉及的领域较为广泛。可以通过对立体仓库自动控制系统的硬件设计研究,使企业的生产率和经济效益都大大提高。 电气制造论文:电气开关柜制造过程中的质量管理探究 摘要:随着时代的进步和科技的发展,我们国家工业化水平不断提高,各种新型便捷的设备被广泛应用于工农业生产各个方面。随着电气自动化的发展,电气开关柜被广泛应用于工农业国防各个领域。下面,本文简要分析电气开关柜生产制造过程中出现的问题,并就如何加强电气开关柜生产过程中质量管理提出相应建议。 关键词:电气开关柜;制造;质量管理 前言 随着时代的进步和科技的发展,我们国家工业化水平不断提高,各种新型便捷的设备被广泛应用于工农业生产各个方面。随着电气自动化的发展,电气开关柜被广泛应用于工农业国防各个领域。我国目前从事电气制造、尤其是工业电气制造的企业越来越多, 尽管国家对电气产品的质量有专门的标准, 但还存在生产出来的产品不符合标准的情况, 在使用过程中给用户带来不必要的损失。生产企业要想在市场竞争中立于不败之地, 它的产品必须是质量过关的, 而且是一流的。本文简要分析电气开关柜生产制造过程中出现的问题,并就如何加强电气开关柜生产过程中质量管理提出相应的建议。 1采购质量控制不严格,导致原材料和关键部件存在质量问题 企业在采购活动中,容易在合格供方评定及原材料、 外协件、 外购件进厂检验等方面存在问题, 如: ①对合格供方的评定, 追求低价政策; ②对采购件分 A、 B 类时, 不是按照产品部件、 材料重要度分级表中规定的重要程度划分, 而是根据产品采购的价格划分, 将主母线、 绝缘气体 (SF6气体) 等关键部分算作 B 类物资, 铜线没有检验尺寸, 不定期对含铜量及电阻率进行检测, SF6气体不定期进行合格测定。外协件、 外购件的进厂检验只检查外观, 或以供方提供的质量证明为检验依据, 而对其性能和技术参数不进行复检和抽检等。 电气制造行业与其他行业相比有其特殊性, 制造企业分工精细、专业化强, 一个成品电气产品往往由很多电气元件和材料组成, 这样一个企业或单位一般不可能全部自己生产, 而要在市场上进行采购。因此, 采购质量管理是产品质量管理的重要环节。 第一, 采购人员要了解产品设计的总体要求, 例如拟采购元件或材料的规格、型号、质量要求等主要技术指标; 第二, 要根据以往的合格分供方资料选择供货方, 无资料记录的要在市场上进行考察, 重点考察生产企业的市场信誉度、质量保证能力, 例如可听取一些用户对其产品的评价, 了解生产企业是否建立了质量保证体系等; 第三, 要在采购前检查拟采购产品的合格证、商标与执行的标准类型; 第四, 要对照设计要求, 查看拟采购产品各项技术指标是否满足或超过我们的要求; 第五, 要进行抽样鉴定或检验试验工作, 作为满足要求的最后判定。努力降低采购合同失误或合同纠纷对采购电气元件与原材料质量的影响, 在合同中一定要明确拟采购产品的各项技术指标和质量要求、采购方的验收方式、供方的交货方式、运输方式等事宜, 以杜绝因参数不明、责任不清及运输方式不当给企业造成不必要的损失。 电气元件和原材料的采购工作非常重要, 它是制造电气产品的基础环节。要把这项工作列入产品质量管理考核之中, 可以对采购人员在采购中工作未做精做细、考虑不周和在采购中吃、喝、卡、拿的不正当行为, 分别根据情节轻重作出处理。 2产品设计、制造过程中质量控制不到位 企业设计文件、工艺文件、设计图纸编制不规范,内容不完整 。如:①设计文件无方案图示;②对新标准信息掌握不及时, 执行作废的过期标准;③产品技术条件与产品安装使用说明书参数、 结构不对应; ④技术条件中要求的试验参数与实际检验规范中的参数不一致; ⑤设计总图缺失、 图纸绘制错误; ⑥工艺文件中工序卡与作业指导书混为一谈;⑦对一些不断出现的新工艺不能及时编制工序卡,无工装夹具等质量控制手段, 未编制作业指导书,却在制造有特殊工艺要求的高性能产品。生产过程质量控制不严, 无工艺纪律考核制度, 产品组装过程的每一步骤未明确合格标准, 导致所有问题都依靠最终检验去发现。 使用先进的生产工具及设备:随着技术更新日益加快, 顾客对产品质量及用途要求越来越高, 促进了生产工具及加工设备的不断改进与创新, 不同的电气产品生产与安装需要不同功能的工具或设备。在机械化作业的情况下, 工具或设备的优劣, 直接影响到产品的质量。电气产品与其他行业产品相比, 其技术含量较高, 设备与工具的更新及改造周期较短。所以保证加工设备的技术领先是产品质量保证, 满足顾客需要的一个不可忽视的方面。 提高操作人员的技术水平:操作人员不仅是指那些在车间亲手拿生产工具以及操作加工设备的技术人员, 还指通过电脑控制程序操作加工设备的人员和管理自动生产线的一线技术人员。现代化流水线生产, 要求操作人员除具备很强的责任心外, 还应具备过硬的专业技术水平。针对电气行业的特殊情况, 要经常对操作人员进行岗位专业技能培训与考核, 定期组织参观学习, 将个人业绩与收入挂钩; 要拓宽操作技术人员的知识面, 增强解决实际问题的能力; 要对操作人员进行外语培训及计算机的培训, 以适应世界技术相互渗透与计算机自动控制的需求。 逐步建立健全规章制度, 完善工艺规程:在严格执行现有的规章制度、工艺规程的同时,要根据生产的需要, 逐步对其进行完善, 规范产品的生产过程, 使其程序更科学、更有效。规范人的行为,提高人的工作质量, 最终目的是实现产品质量符合标准的要求。总之, 执行标准、健全标准是提高产品质量的重要途径之一。在工厂化生产、流水化作业电气开关柜生产过程中, 基本不受外界环境(与建筑行业相比)的影响, 更适合这种内部管理机制。 3产品的质量检验与测试不到位 主要表现在对于检测设备,存在检测设备没有按国家规定校准和检定,或出具检定证书的机构不具备相应资质 以及自制的检验设备未进行鉴定就使用情况。检验人员只经过简单培训,对检测标准不十分清楚,没有高压作业上岗证,焊接人员无焊接作业证书,缺乏操作基本常识等。 电气开关柜与其它产品的最大区别在于除要对每个电气元件进行检验试验外, 还要对成品进行整组试验, 检验各个元器件之间互相匹配是否合适, 整体性能是否符合设计要求。所以在出厂之前, 所有的成品都要进行高低压回路的绝缘试验、耐压试验、各回路的功能试验、各种测量仪表试验、保护定值整定及模拟试验、整组传动试验等一系列的试验, 确保产品的所有性能符合设计及相关标准要求。 不管是企业内部的质量检验与试验, 还是来自外部( 政府质检部门) 的监督检查, 对产品的质量都有其重要的意义, 一是对产品最终质量的鉴定(合格或不合格); 二是对用户和企业长远发展负责。它有利于企业提高管理水平, 也有利于防止某些企业领导只重眼前利益, 不重视企业的长远发展; 只重视效益, 不重视产品质量的短期行为。电气产品在使用过程中, 安全是头等大事, 因产品的质量问题引发安全事故, 就会使企业与顾客遭受巨大的经济损失, 甚至人身安全受到威胁。 4 忽视客户意见 一个电气产品质量的优劣, 一般用户的评价不外乎就是以下几方面: 一是外观感觉因素, 如产品的整体形象、各个部件的连接情况等; 二是使用情况,如维修几率、噪音或非预期的发热情况, 安全性能、使用寿命以及一些潜在要求等。所有这些往往作为顾客的评价被列入企业的管理与计划工作之中, 作为改进与提高电器产品质量的依据。这种顾客评价包括在顾客评审程序之中, 它是产品质量控制的一个重要方面。顾客评审程序依次包括: 建立与顾客沟通的信息渠道、对信息的收集与处理工作、决策改进、实施提高。形成循环程序, 逐步提高产品质量, 满足顾客需求。 结束语 随着电气自动化的发展,电气开关柜被广泛应用于工农业国防各个领域。在科学技术发展迅速的今天,其发展前景也会非常广阔。这就要求生产制造企业严格按照标准,加强其质量管理。 电气制造论文:浅谈高压电气开关制造企业的发展 摘 要:随着国家经济高速发展对电力钢性需求的增加,高压电气开关生产进入高速增长时期,其生产能力和技术水平在不断提高。随着新一轮的基建和农电升级,必然为电力设备制造企业的发展提供了有利的环境,在市场大浪陶沙式运作中,市场推动了高压电气开关制造企业向多元化方向发展。国内将出现少数几家类似于西门子、ABB的国际型企业,这是高压电气开关制造企业发展的必然趋势,也是中国电力设备制造企业发展中的一大特色。制造企业生产逐步由单一化转向多元化,多元化转化为产业化,产业最终转变成国际化。 关键词:高压电气开关;发展;国际化 根据国家电网数据显示“十一五”电网建设投资15000亿元,比“十五”增长84.62%,输配电相关制造业受益颇深。 “十一五”期间,220 kV及以上级别变电容量新增9.9亿k·VA,“十五”期间此电压等级变电容量增加4.4亿k·VA,此电压等级变电容量“十一五”比“十五”增长139.1%。电网投资中输变电领域设备投资增长139.1%明显高于电网基建投资增长84.6%,输变电领域是未来输配电行业投资重点。在输配电行业中,高压电气开关订单占据大头。2010年我国220 kV及以上电压等级变电容量达到18.4亿kVA,2005年此数据仅为8.5亿kV·A。从具体年度发展情况上看,2006年全国新增变电容量1.5亿kV·A,2007~2010年完成8.6亿kV·A,年均完成2.3亿kV·A,未来五年220 kV及以上变电容量将远高于2006年完成的1.5亿kV·A水平,随着输变电行业发展,中国的电力设备制造已经进入高速发展时期。 1 高压电器开关制造企业发展现状 我国输变电领域中电压等级越高增长率越快,而高电压等级增长速度与低电压等级增长速度差距有变大趋势,输变电行业公司生产的产品电压等级差异明显。在产品分布的结构方面,高端产品的发展速度高于低端产品增长速度不仅表现在电压等级上面,且表现在同一个电压等级产品中高端设备的占比。国家用于投资电力基础的资金不断加大,电压线路等级从35 kV跨越至1100kV,经济发展对电力设备需求一次次增大,尤其是在国内GDP高速增长下,输变电项目不断的追加投资。2010年7月份召开的全国农网改造升级工作会议明确,要通过3年左右时间进行农村电网改造升级工程建设,总体投资规模2 200亿元左右,约三分之二将转化为对电力设备的订货。这也刺激了无数厂家在朝着电力设备制造企业的涌入。国内电力设备制造企业在资本市场频频出手,2010年1月21日,浙江正泰电器挂牌上市;1月28日,西安西电集团上市。此外还有4月8日开始网申的金利华电、南都电源等多家涉电企业。进入资本市场使电力设备制造企业实力再次增强,国内企业与国际制造商同台竞技的时代越来越近。随之而来的是不断的新资本涌入电力制造行业,这种开放式无节制的涌入一定程度上刺激了竞争,但是更大程度上造成了资源浪费,资金、技术多方面的配置不合理化。然而,我国的电力技术发展程度还比较落后,电力的市场化应用程度尽管很高,但是,由于各种原因的制约,市场发展的不完善导致电力技术的普及程度并不是很普遍化。由于我国特殊的国情,各个地区发展差异极大,致使各种阻碍电力技术普遍开展的技术还没能研制出来,这样就使得全国各地区的人均公共服务一体化水平参差不齐。经济发展不平衡使得人均享受的服务不足,导致全国发展不平衡。电力技术的差异就是一个极其明显的例子。 2 案例简析 目前国内输变电企业非常之多,变压器、断路器和隔离开关等厂家众多,产品质量良莠不齐,有龙头的企业,也有着后起之秀。随着国内外广阔市场竞争不断地恶化加剧,价格战一次次开起,但国内缺乏像ABB、西门子这样顶尖的企业,每次国家电网公司,南方电网公司批量标中,总会有大部分订单落入合资企业高价口袋中,反思下,为什么订单不能给中国的企业。重要的是在关键领域,我们输配电产品还存在着技术差距,国内大部分企业还处于单打独斗的状态,自顾自身的效益,反复恶性价格竞争,最终受害的是企业自身的发展和重复投资造成资源的浪费。 2.1 案例一 电力系统一种电力设备110 kV GIS(gas insulated substation)气体绝缘全封闭组合电器,也称SF6全封闭组合电器。110kV GIS是110 kV变电系统中的开关设备的心脏。GIS设备自20世纪70年代引入中国以来,已广泛运行于各地。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用,而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比,GIS的优势之处在于结构紧凑、单位土建成本小、三工位开关的可靠性高、各元器件配置灵活、现场整体安装方便安全性强、环境适应能力强,检修维修工作量很小,主要部件的维修间隔不小于25年。最初国内就4个厂家在生产这样设备,即西高、平高、沈高、北高。但随着市场的扩大,一些民营企业看到了利润,不断涌进市场,2010年数据显示国内至少40个厂家在生产,但实际国内只有6个厂家(平高、西高、泰高、沈高、北高、合资公司)产量完全满足国内市场需要。生产厂家增多的速度,已经超过了市场需求的速度,随即而来的是价格战争,各个厂家不断扩大投资上GIS生产项目,甚至有的厂家在上500 kV GIS生产线,利润下是无序竞争。