浅谈石油化工设备腐蚀与防护:浅谈石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护 [摘要]:本文主要分析和探讨在湿硫化氢环境当中,石油化工设备所存在的常见腐蚀情况以及相应的防护措施,从而更好的降低设备的被腐蚀程度,提高设备的使用效率和寿命。 [关键词]:石油化工设备 湿硫化氢 腐蚀 防护 湿硫化氢环境容易导致大部分的石油化工设备出现各种腐蚀开裂问题,对设备的使用生产造成极大的安全隐患和危害。因此,必须要加强对石油化工设备的防腐蚀工作。 一、湿硫化氢环境中石油化工设备的腐蚀状况 石油化工设备在湿硫化氢环境中非常容易被腐蚀,通常其腐蚀的类型主要包括以下四种,具体表现为: 1、由氢气引起的开裂 大部分石油化工设备的材质是钢材,而钢材的内部一般都会或多或少的存在氢气泡。这就导致在环境压力不断增加时,这一范围的氢气鼓泡会出现裂纹,并且逐渐发展成彼此之间的相互连接状态,从而最终形成氢致开裂。这一状态的特点是分布具有阶梯状,且延伸方向与钢材表面平行。 2、由应力导向引起的氢开裂 石油化工设备长期处于湿硫化氢环境下,其接管处、裂纹状缺陷处、腐蚀开裂处以及突变几何状部位会出现有规律的开裂。这主要是由于石油化工设备在应力作用下,其氢气会在缺陷处与夹杂物的缝隙间聚集,从而导致出现一排排与应力方向相垂直的小裂纹,而且设备中热影响作用越大的区域(焊接接头、高应力集中部位)其裂纹开裂情况越严重。 3、由氢气引起的鼓泡 通常情况下,湿硫化氢环境中石油化工设备经过长时间腐蚀后,其在设备内壁的浅表面会出现大小不一的氢鼓泡。这是由于湿硫化氢环境中的含硫化合物在对设备设施中的碳钢材料进行腐蚀时,会同时分解出相应的氢原子,并容易渗透、聚集到设备钢材中存在裂纹、夹渣、缺陷等状况的部位,经过聚合反应形成氢分子。这些氢分子经过不断的聚拢、融合,会在碳钢表面形成极大的膨胀力,从而对钢材中的晶格界面造成巨大的压力,经过长时间的累积后,就会致使其界面开裂,最终呈现氢鼓泡的状态。 4、由应力、硫化物引起的腐蚀 这种腐蚀状况通常是在设备的热影响区域以及高硬度区域等出现。石油化工设备中的碳钢材料与湿硫化氢经过化学腐蚀作用,会产生出一定的氢原子,在这些原子的渗透作用下,钢材内部的晶格结构遭到溶解和破坏,引起钢材出现“氢脆”现象。当石油化工设备在受到外加应力或残余应力的影响时,就容易引起腐蚀开裂问题。 二、湿硫化氢环境中石油化工设备的防腐措施 根据石油化工设备在湿硫化氢环境下容易出现的腐蚀类型,各石油化工企业在今后的设备管理工作中,可以通过采用以下几个方面的方法和措施来有效地预防和降低设备的被腐蚀情况。具体措施如下: 1、安装过程中的防腐蚀措施 安装工人在进行石油化工设备的制造安装时,一定要注意以下几点,以便于更好的预防和降低设备的腐蚀。具体包括: 1)对设备各配件进行检查,确保其几何尺寸同规定标准相一致; 2)在焊接时,要尽可能的降低焊缝结构中的合金成分; 3)不允许采用强力组装方法进行设备安装; 4)采用射线和超声波对焊缝进行探伤检查,确保焊缝质量; 5)要尽可能的将焊缝的硬度控制在200HB以内; 6)设备焊接完成后,要严格进行相应的热处理,以便将残余的应力消除。 2、选材过程中的防腐蚀措施 对材料的合理选择能够有效降低石油化工设备的被腐蚀率,因此,必须要重视加强对相关设备材料的科学、合理选择。这里需要注意一下几点,即: 1)在湿硫化氢环境中,氰化物的质量浓度 20mg/I,硫化氢的浓度质量 50mg/L时,其内件材质一般选择0Crl3钢材,壳体钢材一般选择碳锰钢或碳钢的复合钢板。 2)在湿硫化氢环境中,硫化氢的浓度质量 50 mg/L,而氰化物的质量浓度不确定时,通常壳体的钢材是选择碳锰钢或碳钢,并保证其抗拉强度在414Mpa以内。 3)除上述两点外,尽量降低设备钢材中P、S、Mn的质量分数以及尽可能的提升材料纯度也是降低设备腐蚀的重要措施之一。 3、使用过程中的防腐蚀措施 在石油化工设备的使用阶段,操作人员一定要熟练掌握设备的操作方法、步骤以及相关养护工作,规范操作流程,严格工艺标准,努力做好防腐工作中的相应工作(如缓蚀剂、加碱、指标测定等),并及时、定期的做好设备腐蚀高危部位的防腐保养,加强日常工作中的动态监控,从而更好的确保石油化工设备的使用状态。 4、检测过程中的防腐蚀措施 要定期的对石油化工设备进行安全检验,以掌握和保证设备在使用期间的安全性和防腐效果。其检验的内容主要是对压力容器的检验,一般包括:设备结构检测、表面状况检测、锂氏硬度检测、溶剂去除型渗透检测、内表面荧光磁粉检测、测厚、超声波探伤检测、X射线探伤检测等。检测人员一旦发现安全隐患或问题,一定要及时、科学、正确的对缺陷部位进行分析,并进行相应的修复和处理,从而确保设备使用的安全性。 结语: 对石油化工设备的防腐蚀工作是一项动态的、长期性的工作,企业只有从而材料、安装、使用、维护等多个方面着手加强,才能更好的确保石油化工设备在运行期间的正常、安全。 浅谈石油化工设备腐蚀与防护:石油化工设备腐蚀机理与防护措施的探究 摘 要:随着“十三五”期间我国的进口原油使用权和进口权逐渐放开,我国进口原油呈增长趋势。进口原油中主要为含硫酸度较大的原油,对炼油与石化设备具有严重腐蚀性。为此深入探究我国石油化工设备的腐蚀机理及腐蚀规律对石油化工设备的防腐蚀措施具有重要的指导作用。防腐蚀技术的提高对于延长石油化工设备寿命具有重要的意义。 关键词:原油;腐蚀性;腐蚀机理;腐蚀规律;防腐蚀措施 1.设备腐蚀类型 1.1从腐蚀的外观形态看,金属腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀: 全面腐蚀也称均匀腐蚀,腐蚀反应不同程度的分布在整个或大部分金属表面上进行着化学或者电化学腐蚀,从宏观上难以区分腐蚀电池的阴极和阳极。局部腐蚀即非均匀腐蚀,腐蚀现象仅发生在金属的突出的零件或者下陷的凹槽区域,其他部分几乎没有腐蚀或者发生微小的腐蚀。 1.2按照腐蚀的机理分类可将腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀: 所谓化学腐蚀是指金属与介质直接发生化学变化所产生的腐蚀 ,这种腐蚀的特点是在腐蚀过程中金属内部以及金属与介质之间没有发生电流 ,这是化学腐蚀和电化学腐蚀最为本质的区别。化学腐蚀是指非电解质溶液直接与金属发生化学变化。电化学腐蚀是指金属与电解质溶液间因为电荷的流动而发生变质的腐蚀 ,在腐蚀的过程中阳极失去电子,阴极得到电子从而形成电流。 1.3 其他腐蚀 除了这几种腐蚀类型也有其他的一些腐蚀种类,可以根据不同的情况进行分类,如按照设备的腐蚀类型分类可分为热处理腐蚀、电焊腐蚀、物理腐蚀等。按照腐蚀原因分类可分为疲劳腐蚀、晶点腐蚀、磨损腐蚀、高温氧化反应等,其中高温腐蚀对设备影响较大。 2.石化设备腐蚀机理分析 2.1 氯化物腐蚀 在原油加工过程中原油中的氯化盐会水解,其原油中的氯化物主要有氯化镁、氯化钙、氯化钠等。其中氯化镁在120℃以上时开始水解,氯化钙在150℃以上时开始水解,氯化钠在230℃以上时开始水解,340℃时只水解2%,在蒸馏装置氯化钠一般不会水解但当原油含有环烷酸或某些金属时(如铁、镍、钒等)氯化钠可在 300℃以前就开始水解。氯离子与氢离子结合,当HCl浓度达到一定值时会与石化设备发生如下反应:2HCl+FeFeCl2+H2 2.2 硫化物腐蚀 燃料油在燃烧过程中生成含有SO2和SO3的高温烟气,在加热炉的低温部位,SO2和SO3与空气中水分共同在露点部位冷凝,产生硫酸露点腐蚀。还有一些非活性硫不断向活性硫转变。在油气中干燥的H2S对金属材料没有腐蚀作用,只有溶解在水中时H2S才具有了腐蚀性。而且H2S在水中的溶解度相对于CO2和O2较大,H2S一旦溶解于水溶液便立即呈现酸性。H2S离解产物HS-、S2-吸附在金属的表面,形成吸附复合物离子Fe(HS)-。吸附的HS-、S2-使金属的电位移向负值,促进阴极放氢的加速,而氢原子为强去极化剂,易在阴极得到电子,同时使铁原子间金属键的强度大大削弱,进一步促进阳极溶解而使钢铁腐蚀。 2.3 环烷酸腐蚀 原油中有机酸的主要是环烷酸(RCOOH),其余有苯酚类、脂肪酸和硫醇等有机酸性化合物。环烷酸除了与铁直接作用发生腐蚀反应外,还能与FeS反应生成可溶于油的环烷酸铁,进行循环腐蚀。一般认为环烷酸腐蚀的反应机理如下:2RCOOH+FeFe(RCOO)2+H2 2RCOOH+FeSFe(RCOO)2+H2S 3.模M结果和讨论 本有限元仿真分析模型是以深10mm宽0.5mm的钢铁缝隙腐蚀为例对石化设备在酸性环境下的腐蚀机理做一个定性的分析。在仿真过程中未考虑离子在缝隙宽度方向的变化,并应用Nernst-Planck 方程来描述离子在电解质中的运动。 铁在缝隙中溶解的反应式:Fe(s) Fe 2+ (aq) +2e-阳极极化曲线如图3所示。 金属阳极随裂纹深度的电势的变化情况如图4所示: 随着裂缝深度的深入阳极电势逐渐减小,可能是裂缝边缘处聚集了较多来自裂缝深处的铁离子所导致。 腐蚀电流密度随裂缝深度的变化曲线如图5所示: 由图可知最大腐蚀速率发生在距离裂缝大约0.25mm处,此处可能流场环境更适合电荷(电子、离子)的运动,从而使局部电流腐蚀速率增大。 本模拟结果对石化设备在酸性环境中的腐蚀做一个定性的分析,可以加深对金属腐蚀机理的研究。 4.石化设备防腐蚀措施 石化设备防腐蚀措施主要有一下方面:1)对石油化工设备采取“一脱四注”的防腐技术,“一脱四注”防腐是目前我国主要的防腐技术,尤其在石油化工设备领域也有着极为广泛的应用。在石油化工设备的生产中应“一脱四注”技术,其中“一脱”指的是利用设备对原料中的多余的盐分进行脱除,利用电脱盐设备可以将石油原材料中的盐一次性去除60%―90%。而“四注”指的是在石油化工设备生产中向设备内注入碱、氨、水以及各种抗腐蚀剂。2) 选用材质适合的金属,合理选择材质是防止和控制化工设备腐蚀的最普遍和最有效的方法。在石油化工设备金属材质的选材过程中应考虑在材料的力学性能、材料在各种介质环境的耐腐蚀性能,还应综合考虑材料的加工工艺性能和经济性。3) 利用表面改性技术获得防腐性镀层。近年来,随着防腐技术的不断发展,表面改性防腐技术呈现多样化趋势:烤漆、喷涂、电化学镀、热浸镀、电刷镀、激光镀膜等,防腐复合镀层由于其独特的物理、化学、生物和机械性能从而得到了迅速发展。 5.结语 综上所述,石油化工设备腐蚀对设备的安全稳定运行产生了重大威胁,认真分析和总结导致其腐蚀的原因,并采取应用具有针对性的防腐技术,尽可能地提高延长石化设备的寿命是摆在炼化企业面前的艰巨性课题。本文是在对石油化工设备腐蚀机理及原因分析的基础上对如何增强石油化工设备的抗腐蚀性的具体措施进行了详细阐述。 浅谈石油化工设备腐蚀与防护:石油化工设备腐蚀的防护与监测 摘?要 在石油的开采和冶炼的工程中我们需要用到很多的机械加工辅助设备,由于这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等原因,在设备使用过程中会经常发生腐蚀现象。这些腐蚀现象会对石油化工设备造成损坏,导致石油开采与产品生产成本提高,石油的生产率降低,更有可能威胁到周围的环境,造成巨大的工业污染。本文旨在对石油化工设备腐蚀的防护与监测问题进行分析,以预防与监控现实中可能出现的设备腐蚀问题,提出良好有效的对策。 关键词 石油化工;设备腐蚀;防护;监测 要探究出更有效的防护与监测腐蚀的措施,必须先从石油化工设备的腐蚀源头出发,根据理论与实例,浅析与罗列可能造成设备腐蚀的途径。并且针对这些可能发生腐蚀的情况,制定出相应的防护与监测措施,以达到一定的防护效果。当应力和腐蚀环境组合时,很容易造成设备的腐蚀与损坏。 1 原油中存在的腐蚀介质 1.1 无机盐的腐蚀 原油在开采中,原油中的水分经过脱水处理,已大大减少。但仍然不能完全去除水分,这部分水分中带有一定成分的无机盐,如氯化钠和硫酸钠等,当这部分水分与原油产生乳化结合,之后由于炼制原油过程中的加热处理,该类无机盐便会因为受热而发生水解。之后便会形成某些强腐蚀性的气体,如氯化氢气体等。这些气体随着水蒸气共同从塔顶排出,在塔顶冷却时,强腐蚀性气体会形成酸性溶液,对塔顶附近的机械系统造成酸性腐蚀,破坏其冷却功能。 1.2 硫化物的腐蚀 众所周知,原油中含有一些硫化物,常温常压下,或温度并不很高的条件下,硫化物并不会对设备产生明显的腐蚀与损害。但是,当温度接近或高于三百五十摄氏度时,电化学腐蚀情况便尤为严重。并且,其腐蚀能力会随着温度的增高而持续加强,例如在设备减压等条件下,该类情况下的高温对硫化物的活性起到了强有力的催化,腐蚀程度较高。 1.3 氮化物的腐蚀 除了上述几种物质以外,原油中还存在着某些氮化物。在石油的加工过程中,该类氮化物会经过一系列反应,生成氨气等。该类气体或物质在石油的蒸馏过程中与水结合,也会生成腐蚀性物质,促使设备发生又一种电化学腐蚀。并且,硫化氢与氨水共同反应,会使电化学腐蚀加重,对储存罐或管道内壁涂料造成腐蚀,在石油产品生产中造成设备的故障和一些事故的发生。 1.4 水分造成的腐蚀 在无机盐腐蚀中我们可知,是由于水分中存在的无机盐对石油化工设备造成了一种腐蚀,然而,石油开采过程中,或者石油分馏、冷却过程中所产生及引进的水分,也会给设备制造了一个适宜的腐蚀环境,同时,水分也未化学反应的顺利发生提供了良好的条件。冷却器中的水分与石油分馏中产生的部分物质进行溶解反应,使设备构造或分馏、冷却系统造成损毁或破坏。并且,该类情况在易腐蚀部位时有发生,例如储油罐底部等。再次,系统中堆积的水分会在管道及机械系统中形成水垢或造成金属管道的生锈堵塞。这在冷却装置中最为常见,会造成石油产品泄露或污染的可能。 2 外界环境中存在的腐蚀介质 现阶段我们发现,大多数石油化工厂的设备是存在于露天的情况下,或者大部分暴露在自然环境中。因此,外界中主要的腐蚀介质来源于大气中,这些大气腐蚀会对设备造成不同成对的侵蚀与破坏,从而影响设备的正常工作与石油的正常生产。 2.1 水蒸气 在自然环境中,空气里存在一定量的水蒸气,其大多情况下以气态形式出现在大气中,因此并不会对石油化工设备带来任何影响。然而在温度较高或温差较大的天气下,热的水蒸气碰到金属设备表面,冷却凝结成为液态水。而由于设备金属表面不完全光滑,因此在设备表面凹陷处会存在液态水的累积,累积较厚的水膜与空气中酸性或碱性气体杂质产生相应物理或化学反应,形成腐蚀性溶液,导致该类设备产生电化学腐蚀。 2.2 氧气以及其他气体 金属设备所具有的化学活性强,在长期与空气接触下,空气中的氧气会与其作用形成氧化膜。虽然这层氧化膜会对设备表面形成一定程度的保护作用,但是由于工业环境中,二氧化硫等酸性气体大量存在,其会对设备表面的氧化膜造成破坏,导致其与设备金属表面接触产生化学反应,加重对金属设备的腐蚀。 3 石油化工设备腐蚀的防护措施 3.1 石油化工设备的设计 要注重腐蚀的防护,首先要从石油化工设备的合理设计开始。我们需要充分考虑腐蚀产生的原因及腐蚀介质源头,使设备的设计体现出腐蚀控制措施。这个设计包括设备的选择,设备的构造与结构设置,在设备易腐蚀部位,加强保护措施的设计与布置,例如添加保护罩等,使设备易腐蚀部位减少与外界接触等等措施。 3.2 石油化工设备的材质选择 石油化学设备的材质选择,也是其防护腐蚀的一项重要措施,在石油产品的生产中,设备材质的物理化学特性影响着设备的使用寿命及安全性等。在石油产品生产中,合金与不锈钢等金属材料广泛运用,然而该类金属材料由于其本身特性,总是容易被酸碱溶液等腐蚀。非金属材料相对之下,具有更良好的耐腐蚀性,并且其种类繁多,在石油化工设备中逐渐运用,如玻璃纤维等。随着科技的发展和进步,各种新型材料也正被广泛研制,种类不断增加,为之后的设备腐蚀的防护奠定坚实的基础。 3.3 电化学腐蚀防护 电化学腐蚀的防护主要由阴极与阳极防护组成。其中,对于阴极防护,一般做法是,将一定量的阴极电流通入金属设备表面,抑制金属离子的溶解,防止金属的腐蚀。同时,对于阳极,方法是通入阳极电流,以使电位提高,有效抑制金属的腐蚀。 3.4 石油化工设备表面的防护 在石油化工设备的表面,增加防护层十分重要。在外可防止金属设备表面与外界大气中的腐蚀介质的接触,在内可防止原油中腐蚀介质对设备内部装置的腐蚀,避免不良腐蚀反应的发生。 现阶段,石油化工设备中常采用的添加防护涂料的方法进行防护。在金属表面增加金属或非金属层,隔绝外界或原油内部的腐蚀。同时也要根据物质的特性和所使用环境的情况选择合适的涂料或 镀层。 4 设备正常运转的监测 为了保证石油化工设备的长期正常工作运转,除了进行相应防护操作,例如改进设备易腐蚀部分的材质,合理使用相应防腐蚀涂料等,还需要对设备进行全方位监控,实时监测设备状况。 石油化工设备运转过程中发生的异常故障可分为工艺和设备故障两类。两种故障在一定情况下会交织发生,造成设备部分温度过高,致使设备部分异常受热变形、开裂等损坏情况,进而造成石油产品泄漏或与外界不良接触,导致污染发生。需要建立起有效监控系统,采用先进仪器对石油化工设备的腐蚀情况实时监测,尽早发现和预防腐蚀造成的危害,避免更大危害的产生。 同时也要对监测设备进行定期维护与保养,检修其出现的日常问题,保证该仪器设备的正常使用和正常监测,及时预防石油化工设备腐蚀带来的生产上的危害。 5 结论 随着国家石油化工产业的发展与进步,石油化工设备的腐蚀现象也不断增加,其导致的设备损毁及安全事故也时有发生。通过以上对设备腐蚀原因的全面分析,归纳总结出了相应的防护与监测方法。当然,上述分析的也只是常见的腐蚀状况,在实际中,仍然存在其他的腐蚀问题,需要根据实际状况,制定有针对性的防护措施与补救方法及对策,同时,要逐步采用先进的状态监测仪器对运行中的设备进行腐蚀状态监测, 为预测维修打好基础 。防护与监测并重,将腐蚀的危害降到最低,将腐蚀的破坏程度大大降低。
0引言 路基路面施工是公路工程建设的重要组成部分,也是质量控制的关键。调查显示,部分施工人员责任心不强,没有严格落实相应的管理制度与措施,对出现的质量和安全隐患也没有及时排查,最终可能导致不必要损失出现,难以保证路基路面工程质量和施工效益,有必要采取完善措施。 1公路路基路面施工管理的作用 施工管理是路基路面工程建设的重要内容,也是必须重视和关注的问题。作为施工单位,有必要制定健全的管理制度与措施并严格执行和落实相关规定,更好规范工程施工,让公路工程建设取得更好效果。 1.1规范公路工程现场施工 如果管理制度不健全,施工过程中没有严格落实管理制度与措施,很难以有效约束施工人员各项工作,影响工程质量和效益提升。为弥补这些不足,施工单位有必要深入公路工程施工现场巡视和检查,根据现场具体情况制定健全的管理制度与措施。然后严格执行各项规定,更好约束和规范路基路面现场施工。 1.2预防质量和安全事故发生 路基路面施工复杂,工序繁多,需要大量施工材料。如果忽视现场管理,不仅导致施工现场秩序混乱,还可能引发质量和安全事故,延误施工进度,降低工程质量和效益。作为施工单位,在路基路面施工中有必要制定健全的管理制度与措施,然后严格落实各项规定,加强施工全过程管理。进而确保工程施工顺利进行,预防质量和安全事故发生。 1.3提高工程建设质量和效益 一旦出现质量和安全事故,不仅会延误路基路面施工进度,还会导致不必要索赔出现,降低工程效益。而在工程建设中,施工单位通过制定健全的管理制度与措施,加强施工原材料管理,重视安全、质量、进度、施工机械设备管理,有利于更好规范和约束路基路面施工。让施工人员严格遵循规范要求开展工程建设,确保施工任务按时完成,最终实现提高路基路面工程质量和效益的目的。 2公路路基路面施工管理的不足 尽管加强施工管理,落实相应的管理制度与措施,有利于更好约束和规范公路路基路面施工,对保证工程质量和效益也具有重要意义。但不能忽视的是,目前部分管理人员忽视该项工作,没有严格落实相应的管理制度与措施,制约施工管理水平提高,存在的问题表现在以下方面。 2.1材料管理的不足 要想提高路基路面工程施工效果,加强材料管理是必要的。作为施工单位和工程建设人员,应该提高对材料管理的思想认识,从可靠的单位采购材料并严格检测和验收,保证材料质量合格。但部分施工人员没有严格落实这些规定,导致不合格的粗细集料、水泥、外加剂、钢筋等被用于路基路面施工,最终影响工程质量提升。 2.2安全管理的不足 部分施工管理人员将工作重心放在如何提高工程质量和效益方面,对施工安全管理重视不够,未能根据路基路面施工需要,建立健全完善的安全管理制度。或者安全管理责任制没有落实,安全管理人员数量配备不足,未能按要求加强路基路面施工现场巡视和检查,也没有及时排除安全隐患。最终可能导致安全事故发生,给路基路面施工带来不必要损失。 2.3质量管理的不足 质量管理是路基路面施工非常关键的环节,也是重要内容。但调查显示,部分施工单位在路基路面施工中,没有根据项目工程建设具体情况,制定健全的质量管理制度,甚至照搬其它项目质量管理措施,导致相关规定不能很好发挥作用。此外,质量管理制度不健全,没有严格落实质量管理责任制,忽视材料质量管理,不注重路基路面施工每道工序质量管理。进而可能导致质量缺陷发生,难以提高工程建设效益。 2.4成本管理的不足 施工预算被忽视,或者预算方案不合理,未能对资金使用情况作出科学合理安排。在路基路面施工过程中,忽视成本动态管理与控制,人工费、材料费、机械费控制不到位,甚至出现超支现象。最终加大施工成本,对整个工程施工带来不利影响。 2.5施工机械管理的不足 部分施工单位对机械设备管理的重视程度不够,没有采购最先进的施工机械,或者忽视施工机械养护维修,对存在的缺陷没有及时修复,制约施工机械综合性能提升。此外,部分施工单位在施工机械采购和租赁方面资金投入不足,忽视采用最新施工机械,制约工程建设效率提升,甚至可能导致延误工期的情况发生。 3公路路基路面施工管理的对策 为预防质量缺陷发生,提高路基路面施工管理水平,增强路基工程的稳定性与可靠性,确保路面平整度和外形美观,施工单位有必要采取以下管理措施。 3.1材料管理对策 提高对施工材料管理的重视程度,确保材料质量合格,为提升路基路面施工效果奠定基础。根据工程建设需要,从供货及时到位,质优价廉的供应商采购原材料,使其有效满足施工需要。加强粗细集料、外加剂、钢筋、水泥、沥青等原材料试验检测,详细掌握施工材料综合性能,确保各项指标合格。制定完善的材料管理制度,严格材料验收和发放。对于不合格的材料,不允许将其运往施工现场。对施工现场材料也要抽检并重视防潮防水,使其在路基路面施工中更为有效地发挥作用。 3.2安全管理对策 提高对施工安全管理的重视程度,将其摆在重要位置。建立健全的安全管理制度并严格执行和落实,有效约束和规范路基路面施工安全管理各项活动。严格落实安全管理责任制,明确施工安全管理人员具体职责,让他们严格按要求开展安全管理。加强路基路面施工现场巡视和检查,及时排除可能存在的安全隐患,防止发生安全事故,保证施工现场秩序良好。一旦出现安全事故,应该立即采取控制措施,尽量降低损失。 3.3质量管理对策 构建完善的路基路面施工质量管理体系,健全相关制度并严格执行和落实,实现路基路面施工质量管理的制度化与规范化。明确施工人员质量管理具体职责,让他们遵守质量管理制度开展工程施工。注重每道工序质量管理,确保路基路面施工每道工序质量合格。路基施工中,一般采用分层填筑和碾压方式,每层厚度在20~30cm之间为宜。路面施工中,提高混合料配合比设计水平,加强混合料拌和、摊铺、碾压、养生质量控制,保证路基压实度和路面平整度,提高工程质量和施工效果。 3.4成本管理对策 重视施工预算,按要求认真编制施工预算方案,有效指导路基路面施工。加强人工费、材料费、机械费控制,避免成本超支。重视施工成本动态管理与控制,及时做好对比分析工作,对存在的不足适当采取调整措施,提高成本控制水平。严格审核设计变更,确保设计变更符合施工规范要求,避免成本增加。加强合同管理,严格遵循合同规定,认真履行义务,避免出现不必要索赔,实现对成本的有效控制。 3.5施工机械管理对策 提高对施工机械管理的重视程度,制定健全的管理制度与措施,确保路基路面施工现场秩序良好,机械设备性能得到最佳发挥,让工程建设取得更好效果。适当增加资金投入,租赁或购买综合性能良好的施工机械设备,使其有效满足路基路面施工需要。重视施工机械养护维修,建立完善的养护维修和管理制度,及时排除可能出现的故障。从而让施工机械设备处于良好性能和运行状态,使其在路基路面施工中更为有效地发挥作用。 4结语 施工管理是路基路面工程建设的重要内容,受到管理人员普遍重视和关注。作为施工单位,在公路工程建设中,应该重视现场调查,详细掌握公路工程建设基本情况,制定健全的管理制度与措施,明确管理人员具体职责,加强材料、安全、质量、成本和施工机械管理。从而避免安全和质量事故发生,防止出现不必要损失,提高资金利用效率,让公路工程建设取得更好效果,也为车辆安全顺利通行提供保障。
浅谈电机与控制技术:对电机振动噪音的分析与控制 前言 近些年来,工业噪音、污水、废气早已成为污染环境的三大公害,严重影响着人们的身心健康。尤其是伴随着电能的广泛应用与快速发展,电机振动噪音俨然已经成为工业早已的重要组成部分。因此,如何降低电机的振动噪音,早已成为电机行业普遍面临的共同问题。以下笔者即结合个人实践工作经验,对引发电机振动噪音的原因进行粗浅的探讨,并提出几点解决并控制电机振动噪音的个人建议,以期将电机振动噪音控制在可允许范围之内,为人们提供更为舒适的工作、生活环境。 1 引发电机振动噪音的原因 1.1 由于电机轴承与电机转子不平衡所引发的振动噪音 通过分析我们可以得知,电机主要由电气与机械两个部分构成。因此,电机在分析电机故障时应该对其一分为二。一般情况下,电机的振动噪音主要是由转动部分不平衡、机械故障或者电磁方面的原因造成的。所以,对电机轴承及电机转子不平衡所引发电机振动噪音进行分析尤为重要。目前,我们常见的转动不平衡,主要表现在转子、联轴器、耦合器、传动轮(制动轮)的不平衡。其中,由轴承所引起的不平衡,通常会伴有异常声响,而由转子引起的不平衡,则需要测量单转电机的振动值。此外,由于转动部分的机械松动也会造成转动部分的不平衡。例如:铁心支架的松动,斜键、销钉的失效松动,转子绑扎的不紧等。 1.2 由于机械部分故障所引发的振动噪音 机械部分故障所引发的振动噪音,主要表现在以下几个方面: 第一,由于与电机相连的齿轮和联轴器存在问题,以至于在实际作业中极易出现以下几种故障,造成一定程度的振动噪音。如:齿轮的咬合不良;轮齿磨损严重;联轴器歪斜、错位;齿式联轴器的齿形、齿距不对、间隙过大、磨损严重等问题。 第二,在电机的安装过程中,由于安装不当、对中不良,造成联动部分的轴系不对中,中心线不重合,定心不正确,进而引发振动噪音。此外,在实际作业中,往往有些联动部分的中心线在冷却时是重合一致的,但经过一段时间的运行以后,由于转子支点、基准等发生变形,导致中心线被破坏,从而产生振动噪音。 第三,由于电机拖动的负载产生的振动,所引发的传导性振动。如:水泵、风机振动,所引发的电机振动。 第四,由于电机本身结构存在缺陷或者在基础安装过程中存在问题,以至于引发振动噪音。主要表现为:转轴弯曲,轴颈椭圆,轴与轴瓦间的间隙过大或者过小;整个电机安装基础的刚度不够;电机和基础板间固定不牢,底脚的螺栓松动,轴承座和基础板之间松动。而特别值得我们注意的是,由于轴与轴瓦间的间隙过大或者过小,不仅会引起电机振动,还会使轴瓦的润滑与温度产生异常,带来电气故障。 2 解决并控制电机振动噪音的几点个人建议 2.1 进一步提高转子的转动平衡精确度 通过上述分析,我们可以看出,转动不平衡是引发电机振动噪声的重要因素之一。因此,进一步提高转子的转动平衡精确度,能够在一定程度上有效解决电机振动,从而将振动噪声控制在可被接受的范围之内。主要可从以下几个方面入手: 首先,尽可能使转子各部位的平衡量分布更为均匀。也就是说在实际旋转时,为了尽可能减小离心力,我们应该至少选择2个校正面。同时,为了获得更好的平衡效果,其所选择的支点应尽量靠近轴承挡。而校正面内平衡配重量的所在位置半径,则应该尽可能偏大; 其次,尽可能提高平衡机的转速。随着转速与径的不同,风扇鼓风时的不平衡径向力也有所变化。因此,为了提高转子动平衡实验中的精确度,则应该在可能的情况下,提高平衡机的转速,已获得更为准确的数据; 再次,在转子结构设计中加强对对称性与同轴度的设计,从而保证转子动平衡。尤其是实际加工中,在条件允许的情况下,对风扇与绕组支承的圆周、平面应进行加工,而非加工平面也应该保持光滑平整,从而进一步保证同轴度; 最后,在钢片冲制与铁芯叠压过程中,应严格遵守工艺规程,尽可能的减小由于硅钢片的厚薄不均匀与毛刺过大所引起的不平衡量。 2.2 从电机自身结构入手防止振动噪音 为了更好的解决与控制电机振动噪音,就应该从电机自身问题找起,进而实施全面控制。 首先,从电机的设计上入手。选择适当的槽数进行组合;采用特殊槽;斜槽化;选择合适的线圈节距;正弦波绕线;采用分数槽绕线;齿、气隙、轭铁部的磁通密度应适当;转子槽部极和厚度均等;采用磁性楔,扩大气隙;其次,从电机机械设计上入手。在电机的机械设计上,应该采用全闭槽,来消除齿尖厚度的不同,从而提高制造技术。同时,为了避免和电动机的装置机构发生共振,在定子铁心或者轴承的支持部位,应设计支持防振,提高振动弹性。并且在电动机的外部,则因该设置遮音或者防音的机械构造。 最后,从电机的使用上入手。在实际使用中,我们以电磁电机为例。而通过研究,我们可以得知并不是所有电动机的电机振动噪音问题,都是由电磁力波所引起的。有些则是由定子或者转子的自然电机振动数一致或者接近,而形成的共振。因此,在分析引发电机振动噪音因素时,应多了解电动机各部分电机振动体的自然振动频率。 3 结束语 综上所述,本文笔者对引发电机振动噪音的原因进行粗浅的探讨,使我们更加清楚的认识到,随着电能成为现代化的重要能源之一,电机振动也俨然成为工业噪音的重要组成部分,严重影响到人们的工作与生活。因此,电机企业在生产中,更应该针对电机振动噪音这一重要问题,进行必要的研究与分析,制定更为完善的设计以及工艺生产流程,从而将电机噪音控制在可允许范围之内,为人们提供更为舒适的工作、生活环境。 浅谈电机与控制技术:浅谈机电一体化电机的保护与控制 摘要:经济的高速发展带动了各个行业的进步,最近几年我们国家的工业生产工作取得了非常显著的成就,比如机电一体化的发展就是非常显著的代表。该技术是当前时期意义非常关键的一项技术。作为基础工作人员,在推广该项技术的时候,必须要认真研究如何开展电机控制以及保护活动。然而在实际的工作中我们发现有很多潜在的影响要素,它们的存在明显的制约了技术的发展。所以,对于相关的工作人员来讲当前工作的当务之急就是要认真分析存在的各种干扰要素,积极研究应对策略。作者在这个前提之下具体的论述了该技术的发展历程,并且详细叙述了当前时期电机保护和运用过程中存在的问题和应对策略等,并且简要分析了其今后的发展方向等。 