忙于上生产线的同时各个厂家忽视了技术的高层次发展,当国内厂家恶性竞争的同时,ABB、西门子这样的跨国企业此时只做了一件事情,不断的科技化集约化,惰性气体绝缘,光电控制系统,正在颠覆传统的SF6绝缘,使GIS不断的增加科技含量,当国内厂家掉头发现的时候,技术应用上已经又落后了数年。毫无疑问当企业技术落后的时候,用户的资金肯定会选择有性价比高的厂家。 GIS生产厂家众多只是电力制造企业中发展的冰山一角,我国电力设备进出门槛需要提高,低门槛任意厂家都可以进来,犹如河里有鱼打一网,无鱼晒网,而不是把资金投入修建水库,搞大型规模化的渔业。国内电力生产厂家过多看中短期利益,忽视了长期的发展。一个良好的电力开关制造企业需要时多元化的支持,不仅要提高GIS、断路器、隔离开关有所发展,有较高话语权,而且在低电压行业也要有勃勃生机。这就要求企业不但要有35kV以上电压生产能力,更应有35 kV及其以下的配套生产能力,因为辽阔的中国2/5电力市场一半在城市,2/5电力市场在乡镇。 电气制造论文:电气开关柜制造质量管理探讨 摘要:本文分析了电气开关柜生产过程中质量管理的几个要点,简述了质量控制的具体方法,供大家参考。 关键词:电气质量;开关柜;管理 1前言 开关柜中的接地开关是作为检修时保证人身安全,用于接地的一种机械接地装置。在对电气设备进行检修时,对于可能送电至停电设备的各个方向或停电设备可能产生感应电压的都要合上接地开关(或挂上接地线),这是为了防止检修人员在停电设备(或停电工作点)工作时突然来电,确保检修人员人身安全的可靠安全措施,同时开关柜所断开的电器设备上的剩余电荷,也可由接地开关合上接地而释放殆尽。下面就将我们在管理工作中的一点经验写出来.以期与大家共同探讨怎样搞好电气产品质量管理这个问题。 2 严把电气元件和原材料采购质量关 电气制造行业与其他行业相比有其特殊性,制造企业分工精细、专业化强.一个成品电气产品往往由很多电气元件和材料组成.这样一个企业或单位一般不可能全部自己生产,而要在市场上进行采购。因此.采购质量管理是产品质量管理的重要环节。 第一.采购人员要了解产品设计的总体要求,例如拟采购元件或材料的规格、型号、质量要求等主要技术指标;第二,要根据以往的合格分供方资料选择供货方.无资料记录的要在市场上进行考察.重点考察生产企业的市场信誉度、质量保证能力,例如可听取一些用户对其产品的评价.了解生产企业是否建立了质量保证体系等:第三 要在采购前检查拟采购产品的合格证、商标与执行的标准类型:第四 要对照设计要求,查看拟采购产品各项技术指标是否满足或超过我们的要求;第五.要进行抽样鉴定或检验试验工作.作为满足要求的最后判定。 努力降低采购合同失误或合同纠纷对采购电气元件与原材料质量的影响。在合同中一定要明确拟采购产品的各项技术指标和质量要求、采购方的验收方式、供方的交货方式、运输方式等事宜,以杜绝因参数不明、责任不清及运输方式不当给企业造成不必要的损失。 电气元件和原材料的采购工作非常重要.它是制造电气产品的基础环节。我们把这项工作列入产品质量管理考核之中.对采购人员在采购中工作未做精做细、考虑不周和在采购中吃、喝、卡、拿的不正当行为.分别根据情节轻重作出处理 多年来我单位已建立健全了一套行之有效的采购管理程序.使采购环节处于严格的受控状态。 3电气开关柜制造与安装过程质量控制 制造与安装过程是产品质量形成的关键过程,是产品质量管理的重中之重.为此.要在以下几个方面加强控制 (1)使用生产工具及设备的先进性 随着技术更新日益加快.顾客对产品质量及用途要求越来越高.促进了生产工具及加工设备的不断改进与创新.不同的电气产品生产与安装需要不同功能的工具或设备 在机械化作业的情况下,工具或设备的优劣.直接影响到产品的质量 电气产品与其他行业产品相比.其技术含量较高.设备与工具的更新及改造周期较短。所以保证加工设备的技术领先是产品质量保证.满足顾客需要的一个不可忽视的方面。 (2)操作人员的技术水平 操作人员不仅是指那些在车间亲手拿生产工具以及操作加工设备的技术人员.还指通过电脑控制程序操作加工设备的人员和管理自动生产线的一线技术人员。 现代化流水线生产.要求操作人员除具备很强的责任心外.还应具备过硬的专业技术水平 针对电气行业的特殊情况.要经常对操作人员进行岗位专业技能培训与考核.定期组织参观学习.将个人业绩与收入挂钩:要拓宽操作技术人员的知识面.增强解决实际问题的能力:要对操作人员进行外语培训及计算机的培训.以适应世界技术相互渗透与计算机自动控制的需求。 (3)逐步建立健全规章制度.完善工艺规程 在严格执行现有的规章制度、工艺规程的同时.要根据生产的需要.逐步对其进行完善.规范产品的生产过程,使其程序更科学、更有效 规范人的行为,提高人的工作质量.最终目的是实现产品质量符合标准的要求。总之.执行标准、健全标准是提高产品质量的重要途径之一 在工厂化生产、流水化作业的电气开关柜生产过程中.基本不受外界环境(与建筑行业相比)的影响.更适合这种内部管理机制。 4产品的质量检验与测试 电气开关柜与其它产品的最大区别在于除要对每个电气元件进行检验试验外.还要对成品进行整组试验.检验各个元器件之间互相匹配是否合适,整体性能是否符合设计要求 所以在出厂之前.所有的成品都要进行高低压回路的绝缘试验、耐压试验、各回路的功能试验、各种测量仪表试验、保护定值整定及模拟试验、整组传动试验等一系列的试验,确保产品的所有性能符合设计及相关标准要求。 不管是企业内部的质量检验与试验.还是来自外部(政府质检部门)的监督检查,对产品的质量都有其重要的意义.一是对产品最终质量的鉴定(合格或不合格):二是对用户和企业长远发展负责。它有利于企业提高管理水平.也有利于防止某些企业领导只重眼前利益.不重视企业的长远发展:只重视效益.不重视产品质量的短期行为 电气产品在使用过程中.安全是头等大事.因产品的质量问题引发安全事故.就会使企业与顾客遭受巨大的经济损失.甚至人身安全受到威胁。 5结束语 开关柜接地开关安装设计合理、性能可靠、操作简便的防误闭锁装置仅是防止电气误操作必要的补充措施,但是单纯的依赖防误闭锁装置是完全不够的。操作人员必须严格执行电力行业标准,采取严格的组织措施和技术措施,首先依靠组织措施保证操作人员按正确的程序操作,而万一疏漏,则由技术措施来有效的制止误操作。应加强操作人员的思想教育、管理和技术培训,坚持操作票制度、工作许可证制度等各项行之有效的规章制度。 电气制造论文:电线电缆制造企业电气设备的可靠性分析与预防性维护 摘要:通过对几家有代表性的电线电缆制造企业电气设备运行状况的分析,探讨在这一行业内电气设备的可靠性分析方法和预防性维护。 关键词:电线电缆制造企业;电气设备;可靠性分析;预防性维护 随着国民经济的快速发展,我们的基础设施日益不能满足公众需要。近几年,政府引导投资,搞一系列的基础建设,给电线电缆行业带来了巨大的商机。电线电缆企业越来越多,规模也越来越大,企业内部电气系统结构随着科技的进步也越来越复杂。由于使用的环境、产品的设计、加工生产过程和人为操作等因素的影响,电气系统不可避免地发生故障,故障的发生肯定会造成一定的经济损失和一些负面影响。作为设备、设施的核心组成部分――电气系统,它的可靠程度是关系整个企业内部设备、设施安全运行的关键。对于业内从事电气维护、管理的人员来讲,系统地研究企业电气设备的可靠性和实施有效的预防性维护,是保证企业安全稳定生产的重要环节。 可靠性是指在规定条件下、规定时间内完成规定功能的能力。此定义适用于一个系统,也适用于单台设备或一个单元。 预防性维护是指为了降低设备失效或功能退化的概率,按预定的时间间隔或规定的标准进行的维护。 1行业内电气系统的现状分析 电气系统一般分为两类:一是动力系统,一是控制系统。对动力系统而言,也就是从低压配电设施、配电网络到最终的用电设施的整个供电通道。这之间是一个串联关系,任何一个环节发生故障,都会导致供电的中断。低压配电系统整体可以理解为一个小型的电力系统。对电力系统而言,为确保电力系统安全运行,电力行业根据电力设备预防性试验规程的规定,对电力设备进行定期的停电试验、检修和维护。这是一种计划检修,是按照预试规程所规定的试验周期、到期必修。这种模式运用在国家级电力系统中,保障国计民生,无可厚非。但对于企业而言,不是很经济。企业本身是一个以追求利益最大化的组织。这种养护方式需要大量的人力、物力。 另一部分控制系统,主要由电气仪表、检测元件、控制网络等组成。典型的有:仪表、PLC、工业电脑、中间继电器、接近开关等。由于它们的兴起,降低了人为因素造成的浪费,同时减轻了工人的劳动强度,减少工厂运营成本。对于电线电缆行业来讲,这些已经开始融入到我们的设备、设施中。它们的运行状态,非常重要,直接关系到我们生产线的正常工作。同时这些设备一般情况下都是整体封装的,也很少出现故障。比如PLC的输入、输出触点,使用寿命达到几万到几十万次。由此易使我们的维护人员走进一个误区,出现两种心态:①觉得没有必要预防性维护;②知道需要保养但不知道应该怎样维护保养,重点需要关注些什么,进而造成检修养护不足或者找不到重点。同样造成非必要的浪费,又不能有效控制设备故障的发生。 1.1电气设备故障统计 为研究电线电缆制造企业电气设备发生故障的分布和规律,以减少定期检修的盲目性和增强检修的针对性。以一家合资企业为例。 2009年度,电气故障进行统计分析如下:电机发生故障13次,其中预防性维护中发现3次;变频器发生故障7次,其中预防性维护中发现0次;仪表发生故障8次,其中预防性维护中发现0次;加热元件发生故障40次,其中预防性维护中发现1次;接触器发生故障4次,其中预防性维护中发现2次;开关件发生故障3次,其中预防性维护中发现0次;电位器发生故障2次,其中预防性维护中发现0次;其它故障25次,其中预防性维护中发现3次。预防性维护发现故障比率为9.61%。 由此可见,当前实施的预防性维护并不能有效地防止电气设备故障的发生。所以要求我们对电气设备的状态进行有效的可靠性分析,及时掌握设备的状态。 1.2电气设备可靠性分析 由于电气设备在设计之初、加工生产、使用环节都有导致故障的可能。故障模式很多,其可靠性的分析也比较复杂。设备的故障存在一定的随机性,但大多具有一定的发展期,在此期间会产生各种前期征兆,可以表现为异声、振动、发热等现象。在进行必要的可靠性分析判断后,根据各种征兆,对设备、元件的运行状态进行检测和判断,从而尽早发现潜在故障。 我们追求的是通过现场的监测、故障数据统计分析、可靠性分析等手段,在保证安全完好性的前提下,以维修停机损失最小为目标。也就是由原来的随机故障,变成可控的规律性的检修排除故障。正如目前业内部分企业推行的TPM(设备的全员维护)中所追求的零故障率。通过有效开展可靠性分析与预防性维护,可以提高电气设备运行的安全性和可靠性;降低维修成本;延长使用寿命。 1.3提高电气系统可靠性途径 提高电气系统可靠性途径:①认真从事电气系统可靠性的设计,从一开始就要考虑可靠性要求;②改善电气元件/设备的使用环境,电气元件对使用环境比较敏感,有效的控制环境因素,可以大大降低电器元件的故障率;③可以适当降低元器件/设备的负荷,现实工作中,很多故障来源于过设备/元器件的超负荷运行,适当减轻负荷,能够有效地预防故障发生;④尽可能实现电气系统的简化,元器件/设备越多,故障发生的可能性越高;⑤重点关注使用时间较长,可能存在老化的元器件/设备,减少因为设备老化这种可控因素带来的故障。也就是平常所说的预防性维护工作。 1.4预防性维护 预防性维护工作的前提是基于我们的统计数据或者历史数据。预防性维护计划的拟定,需要我们平时统计的平均无故障时间,进行计划安排。这些维护计划,都是我们根据历史数据,在下一个在故障发生前,完成故障检修。这中间存在一个假设的故障。预防性维护,最终的目的就是提高设备的安全、可靠运行能力,使得故障发生可以控制,或者提前消除故障,提高生产效率,降低维修成本。 1.5电气设备可靠性分析管理与预防性维护的基本任务 (1)分析电气设备运行可靠性。 (2)以可靠性指标来检验设备的设计、制造、安装、运行等环节。 (3)研究和制定可靠性目标。提高设备安全、可靠、经济运行水平。 (4)做好各类故障和检修停运的统计分析,可靠性指标预测,尽可能地将预测和分析结合起来,对比分析找到影响可靠性指标的关键因素和设备的薄弱环节,并实施相应的技术改造工作。 (5)根据统计数据,结合可靠性指标,完善预防性维护的计划与实施。 2实施可靠性分析与预防性维护的好处 有效的可靠性分析与预防性维护,可以降低维修成本,提高生产效率。 主要表现为:①消除设备因故障引起的非计划性停机,减少应急维修带来的额外费用;②增加人员的利用率,电线电缆行业维护人员的实际工作量普遍不足;③提高生产效率,减少了非计划停机;④改善设备安全可靠运行能力,延长了设备使用寿命;⑤降低公司日常运行成本。 3目前存在的问题与建议 (1)可靠性监测分析系统本身运行可靠性欠佳。例如:大部分企业实施几级分工维护保养。一线操作工人实施日常监测、保养;现场保全人员实施周期性巡查;专职维护人员实施维修与保养。如此很难做到协调管理,尤其是涉及跨部门管理更难。可靠性检测设备很多处于缺失或者半缺失状态。因此,需要进一步提高综合管理能力和加大在线诊断技术的应用范围,提升设备自检能力,及时发现运行过程中存在的缺陷、故障隐患。 (2)电气运行人员专业技能水平不高,不能及时发现电气设备的初期故障,使得本来很容易解决的问题复杂化,在这方面要通过专业业务素质的培训,另一方面在选择设备时也要考虑到系统的易用性。 (3)先局部后整体的思路,易于推行可靠性与预防性维护管理工作。企业可先从某一台关键性的电气设备开始逐步推行可靠性分析和预防性维护,在取得一定经验积累后再推广。 (4)建立合适的管理章程,确定相关责任人,制定相应的奖惩制度。 电气制造论文:摩恩电气:特种电缆的专业制造商 上海摩恩电气股份有限公司(简称:摩恩电气)――国家重点支持的高新技术企业,主要从事特种电缆的研发、生产和销售,其产品被广泛应用于石化、冶金等专业领域,公司主导产品为电力电缆和电气装备用电缆中的特种电缆,包括变频电缆、屏蔽和耐化学药品功能电缆、耐油耐腐分相综合护套电缆、耐高温电缆、金属柔性护管设备电缆、耐寒电缆等一系列具有特殊性能或特殊结构的电缆。同时,公司也生产少量普通电缆作为特种电缆的配套产品销售。报告期内,公司特种电缆销售收入占主营业务收入的比例平均达87.07%,公司综合毛利率分别达29.59%、32.93%和32.27%,保持较高水平,显示公司产品具有良好的盈利能力。 国内领先的技术、研发水平 摩恩电气自成立以来始终坚持技术创新和自主研发,将技术研发作为提升公司核心竞争力的关键所在。公司拥有一支包括国内行业专家、高级工程师和专业技术人员在内的资深研究团队;公司还建立了信息工程、客户信息和产品技术三位一体的综合信息网络,准确把握国内外市场技术发展趋势。针对石化、冶金等行业不断涌现的新型需求,公司相继研发出耐油、耐腐、耐高温、防火、耐化学药品、变频等十几个系列的产品,很好地解决了行业难题,其产品技术在国内处于领先水平。通过对特种电缆技术的持续研发和创新,摩恩电气在特种电缆产品开发和市场开发等方面形成了自己独特的竞争优势和市场地位,产品技术秉承节能降耗、环保安全等优势,其主导产品在实践中得到了广泛的应用。 专业化定位 客户基础稳固 摩恩电气根据电缆行业竞争状况和行业发展趋势,结合自身优势,确定了差异化和目标集聚的竞争战略,明确定位于为石化、冶金等目标行业提供专业化、技术含量高、附加值高、能够替代进口产品的特种电缆产品,报告期内,石化和冶金两个行业的销售收入占公司主营业务收入比例平均为86.52%。另外,相对于普通电缆产品,公司的特种电缆产品毛利率水平较高,近年来市场需求不断扩大。 摩恩电气的专业化定位和服务意识已获得众多客户的认可,并在业内建立了良好的口碑和品牌知名度。目前公司已与石化和冶金行业内多家大型企业集团,包括中国石化集团、中国石油集团、中冶集团、鞍钢集团等及其下属企业确立了良好合作关系。 特种电缆领域市场需求旺盛 电线电缆是作为国民经济建设的重要配套产业之一,广泛应用于电力、轨道交通、煤炭、石油、冶金、建筑、通信、船舶、汽车、国防等领域。近年来我国电线电缆制造业的市场空间不断扩大,其中,特种电缆因其具有特殊功能而应用日益广泛,呈现快速发展的趋势,如:在环保问题日益受到重视的大背景下,建筑、交通、通讯以及大中型城市的供电部门等都规定使用环保型电线电缆;发展交流变频调速技术被列入国家重点推广的十大高新技术项目之一,变频电缆正迎来广阔发展空间;根据《可再生能源中长期发展规划》和《核电中长期发展规划》,未来10年我国风能、太阳能、核能等新能源行业将处于爆发性增长阶段,风能电缆、光佚电缆、核能电缆等特种电缆需求量剧增,特种电缆行业面临巨大发展机遇。摩恩电气在巩固石化、冶金两个细分市场的领先优势外,正在向机车电缆、风能电缆、石油平台电缆等细分领域拓展。此外,该公司特种电缆在中高压领域的延伸,将有助于完善公司特种电缆的品种结构,增强公司盈利能力。 摩恩电气此次公开发行A股,募集资金主要投向铁路机车车辆、风力发电及海上石油平台特种电缆和交流变频调速节能电机电缆两个项目。我们认为,募资项目与现有业务密切相关,是对公司现有业务的扩张和延伸,具有良好的市场前景。其中。铁路机车车辆、风力发电及海上石油平台特种电缆项目的实施,将在实现技术水平国内领先的同时,充分发挥公司在特种电缆研发方面的经验和优势,开发出能满足客户需求的新产品,扩大公司市场占有率;交流变频调速节能电机电缆项目的实施,除了使公司产品结构更完善,质量更可靠外,也为公司积极开拓电解铝,铁合金、水泥等行业提供了坚实的基础,使公司业务能拓展至新能源及节能减排领域,进一步提升公司综合竞争力。
电力自动化设备论文:电力通讯自动化设备的设计与工作浅析 摘要:随着我国电力系统通讯自动化的快速发展,导致电力通讯设备变得极其复杂。电力通讯所涉及到的专业资源是十分复杂而庞大的,其中包括逻辑资源与物理资源、设备资源与线路资源、智能资源与非智能资源,另外随着电力通讯的发展,其传输管线的数目在逐渐增加,传输系统的容量也在快速增大,同时增加了电路调整与网络管理工作。本文首先从两个方面即微波通讯设备、光纤通讯设备分析电力通讯自动设备的设计,进而提出电力通讯自动化的工作模式。 关键词:电力通讯;自动化设备;设计 目前,正在兴起一场新的技术革命,通讯、微电子和计算机则是这场新技术革命的主体和核心,世界经济正在从工业化阶段向信息化阶段发展,通信产业作为信息社会的基础,它的发展水平已经成为衡量一个国家经济发展和通信技术水平的重要标志。 一、电力通讯自动化设备的设计 1.微波通讯设计 根据微波站所承担任务的不同,分为不同类型的微波站,而且根据微波站类型的不同,其使用的设备也不同。主要包括以下几种:终端机、收发信机、微波配线架、蓄电池和电源等。收、发信机:其主要任务就是在微波信号和群路信号间进行频率的变换。在发信通道中,频率的变换过程是将信号频率往高处变,也就是上变频。在收信通道中,频率变换过程是将信号频率往低处变,也就是下变频。终端机:在微波通讯系统中,必须将复用设备作为终端机,其作用是在发信端将所有用户使用的话路信号,按照一定规律重组成群频话路信号;在收信端,将群频话路的信号,按照对应的规律解出每个话路信号。 2.光纤通讯设计 光纤通讯系统由三部分构成即光端机、光中继机和数字通讯设备。①光端机:其是光纤通讯系统的重要设备,由光接收机和光发送机两部分构成。光端机存在于PCM光纤传输线和电端机路之间,光发送机由光线路码型变换、光发送电路和输入接口组成,光接收机由光线路码型的变换、输出接口和光接收定时再生组成。光中继机:在长距离的光传输中,因为受到接收机的灵敏度、光纤线路衰耗和发送光功率的限制,所以光端机间的传输距离是有限的。数字通讯设备:数字通讯设备由高次群复接设备和PCM基群组成。PCM基群是指通过调制模拟话音信号,将其变为数字信号,再使用数字复接技术,将收到的PCM基群信号经过相反处理过程,还原为模拟话音信号的一种设备。光端机中还存在其他的辅助电路,例如告警、输入分配、公务、倒换监控、电源区间通讯等。在实际应用中,为达到提高光端机的可靠性,经常使用热备用的方法,使系统处在主备状态下开始工作,正常情况下使用主用部分工作,当主用部分产生故障问题时,可以切换到备用的部分工作中,目前普遍应用的是一主一备的方式。光端机中每个组成部分的作用如下:输入接口:将PCM综合业务中接收到系统送来的信号转换为二进制的数字信号。光线路码型变换:简称为码型变换,将输入接口传送来的普通二进制信号转换为适合在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:其包括自动温度控制电路、自动光功率控制电路和光驱动电路。光驱动电路将变换后码型的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤传送的光脉冲信号转换为电信号,并将电信号放大,清除码间的干扰,改善脉冲的波形。定时再生电路:由两部分组成即再生和定时提出,从均衡的信号流中提取定时器,再经过定时的判决,产生波形线路码的信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生的线路信号还原为普通的二进制信号流。光端机通常使用条架结构,单元框得方式。在不同速率下工作的光端机在不同速率下工作,其单元框组成情况也会发生变化。 二、电力通讯自动化设备的工作方法 电力通讯自动化设备工作的目的是为了交换和传送信息。目前,虽然有多种信息形式,但是通讯系统的组成通常可以概括为:信源是信息产生的来源,这些信息指的都是非电信息,要想转换为电信号,则需要变换器,也就是输入设备。交换设备指的是发送设备和沟通输入的接续装置。它可以有效的使用发信设备,提高发信设备的使用率。发送设备的主要任务是处理信息的电信号使之达到信道传输的要求,并且经济有效的使用信道。在目前的通讯网中光纤通讯已经占据主导地位。随着电力工业的迅速发展,大电站、超高压输电线路、大机组等不断的增加,电网规模也越来越强大;通讯技术发展日新月异,装备水平在不断的提高,更新周期在逐渐的缩短。移动通讯、数字微波、卫星通讯、特高频通讯、对流层散射通讯、数据网、数字程控交换机和扩展频谱通讯等新兴的通讯技术在电力系统中得以逐步的推广。 1.微波通讯设备 微波通讯具有见效快、造价低、易维护、占地面积小、工期短等优势,在通信领域具有重要地位。当前,微波通信技术发展主要有以下几个方面。①小容量向大容量发展②模拟制向数字制发展③由低端通信频率段由向高端通信频段发展④由人工网方式向自动网方式发展。 2.光纤通讯设备 光纤通信系统是由光发送端、光接收机、数据源和光学信道组成。光纤通信的工作原理是:首先在发送端将传送的信息变为电信号,然后通过激光器将此信号发到激光束上,使光强度可以根据电信号的变化幅度而变化,并通过光纤发出;在接收端,检测器将收到的光信号后转换为电信号,经调制后恢复为原信息。 光纤通信系统由以下几部分构成。①光发信机是由调制器、光源和驱动器三部分组成的。其功能是调制电信号对光源发出的光,将其调制为已调光波,然后将已调制的光信号耦合到光纤中传输。②光收信机。是由放大器和光检测器两部分组成。其功能是将光纤传输进来的光信号,通过光检测器将其变为电信号,然后,再将电信号通过放大电路放大,将其转送到接收端。③光纤。光的传输通路是由光纤构成的,其功能是将发信端所发出的光信号,通过光纤远距离传输之后,耦合到收信端中光检测器上,完成传送任务。④中继器。中继器是由光源、判决再生电路和光检测器三部分组成。它有两个作用:一个是正性波形失真的脉冲;二是对光信号在光纤传输中所受到的衰减进行补偿。⑤光纤无源器件。由于光纤长度受到光缆施工条件与光纤拉制工艺限制,并且光纤可拉制长度也是有限的。因此一条光纤线路可能存在于多根光纤相连接中。于是,光纤的连接、光端机和光纤的连接,在光纤中使用无源器是必不可少的。 结束语 随着我国电力工业的发展,高压输电线路、大机组和大电站数量的逐渐增多,电网的发展规模也在日益壮大,使得我国通讯技术的发展迅速,通信装备的技术水平也随之提高,更新的频率越来越快,移动通讯、数据网络等多种新兴通讯技术将得到更为广泛的推广和应用。 电力自动化设备论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 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。 关键词:电力通讯通讯自动化自动化设备工作模式 引言 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。 1.电力通讯自动化设备及工作模式 1.1 微波通讯设备 当前,一场新的技术革命正在兴起,微电子、计算机与通讯相结合的电子信息技术则是这场新技术革命的核心和先导,世界经济的发展正在从工业化阶段进入信息化阶段,作为信息社会基础之一的通信产业,其发展水平已成为衡量一个国家的通信技术水平,经济现代化水平的重要标志。微波通讯具有造价低、工期短、见效快、占地面积小、易维护和不需人值守等特点,在通信行业中有特殊的地位。 目前,微波通信技术的发展主要表现如下。 (1)由模拟制向数字制方向发展。 (2)由小容量向大容量发展。 (3)通信频率段由低频段向高频段发展。 (4)组网方式由人工网向自动刚发展。 1.2 光纤通讯设备 基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。光纤通信系统基本构成如下。 1.2.1 光发信机。 光发信机是实现电-光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 1.2.2 光收信机。 光收信机是实现光-电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端汲去。 1.2.3 光纤或光缆。 光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。 1.2.4 中继器。 