关键词:机电一体化;电机保护;电机控制 经济的高速发展不但能够带动行业和领域的进步,同时还能够促进科技的发展。最近几年,在广大的科研工作者的共同努力之下,科学技术的发展水平不断提升,此时许多先进的科技开始出现在我们的工作之中。在这个背景之下,机电一体化技术得以快速发展。然而在具体的推广使用的时候还面对一些干扰要素,这就使得技术无法发挥其应有的价值和意义。因此我们必须要认真分析当前面对的各种不利现象,积极研究应对方法。 1机电一体化的发展 对于机电一体化技术来讲,其发展历程有三。第一是初始时期,最早可以查阅到1970年之前。在此阶段,由于西方国家的科技发展水平较为迅速,此时我们国家也受到一定的影响,广大群众开始有意识的将先进技术运用到机电产品之中,而且它们也为我们带来了很显著的成就。特别是在二次大战之时,时代背景赋予了我们新的探索动机,此时电子工艺和机械制品开始逐步靠拢,它们在战争结束之后还可充当日常用品,对于促进经济恢复有着不可言喻的意义。通过分析相关历史,我们可知那时的电子技术还处在发展的初始时期,而且绝大多数的产品都是自发形式的,从一定意义上来看,电子工艺和机械制品的融合还不是很全面,而且由于受到时代的影响,那些已研发的产品也未被合理的运用。第二个时期可以被称作是高速发展时期。此时各种技术开始高速发展,比如通信以及电脑等,正是因为电脑技术的发展以及集成电路工艺的出现,使得机电一体化的发展有了强大的基础。第三个时期可以被称作是发展的黄金时期,这时该技术得到了非常全面的发展。此时相应的学科系统开始被人们所关注,科研人员积极研究机电体系的发展方向,而且形成了很多新的科学。同时,伴随着光纤科技等技术的发展,此时该技术迎来了新的发展局面。通过上文的分析,能够更好地辅助我们分析当前该技术发展过程中存在的一些阻碍要素。 2机电一体化应用中电机控制与保护存在的问题 由于科技高速发展,此时我们国家的机电一体化工艺开始迎来它的春天,创造了很多的成就。不过因为技术理论方面的欠缺加之实践的不足,导致我们在具体的推广该项技术的时候,还面对各种干扰要素,使得电机保护和控制工作无法很好的开展。它们的存在明显的干扰到电机的运用,使得它的应有价值无法被体现出来,接下来具体阐述面对的各种不利点。2.1运用异步机电装置时面对的各种干扰要素在我们国家,很多的行业和领域都会运用机电设备。它们的存在为国家的经济进步贡献了非常显著的力量。不过,在具体的开展电机运用和控制工作的时候还面对一些干扰要素,导致设备无法发挥出应有的价值。具体来讲,众所周知,对于电机控制工作来讲,异步电机相关的工作是其中意义非常关键的一项工作,一旦其存在弊端的话,就会严重的干扰电机的运行,最终引发一连串的反应,导致很多运行问题,使得设备无法发挥出应有的价值和意义。因此,在开展此项保护工作的时候,一定要将工作重点放到异步电机方面,积极研究先进技术。2.2电机控制保护装置的使用难以达到需求如今我们广泛运用的电机保护设备的技术含量较低,无法和当前的发展形势保持一致,不能够满足技术的发展要求。同时,当前的保护装置多是使用电磁原理,应用热继电器与熔断器的过载保护以及短路功能实现保护,不过这个零件原本就存在问题,这就必然会导致机电控制等工作无法很好的开展,因此在今后设计的过程中,一定要高度关注设计以及控制的结合,确保保护装置呈现出较为明显的多样性色彩。 3机电一体化应用中电机控制与保护的措施 众所周知,对于机电一体化系统来讲,它的最为关键的构成要素是电机。而对于电机来讲,它的执行系统有两大要素构成,分别是驱动系统以及控制系统。执行驱动部分主要通过位置传感器、三相伺服电机等相关设备共同组成,而控制部分则是传统的单片机、变频器、输入通道等相关组成设备共同组成。它们两者的关系非常独特。3.1对阀门与速度的控制。电机的控制需要相关的部件以及装置共同操作,其次在进行控制的时候还需要重视“速度”这个关键的因素,要想在电机控制与保护的实际应用中取得一定的效果,就必须控制好阀门以及速度。当前社会经过长时间的发展之后,在技术以及经验上都有了相对深厚的积累,采用的相关控制方案主要是双环控制,双环中的内环是速度环、外环是传统的位置环。速度环在电机进行工作的时候是方便操作技术人员对点击实际转速进行调节以及控制的重要组成部分,通过对内部速度调节器的有效控制,合适波段的调节PWM波发生器的载波频率,进而达到对整个电机速度的调节作用。3.2对电流电压的准确检测。机电一体化是当前机电专业发展中的核心发展概念,在进行机电设备的使用以及运维管理过程中,深入机电一体化工作的研究,有助于完善对机电工程推广中机电设备的合理控制与保护。电机在机电一体化中的控制与保护工作,有着非常独特的存在意义和价值,可以说是其中意义非常关键的构成要素。在具体检测的时候,要认真记录电流和电压等数值,进而合理分析检测结果;积极开展检测工作,认真分析潜在的故障,合理制定应对策略。但是,在具体的开展工作的时候,我们普遍使用的电压互感器与电流互感器等互感设备是不能够达到相关准确检测的目的的,但是存在的问题我们必须尽快的排除;所以,在进行机电设备的电流以及电压的检测中,往往采用霍尔型电流互感器以及IPM输出电压发用分压电路对IPM输出三相电流与电压进行合理的检测,进而确保在检测的过程中能够达到电机设备的使用控制要求与保护的要求,最终起到提高检测工作开展的准确性的目的。3.3机电一体化中电机的运行维护。由于机械工业高速发展,此时相关设备的运作规定也更为严格,比如电机运行的要求就更高了,然而技术的发展同时又明显的提升了电机保护能力。不论是何种技术,它的落实都要依靠人类,所以对于电机的运行维护是确保电机的机电一体化技术优势表现的重要前提。此处将电机维护分成三方面,其一是前期准备,其二是运作过程中的监管,最后是平时的养护。在启动之前要查看是否通电,同时还要检验启动装置的性能等等。当电源接通以后,要确保电动机等设备的运行正常,假如存在异常的话要在第一时间断电。在运行的过程中要做好监视工作,确保设备的电压以及电流等正常,尽量避免问题出现。除了上述之外,还要在规定的时间之内做好养护工作。 4电机保护控制装置的前景以及发展趋势 在电机保护控制装置的未来发展中,必然会采用故障建模与仿真计算的方式,通过引入相位量、突破量等多封面的电机故障类检测量,对相关数据进行分析与研究,做好“量”的研究工作,它能够明显的提升继电装置的精确性。第二,在今后发展的过程中,要高度关注技术研发和使用工作。举例来看,在监测电机的时候,可以使用相关的高新技术,从总体上把控电机的运行状态,结合设备输出的数据来判定其状态如何,将获取的信息分类整合,借助对比分析措施合理的划分户长类型,进而结合提示的信息制定恰当的处理策略。借助此措施,能够确保电机控制以及保护工作开展顺畅,能够预知一些潜在的问题,以此实现合理的预防作用。 5结束语 通过上文的分析我们可知,当今社会是一个经济和科技高速发展的社会,不论是生产工作还是广大群众的日常生活都和技术有着密切的关联。此时机电一体化技术开始被大众所关注。在这种背景之下,人们开始意识到电机控制和保护工作的重要性。虽说我们国家的这项技术发展的速度非常快,不过仍旧面对一些干扰要素,它们的存在明显的制约了技术的发展,干扰到经济的进步。笔者在这个前提之下,具体的展开了相应的论述。我们坚信在广大工作者的共同努力之下,该技术一定会迎来新的发展局面,更好的为国家的发展贡献力量。 作者:童旭松 宋德强 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司 黑龙江牡丹江抽水蓄能有限公司 浅谈电机与控制技术:探讨基于PLC与变频器的交流电机调速控制系统 [摘 要]本文首先阐述了PLC与变频器的交流电机调速控制系统的必要性,然后探讨了PLC与变频器的控制方法,最后对PLC与变频器的在风机节能控制系统进行了分析。 [关键词]PLC;变频器;调速控制 一、前言 近年来,我国电机产业虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,交流电机相对于直流电机有着诸多优点,本文不再详细介绍,加强对交流电机调速控制的运用,对我国工业发展乃至民用场合都有着重要意义。 二、PLC与变频器的交流电机调速控制系统的必要性 随着生产的小断发展,速度可调成了传动装置的一项基本要求。目前交流电机调速技术的研究取得了极大的发展,在调速传动领域交流电机已有取代直流电机的趋势。在60年代之前,交流电机调速常用串级调速,但是这种调速系统复杂,属于多段速调速,调速效果有限。后来晶闸管研制成功,使交流电机调速技术迅速发展,出现了变频器,通过改变供电电源的频率来调节异步电动机的转速,这种调速方式可以获得很大的调速范围,很好的调速平滑性和足够的机械特性硬度;目前随着电力电子技术的日益发展,变频调速装置性能加强,成本大幅下降,变频调速在工业运用最为广泛。另外,也可采用可控硅移相调压调速,由能量守恒原理U*I=F*V,在外部阻力小变的情况下,改变电压U的值,速度V也跟着改变,因此只要控制可控硅导通角调节输出电压就可以达到调速目的,这种调压调速装置主要运用在行车上,还有软启动器也是运用此原理的传动装置。基于交流电机调速装置的快速发展,交流电机已可以运用到越来越复杂的调速场合;有了强大的执行设备,就需要强大的控制器配合“指挥”,而PLC是目前运用最成熟的工业控制设备,因此要加强基于PLC与变频器的交流电机调速控制系统的应用。 三、PLC与变频器的调速自动化的概念 1、PLC与变频器 在1978年,国际电工委员会对PLC与变频器做了比较详细的解释,PLC是一种电子装置,主要用于工业环境下的施工作业,PLC的理论是设计数字运算来操作进行。通过编制程序的存储器,在其内部执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等指令,通过数字的方式或模拟的方式输入和输出,利用这些指令控制机械生产过程。PLC具有使用便利、适用领域广的优势,其设计的原则就是保证容易地扩展功能。 2、PLC的基本结构 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。 处理器是PLC的控制核心。它在PLC系统程序的控制下,拥有接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误等功能。 3、工作过程 PLC开始工作后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段,完成上述三个阶段称作一个扫描周期,处理器通过一定的扫描速度重复执行这三个过程。 四、基于PLC与变频器的控制方法 1、变频器端子控制 端子控制是最早控制方法,经过PLC开关量的信号可控制变频器,其控制过程为可编控制程序PLC对输出信号进行控制,而输出信号对变频器停止、启动及复位进行控制,并控制组合变频器高中低速这三个端子,以实现多段速的运行。这种控制方式一般是变频器控制越多,所需要的PLc输人/输出点数就会越多,会加大控制成本,并且这种控制方法是通过开关量进行控制的,速度是预先设定好,无法实现连续平滑线调速,更不能精度调速,通常用在调速精度要求低,变频器数目少及无需反馈信号的控制系y当中。 2、端子控制+模拟量给定控制方法 变频器的启停由端子控制,速度信号由模拟量给定,模拟量的给定通常是依靠PLC配置的AI模拟量模块实现。经过AI模拟量模块把PLC数字量变为4-20mA电流信号或者-10~10v电压信号对变频器进行控制,以改变PLC数字量,从而改变模拟量大小,并实现电机变速,这种模拟量控制方法编程简单,可平滑连续调速,工作性能稳定,但模拟量信号在电缆线较长的时候,容易受到电磁干扰,影响系统运行的稳定性。 3、总线通讯控制 通讯的方式现在最常见的是Profibus-DP的方式。这需要变频器支持这种通讯方式,一般是需要附加订一个DP通讯板(硬件)安装在变频器上面,当然也有通讯板外置然后通过光纤与变频器的控制单元连接的如ABB的NPBA-12通讯模块。PLC与变频器之间连接好DP通讯线缆,其他不需要任何硬连接的线了。后续工作就是通过PLC编程来控制变频器。 五、PLC与变频器的在风机节能控制系统 可以看出,我国电力工业面临着巨大的挑战,把节能环保技术应用到电力能源领域,提高能源利用率,杜绝能源浪费。能源资源的浪费大多发生在电能生产、传输、分配调度等环节,因此,提高我国电力工业电能生产能源综合利用效率已成为风机节能控制工作人员研究的一个重要课题。采用PLC与变频器的节能控制技术对风机控制系统进行节能降耗技术升级改造研究具有非常重要的工程节能意义。 风机节能控制系统主要是通过降低能耗,实现节能环保,对于风机控制系统的能耗而言,其中有很大一部分是因为风机电能利用效率较低的调节状况所浪费掉。对于以挡板和闸门调节的风机控制系统而言,这个系统的能源浪费是无法解决的无法避免的。 针对这种状况,以PLC和变频器为核心的变频调速控制系统是减少这类风机控制系统能耗的最好技术手段,也是最好的节能途径。由于PLC与变频器的变频调速控制系统能够根据系统实际运行情况制定程序自动调节,根据系统实际需求形成相应的频率制定适合的程序,调节其信号,并直接作用在风机的电机上,形成输入与输出平滑调节性能曲线,采取低转速变频调速运行模式当在风量负荷需求小时,从而降低风机电动机的转速,节约电力能源,通过降低轴功率实现整个风机控制系统节能降耗,达到高效经济调节运行。 利用PLC与变频器的变频调速自动化控制装置对加热炉风机控制系统进行技术改造后,可以大幅度的降低风机电动机的实际输出功率大小,有利于设备运行中节能降耗。对于一台容量为280KW的大型风机控制系统而言,采用PLC与变频调速自动化装置进行技术改造后,不仅可以简单方便实现风量的精准调节,而且从长远看,降低能耗,节能环保,做到经济的双赢,即提高工作效率,又能够节约电费成本。 六、结束语 通过对新时期下,PLC与变频器的交流电机调速控制系统的问题分析,进一步明确了电机的发展方向,为电机调速控制系统的优化完善奠定了坚实基础,有助于提高电机产业的水平。 浅谈电机与控制技术:柴油发电机组的自动化控制与监测问题 摘 要 对于柴油发电机组而言,其能否快速检测到失电,并精准灵敏地启动应急机组极为关键,因而,切实提升柴油发电机组的自动化程度,构建安全可靠的多级监控体系成为横亘在其发展面前的重要课题。本文基于当前国内柴油发电机住自动化控制的现状谈及,就如何强化柴油发动机组的自动化控制和检测问题进行探究,以期为深化柴油发电机组技术创新,更好发挥其对于电力供电系统等方面的保障作用提供可行借鉴。 【关键词】柴油发电机组 自动化控制 检测 对供电系统来说,其工作环境大多数高压供电,电力工人也处于高危的工作环境中。在此之下,营造安全稳定的工作环境成为电力系统持之的改进方向。柴油发电机组同样处于电力高危供电环境中,且大多时候需要在非正常环境下工作,保障柴油发电机组的安全性极为关键。鉴于国内柴油发电机组在自动化控制方面存在的滞后之处,亟需强化其自动化控制水平和检测技术,革除传统应用单一机组控制器的功能陈乏,难以扩展等弊端,切实实现柴油发电机组发电供电过程的快速、安全、稳定、全程监测。 1 柴油发电机组自动化控制现状 1.1 系统结构 屏内主要包括可编程控制器(PLC)、数据采集装置(单片机)、变送器、显示装置和控制器件。为了实现自动化机组的模块化结构,使机组的控制与监测互不影响,采用了PLC与单片机两套相互独立的模式。PLC是整个自动化机组的控制中心,发生供电故障时,能完成能机组的自启动,发电后与供电进行切换向负载供电;供电恢复后,自动退出运行并自动停机。单片机主要采用STD总线结构,实现对整套机组的各个参数监测与遥控,与上位计算机构成通信,将机组的运行参数与状态直观地显示,实施对整个系统的状态监测,同时还可实现对整个系统遥控。 1.2 系统功能 1.2.1 机组自动启停 供电故障确定后,PLC通过程序控制应急机组自动启动、供电,启动成功后在60s内由应急机组向负载供电。供电恢复后延时60s自动切换机组/供电ATS开关,由市电供电,再经以60s后当前机组自动停机。 1.2.2 对机组实时监测 该部分功能主要由单片机与上位计算机完成。电量变送器(如电压、电流、频率、功率变送器)与非电量变送器(如油压、温度变送器)将它们各自的信号变为4―20mA或1―5V的标准信号,通过多路选择开关经模拟输入板送入单片机进行实时监测;各种故障的开关量信号转换后经数字输入板也送入单片机。单片机并将参数通过R2S32/485通讯接口送入中央控制室的上位计算机,上位计算机通过VB程序支持通信,将这些参数显示;同时也显示机组的运行状态与故障情况。另外上位计算机上发出启动、停机、复位等指令通过RS232/485通讯接口送入单片机,单片机将其通过数字输出通道经继电器板输出后送入PLC而实现对整个系统遥控。 1.2.3 对故障的监测和处理 神经网络与专家系统的结合既能克服传统专家系统的不足,又避免了神经网络的一些缺点,将基于规则推理和基于人工神经网络的诊断方法进行有机集成,建造一个混合型集成式的专家系统,能更加准确地模拟人脑的真实思维过程。即PC机定时接收数据采集实时监视系统传来的特征数据,利用逻辑推理、数据分析以及人工神经络相结合的方式,结合领域专家知识和历史数据进行综合分析,达到早期诊断的目的。 2 提升柴油发电机组自动化控制与检测技术的策略 2.1 树立与时俱进,坚持以人为本的设计理念 切实提升柴油发电机控制系统的安全性和可靠性,就需秉时刻关注市场动态,秉持与时俱进的设计思想,坚持以人为本的设计观念。具化到系统操作方面,就是要采用人性化的操作方法,通^人机操作界面,利用传感技术将柴油发电机组的相关信息传递到显示器之上。通过显示器,工人能够有效观察到发电机组的状态,进而实施科学严密的监控。人机合一的模式不仅提升了操作的安全性和便捷性,且有利于人员在系统使用过程中的技能培训。值得注意的是,在实现人机操作系统的过程中,要高度关注应用软件的设计。一方面,要构建反应灵敏,回应迅速的应急体系,确保在供电故障发生时能够及时捕捉和获取故障信息,做出有效处理。另一方面,要对系统的结构予以科学规划。系统出了要具备较高的信息处理水平之外,还需要秉持线路简洁原则,迎合客户对于灵活快速调整的需求,更好适应市场需要。再者,要保持控制系统的独立性,为故障发生时系统的正常工作奠定基础。 2.2 重视柴油发电机组控制与检测系统设备的革新 客观而言,较之于国外,我国在柴油发电机组控制系统和检测方面的水平和技术仍有所滞后,如何采用灵敏性和稳定性的电子器件和电子设备,进而提升控制与检测水平成为关键。立足于系统应用和时间安全性的考虑,国内一方面要强化技术研究的同时,适度引进诸如捷克的ComAp,英国的DEEPSEA等国外先进的控制设备极为必要。在设备选择和引进过程中,要注意挑选设备的兼容性,从而更好迎合企业的灵活多变要求。此外,还需注重触摸屏等新技术的应用,探讨将光电、声电等技术在系统中的设计创新,引入与应用,从而进一步提升系统的稳定性和安全性。 3 结论 在维护和保障社会生活活动方面,电力供应发挥着不容替代的作用。但实践中,受制于各类因素影响,电力供电系统的故障往往难以预测,突发断电情况也时有发生,由此对社会生产和生活造成的影响与损失不可计量。而柴油发电机组则在供应故障断电等方面发挥了重要作用,对维护社会生产生活的稳定功不可没。实践中,柴油发电机组在自动化控制和检测方面的一系列弊端与滞后性亟待改进,这就需要牢固树立以人为本的设计观念,不断更新和强化机组控制与检测系统设备的革新,进而促使柴油发电机组在更多领域发挥价值。
铁路客运论文:铁路客运专线建设的成本管理 摘要:铁路客运专线是仅供旅客列车实用的铁路线路,分为高速和快速两类。铁路客运专列适用于我国流动人口规模大、区域跨度大的国情,为跨区域的商务、旅游等人员流动提供了有利支撑。铁路客运专线得劲建设需要经过严格科学的可行性分析,同时要基于现有的铁路线路资源,实现投入产出的最大化。因此,铁路客运专线建设与一般新建铁路线路存在一定差异,其建设成本管理的影响因素也不同。本文通过分析铁路客运专线建设成本的组成及影响因素,探讨了铁路客运专线建设成本的管理措施。 关键词:铁路;客运专线;规划;控制 一、铁路客运专线的主要用途及规划 铁路客运专线是以高速和快速技术为支撑,实现大运量和高效能的旅客输送,从而为区域间经济、文化、旅游等活动的效益提升提供提供时间和空间基础。2016年全国铁路客运量27.7亿人次,其中动车组发送14.43亿人次,单日发送旅客最高达1442.7万人。这样的客运规模是其他任何一个国家都无法比拟的。我国铁路客运专线规划布局为“四纵”和“四横”,以及其他几个中重要路段,根据经济发展阶段有序推进建设,促进了区域腾飞和协调发展,为未来的全面建设小康社会打下良好基础。铁路客运专线建设的重要意义包括:第一,实现客货分离,大幅提升铁路运输能力。在已有货运线路的基础上,根据区域经济发展情况进行规划,新建或拆分实现客运和货运线路的分离,提升客运专线的速度从而匹配两种类型运输需求的发展规律。一般而言,随着区域经济社会的发展,铁路线路类型从货运专列为主,发展到客货共线为主,到最后的客运专线为主。预计到2020年,我国铁路客运、货运的需求分别将达到40亿人次和40亿吨,但年均增长率上客运为7%,货运为4%,通过客运专线建设能够集中客运班列,提升客运速度,同时也释放出更多空间为货运需求增长提供保障。第二,客运专线能够提升经济核心的辐射能力和要素的流动速度。区域经济发展中的发动机是区域核心的集聚作用和辐射作用,只有在良好的交通基础设施基础上,才能够实现更高效的要素集聚和扩散,区域内部以及区域周边的要素交换才能更加密集,从而实现从量的积累到质的飞越。而其中人和关键物资的交换是关键要素,铁路客运专线能够大大加快人员的流动,从而为制造、商业、文化的集聚带来人口支撑。第三,客运专线建设能力和经验的积累,能够转化为我国交通基础设施建设走出去的产品和服务。客运专线特别是高速客运专线已经成为各国发展的主要目标之一,其经济价值对于任何一个制造国或者技术输出国而言都是巨大的吸引力。实践已经证明我国高速客运专线的建设能力已经转化为我国对外贸易发展的重要动力之一。 二、铁路客运专线建设成本的主要内容及影响因素 铁路客运专线建设成本主要包括基建、轨道铺设、站点新建或改造、客运专列及相关设备采购。快速客运专线建设可以大范围采用原有的铁路线路,只要在关键交叉路段或站点进行变线控制即可将实现专列的提速,而高速客运专列则由于运输速度的大幅提升,对线路的走向、线路基础和轨道的质量等都有全新的要求,因此必须大规模新建轨道、控制系统以及站点。影响铁路客运专线建设成本的主要因素包括:一是客运专线的设计规格。客运专线的设计规格决定了轨道基础设施的最小曲线半径、坡度、岩土、用料、牵引电力等项目的标准。按照设计规格以及相应项目参数标准,进行实地勘验后确定的线路,就成为该客运专线建设成本评估的基础。我国客运专线建设区域跨度大、载客量规格高,而我国地貌特征包括了平原、丘陵、高原、江河湖泊等,专线各段的成本影响因素存在较大差异,因此不能用统一的基准价进行评估,而应当分段按照最新的价格基线或者实地考察后获取更加准确的造价基准数据。二是建设技术能力和经验。进行广域高速和快速客运专线的建设,需要以成熟的建设技术和设备为基础,包括桥梁、隧道、环保等多个方面。尤其是在我国地理环境复杂的背景下,与平原为主的地域相比,不确定因素对建设成本的影响非常明显。随着我国高速客运专线建设里程数和区域覆盖范围不断提升,建设技术能力和经验已经处于世界领先地位,但在西部、东北这样地理环境特殊的区域,在实际建设中仍然存在很多难关需要去攻克。因此在做客运专线建设成本评估是,切勿一切都已经验而论,必须要具体项目具体分析。三是建设人力和原材料成本。铁路建设对于任何一个国家而言都是巨大的投资,在我国这样全国范围内进行高速和快速客运专线的建设规划下,其投入的人力、资金和原材料是天文数字,任何一个西方国家都没有过先例。在我国劳动力和原材料价格还处于低位时,举全国之力进行大规模铁路客运专列建设是正确的选择。当然,做好建设过程中的要素成本管理也是铁路客运专线建设成本管理的核心内容之一。四是建设过程中的成本管理效率。铁路客运专线建设成本管理贯穿始终,除了保证在勘测设计阶段的成本预算的科学性外,建设过程中的成本管理也十分关键,直接影响实际交付成本的偏离值。建造过程中的成本管理包括施工现场管理、物料管理、工程计划管理等多个方面,高效的建设过程成本管理能够减少天气、意外、价格变化等因素对成本的影响,甚至能够通过创新管理提升建设效率,降低建设成本。 三、铁路客运专线建设成本管理措施 铁路客运专线建设项目的规划、可行性研究以及是审批一般都由国家中央层面统一管理,地方政府作为承建方和管理方,对项目的具体实施负责。本文认为铁路客运专线建设成本管理应当注意以下几个方面:首先,应经过充分科学的可行性分析和论证。铁路客运专线的建设不能仅仅从成本角度去考量,而应以铁路专线假设带来的经济效益和社会效益入手,作为铁路客运专线建设的依据。只有能够最大程度优化区域内以及区域间的资源配置,满足当前以及未来较长时期的客运需求,能够激活经济社会发展的活力,那么该建设规划就是可行的。不能为了某些集团或个人的利益而放松对铁路客运专线建设科学论证的严谨性和严肃性把握。具体而言,铁路客运专线建设成本评估的应将区域发展规划、城市规划等作为核心参照,建设成本评估的依据如路线、站点、规格等指标都应与发展规划匹配,并且作为刚性的影响因子。其次,落实充分的实地勘测和成本预估。铁路建设区域覆盖范围广,面对的地质、水文、气候、人文环境复杂,任何一个因素都会对建设成本产生影响。因此,必须在实地勘测和线路、站点的规划设计阶段,经过反复和交叉的测量、计算和试验论证,才能最终确定建设体量、投入要素规格的计算逻辑和结论。在实际操作过程中,任何一项成本数据有需要有依据材料作为支撑,并由相关责任人签字确认。最后,应建立统筹的建设成本管理机制。铁路客运专线建设尤其是高速专线建设,一般都是多段同时开工,但建设周期仍然较长,在建设过程中,不仅投入要素价格会发生变化,地理环境、气候也会对工程产生影响,此外技术发展带来的设备和工具更替也会影响建设成本。因此铁路客运专线建设过程中应当将工程、技术、规划、商务、财经等团队的核心人才纳如进来,建立统筹一体的成本管理团队。但同时也要注意不能将成本管理责任归属进行分散,特别是定位到责任人时,应尽量避免因人员流动而导致无法跟踪回溯。此外,在确保工程质量和进度的基础上,为实现成本的进一步降低,建设方还可以应用创新的商业模式,引进优质社会资源,例如联合优质民营企业进行联合建造运营。在本管理工具方面,可以探索通过运用信息和网络技术实现实时动态监控,特别是系统性的成本管理软件的应用上,应当与物联网技术、通信技术结合,实现成本数据以及影响因子变化的实时、远程采集,并能够进行自动化统计演算以及直观地呈现。 作者:杨建军 单位:中国铁路南宁路集团有限公司 铁路客运论文:铁路客运站建筑空间论文 1铁路客运站建筑空间的构成 铁路客运站交通功能空间既可以根据各部分的功能划分为运输业务办理空间、交通联络空间、交通集散空间;还可以根据交通主体的活动特征划分为运载工具站场、客运业务办理空间、旅客(行包)交通转换空间。后者对于单一交通模式的铁路客运站而言,以铁路站场、旅客站房和站前广场的形式表现;对于铁路客运综合交通枢纽而言,则演化为各种方式的运载工具站场、客运业务办理空间(含候车空间),以及不同方式间的衔接转换空间。 2铁路客运站交通功能分区建筑空间形式演变 19世纪50年代以后,铁路客运站根据旅客活动特点不同,明确划分为铁路站场、旅客站房和站前广场3大功能区域[1-2]。 2.1铁路站场建筑空间形式的演变 铁路站场是铁路客运站设计的基础,是铁路运载工具到发、停留、作业、整备、检修的场所,同时也是旅客乘降和行包装卸的地点,受到列车长度影响,站场形状为狭长形。我国铁路客运站多采用通过式站场布置,如图1所示。为减少对城市的干扰,多设在城市边缘。全部旅客列车到发线采用贯通式,两端连通正线。站场中部为并列布设的线路(主要为站内正线、旅客列车到发线)及旅客站台(含雨棚),两端为道岔汇聚的咽喉区(连通区间正线),站台之间通过跨线设备(天桥、地道、平过道)相连接并连通至站房。多条铁路线路引入时,多利用站外进出站线路进行交叉疏解,合并或并行引入地面车场,站场两端进路交叉干扰严重,站场规模大,咽喉能力紧张。国外大城市铁路客运站多采用尽端式站场布置,可以深入城市中心布设;旅客列车到发线为尽端式,一般多线平行引入,咽喉能力大,站场能力大。早期铁路正线引入城市采用沿地面铺设的方式,铁路客运站站场亦为地面铺设。随着铁路建设工程技术的发展,铁路客运站站场可以采用高架或地下的建设模式以减少对城市的分隔或与城市交通的交叉干扰。由于高速铁路新型客运站衔接的线路方向、列车种类增加,为解决站场内不同线路、不同方向、不同类型列车到发流线间交叉干扰问题,站场设计出现2种趋向:一种是我国高速铁路建设过程中出现的采用多车场单层平面布设的站场设计模式,如图2所示;另一种是国外高速铁路建设过程中出现的将不同方向线路及车场布设在不同空间层面形成立体站场模式,如德国柏林中央火车站。综上所述,铁路客运站站场建筑空间形式可以归纳为单个车场:平面布设(地面站场(传统模式)、高架站场、地下站场);多个车场:单层平面布设(地面站场、高架站场)、多层立体布设。 2.2旅客站房建筑空间形式的演变 旅客站房是铁路客运站设计的主体,是办理售票、候车和行包邮件承运、交付及保管的地点。传统铁路客运站站房内设有客运用房、技术办公房屋和职工生活用房3类房屋。客运用房主要包括售票厅、候车室、行包房、小件寄存处、问讯处、进出站口、广厅等;技术办公房屋主要包括运转室、信号楼、站长室、广播室、电视监控室、公安室及各生产段办公室等。早期的旅客站房以候车空间、售票空间、进站广厅为主体空间,餐饮、商业、旅馆、文化娱乐等服务空间从无到有,设置在进站广厅和候车室附近。随着客运站功能的演变,站房内部功能空间的结构比重及配置方案发生变化,站房由单层平面设置发展为多层立体叠合布局,相对封闭的功能空间向开敞通透的开放式大空间转变,呈现从复杂、大规模朝紧凑、简化、高度复合演变的趋势[3-4]。2.3站前广场建筑空间形式的演变站前广场是铁路客运站与城市交通的结合部,同时是铁路客流、行包流及城市道路机动车流集散的场所,通常由站房平台、旅客活动地带、人行通道、车行道、公交站点、停车场、绿化、建筑小品等部分组成。早期的客运站建筑设计实践中,站前广场均为露天平面布置,通过前后分流或左右分流的设计手法,分割广场平面来组织站前广场交通,将车流与人流组织到站前广场不同区域。这种平面布局的方式会导致人车混杂、交通混乱的局面。20世纪90年代以来,随着国民经济实力的逐步提高,我国许多新建、改建的车站站前广场都成功地采用了立交方式,如深圳站、广州东站、北京西站和杭州站等。新建大型高速铁路客运站的建设使传统意义的“站前广场”呈现一种新的建筑形态,即建筑内部各种方式间旅客交通集散转换的“换乘大厅”。 