中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的咏冲近行政性。 1.2.5 光纤连接器、耦合器等无源器件。 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的(如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连按、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 1.3 电力载波通讯设备 电力载波通讯设备是一种在高压输电线上传输话音及非话音信号的载波终端设备。电力线载波(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介,因此具有信息传输稳定可靠,路由合理、可同时复用远动信号等特点,是唯一不需要线路投资的有线通信方式。 电力线载波通讯技术可以进行模拟(语音信号)或数字信息(如:家居控制信号)双工传输,可广泛应用于家居自动化、小型办公室、家庭办公室通讯(互如联网、内部信件、游戏、音频(MP3)、视频)等领域,具有普及效果、节省费用、安装方便、应用广泛等特点。作为通讯技术的一个新兴应用领域,电力载波通讯技术以其诱人的前景及潜在的巨火市场而为全世界所关注,成为世界各大公司及研究单位争相研究的热点。电力载波通讯设备主要有以下几种。 (1)明线载波机。 采用明线作为传输媒介的载波机。传输线为线径3mm的铜线。明线载波机复用频率可达到500kHz,可传输40个话路。明线载波机通常采用双带二线制。 (2)对称电缆载波机。 采用对称电缆作为传输媒介的载波24 科技资讯SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION机。电缆为线径0.9ram~1.2ram的高频对称电缆。对称电缆载波机在通信容量、抗干扰和保密性等方面均优于明线载波机。电缆载波机大部采用单带四线制。 (3)同轴电缆载波机。 采用同轴电缆作为传输媒介的载波机。铁路通信使用的小同轴电缆,同轴管尺寸为1.2/4.4,即内导体的直径为1.2mm,外导体内直径4.4mm,物性阻抗为75Q,一股由60kHz开始使用。小同轴电缆载波通信采用单带四线制。铁路通信使用的小同轴电缆载波机有300~U960路,其增音距离分别为8km;~D4km。 1.4 数字通信设备 数字通信设备包括一个带有混频器的接收器并且该混频器和一个本机频率产生装置相联接;一个联接至接收器的解调器;一个和解调器联接的微型控制器,用来提供一个频率偏移值,而该频率偏移值是一个代表本机频率产生装置的输出频率的频率值和一个代表欲选频率的频率值的差值;一种根据频率偏移值来调整本机频率产生装置的频率调整装置,其特征在于,微型控制器处理频率偏移值,使得长期频率偏移和短期频率偏移相分离,并且此频率调整装置还包括一个随被分离出来的长期频率偏移而不断更新的频率调整参考值。 2.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。 3.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。 电力自动化设备论文:电力通讯自动化设备及工作模式浅析 【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。 【关键词】电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 1.电力通讯自动化设备 1.1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。 1.2微波通讯设备 (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。 1.3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。 2.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。 3.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。 电力自动化设备论文:谈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。 电力自动化设备论文:浅析电力通讯自动化设备及工作模式 摘 要:根据多年工作经验,对电力通讯自动化设备进行了分析;现电力系统通讯自动化的迅速发展使得电力通讯设备越来越复杂,因此对电力通讯自动化设备及工作模式进行探讨,就显得极为重要。本文从徽波通讯设备、光纤通讯设备、电力载波通讯设备和数字通信设备四个方面入手进行研究,具有一定的参考价值。 关键词:电力通讯 自动化设备 工作模式 电力系统通讯自动化的迅速发展使得电力通讯设备越来越复杂,通讯线路也越来越多,这就给通讯设备管理带来了严峻的挑战。本文就电力通讯自动化设备及工作模式进行探讨。 1 电力通讯自动化设备及工作模式 1.1 微波通讯设备 当前,一场新的技术革命正在兴起,微电子、计算机与通讯相结合的电子信息技术则是这场新技术革命的核心和先导,世界经济的发展正在从工业化阶段进入信息化阶段,作为信息社会基础之一的通信产业,其发展水平已成为衡量一个国家的通信技术水平,经济现代化水平的重要标志。微波通讯具有造价低、工期短、见效快、占地面积小、易维护和不需人值守等特点,在通信行业中有特殊的地位。 目前,微波通信技术的发展主要表现如下。 (1)由模拟制向数字制方向发展。 (2)由小容量向大容量发展。 (3)通信频率段由低频段向高频段发展。 (4)组网方式由人工网向自动刚发展。 1.2 光纤通讯设备 基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。光纤通信系统基本构成如下。 (1)光发信机。 光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 (2)光收信机。 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端汲去。 (3)光纤或光缆。 光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。 (4)中继器。 中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的咏冲近行政性。 (5)光纤连接器、耦合器等无源器件。 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的(如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连按、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 1.3 电力载波通讯设备 电力载波通讯设备是一种在高压输电线上传输话音及非话音信号的载波终端设备。电力线载波(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介,因此具有信息传输稳定可靠,路由合理、可同时复用远动信号等特点,是唯一不需要线路投资的有线通信方式。 电力线载波通讯技术可以进行模拟(语音信号)或数字信息(如:家居控制信号)双工传输,可广泛应用于家居自动化、小型办公室、家庭办公室通讯(互如联网、内部信件、游戏、音频(MP3)、视频)等领域,具有普及效果、节省费用、安装方便、应用广泛等特点。作为通讯技术的一个新兴应用领域,电力载波通讯技术以其诱人的前景及潜在的巨火市场而为全世界所关注,成为世界各大公司及研究单位争相研究的热点。国外许多著名公司和研究单位都在对此进行研究,并开发出相对应的器件和产品,如:Intellon、Thomson、Atmel等等。而国内的许多的企、 也紧随国际步伐在利用电力线传输信息,特别是在远程抄表系统方面已逐步形成应用研究的热点。电力载波通讯设备主要有以下几种。 (1)明线载波机。 采用明线作为传输媒介的载波机。传输线为线径3mm的铜线。明线载波机复用频率可达到500kHz,可传输40个话路。明线载波机通常采用双带二线制。 (2)对称电缆载波机。 采用对称电缆作为传输媒介的载波24 科技资讯SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION机。电缆为线径0.9ram~1.2ram的高频对称电缆。对称电缆载波机在通信容量、抗干扰和保密性等方面均优于明线载波机。电缆载波机大部采用单带四线制。 (3)同轴电缆载波机。 采用同轴电缆作为传输媒介的载波 机。铁路通信使用的小同轴电缆,同轴管尺寸为1.2/4.4,即内导体的直径为1.2mm,外导体内直径4.4mm,物性阻抗为75Q,一股由60kHz开始使用。小同轴电缆载波通信采用单带四线制。铁路通信使用的小同轴电缆载波机有300~U960路,其增音距离分别为8km;~D4km。 1.4 数字通信设备 数字通信设备包括一个带有混频器的接收器并且该混频器和一个本机频率产生装置相联接;一个联接至接收器的解调器;一个和解调器联接的微型控制器,用来提供一个频率偏移值,而该频率偏移值是一个代表本机频率产生装置的输出频率的频率值和一个代表欲选频率的频率值的差值;一种根据频率偏移值来调整本机频率产生装置的频率的频率调整装置,其特征在于,微型控制器处理频率偏移值,使得长期频率偏移和短期频率偏移相分离,并且此频率调整装置还包括一个随被分离出来的长期频率偏移而不断更新的频率调整参考值。 2结 语 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。 电力自动化设备论文:一种新型电力调度自动化设备的监测系统 [摘 要]本实用新型涉及一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,包括无线远程控制系统、调度监控控制中心和调度显示屏以及监测设备,无线远程控制系统通过无线网络信号与调度监控控制中心相信号连接,调度监控控制中心与监测设备相连接,电力设备运行状态诊断模块、防盗监控模块、可编程存储器以及电源管理模块分别与监测服务器相信号连接,监测服务器通过CPU模块进行信号处理,CPU模块通过无线发射接收模块发送给调度监控控制中心。 [关键词]调度自动化;检测系统;无线远程控制 一、研究背景 电力调度自动化系统的主要功能是完成现场电力系统参量的采集和处理,并进行相应的控制,其基本结构包括调度中心、远程终端和信息传输通道三大部分,主要目的是确保电力系统各设备按照调度要求的运行状态的安全可靠地工作。因此调度自动化的设备本身的可靠性直接影响着电力系统的安全可靠运行。 目前使用的电力调度自动化系统设备本身的监测主要依靠调度中心的工作人员进行监视,出现数据不刷新、数据不正常、通讯中断、遥控动作不响应的情况,按照调度人员的经验判断出现故障的原因,部分现有的调度自动化系统设置了设备状态显示屏,但是该显示屏仅仅显示了现有调度自动化设备的连接关系和静态情况,为调度人员提供判断故障原因的参考,不能动态反映调度自动化系统设备的实际运行情况。 另外,现有远程电力控制大多采用有线方式,通过电力载波将控制指令传送至被控端,其安装麻烦,随控制距离增加有线传输方式的成本将明显增加,有的虽采用无线通信模块方式,但通信距离短、易受干扰,设备出现故障时,不能及时报警。 二、技术方案 本实用新型要解决的技术问题是:为了克服上述中存在的问题,提供一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,其能够实现无线远程智能控制并且实现调度自动化设备故障的问题。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,包括无线远程控制系统、调度监控控制中心和与调度监控中心相连接的调度显示屏以及监测设备,所述的无线远程控制系统通过无线网络信号与调度监控控制中心相信号连接,调度监控控制中心与监测设备相连接,所述的监测设备包括监测服务器、CPU模块、报警装置、电力设备运行状态诊断模块、防盗监控模块、无线发射接收模块和可编程存储器以及电源管理模块,电力设备运行状态诊断模块、防盗监控模块、可编程存储器以及电源管理模块分别与监测服务器相信号连接,监测服务器通过CPU模块进行信号处理,CPU模块通过无线发射接收模块发送给调度监控控制中心。 所述的无线远程控制系统包括GSM 模块和控制模块以及手机控制器,手机控制器通过GPRS信号与控制模块相信号连接,控制模块与GSM模块相连接,GSM模块通过无线信号与调度监控控制中心相信号连接。 本实用新型的有益效果是:所述的一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,采用此种系统,能够实现对调度自动化系统的实时监控,并能够根据电力设备运行状态诊断模块诊断出各种产生故障的原因和故障工作状态之间的对应关系,判断产生故障的原因能够有效地提高电力调度自动化系统的运行稳定性。 三、基本结构 下面结合附图对装置进一步说明。 四、具体实施方式 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。 如图所示的一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,包括无线远程控制系统1、调度监控控制中心2和与调度监控中心2相连接的调度显示屏3以及监测设备4,无线远程控制系统1包括GSM 模块11和控制模块12以及手机控制器13,手机控制器12通过GPRS信号与控制模块12相信号连接,控制模块12与GSM模块11相连接,GSM模块11通过无线信号与调度监控控制中心2相信号连接,调度监控控制中心2与监测设备4的无线发射接收模块46相连接,监测设备4的电力设备运行状态诊断模块44、防盗监控模块45、可编程存储器47以及电源管理模块48分别与监测服务器41相信号连接,监测服务器41通过CPU模块42进行信号处理,CPU模块42通过无线发射接收模块46发送给调度监控控制中心2。 本实用新型的一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,该监测设备4可以固定安装在远程终端设备的位置,也可以为便携式装置,当怀疑监测设备4出现故障时,利用电力设备运行状态诊断模块44进行对设备检测诊断,然后通过无线发射接收模块46连接的调度自动化设备发送测试数据,将测试数据反馈给调度监控控制中心2,调度监控控制中心2将数据发送到手机控制器13进行远程控制。 采用此种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,能够实现对调度自动化系统的实时监控,并能够根据电力设备运行状态诊断模块诊断出各种产生故障的原因。 电力自动化设备论文:电力通信及自动化设备综合分析 摘 要 电力通信网是电力系统的重要基础设施,电力通信在电力系统中的运用,可以确保电网安全、稳定以及经济运行。在电力通信及自动化设备的综合管理中,电力通信和电网是密不可分的。本文分析了电力通信配电自动化管理系统的优点,在此基础上,提出了优化电力通信配电自动化管理系统的措施。 关键词 电力通信;自动化设备;措施 近年来,随着我国经济的快速发展,电网建设规模也在不断的扩大,电力通信作为行业的专业网,其发展越来越受到重视。随着经济的发展和电力改革的实施,传统的电力管理系统已经不能适应当下经济发展的要求和管理要求,配网自动化通信系统是电力通信自动化设备管理的重要环节,配电自动化通信系统的使用,实现了电力系统运行和电气设备的最优管理,达到节能、高效和经济的目的,因此,加强对电力通信及自动设备综合管理具有重要意义。 1 对电力通信配电自动化管理系统优点的分析 电力通信配电自动化管理系统在电力企业中的运用,具有多方面的优点,可以提高电力企业员工的工作效益,有利于提高电力企业的竞争力以及提高电力企业的经济效益。具体主要表现在以下三个方面。 1)有利于提高员工的工作效益。 在电力通信配电自动化管理系统中,电力系统实现了自动化的管理,一般的业务信息都是自动化完成的,配电自动化系统实用化的发展,是电力通信配电自动化借助网络平台进行信息的输送,在这个过程中,都是自动化的,不需要员工进行手动的处理,因此也就减少了员工的操作,提高了员工的工作效率。同时,电力通信配电自动化系统还可以优化资源配置,提高终端的用电效率,实现了对数据的综合管理,提高了数据的运算效率和运算速度,使得员工的工作也更加的轻松。 2)有利于提高电力企业的竞争力。 随着市场经济的发展,企业在市场经济中的竞争也越来越激烈,企业要想提高自身的竞争力,在激烈的市场竞争中脱颖而出,就要加强企业产品的科技含量和服务水平。电力通信配电自动化管理系统采用的是自动化管理,相对于传统的电力通信管理来说,该系统更加的智能,科学技术含量也更高。因此,有利于加强企业的竞争实力。同时,配电化自动管理也更加的安全和可靠,可以降低事故发生的几率,即便是发生了故障,也能得到及时的处理,提高了整个电力企业的服务质量。企业的服务质量有了保障,其竞争实力也就提高了。 3)有利于提高电力企业的经济效益。 电力企业实行电力通信配电自动化管理,有利于电力企业更好的实现经济目标。首先,通过电力通信配电自动化管理,有效的节约了人力,提高了员工的工作效率,从而也就提高了电力企业的经济效益。其次,使用电力通信配电自动化信息管理,使得电力管理更加的规范化,各个设备也得到了充分的利用,在一定程度上降低了电力企业的总投入,节约了成本,也就提高了电力企业的经济效益。最后,电力通信配电自动化管理系统实现了数据的集体采集和集体管理,一定程度上也减少了人力资源的投入,节约了人力资源,也就节约电力企业的生产成本。 2 完善电力通信配电自动化管理系统的有效措施 电力企业要完善电力通信配电自动化管理系统,提高企业的竞争实力和经济效益,就要实现现代化管理,采用现代化的管理方法,建设好配电的基本框架和全面掌握自动化管理的条件。具体可以从以下几个方面入手。 1)实现现代化管理,采用现代化管理手段。 随着科学技术的快速发展,各行各业之间的竞争也越来越激烈,企业不断的进行改革,革新管理手段。面对当前的新形势,电力企业要想实现更好的发展,也要不断的加强对管理的改革。电力通信配电自动化管理作为当下电力企业发展的必然趋势,电力企业也要加强对此的应用。配电自动化技术在服务城乡配电网改造中发挥着重要的作用,是城乡配网改造的重要技术。因此,电力企业要革新传统的管理方式,电力通信配电自动化作为一种新的管理方式,也是适应当下经济发展要求的管理方式,电力企业要加强对该管理方式的运用,提高供电系统的安全性和可靠性。 2)建设好配电的基本框架。 实现电力通信配电自动化管理的基本前提就是要建设好配电的基本框架。随着科学技术的不断发展,人们对供电的要求也越来越高,要求保障供电系统的稳定性和安全性。同时,电力关系到各行各业的发展,因此,建设好配电的基本框架显得尤为重要。为了保证配网的安全经济运行,在配网基本架构建设的过程中,要根据用户对供电可靠性的要求来建设。常用的连接方式有环网状接线、放射状接线、树状接线等,其中,经常用到的是环网状接线,该接线方式具有形式方便、范围广以及供电能力强等特点,因此,在基本架构的建设中,可以加强对环网状接线的利用,提高配电网系统的安全性和稳定性。 3)了解自动化管理条件。 电力企业要实现电力通信配电自动化管理,就要加强对自动化管理条件的了解。电力通信配电自动化管理系统在对运行环境有着特殊的要求。该系统运行环境中的温度一般要保持在0℃到55℃之间。电力通信配电自动化系统的终端设备除了会受到温度的影响以外,运行环境的湿度、散热以及雷电等因素都会影响到设备的正常运行。因此,电力企业在安装该管理系统的过程中,除了要有过硬的技术以外,还需要综合考虑电力通信配电自动化管理系统终端设备对环境的要求,满足该系统的运行环境。同时,还要保证该管理系统运行的稳定性。 3 总结 综上所述,电力通信配电自动化管理系统在电力企业中的使用,可以有效的提高电力企业的经济效益、提高企业的竞争力以及提高员工的工作效率。电力企业面对当前时代和经济发展的新形势,要加强对电力通信配电自动化系统的运用,提高配电系统供电的安全性和稳定性,实现现代化管理。 电力自动化设备论文:探究电力通信及自动化设备的管理 【摘要】随着我国经济的快速发展,在我国电力行业中,电力通信网是电力系统的重要基础设施,利用电力通信自动化优质可靠的通信手段,是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。在电力通信及自动化设备综合管理中,电力通信的物理结构和服务对象决定了电力通信与电网密不可分。本文在分析电力通信配电自动化管理系统的优点的基础上,探讨了完善电力通信配电自动化管理系统的措施,以期指导实践。 【关键词】电力通信;设备;管理;自动化 随着电力越来越被重视重视。目前,传统的电力管理系统已经不适应新时代的要求,现代经济的快速发展使得电网不断建设和完善,在电力通信自动化设备管理中,配网自动化通信系统是非常重要的环节,利用配电自动化通信系统,可以实现对电气设备和电力系统运行的最优管理,进而实现配电系统持续可靠、高效、低耗运行。因此,研究电力通信及自动化设备综合管理具有十分重要的现实意义。鉴于此,笔者对电力通信及自动化设备综合管理进行了初步探讨。 1电力通信配电自动化管理系统的优点 电力通信配电自动化管理具有诸多优点,主要表现在有利于提高企业经济效益。有利于提高企业的竞争力和有利于提高员工的工作效率三个方面,其具体内容如下: 1.有利于提高企业经济效益 电力通信配电自动化管理,有利于达到企业经济运行目标。通过配电自动化管理系统,显示出显著的经济效益,究其原因,主要有三点,首先,通过自动化的管理可以大大提高配电部门的工作效率,从而进一步提高了企业的经济效益;其次,由于是管理系统的规范化,使得配电设备能够得到高效的利用,这样就降低了总的投入;最后,统一数据采集的方式,减少了相当一部分的人力资源的投入,从而节约了企业的生产成本。 2.有利于提高企业的竞争力 企业想要取得良好的收益,最根本的方法就是不断提高企业的竞争力,供电企业也不例外。对企业而言,提高竞争力的一个最有效的方法就是提高企业产品的科技含量以及服务水平。电力通信配电自动化管理系统,采取电力通信配电自动化管理,能够有效地提高企业的竞争力。例如,通过配电自动化管理可以大大降低事故发生的几率,即使发生事故,也能很快的处理解决好,这样就使得整个企业的服务上了一个新的台阶,服务质量上去了,竞争力自然而然也就提高了。 3.有利于提高员工工作效率 电力通信配电网自动化系统,对提高员工工作效率具有重要意义。在电力通信配电自动化管理系统中,电力系统自动化水平的不断提高,一般的业务信息就不是通过人力,配电自动化系统实用化的发展,使电力通信配电自动化更多地是借助网络来进行输送,这样就减少了很多手工操作,提高员工工作效率。不仅如此,通过优化资源配置,提高终端用电效率,还可以综合地掌握业务相关数据,使得运算效率、运算速度极大提高,进而使工作的运行更加准确高效。 2完善电力通信配电自动化管理系统的措施 在电力通信及自动化设备综合管理中,完善电力通信配电自动化管理系统的措施,可以从三个方面入手,即了解自动化管理的条件、建设好配电的基本框架和采用现代化的管理方法。下文将逐一进行分析。 1.了解自动化管理的条件 要想实现配电自动化管理,了解自动化管理的条件是关键。电力通信配电自动化管理系统,在运行环境的要求方面,对温度有一定的要求,一般来说,输电网自动化系统的终端设备必须在0℃―55℃之间运行。除了温度,终端设备还会受到湿度、散热、雷电等因素的影响,因此,在安装的时候就需要有过硬的技术加以支撑。另外,电力通信配电自动化管理系统对于终端设备的稳定性也有相当高的要求,如果稳定性不够,会给终端设备的运行带来很大的影响。 2.建设好配电的基本网架 建设好配电基本网架,是实现电力通信自动化管理的基础。为保证配电网的安全经济运行,在配电网架建设方面,根据用户对供电可靠性的要求,最常用的配网接线主要有几种形式,包括树状接线、放射状接线、环网状接线等,其中环网状接线是最常见的形式,也可看作是树干式的另一种接线形式,环网配电供电能力强、范围广、形式方便灵活,能够在发生事故的时候有足够的转移负荷的能力,将配电网环网化,无论是安全性还是稳定性,都会有一定的保障。 3.采用现代化的管理方法 电力通信配电自动化管理是电力系统现代化发展的必然趋势。配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术,与传统的电力通信配电管理系统相比,电力通信配电自动化管理系统属于一种现代化管理方式。采用现代化的管理方法,对电力通信配电自动化进行综合信息管理系统,其目的是提高供电可靠性,改进电能质量。因此,在运行过程中必须加强领导、合理安排,从而使电力通信自动化设备达到最佳效果。 3结语 总之,随着配电化自动管理的深入发展,电力通信配电自动化管理系统,克服了传统和现有管理系统的不足,其自动化、智能化、高效化等一系列的优点日益凸显,使网络管理更加集中维护和方便及时,并且这种自动化管理系统随着实践的发展将会越发完善。相信不断提高电力通信及自动化系统的可靠性和实时性,在配电自动化管理系统之下,整个电力系统会朝着一个更加健康、高效的方向发展。 电力自动化设备论文:电力通讯自动化设备及工作模式浅析 随着电力通讯自动化设备的不断发展,我们对电力通讯设备的要求越来越高。然而电力通讯作为一门多领域的学科,其专业知识是非常复杂和庞大的,涵盖了逻辑资源、线路资源、设备资源、职能资源等内容。随着网络的不断壮大,电力通讯设备的传输量和传输线路都在不断的增大,其高速度传输也是我们追求的目标。