3铁路客运站总体建筑空间布局演变 综观铁路客运站总体建筑空间布局的演变历程,可以将其划分为5个阶段,即以站场空间为主体的阶段;站房、站场、站前广场平面布局阶段;站房、站场、站前广场立体布局阶段;交通综合体建筑空间布局阶段;城市综合体建筑空间布局阶段。其中,前3个阶段均为面向单一运输方式的铁路客运站建筑空间形式,是一种相对自我封闭的交通建筑形式。在不同的国家或地区,铁路客运站建筑空间形式发展的历程及所处的阶段存在差异。 3.1以站场空间为主体的建筑空间布局阶段 最早期的铁路客运站是以站场为主体空间的建筑空间布局形式。由于客运站功能单一,规模很小,因而建筑形式也非常简单,以轨道、站台及为旅客遮挡风雨的站棚为建筑特征,基本上没有特定的空间形式可言。 3.2站房、站场、站前广场平面布局阶段 19世纪50年代以后,铁路客运站逐渐发展成为具有“城市门户”作用的标志性建筑,并形成站房、站场和站前广场3段式平面布局模式[5]。铁路站场与铁路网相连通,为减少对城市的干扰,布置在客运站远离城市的一侧;旅客站房布置在站前广场与站场之间,一般为位于站场靠近城市一侧(通过式客运站)或一端(尽端式客运站),并朝向城市方向,以方便客运业务的组织及旅客进出车站;站前广场作为铁路旅客集散场所,衔接城市交通工具到发、停留站点及城市道路交通系统。 3.3站房、站场、站前广场立体布局阶段 站房、站场、站前广场由平面布局发展到立体布局经历了平面布局—局部立体布局—立体布局的过程。 (1)旅客站房与铁路站场的空间整合。旅客站房由单层结构向多层结构发展,在站房立体化发展的过程中,站房高层候车室向站场方向延伸,与跨越站场的天桥相融合,形成高架候车室架设在站场之上的空间组合模式。城市发展过程中,为解决站场两侧旅客多方向进站问题,又进一步形成了在站场两侧分别设置主副站房,中间连通跨越站场的高架候车层的空间布局模式。我国1987年底建成的上海站首次采用“南北开口、高架候车”的线上式布局[6],即为这种布局形式的体现。高架候车厅的设计形式具有缩短旅客进站上车行程及节约城市用地等显著优点,现在已经成为我国大型和特大型铁路客运站的主要设计形式,1996年5月修订实施的《铁路旅客车站建筑设计规范》对此予以确认[7]。这一变化完成了站房的主要空间(候车室)与站场的整合。 (2)站前广场与旅客站房的空间整合。站前广场在由平面布置向立体布置发展过程中,站前广场与站房的界限被打破,站房建筑融合入站前广场的立体交通系统中。这种设计打破了铁路和城市市政在用地之间、投资主体之间的界限,实现了站前广场(包括机动车道路)与站房建筑(包括高架候车室)空间整合。(3)站前广场、站房、站场的空间整合。单一模式铁路客运站各功能区之间的建筑空间整合发展到一定阶段,开始突破原先因投资渠道不同而形成的条块分割的桎梏,将站房、站前广场、站场作为一个有机整体,利用地下、地面、高架3个层面来组织流线,实现了3者之间的空间整合。建筑师从只承担站房的建筑设计,转而向外——站前广场、向内——站场方向延伸,与城市规划、铁路站场设计专业的沟通和协调加强。“把客运站建筑放在铁路与城市交通这个综合体的大系统内进行思考”、“从方便旅客换乘出发,模糊以致化解站房、广场、站场3部分的界限”[8]。 3.4交通综合体建筑空间布局阶段 综合交通运输体系的发展,使铁路客运站建设纳入综合交通枢纽建设中,更加注重与城市道路、城市轨道交通、公路、航空、水路等交通方式的结合[9-10]。为了在较长时期内能够适应多方向、多方式、大规模客流交流的需要,客运站建筑设计上通过立体化布局实现相关交通方式的集中配置,将各种交通运输方式的站场、站房及方式间的衔接过渡空间(站前广场、换乘大厅)都纳入同一大型交通建筑内,从而形成全新的交通综合体建筑空间布局模式,以单体交通建筑或综合交通建筑群的形式加以体现。我国新建大型高速铁路客运站尚处于交通综合体建筑空间布局阶段。 3.5城市综合体建筑空间布局阶段 城市综合体建筑是迄今为止铁路客运站建筑空柏林新中央火车站间形式发展的最高阶段,在国外(西欧国家、日本)的开发项目中比较常见。与交通枢纽型的铁路客运站相比,铁路客运站城市综合体的建筑空间具有复合与复杂的特点,是多功能交叉并存的立体空间系统。除处理各种交通方式之间的旅客换乘问题外,还综合了商业、服务业、办公、居住等功能。然而,铁路客运站综合体的空间组织并不是传统城市交通建筑与其他功能单元的简单叠加,而是重构成为拥有系统、层次和序列的新型复合空间有机体。铁路客运站城市综合体建筑的形成是建立在高效的综合交通转换效率的基础上。 4结束语 建筑的功能在一定的时期内相对稳定,对应的建筑空间形式具有类似的特征,如作为单一方式的城市对外客运交通港站,虽然铁路客运站、长途公路客运站、航空机场、港口客运站的建筑形式各异,但具有类似的建筑空间布局,均由客运站场、旅客站房、旅客集散区域3个部分组成。然而,建筑的功能要求不是一成不变的,功能的发展变化味着新的要求与原有的空间形式之间必然要从相对的统一逐渐发展成为冲突、对抗。随着矛盾的日益尖锐,最终必将导致对旧的空间形式的否定,形成新的建筑空间形式。铁路客运站的建筑形式由单一方式客运交通港站发展成为客运综合交通枢纽,以及进一步发展成为城市综合体建筑,其实质是客运站功能在发生变化,并进而导致客运站建筑空间形式发生根本性的转变。 作者:夏胜利 杨浩 单位:北京交通大学 铁路客运论文:公路运输与铁路客运对比 一、铁路客运服务的现状分析 1.客运基础设施投入不足 最近几年,国家对高铁建设投资较大,高铁车站环境都很好。但对于绝大多数的既有客运站,基础设施投入较少,候车环境、车站周边环境与治安相对较差。 2.客运服务人员素质偏低 目前铁路客运服务人员主要来自高职毕业生、复转军人及社会招聘人员,员工素质普遍不高,服务意识不强。 3.客运服务理念差 到目前为止,铁路部门虽然已经加大了客运服务力度。但随着铁路的六次提速,行车密度不断加大,铁路职工的收入水平较低而工作强度却越来越大,所以有些员工的主动服务意识越来越弱,甚至有些员工的精神状态低迷,在引导和组织旅客乘降方面服务态度不好。 4.客运服务方式落后 每到春运、暑运和节假日,大量的旅客出行会选择铁路,铁路经常会出现“一票难求”的现象,因此会依然以“铁老大”自居,不去在细节上改变,服务方式落后。 二、公路旅客运输的优势 我国公路路网发达;旅客可以就近下车,出行方便。并且票价灵活,且根据乘车次数还和酒店预定房间及预定机票相联系,有相应的优惠政策。 三、提高铁路客运服务质量的研究 (一)加强铁路自身建设,提高客运服务 1.调整运输生产布局,提高服务质量 铁路应在不断推进列车提速的过程中,全面调整运输生产布局,促进服务质量和经营管理水平的进一步提高,使列车开行方案、动力资源配置、乘务制度、维修体制改革等有新的突破,以此带动运输产品结构的全面优化。同时,根据市场需求调整席别比例;优化旅客列车到发时刻和停站时间;发展电子商务等。使铁路客运产品更加贴近市场需求,更具有市场竞争力。 2.改革运输管理体制,制定合理的票价体系 按照国家发展和改革委员会、铁道部等有关规定,在政策允许的范围内,灵活利用票价政策杠杆。根据市场状况,适时浮动票价。如考虑某线客流的变化情况,适当下放该线的客运票价管理权限,以使铁路局能根据客流波动及节假日等不同情况,及时调整铁路客票价格,以适应运输市场激烈竞争的需要。 3.转变思想观念,提高服务质量 由于铁路运能从整体上不能充分满足市场需求,因此,长期以来形成了购票难的局面。随着高速公路网的形成和开通运营,铁路购票难的局面已逐渐缓解。为此,铁路必须更新观念,以市场为导向,改革传统的客运管理体制和运行机制,努力提高服务水平,使铁路在激烈的市场竞争中立于不败之地。 4.大力实施铁路运输市场营销策略 调整营销战略,在牢牢抓住中长途客流的基础上,争取短途客流。铁路部门必须充分利用现有资源,对既有线进行改造,最大限度扩充既有线输送能力。同时,充分利用代销点、网络订票、电话订票,使旅客更方便购票,更好地利用铁路短途运输资源。 (二)提高服务理念,进行人性化服务 1.采取个性化服务 铁路运输对中短途客流不具有优势的原因,主要是购票、进站、候车程序繁琐,等候时间较长;并且由于铁路部门经常调图,致使很多旅客对列车到发时间不清楚,直接影响旅客的行程安排。针对这种情况,铁路部门应相应开展个性化的服务。 (1)短途旅客实现零距离对接。对车站进行改造,把长短途客流的购票、候车、进站和出站进行隔离分开。设置专用的购票、候车场所及进出站通道,以方便短途旅客的换乘,大大缩短了旅客的乘降时间,实现零距离对接。 (2)针对不同旅客实行差异化管理。在站车服务上实行差异化战略,努力满足不同旅客的需求,对来不及购票的旅客允许直接上车补票,且不收取手续费,在旅客心目中塑造一种与众不同的良好形象。 (3)方便旅客的行程安排。旅客到窗口买票时,如果难以决定行程方案,计算机系统会根据旅客的乘车日期、到站、返回日期等信息自动生成多种行程方案组合(包含相应的票价)供旅客选择。快车组合票价较贵,快慢车组合则相对便宜。在列车上,旅客可免费获得车次别的旅客列车时刻表。该时刻表的内容包括本次列车所有到站的换乘列车时刻,以及每个到站所能提供的诸如汽车、自行车出租、行李搬运、旅游咨询等各种服务提示,为旅客合理安排行程提供了很大的方便。 (4)推行沿途发售无座车票。为解决长期存在的沿途上车有座旅客与始发上车无座旅客间的纠纷,对短途线路,沿途车站由一律发售有座车票改为发售无座车票,实行车内座位“先到先得”。 2.加大基础设施建设,提供人性化的服务设施 (1)开放式的乘降。对客流量较大的车站,最好设有类似地铁的自助检票系统,列车上有少量列车员查票。使客流上下车、进出站疏解非常迅速。 (2)实用的硬件设施。站台上应设自动售货机、推送行李的小车、SOS求助设施等随时为旅客提供服务。一些车站还配备了行李自动寄存系统、铁路出租汽车服务。车站在醒目位置设有垂直电梯,所有台阶处均有坡道或自动扶梯。列车车厢过道、通过台地面平整,残疾人厕所空间宽敞,极大地方便残障人士、年老体弱者、携带孩子和笨重行李旅客的出行。 (3)提供周全的客运服务信息。一是车站都装有醒目的引导揭示,为旅客提供城市交通、售票、列车编组、列车时刻等各种详细的服务信息,使乘坐列车的旅客能最大限度地利用好各种运力资源。二是在站台上端显示屏上及时显示将要或目前正在办理的列车信息,包含车次、始发终到站、本站到发时间、列车正晚点情况等,如晚点会显示晚点时间数。三是列车应有醒目的席位使用显示,让旅客一目了然。 (三)发挥综合交通体系效能,实现各交通方式的无缝衔接 不同交通方式间的良好衔接是为旅客提供良好服务,发挥综合交通整体效能的关键。要主动和地方政府协商,统筹规划城市交通,抓住城市交通一体化机遇,积极与城市交通企业联合,创建零距离换乘机制。实现铁路与城市地铁、轻轨、公交等设施的互联互通,最大程度地方便旅客换乘,实现快速集结和疏散,通过合作达到多赢,形成方便快捷、各种交通方式有机衔接的综合交通体系。 四、结语 铁路部门如果能够主动加强自身建设,充分对现有资源进行调整,从细节入手,充分考虑短途旅客对出行的要求,尤其铁路具有的安全优势,同时进行人性化服务,相信,会有越来越多的旅客选择铁路的。 铁路客运论文:铁路客运成本控制的思考 摘要:在目前社会经济的不断发展中,人们的生活水平得到了提高,人们外出的机会越来越多,在外出中一般选择的交通工具大多是铁路运输,这样的选择对铁路部门而言确实是增加了客流量。客运量的不断增加给我国的铁路运输带来了极大的发展空间,各大城市也是希望通过火车站的建设带动当地经济的不断发展。但是,铁路建设是一个重大的问题,建设铁路也是一个庞大的工程,铁路的兴建需要有严密的规划。也正是这些原因的存在,对铁路建设成本的控制也成为了重要的问题。对于铁路客运成本的控制主要是取决于对运营成本规律的把握以及相关成本的计算方法的掌握。在此,本文通过搜集整理大量文献资料,从理论研究入手,阐明了铁路客运成本的相关理论概念。详细描述了明确铁路客运成本的重要性,深入研究了如何对铁路客运成本进行控制,期望中国铁路客运稳定迅速的发展。 关键词:铁路;客运;成本;控制 一、铁路客运成本的界定及构成 (一)铁路客运成本的界定 所谓铁路客运成本主要是指客运企业为了能够完成一定的客运运输量而必须要支付的一切与运营有关的费用。 (二)铁路客运成本构成 为了计算,控制和分析铁路客运成本、用于改善管理,铁路客运成本可以划分为可变支出与相对不变支出。 1、固定设备成本 固定设备成本包括线路、车站、桥涵、隧道、通信、信号、电化设备、自动控制等设备的维修费、折旧费。在这类成本中,一部分(线路、桥涵、隧道、接触网等)与运量有关,一部分关系较少。铁路设备的种类繁多,技术性能多样,技术更新换代周期各异,使用环境工况不同,因之使用寿命长短不一。当前计算折旧按资产总值规定一个百分数的办法是不切合实际的,应按不同的资产分别规定其折旧率。固定设备成本应分别摊人客(货)列车成本中。 2、移动设备成本 移动设备成本包括客运机车、客车,客车备品的购置、更新费等。韶8型电力机车每台约850万元。东风4(大力)型内燃机车每台约650万元。25型空调车软卧245万元,硬卧241万元,硬座234万元。一列电力牵引的空调列车购置费约需5000余万元。运营费包括:能源消耗,机车、客车维修成本。客车各项消耗备品和乘务员的工资等项。列车投资的利息也应计算在内。 3、管理成本 为管理、指挥客、货运输,铁路局、站、段等各单位的开支应按规定办法分摊到客(货)列车成本中。 二、铁路客运成本的作用 (一)厘定客运票价 当前铁路客运票价按全国统一基价计算是不合理的。它是计划经济体制的办法。完全不能适应社会主义市场经济体制和各铁路局实行资产经营负责制和自负盈亏的情况。各局、各线、各区段的造价、维修费、运营费悬殊颇大,成本不同,客运业务怎能按统一票价出售。因之,全国各线应按线路修建成本、维修费、运营成本、能耗等因素划分为若干区段,以平原线成本定为1,将各段成本折算出不同的系数,计算运价时逐段叠加,以符实际。 (二)正确开拓市场 当前的问题是:每次列车上座率达到百分之几才能保本,达到多少才能盈利?只有在弄清各次列车的真实成本后,才能订出合理的运价和计算盈亏。铁路运价的下限是成本,上限是旅客负担能力。运价订在这二者之间才是合理的。亏本的列车要停开。 (三)改进客运收入跨局分配办法 当前客运收入跨局分配办法是按各局的换算人公里计算。并未考虑到各局、各线路,运营工况,能耗等成本的差异和各类(次)列车的差异,仅以列车购置费和能耗两项而论,高速(摆式列车),准高速列车的运营成本与普通客车相比差异颇大。 三、铁路客运成本的计算 (一)实算方法 对于实算方法而言主要是一种逐项分析的方法,把列车中实际发生的不同成本费用数额进行逐一的相加,计算总和,得出的总和也就是列车的开行总成本。成本主要包括直接成本支出和付费支出。运用实算的方法对列车中收入的成本进行计算,由于是对不同事项的汇总,进而更好的得出总的收入成本,在做法方面比较的细致,从一般理论而言,这一方法计算出的结果真是可靠,对控制铁路成本以及制定合理的运价有着重要的意义。 (二)作业成本计算法 通常为了获得某项产品就需要有一定的作业过程,作业过程就是将所消耗掉的各种资源价值通过一定方法转换到最终产品中去,因此,作业过程就是联系资源与最终产品之间的纽带。而作业成本法的计算就着重于作业,因此为了计算出生产的最终产品的成本,就需要将所有作业所消耗掉的所有资源的成本加起来。作业成本计算法是经济学领域的一种成本计算普遍适用方法,利用作业成本法计算出来的运营成本是动态的、与实际经营活动过程密切相关的一列开行车辆所需要的成本。高速铁路运营支出科目设计内容为线路及建筑物、设备、运输、其他、资本成本五类: 1、线路及建筑物类支出科目 具体包括正线、站线、牵引供电设备、通信设备等的日常和大修维修费用、牵引供电和通信设备系统维护人员费用、设备折旧费、养路机械日常维修费、道岔日常维护费和更换费用、高架和隧道折旧费、其他固定设备折旧和维修费用、房屋建筑折旧费。 2、设备类支出科目 设备类支出科目包括列车车辆各种修程的维修费、车辆及其设备折旧费、车辆基地折旧费、综合检测专用列车维修和折旧费用。 3、运输类支出科目 包括与运营有关的服务费用、电力支出费用、乘务员工资、列车物资能耗费、综合调度中心运行费用。 4、其他类支出科目 包括车站其他费用、车辆检修作业其他费用等。 5、资本成本支出科目 四、铁路客运成本的控制 (一)建立成本监控体系 在组织构架上,应设立专门的成本控制机构。这已在成本控制中普遍实行。目前的成本主管因其不是真正的成本控制者而没有真正的管理权限,只是行使成本核算职能,主要工作就是核算成本和汇报成本状况,并不实施监控职能。因此,运营企业不但要设立专门机构和人员,更要赋予其相应的监控权限,以保证其行使更重要的监控职能。此外,还应建立相应的监控制度。 (二)精确计算成本 在铁路运输的不断发展中,相关部门应该根据发展需要制定一套适合目前社会发展的铁路运营成本管理体系,明确经济效益发展的会计体系,并以此为主轴,重新设计运营指标和统计体系。这样才能从运营指标和统计数字中反映出管理效率和经济效益,达到三位一体,互为表里。 (三)降低用电消耗 影响列车牵引用电的因素主要有列车编组辆数、列车满载率、列车加速起动、进出站坡度等,设计运营组织、设备选型和线路设计等方面。铁路交通系统内部空气环境由通风和空调系统两部分控制,影响环控用电的因素主要有夏季最热月平均温度、全年平均温度、高峰小时列车对数与编组辆数乘积等。 (四)实行定额管理 定额是企业在生产经营活动过程中,应该遵循的标准或者应达到的水平,定额管理是企业参照定额制定的内容和标准来对实际运营操作进行严格控制,使人力、物力、财力达到很好配置的一种企业管理方法。铁路实行定额编制后,企业在以后运营过程中,严格执行定额标准,可以防止浪费和不合理的开支,同时,提高劳动生产率,提高设备利用率以及减少原材料、人力、物力消耗,降低成本。通过将企业的实际物资消耗、人员消耗等与定额对比,可以反映企业自身实力和管理水平,参考运营支出定额,结合实际物价水平、劳动力价格、政策因素等,可以对将要建设的项目进行价格评估。由于维持我国铁路交通企业的正常运营需要一定的政府补助,实行定额管理也可以为政府补助力度提供参考,所以,随着我国铁路交通建设的大发展,实行定额管理具有十分重要的意义。 (五)对成本进行有效控制 道路旅客运输本身就是一个投资项目,而且是一个长期的投资项目,从投入到盈利都要有一个过程,道路客运企业应该根据不同的客运路线指定不同的投资计划,实行相应的项目管理。而营运企业根据项目的生命周期,从车辆投资开始到车辆淘汰为止,合理的计算资金的流入和流出,进而分析项目的合理性可行性。在众多备选方案中选出最优的方案。从项目管理的角度分析,应重点关注以下因素:前期投资(具体包括车辆购置成本、线路投标成本等);运营成本(包括燃油成本、道路通行费及管理成本等);营运收入;修理成本支出(包括R常保养与维护及大修理支出);车辆更新点时机选择。在这个过程中,应该树立效益型成本控制的理念,在项目的不同阶段根据各自的阶段特点实行不同的方法。另外,还应注意选择合适的时间更换车辆。客运车辆在为达到报废年限的时候,就应该考虑更换。因为这要考虑这个行业的特点。车辆累计行驶时间与维修成本成正比例关系,车辆的使用时间越长其维修成本就越高,车辆故障的频率就越高。所以就应该在维修成本和车辆的更换成本两者之间寻找最佳的更换时间,从而降低在这个方面的成本损耗。 五、结论 综上所述,我国铁路总公司的正式成立承担着重要的企业职责,同时也标志着国有铁路改革拉开了一个非常重要的序幕。在此,相关管理部门也是提出了鼓励和引导能够已发合规的进入到铁路规划的领域。在这样的开放背景下,怎样更好的对铁路成本进行计算以及控制成为了非常重要的问题。铁路成本属于一个比较复杂的系统工程,主要是针对客运业务开展的,涉及到的内容也是极其庞大和丰富的。要对铁路的客运成本进行精确的计算,对相关的收益好亏损进行计算,在这样的基础上做好铁路成本的客运控制。 作者:王双平 单位:武汉铁路局襄阳客运段 铁路客运论文:铁路客运专线轨道工程施工技术研究 一、铁路客运专线轨道工程的概述 我国铁路客运专线是双线的电气化客运专线,其创造了我国客运专线之最:一是最早利用了一次铺设跨区间无缝线路设计,二是其施工技术的时速最长。对于施工过程的钢轨接头,铁路客运专线采用了铺轨机组和长钢轨焊接等的先进技术。采用这一先进的技术——一次性铺设跨区间无缝线路设计和施工技术有着很大的优点,不仅仅提高了轨道铺设的精度,还减少了对轨道的振动和冲击力,从而保证了轨道铺设和技术建设的质量。自从铁路客运专线轨道施工过程采用了一次性铺设跨区间无缝线路设计和施工技术这一先进技术之后,确保了施工设备的精良和高效,列车的运行速度达到了200km/h以上,并且铁路客运专线的全部路线都很安全。总而言之,轨道施工设备的配套在铁路轨道施工中有着很重要的地位,是保证其质量的关键。 二、铁路客运专线轨道工程建设的技术路线 1.移动设备或者固定设备应有兼容性 移动设备或者固定设备应该具有兼容性的特点,更重要的是本线旅客列车和跨线旅客列车共线运行要具备其运输组织条件,同样,正线双方向行车也是如此。 2.线路基础设施和不容易改建的设备要适应长远的发展要求 不容易改建的建筑物和设备应该根据近期的运量和其运输的性质设计。对于路基、桥涵、隧道、轨道等各种不同类型的结构物的设计要满足各种不同的要求,比如稳定性、强度、刚度、耐久性等等,除此之外,还要使各类结构物更加协调统一,从而达到车、线、桥的组合具有良好的动力的特性的目的。 3.严格按照国家节约能源、节约用水、节约材料 等有关方针政策执行要合理科学的利用太阳能、风能、地热能等可再生的能源,做到因地制宜,从而提高能源、资源的利用率,减少污染。还要做到不仅要满足运输生产和安全防护方面的要求,在此基础上,更要节约用地、科学用地,少占耕地、统一规划。同时,要把重点放在生态环境、自然景观和人文景观保护上,对水土保持、防灾减灾和污染防治工作以及生态环境敏感区、湿地保护引起重视。 4.选线设计时要绕避高填、深挖等有关路基工程 选线设计不仅要绕避高填等路基工程,还要对不良地质条件地段进行绕避,无法绕避时,应采取适当措施进行解决,例如,采用桥涵通过。要按照行车的速度快慢、沿线地形地质的条件好坏、输送能力的好坏和用户需求等决定铁路客运专线的最小曲线半径、最大坡度、动车组类型、到发线有效长度、运输调度方式、列车运行的控制方式,并对其进行经济技术的比较和选择。 三、铁路客运专线建设和技术的特点 1.建设的标准高 我国铁路客运专线建设有着标准高的特点。主要表现在一下方面,所有线路都是是以200~250km/h及以上的标准设计和建设的,甚至有的线路可以达到350km/h的高速。在可以正常运营后,更要达到高速度、高安全、高密度、高舒适度的要求,从而在世界水平中领先。除了优点,我国铁路客运专线建设的实践和经验还明显不足,工艺水平跟世界水平还有很大差距,甚至许多关键技术还不成熟,需要我们更加深入的调查研究。 2.建设的任务艰巨 我国的16条铁路客运专线而且是高等级客运专线只用了4年左右的时间并且一次性建成开通,这在我国铁路客运建设史上是第一次,在世界上也是很罕见。由于客运专线的桥梁总长大约占线路的40%以上,隧道则占20%左右,许多桥梁和长大隧道工程都需要在复杂的地质条件下修建,这更增加了施工难度。再加上专线建设项目比较集中,给的建设时间又比较短,这就需要我们在有限的短时间内对所需的各种施工检测设备进行制造和研发。这样艰巨的建设任务,对我国铁路客运建设无疑是个严峻的挑战。 3.建设技术的难度大 我国铁路客运专线建设刚刚起步,跟世界其他发达国家相比还很稚嫩,许多新技术和新情况从来没有遇到过,这使得建设的技术的难度比较大。首先,专线设计的关键技术比较复杂众多,像桥梁隧道结构技术、无砟轨道技术、系统集成技术、精密控制测量技术等等。然后,是技术的标准比较落后,有些技术条件还在在研究中,没有完全编制出来。最后,是专线建设工程的地质条件复杂。总之,这些都使得我国铁路客运专线建设的技术难度增大。 四、铁路客运专线轨道工程建设的关键技术 1.对路基沉降的控制和填料改良 众所周知,路基在铁路客运专线工程中发挥着重要作用,是承受轨道重量和列车荷载的基础。所以,客运专线对路基的沉降、硬度、耐久性、平顺性等方面的要求更高。除了高速列车作用下时地基的弹塑性和刚度、路基的稳定性和变形控制之外,各种不同土质的地基处理和其之后的沉降控制,路桥、路隧和路堤的处理技术都是铁路客运专线轨道工程建设技术的关键之处。 2.隧道的开挖和衬砌 铁路客运专线隧道和一般普通的铁路隧道有着很大区别,其的开挖断面比较大。所以,铁路客运专线的隧道工程施工的中心环节便是,在不良的地质条件下像易破碎、浅埋的周围岩石等,确保隧道开挖后周围岩石能够稳定,使施工的安全能够得到确保,使施工的质量能够得到保证。 3.无砟轨道 虽然有砟轨道和无砟轨道都能起到使高速列车安全行驶、运营的作用,但这两种轨道在技术上和经济上等方面还是有很大的不同的。所以,要按照我国的基本国情和基本的道路情况来选择最适合我国的轨道结构,这样才能达到最佳的技术和经济的双重效益。当今,世界上新建的高速铁路90%以上都是使用无砟轨道。因此,为了与我国国情相符合,并且经过严密的技术和经济方面的研究分析,从2005年开始,我国铁道部门引进了无砟轨道。 4.高速道岔 除了上述的几种技术之外,高速道岔也在铁路客运专线建设中发挥着同样重要的作用,其结构和状态对列车的安全和平稳运行、旅客的舒适性有着很巨大的影响。为了满足我国铁路客运专线工程建设的需要,自2005年,我国铁道部门对高速道岔的设计理论和材料研发等方面进行了研究和试验。 五、对铁路客运专线轨道技术发展的展望 1.建立覆盖全国的铁路客运网络 我国的铁路客运专线运营里程将高达7000多km,而且其时速都在200km及以上,可见,铁路客运专线网络将初步形成并且即将完美建立。 2.建立铁路客运专线成套的技术体系 随着铁路的实践,我国铁路客运专线建设越来越具有了中国的铁路特色,我们要坚持并且发展这种特色,走自主创新之路。把原始创新和引进的创新新技术相结合,取其精华,去其糟粕,不断实现我国铁路客运专线建设的创新发展。建立完善具有中国特色的创新的铁路客运专线成套的技术体系。 3.基础理论的研究取得了巨大的成就 我国铁路客运专线建设在很多方面都取得了不小的成就和进展:客运专线轮轨关系、结构物可靠性、车—线—桥动力耦合分析、空气动力学效应分析理论、弓网关系、耐久性设计等等。 4.构建完善铁路客运专线安全技术体系 我国铁路建设全面掌握了多方面的像综合检测技术、安全监测技术等方面的技术,并且综合检测技术在全国铁路的范围内得到了广泛应用。 5.加强提高了铁路客运专线人才队伍建设 培养一大批具有世界先进水平的专线技术人才是我国铁路客运专线建设的一大主要目标之一,从而使我国铁路客运专线建设在世界达到领先水平。 作者:王宜柱 单位:中铁十六局集团有限公司 铁路客运论文:铁路客运专线通信技术论文 一、铁路客运专线的通信网络基础平台 数据网、通信网和计算机网络基础平台共同组成了通信网络基础平台,其中涉及多种通信业务,一方面可以发挥传送外部业务系统信息的作用,另一方面还能够提供IP数据互联服务,这类服务在实效性较差的特点,但可以保障专业通道服务的安全性能。 铁路客运专线的通信网络基础平台中的通信网能够为实现汇聚层的高效连接,不会对接入、宽带共享进行限制,应用环形拓扑设计原理,使铁路两旁光纤形成环形,进一步增强网络的安全性;而数据网又可以划分为接入层、汇聚层及骨干层三个部分,接入层及汇聚层的路由器分别设置在铁路通信站、车站站房或枢纽位置,具有接入远端用户数据业务的及汇聚数据等功能[2]。 这些功能都以业务接入网的汇聚及专线透传性能为基础;域名、局域网、广域网及IP地址设计是计算机网络设计的关键要素,其中在铁路工作站通过综合布线方式构建的局域网,可以共享通信链路及网络,广域网可以实现客运专线调度所同铁路客运沿线基层站链路的连接。 二、铁路客运专线通信网络基础平台的通道要求与接口设计 在铁路客运专线中应用通信技术,在构建的通信网络平台基础上,可以将广域连接交换变为现实,使得低速数据传输的稳定性大大增强,同时还可以进行相应的视频监控和管理,加强多种业务之间的联系,使信息交换平台、网络互联更加高效化和安全化[4]。 针对网络系统中的可变宽业务、固定带宽业务,前者可以在基于SDH的多业务传送平台中借助传输通道完成,而后者需要将MSTP设备在原有基础上进一步增强调度及承载性能,GSM-R移动通信平台承载多种铁路业务应用系统,为运输调度指挥、设备维护及安全管理提供移动语音通信、短消息、电路域及分组域数据传输业务[5]。铁路客运专线通信网络基础平台的通道要求详见表1。 三、结语 通过对铁路客运专线中通信技术的应用,可以更加详细的了解铁路客运专线通信系统平台构架,正确的掌握平台组网方式,并研究铁路客运专线通信网络基础平台的通道要求与接口设计,使通信技术在铁路客运专线中的作用得到充分的发挥,推动铁路客运专线通信系统平台融合的研究,为我国铁路通信事业的发展做贡献。 作者:梁奋兴 单位:太原铁路局通信段 铁路客运论文:铁路客运性能设计改进 本文作者:齐红军 单位:陕西铁路工程职业技术学院 高性能混凝土是基于混凝土结构的“耐久性”提出来的新型混凝土,代表了近期混凝土的技术发展方向。高性能混凝土是在传统混凝土中加入了超塑化剂和其它外加剂以及矿物细掺料(如粉煤灰、矿粉等),并采用低水胶比。它具有良好的工作性、体积稳定性,较高的力学性能(如抗压、抗折、抗拉强度)和高耐久性(如高抗渗性、抗冻融循环、抗碳化和抗化学侵蚀等),可以满足一定的使用需求。近20年来,在世界范围内掀起了以耐久性为基本要求的高性能混凝土研究的小高潮,并提出了“按服务年限或按耐久性设计混凝土”的理念。高性能混凝土配合比设计的目标是要同时兼顾耐久性、强度、工作性、体积稳定性以及经济性的要求来确定各组分的合理用量,以保证在设计使用年限内的结构安全和正常使用功能。随着混凝土中多种矿物掺合料和外加剂的掺入,混凝土组分多样化,以及混凝土的性能要求的提高,相应地混凝土配合比设计亦更为复杂化。影响混凝土配合比的因素与配合比各组成材料之间存在着非常复杂的非线性关系,基于经典的半经验半定量的配合比设计方法难以配制出组分复杂、具有高性能的混凝土。本文拟寻找新的途径,快速、可靠、准确地设计出满足上述要求的混凝土配合比。 1客运专线高性能混凝土配合比设计技术方案 根据客运专线混凝土耐久性的要求,混凝土配合比设计采用以下技术方案:1)低水胶比,高流动度,选择工作性最优时的砂率。2)不同混凝土强度等级、不同环境条件下混凝土的最大胶凝材料用量、最大水胶比应满足规范要求。在满足设计强度的情况下,水泥用量与胶凝材料浆体体积应尽可能低。3)采用粉煤灰和矿渣粉双掺,一般情况下矿物掺合料掺量不宜小于胶凝材料总量的20%。4)选用减水效果好及保坍能力强的高效减水剂,提高混凝土耐久性能。5)混凝土的入模含气量应满足要求。按照以上技术方案和C50设计要求,结合实际工程应用中的其它因素综合考虑,选择配合比设计试验参数,见表1。 2原材料的试验与检验 1)水泥。试验采用亚东水泥股份有限公司生产的P.O42.5水泥,物理性能如表2所示。P.O42.5水泥所有性能均符合GB175—1999及《客运专线预应力混凝土制梁暂行技术条件》和《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》指标要求。2)矿粉。试验所采用的矿粉来自武钢华新水泥有限责任公司,其性能指标如表3。3)粉煤灰。试验采用阳逻Ⅰ级粉煤灰(干排),经检测其物理性能(如表4)符合GB1596所规定的Ⅰ级粉煤灰的要求。4)细骨料。试验采用巴河河砂,颗粒级配满足要求,筛分试验结果如表5,细度模数为3.0,中砂;河砂的其它性能如表6。5)粗骨料。试验采用阳新碎石,粒级符合5.0~26.5mm的连续级配,最大粒径为26.5mm,颗粒级配及主要物理性能分别见表7与表8。6)外加剂。试验分别选用格雷斯(中国)有限公司生产的高效减水剂ADVA180,江苏博特新材料有限公司生产的JM-PCA(I)混凝土超塑化剂,上海诚城外加剂有限公司生产的LEX-gH高效减水剂(掺入量分别为胶凝材料的0.6%,1.0%,1.0%),其性能指标见表9。此三种减水剂均为聚羧酸系高效减水剂,产品性能符合GB8077—2000所规定的技术指标要求。7)拌合水。采用洁净的自来水。 3高性能混凝土配合比优化方案 在进行C50高性能混凝土配合比优化时,主要通过调节各胶凝材料量之间的最优组合。在确保混凝土工作性、强度等级的前提下,尽可能地提高混凝土的耐久性指标,以实现设计使用年限100年的要求。具体体现在智能可视化数学模型上,就是以混凝土的工作性为约束条件,强度与耐久性指标为优化目标。配合比主要控制参数:胶凝材料总量、粉煤灰掺量和矿粉掺量(砂率、水灰比根据试配的结果做略微的调整)。以表10的控制参数设计配合比。通过试配,确定了基准配比为胶凝材料∶砂∶石∶水∶外加剂(每m3混凝土材料用量,单位kg/m3)=462∶692∶1178∶146∶2.31,外加剂选用ADVA180,再掺粉煤灰、矿粉设计了以下12组配合比,并通过试验测试,采集混凝土各项性能指标,作为优化设计的样本数据。在满足混凝土工作性,以及56d抗压强度的条件下,将降低56dCL-扩散系数和电通量指标为目标值,以充分提高混凝土的耐久性能。结合客运专线高性能混凝土的性能要求,选取配合比主要控制参数,在满足混凝土工作性的条件下,将采集的混凝土性能指标作为样本数据。利用智能可视化技术,分别以56d抗压强度与电通量值、56d抗压强度与氯离子扩散系数为目标值,通过映射得到样本数据的分布和目标函数等值线,确定出一个平稳的最优目标区域。然后,根据等值线的分布规律可展现出样本数据集操作空间的特征,预测优化后混凝土的配合比A为,水泥∶粉煤灰∶矿粉∶细集料∶粗集料∶水∶ADVA-180高效减水剂=312∶115∶35∶692∶1178∶146∶2.31;配合比B为,水泥∶粉煤灰∶矿粉∶细集料∶粗集料∶水:ADVA-180高效减水剂=300∶115∶46∶692∶1178∶146∶2.31。硬化混凝土的56d抗压强度为75MPa,电通量为234.5C,C1-扩散系数为23.4×10-14m2/s,其性能指标达到了充分提高混凝土耐久性的要求。 4推荐混凝土配合比 根据客运专线C50高性能混凝土设计方案,为了分析不同掺量下粉煤灰、矿粉对混凝土渗透性的影响,将粉煤灰、矿粉等量取代水泥分别占胶凝材料总量的15%,30%,40%和50%,并将粉煤灰和矿粉复掺;另外,选掺引气剂,调整引气量(掺量分别为0.05‰和0.10‰)来分析引入的微气孔对混凝土抗渗透性能的影响。在上述原则下进行配合比设计,再结合砂率、用水量、外加剂掺量的调整,进行混凝土试配,以配制出具有良好工作性的配合比,其结果参见表11。5结语高性能混凝土在铁路客运专线中已被广泛采用,克服高性能混凝土引起的性能缺陷,确保客运专线工程的100年使用寿命,意义重大。在高性能混凝土配合比设计中,宜将胶凝材料用量控制在500kg/m2以下。配合比中水胶比、砂率、外加剂等因素会对混凝土的强度、和易性、坍落度等不同方面造成一定的影响。选择合理的施工配合比及施工控制措施,使混凝土达到最密实状态,不但有助于降低工程成本,提高混凝土强度,而且因混凝土内部空隙少,能抵抗外来腐蚀介质的侵入,保护钢筋,大大提高混凝土耐久性,确保工程质量。 铁路客运论文:铁路客运专线委托运输管理协议浅谈 【摘要】委托运输管理协议作为铁路客运专线委托运输管理的基础性法律文件,是铁路局受托开展运输管理工作以及结算委托费用的基本依据。文中从铁路客运专线委托运输管理协议的内涵出发,从协议框架结构、委托内容、经济关系三方面对现行的铁路客运专线委托运输管理协议进行了系统分析,结合委托运输管理工作实际,剖析了现行铁路客运专线委托运输管理协议在实践中存在的问题,提出了完善协议的相关建议。 【关键词】铁路客运专线;委托运输;协议;思考 目前合资铁路已经成为我国铁路运输的新经济增长点,它不仅能够有效的缓解我国铁路运输供求的矛盾,同时还能够拉动地方经济的增长与发展,为完善全国路网、扩大运能、推进铁路投融资改革做出了重要贡献。根据原铁道部《关于新建合资铁路委托运输管理的指导意见》(铁政法〔2011〕149号)要求,铁路客运专线开通运营均实行委托运输管理。铁路客运专线委托运输管理协议作为约定委托方(铁路客运专线合资公司)和受托方(铁路局)基本权利义务的法律文件,是开展委托运输管理工作和结算双方费用的基础性依据。规范和完善委托运输管理协议对明确和落实双方管理责任、减少委托运输管理工作中的分歧具有重要的现实意义。 1铁路客运专线委托运输管理的内涵 ①铁路客运专线合资公司通常是由中国铁路总公司授权铁路局作为项目出资人与地方政府、大型国有企业或其他投资者共同出资建设和经营铁路客运专线的合资公司,其形式属于合资铁路公司范畴。 ②铁路客运专线委托运输管理是指依据国家和中国铁路总公司(原铁道部)有关铁路运输管理等法律法规和规章制度,本着平等自愿、互利共赢的原则,经委托方(铁路客运专线合资公司)和受托方(铁路局)友好协商一致,将铁路客运专线运输生产业务全部委托或部分委托给铁路局实行专业化管理,实现资产所有权和生产经营权相分离,铁路客运专线合资公司负责资产经营,铁路局以及下属各站段作为受托的铁路运输生产专业管理单位,根据铁路客运专线合资公司下达的预算和生产任务指标,完成受托的运输管理和设备养护维修工作,并收取委托管理费用。 ③委托运输管理模式经过近年来的实践验证,其有利于发挥铁路局规模经营的优势,有利于强化专业管理,保障运输安全,已经被2003年以后新组建的大多数合资铁路公司,特别是铁路客运专线合资公司普遍采用。 2铁路客运专线委托运输管理协议的实质 铁路客运专线委托运输管理协议属于委托合同的范畴,是明确协议双方权利义务的法律文件。在铁路客运专线项目开通运营之前,铁路客运专线合资公司作为委托方必须与承担委托运输管理工作的相关铁路局签订委托运输管理协议,以协议来约定委托运输管理的范围、内容、双方责权,规定收入、费用发生和结算方式,划分安全管理责任,以及双方履责期间的劳动用工、土地管理和知识产权等有关事项,通过协议将铁路客运专线的运输生产工作委托相关铁路局完成。 3铁路客运专线委托运输管理协议的系统分析 3.1协议框架结构分析 目前,铁路客运专线合资公司与铁路局签订的铁路客运专线委托运输管理协议,是依据原铁道部2012年6月公布的《合资铁路委托运输管理协议示范文本》和《合资铁路委托运输管理专项管理实施细则示范文本》,并结合各铁路客运专线项目的具体特点而协商制订的。铁路客运专线委托运输管理协议内容主要有主协议和附件两部分。主协议包含“委托管理的工作内容、甲方的权利和义务、乙方的权利和义务、收入费用和结算、安全管理、劳动用工、保密条款、知识产权、其他相关约定、不可抗力、违约责任、协议变更和解除、争议解决、附则”共计十四章。附件包含了《委托运输管理专项管理细则》、《委托运输管理相关资产清单》、《清算项目、单价或金额明细表》、《委托运输管理管界说明》四个文件。其中的《委托运输管理专项管理细则》涵盖了安全管理、行车组织、客货运、调度指挥、工务、信号、通信、供电、车辆、机务、信息、房建、用地、统计、消防、综合治理、收入和费用结算等合计19个专业部门的工作内容。 3.2委托业务范围分析 在铁路客运专线委托运输管理协议中,委托运输管理工作内容集中体现在协议第一章,主要包含运输组织管理、运输设施管理、运输移动设备管理、运输安全管理、运输收入管理、铁路用地管理、统计管理和其他内容共计8个方面。归纳总结起来,可大致分为四部分内容:一是铁路客运专线合资公司委托铁路局开行列车工作(其中包含调度指挥、运输组织、列车开行方案等相关业务);二是铁路客运专线合资公司委托铁路局进行设备养护维修工作(包含日常养护维修和单项收费的业务);三是铁路局与铁路客运专线合资公司共同委托第三方的业务(公司可直接向第三方委托,亦可由铁路局向第三方委托,铁路局负责安全监管);四是其他委托事项(包含路风、用地、综合治理等)。然而由于此部分表述的较为宽泛且专业性较强,如果没有对应的具体内容作为支撑,铁路客运专线合资公司在协议的谈判和协商阶段会很容易提出质疑,从而阻碍双方协商的进程。 3.3经济关系分析 3.3.1铁路局具有多重身份 在铁路客运专线委托运输管理模式下,铁路局作为一个运输企业,除了承担自身管辖范围内的运输经营职责外,还具有多重身份:在投资方面,是铁路总公司(原铁道部)的出资人代表,代表铁路总公司(原铁道部)履行出资人职责和保障投资权益;在铁路客运专线合资公司层面,作为公司股东,行使股东权利;在委托运输管理方面,是委托协议中的受托方,承担着相应的运输管理和运输安全责任。铁路局的多重身份问题,导致铁路局在铁路客运专线委托运输管理协议谈判中既是谈判方,又是利益共同体,处于左右为难的被动地位,难以像独立的第三方受托人那样,作为完全市场主体维护自身权益。 3.3.2收入和清算模式 在委托运输管理模式下,铁路客运专线合资公司取得收入有两种方式:一是由公司担当客车,并相应取得票款收入。在此模式下,公司向铁路局支付开行列车和设备养护维修费用。二是由铁路局担当客车,公司收取路网使用费,主要包括线路使用费和接触网使用费。在此模式下,公司向铁路局主要支付设备养护维修费用。因此,铁路客运专线合资公司的收入方式也会影响双方签订的委托运输管理协议的基本内容。 4铁路客运专线委托运输管理协议在实践中存在的问题 4.1委托运输管理费用包含的工作项目不明确 铁路客运专线委托运输管理协议虽然在主协议第一章中列出了委托运输管理八个方面的主要内容,其基本涵盖了委托运输管理全过程和各专业的工作项目。但是在履行协议过程中,委托方和受托方均认为此部分章节内容还需进一步细化。由于委托运输管理费用包含的日常工作项目不明确,导致委托运输管理日常工作项目、单独收费项目以及需委托第三方的工作项目边界不清,此问题已引起铁路客运专线合资公司地方股东的普遍关注,在协议实施执行阶段又成为双方的主要分歧点。结合几年来铁路客运专线委托运输管理工作的实践,总结委托运输管理日常工作事项未能及时明确的原因大致有以下三点:一是铁路总公司(原铁道部)层面尚未印发委托运输管理费用包含对应工作项目的指导性文件;二是由于铁路客运专线的运输组织模式和设备养护维修模式有别于普速铁路,且铁路局对铁路客运专线运输管理工作时间不长、处在摸索阶段,短时间内难以对相关工作予以全面、具体的界定;三是铁路局受托运输管理各系统工作的独立性较强,涵盖各专业的相关标准还有待于进一步的统一和明确。 4.2委托第三方实施的工作项目分散且内容不全 在铁路客运专线委托运输管理协议中,需委托第三方实施的工作项目分散在主协议和专项管理细则的各专业内容中,表述较为分散,包含的内容不全面。协议中未能约定委托第三方的具体范围,难以约束受托方的行为,增加了委托方的工作难度。鉴于目前尚无准确界定是否归属委托第三方工作范围的评判标准,在一定程度上影响了委托运输管理协议执行的难度。委托第三方实施的工作项目分散和内容不全的主要原因在于:一是铁路客运专线属于新生事物,采用的新标准、新技术、新设备较多,铁路局作为受托方能够独立承担的铁路客运专线运输管理的工作内容和工作界面难以在短时期内全部明确;二是委托运输管理中存在某些工作项目需要相关资质或行政许可等特殊要求,必须选聘具备相关资质和条件的企业承担对应工作;三是受工作强度、直接收益等方面的因素影响,存在相关受托站段将不愿承担的工作项目交给第三方企业承担的可能性。 4.3涉及单项收费的工作项目不确定 在铁路客运专线委托运输管理协议中,将“铁路基本建设、设备重点病害整治、大中维修、更新改造、灾害复旧、专项整治以及安全技术设备投入等”列为委托方单独付费的项目,由铁路客运专线合资公司与铁路局另行签订协议,委托相关站段组织实施并及时清算费用;公司对铁路局提供的危及运输安全而先行实施项目备忘录予以确认,并支付相关费用。由于单项收费项目的定义和范围难以准确界定,铁路客运专线合资公司担心铁路局在委托运输管理费用和单项付费项目上存在重复收费的问题,导致铁路局与公司对已发生单独付费项目的定性问题上经常产生意见分歧。单独付费项目上的争议和分歧,已成为影响铁路客运专线合资公司股东会审议批准年度财务预算方案的一项重要因素。双方分歧的主要原因在于:一是铁路客运专线合资公司在运营初期经营结果普遍不理想,而公司年度需要支付的水电费、牵引电费、银行利息等成本财务均为刚性支出难以压缩,并且由于铁路局既承担委托运输管理工作又具有股东身份,往往会导致公司其他股东提出应以铁路局减少收取委托运输管理费用,来支持铁路客运专线合资公司发展的不当诉求。二是在财务预算年度中,单独付费的项目能否发生难以准确预测,将适度的费用预算纳入委托运输管理费用科目中难度较大;三是由于在委托运输管理协议的主协议和附件中,尚无完整的单独付费项目名称,因此铁路客运专线合资公司对是否应纳入单独付费项目范围,还是纳入委托运输管理日常工作范围存在不同理解。 4.4铁路客运专线合资公司无法提供委托管理相关资产清单 铁路客运专线合资公司的委托资产清单是双方签订委托运输管理协议与核定基本工作量的基础性资料,是铁路客运专线合资公司的基本“家底”。在委托运输管理协议正式签订时应由公司提供给铁路局,并进行资产清点和交接。但目前实际情况是铁路客运专线合资公司没有能力提供相关资产清单,这就导致出现公司资产边界不清的问题,给委托运输管理工作的正常开展和费用结算造成了一定影响。分析其原因大致有以下几点:一是采取委托运输管理模式的铁路客运专线合资公司机构编制和人员普遍较少,建设期的公司机构编制未将此工作落实到具体部门,同时又缺乏相关专业技术人员;二是提前谋划经营的意识不强,存在认为实施委托运输管理模式就是将公司经营全盘交给铁路局管理的认识误区。三是受到国铁项目工程建设后由国铁全盘接管的老旧思想影响,未能实现铁路客运专线合资公司掌控经营主导权的市场主体意识和思想转变。 5关于优化委托运输管理协议的相关建议 5.1将委托运输管理费用包含的工作内容、单项收费和委托 第三方的工作事项进行整理并单列为协议附件鉴于委托运输管理费用包含的工作内容、单项收费和委托第三方的工作事项是委托运输管理协议的主要实质内容,是铁路局收取委托运输管理费用的结算基础,也是协议双方关注的焦点问题。建议铁路总公司出台铁路客运专线委托运输管理费用包含对应工作项目的指导意见,按照统一的标准进行整理和归类,列出委托运输管理费用应包含的工作内容、单项收费内容和委托第三方工作项目的范围,作为委托运输管理协议的附件。 5.2利用铁路客运专线项目开通前的适当时机形成设备清单 鉴于铁路客运专线项目开通运营之前,项目施工单位尚未撤离,设备也尚未交付给受托运营单位———铁路局。这是能够盘清公司设备数量的最佳时机。建议在铁路客运专线联调联试和试运行阶段,由铁路客运专线合资公司组织各施工单位按照各标段对拟移交设备进行清点、对账和验收,形成铁路客运专线合资公司交付铁路局承担委托运输管理工作的设备清单。 5.3制定适应市场化需求的委托单价和清算办法 一是建议铁路总公司出台铁路客运专线委托运输指导性清算单价范围,同时考虑地域差异允许一定的浮动,给铁路局与铁路客运专线合资公司谈判中留出谈判空间。二是组织对现行的清算办法进行修订和完善,形成规范透明、符合市场规律的铁路运输和服务清算规则。要把各铁路局作为企业参与清算,而不是把国铁作为一个主体参与清算。三是在收入清算单价、安全投入、养护维修等一系列容易产生分歧的事项上,铁路客运专线合资公司受自身条件的限制,可考虑委托专业机构作为独立的第三方中介机构,对委托运输管理费用进行评估、测算和监督。 5.4制定委托和受托方共同认可的高铁技术和管理标准体系 目前,铁路局各专业部门陆续制定了铁路客运专线委托运输管理各专业的技术和管理标准,但铁路客运专线合资公司对这些专业标准并未完全认可,在工作层面上仅可作为铁路局单方确定的标准或规定执行。在委托运输管理工作中双方出现意见分歧时,无法作为公认的依据进行协商。建议铁路总公司在既有专业技术、管理和工作标准的基础上,整合出台专门的铁路客运专线技术和管理标准体系,作为委托运输管理协议的附件来替代目前的《专项管理细则》内容。 作者:罗纲 单位:郑州铁路局企业管理和法律事务处 铁路客运论文:铁路客运箱梁预制场设计探讨 近年来,为适应铁路客运专线建设的快速发展,满足建设工期的要求,控制运输费用和其他成本,桥梁建设工程采用的简支整孔箱梁,多数采取以现场制梁场制造、架桥机桥位架设为主、桥位现浇和移动模架造桥为辅的方法,改变了传统工厂化的生产模式。这样一来,就需要在施工现场建设预制梁场。所以建设现场预制梁场已成为现阶段铁路客运专线建设中的重要临时工程之一。那么,建设现场箱梁预制场如何选址与布置,满足生产箱梁和施工架设的需要,并有效控制建场成本,成为工程建设中需要解决的新课题,本文在此进行分析与探讨。 1预制梁场的选址 施工现场建设预制梁场的选址,应在综合考虑预制梁场供应范围的基础上,全面考虑箱梁桥跨与梁型布置、架设时间与速度、地质状况及桥跨两端路基工程等因素。为此,预制梁场选址应遵循以下原则:(1)预制梁场应尽量选择在孔跨布置较为集中的位置,一般应位于供梁范围的中部。另外,为方便制梁场的平面布置,应尽量布设在桥梁的直线地段。(2)为方便大型制梁设备的进出梁场和砂石等原材料的供应,制梁场应尽量选择在等级较高的公路附近,保证较好的运输条件。(3)预制梁场应尽量选择在地形和地质条件较好的地方,避免产生大量的填挖土方,减少地基处理发生的费用。(4)梁场的供梁半径要合理,减少箱梁的运输距离,有效降低运梁费用,并提高运架梁的施工效率。(5)尽量在铁路用地红线内布设制梁场,减少征地拆迁,并少占耕地。(6)为保证雨季的施工安全,应考虑防洪排涝条件。预制梁场选址在满足以上原则的条件下,还应综合考虑经济、技术等方面的因素,并通过现场勘察和设计方案比选确定最佳位置。 2预制梁场的平面布置 预制梁场应布设生产区、生产辅助区、办公和生活区。其中生产区布设制梁区、存梁区、提梁区;生产辅助区布设砂石料存放区和清洗区、混凝土拌合站、构件存放区、钢绞线存放区、材料库、锅炉房和存煤场、试验室和配电房等;办公和生活区主要布设办公区、停车场、生活区和其他配套设施。 2.1平面布置原则 预制梁场的平面布置,应遵照技术先进、经济合理、环保、安全、规模适中,以及能满足生产和供梁要求的原则,并力求结构紧凑、生产工艺流程合理。且满足以下布设条件。(1)生产区和生活区分开,但又能进行有机联系。(2)生产区要结构紧凑,并按生产工艺流程分区划块,尽量减少中间环节的作业量。要有足够的作业空间和活动空间,减少相互间的干扰。(3)为保证安全生产,压力容器、高压变电器和发电房远离人流密集区。(4)预制梁场的建设规模要满足制梁周期和架梁进度的要求,条件许可时可选用双层存梁方式。(5)梁场内尽量减小箱梁的移动次数和移动距离,箱梁数量大于300孔时不宜采用移梁小车移梁。(6)设计时要考虑给排水系统、供电系统、运输系统。(7)污水、废水的排放和生活垃圾的处理要符合环保要求。 2.2预制梁场规模的确定 2.2.1制梁台座的确定制梁台座的数量取决于制梁设备的配置、制梁工序、制梁周期及制梁效率等因素。目前,通常采用的制梁工艺有外侧模固定式和外侧模移动式2种。根据以往所建梁场统计数据和制梁工艺,每月按30d计算,一个台座每月可以预制箱梁5~7孔,也就是说预制1孔箱梁需要4.3~6d,根据以往建场和运架梁经验,外侧模固定式台座可取5,外侧模移动式台座可取5.5。那么制梁台座数N可按式(1)计算:N=ηT(1)式中:η———按计划确定的一个预制梁场1d预制的箱梁数量(榀/d);T———预制每榀箱梁占用单个制梁台座时间(d•个/榀)。如一个预制梁场计划1d预制2榀箱梁,则一个预制梁场的最少制梁台座数N=η×T=2×5=10(个)。其他数据可按表1查询。表1中的数据是按正常生产条件计算出来的,没有考虑影响生产箱梁效率的特殊因素。实际制梁中,生产效率还与搬移梁设备、气候条件、砂石料质量及配合比、混凝土配合比等因素密切相关。所以,还应根据现场条件、施工组织设计和计划,通过分析计算确定预制梁台座数量。2.2.2存梁台座的确定在制梁台座完成箱梁预制后,需搬移到存梁台座上,然后完成终张拉、压浆、封锚、静载试验以及检验批次等工作,但存梁台座布置的合理性将直接影响到箱梁的预制和运架。所以,存梁台座的数量M一般由存梁占用台座的最短时间和架梁的进度来确定。其计算式为:M=ηT''K(2)式中:T''———预制每榀箱梁占用单个存梁台座的时间(38~45d•个/榀);K———存梁系数,单层存梁时取1,双层存梁时取0.6~0.7。根据《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213—2005)的要求,在混凝土强度满足要求的前提下,制梁阶段混凝土龄期最小为10d;另从单台座制梁周期考虑,箱梁在制梁台座上完成混凝土灌注及强度达到80%设计强度后完成初张拉的龄期为3d,则箱梁在存梁台座存放7d可满足混凝土10d龄期的要求。另根据《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)的规定,箱梁全长和跨度及梁上拱等指标在终张拉后30d进行测量并验收。终张拉及压浆约1d,同时须考虑静载试验以及检验批次的要求,终张拉及压浆开始后有30d的存储时间要求。所以,计算可得箱梁在存梁台座上最少存放时间T''=7+1+30=38d。根据已建工程项目,箱梁存梁周期可按38~45d考虑。当超过45d时,宜采用双层存量(K=0.65),以达到节约用地、减少成本的目的。综合考虑制梁台座和架设速度的关系,如果每天架设一榀箱梁,则需要5~6个制梁台座。制梁台座和存梁台座之间的比例,可根据制梁工艺流程的作业时间以及存梁方式决定。根据对已建工程项目的统计,单层存梁时,制梁台座与存梁台座之比一般为1/8~1/9;双层存梁时,制梁台座与存梁台座之比一般为1/5~1/6。 2.3预制梁场总体平面设计 2.3.1预制梁场平面布置预制梁场平面,应针对制梁台座和存梁台座进行布置,其他配套设施应围绕制梁台座和存梁台座进行布置。根据国内外铁路建设工程预制梁场的规划布置经验,预制梁场的布置有横列式和纵列式2种方式。横列式布置时,台座的长度方向垂直于线路方向;纵列式布置时,台座的长度方向顺线路走向。横列式布置的箱梁在上桥前需水平旋转90°,运梁车需调头,比较适合预制梁场距离线路较远的情况,而纵列式布置比较适合预制梁场靠近线路的情况。另外,横列式布置和纵列式布置还要考虑预制梁场的长与宽的比例等情况。不管采用那一种布置方式,台座的具体排列方式主要取决于箱梁移出台座的方式。2.3.1.1采用滑移台车出梁时当采用图1所示,台座呈“一”字形单列布置时,箱梁初张拉后,拆除一侧外侧模,由滑移台车将箱梁从制梁台座上顶起并横移至存梁台座上,箱梁装车另需配备提梁机(制梁台座和存梁台座呈纵列式布置)。图1滑移台车出梁台座布置2.3.1.2采用900t轮胎提梁机或轮轨提梁机出梁台座可采用图2所示的单列、双列、三列(也可多列)布置。箱梁初张拉后,900t提梁机纵跨制梁台座,将箱梁直接提吊出台座,并存放到存梁台座上。提吊不同制梁台座中的箱梁时,提梁机需要横移转向。2.3.1.3采用450t轮轨提梁机出梁当预制梁场采用纵列式布置,台座采用如图3所示的双列布置时,2台450t轮轨提梁机可横跨2列制梁台座,将箱梁直接提吊出台座,并存放到存梁台座上。2.3.2存梁台座的存梁方式存梁台座的存梁方式主要有单层存梁和双层存梁2种方式。但取决于采用什么方式移梁,若采用提梁机移梁,2种存梁方式均可采用;若采用移梁小车移梁,只能选择单层存梁方式。在条件许可的前提下,为节省用地,应优先选用双层存梁方式。但需要合理安排存梁位置和顺序,考虑双层存梁方式对施工工序和工期造成的影响,并满足底层箱梁张拉压浆完成后,双层存梁支点位置达到设计条件。同时在双层存梁过程中需要加强监控并及时采取相应措施以保证箱梁质量。总之,存梁方式应结合预制梁场的总体布置、技术条件、用地面积和地质条件、工期要求、工程造价等因素综合比较后确定。 3工程实例分析 商丘至合肥至杭州铁路客运专线(以下简称商合杭客运专线)建设工程,为满足桥梁工程建设的需要,经现场勘察拟在商丘至亳州段设一处雷庄预制梁场,下面对雷庄预制梁场的选址和平面布置进行阐述与分析。 3.1雷庄预制梁场的选址 拟设雷庄预制梁场位于河南省商丘市虞城县雷庄村西侧,既有京九线和新建商合杭客运专线的东侧,新建亳州特大桥的的直线地段,在供梁范围内运梁距离相对较短。该预制梁场占地面积12hm2,以耕地为主,其他附着物较少,且地势较为平坦,高差较小,基本没有拆迁工作量和填挖土方。拟建预制梁场内的所需道路,可以利用原农田内南北方向和东西方向既有水泥碎石道路经过整修作为便道,方便运输原材料进场。梁场北侧紧邻011乡道,通行条件较好,可以作为运输道路。经调查拟建预制梁场附近的王楼电力变电站设计容量较为富余,可以架设临时供电线路作为施工用电来源。并调查发现拟建预制梁场范围内有多处原农田灌溉水井,深约20m,经水质化验可以作为施工用水水源,也可以新打水井供施工用水和预制箱梁用水。 3.2预制梁场平面布置 根据初步设计阶段的施工组织设计,雷庄预制梁场主要供应亳州特大桥等所需680孔双线箱梁,并确定该预制梁场每天预制2榀箱梁,以满足工期的需要。所以,根据以上所述平面布置原则,该梁场首设生产区,制、存梁台座按纵列式布置。生产辅助区、办公区和生活区围绕生产区进行布置。根据以往经验,将制梁台座设计为外侧模移动式,并按5d生产1孔箱梁考虑,共布设10个制梁台座。预制完的箱梁在存梁台座上的存放时间按40d考虑,采用双层存梁方式,共布设52个存梁台座。如果外模板设置数量与制梁台座数量相等,活动式内模板按2个制梁台座共用1台考虑,共设外模版10套,活动式内模板5套。由于亳州特大桥属于长大桥梁,故将预制梁场设置在桥梁中部。配备1台900t轮胎式搬梁机进行移梁,配备2台450t提梁机直接提梁上桥,桥上配备1台900t运梁车运输箱梁。 4结束语 在铁路客运专线建设中,现场箱梁预制场的设计和建设不仅关系到梁场的建设投资、箱梁的生产质量和施工质量等,还对新建铁路的施工组织、建设工期起着决定性的作用。所以,本文就现场修建预制梁场如何进行选址,如何根据供梁孔数合理确定制梁台座和存梁台座数量及平面布置进行了阐述。并结合某客运专线建场实例验证了所述方法的合理性。 作者:付朝阳 单位:铁道第三勘察设计院集团有限公司 铁路客运论文:铁路客运专线物资管理论文 1招投标管理工作的规范开展 规范地开展招投标管理工作,是提高物资管理水平,减少腐败行为的重要基础。在招投标工作开展的过程中,要本着公平、公正与公开的原则,有组织、有计划地落实各项招投标管理制度。在招投标工作开展初期,要对招标的相关内容进行公示。在评标的过程中,要采取内部公开的形式,并且积极、主动地接受有关方面的监督,保证阳光招标的实现。在评标的过程中,各个评委要本着实事求是的心态来做好评比。对于购货商的竞争能力、质量水平、服务能力、信誉等进行综合的考量,真正地将优胜劣汰的原则和市场调节机制的优势进行发挥。在招投标过程中,要做好有效的监管,并且严格避免出现暗箱操作情况。 2提高质量监管能力 在开展治理监督控制的过程中,要采取阶段性的质量验收制度,严格做好质量把关,提高实时检测力度。在开展施工之前,要对于施工中所选用的物资材料的产地、类别、名称、规格、进货日期、数量、存放地点等信息进行明确,并且填制相关的通知单据(附好相关质量检测验收证明)。在施工过程中,要做好相关信息的反馈,对于物资材料是否符合施工建设标准和相关质量标准进行严格检查,与相关质量监督部门进行有效地配合。取样试验部门要在接收到质量检验通知之后,第一时间对于物资材料的质量进行检验,并且确认合格证书无误。在施工现场的质量控制上,还要做好阶段性的验收,提高监理工作的开展效果。对于抽样检测结果不符合质量标准的物资,要执行报废处理,并且落实相关责任,对于抽样检测中出现的不规范与弄虚作假行为进行严格的查处与问责。对于未通过质量检验的物资材料,要通知供应商,并且根据相关采购合同进行清退。 3动态控制现场管理 在物资现场管理工作的开展过程中,要本着全过程动态化的管理理念,实现跟踪式的管控。在物资入场之前,要对于存储库房进行提取准备和管理,避免出现由于潮湿、淋雨等问题造成物资保管不善。针对于不同类别、规格的物资管理和储备上,要做好分门别类,并且明确地进行标示,避免出现混用与错用的问题。在物资领用管理的过程中,要做好领用手续的审核,并且严格地执行定额的领用制度。在领用过程中,要做好相关材料的记录,并且对领用记录进行汇总,交由专人进行结算和统一管理。在现场施工的过程中,要对于物资的质量进行严格控制,并且对于一些不符合质量标准的物资进行停工使用。在没有获得确切的质量标准依据时,不得使用质量水平不明的物资。对于物资质量管理工作开展的过程中,要严格对质量问题进行统筹管理,并且明确不同部门的检点和管理责任,分工协作地实现现场的有效控制。 4控制腐败行为 在物资管理工作开展的过程中,腐败行为的有效控制是物资管理工作开展的重点内容。在铁路客运专线建设的过程中,腐败行为极其容易滋生,必须要加强监督管理和教育宣传工作,提高物资管理人员的思想道德水平和自律性。对于参与投标和物资管理的人员,要加强法律法规的教育,通过提高其法律法规意识,让其认识到犯罪成本,约束其思想和行为,对于招投标与采购过程中的违法违纪行为进行遏制。各个层级的监督管理部门,要严格依据国家的相关规定,设置科学、公开、透明的监督管理制度,对于物资管理的整个环节和过程进行规范化管理。物资管理人员和部门要对于相关纪委监察工作进行积极的配合,并且积极主动地做好申报和汇报工作,廉洁自律。 5加强人才的培养 在物资管理工作开展的过程中,要加强相关工作人员的专业素质。