本文就通过实践工作对电力通讯自动化的设备和工作的模式进行了研究。 【关键词】电力通讯 自动化设备 工作模式 伴随世界经济发展模式的进步,其向信息化经济不断的演进,决定了电力通讯的发展是制约国家发展的重要技术水平。信息社会最重要的就是电力通讯的发展,这场新的革命技术发展,包括通讯、计算机技术、微电子技术,这是新技术革命的核心内容。 1 电子通讯自动化设备 1.1 微波通讯自动化设备 目前,微波站的类型有很多种,其划分的依据是任务的不同,我们可以划分为几部分。不同的微波站所需要的设备也是不同的。微波站分为:收、发信机,其任务是变换频率,变换范围是微波信号和群路信号,变换的方式是在收信时,进行下变频,即把信号的频率变低,在发信时,进行上变频,即把信号的频率变高,这种变换方式能够更好的实现频率的变换。终端机,其设备是复用设备,其方式是发信时,将全部的使用用户的话路信号组合成群频信号,在收信时,按照同样的规律,将群频的话路信号分解出各个话路信号。还有其他的类型,比如微波配线架、蓄电池等。 1.2 载波通讯自动化设备 根据功能的不同,电力通讯自动化设备中的载波机主要由四大部分构成:载供系统,调制系统,自动电平调节系统和振铃系统。由于载波机的类型迥异,所以各种类型的系统实现原理是不同的,其实现的方式也存在差异。此处以典型的两种为例,比如,自动电平调节系统,设置此系统的目的是改善各个因素带动的传输电平的变化,调节波动。在单边带载波机的设置中,要注意中频调节,发信的一端要利用高频调幅器的放大功能将中频载频传至载波频道,而且要送至中频调幅器,收信的一方则是利用窄带滤波器通过筛选得出中频,经放大整流,实现对收信支路的增减控制,从而达到自动电平调节的目的。在双边带载波机中,完成发送载频的分量,在接收端,检波、整流可以体现增减变换的载频分量,从而实现增益高载放大器,最终达到目的;调制系统,单边带载波机,即单边有遏制载频的信号,为了实现原始信号的线路频谱,此过程需要两到三级的调制。双边带载波机,即上下两个边有载频的信号,在实现原始数据的线路频谱时,只需要一级调制即可完成。在载波通讯中,如果变电站距离调度所较远,为了实现高质量和准确的通讯,可以在调度所的侧面安装音频架,并用电缆连接,安装之后的载波机,由于用户线路变短,不但提高了通讯质量,而且也便于调节通讯信号的电平。 1.3 光纤通讯自动化设备 光纤通讯自动化设备由光端机、数字通讯设备和光中继机组成。光端机是光纤通讯自动化设备中最主要的一部分,由光接收机和发送机组成。在整个传输系统中处于PCM电端机和光纤传输线路间。在实际的工作过程中,为了更好地实现光端机的可靠性能,一般采用热备用的操作方法,实现系统能够在主备状态下工作。正常的情况下,系统是在主用部分工作,而当主用部分发生故障时,系统能够自动的完成备用部分的切换工作,现阶段应用最多的方式是一主一备的形式。光中继机,在长距离的光传输过程中,光端机的传输距离不是可以随意变化的,会受到一定的限制,比如发送的光频率的限制,接受机器灵敏程度的限制,光纤线路的效率限制等,然而光中继机可以很好地改善这些问题,而且光中继机的组成部分包括光接收机、定时、再生和光发送机,在通常情况下,被视为不存在输入输出接口的光端机,因此,比光端机简单、实用。为了达到双向传输的目标,每个传输的方向都要安装一个中继,而一个系统中的收、发设备,公务部分是可以作为公共部分的。 2 电力通讯的工作模式探究 电力通讯在实际的工作中其模式是多种多样的,根据工作环境和工作内容的不同,演变出了很多工作方式。每种工作方式都有不同的适用范围,最终的目的是为了实现电力通讯的目标。以上提到的三种电力通讯自动化设备有其不同的适用范围和特点,因此在实际的工作中要根据工作的具体要求选择设备设计模式。 电力通讯的研究目的是为了更好地实现信息的传送和交换。信息组成中最重要的成分是信息源,信息源一般是非电信号,电力通讯工作的目的首先是实现其转换为电信号,此时需要一种输入设备来实现。发送设备的任务是通过对电信号的进一步处理,使之能够满足信道的传输条件,并且能够有效地利用这种传输通道。交换设备是一种接续装置,目的是实现输入设备和发送设备的连接。其作用是能够提高发信装置的使用率。信道作为一种媒介,分为有限信道和无线信道,在传输中承载着信息转换的通道作用。信号在传输的过程中会受到很多因素的干扰,比如噪音、无用信号等,都会影响有用信号的传输。接收设备的作用是,接收线路中的信息,发送设备的作用是将处理过的信号恢复原始信息形式,完成通讯。目前,电力通讯自动化设备的应用中,使用最广泛的是光纤传输。随着电力通讯事业的不断发展,很多电站的不断建设,电网的模式越来越复杂,就需要更先进的通讯技术,更加完善的装备做支撑。移动通讯、高频通讯等在电力通讯自动化设备的设计起到了重要的作用。 3 结束语 随着我国电力通讯业的不断壮大,所需要的技术水平和设备要求也越来越严格。为了满足电力事业的发展要求,建立一个全面、有效的电力通讯自动化系统,我们要不断的研究电力通讯自动化设备的设计,并在实际的工作中总结工作的模式,整理出一套符合电力通讯业发展的工作模式。在复杂繁多的电力系统中,实现高质量、高可靠的服务,也是我们研究的重要方向。 电力自动化设备论文:谈谈电力通讯自动化设备与工作模式 摘要:随着我国社会经济的发展,电力通讯所占据的地位变得越来越重要。作为信息传输中最为重要的一个环节,其涉猎的专业资源庞大并且复杂。本文就此对电力通讯自动化设备与工作模式进行探讨。 关键词:电力通讯;自动化设备;工作模式 引言 电力系统通讯自动化的迅速发展促使着电力通讯设备愈来愈向多样化的方向发展,与之俱来的是通讯线路及其种类也随之越来越多,这样的话就会给通讯设备的管理与维护带来许多新的挑战。因此,对电力通讯自动化设备与工作模式进行研究分析具有极其重要的意义。 1、电力通讯自动化设备的种类 1.1基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成 光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。光纤通信系统基本构成。 1.2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。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。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。 2、电力通讯自动化设备 2.1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。 (2)音频架、高频架。在载波通讯中,假如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,便于和交换机接口组成专用业务通讯网。 2.2微波通讯设备 根据微波站的功能,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和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,其功能在发信端,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。 2.3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功能如下,PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。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。 (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。由于光中继机的功能可知,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。 (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。 3、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和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功能和发送设备和输入设备功能相反,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和应用。 结束语 通过合理规划设计以及科学实施多种网络的核心基础上,怎样经济地发展电力系统,从而提高质量优质科学的服务,对于电力通讯行业的更好发展,成为了一个显而易见的难题。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。 电力自动化设备论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 【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。 【关键词】电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 1 电力通讯自动化设备 1.1 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。 1.1.1 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”。 1.1.2 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。 1.2 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。 1.2.1 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。 1.2.2 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。 1.3 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。 1.3.1 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。 1.3.2 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。 1.3.3 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。 2 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。 3 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。 电力自动化设备论文:解析NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用 摘 要:随着时代的发展和社会经济的进步,我国电力事业发展迅速,电网的规模和自动化程度越来越高,但是故障发生的频率也在不断的升高。而各类时间记录装置可以有效的分析电力系统故障中各个电力自动化设备动作,需要引起人们的重视。文章简要分析了NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。 关键词:NTP;电力自动化;时钟同步 NTP是一种网络时间协议,可以使计算机的时间同步化,通过对计算机的时钟源同步化,可以对时间校正的精准度大幅度的提高。在现代的电力自动化系统设备中,通过调查发现,很多电网事故的发生,都离不开时间记录的准确性。另外,要想分析各种电力系统故障,就需要较高的时间分辨率,那么为了达到较高的分辨率要求,在电力自动化设备中通常采用的方法是站内全球定位系统对时的方法,也有其他的方法,但是这些方法都会出现问题,针对这种情况,就可以采用网络时间协议的方法,它比较简单和经济。 1 网络时间协议的概述 具备了一个标准时钟和NTP服务器,就可以利用网络时间协议来对时。从UTC上,NTP可以对标准时间进行获取,可以从因特网上来获得UTC的时间来源,也可以从卫星、天文台等方面获取时间来源,这样NTP拥有的时间源就非常的可靠和准确,通常在参考时钟方面,选用的是GPS时钟。一般情况下,将客户/服务器作为NTP服务器的结构,提供分层服务。客户对NTP服务器进行对时时,利用的是NTP,具体方法是利用标准时钟来对NTP对时,然后通过特定的渠道,用被对时的设备和NTP服务器对时,要严格控制标准时钟和被对时设备的误差。 NTP的实现方式:一般情况,可以采用三种方式来同步实现NTP,分别是无线时钟、时间服务器和局域网。