物资管理人员还必须树立集体主义思想,顾全大局,坚持个人利益服从国家利益、眼前利益服从长远利益、局部利益服从整体利益的理念。在开展相关工作中,不断地参与物资采购管理的学习和培训工作,并且深入到铁路工程建设现场和基层,了解实际物资管理工作中的需求。只有打造一支作风硬朗、业务素质高、思想意识先进、公正廉洁的物资管理队伍,才能真正的提高物资管理工作的开展成效。 6结束语 总而言之,物资管理工作的开展水平是其中重要的决定因素,要想真正的提高铁路客运专线的发展建设效果,就必须采取科学有效的对策,对于物资管理工作中容易出现的一些问题和隐患进行有效地解决。在客运专线发展建设的过程中,物资管理工作的有效开展,对于实现对铁路工程项目质量控制和投资管理有着至关重要的意义。物资管理工作开展的过程中,要加强培养和教育,提高物资管理工作人员的思想觉悟水平和业务素质,真正的提高物资管理工作的时效性。 作者:刘连涛单位:中铁十二局集团第一工程有限公司 铁路客运论文:高速铁路客运论文 1精密测量原理及研究 高速铁路精密工程测量技术标准,旨在按照铁建工程的质量要求设计出平面及高程控制网的精度指标,提高行车的稳定性和舒适度。铁轨的几何线形参数应该符合平顺、高精度的设计要求。因此,在测量铁轨几何线性参数时,轨道的内、外部几何尺寸都应该作为被测项目进行严格控制。内部几何尺寸是轨道的轨向、轨距、水平以及轨道纵向高低和方向的参数,这是铁轨自身的几何尺寸。外部几何尺寸,顾名思义,是指轨道在空间三维坐标系中的坐标和高程。铁轨内、外部几何尺寸的测量实际是对轨道的相对定位和绝对定位。为了达到平顺性的要求,铁轨必须采用高精确度的几何线形,一般控制在±1mm~2mm以内。测量控制网的精度,在进行线下工程施工放样的过程中,应该兼顾敷设铁轨时的精度指标,尽量缩小铁轨几何参数和目标位置之间的误差。这就要借助由各级平面高程控制网构成的测量系统来逐步实施。另一方面,要严格参照铁轨勘测、施工和运维规范布置精密测量控制网,以确保铁轨的各项技术参数符合线下工程空间位置坐标及高程要求。 2精密测量步骤 应用轨检小车的传感器、全站仪、0级轨检尺,配合计算机和无线通讯系统,按精度指标测定轨向、轨距、水平、高低等技术参数,对铁轨的实际位置进行精确定位。 2.1工艺流程 2.1.1工前检查观测轨检小车每一次离轨并重新上轨时的运行状态,将轨距测量轮松开,对超高测量传感器进行微调。 2.1.2精测过程 ①调入与管段相关的测量控制点和线性要素数据文件,备作后用。 ②设定全站仪自由设站点的坐标、方位及横轴中心高程。轨检小车距全站仪10m~70m。通过前后各三对连续CPIII(CPIII控制网又名基桩控制网,是高速铁路测量最基本的控制网)基标上的棱镜,自动平差、计算确定位置。按指定方位调整测站位置,使之能够对后方两对控制点进行交叉观测。建议布置2台全站仪备用,尽量缩短测量时间。 ③根据观测结果设定轨检小车上棱镜的绝对位置X、Y、Z。 ④全站仪在轨检小车移动到下一测点时,自动照准、施测,并自动记录轨检小车移至该点的钢轨的精确坐标。 2.2注意事项 ①在视域开阔的环境中开展精密测量工作。精测所用设备精密度非常高,白天外界温度及日照条件都可能使精测数据产生误差,因此建议轨检小车夜间作业。 ②仪器应架设轨道中心于小车棱镜在一条线上,避免光学折角产生的误差影响。 ③安装精测系统时,切忌在必须被拧紧的部位安放瞄准器等零部件。 ④轨道内侧的轨距测量轮重约12kg。安装轨检小车传感测量轮时,测量轮一定要完全脱离轨道,现场人员要注意安全。 ⑤严禁使用轨检小车运载重物,以免破坏车体,降低其测量精度。 3精密测量时的精度控制 在现场作业时,必须严格控制测量精度,比如测量仪器误差、设站精度等,以确保所测数据达到精度要求。3.1控制仪器误差按照精测要求,选择精度等级较高的全站仪施测。全站仪测角标称精度≤1°,测距标称精度≤2mm+2ppm。全站仪先校准再使用。施测前,先在仪器中设定气压和温湿度,实现测量中的气象改正。3.2控制设站精度根据现场条件,采用8~12个控制点自由设站,即便现场条件不允许,也必须选择6个控制点,按照“盘左一遍,盘右一遍”的标准,至少完成一个测回。自由设站后,在具体结果中,对每个测站的精度和该测站所用CPIII控制点位相对精度进行控制。假设某一控制点的X、Y、H其中误差精度出现了大幅度的偏差,须立即诊断原因,剔除平差,若精度不够,需要进行补测。检查发现现场控制点点位发生位移或破损,应剔除该点。 4精密测量技术未来发展方向 最近几年,精密测量技术发展迅速,测量成果喜悦。随着光机电一体化、系统化的发展,光学测量技术有了迅速发展。利用光学原理开发的非接触测量机及各种装置非常多。如非接触三坐标测量系统Zip250系一种高速、高精密、高刚性新型测量机。载物台额定载重量25kg,X、Y、Z刻度尺分辨力均为0.25μm。整机装配了DSP处理器和CCD摄像机,充分满足了高速图像测量及处理要求,并且能够和接触式测头配合施测。比如,在线路测量时,通过这些仪器可实时测量并显示所测信息。就目前来看,在铁建工程中应用精密测量技术,无论从技术角度还是从经济角度,都具有非常好的前景。在未来社会,精密测量技术还可以应用到各个领域,其发展方向为:一是测量精度从微米级向纳米级延伸,逐步提高测量分辨力。二是测量范围由点及面,也就是说精密测量会从长度方面逐步延伸到形状方面,整体测量精度大幅提高。三是继图像处理技术在精测工程中成功应用后,会有遥感技术等许多新技术不断涌现,将大大改进测量精度。四是随着标准化体制的确立以及测量不确定度的数值化,精测的工艺流程将逐步细化,精确度也会逐步提高。 5结论 在全国铁路大提速的建设要求下,高速铁路线路测量系统的科研攻关力度不断加大,对改善铁路客运服务质量来说意义重大。笔者基于精密工程测控要求,对高速铁路线路精密测量的方法和原理进行了详细的分析。为了进一步提高铁轨测量精度,使其线性参数达到高精密度指标,从构建控制网开始,到精调作业,期间的每一个环节都要严密布控,按规定控制测量偏差,确保铁路安全平稳地运行。 作者:王江单位:中国中铁航空港集团第一工程有限公司 铁路客运论文:防洪影响铁路客运论文 1壅高影响补偿措施 该桥位附近浦阳江的防洪标准为50a一遇高水位10.16m加安全加高0.80m得10.96m。根据浦阳江该堤段的设计施工图及2013年12月实测的地形资料,浦阳江左岸堤顶(防洪墙)高程在11.05~11.10m,右岸为10.95m左右,基本达到了50a一遇防洪标准,建桥使水位抬升约0.02m左右,控制在堤顶安全超高的10%以内,在左岸已建有0.20m左右防洪墙、右岸也建有1.00m高防洪墙的现状情况,可暂时不考虑对堤防进行加高补偿。根据浦阳江治理工程规划,因桥梁工程建设引起的水位壅高可考虑在下一轮堤防建设或者维护整修时考虑。 2堤脚冲刷补偿措施 桥址断面的冲刷幅度较大,桥址断面的冲刷直接影响河势的稳定以及河道两侧堤防的安全,需采取一些有针对性的预防措施。考虑到桥墩对堤脚冲刷的影响以及与主流的关系,边墩离堤脚距离宜为边墩宽度(直径)的3~4倍。以减少桥墩冲刷坑对堤防稳定的影响。桥墩应避开主槽,既有利于通航,也有利于河势稳定。对于桥位断面及其下游河段受冲刷影响的岸滩应采取防冲措施,以确保堤防的安全。采用抛石保护是比较切实可行且经济的措施。在桥位断面下游约120m的冲刷范围内进行抛石护堤脚,根据现状水下地形状况,可在堤脚前沿预堆抛石防护层至高程4.0m,面宽8m,平均每延米需抛石约30m3。同时要求,建桥后加强对桥墩局部冲刷观测,发现问题及时采取补救措施。 3施工期破坏修复 由于浦阳江特大桥桥墩离堤防较近,施工时会引起堤防护面、堤顶等部分的局部损坏,根据桥梁施工的实际破坏情况,桥梁施工期对外坡护面、堤顶路面等局部造成的破坏进行补偿修复。对右岸建有堤防的桥墩下游侧堤顶路面采用沥青修复,长度140m,桥墩处堤防外坡干砌块石护面局部损坏进行修复,长度为57m。 4结论和建议 沪昆铁路客运专线萧山特大桥桥墩占用浦阳江水域引起该河段50a一遇洪水位壅高约0.02m,水位壅高在堤顶超高值的10%以内,且现有堤防高程仍然满足设计高程,对水位壅高值带来的防洪影响可暂时不补偿,待下一轮堤防建设时考虑。桥墩占用河道水域引起最大冲刷深度达3.5m,可通过底脚抛石防冲进行补偿。桥梁建设施工期引起的堤顶路面以及护面的破坏应纳入工程补偿措施。桥梁桥墩占用河道过水面积占整个行洪断面的6.5%,建议调整线路桥墩布置,减少桥墩占用该河道的桥墩数量、桥墩形状,使桥梁的阻水面积控制在5.0%以内。 作者:陈立军杨柏焕单位:杭州市萧山区浦阳江流域管理处杭州市萧山区义蓬街道办事处 铁路客运论文:严寒地区铁路客运论文 1施工过程需要注意的问题 箱梁的作用主要是承受桥梁的重量,箱梁之间主要是由混凝土连接的,没有接线与隔板阻挡,所以箱梁的整体性不高。在东北严寒地区,预制箱梁一定要把加强箱梁质量的工作放在第一位,由于箱梁各个部位的厚度不够,在施工过程中很容易出现失误,所以施工的过程中一定要注意改进相关技术,对施工人员的技术也要多加培训,使其在建造箱梁的时候能依据不同的气候温度注意创新与改进。 2东北严寒地区铁路客运专线大吨位施工的特点 东北三省的特点是冬季较长,并且温度非常寒冷,属于我国最冷的地区之一。所以其铁路客运专线的路基由于受到周期性的环境影响,路基很容易出现冻胀的情况。而到了温度上涨的季节,路基上半部分的土地开始融化,下半部分却还是冷冻的状态,使得这两层之间出现了格挡,而这种缺陷很容易使工程出现问题,但是这种气候的影响情况却很难得到解决。由于这种气候的影响,使得东北很多地区的土质并不理想,这些土质在铁路客运专线周围分布的很广,这会使得路基出现下沉的情况,必须对这部分松土软土进行处理,才能保证铁路客运专线大吨位箱梁的施工可以顺利的进行。东北严寒地区另一个影响预制箱梁的因素是排水工程,由于天气比较寒冷,如果不注意排水的话,很容易使影响土质,发生冻害,影响工程施工进度,并且对预制箱梁造成更大的难度。 3预制箱梁施工关键技术 3.1模板工程施工技术 在预制箱梁的过程中,要保证箱梁的尺寸大小统一,所以在选择模板的时候,一定要注意选择那些刚度、强度比较好,而且稳定性能比较高的模板,这样的模板相对比较容易安装与拆卸,这样可以缩短工程施工的时间,并且比较省力,可以有效提高员工的工作效率。最后选择的模板要注意满足设计的要求,有允许一定的误差范围便于修改。 3.2张拉台座 20m箱梁设计23根φj15.24钢绞线,单根张拉力195.3KN,整体张拉力P=195.3×23=4491.9KN。重力式台座一般适用于1000~2000KN的张拉力,就张拉力而言,槽式台座较合适,但不利于大型钢模的拆装。故采用重力式和槽式组合台座,即在重力式墩之间设传力柱,并设横向联系。传力柱一部分埋于地下,另一部分作为预制箱梁的底模的基础。这个方案同时解决了地基较软,箱梁自重大,松张起拱容易压坏底模的问题,而且省去了底模基础,节约了成本。 3.3混凝土施工工艺 由于箱梁混凝土为耐久性混凝土,对原材料要求高,按标准及技术条件的要求对水泥、粉煤灰、外加剂、砂、石、水进行检验,以满足箱梁的各种性能要求。混凝土施工配合比由试验室提供,按批量测定混凝土工作度,以便及时对混凝土进行调整。采用混凝土输送泵配合液压式布料机连续灌注,一次成型,灌注时间为6h,振捣以插入式振捣棒为主,附着式振捣器为辅。每层混凝土的浇筑高度不超过30cm,混凝土从梁腹板两侧对称下料,新旧混凝土间隔时间一般不大于混凝土的初凝时间,同一断面混凝土灌注顺序为先腹板根部后底板,再腹板上部,最后顶板,由一端向另一端进行。蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温4个阶段。升、降温速度不得大于10℃/h。当混凝土达到张拉强度和弹模要求后开始降温。拆除保温设施时,保证混凝土温度与环境温度之差不超过15℃。整个蒸汽养护过程采用3台多点全自动报警测温仪分别对梁体芯部、表层、环境温度进行监控。蒸汽养护完成拆模后,为防止混凝土表面开裂,对箱梁顶面洒水并覆盖养护,侧面涂刷养护剂保水养护。 3.4张拉施工工艺 箱梁张拉分几个阶段进行,即在制梁台位上进行预张拉和初张拉,在存梁台位上进行终张拉。预应力张拉采用两端整体张拉,双向控制法,以张拉力为主、伸长量作为校核。张拉时,应按“对称、均衡”原则进行,相同编号的钢束应左右对称进行。在第一跨箱梁张拉时要对锚头、孔道等引起的摩阻损失进行实际测定,根据实测结果计算张拉控制力,并与设计单位协商进行修正。 4注意事项 4.1模板 箱梁制定的过程中,模板的选择很重要,并且在按照模板的过程中,要注意箱梁之间预留缝隙,预留压缩量,并且施工人员在操作的过程中要将侧模的中线位置确定好。 4.2钢筋和钢件 钢筋绑扎时要预留振捣点和各种预埋件位置;各种U形筋制作时要取负误差,以确保钢筋保护层厚度;与预埋件、通风孔、泄水孔、锚锭板发生冲突的钢筋,在下料加工时就要考虑调整,改变其尺寸,同时预埋件胎具要加大预留孔;安装支座预埋钢板时要控制好高程,规范要求4块板之间高程误差允许为1mm。 4.3混凝土浇筑 要保证箱梁的质量,就必须选用高效能的混凝土,并且要依据混凝土不同的浇灌位置,并且结合东北地区的严寒的天气选择不同的坍落度。由于东北地区气候非常寒冷,在浇灌箱梁底部时,混凝土坍落度要较上部调大一些。将混凝土倒入模板时,要将混凝土的温度调的稍低一点,而且不能选择温度较高的天气浇灌,混凝土的试验结果没有出来,则不能将其导入模板中,可以安排工作人员检查模板底部浇筑的混凝土是否合格,要保证其呈现饱满的状态。 5结束语 综合所述,东北严寒地区铁路客运专线大吨位预制箱梁施工的影响因素注意是天气,要注意排水,防止土质发生冻害,预制箱梁施工的关键技术主要是模板施工技术、张拉台座技术以及混凝土施工技术以及预应力施工技术等。提高箱梁的施工质量必须不断完善这些工艺技术,这就对施工人员的素质与水平也有了更高的要求,只有不断的改革与创新,才能是箱梁更适应严寒的气候。 作者:高辉单位:中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司 铁路客运论文:基于优化设计的高速铁路客运论文 1“空间句法”理论是由英国伦敦大学的比 尔•希列尔(BillHillier)教授及其领导的小组,经过近20年的不断探索和研究,在20世纪70年代末形成的一套完整的空间型态构成分析技术。空间句法理论结合相关软件进行分析,可以得到空间深层的句法特征值,用于评价空间组织的合理性。空间句法可以运用构形关系分析所有空间元素,包括点、线、凸空间和视域范围。以一套普通住宅户型平面分析为例,空间句法模型的建立流程可以简述为以下三步:(a)将平面进行空间尺度划分与空间分割;(b)建立小尺度空间连接图;(c)形态分析变量计算(通常将集成度通过颜色分级显示,颜色越深的线所代表的空间集成度越高)。空间句法中包含有多种分析变量,其中最基本的有五种分别是:空间的连接值,控制值,深度值,集成度,以及智能值。 2空间句法理论在高速铁路客运站内部空间组织研究中的适用性 高速铁路客运站的内部空间巨大,功能多样,人流混杂,设计者在处理这类大型交通建筑时,通常只能依靠前人的成功案例和自身的实践经验,遵循规范进行设计,由于在人流组织和空间组构的合理性方面缺乏足够的经验,势必会造成一些误差。将空间句法理论应用于高速铁路客运站内部空间组织的分析时,从五个形态变量中提炼出集成度和智能值这两个主要指标,用以量化评价空间的可达性和可理解性:集成度越大,说明各空间的紧密程度越高,空间布局越紧凑,使用者来往其中就越方便;智能值越高,说明空间易于被认知和理解,使用者在空间系统中就不易迷失方向。空间句法的分析方法,通过对空间的可达性和可理解性的量化解析,加之其自身具有的实证性与预测性,应用于已建成的高速铁路客运站中,可以总结经验指导此后类似的设计;应用于方案分析阶段,可以帮助认知空间组织的合理性,预测方案的实际效应,避免客运站建成后无法弥补的设计偏差。 3基于空间句法理论的高速铁路客运站内空间组织分析方法 本文运用空间句法的分析方法对高速铁路客运站内部空间旅客流线进行分析,由于空间句法只适用于分析同一平面上的连续空间,因此只对建筑主体的站房部分进行分析。具体分析过程如下:(1)将各层平面图简化,留下墙体与空间的图底关系;(2)由于分析的对象是客运站内部空间的流线,故运用轴线分割法将各层平面进行空间尺度划分;(3)结合GIS软件计算出各轴线的连接值和集成度,再运用SPSS统计软件得到空间系统的Rn-Cn关联图(集成度integrationvalue和连接值connectivityvalue的关联图)及智能值;(4)根据上述结果,重点对进、出站旅客流线,以及进站厅、出站厅、候车厅和售票处等主要功能空间的集成度和智能值等进行分析,最后归纳出高速铁路客运站优化后的空间组织模式。 4实例分析——以广州南站为例 广州南站为华南地区的高速铁路综合客运站,包含有地铁、公交车、私家车、出租车以及城际巴士等多种交通转换方式的到达站点,城市人口规模大,日均旅客流量达到74000人次,空间的立体式布局亦具有全国站性客运中心的代表性,故本文以广州南站为例,通过空间句法的方法对其空间组织进行分析。 4.1广州南站空间组织现状分析由于本文篇幅有限,本文只选择高架层作为案例进行分析。以空间轴线为基本要素,遵循空间句法理论用最少且最长的轴线覆盖整个空间系统,并且穿越每个凸状空间的原则,将广州南站的高架层平面分别进行空间分割,高架层平面分割为75条轴线。通过平面轴线分割图的图面分析,结合GIS软件计算出各轴线的连接值和集成度,得到高架层平面的空间轴线特征值。将数据导入SPSS统计软件,得出空间系统的Rn-Cn关联图(集成度integrationvalue和连接值connectivityvalue的关联图)及智能值。可以发现:高架层的智能值只有0.330,由于安检口将候车厅和东西出入口完全分隔开,导致进入高架层的人流被阻隔,影响了本层空间整体的智能值。但是候车厅内部开敞的大空间中,各轴线连接值与集成度的正比关系较强,即连接值大的空间集成度也大,因此候车厅内的连接性较好。 4.2广州南站空间组织优化设计与验证根据上述分析,对广州南站的高架层进行优化调整,为了加强入口空间和候车厅之间的联系,将安检口的数量增加,并与候车厅的主要通道对应设置,减少由入口区到安检口的空间转折,有效提高了入口区域的集成度,优化后,东入口的主要轴线由边缘单元变为中间单元,并使整层空间的集成度和智能值都得到了提高。优化设计后空间轴线的平均连接值由3.41上升为3.48,平均集成度由1.64上升为2.08,平均智能值由0.33上升为0.362,这说明各方面的指标都有了显著地提升,优化设计取得了良好的效果。 5结语 本文通过理论研究与实例分析相结合的方法,对高速铁路客运站的内部空间组织进行研究:首先,通过对高速铁路客运站功能和流线组织的一般规律进行梳理,再引入空间句法的分析方法,完成了对高速铁路客运站内部空间组织的量化分析。在分析过程中,提取空间句法中的连接值、集成度和智能值这三个评价指标来量化分析空间的可达性和可理解性。连接值和集成度越大,说明各空间的紧密程度越高,空间布局越紧凑,使用者来往其中就越方便;智能值越高,说明空间易于被认知和理解,使用者在空间系统中就不易迷失方向。利用这三个评价指标可以评价高速铁路客运站内部空间组织的合理性,准确找出可达性高,可理解性好的位置,预测人流的运动模式,再对不合理的位置进行调整,达到优化客运站平面布局的目的。 作者:李哲石磊高视之单位:中南大学土木工程博士后流动站中南大学建筑与艺术学院 铁路客运论文:视频安全监控系统下的铁路客运论文 1视频安全监控系统的有效功能 1)具有现场监控功能。 全天候对客运售票、进出站、站台组织、平交道口等关键岗位进行适时监控,发现生产过程中存在的违章违纪现象,及时纠正,降低了较大生产事故发生的可能性。 2)具有调查取证功能。 对旅客和铁路工作人员之间的票款交易、服务过程进行记录并储存,一旦发生纠纷和事故,方便调查取证,还原真相,有助于实事求是的处理问题。 2客运视频安全监控系统的主要效果 1)旅客投诉及违章作业明显减少。 一线人员文化层次、脾气秉性、工作态度各有不同,现场远程视频监控的设置,施加了强大的心理压力,在很大程度上提高了职工的责任心、自控力和工作积极性。 2)管理监督效果明显提高。 监控系统通过不同客运生产处所的摄像机,将现场的视频画面集中传送到监控室,管理人员不用亲临现场就能同时对多处生产现场实时监督和管理,真实掌握一线客运职工的工作动态,监控效果更为明显,提高了工作效率。 3)便于调查和明确事件主体责任。 由于生产过程录像被存储备份,即使发生了一些不可预测的服务纠纷、物品被盗、运输安全事件,也便于在发生以后第一时间内还原真相,明确主体责任,找出发生的原因,快速解决问题,避免今后类似事件的重复发生。 4)降低客运管理成本。 远程视频监控减少了客运专业人员的劳动强度,节省了大量的外出费用,同时也可以节省工作时间,有效降低了各种支出成本。 3视频监控系统在现实应用中存在的问题 1)硬件建设范围不普及。 虽说建立了部分客运视频监控系统,但实事求是的说,该系统还处于初级阶段,离全方位、立体化监控还有很大差距。主要表现在:在担当的客车上、客流量较小的客运站以及客运站一些偏远关键岗点还未纳入视频监控系统;视频安全监控系统的画面质量、音频效果还需要提高。 2)监控队伍知识不熟练。 在现实中,客运使用人员对监控系统原理、设备构造知识掌握少,操作、维修能力不强,一旦发生设备问题,不能及时解决,恢复正常;维修主管人员客运专业知识不了解,对监控关键岗位、人员、时间把握不准,日常维护维修有时影响正常使用。 3)设备管理体系不完善。 铁路视频监控系统涉及众多业务部门,包括公安、运转、客运、货运等部门。由于专业分割明显,关联度较低,功能侧重点也不同,加之投资采取“谁投资、谁负责”的原则,因此网络互联不充分,资源不能进行最大化整合,共享程度不高。同时监控方法不科学,主动性差,侧重事后监控。 4视频监控系统在客运管理实践中的有效应 视频监控系统只是为客运管理提供了一个平台和手段,其效果的发挥最终还是要依靠各级管理人员和监控人员的主观能动性。 1)建设一系列完整的视频监控系统。 客运视频监控系统尚处于初级阶段,系统建设还很不完整、完善。当务之急是提高科技保安全意识,开拓思路,加大投资。要联合信息管理部门,组织开发担当客车车内、车外视频监控系统,对车内秩序、车门管理、乘务室、行李架码放、车外两侧进行全天候监控;对所有客运站站台、进出站通道、查危作业以及客运站的平交道口等偏远、关键岗位安装视频监控系统,实现全方位监控;联系调度监控室,进行沟通协调,实现与行车安全监控系统的并网,统一管理、协调、合作,实现立体综合监控。 2)打造一支精练的视频监控队伍。 有了先进的视频监控设备,并不一定有先进高效的客运管理成绩。这就要求我们对操作视频监控系统的工作人员进行视频监控系统的有效及时的培训。只有我们工作在一线的监控工作人员业务精通、责任心强,才能在我们的实际监控工作当中掌握监控操作技巧,善于发现各种问题,并且及时纠正各种违反我们铁路管理制度的行为,使我们的视频监控系统充分发挥先进的,科学的管理作用。 3)建立一套科学的视频监控方案。 要对所有客运站、担当客车进行实时监控,工作量很大,如果不建立一套科学的监控预案,不仅监控人员忙不过来,而且监控效果也犹如大海捞针,不能随时掌握和发现问题。因此还要建立一套科学、合理、适合现场实际需要的监控方案。比如,不同客运站监控重点不一样,客车、客运站监控内容不一样,对恶劣天气下的监控要求不一样,对关键岗位、关键时间段的监控频率不一样,对重点车站、重点人员的监控要求也不一样等。在制定监控方案中要注意掌握监控规律,提高监控效率。 4)形成一条环环相扣的管理链条。 要建立专门组织机构,明确职责范围和岗位程序、标准。要建立视频监控系统使用管理办法,包括系统管理、使用、量化指标及考核、系统维护、资料保管等内容。实行监控日志制度,监控中心在监控过程中发现客运人员违章行为,除第一时间向当事人发出警示信息外,还要向所属车站、车间值班干部通报,以便及时消除安全隐患。同时还要将当天所有客运违章行为、设备的不正常情况汇总,书面通知业务科室和值班段领导。车站、车间接到违章通知后,及时整改并反馈有关信息。建立视频监控系统基础资料,包括例会总结分析制度、提前预警制度等,通过这种环环相联的管理链,保证现场违章行为得以及时发现和查处纠正。 5结语 视频安全监控系统对于我段来说是一项重要的安全管理的手段和方法,通过我们的应用,的确在规范作业、纠纷处理、事故调查等方面收到了良好的效果。但是我们也清醒的认识到视频安全监控系统的功能还没有充分发挥出来,还需要我们在视频监控系统的新技术的应用上不断探索,还需要加强创新管理的方式。只要不断地去实践和总结,视频安全监控系统一定能够为旅客运输整体工作带给更大的安全保障。 作者:赵进军刘立宾单位:邯郸车务段客运室邯郸车务段内邱站
室内系统设计论文:室内环境质量无线监测系统设计 摘 要:高校实验室在上课期间,人员集中,室内环境质量恶劣,对师生的健康和学习效率有着很大的影响。文中选择高校实验室作为研究对象,通过对实验室室内环境监测技术的研究,为营造健康舒适的高校室内环境提供了一种技术支持,从而为实现高校室内环境质量的健康可持续发展奠定了基础。 关键词:室内环境质量监测;温湿度;光照;ZigBee 0 引 言 健康舒适的室内环境对任何一种建筑来说都尤为重要,实验室作为人员密集型建筑,良好的室内环境有助于提高学生的学习效率。如果温度过高或过低,湿度过湿(高于70%)或过燥(低于30%),光照的过明或过暗,都会使学生产生不适感,影响正常排汗和情绪、降低注意力。由此可见,实验室环境的不尽人意,在无形中影响了学生的健康和学习效率。因此,开发了室内环境质量无线监测系统,以便24小时监控实验室的环境质量参数。本无线检测系统的主要特点如下:(1)该系统可以延长实验室里面设备的使用寿命,为设备提供一个安全的使用环境;(2)该系统能够提高管理效率,温湿度数据可以远程传输,管理人员在巡查的时候不必到机房去就可以远程了解实验室的环境问题;(3)本系统可以代替管理人员24小时监控非上班时间实验室存在的安全隐患,达到对实验室远程监控的目的。 1 系统总体设计 在日常生活中,由于存在个体差异,在各种条件下要找到一个单一的指标来准确反映人体对环境的舒适性是很困难的。因此,在环境舒适性的检测过程中,我们往往关注三个比较重要的影响环境舒适性的因素:温度、湿度、照度。所以本系统针对实验室的环境分别采集温度、湿度、照度这三个因素来衡量实验室环境的舒适性。系统的总体设计框图如图1所示。 图1 室内环境无线监测系统的总体设计框图 本文所述的室内环境无线监测系统分为硬件设计方案和软件设计方案两部分。 1.1 硬件设计方案 该系统采用模块化的硬件设计,由STC12系列单片机微控制器、温湿度传感器、光照传感器、CC2530芯片的ZigBee收发模块、液晶显示模块、电源模块等组成。该终端具有室内环境参数的自动采集、计算处理等功能,它可以连续自动地测量温度、湿度、光照这些指标,各种要素经过传感器将模拟量转化成相应数字量,供采集器定时处理后给单片机进行处理,实现数据的采集、显示及无线传输。 1.2 软件设计方案 室内环境无线监测系统的软件设计由主程序、温湿度传感器驱动子程序、光照传感器驱动子程序、LCD12864液晶显示子程序、串口通信子程序等组成。对于硬件方案用到的编程软件其中包括对于微控STC12C5A60S2进行C语言程序编译的Keil软件,将Keil软件生成的.hex头文件烧录至MCU中的下载软件STC-ISP中。 2 室内环境质量无线监测系统的硬件设计 实验室室内环境质量无线采集系统在硬件设计过程中,使用了模块化的设计方法,分别为微处理器电路设计、数据采集模块电路设计、显示模块电路设计、串口通信电路设计、无线收发模块。在本系统中,对实验室室内环境质量参数数据的采集主要依靠各种传感器,如温湿度传感器AM2301、照度传感器模块GY30。这些传感器的工作原理是利用物质各种物理性质随环境变化的规律把温度、湿度、照度等转换为模拟量或数字量进行输出,通过单片机采集这些电量数据并对其进行计算即可确定各环境参数的数值。在室内环境质量无线监测系统的设计中,本文使用了STC12C5A60S2单片机进行设计。具体包括:单片机最小系统,温湿度接口电路,光照接口电路,接口电路,电源电路,串口通信接口电路。 2.1 MCU的选型 本系统设计采用的是STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2 在众多的51系列单片机中,算是国内STC 公司的1T增强系列中更具有竞争力的一种,因为他不但和8051指令、管脚完全兼容,而且其片内具有Flash工艺的大容量程序存储器。如STC12C5A60S2单片机内部就自带高达60 K的 FlashROM,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。而且STC系列单片机支持串口程序烧写。显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可进行加密,很好地保护了用户的劳动成果。 2.2 温湿度传感器AM2301 DHT21数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT21传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。 2.3 光照传感器模块GY30 本系统采用新型单片测光芯片GY30模块,该模块的工作电压为3.3 V,内置了BH1750芯片,可以对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定,实现了照明度(1~65 536勒克斯)数字值的直接输出。主控器通过I2C(Inter-Integrated Circuit) 通讯接口读取GY30采集到的数据,然后按照用户要求的形式通过界面将数据呈现出来。 2.4 ZigBee数据传输模块选型 本系统中所使用的ZigBee模块为某电子公司的无线模块,该无线模块在产品类型中分为三种:ZigBee(Coordinator-协调器)模块、ZigBee Router(路由器)模块、ZigBee End Device(终端设备)模块。 ZigBee能耗无线监测终端的硬件设计中,无线ZigBee模块(Router-路由器)的功能是以无线方式发送数据资料包,并寻找最适合的路由路径,当有其他终端节点加入时,其也可为其他终端节点分配地址。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能,其内部包含一个8051 CPU,且系统内可编程,其支持TI官方指定的IAR编译软件,并具备8 KB RAM,因此,CC2530是一个完整的SoC解决方案。通过其可以建立强大的无线传感器网络。 2.5 ST7920型12864液晶显示模块 为了在节约硬件资源的基础上可以得到更丰富的显示内容,并考虑到低功耗的要求,本系统设计中的显示电路采用ST7920型12864带字库的液晶显示模块。 3 室内环境质量无线监测系统软件设计 本节的主要内容是进行室内环境质量无线监测系统的软件设计,软件设计的核心为底层硬件温湿度传感器AM2301模块、光照传感器GY30模块、LCD12864液晶、串口通信等编写驱动程序,使得监测系统在上电后可以分别正常监测温湿度值、光照值的显示,及进行串口通信。室内环境质量无线监测系统主控程序流程图如图2所示。 图2 室内环境质量无线监测系统主控程序流程图 3.1 温湿度传感器AM2301驱动子程序设计 DATA数据线用于MCU与 AM2301之间的通信。四十比特完整的数据=十六比特的湿度数据值+十六比特的温度数据值+八比特校验和。例如,接收四十比特的数值,温湿度传感器AM2301的数据格式如图3所示。 图3 温湿度传感器AM2301的数据格式 空闲时总线为高电平,通讯开始MCU拉低总线1~10ms,然后释放总线,延时20~40 μs后主机开始检测响应信号。从机AM2301的响应信号是一个80 μs左右的低电平,随后从机在拉高总线80 μs左右代表即将进入数据传送。长的高电平代表的是信号1;短的高电平代表的是信号0。温湿度传感器AM2301数据传输的时序图如图4所示。 图4 温湿度传感器AM2301的数据传输时序图 3.2 光照传感器GY30驱动子程序设计 GY30与主控器之间的通讯使用I2C通讯协议。时钟线为高电平时,数据线由高电平向低电平变化表示开始信号;时钟线为高电平期间,数据线由低向高变化表示结束信号。I2C通讯协议的起始信号与终止信号时序图如图5所示。 图5 I2C通讯协议的起始信号与终止信号时序图 3.3 串口通信子程序设计 上位机对单片机所存储的数据的读取是通过USART实现的。由于单片机内部集成有USART模块,因此MCU只需要连接MAX232芯片,就能和PC通信。首先,单片机要设置异步通信的比特率数据位、停止位、校验方式等,最后才打开中断。在本系统中,异步串口通讯模块比特率设置为9 600,通信模式采用模式l,即每次发送的有效数据为8位,另加一位停止位。串口通信的软件设计流程图如图6所示。 4 结 语 本文针对室内环境质量的关键问题,基于物联网技术,采用无线数据采集与传输等先进信息技术手段,准确采集室内环境质量数据,使实验室室内环境质量在计量、采集、统计方面更加完善,同时确保实验室的正常、高效、健康、稳定地运行。管理人员只需要通过网络就可以了解实验室环境的实际情况,从而极大地减轻对实验室的管理工作,实现实验室的科学管理。 室内系统设计论文:基于DW1000的超宽带室内定位系统设计 摘要:为了提高室内无线传感器网络的定位精度,设计了一个基于UWB的无线传感器网络定位系统,该系统在上位机软件上运用TDOA算法进行定位计算,硬件设计上锚节点采用decaWave公司生产的DW1000为无线收发芯片,在其控制器STM32内部写入嵌入式程序,完成数据记录、收发。该系统理论定位精度可达到10cm,抗多径能力强、稳定性高,为无线网络传感器定位提供了更多的参考。 关键词:无线传感器网络 UWB TDOA DW1000 随着物联网时代的到来,人类已经置身于信息时代,一种全新的UWB技术与21世纪最具影响力的无线传感器网络的完美结合,正在改变着科技,改变着人类工作生活的方式,连通了现实社会、计算机世界、人类社会这三元世界。人类社会对目标进行检测、定位、跟踪和导航要求日益增高,尤其在环境复杂的室内,常常需要确定物品与设施的具体位置,所以急切需要开发通信能力强、成本小、能耗低、可靠性高的定位系统。相比于其他无线传感器网络通信技术,基于UWB[1]的无线传感器网络技术低功耗、低成本、高容量、高安全性的特点,非常适合于多点数据通信搭建室内定位平台。 1 系统构架和定位原理 1.1 系统整体构架 本定位系统主要由硬件和软件两部分构成,硬件部分是基于UWB(IEEE802.15.4)协议的无线传感器网络,其中包括标签节点(Tag)、锚节点(Anchor),软件部分包括硬件嵌入式软件和运行于上位机上的实时定位系统(RTLS)软件。 在系统中锚节点的设计是关键,锚节点对标签节点TOA信息进行的记录[2] [3],并且,记录锚节点之间的时间同步信息,然后发送给上位机定位软件,由上位机定位软件完成TDOA[4]定位分析计算,定位位置显示,并对Anchor/Tag进行配置管理。如图1所示。 1.2 定位原理 定位系统基于TDOA定位方法,这种方法只要求锚节点之间同步,不要求锚节点与标签之间同步,便与工程实现。通过标签节点向位置已知的锚节点发送无线电波信号,测量出标签节点到达锚节点的时间差,因为在空气中无线电波传播的速度近似于光速,所以,可以得到标签节点到锚节点的距离差,然后根据双曲线原理,利用最小二乘可以求出标签节点的坐标[5],完成定位。如图2所示。 已知有三个锚节点A 、B 、C 的坐标,未知标签节点T ,T到A与T到B的距离差 ,T到A与T到C的距离差 ,根据几何原理,标签节点T必定位于以锚节点A、B为焦点、与两个焦点的距离差恒为 的双曲线上。同时,标签节点T也位于以锚节点A、C为焦点、与两个焦点距离差恒为 的双曲线上,则有, 因为各个锚节点的位置都已知,可以求出 , , ,得到位置标签T ,的位置。 2.硬件设计 2.1 锚节点总体架构 锚节点和标签节点是硬件设计的关键,标签节点的功能很单一只是按固定周期发送广播数据包,设计比较简单,与锚节点设计相似,这里以锚节点作为重点进行介绍,下图是锚节点设计总体架构,锚节点主要有处理器模块、无线收发模块、嵌入式软件组成。锚节点以STM32F107VCT6为MCU,通过SPI[6]连接DW1000无线收发芯片,对其进行控制管理,集成EEPROM芯片,用于存储锚节点MAC地址、IP地址、RTLS定位服务器IP地址等,锚节点还设计有Ethernet接口用于上传数据、提供电源。如图3所示。 2.2 处理器模块 定位系统节点在MCU的选择上,采用意法半导体公司推出的互联型系列微控制器STM32F107VCT6,此芯片集成了各种高性能工业标准接口。它基于ARM Cortex-M3内核,主频72MHz,内部含有256K字节的FLASH和64K字节的SRAM,LQFP100封装。板上除晶振外的所有IO口全部引出,方便扩展及开发。内部集成高性能以太网模块,支持802.3协议定义的独立于介质的接口(MII)和简化的独立于介质的接口(RMII),支持DHCP、Telnet、TFTP、HTTP等协议。提供256字节的I2C端口,提供18Mbps的SPI接口,含有USB 2.0 OTG全速接口,支持从USB接口取电或通过控制对USB设备供电。 2.3 无线通模块 无线通信模块采用decaWave公司提供的DW1000无线收发芯片,它是一个遵循IEEE802.15.4-2011 UWB标准的低能耗、低成本无线收发芯片,支持精度定位和同步数据传输,定位精度可达到10cm,抗多径能力强,在RTLS系统中支持高密度存在,长寿命的电池适用于极小系统的消耗,支持TOF测距和TDOA精确定位,支持6个从3.5GHz到6.5GHz射频波段,数据传输速率为110 kbps,850 kbps,6.8 Mbps,功率消耗低,睡眠模式电流1 ?A,深度睡眠迷失电流50nA,拥有完整的MAC层支撑软件,提供SPI接口,可连接主处理器,6 mm x 6 mm 48引脚小型封装包,引线间距0.4 mm。适用于无线传感器网络。如图4所示。 2.4 SPI接口设计 SPI是一种同步串行外设接口,本系统中STM32作为主设备通过SPI实现对从设备DW1000无线收发芯片内部寄存器和RAM的读写操作,进行通信以交换信息、发送命令。SPI接口设计有4跟线,其中SCLK表示主设备STM32产生时钟信号,完成对通信的控制, MOIS表示STM32输出数据,DW1000接收数据, MIOS表示DW1000输出数据,STM32接收数据, CS1/CS2表示DW1000的使能信号,由STM32控制。如图5所示。 2.5 I2C设计 I2C[7]模块采用24C02的EEPROM芯片,该芯片容量为2Kbit,256个8字节,内有一个16字节写缓存器,支持I2C总线传输协议。I2C总线由数据线SDA和时钟线SCL构成,可以在MCU与DW1000、DW1000与DW1000之间进行双向传输,各种被控制的电路都并联在这条总线上,每个模块都有自己唯一的地址,根据所要完成的工作,在信息传输的时候,每一个模块既是控制器,又是发送器。本系统主要用于存储Anchor MAC地址、IP地址、RTLS定位服务器IP地址、decaWave DW1000收发器芯片的硬件配置信息。如图6所示。 3 嵌入式软件设计 嵌入式软件开发采用Keil公司的Keil uVision4,编程语言使用C语言,该软件的编译与调试能够与ARM器件高效匹配。编写在MUC中的嵌入式软件主要完成标签节点到锚节点TOA的测量、锚节点之间TOA信息的测量、将获得信息传送给RTLS。 嵌入式软件的信息处理流程采用串行处理,单线结构就可完成所需功能,包括 STM32复位和时钟配置模块(STM32-RCC)、I2C读取模块、Ethernet模块、DHCP动态IP获取模块、UDP5555端口初始化模块、UDP4646端口初始化模块、定时器配置模块、decaWave DW1000收发器配置模块、上层应用初始化模块、发送无线广播数据包模块、中断处理程序。当无线收发收发芯片收到或发送一个数据帧的的时候,会向MUC发送中断请求,中断程序主要中断产生的类型、判断中断位置是否正确、读取数据接收帧的源地址、读取数据接收帧的类型、接收数据帧、读取TOA信息、将读取的信息进行封装发送给RTLS。如图7所示。 图7 嵌入式软件流程图 4 上位机软件设计 上位机软件采用微软公司开发的WPE框架,使用C#编程语言。主要完成TDOA定位分析计算,Anchor状态显示、定位显示、配置管理。Anchor状态显示主要显示Anchor是否连接到TDOA-RTLS,Anchor能够接收到那些Anchor的Pacer-blink信号,以及Anchor两个无线模块的工作状态;定位显示主要显示Anchor位置和工作状态(有无信号发送),Tag位置和工作状态(有无信号发送),Tag历史位置(或活动轨迹)指示;配置管理功能主要包括定位软件的功能配置和Anchor的管理配置。 4.1 上位机软件接口 嵌入式软件通过端口号为6666的UDP连接向RTLS发送TOA分析计算和Anchor之间的时钟同步所需的信息,该端口上传输的信息包括长度分别为76字节和70字节的数据包;RTLS通过端口号为3535的UDP发送管理配置信息,该端口的信息完全可以通过IP Tools网络监测工具进行数据包的截获和分析,并且这些信息可以与I2C芯片中读取的信息进行对比分析;RTLS通过编号为2346的UPD将定位计算结果直接发送给各个显示客户端;RTLS通过端口编号为2345的UPD发出TDOA定位计算结果。如图8所示。 4.2 上位机软件工作流程 上位机软件的设计比较复杂,主要有主线程、TDOA计算线程、UDP6666数据包接收线程、UDP6666 socket数据包收发线程、UDP3535处理线程、UDP2346处理线程构成。当定位系统开始运行时,RTLS系统通过端口6666的UDP连接就收上传数据,当数据包接收完成后对数据包进行解析,76字节数据包提供标签到达锚节点的TOA信息,70字节数据包提供锚节点之间的TOA信息,之后通过TDOA计算线程调用定位算法函数进行定为计算,最后通过UDP2346处理线程显示出定位结果,整个过程中UDP3535处理线程一直处于打开状态,进行管理配置。如图9所示。 5 结语 本文设计了一个基于与DW1000的超宽带室内定位系统,该系运用TDOA定位算法,原理简单,易于工程实现,硬件部分采用DW1000无线收发芯片,具有定位精度高、稳定性强、成本低等特点。同时,本系统的设计为无线传感器网络室内定位提供了一个参考样本,具有一定的参考价值。 室内系统设计论文:室内消火栓系统设计探析 [摘 要]消火栓系统是最基本、最重要的灭火设施,对消火栓系统的设计理应引起足够的关注和重视。本文分析了消火栓系统的特点,探讨了室内消防竖管设置的最小间距,并研究了高位消防水箱设计的几个问题。 [关键词]消火栓;消防竖管;高位消防水箱 1 消火栓系统的特点 消火栓系统是我国使用最早、应用最为广泛的消防系统。消火栓系统包括室内外消火栓设备、消防管道、消防供水等设施,在灭火时有以下几个特点: (1)人工操作的消防系统,也意味着发生火灾时,消防人员的到位会有一定的滞后; (2)系统本身灭火效果也会受到火场条件的影响,比如:较高的火场温度,浓烟降低了火场能见度,建筑构造设计不完全符合消防要求等; (3)火灾最终需要由消火栓系统来收尾。 作为室外、室内都使用的消防系统,消火栓系统是最基本、最重要的灭火设施,对消火栓系统的设计理应引起足够的关注和重视。本文即对室内消火栓系统设计中所遇见的几个问题进行分析。 2 消防竖管最小间距的确定 《建筑设计防火规范》(以下简称“建规”)规定:室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位[1]。 《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)规定:消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位[2]。 《消防给水及消火栓系统技术规范》规定(以下简称“水规”):室内消火栓的布置应满足同一平面有2支水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求[3]。 依以上规范条文可知,消火栓布置时可根据水枪的充实水柱长度、建筑层高和水带长度得到消火栓的保护半径,使得建筑内各处均处于两个以上消火栓的保护范围内即可达到要求。由此结合建筑内部形式可基本确定消防竖管的最大设计间距。 但上述三部规范并未详细规定消防竖管的最小间距,当两个消火栓布置间距过近或紧连着布置一处时,一旦火势威胁到某处消火栓,两个消火栓极易同时受大火影响,无法起到互相保护的作用,这种情况应该避免的。所以消防竖管布置应保证最小间距,根据对安全出口应分散布置并保证至少5米最小间距的要求,保证5米是一个比较合理的最小间距。 3 高位消防水箱设置的必要性 消防水箱是设置在高处直接向水灭火设施重力供应初期火灾消防用水量的蓄水设施。对于高位消防水箱,部分人认为消防水箱可少设或不设,因为建筑高处设置的水箱可能会影响建筑立面处理,增加结构荷载和抗震防护要求,而且水箱作用有限,自身并不一定完全满足最不利点水压要求,且在消防主泵投入较早较及时的情况下,可以基本保证消防供水。 但笔者认为,考虑到我国的电力供应和消防设施管理情况,结合已发生的火灾案例,若不设高位消防水箱很有可能影响到火灾的初期灭火,而能否及时、快速的在火灾大范围蔓延之前控制火势是至为关键的。况且如下文所述,消防系统在设计时可以降低水箱设置高度,或设置在下层,通过设置稳压泵来达到水箱的设计压力要求。所以,在临时高压消火栓系统中设置高位消防水箱是非常有必要的。 4 高位消防水箱的设置高度 《水规》规定:高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力,并应按下列规定确定:1一类高层公共建筑,不应低于0.10MPa,当建筑高度超过100m时不应低于0.15MPa;2高层住宅、二类高层公共建筑、多层公共建筑,不应低于0.07 MPa;多层住宅不宜低于0.07 MPa;3工业建筑,不应低于0.10 MPa,当建筑体积小于20000m?时,不宜低于0.07 MPa;4自动喷水灭火系统等自动水灭火系统应根据喷头灭火需求压力确定,但最小不应小于0.10 MPa[3]。 由上述条文可见,《水规》要求需满足最不利消火栓处7m 、10m和 15m水柱的净水压力,但符合《水规》要求的消防水箱设计仍有可能出现以下两个问题: (1)满足《水规》要求消防水箱的设置高度,并不能完全保证最不利消火栓处的正常使用压力。根据工程实践计算,最不利消火栓口所需压力与水带长度、水带材质、水枪喷口直径、所需充实水柱长度和水枪射流量有关。19mm水枪配65mm衬胶水带,水带长度25m,则当消火栓出流量取5L/s时,最不利栓口所需水压为0.189MPa。由此可见,当保证最不利消火栓处7m 、10m和15m水柱的净水压力,并不能保证最不利消火栓的灭火需要。 (2)消防水箱的设置高度不应仅为满足最不利消火栓处的压力需求,在实际工程中,自动喷水灭火系统(以下简称自喷系统)亦需设计高位消防水箱,而且自喷系统与消火栓系统常共用一座消防水箱。此时,消防水箱还应满足自喷系统最不利喷头处的压力需要。根据实际工程计算可知,此处一般需0.2MPa以上的静水压力。 综上所述,从尽可能满足最不利点处灭火要求来看,高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力(自喷、消火栓均应满足最低压力)。当高位消防水箱不能满足此静压要求时,可增设稳压泵和稳压水罐,成为设有稳压泵的临时高压消防给水系统。 5 高位消防水箱有效容积 《水规》按照建筑物性质和标准确定高位消防水箱的有效容积有明确规定:1一类高层公共建筑,不应小于36m3,但当建筑高度大于100m时,不应小于50m3,当建筑高度大于150m,不应小于100 m3;2多层公共建筑、二类高层公共建筑和一类高层住宅,不应小于18m3,当一类高层住宅建筑高度超过100m时,不应小于36 m3;3二类高层住宅,不应小于12 m3;4建筑高度大于21m的多层住宅,不应小于6 m3;5工业建筑室内消防给水手机浏览当小于等25L/s时,不应小于12 m3,大于25L/s时,不应小于18 m3;6总建筑面积大于10000O且小于30000O的商店建筑,不应小于36m?;总建筑面积大于30000O的商店,不应小于50m?,当与本条第1款规定不一致时应取其较大值[3]。上述规范条文要求基本清楚,但有以下两个问题: (1)高位消防水箱的有效容积能否满足初期火灾水灭火系统所需消防用水量的要求。高位消防水箱火灾初期灭火的重要供水来源,常见的初期水灭火设施包括室内消火栓系统和自动喷水灭火系统,以建筑高度超过50m的一类高层公共建筑为例。《水规》规定此类建筑室内消火栓用水量为40L/s,火灾初期以10min计,则需水量: 40L/s×10min×60s=24m3 另外此类建筑又须设自动喷水灭火系统,又需水量: 30L/s×10min×60s=18m3 10min初期灭火用水共需水量: 24+18=42m3 由此可见,规范所要求的水箱有效容积实际上是不够10min满负荷灭火需要的,但考虑到火灾初期消火栓和喷头使用数量有限,消防主泵正常情况下可以及时启动,所以对水箱有效容积的要求有所减小。 (2)完全依照建筑物性质和标准确定消防水箱容积也有一定的局限性。如建筑高度低于24m但面积较大的商场建筑,其火灾危险性是非常高的,在设计消防水箱容积时就可能套用规范规定而采取偏小的消防水箱容积。 6 结束语 消火栓系统是最基本的灭火设施,在设计室内消火栓系统时,应注意控制消防竖管最小间距以使临近消火栓能互相保护;临时高压消火栓给水系统中应设置高位消防水箱,其有效容积应尽量超过现行设计规范要求,以满足初期火灾消防用水量和水压需求。 室内系统设计论文:基于ZigBee网络的室内环境监测系统设计 摘 要:本文基于ZigBee技术设计了室内环境监测系统,对室内温度、湿度、烟雾、可燃气体等参数进行测量和采集,并对异常情况发出报警。给出了系统的整体设计方案,介绍了系统的传感器选型及控制方案,并对系统进行了数据测试分析,验证了系统的稳定可行性。 关键词:ZigBee技术;环境监测;传感器 0 引言 ZigBee技术是近几年发展起来的自组网无线通信技术,节点之间可很方便的进行组网通信,有效的解决了单点无线传输的距离问题。诸多事故的发生都源于未知,室内环境的监测对于生产和生活都具有重大意义。本文为室内环境参数的监测提供了一套完整的解决方案,并给出了相应的阐述。 1 系统整体设计方案 室内环境监测系统主要包括监测节点和数据接收处理主机。节点主要负责室内各项环境参数的数据采集和监测,包括温湿度检测模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块以及PM2.5检测模块;采用单片机负责检测的控制,并将采回的数据通过ZigBee模块送出。ZigBee每个节点都自动分配唯一的ID,每一个节点可管理254个子节点,一共可扩展管理多达65000个节点。数据处理主机主要负责接收每个监测节点的数据,对数据进行处理,包含显示模块、人机交互设置模块、报警输出模块和联动控制模块。系统整体设计方案如图1所示,给出了单个节点的组成框图和主机的组成框图,节点的个数可根据用户需求进行扩展。 2 系统硬件设计 基于ZigBee技术的数据采集节点 主要采用了DHT11温湿度传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器、夏普PM2.5灰尘传感器。 2.1 温湿度传感器 设计采用数字温湿度传感器DHT11进行温度和湿度的检测。DHT11是一款复合型温湿度传感器,采用单总线方式直接送出温度和湿度值,使用时只需要电源和任意一个I/O口配合上拉电阻便可对其操作和访问。DHT11供电范围为3.3-5.5V,可以很方便的应用于各种单片机和嵌入式系统。DHT温度测量范围为0-50度,湿度为20%-90%RH,完全满足室内环境的监测。 DHT11接口电路如图2所示。 2.2 气体传感器 设计采用电阻型MQ-2气体传感器对空气中的烟雾和可燃气体进行检测。MQ-2气体传感器采用二氧化锡气敏材料进行气体的检测。二氧化锡在纯净的空气中电导率很低,一旦空气中有其他气体的存在,其电导率随空气中气体的浓度增加而增加,通过简单的电路便可将气体浓度信号转换成对应的电信号。MQ-2传感器不但对如液化气、甲烷、氢气等可燃气体灵敏度很高,而且对烟雾也有着理想的响应曲线。 MQ-2气体传感器测试电路如图3所示。传感器需要提供加热电压进行预热,加热过程大概30秒,然后便可以正常输出。加热电压和电源可采用统一电源供电,选择合适的负载电阻即可。 2.3 PM2.5灰尘传感器 PM2.5检测采用了日本夏普公司的GP2Y1010AU0F灰尘传感器,该传感器电压输出与灰尘浓度具有良好的线性关系。传感器采用光学方式进行灰尘的检测,通过控制内部LED发光时间然后检测对应光学腔内接受到的光强,经过内部相应的放大处理从而得到对应的电压。传感器采用5V供电,输出电压范围为0.75-3.5V,对应的灰尘浓度为0-0.5mg/m3,输出电压和浓度成一次线性关系。GP2Y1010AU0F传感器输出为模拟电压,所以需要配合AD转换器进行数据的采集,传感器接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 基于ZigBee自组网的特性,无线部分程序设计变得相对容易,只需要记录和校验每个节点的ID即可进行数据的交互。节点的主要负责数据的采集和等待主机的数据发送请求,当收到请求时进行ID验证,若为本机ID则发送数据,否则继续等待,节点程序流程如图5所示。主机的程序设计主要负责数据的请求和接收处理,进行显示、报警、人机交互和联动控制,主机程序流程如图6所示。 4 结论 本文给出了基于ZigBee技术的室内环境监测方案,详细的分析了系统的整体设计方案,对系统的传感器电路设计做出了相应的介绍,分析了系统的可行性。最终对系统进行了整体数据采集和通信测试,良好的验证了系统的稳定性和可靠性,对室内环境的监测具有一定的指导意义和参考价值。 室内系统设计论文:基于PID控制理论和步进电动机的冬季室内温度控制系统设计 摘要:我国北方,冬季取暖一般采用暖气技术集中供暖,用户不能自主地调节温度,室内温度过高,资源浪费的现象严重。本设计应用PID控制技术,以步进电动机作为执行元件,根据实时测量的室内温度,来控制阀门的开度,调节暖气管道内热水或热气的流量,从而达到了控制室内温度的目的,增强了居民室内生活的舒适度,减少了能源的浪费。 关键词:PID控制;流量;PM2.5;编码;解码 引言 我国北方属于典型的温带大陆性气候,冬季寒冷干燥。目前为了改善室内温度环境,我国北方城市普遍采用集中供暖[1]。各市均建有大规模的地下暖气管道网,由政府指定的供暖公司负责运营。集中供暖有着较为明显的好处:资源利用率高,平均成本较低,供暖效果好。但是,也存在不少缺点:一是无论白天还是黑夜,不管用户是否需要,暖气始终全天供热;二是用户没有办法自主调节室内温度的高低,造成室内温度过高,空气流通不好。居民非常容易出现皮肤发紧,口唇干燥、咽部发痒、咳嗽、流鼻血等“暖气病”。用户为了降低温度,只能打开窗户散热,使宝贵的能源白白浪费了。近年来,我国北方地区冬季雾霾频发,pm2.5频频爆表,燃烧煤炭作为集中供暖的主要手段,成为罪魁祸首,成为众矢之的。如何才能在不降低冬季室内生活的舒适度的前提下,实现节能降耗的目的呢? 本设计采用步进电动机来控制阀门的开度,进而调节暖气管道内水或气的流量,实现了控制室内温度的目的,从而增强了居民室内生活的舒适度,为节能降耗做出了巨大贡献。 一、系统设计方案 本系统由两个模块组成,一个是温度设置及测量模块,一个是驱动模块,两个模块在物理上相互分立,使用时可以将温度和测量模块放到远离暖气片的地方,保证温度测量的准确性。驱动模块直接到暖气管道上控制暖气的流量。两个模块之间通过红外遥控发射/接收芯片PT2262/2272传递控制信息。温度设置及测量模块又分为键盘输入、温度测量、温度显示三个单元。人们可以通过键盘设定自己需要的温度,温度的测量采用数字温度传感器18B20,18B20将采集到的温度信号以串行数据的形式传递给单片机AT89C51,经过处理后,在数码管上显示当前测量的温度。同时,AT89C51把实时测量的温度和用户预先设定的温度比较和分析,得出调整指令。通过红外遥控发射/接收芯片PT2262/2272将调整指令传递给驱动模块的单片机,由驱动模块单片机控制步进电动机完成阀门开度的调整,实现改变暖气管道内热水流量的目的。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 二、温度传感器18B20 18B20是美国Dallas 半导体公司创造的数字化温度传感器。该温度传感器外形如一只三极管,温度感应元件及转换电路集成在一个芯片上。现场温度直接转换成二进制数字表示的温度,存储在18B20内的存储器里,18B20和单片机之间仅需要一条数据线连接,单片机可以通过数据线向18B20写入或读取数据,而且可以通过数据线提供18B20正常工作所需要的电源。每个18B20都有不同的序列号,所以多个18B20可以使用同一根总线和单片机相连接,单片机通过序列号识别不同的18B20并发起读写动作。这一特点使用户组建温度传感器网络变得十分容易。通过程序设定,DS18B20 可以达到9~12 个二进制位的分辨率。测量温度的范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,测量精度可以达到±0.5°C[2]。由于DS18B20 具有体积小、测温精度高、适用电压范围宽、采用一线式总线、可组网等优点,在实践中的得到了广泛的应用。 三、红外遥控发射/接收芯片PT2262/2272 PT2262/2272采用CMOS工艺制造,分别具有编码和解码的功能,其中PT2262是编码电路,PT2272是解码电路,PT2262/2272必须配对使用,可用于无线数据的发送和接收。PT2262/2272分别拥有18个管脚,最多可以设置12位地址端管脚和6位数据管脚。地址管脚可以设置成“0”、“1”、“悬空”三种状态,但是必须保证PT2262和PT2272的地址管脚设置相同,否则PT2272不能解码。在实际应用中,我们一般采用4位数据码和8位地址码的方式。 编码芯片PT2262发出的编码信号称为码字,一个完整的码字包含地址码、数据码和同步码三部分。解码芯片PT2272在接收到PT2262发来的信号后,首先分离出地址码,并对地址码进行比较,只有当接收到的码字的地址码和2272的地址码相同时,2272的VT管脚才能输出高电平,表示解码成功。单片机在检测到VT脚高电平的信号后,开始读取PT2272接收到的数据。 四、步进电动机 步进电动机也称为脉冲电动机,它可以将电脉冲信号转换成相应的角位移,每输入一个电脉冲信号,步进电动机就转动一定的角度,由于该电动机的转动方式是步进的,所以把它叫做步进电动机。步进电动机具有以下优点:一是步进电动机转动的角度和输入电脉冲的个数成正比,转动的速度由输入电脉冲的频率决定,频率越高,速度越快。而且在不超出步进电动机负载能力的情况下,以上关系不受负载大小、电压高低等因素的影响;二是步进电动机在不失步的情况下,每转动一圈的步数是固定的,所以电动机的步距误差不会积累;三是步进电动机具有良好的控制性能,在开环控制系统中,转速具有很宽的调节范围,而且能够快速启动、制动和反转。正是由于步进电动机具有以上优点,所以在数字控制系统中经常被用作执行元件。 五、软件设计 该系统的软件设计分为两大部分,分别对应系统硬件的两个模块。其中驱动模块的程序设计包括控制量的读取和步进电动机的控制。温度测量模块包括温度采集子程序(读取18B20测得的温度数据)、显示子程序、键盘输入子程序(用户设置室内温度)、PID温度控制子程序(计算控制量)。前面几个程序都比较简单,这里不再赘述,下面我们详细介绍一下PID温度控制子程序的设计原理。单片机首先读取18B20测量的实时温度数据,然后把测量温度和设定温度进行比较得到温度误差,把温度误差作为PID控制系统的输入信号,由PID算法计算得出控制量。PID控制系统的结构框图如图2所示。 图2 PID控制系统的结构框图 系统的控制规律可以用u(k)= u(k)+u(k-1)和u(k)=Kp[e(k)- e(k-1)]+Ki e(k) +Kd[e(k)- 2e(k-1)+ e(k-2)]两个算式表示[3]。其中u(k)表示每个测量周期阀门的变化量,Kp表示PID控制系统的比例系数, Ki表示PID控制系统的积分系数、 Kd表示PID控制系统的微分系数,e(k)表示k时刻的温度误差。由于室内温度是一个相对缓慢的变化过程,所以我们在该温度控制系统中采用了周期性的控制方式,即在一个温度采样周期内保持控制量u(k)恒定不变[1]。 