如果采用无线时钟方式,通过串口,将一个无线时钟连接到服务器系统,当前时间是利用GPS的卫星发射信号确定的;采用时间服务器的方式,则是利用网络中的NTP时间服务器来同步网络中的系统时间。局域网内的同步则是以时间源来进行同步时间,时间源可以从局域网中选择一个节点的时钟来实现。 NTP的工作原理:在时间网络协议中,参考时钟层为最高层,时间服务层分别是下面的一二三层,上层服务器的客户就是下层的时间服务器,下层的对时可以要求与上层进行,由此可见,参考时钟可以进行分层服务。客户端将自己当前的时间和对时的请求融合在数据包中,然后发送给服务器,服务器接收到之后,就会在接收到的数据包中写入接收时间,然后客户端就可以依据接收到的返回数据包,对传输时间计算。一般情况下,这种过程需要持续几次,这样得出来的统计数据才足够的准确,之后方可以进行对时。也可以采用广播方式或者点对点的方式来进行NTP的对时,要想达到要求的精确度,一般需要几分钟的时间。为了对NTP初始调解时间进行缩短,当时间误差达到了一定的限度,就需要作步调整;如果比时间误差较低,那么就需要进行慢调整。同步的效果会在很大程度上受到网络延时以及网络环境的影响,因此就需要保证局域网中的路由器不会过量。 2 采用NTP进行时钟同步的优势分析 通过上文的叙说我们可以得知,在电力自动化设备中,对于时钟同步的分辨率有着非常高的要求,目前,在对时方面,应用比较普遍的是主站向远动设备软对时的方式,采用这种方式有着很大的一个弊端就是只有很低的分辨率和精准度。通常情况下,利用主站向远动设备进行软对时的方式,都有着较大的时间误差,往往会在100ms以上,那么只有很小的几率可以实现较高的分辨率。如果采用站内GPS时钟向站内设备对视的方式,时间的精准度虽然可以达到要求,但是采用这样的对时方式,需要标准时钟和被对时设备之间只有很短的距离,并且这种对视方式需要的接口以及电缆都是单独的。针对这种情况,就可以采用网络时间协议,它有着较广泛的运用范围和较高的精准度与分辨率,可以运用于标准的操作系统以及局域网和广域网中。通常情况下,甚至可以达到毫秒的级别。我们可以预见的是,随着以太网的逐步推广,NTP时间同步方式将会更加广泛的运用于电力自动化设备中。 3 NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用 在变电站的自动化中运用NTP为例,变电站的间控层和站控层之间只有采用了局域网的方式,方可以在变电站自动化中运用NTP。 首先,需要将相应的客户端设备配置于带有GPS时钟的NTP服务器,保证客户端设备可以运行于标准的系统平台中,比如windows、linux等平台,网络时间协议都可以得到实现。如果系统平台不是标准的,那么客户端的网络时间协议功能就需要厂家来实现。在变电站自动化的设备中,可以在每一座变电站里都设置一台NTP服务器,将GPS作为标准时间,只有这样,方可以达到网络时间协议所要求的性能指标。可以使变电站内部的其他自动化设备或者其他计算机同步于这个带有GPS作参考时钟的NTP服务器。要想让网络时间协议更加的可靠,那么就可以同时设置两三台这种装置的NTP服务器。那么,在这种情况下,NTP同步的那台NTP服务器就会是有着最好性能和最高时间同步精准度的那台。如果变电站计算机是标准的系统平台,那么在这个系统平台中应用网络时间协议最重要的就是系统的后台程序。这个后台程序的优势就是可以在客户和服务器中同时运用。 目前,一般将RTOS系统运用于变电站自动化设备中,它可以在确定或者指定的时间内及时响应同步或异步的时间。通过相关的研究表明,RTOS系统中的QNX系统已经可以达到网络时间协议的实现。在变电站自动化装置中,为了延长对时的间隔,在客户端方面,可以选用具有较高精度的晶体振荡器,这样就可以有效的提高时间同步的精准度。 4 结束语 众所周知,各类时间记录装置在电力系统运行中占据着十分重要的位置,可以有效的记录自动化设备的事件顺序,分析各种电力系统故障。通过上文的叙述我们可以发现,将NTP对时应用于变电站自动化系统中,是可行的,具有较大的优势。它可以有效的简化系统结构,如果在服务器和客户端之间应用的交换机如果有着较好的延时性能,就可以有效的提高对时性能。本文简要概述了网络时间协议,然后分析了NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。 作者简介:谢宝云(1979-),女,本科,福建泉州人,汉族,研究方向:NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用。 电力自动化设备论文:浅谈电力通信自动化设备综合管理 【摘要】随着配电化自动管理的深入发展,电力通信利用其独特的发展优势越来越被社会重视。目前,传统的电力管理系统已经不适应新时代的要求,现代经济的快速发展使得电网不断建设和完善,在电力通信自动化设备管理中,配网自动化通信系统是非常重要的环节,利用配电自动化通信系统,因此,研究电力通信及自动化设备综合管理具有十分重要的现实意义。鉴于此,笔者对电力通信及自动化设备综合管理进行了初步探讨。 【关键词】电力;通信;自动化 电力通信网是电力系统的重要基础设施,利用电力通信自动化优质可靠的通信手段,是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。在电力通信及自动化设备综合管理中,电力通信的物理结构和服务对象决定了电力通信与电网密不可分。可以实现对电气设备和电力系统运行的最优管理,进而实现配电系统持续可靠、高效、低耗运行。本文在分析电力通信配电自动化管理系统的优点的基础上,探讨了完善电力通信配电自动化管理系统的措施,以期指导实践。 1、电力通信配电自动化管理系统的优点 电力通信配电自动化管理具有诸多优点,主要表现在有利于提高企业经济效益。有利于提高企业的竞争力和有利于提高员工的工作效率三个方面,其具体内容如下: 1.1 有利于提高企业经济效益 电力通信配电自动化管理,有利于达到企业经济运行目标。通过配电自动化管理系统,显示出显著的经济效益,究其原因,主要有三点,首先,通过自动化的管理可以大大提高配电部门的工作效率,从而进—步提高了企业的经济效益;其次,由于是管理系统的规范化,使得配电设备能够得到高效的利用,这样就降低了总的投入;最后,统一数据采集的方式,减少了相当一部分的人力资源的投入,从而节约了企业的生产成本。 1.2 有利于提高企业的竞争力 企业想要取得良好的收益,最根本的方法就是不断提高企业的竞争力,供电企业也不例外。对企业而言,提高竞争力的一个最有效的方法就是提高企业产品的科技含量以及服务水平。电力通信配电自动化管理系统,采取电力通信配电自动化管理,能够有效地提高企业的竞争力。例如,通过配电自动化管理可以大大降低事故发生的几率,即使发生事故,也能很快的处理解决好,这样就使得整个企业的服务上了一个新的台阶,服务质量上去了,竞争力自然而然也就提高了。 1.3 有利于提高员工工作效率 电力通信配电网自动化系统,对提高员工工作效率具有重要意义。在电力通信配电自动化管理系统中,电力系统自动化水平的不断提高,一般的业务信息就不是通过人力,配电自动化系统实用化的发展,使电力通信配电自动化更多地是借助网络来进行输送,这样就减少了很多手工操作,提高员工工作效率。不仅如此,通过优化资源配置,提高终端用电效率,还可以综合地掌握业务相关数据,使得运算效率、运算速度极大提高,进而使工作的运行更加准确高效。 2、防雷设备接地电阻与屏蔽 通过介绍雷电的主要表现形式,以及其对通信自动化系统的危害,提出了通信自动化系统的防雷方法。 2.1 接地良好的接地是防雷中至关重要的一环 接地电阻值越小过电压值越低。因此,在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。通信调度综合楼的通信站应与同一楼内的动力装置共同接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地母线。在电力调度通信综合楼内,需另设接地网的特殊设备,其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接,以保证正常时隔离,雷击时均衡电位。接地的其他方面均应严格按有关规程办理。 2.2 屏蔽 为减少雷电电磁干扰,通信机房及通信调度综合楼的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接,形成等电位法拉第笼。设备对屏蔽有较高要求时,机房大面应敷设金属屏蔽网,将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。架空电力线由站内终端引下后应更换为屏蔽电缆;室外通信电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层两端要接地;对于既有销带又有屏蔽层的电缆,在室内应将错带与屏蔽层同时接地,而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地10m以上,埋地深度应大于0.6m;非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地10m以上,铁管两端应接地。若在室外入口端将电力线与铁管问加接压敏电阻,防雷效果会更好。 3、完善电力通信配电自动化管理系统的措施 电化自动管理的深入发展,电力通信配电自动化管理系统,克服了传统和现有管理系统的不足,其自动化、智能化、高效化等一系列的优点日益凸显,使网络管理更加集中维护和方便及时,并且这种自动化管理系统随着实践的发展将会越发完善。在电力通信及自动化设备综合管理中,完善电力通信配电自动化管理系统的措施,可以从三个方面人手,即了解自动化管理的条件、建设好配电的基本框架和采用现代化的管理方法。下文将逐一进行分析。 3.1 了解自动化管理的条件 要想实现配电自动化管理,了解自动化管理的条件是关键。电力通信配电自动化管理系统,在运行环境的要求方面,对温度有一定的要求,一般来说,输电网自动化系统的终端设备必须在0℃~5℃之间运行。除了温度,终端设备还会受到湿度、散热、雷电等因素的影响,因此,在安装的时候就需要有过硬的技术加以支撑。另外,电力通信配电自动化管理系统对于终端设备的稳定性也有相当高的要求,如果稳定性不够,会给终端设备的运行带来很大的影响。 3.2 建设好配电的基本网架 建设好配电基本网架,是实现电力通信自动化管理的基础。为保证配电网的安全经济运行,在配电网架建设方面,根据用户对供电可靠性的要求,最常用的配网接线主要有几种形式,包括树状接线、放射状接线、环网状接线等,其中环网状接线是最常见的形式,也可看作是树干式的另一种接线形式,环网配电供电能力强、范围广、形式方便灵活,能够在发生事故的时候有足够的转移负荷的能力,将配电网环网化,无论是安全性还是稳定性,都会有一定的保障。 3.3 采用现代化的管理方法 电力通信配电自动化管理是电力系统现代化发展的必然趋势。配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术,与传统的电力通信配电管理系统相比,电力通信配电自动化管理系统属于一种现代化管理方式。采用现代化的管理方法,对电力通信配电自动化进行综合信息管理系统,其目的是提高供电可靠性,改进电能质量。因此,在运行过程中必须加强领导、合理安排,从而使电力通信自动化设备达到最佳效果。 总之,随着配电化自动管理的深入发展,电力通信配电自动化管理系统,克服了传统和现有管理系统的不足,其自动化、智能化、高效化等一系列的优点日益凸显,使网络管理更加集中维护和方便及时,并且这种自动化管理系统随着实践的发展将会越发完善。相信不断提高电力通信及自动化系统的可靠性和实时性,在配电自动化管理系统之下,整个电力系统会朝着一个更加健康、高效的方向发展。 电力自动化设备论文:电力“大运行”自动化设备接入及传动浅谈 摘要:根据国家电网公司《关于全面推进大运行体系建设的工作意见》(国家电网调〔2012〕263号)及大运行体系技术支撑相关要求,国家电力调度控制中心印发《变电站调控数据交互功能规范(试行)》(调自〔2012〕101号),明确了实现变电站设备远方监控的技术原则和工作要求。结合实践经验,重点对变电站自动化设备接入及传动工作为重点,阐述电力“大运行”体系建设自动化设备有关工作,积极推进“大运行”体系建设工作。 关键词:“大运行” 自动化设备 接入及传动 0 引言 “大运行”建设是“三集五大”体系建设的基本前提,是对电网传统运行业务的整合和优化,涉及生产方式、管理模式等方面的深刻变化。为全面贯彻落实网省公司“大运行”体系建设战略部署及相关要求,统筹安排“大运行”体系建设各阶段工作任务,明确职责、任务和时间节点,安全、有序、高效推进“大运行”体系建设尤为重要。 “大运行”建设主要是变电站调控数据交互功能的实现,涉及面广,任务量大等特点。而自动化分站接入及传动工作变电站调控数据交互功能实现的重要基础,结合地市级“大运行”建设变电站自动化设备接入及传动工作的一些经验进行梳理和交流探讨。 1 组织到位是开展“大运行”体系建设的基本保障 “大运行”建设是一项长期而复杂的技术工程,严格遵循《变电站调控数据交互规范》,指定负责部门和人员,成立五个工作小组,高效有序推进“大运行”建设工作。 统筹协调组:“大运行”体系建设自动化工程施工节点控制计划编制,远动设备升级改造方案制定及大修专用技术规范编制,通信网及调度主站建设;变电站远动信息表规范编制;大运行部门工作信息沟通,信息收集汇总及;整体改造危险点预控落实;“大运行”碰头会组长责任制协调。 物资保障组:负责“大运行”体系建设相关设备硬件、施工电缆、施工工具及材料的落实。 现场实施组:调度专网汇聚层、接入层设备施工;城区远动设备升级改造接入调度“双平面”;变电站后台监控图形界面优化;接入D5000主站系统及传动;500千伏及220千伏图形网关机施工;县域远动设备升级改造,调度数据专网建设;县域变电站接入调度D5000系统及传动。 技术支持组:施工总措施、分措施、施工步骤、施工标准、验收标准、危险点预控、验收质料标准化、辅助技术资料编制及。 现场监督组:负责各工作的现场安全技术监督及验收,主要有:调度数据汇聚层设备、接入层专网设备安装、调试;500kV、220kV、110kV变电站接入省地调D5000系统及传动;500kV、220kV变电站图形网关机安装调试;变电站后台监控图形界面优化;县域变电站设备施工;信息点表技术标准编制;日会商召集、记录,部门大运行体系建设文字资料、事件记录整理等。 2 统一技术路线是实施“大运行”体系建设的关键 为贯彻落实《关于全面推进大运行体系建设的工作意见》(国家电网调〔2012〕263 号),规范变电站调控数据接入方式,国调中心组织编制了《变电站调控数据交互规范(试行)》,国调中心组织编制了《变电站调控数据交互规范(试行)》(调自〔2012〕101号),于2012年5月8日印发。本规范对优化调控实时数据、直传设备告警信息、远程浏览变电站全景画面、强化调控指令安全认证做出了明确的界定,统一技术路线,严格遵循变电站调控数据交互规范开展工作,按照“调控一体化”建设模式,梳理调控业务需求、优化数据处理流程、明晰监控数据接入方式,通过优化调控实时数据、直传设备告警信息、远程浏览变电站全景、强化调控指令安全认证,实现对变电站设备的远方监控,满足“大运行”体系的技术要求。 为适应大运行体系建设相关要求,提高监控运行效率,保障电网和设备安全运行,按照《关于全面推进大运行体系建设工作的意见》和《变电站调控数据交互规范(试行)》要求,国调中心对监控信息进行了进一步梳理和规范,2012年12月20日组织编制印发了《500kV变电站典型信息(调监〔2012〕303号)表(试行)》、《220kV变电站典型信息表(试行)》。 本信息模板主要有:①本信息表根据《变电站调控数据交互规范(试行)》(调自〔2012〕101号)要求,在“典型500千伏变电站调控实时数据表”的基础上,结合调控一体化集中监控需求对信息进行了细化。②本次编制工作基于国内500kV变电站典型接线配置,对信息名称进行了统一规范。③本次信息名称中的调度编号仅为参考,实际以调度命名为准。④按照交互规范要求,典型信息表中每个设备间隔增加了“一次设备故障”、“一次设备告警”、“二次设备或回路故障”、“二次设备或回路告警”四个合并信号。 3 实施过程掌控是实施“大运行”体系建设的保障 面对“大运行”体系建设工作,施工环节多,工作千头万绪,人员与设备短缺,任务量大等因素,哪一部分工作可以先行施工,哪些工作可以重叠实施,在各省、市“大运行”体系建设工作齐头并进时,在理清工作思路、组织到位、统一技术路线后,抓工作执行力、完成情况显得格外重要。 工作顺序:按照主站建设、子站设备改造、通信网建设同时开展的原则,子站设备与主站系统进行联调接入及传动工作。 工作内容: 主站建设:地、配调业务分离;值班场所布局改造;调度技术支持系统建设等。 子站设备改造:对变电站自动化、继电保护设备运行情况按照两个规范做技术分析报告,重点分析当前不具备“调控一体化”条件的设备,做好自动化设备的“技术收资”,并制定变电站无人值守改造实施方案并改造。 通信网建设:现有变电站通信网,应能够满足自动化信息的网络化浏览、信息直采的要求,需对现有通信设备及通道情况统一排查并改造。 接入及传动:编制信息表、主站分站调控参数配置、信号逐点传动、模拟量逐点核对、开关、刀闸遥控实传等工作。 工程施工必需与网调、省调、地调、集成厂家、通信等密切配合,搞好协作,方能确保按时按质完成施工任务。施工过程中注意尽量减少对运行系统的影响,把握施工顺序。 4 自动化设备“接入及传动”是实施“大运行”体系建设的核心 自动化设备“接入及传动”工作是在主站系统基本建设、通信网改造、子站设备改造后,开展的一项耗时耗力的复杂工作,关系到“大运行”体系建设核心业务,因此前期工作为自动化主、分站“接入及传动”工作打下基础条件,基础的牢固程度决定“接入及传动”的实施效率。 “接入及传动”工作分为以下五部分进行。 编制信息表:信息表编制严格按照两个规范执行,调取变电站监控系统所有信息,针对两个规范进行筛选、合并、分类,生成调控信息表。信息表中各项信息逐级部门审核把关,形成调控信息表,便于主站、分站同时录入,生成数据库“四遥”参数。 主站分站调控参数配置:在完成调控信息表后,主站人员根据信息表进行图形画面制作和信息数据库的建立;分站自动化工程技术人员一方面按照信息表逐一进行筛选,形成远动转发信息,另一方面图形网关机严格参照国网公司生产管理系统基本图元范本,制作标准图形界面,将筛选、分类处理的信息关联到系统中,与变电站监控系统采用DL476协议通信,通过调度数据专网与主站系统通信。 信号逐点传动:主站分站调控参数配置全部完毕后,挑选一些模拟量和信号量进行核对,验证设备规约及参数序列的正确性,确保传动工作顺利。 模拟量逐点核对:模拟量工作较为简单,一般采用监控后台与监控核对的方法进行,对有功、无功、电流、电压、档位、温度等模拟量验证到位,发现问题进行处理,同时做好主站、分站记录。 开关、刀闸遥控实传:为确保主站、分站、现场设备等遥控回路的正确性,遥控传动首先采用模拟验证方法,遥控验证最为危险,现场退出遥控压板、断开刀闸电机电源、全站测控“远方”、“就地”把手打至“就地”位置,主站系统进行“同性质”遥控操作。 变电站自动化设备在“接入及传动”实施运行后,也会出现一些问题需要继续完善和处理,特别是信息归类问题、信息不全问题比较突出,随着不断的开展缺陷处理工作,“大运行”自动化设备将愈加完善。 5 结论 通过“大运行”自动化设备接入及传动工程的实施,进一步理顺了调度自动化系统数据,为下一步变电站调度监控权限移交提供了技术保障,全面提升了调度自动化可靠性和业务保障能力,有力地促进了新一代智能调度各种技术支持系统的应用。 电力自动化设备论文:NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用分析 摘 要 随着我国电网事业的迅猛发展,电网的覆盖面逐渐扩大,随之而来的电力系统故障发生的频率也越来越高,在对电力系统故障进行分析时对时间分辨率要求颇高,它是判断电力系统故障信息的重要依据,由此可见保证电力系统时间分辨率精确尤为重要。NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用满足了电力系统的要求,文章简要阐述了NTP的特点及优势,重点对NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用进行了探讨。 关键词 NTP;电力自动化;时钟同步;优势;应用 NTP是一种能够实现电力自动化设备时钟同步的网络时间协议,它可以对电力自动化设备的时钟进行同步化,以此来提高电力自动化设备时钟对时的精确度。目前我国电力自动化设备在运行中出现的多种电网事故都与时钟同步记录状况有着密切联系,时间记录错误或者误差较大会影响相关工作人员的判断,从而引发电网事故。为了避免这一状况,在电力自动化设备时钟同步中广泛应用NTP尤为必要,它是实现电力自动化设备时钟同步的重要条件。 1 NTP特点及优势分析 1.1 NTP特点 NTP中文称之为网络时间协议,要利用其进行对时需要一个标准的参考时钟与NTP服务器。其特点主要体现在这两个方面,首先NTP所呈现的标准时间是从UTC中获取的,其获取UTC的时间来源较为广泛,既可以是互联网,也可以是天文台、卫星及原子钟等等,NTP可以通过这些途径拥有准确可靠的时间源,一般情况下都是采用GPS时钟作为NTP的参考时钟。其次采用NTP服务器能够实现分层服务,NTP用户可以通过NTP向NTP服务器进行时间校对,缩小了标准时钟与被对时设备的误差。 1.2 NTP优势 就目前电力自动化设备时钟同步应用NTP的效果来看,NTP是现今相对比较简单且经济的时间同步方法,其应用范围较为广阔,在城域网、广域网及标准的操作系统中都可以应用。并且应用NTP可以大大提高时间同步的分辨率及精确度,通常可以达到毫秒的误差。电力自动化设备对时钟同步的分辨率要求较高,然而目前一些电力设备仍然应用主站向远动设备的对时方式,这种方式所产生的分辨率及精确度都比较低,无法满足电力设备对时钟同步的要求,因此在电力自动化设备时钟同步中应用NTP势在必行。NTP主要以GPS时钟作为参考时钟,运用站内的GPS时钟向电力设备对时,其时间精确度可以达到1 ms。 2 NTP的工作原理及实现方式概述 2.1 NTP工作原理 运用NTP,其内部的GPS参考时钟可以实现分层服务,最高层属于参考时钟层,其他皆为时间服务层,下层时间服务器可以作为上层时间服务器的客户,而下层则能够提出与上层服务器对时的要求。客户端发送数据包中当前时间及对时请求,服务器户会将接收时间录入接收到的数据包中,并将该数据包传输给客户端。客户端接收数据包以后会及时计算其在此过程中的传输时间。那么为了保证对时的准确性,需要多个数据包进行交换,从而得到比较准确的传输统计时间等相关数据。 2.2 NTP的实现方式 NTP的实现方式不具有唯一性,其主要实现方式有三种,分别是时间服务器、局域网与无线时钟。采取时间服务器的方式可以实现网络系统时间与网络内部NTP时间服务器的时间同步;采取局域网的方式则主要是在局域网内部选择一个节点时间作为NTP的时间源,以此来确保时间同步;无线时钟则是利用串口连接无线时钟,让无线时钟接收GPS卫星发生信号来获取并确定当前时间。 3 NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用分析 3.1 NTP需要系统平台的支持 NTP应用于电力自动化设备时钟同步中需要在变电站站控层与间控层采取局域网的方式,保证带有GPS时钟的NTP服务器与客户端设备相匹配,这样才能够确保其在标准的系统平台中安全运行,比如UNIX、Linux、Windows及VMS等平台都支持客户端的NTP功能,然而电力自动化设备时钟同步中采取的不是系统平台,那么就需要相关厂家实现客户端的NTP功能。 3.2 设置多台NTP服务器 在电力自动化设备中要实现NTP的性能指标,仅仅依靠一台NTP服务器是不行的。在电力自动化设备中可以在每座变电站系统中设置一台NTP服务器,变电站中的其他自动化设备及计算机设备应与GPS参考时钟的NTP服务器进行同步计时。在电力自动化设备中要想保证NTP应用的可靠性,就需要在设备装置中的NTP服务器上设置2~3台服务器,并使其进行同时运行。在这种状况下NTP在电力自动化设备中会自动搜寻时间同步精确度最高且性能最好的NTP服务器,而后实施同步操作。 3.3 NTP故障解决 当电力自动化系统设备在运行中出现故障,若电力自动化设备中应用了NTP,那么可以采取手动方式将NTP服务器启动,在系统平台图形界面下点击Action菜单下的Start Ntp,另外还可以直接在图形界面输入命令,这两种方式都可以实现NTP对时服务操作。在操作过程中若发现GPS参考时钟与实际时钟的对时相差较大,此时不应进行NTP服务器重启操作,这样极有可能会引起对时信号中断,从而影响NTP服务器对时的准确性与可靠性。当电力自动化系统设备在运行中出现对时故障,可利用手动对时的方式实现GPS时钟与NTP服务器对时,保证整个电力自动化系统设备的时钟同步。 3.4 NTP服务检测 为了充分发挥NTP在电力自动化系统设备时钟同步中的作用及影响力,应对电力自动化系统设备时钟同步内部的NTP服务进行实时检测。相关工作人员可以利用snoop命令对NTP服务数据包进行全面检测,时刻掌握NTP服务实际状况,从而实现电力自动化系统设备中NTP服务的准确对时。 4 总结 由NTP的特点、优势及工作原理等方面可看出NTP具有较强的功能性,在电力自动化系统设备中设置系统平台,能够提高NTP服务对时的同步性与精确度,保证了电力自动化系统设备的时钟同步。NTP操作简单且投资较少,使整个电力自动化系统设备的结构趋于简洁化。就现今NTP自身性能及其在电力自动化系统设备中的应用现状来看,NTP对时性能还有很大的提升与发展空间。