结语 为了验证系统对室内温度控制的准确性和稳定性,我们做了多次试验,下表为实验记录的测量数据,分析记录数据可知,本设计控制温度准确性高,达到了预期目标。 本系统采用PID控制理论,以AT89C51单片机为系统的控制单元,以红外遥控发射/接收芯片PT2262/2272为数据传输的纽带,选用步进电动机作为系统最终的执行机构,根据室内温度和设定温度的误差来改变阀门的开度,较好的实现了室内温度的调节。实验表明,该系统具有稳定性好、控制精度高、节能环保等优点,具有一定的实用价值。 室内系统设计论文:基于射频及超声技术的室内二维定位系统设计 摘 要:该文通过对比几种常用室内定位(In-location)方法,设计并实现了基于射频和超声波技术相结合的室内二维定位系统。系统采用C51系列单片机为主控芯片,nRF24L01芯片作为射频通讯芯片,结合超声波发射与接收电路,融合射频和超声技术对二维平面上一点的位置信息进行获取,并通过LCD12864进行测量结果的显示。文章详细的分析了系统的工作原理并进行了测量电路的设计,由实际测量的数据对结果进行误差分析可知,测量数据误差在2%以内。 关键词:射频 超声波 参考节点 室内定位 众所周知,对于室外定位系统,全球定位系统(GPS)[1]已经应用的成熟可靠,目前常用的车用导航、物流定位等大多数都利用的是此原理。但是对于室内定位,例如机场大厅、矿井内部、大型展厅内部、大型室内停车场以及大型购物商场,由于室内环境复杂多变,建筑物的结构,内部布局,以及人为因素等影响,所以实现精确定位的难度较大。目前诺基亚、谷歌、博通甚至一些知名大学比如美国杜克大学(Duke University)和芬兰奥卢大学(University of Oulu)都有专门研究室内定位的小组。美国研究机构ABI称:“室内定位技术(In-location)是下一波热门定位技术,该技术将在2015年-2017年间得到大量部署和实施,是今后移动互联网领域的一个关键环节。” 目前室内定位常用的方法有红外线室内定位技术、超声波定位技术、蓝牙定位技术、射频识别定位技术和超宽带定位技术等。表1[2]分析了几种常见无线定位系统的性能表,参照表1,该文设计了基于51单片机使用超声波和无线射频相结合进行室内定位的测量系统,可以有效结合两种方法的优点,设计思路清晰,成本较低。根据实际测量结果分析,系统采样稳定,数据误差较小,具有一定的现实意义。 1 系统的设计思想及原理 由于射频信号传输速率接近光速,远高于超声波传播速率,因此可以利用射频信号先激活待测节点,之后使其接收超声波信号,利用时间差的方法进行测距。这种技术成本低,功耗小,精度高[3]。该文便是采用此种方法实现在二维平面内对一待测节点位置信息的获取。 1.1 系统设计原理 如图1所示。在一个二维平面中,要确定某未知点的位置信息,其实质便是求得其在平面坐标中的坐标值。由数学知识可以知道,确定平面上某一未知点(x,y)的坐标值只需要知道该点到平面坐标中已知的两个参考点(x1,y1),(x2,y2)的距离d1及d2,再利用两点间的距离公式(1)式,求解方程组即可求得未知点的坐标信息。 (1) 系统的关键就是通过超声波测出图1中的距离d1及d2,现在假设系统某一节点A具备射频发射模块和超声波发射电路,系统另一节点B具备射频接收模块及超声波接收电路。A节点同时发射超声波与射频信号,即发射电磁波。由于电磁波的速度接近光速远远大于超声波在介质中的传播速度,射频信号传播到节点B的时间忽略不计,当节点B接收到射频信号时,启动计时,当接收到超声波信号时停止计时。时间间隔t即是超声波由A传播到B所用时间。设声速为V,则A,B间距离为:。 1.2 系统整体设计 该文系统采用C51系列单片机作为控制芯片,nRF24L01作为射频通信芯片,利用LCD12864液晶屏进行坐标显示。如图2所示。系统主要包括三个节点,分别为1号总控制主节点,2号参考节点,以及3号待测节点。硬件设计上,各个节点都包括51单片机最小系统及上电指示电路,射频收发模块(nRF24L01)电路;另外总控制节点和参考节点具备超声波接收电路,待测节点处安装超声波发射电路。 系统整体通信流程简述如下:1号总控制主节发出射频触发信号,3号待测节点接收到射频信号之后报警指示灯亮。同时发射出射频同步信号及发射超声波。射频同步信号很快到达1号总控制节点及2号参考节点,两个节点启动计时器,待3号节点发射的超声波分别到达1号节点和2号节点后,接收到超声波信号,停止计时。分别获得超声波由3号节点到1号节点及2号节点的传播时间。1号节点总控制节点计算出节点1,3距离。2号节点参考节点计算出节点2,3距离,再利用射频模块将数据无线传送给1号总控制节点。总控制节点再依据两个距离数据,已知的节点1,2的坐标计算出3号待测节点的位置坐标。至此,完成系统一个单程通信,如此反复通信10次,求得位置坐标平均值通过1号节点处的液晶显示模块LCD12864显示待测节点位置信息。所有的通信流程由1号总控制节点控制。 2 系统电路设计 2.1 硬件设计 硬件设计上,文中系统主要涉及单片机小系统,射频收发电路,超声波发射与接收电路,LCD显示电路,射频收发模块供电电路。这里主要介绍系统的射频收发电路,超声波发射与接收电路。 系统无线通信模块的发射与接收主要采用nRF24L01芯片作为主控核心。nRF 24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4~2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置[4]。由于采用SOC方法设计因此只需要少量外围元件便可组成射频收发电路,再配合简单的通信协议,就可以实现无线数据传输[5]。将nRF24L01相应的控制引脚连接到单片机的P1口上,利用串行通信方式与单片机进行通讯,可以设置为增强型模式(ShockBurst)下的接收或是发射状态,启动自动应答及自动重发功能。采用nRF24L01增强型模式时内部芯片堆栈区先入先出,数据可从低速微控制器送入,高速发射出去,地址和校验码由硬件自动添加和去除[6],可以提高系统整体的性能和效率[7]。 系统超声波发射电路框图如图3所示。系统利用定时器由单片机的I/O端口输出40 kHz左右的方波脉冲信号,信号送给推挽式功放电路进行功率放大,用以驱动型号为TCT40-16T的超声波换能器,发射出超声波信号。 系统超声波接收电路框图如图4所示。接收电路的核心是红外线检波接收专用芯片CX20106。由于红外遥控常用的载波频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz比较接近,可通过外接电阻微调芯片内部滤波器的中心频率。当超声波探头未接收到40 kHz信号时,芯片信号输出引脚为高电平;当接收到与CX20106中心频率(40 kHz)相符的超声波信号时,信号输出引脚输出下降沿脉冲,将此信号连接到单片机外部中断引脚上,可触发中断,从而停止超声波传播计时。 2.2 软件设计 系统软件设计流程图可以参考图2。系统软件按功能划分可以分为LCD显示,超声波发射,射频通讯,坐标计算几大部分。其中,LCD显示部分主要是通过时序对液晶屏进行相应的读写操作,超声波发射部分采用定时器中断产生40 K方波信号,坐标位置计算算法依据的公式(1)进行计算。下文主要针对射频通讯部分所进行的软件配置进行简述说明。 在图2的“3射频同步信号 超声波信号”过程中,系统各节点射频收发配置如图5所示。由于nRF24L01在每个通讯频道上具有6个不同的数据通道,因此在设计上,3号节点与1号节点通过数据通道0传输信号,与2号节点通过数据通道1传输信号。3号节点发出具有发送地址编码的射频信号被1,2号节点接收后,1,2号节点分别启动定时器计时并通过各自的数据通道返回应答信号给3号节点,表示通讯成功3号节点可以发出超声波信号。值得注意的是,3号节点若是启动自动重发功能,则每次重发等待时间为250 us,这将导致系统测量误差过大,因此该系统禁止自动重发,而是由软件编程重发3次,判断是否次数溢出或是接收到应答信号,这样可以将每次重发产生的误差控制在15 us左右。同时,图2在“1发出射频触发信号”及“4传输距离数据”两个过程中,射频通信均采用数据通道0进行数据通信,并且开启相应的自动重发功能2次,经测试系统射频通讯流程性能稳定。 3 实测数据分析 系统测试实验环境为室内地面,其中主控制节点(1号节点)坐标安装在原点(0,0)上,参考节点(2号节点)坐标安装在y轴点(0,100)上,单位为cm。测量工具为卷尺,精度精确达0.1 cm。对于测试平面上10个不同位置点分别测量10次,得到100个数据,结果见表2。 通过分析图中数据,可以得出以下实验结论。 (1)定位范围。 经过测试表明,该系统基本可以实现对于在地面上200 cm×200 cm的二维直角坐标系中移动节点的定位。 (2)系统的平均定位误差。 X轴的平均定位误差为3.01(cm) Y轴的平均定位误差为3.14(cm) (3)系统的平均定位精度。 X轴平均定位精度:(200.0-3.01)/200.0×100%=98.50% Y轴平均定位精度:(200.0-3.14)/200.0×100%=98.43% (4)误差分析。 通过实验测得数据并分析,系统测量误差主要来自以下几个方面: ①超声波信号的衰减问题。从表1及表2可以看到,虽然系统测量平均误差不算太高,但是针对不同的测量区域其测量误差明显不同,随着各节点之间距离的不同,超声波信号的衰减程度会不同导致接收到超声波信号的时间点不同,引入测量误差。 ②超声波发射角问题。从表中数据可以看出,在区域边缘地带数据的测量误差偏高,由于超声波存在发射角度局限问题,导致超声波信号接收时间点不同引入测量误差。 ③系统软件设计时,在3号节点发射同步射频信号和超声波过程中,禁止自动重发次数而采用软件编程发送次数溢出的方法在每次重发数据过程中需要等待15 us,总共软件设计为重发3次溢出,所以此处可能会引入50us左右的测量误差。 ④数据算法计算。系统数值计算的精度也会引入测量误差。综合考虑系统测量要求,51系列单片机的运算能力及速度,以及软件整体的效率和整洁度。该次系统软件计算精度都采用16位无符号位整数数据类型,而未引入浮点数据类型计算,所以对最终显示结果会造成测量误差。 ⑤温度引起误差。声速随温度变化关系可以表示为:V=(331.45+0.61t/℃)m・s-1。但是该系统中没有考虑温度补偿,而是以声速标准值340 m/s进行数据计算,因此会引入一定测量误差。 4 结语 该文设计了基于射频和超声波技术的室内二维定位系统,并通过设计得系统进行实际数据的测量,分析实验数据可以得出系统的误差较小。对于存在的误差提出了可能产生的原因以及后续的解决方法,期望通过后续的改进可以使实验误差进一步减少,测量范围也相应的增大。 室内系统设计论文:无线市话室内信号分布系统设计探讨 【摘 要】无线市话室内信号是室内常用的信号系统,能够对于手机通信进行有效的补充。本文对于室内信号分布系统的原理以及设计方式进行探讨,对于设计中的信号源选定、分布系统选择以及布置等多种方法进行选择,从而设计适合室内的信号分布系统。 【关键词】室内信号分布;建筑内部;设计 0 前言 近年来,随着个人便携电话系统的迅速发展,人们对于通信服务的要求越来越高。当前的建筑大多为钢筋混凝土骨架结构,对于无线电信号的屏蔽衰减特别厉害,比如在地下商场、地下停车场等患者的通信信号微弱,通信质量严重下降。为了保障无线电通信信号,解决室内信号固定的问题,采用无线市话室内信号分布系统是保证通信质量的有效方式。采用无线市话室内信号分布系统是通过有线的方式,将无线信号引入室内,从而为室内的用户提供稳定、可靠的室内信号。参考我国“信息产业部电(2000)604号”的文件,无线市话室内信号是固定电话网的补充与延伸,而且使用的频带为1900MHz~1910MHz,载频间隔为300KHz,主要采用TDMA的多址方式、TDD双工方式。 1 无线市话室内覆盖系统的建设意义 1.1 无线市话室内系统覆盖现状 随着无线市话的信号发展,室内覆盖的问题也日益突出:(1)因为建筑物的屏蔽以及吸收作用,导致无线电波的传输衰耗,从而造成无线信号的弱场强区甚至盲区,而且受到基站天线的限制,会造成无法正常覆盖;(2)建筑物高层空间容易受到无线频率干扰,从而影响语音质量;(3)因为一些公共场所,比如会议中心以及大型购物商场,无线市话的使用密度过高,导致网络容量不能够满足用户需求。 1.2 室内分布系统特点 采用无线市话室内信号分布系统,能够有效的覆盖建筑物的盲区,适用于建筑结构复杂和人流密集、话务量高的建筑物内部的信号覆盖,室内分布系统特点表现如下:(1)建筑物的信号分布相对均匀,而且采用分布系统,能够抑制信号弱区内的乒乓效应,能够适应于系统扩容与多网合一;(2)室内分布系统的设计与施工相对复杂。总体而言,采用室内分布系统,能够适用于大面积和内部结构复杂的建筑物室内信号覆盖,是当前覆盖优化最主要的手段。 1.3 建设室内分布系统的必要性 与传统的SDMA和GSM网络相比,无线市话具有基站成本低和手机性价比高的方式,对于室内区域,解决信号覆盖问题相对复杂。而且当前无线市话室内覆盖系统的质量与容量受到影响,所以为了解决当前的信号覆盖的问题,应该将3G网络与PHS网络融合,从而降低室外网络的整体干扰,保证室内通信质量。 2 室内分布系统设计的基本流程 无线市话室内信号分布系统设计的关键在于合理选择分布系统与天线安装为主,一般而言,室内分布系统的基本流程为:现场勘测原信号覆盖情况、确定设计要求、选取合适信号源、选择室内分布系统、设计分布系统方案、硬件安装与开通测试,具体的设计工作如下。 2.1 勘测工作 勘测工作是为设计工作提供参考资料,为了保证设计的合理性,首先需要详细的建筑结构图并且进行实际勘测,根据建筑物的实际情况做好标注,对于可能会引发信号影响的因素进行分析,从而得到该建筑的传播损耗模型。在建筑物的勘测工作中,需要对建筑物的电梯、隔墙材料等信息进行收集,根据建筑物的结构图进行无线环境路测,从而为设计提供参考。 2.2 设计工作 设计是无线市话室内信号分析系统的关键工作,对于室内信号起到决定性的作用。为了完成设计工作,需要对设计中的问题进行综合考虑。 2.2.1 信号源选取 无线市话室内分布系统可以采用PHS系统或3G系统,PHS系统可以再用500mW的lC7T基站,而对于3G系统,可以采用基站信源和直放站信源两种类型,为了保障室内系统的通信质量,需要合理选择信号源,在选择的过程中,需要从建筑物的容量与覆盖两方面进行考虑,为了满足室内的通信质量,需要合理选择适当的信号源,适当提前考虑信号源机房的预留。 2.2.2 室内分布系统的选择 为了保障室内信号的有效性,需要根据覆盖面积以及不同环境选择覆盖系统:(1)对于覆盖面积小而且结构简单的建筑,优先选择无源分布系统;对于覆盖面积大而且结构复杂的建筑,可以采用分区覆盖的方式;(2)裙楼一般位于建筑物的低楼层,需要考虑容量的问题,标准楼的空间间隔较为规则,主要注意纵深处的信号控制,地下层通常为信号盲区,需要解决覆盖问题,电梯需要满足语音业务的覆盖需求,应注意保持信号连续性,因此通畅采用在电梯井内安装高增益定向天线或敷设泄漏电缆的方式进行覆盖。 3 方案设计的关键点 3.1 上下行平衡问题 无线市话室内信号分布系统中,需要对干线的增益效益进行合理设置,避免输入信号幅度过大或是过小形成的设置不合理。在设计的过程中,同时需要对链路预算进行计算,根据天线口的功率计算系统设计的衰减,保证合理传输。 3.2 干放使用原则 对于无线市话室内信号分布系统而言,同一组的基站不能接入太多干放,建议不超过5套,而且所有的干放尽量不要串联。设计中低噪声放大器一般处于接收机的前段,性能对于整机性能与接收灵敏度具有重要的影响。合理控制信号源干放,能够将上行信噪比控制在较为理想的水平。 3.3 天线布放原则 室内分布系统应该遵循“小功率、多天线”的原则,降低小天线输出能够减少外协信号强度,因此采用多天线小功率方案覆盖效果更好。在天线布放过程中,需要合理确定天线出入口功率,根据模拟测试效果选择天线布放位置,保证系统的稳定性。 4 结语 无线市话室内信号分布系统对于建筑屋内的信号传输具有重要的意义,随着建筑楼层的增多,当前的信号传输不能够满足室内信号的需求,合理设计室内信号分布系统,能够保证室内信号强度,使室内信号满足建筑内部通信需求。 室内系统设计论文:一种Zigbee无线传感网络的室内温度监控系统设计 Zigbee无线模块作为节点,具有协议简单、成本低、功耗小、组网容易等优点, 利用Zigbee组建的无线传感网络,对下端设备进行数据采集和无线控制。本文针对室内温度监控设计出了一个切实可行的室内温度监控系统,此系统可控性好,可靠性高,同时适合在智能家居方向扩展与应用。 【关键词】Zigbee 无线控制 室内温度监控 无线传感网络 节点 传统室内监控系统大多数都是用有线连接方式。当监控节点数大时,就会导致布线繁琐、安装困难、维护不便等诸多问题。利用Zigbee技术来构建无线传感器网络的室内监控系统,就可以解决上述的各种问题。本文介绍了一种无线室内温度监控系统,文中详细介绍了Zigbee技术的工作原理以及实时温度监控系统的设计与实现。 IEEE802.15.4-2003标准定义了物理层和媒介层,Zigbee联盟在此基础上建立了网络层以及应用层。Zigbee网络由三种设备类型组成,分别是协调器、路由器以及终端节点,这三种设备类型的组网拓扑又可分星形拓扑、树形拓扑和网形拓扑。为了提高通讯效率,Zigbee组网不论采用哪种拓扑结构,网络都将按照Zigbee协议算法选择最好的路由路径作为数据传输通道,此系统采用网络形拓扑设计。 1 监控系统设计 终端节点通过采集温度传感器数据,经路由器节点发送给协调器节点,并接收协调器的控制命令从而作相应处理;路由器节点在系统中的主要任务是数据中转,确保协调器节点与终端节点间的数据交换正确,加大了Zigbee网络的覆盖面积;协调器节点接收终端节点采集到的传感器温度数据,把该数据由串口发给上位机,同时接收上位机发过来的指令信息,并发给对应的终端节点;上位机主要实现对监控设备状态信息的管理,包括系统调控配置、实时状态显示、节点控制、数据管理及数据查询等,系统结构模型如图1所示。 2 Zigbee温度监控系统硬件设计 该监控系统主要由路由器节点和终端节点组成。终端节点模块包括数据采集和外设控制两部分,终端节点模块结构如图2所示。温度采集采用传感器DS18B20,温度采集范围-55℃―+125,-10℃―+85℃测量精度为±0.5℃。传感器将测得的温度数据传送给Zigbee模块CC2530,CC2530对数据进行处理后,发出控制信息控制下端设备(空调)调节室内温度。 3 Zigbee温度监控系统的软件设计 3.1 Z-Stack协议栈的软件设计 本系统的Zigbee无线模块采用操作系统的思想来构建软件系统协议栈,通过自适应轮询算法处理,系统初始化后,即进入休眠状态,当检测到事件发生时,系统立即被唤醒,并作出相应响应,事件完成后,系统继续进入休眠模式,如果几个事情同时发生,系统将按照中断事件优先级按序处理,Z-Stack工作流程为:启动系统、操作系统OSAl初始化、硬件驱动初始化、自适应轮询。 3.2 协调器节点的软件设计 协调器在系统中主要是完成建立和管理Zigbee网络的任务,它能够自动允许其他节点加入网络,收集终端节点传来的温度数据,通过串口将数据发送给上位机,同时接收上位机的控制命令,然后将命令发送给终端节点以控制其采取相应的处理措施。协调器建立网络并处理节点请求的程序流程如图3-1所示。 3.3 Zigbee节点与路由节点软件设计 路由器节点的作用是选择路由、转发数据。Zigbee设备有64位的MAC地址和16位的网络地址。网络地址是设备入网后,由协调器或者路由器分配,在网络中是独一无二的。为了保证每个节点所分配的网络地址的唯一性,Zigbee的分配网络地址的方案采用分布式寻址。Zigbee节点与路由节点网络流程图如图3-2。 3.4 终端节点软件设计 终端节点是用来采集室内温度数据的,它一方面与协调器建立一定关系将温度数据发送给协调器,另一方面接收协调器发来的控制命令,控制下端设备空调器做出相应的操作。 在终端节点以终端的身份启动并加入网络后,即开始与协调器建立关系。一旦关系建立就 可以在不需要知道明确的目的地址的情况下发送数据。终端节点数据传递流程如图3-3。 4 上位机的软件设计 本系统上位机利用JAVA、Apache、Mysql和PHP实现,它的主要功能是可以通过串口或者有线网络接口接收Zigbee无线网络传送的被监控室内温度数据,将该数据处理后,结果可在上位机窗口实时显示,实现室内温度的无线监控和自动或手动的温度调节控制;借助后台MYSQL,将室内温度信息储存,可以方便的在上位机界面上对历史信息记录查询和对监控数据信息管理。上位机登陆界面和上位机监控界面如图6、图7所示 5 结语 本文给出了一种室内温度监控系统的Zigbee无线传感器网络的设计方案,解决了有线网络存在的布线、维护和扩展性等问题。系统以CC2530为核心,搭建了一个物联网络平台,经试验证明,该系统可以很好的完成温度数据的采集、传输、处理和记录等任务,能够通过控制外设完成对室内温度的调节工作,对智能家居的发展也有一定的指导意义。 室内系统设计论文:CDMA室内分布系统设计中的相关问题分析 【摘 要】通过对CDMA的信号发送和接收境况进行全面的分析和讨论,就室内布线系统的设计思路进行了详细的分析,介绍了室内天线和信号源的选取方式,并对CDMA室内分布系统设计中需要考虑的问题进行了全面的分析。 【关键词】CDMA;室内系统设计;噪音 在移动通信的CDMA网络建设的过程中,CDMA的网络信号由于基站的分布,而产生主导频污染的现象,导致信号受到干扰,在一般的大型商场和商业楼宇之间的基站不能布置的太密,在大规模的CDMA网络铺设完成之后,需要对网络的信号场强进行测试,以及对用户的使用报告进行检测分析,可以明显的看出,在室内还存在信号分布不足,信号不稳定,网络通话质量存在问题,连通率比较底下,影响CDMA的通信质量。 1 室内分布系统设计思路 CDMA信号在室内系统设计主要包括CDMA信号源与室内CDMA信号的具体分布方式等相关内容的设计。 1.1 CDMA信号源的选取 CDMA信号源的接入是室内布线系统必须考虑的问题,这个信号源的接入必须通过一个特定的接口才能与室内分布系统接入,这样室内的布线系统才能收到信号源的信号,信号源的接入手段一般有蜂窝接入或者光纤耦合或者空间耦合等接入手段。 (1)基站直接与信号源相连接的手段,接入到室内布线系统。 (2)通过基站与信号收发的端口进行耦合的方式,通过耦合器能够很好的对信号进行控制,排除其他信号的干扰和污染主导频信号,它主要适合于主基站离室内分布式布线比较近的接入方式。 (3)光纤直放站耦合的接入方式。在原理与基站直接耦合的方式相似,主要是采用光纤将基站的信号接入,并将信号接入到室内分布式系统。它适合室内布线系统与基站距离比较远的分布式系统,但是在施工时难度比较大。 1.2 室内分布系统中天线的选取 室内天线的选择是保证信号能够正常接收的重要保证,一般采用全向吸顶天线,它安装方便,能够有效的覆盖整体楼宇,而鞭状天线和定向天线的覆盖范围比较大,能够有效的覆盖电梯和人群比较密集的地下室、车库等相关的场所。室内天线的选择需要根据具体的布线情况而定,也要根据室内的信号结合方式而定,要符合环境保护和美观的需要。在实际室内布线工程设计中,要结合CDMA信号变化情况,根据室内分布系统规模的不同和具体的情况,从天线设计的效益、成本、投资等方面对天线进行具体的设计,要保证信号能够覆盖整个建筑物。 针对10000平方米大中型室内CDMA信号覆盖系统,要求的话务量和CDMA信号覆盖的强度比较大,需要根据具体的情况进行设计,信号的接入可以采用光纤与基站直接接入的方式进行连接,在一般无源器件发送的信号不能满足覆盖要求时,可以采用干线放大器等设备对信号进行放大。当室内面积小于5000平方米时,可以采用微小型室内信号覆盖系统,采用全向型的天线,来实现CDMA信号的全面覆盖,也可以采用小功率的无线天线直放站作为室内分布系统的信号源。在对室内分布系统进行设计时,要根据信号场强的大小和建筑物的特征,选择适当的、信号增益能够满足要求的定向、或者全向的天线施工方式。 2 室内分布系统设计中CDMA信号场强分析 2.1 覆盖边缘场强分析 边缘场强的取值对CDMA信号的分析具有直接影响的作用,整个CDMA信号覆盖的场强的计算,需要依据边缘场强的确定,如果将CDMA信号的边缘场强取值过高,就要求室内的场强相应的提高,室内信号覆盖的强度也会提高,增加室内信号覆盖的成本,如果降低边缘场强,就会减少室内信号覆盖的程度,降低覆盖的成本,但是这也会影响室内CDMA信号的通话质量。在一帮的情况下,基站和手机的接收效率也会与边缘场强的取值有很大的关系,根据CDMA信号覆盖的要求,对于楼宇进行CDMA室内布线设计时,一般将边缘场强取值为-80dB,对于楼梯和一般的地下室等相关的场所的边缘取值为-85dB,以满足信号覆盖的要求。 3 CDMA室内直放站作为信号源时应注意的问题 3.1 室内CDMA无线直放站安装环境要求 针对CDMA信号无线直放站的要求,设计时,信号的主天线安放位置应根据实际的情况确定,但是至少要能够接收到强导频信号的软切换分支少于3个信号源,这样才能够避免室内分布系统的主导频信号受到污染,在施主天线的安装位置,要求主基站的导频的频率信号不能受到污染,确保室内信号的强调能够满足要求,保证通话质量。这样,基站接收的基站的信号强度要满足-70dB,为保证信号的通话质量,在主天线安装位置周围,要保证信号的外界的强干扰源的信息噪声小于-113dB。 3.2 室内信号无线直放站施主天线与转发天线隔离度的分析计算 根据CDMA信号的覆盖要求,和实际的天线经验,为有效避免和建设无线直放站之间信号的干扰和自激现象,要求无线直放站的施主天线与转发天线二者之间的信号隔离度应大于8dB,满足信号不能互相干扰的要求。具体的计算要求:,式中,为CDMA信号主天线的前后比,为CDMA信号转发天线的前后比,Li为CDMA信号的自由空间损耗,位置为CDMA信号的建筑物或者障碍隔离损耗,在实际的工作设计中,需要考虑障碍物、施主单位和转发天线的实际情况进行设计。 3.3 直放站对CDMA信号的施主基站噪声分析 4 结语 CDMA信号的室内分布系统的设计需要对具体的情况进行综合的分析,需要根据移动通信的建设方案和优化程略进行具体的分析,要以最低成本投入,达到最大的收益,促进CDMA市场的发展。 室内系统设计论文:移动通信室内分布系统设计探讨 【摘要】本文介绍了移动通信中的室内分布系统的概念及应用,同时介绍了室内分布系统的设计原则、设计方法以及设计时要关注的要点。 【关键词】室内分布系统;工程设计 一、概述 近年来,随着移动通信的快速发展,移动电话已逐渐成为人民群众日常生活中广泛使用的一种现代化通信工具,同时广大移动用户对移动通信服务质量的要求也越来越高,他们已不再单单满足于良好的室外移动通信服务,而且也要求在室内(特别是星级酒店、大型商场、高级写字楼等)能享受优质的移动通信服务。而现代建筑由于多以钢筋混凝土为骨架,再加上全封闭式的外装修,对无线电信号的屏蔽衰减特别厉害,使通话质量严重下降。在此情况下,室内分布系统应运而生。室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案;是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。 二、室内分布系统的组成、应用及类型 室内分布系统通过功分器、耦合器等无源功率分配器件和干线放大器等有源器件及馈线、室内天线等设备将无线信号均匀分配到室内各个区域,实现无线信号对室内的延伸覆盖。 1.室内分布系统由两部分组成: (1)信号源(微蜂窝、宏蜂窝、直放站、BBU+RRU等); (2)分布系统(同轴电缆、光缆、泄漏电缆、光端机、干线放大器、功分器、耦合器、天线等)。 2.需要建设室内分布系统的区域有: 室内盲区:新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆。 话务量高的大型室内场所:车站、机场、商场、体育馆、购物中心,增加微蜂窝建立分层结构。 发生频繁切换的室内场所:高层建筑的顶部,收到多个基站的功率近似的信号。 3.室内分布系统有以下几种类型: (1)同轴电缆分布方式无源分布系统 信号源通过组合使用的耦合器、功分器等无源器件进行分路,经馈线将信号均匀分布到室内各个角落。通过仔细的链路计算,达到信号的均匀分布。天线使用适合室内使用的吸顶式或壁挂式天线。覆盖面积小,适用于中小型楼宇室内覆盖场所。 (2)同轴电缆分布方式有源分布系统 在建筑物覆盖面积较大时,前述的无源天馈线很难满足需要;可增加中继设备,如放大器,以补偿信号在传输过程中的损耗。 (3)光纤分布系统 当覆盖的区域比较分散、相距较远或地形比较复杂时,可以采用光纤分布系统,通过拉远的方式对各个分离的室内区域进行覆盖。光纤站近端在信号源所在之处,通过近端实现光电转换,将射频信号转换为光信号,并经光分路器分配进入光纤传输至各远端;光纤远端为光电转换取出射频信号,并经过功率放到输入室分天馈系统。 (4)泄漏电缆分布系统 信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路后,送入泄漏电缆中,并通过电缆外导体的一系列开口,在外导体上产生表面电流,从而在电缆开口处横截面上形成电磁场,这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。在信号传输过程中,将信号均匀的分布在所经过的区域,这种方式称为泄漏电缆分布系统。 三、室内分布系统设计 进行室内分布系统设计时,应把握的总体原则是: “小功率、多天线”的覆盖原则 “先局部、后整体”、“先平层、后主干”的设计顺序 主干线上主要用耦合器,平层主要用功分器 主干线尽量采用7/8馈线,平层小于30米采用1/2馈线 进行室内分布系统设计时,有以下几点需要注意: 1.室内分布系统天线布放方式 (1)走廊交叉位置布放天线 在走廊交叉位置布放天线,可以使该天线能够照顾多个方向的覆盖,在满足覆盖要求的情况下做到天线数量最少。 (2)切换区域布放天线 在电梯厅附近布放天线,在覆盖房间的同时,兼顾电梯厅的覆盖。 停车场出入口布放天线,布放位置一般选择在拐角处。 (3)房间内布放天线 为了减少穿透墙体带来的损耗,对于大型会议室、办公区域等,如果物业允许的话,可以将天线布放到房间内。 (4)定向天线防止信号泄漏 对于一些容易发生信号泄漏的区域,如走廊尽头靠窗位置,可以布放定向天线进行覆盖,定向天线的主瓣方向朝里,利用定向天线后瓣的抑制特性,防止信号泄漏到室外造成干扰。 (5)干扰区域布放天线 如果在室内存在室外干扰信号的区域,而且客户要求在室内区域必须占用室内信号,那么从室内覆盖优化的角度(相对室外基站优化调整),则需要根据干扰信号强度和区域来决定室内天线的布放位置。确保天线布放后,在室内干扰区域,室内信号的导频功率比室外干扰信号导频功率高5dB以上。 2.电梯覆盖需单独考虑 天线主瓣方向朝向电梯井道一般可覆盖4层;天线主瓣方向朝向电梯厅一般可覆盖3层。 3.室内分布系统的功率分配原则 (1)“先平层设计”,主要用功分器(保证天线口功率平衡);根据天线数量确定采用何种功分器,平层馈线小于30米一般用1/2馈线。 (2)“后主干设计”,主要用耦合器(可以节省功率);根据主干信号功率和平层需要功率确定耦合器的耦合度;馈线一般用7/8馈线。 (3)如果主干线全采用耦合器,可能引起天线口功率不平衡,因此,主干线可采用耦合器+功分器分配功率方式。 4.系统切换设计 (1)一般建筑物大堂出入口切换区域建议在室外距离门口5~7米范围内。切换区域不宜离马路太近或进入室内过深。 大堂切换设计策略: “小功率、多天线”方式; 定向天线从门口往里覆盖; 天线口功率可调。 (2)电梯切换设计策略: 通常建议电梯内为同一小区; 当楼层太高,不能同一小区时,需要引入相邻小区信号; 非全楼覆盖时,电梯井道天线主瓣方向朝向电梯厅; 电梯内外不同小区时,切换区域选择在电梯厅。 (3)车库出入口切换设计:在车库出入口位置安装天线保证切换。 5.干扰和泄露 为建立较完美的无线覆盖网络,在设计时应兼顾边缘场强的计算,保证不会产生明显的信号泄漏。 小功率、多天线”覆盖技术解决室外干扰和控制室内信号外泄; 在易外泄区域安装定向天线控制室内信号外泄; 室外网络优化。 四、结束语 室内分布系统的建设,可以较为全面地改善建筑物内的通话质量,提高移动电话接通率,开辟出高质量的室内移动通信区域。同时,使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务,扩大网络容量,从整体上提高移动网络的服务水平。室内分布系统的设计是一项复杂的工作,需要考虑诸多方面的问题。本文只是从天线布放、电梯覆盖、功率分配、系统切换、干扰和泄露几个方面进行探讨,在实际工程设计时还有许多问题需要考虑。 室内系统设计论文:低功耗、便携式室内空气质量检测系统设计 摘 要:本系统以MSP430F5529单片机为核心,采用MQ138甲醛检测传感器、MS2200-P1一氧化碳检测传感器等多种传感器检测室内空气中甲醛、一氧化碳等有害气体并检测甲醛浓度;利用AM2301温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,并通过段式液晶显示屏实时显示甲醛浓度读数,温度、湿度读数。整个系统体积小,重量轻,采用电池供电,携带方便。系统功耗低,价格低,适合家庭使用的空气质量检测系统,能快捷服务健康生活。 关键词:MSP430F5529;有害气体检测;温湿度检测;超低功耗 居室、办公室、宾馆、饭店、商场等场所使用的装潢材料中含有大量的有害化学成分如:甲醛等有害气体常引发眼睛和喉咙疼痛、皮炎等一系列健康问题,习惯称之为“装潢病”,在导致“装潢病”的诸多物质中甲醛可算是罪魁祸首。且甲醛是一种潜在的致癌物质,对人体健康有较大的危害。专业机构测量甲醛等有害气体价格昂贵,而且在时间方面受到限制。现代家庭使用的天然气、液化气可能发生泄漏引起爆炸。因此,设计一种低功耗、便携式室内空气质量检测系统具有广泛的应用价值。 1 系统组成及工作原理 该检测系统由MSP430F5529单片机为核心,由传感器、A/D转化模块和液晶显示模块组合而成。通过MQ138甲醛检测传感器检测室内空气中甲醛浓度,通过ms2200CO检测传感器检测一氧化碳气体,通过空气质量传感器 MQ135传感器检测室内空气中其他有害气体和可燃气体,AM2301温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,采用MSP430单片机自带的AD转换器对传感器采集的信号进行模数转换,利用段式液晶显示屏显示检测结果。系统结构如图1所示: 2 硬件电路设计 2.1 主控芯片MSP430F5529功能介绍。MSP430F5529是一种16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器。寻址方式丰富,运行速度快,高达25MHz。当系统处于省电的低功耗状态时,中断唤醒只需5μs;并且体积小,电压低,功耗低,适用于需要电池供电的便携式仪器中。此外,内置的A/D转换器的分辨率达到了12位,提高了转换精度,使测量更加准确,内置A/D转换器进一步降低了功耗。 2.2 MQ138甲醛检测传感器。MQ138传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体,当在空气中加热到一定温度时,发生氧化反应,氧原子吸附电子变成氧负离子,浓度升高。遇到还原气体时氧负离子因发生还原反应导致其表面浓度降低。MQ138传感器模拟信号和电平信号同时输出,模拟量输出随浓度增加而增加,浓度越高电压越高。用于家庭、环境的挥发物探测装置,适宜于醛、醇、酮、芳族化合物的探测,气敏感元件测试浓度范围:苯 1 to 100ppm、甲苯10 to 100ppm、甲醛 1 to 10ppm。MQ138甲醛检测传感器测量原理图如图2所示。 2.3 MQ135空气质量检测传感器。MQ135空气质量检测传感器用于家庭、环境的有害气体探测装置,适宜于氨气、芳族化合物、硫化物、苯系蒸汽、烟雾等气体有害气体的探测;气体敏感元件测试浓度范围:10 to1000ppm;对硫化物、苯系蒸汽、烟雾等有害气体具有很高的灵敏度;具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。MQ135空气质量检测传感器测量原理图如图3所示。 2.4 ms2200CO检测传感器。ms2200CO检测传感器用于检测一氧化碳气体,工作在-10至60摄氏度,检测浓度范围:0-1000ppm(CO气体);对一氧化碳、烟、HC挥发气体有高灵敏度,可用于该类气体定性检测;具有使用寿命长和稳定性可靠等特点。ms2200CO检测传感器测量原理图如图4所示。 2.5 AM2301温湿度传感器。AM2301传感器又叫DHT21传感器,是一款含有已校准数字信号输出的复合式温湿度传感器。该传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC感温元件,并与高性能单片机相连。 2.6 报警系统。为了使本系统对室内空气品质的监测更为直观,采用了由显示屏和一个蜂鸣器构成的声光报警电路。其中对应每一种有毒气体都有一红一绿两个发光二极管与其对应,正常情况下对应绿色的发光二极管亮,蜂鸣器不响;当气体的浓度超标时,对应红色的发光二极管亮,并启动蜂鸣器。 2.7 AD转换电路。气体传感器出来的信号是模拟信号,而微处理器MSP430F5529只能处理数字信号,故需要对模拟信号信号进行转换,将其转换为处理器能识别的数字信号,由于经过放大电路出来的模拟电压变化范围在0~3V,故采用MSP430F5529单片机自带AD进行模数转换。 MSP430F5529对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-3V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。ADC0809的时序接口为51系列单片机的标准总线接口,操作方便,如同对存储器或I/O操作一样,A/D转换精度为8比特,满足本课题要求。输入的模拟电压为0~3V,一次A/D转换时间为100μS。 2.8 超低功耗。MSP430F5529继承了MSP430单片机超低功耗的特点,可以软件配置6种超低功耗模式,其处理功耗(1.8~3.6V,0.1?A/Power-down,0.8?A/Standby,250?A/MIPS)和口线输入漏电流(最大50mA)在业界都是最低的。可以满足本系统对超低功耗的要求,实现电池供电。 2.9 液晶显示模块。本系统所要显示的数据一共有5个,分别是两种有毒气体的浓度和室内的温度、湿度,显示模块采用单片机自带的段式显示屏。这种LCD是102x64矩阵LCD,带背光,驱动简单,适用于耗电量小为便携式应用的场合。 3 软件电路分析 系统软件流程图如图5所示。 4 系统实验方案 4.1 温湿度检测模块设计实验方案。选择AM2301模块进行温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,将测得数据与标准温湿度表进行比较,修正室内空气质量检测系统测量准确度。 4.2 有毒气体检测模块设计实验方案。有害气体检测模块与MSP430单片机连接,利用单片机内置的A/D转换器将气体检测传感器模块输出的气体浓度信息转换为数字信号,并在显示屏上显示出来,将显示出来的值与标准有害气体浓度相比较,修正室内空气质量检测系统测量准确度。 5 结束语 检测室内甲醛气体浓度和可燃气体(甲烷、丙烷等);还可检测室内温度、湿度;可实时显示甲醛浓度读数、温度、湿度读数。体积小,重量轻,携带方便;采用电池供电,系统功耗低,价格低;适合家庭使用的空气质量检测系统。 室内系统设计论文:基于多网合一的室内覆盖系统设计 摘要:如何利用现有资源减少投资,实现多种网络合一的室内覆盖规划设计,是3G和后3G建设的热点问题。 关键词:室内覆盖系统 多网合一 覆盖规划 0、引言 不同运营商的室内覆盖系统之间不仅频率不同,制式也不同,无法充分利用,既浪费投资又影响建筑物内的美观,同时也给网络维护带来隐患。本文就多网合一的3G室内覆盖系统的系统间干扰、容量、功率匹配等方面进行探讨,本文的设计方法可以保证多系统的正常工作,互不干扰,可有效应用于实际的网络建设中。 1、多网合一系统的关键问题 在多网合一室内覆盖设计时,由于不同系统的设备输出功率不同,不同频段信号在馈线中的传输损耗不同,不同频段无线信号在空间中的传播损耗也不同;各系统设备及性能指标不同,导致各系统的接入节点位置不一致。在建设多制式通信系统合一时,运营商需要考虑多方面问题。 1.1系统合路:系统合路是在原有系统增加新的信号源,如原有室内覆盖系统是无源方式,且器件工作频段涵盖了800MHz~2500MHz,则无需再改动。增加新系统时需在信号源部分使用双频或多频合路器对信号合路/分路后(对上行是合路,对下行是分路)送到室内分布系统。 1.2覆盖与容量:共用室内分布系统需满足各种系统的覆盖和容量要求。3G室内覆盖系统设计建议优先采用“多天线、小功率”的方式,减少室内天线的输出电平,以控制信号泄漏电平。 对于大型建筑物,信号在传输和分配过程中,信号强度低到一定程度就需增加干线放大器对其放大,此时需用合路器把信号合路/分路,通过各系统的干线放大器放大后,再通过双频或多频合路器进行合路。 1.3功率匹配:多系统共用分布系统的一个突出问题是功率匹配。均需要在设计中进行综合考虑。 1.4系统间干扰:多网合一的室内分布系统设计的重点,需要分析各系统间的干扰并提出抑制方法,保证各系统的正常工作。 在工程上运营商可以采用合路器隔离度、增加滤波器、空间隔离等几种方法满足杂散隔离度需求。 2 、系统的多网合一改造实例 某办公楼的原有GSM室内覆盖系统需要进行优化改造,使系统能兼容WLAN和TD-SCDMA系统。该建筑物有13层,地下有1层,有两部电梯。楼内多为办公区、会议室等。大楼中间为走廊,两侧为办公区,结构具有代表性。 2.1 GSM、TD-SCDMA、WLAN系统的合路:信号源方面,TD-SCDMA目前多采用BBU+RRU的方式,能够将远点射频模块就近于天线安装,降低了信号在馈线上的损耗。这种方式施工方便,对原有系统变动小,工程成本较低,无需依赖干放,是一种经济的室内覆盖系统组网方式。 TD-SCDMA设备RRU的输出功率(27dBm左右)比GSM设备(40dBm左右)低,而在馈线中的损耗却比GSM大,设计中不考虑在机房内进行合路,在无源器件中间级择机合路,采取功率倒推的方式,根据模拟测试结果,计算出天线口需要的功率,返回推算出TD-SCDMA设备接入的合适具体位置。根据大量测试经验,TD-SDMA系统天线口功率一般建议控制在7~10dBm左右,那么,从天线口至合路器位之间的馈线和器件及合路器损耗,应该控制在17dB左右。 WLAN系统的工作频段比TD-SCDMA系统的工作频段更高,如采用与TD-SCDMA系统相同位置合路的情况下,由于室内型AP设备输出功率有限(一般在100mW以内),为扩大单个AP的覆盖区域增大,工程上需要采用WLAN功率放大器,将AP信号放大,通过AP+干放的方式来解决覆盖问题。通过链路计算,WLAN干放的输出功率大致需要在30dBm左右。 2.2 功率匹配:根据工程经验,TD-SCDMA和WLAN系统天线口功率建议控制在10dB左右,这就需要通过对RRU和AP干放的输出功率的适当调整,使天线口的功率符合设计要求,在开通测试后优化调整,尽量保证信号的边缘覆盖场强的同时控制信号的外泄情况。 2.3 信号覆盖:对大楼原有系统进行摸查核实,对所有器件及天线等进行认真核查,检查是否与原有存档的文件相符合。对于部分格局发生变化的区域,根据现场覆盖情况,进行天线的增补。原有电梯内的覆盖,是采用八木天线安装在电梯井顶部和底部方式,天线间距很远,另外电梯覆盖原有采用八木天线,由于八木天线的频带无法覆盖到2GHz频段,因此考虑本次TD-SCDMA系统的电梯覆盖,采取重新布放馈线和宽频定向天线的方式。 信号覆盖方面:TD-SCDMA系统,需对大楼实现全覆盖;WLAN系统,主要覆盖办公区和会议室等重点区域,而电梯及地下室等区域,无需考虑WLAN的信号覆盖。 2.4 系统容量WLAN系统:工程设计上一般每AP接入用户数在20~30个左右应该比较合适。由于本大楼平层面积不大,对覆盖区域内的用户数进行估算,同时为净化信道环境,减低信道干扰,并结合实际工程经验,对于在办公区域,每两层楼采用一个AP来进行覆盖,基本能满足用户需求。对于特殊热点区域,如大型会议室等场所,可采用多个AP合路的方式来解决。如果要进一步扩大用户容量,可采用支持802.11g标准的设备,该标准下单个AP最佳最大并发用户接入数是75。 TD-SCDMA系统:采用BBU+RRU的方式,分布式基站使容量和覆盖能彼此独立来规划,使室内覆盖系统的规划变得简单,并且带来很大的灵活性。由于目前项目处于试点阶段,初期用户数目少,网络提供的业务相对简单,对容量要求不明显,主要完成室内的信号覆盖,本方案暂时对每小区配置3个载波。 2.5 系统共存时的干扰:在多网合一的室内分布系统的设计中,对系统间干扰的分析和抑制显得至关重要。根据前面的理论分析和计算,只要合路器的隔离度满足大于90dB,就可以采用合路器隔离的方式来抑制3个系统间的干扰。 3、结束语 多系统室内覆盖应重点考虑不同系统间的杂散和互调的影响,当系统较少时,可只考虑杂散指标的要求。考虑到工程成本、建筑物美观及特殊场景需求,多系统共用室内分布系统是未来的发展方向。 室内系统设计论文:基于光纤光栅探测器的室内温度检测系统设计 【摘 要】为了精确、稳定地获得粮仓内大范围的温度分布,设计了光纤布拉格光栅测温系统。系统通过光纤网络对粮仓内进行大范围温度检测,利用光纤布拉格光栅所测温度与中心波长之间存在线性的关系,根据光谱线性频移函数获得仓内各位置的精确温度。其中每个光栅的工作波长相互分开,经3dB的耦合器反射后,再用波长探测解调系统对多个光栅的线性频移进行测量,即可检测出仓内各处的温度。实验采用FBG封装的光纤、LPT-101型光源、放大处理电路等设备获得采集得到的温度信息。通过Origin软件画出了被测温度与波长频移的关系图,同时与传统的测量方法K型热电偶的测量数据进行比较。实验结果显示,光纤布拉格光栅测得温度与标准温度更接近,且抗干扰能力更强,满足粮仓内大范围温度监测的要求。 【关键词】光纤布拉格光栅;温度检测;光谱线性频移;粮仓 0 引言 温度检测在很多领域都有应用,生产厂房的温度检测、住宅区的室温控制、农业生产中温室大棚的恒温监控等。目前,国内外对于温度检测的主要方法有:热电偶型测温系统,具有结构简单,探测区域大的特性,而其属于接触式测量,易污染、精度较低。数字集成温度探测芯片,该温度探测器功耗低、体积小,常应用于单点探测,在多点位大范围测试中误差较大。除此之外,光纤测温器也是一个常见类型,其灵敏度高、适合远距离检测,但多路检测测量难度大、工艺复杂、价格高;半导体吸收式光纤温度传感器温度监测系统,其优点是将光纤仅用于传输,测量采用其它光学或机械的元件完成,监测被测温度的变化;智能(数字)温度传感器温度监测系统,其内部包含处理芯片,适用于测温位置在线处理的场合。我国传统的内部温度测量方法是直接将温度计插入粮食中检测,工作量大、效率低、精度差;除此之外,国内还有采用基于PN结或热敏电阻的温度检测系统[11],但其传统电路设计上存在干扰、滤波不稳定,线路复杂等问题。而测温电缆技术在实际应用中不但工艺复杂,且部分结构需要专用设备,十分不便。 相比之下,采用波长调制的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器[12-14]避免了温度测试信号受光源变动、光纤损耗等的影响;采用波分复用技术在一根光纤中串入多个布拉格光栅实现分布式测量,大大降低了系统复杂度;采用光谱线性频移的监测手段,测量精度高、范围广、分布密度大。本文在采用分布式光纤布拉格光栅结构的基础上,利用光纤布拉格光栅所测温度与中心波长之间的线性函数关系,提出了一种通过光谱线性频移反演分布式粮温的新方法,提高了检测精度、温控范围和温度数据密度。 1 温度探测系统设计 系统采用了一种新的分布式光纤布拉格光栅测温方法,即通过光纤布拉格光栅温度探测器对粮仓各处的局部温度进行监测。由于光谱线性频移程度与被测温度存在函数关系,即中心波长与被测温度之间呈线性关系。分布式光纤探测系统是可从整体上大范围地对被测物理量的变化进行监测的探测网络。本文采用的是分布式光纤布拉格光栅探测结构,根据系统性能,建立了粮仓的数学模型。处理器控制宽带光源发射探测光,通过耦合器进入多组光纤通道,每组光纤通道中设置光纤光栅探测器,在粮仓内网络式分布,从而获得粮仓内各处的粮温数据。回波信号经解调仪解调,将带有温度信息的数据传给处理器,经过处理器将粮仓各位置粮温数据显示在控制台上。 2 光纤光栅基本原理 在光纤光栅之前,将在平面光波导中沿入射光传播方向制作的多层介质结构,即布拉格光栅。光纤中的光栅反射实际上是一种层状介质的反射,由光纤中沿轴向分布的多层介质结构构成光纤布拉格光栅。 常用的电类温度传感器有热敏电阻温度传感器、热电偶温度传感器,其极易受外界的电磁干扰,会由于测量距离、辐射系数等因素导致测量精度降低。而光纤光栅温度传感器不仅具有普通光纤温度传感器的优点,还有光谱特性好、损耗率低及稳定性高等特点,且波长编码信息不受光源功率波动或耦合损耗等的影响。同时,在一根光纤中可设置多个光栅,使光栅阵列信息量大,结合波分复用等技术非常适合大范围的分布式网络化的粮温监测。 光纤布拉格光栅探测器中的宽谱光源可采用面发光二极管SLED或放大自发辐射光源ASE等,光传输及转换部分由光耦合器或光环形器构成。当光源系统发出一定带宽的光入射到光纤光栅后,由于光纤光栅对中心波长具有选择作用,只有符合波长关系的光被才会被反射,并再次通过光传输结构送入解调装置解调,最后解调光会体现出光纤光栅反射波长的变化特性。当利用光纤布拉格光栅原理检测粮仓内局部粮温时,由于粮温变化引发的光栅自身的折射率或栅距的改变会使反射波长产生相应的变化,最终对由解调器检测得到的波长变化推导计算即可求得相应位置实时的粮温数据。探测器获得的尖峰波长随着粮温的变化持续变化,探测器带宽是指光纤布拉格光栅反射峰对应的带宽,其检测精度越高,则带宽就越小,由于工艺水平的限制,一般在0.2-0.3nm之间。 3 解调仪 光纤布拉格光栅采用波长调制,对布拉格波长移动的检测获取粮温变化信息的重要步骤。目前国内外实用化的解调技术主要有:采用可调谐F-P滤波器和宽带光源扫描传感光纤光栅的反射谱;采用大功率可调谐窄带激光源对传感光纤光栅进行波长扫描;采用建立在色散元件和阵列相结合基础上的光谱成像技术进行波长分析。ASE光源发出的宽带光经过F-P(Fabry-Perot)滤波器,因为不同的扫描电压所对应的中心波长各有不同。在扫描电压的控制下,窄带光穿过F-P滤波器,其中透射光经耦合器的分光后,产生多个可与测量通道相接的光路,3个测量通道的反射光回波信号被光电探测器采集从而获得反射谱。这些反射谱都是电压信号,被放大滤波后传输给信号采集模块,最终导入计算机,从而解调出粮温信息。 4 结论 本文针对粮仓内大范围的粮温实时监测困难大,设计了基于光纤布拉格光栅测温原理的分布式粮温网络监测系统。系统根据光纤布拉格光栅所测温度与中心波长之间存在线性的关系,利用光谱线性频移函数获得仓内各位置的精确温度。实验采用LPT-101型光源、FBG封装的光纤及处理电路等获得模拟粮仓中的分布温度数据。通过计算光谱线性频移量及温度标定的方法获得对应处温度信息,再由Origin软件画出了被测温度与波长变化的关系图,与传统的K型热电偶单点测温方法进行比较。实验结果显示,光纤布拉格光栅测温法的精度满足设计要求,且具备抗干扰能力强,可获得大范围多点的实时粮温数据。 室内系统设计论文:高层建筑TD-SCDMA室内分布系统设计与优化探讨 【摘要】高楼林立是大都市的特色,而混凝土和金属材料的大量使用却使建筑物对无线信号产生屏蔽。因此室分系统在TD室内业务覆盖和性能指标中起着举足轻重的作用。本文主要针对高层建筑条件下TD信号的特点提出适合的室内分布系统的设计方案,并结合测试结果提出优化方案。 【关键词】TD-SCDMA室内分布系统高层建筑优化方案 一、引言 移动通信业务中,只占覆盖总面积的20%左右的室内,但却产生了70%的业务量。而建筑材料会对包括TD信号在内的无线信号造成屏蔽。高层建筑物的较低层,TD基站的信号较弱;而较高层,信号虽较强但杂乱,会出现干扰严重甚至没有信号的现象。 为解决上述问题,TD网络有必要引入室内分布系统以清除盲区,吸收室内话务量,改善室内通话质量。另外,TD室内覆盖方案还要考虑融合并充分利用楼宇内已有的2G或其它制式的3G室分系统。 二、室内覆盖技术特性 2.1空间损耗分析 TD的频段为高频段,衰落比GSM900大,本文选取2010 MHz-2025 MHz频段来计算TD与当前2G系统在室内环境的传播损耗差值。由于室内电磁波的辐射模式相对简单,采用自由空间模型。计算结果表明在自由空间里,TD的传播路径损耗约比GSM900高6.6 dB,比GSM1800高0.8 dB。 2.2天馈系统的损耗 在天馈系统中,如果原系统使用的馈线为7/8与1/2的组合,TD系统的综合损耗约高于GSM900系统2~5 dB,高于GSM1800系统约1 dB;如果原系统中含有8 D、10 D等馈线,则分别高出为5~8 dB和2 dB。 2.3遮挡物典型损耗值 TD信号传播能力差,深层覆盖不理想,TD网络将出现更多盲区和弱信号区。遮挡物损耗值如表1所示,从表1中可见,钢筋混凝土的遮挡损耗值最大。 三、室内分布系统设计 3.1设计技术指标 (1)无线覆盖区内可接通率达区内约90%,且MS在99%的时间里可以接入网络。(2)话音、CS64k、PS数据的块差错率分别在1%左右、0.1~1%及5~10%。(3)无线信道呼损不超过2%。 3.2边缘场强要求[1] (1)主公共控制物理信道载干比PCCPCH C/I≥-3 dB。(2)外泄电平在室外10米处的接收信号码功率PCCPCH RSCP≤-95 dBm。(3)无线覆盖边缘场强PCCPCH RSCP≥-85 dBm。 3.3功率配置方案 (1)信源采用PCCPCH信道功率进行功率预算,按32 dBm(12 W、6载波)进行功率预算。(2)PCCPCH信道功率在楼层天线口为5~10 dBm,在电梯天线口为10~15dBm。(3)单站RRU数量小于等于6个的,不采用光缆级联方式。(4)覆盖半径取6~10米。 3.4小区配置方案 (1)切换区域适中。如过大容易引起小区间的干扰,而过小不容易保证切换时间的要求。(2)室分系统小区切换到室外的宏基站规划在进入建筑物处;别的区域,则需要控制信号室内外相互泄漏。(3)楼层是室分小区边界,因而楼梯处即为切换带。(4)电梯内信号覆盖可与较低楼层共在一个小区或单独划分,与电梯外信号的切换尽量设置在电梯的门厅处。 3.5信源规划及设计 TD室内覆盖可选择的信源有BBU+RRU、光纤直放站、无线直放站三种类型。考虑到目前TD-SCDMA网络重点覆盖数据业务需求区域的建设策略,采用BBU+RRU作为信号源。另外,对于2G室内分布改造站点,BBU的安装位置应尽量接近原有2G信源设备(微蜂窝或光纤直放站),以利于方便引接原有的传输设备或传输光缆[3]。 3.6功率核算 (1)信源输出功率:PCCPCH信道功率(双码道)为32 dBm[3]。(2)边缘场强:普通建筑物PCCPCH RSCP≥-80 dBm C/I≥0 dB;地下室、电梯等封闭场景PCCPCH RSCP≥-85 dBm C/I≥-3 dB。(3)天线口功率≤10 dBm。(4)TD基站和终端间的最小耦合损耗应大于57.5 dB。 3.7切换区规划 (1)进出建筑物的切换:切换带在建筑物门口外5米以内非马路的平坦地面。(2)建筑物窗口处的切换:室分系统的天线可放置在近窗边位置,使室内小区尽量覆盖全部室内用户;或者通过改变小区选择/重选的参数,使用户优先选接室内小区;而建筑物高层的室内和室外小区则用单向邻区策略,也可以不配置邻区关系。(3)电梯间的切换:上下电梯的切换设在电梯口;用户在乘坐一台电梯的过程中无需切换。 3.8泄控制 要精确控制电信号的泄漏,可采取辐射功率小的多根天线。主要通过利用减小天线辐射功率、利用建筑物的屏蔽作用、合理选择天线布放位置来完成。使PCCPCH RSCP达到室外10米处满足≤95 dBm或室内小区外泄比室外主小区低10 dB[4]。 四、室内分布系统优化分析 室内分布系统有施工难度大,走线复杂,容易造成覆盖盲区等特点。因此很容易出现问题,从而严重影响网络质量。如果不预先防范,将对后期优化工作带来很大的障碍。 4.1室分系统问题定位 经过测试取样,室分系统出现最多的问题是信号在部分楼层与电梯间内无法覆盖。另外部分天线失效、电平泄露、乒乓效应等问题也偶有出现。经过进一步勘测和分析,造成以上问题的主要是RRU和馈线的原因。主要表现有: RRU配置不当;馈线、光缆或器件故障;RNC功率低。 4.2常见问题优化分析 (1)RRU故障类问题。RRU故障是导致室内无信号覆盖问题最主要的原因,造成RRU故障的主要原因则是RRU的配置不当,在确定正确配置RRU后问题如果仍存在,则可能是硬件问题或馈线故障。(2)馈线故障类问题。导致部分楼层无覆盖或者弱覆盖的第二个主要原因是馈线故障。在排除馈线故障时可以首先从馈线线头松动和规格不匹配这两个方面入手。(3)室内的小区切换问题。高层建筑的信号由于建筑物内的空间基本都是相对隔离的,信号分布状况相对复杂。在进行室内覆盖设计时,要选择人员活动较少的空闲的角落作为切换带。 五、总结 室分系统设计对TD网络建设具有意义重大。本文针对高层建筑内无线信号特点和业务需求,提出高层建筑室分系统在设计阶段应统筹考虑覆盖,切换等关键问题。然后根据测试结果发现室内覆盖出现问题的主要原因是信源、馈线故障以及小区切换规划设计。因此在施工阶段,要特别注意上述内容。另外网优人员也应及早介入室内分布系统的优化测试中,及时解决覆盖中遇到的问题。
水电厂在经济社会发展中发挥着重要的作用,是发电和输电的重要基地,在水电厂运作过程中,有大量电气设备和电气系统,电气设备是整个水电厂重要部分,直接影响到水电厂的经济和社会效益。与传统火力发电等相比,水力发电具有清洁、节能等优势,在当前倡导资源环境保护的背景下,水力发电也得到了较大程度发展,具有良好的发展前景,因此,在水电厂运作中,需要对电气设备的性能进行考量,从而能保证整个水电厂的正常运行,这也需要我们在发展中重视对电气设备的研究,针对发展中存在的问题,采取有效的解决措施。 1水电厂电气设备概述 在水电厂中,电气设备是其中的重要设备,具体包括一次设备和二次设备,这些在运作过程中都会因多种因素影响出现不同的故障。在水电厂电气设备设置过程中,需要适当地减少地面石方的开挖数量和规模,这样才能尽力减少土建工程和电气设备的量。同时,要在保证水电厂正常运作的基础上,适当地减少电路开关各主变电气设备间存在的电气设备,并减少设备之间管线、交叉线路的使用,这些措施能在一定程度上减少后期使用和维护过程中存在的障碍,从而一定程度上降低设备运行的电能消耗,减少故障发生率,有助于保证电气设备运行的安全性和稳定性。 2新时期水电厂电气设备的特点分析 随着经济社会的不断发展,电气设备等也在发生新的变化。当前发展形势下,电气设备呈现出一些新的特点,要做好电气设备的维护工作,其前提是对这些电气设备的特点进行全面的认识。 2.1长周期性特点 水电厂在发展和运作中,有自身的特点,近些年来,经济发展和社会建设对电能的需求不断增加,水电厂运作中也投入了更多科学技术和人力、物力,在很大程度上延长了电气设备的运行周期,使得电气设备运行的整个系统更加高效和稳定,在很大程度上延伸其使用的寿命。 2.2一体化特点 与传统水电厂数量庞大的电气设备不同,当前的水电设备一体化的发展方向更加明显,且设备功能也不再局限和单一,当前电气设备能融合多种不同功能于一体,防雷、配电等功能可以同时实现一体化发展,能有效提升设备运行效率,也在一定程度上减少了运行成本。 2.3创新化和智能化特点 科学技术发展,改变了传统设备的运作特点,信息技术与科学技术有效融入到水电厂电气设备的研究和运作系统中,大大提升了电气设备科技含量,电气设备更新周期也在不断缩短,新技术和设备不断涌现,同时,人们对现代水电厂要求也在不断增加,这也给电气设备革新、创新性等提出了新的发展要求,促进整个水电厂整体智能化和创新化水平提升。 3电气设备长周期运作的问题分析 3.1管理人员的综合能力与水平不高 电气设备技术管理人员的技术水平和管理水平会影响到整个系统运作的效率,当前存在部分管理人员的专业知识不够,对设备专业化水平认识存在不足,对一些设备的功能和相关指标认识不全面,最终在设备运行中遇到问题时,不能及时地判断和处理,一些技术人员在设备维修和检查中忽视了做记录,没有根据实际情况对设备进行定期的检查和维修,一些设备在长期的运作中出现问题不能及时被发现,存在很大安全隐患。 3.2科学技术含量不高,出现设备故障 电气设备运行之前,水电厂需要投入较多成本,因此电气设备在使用中不能多频次更换,这样会增加设备的成本,如果设备经常出现故障,也会影响到整个系统的运作效率,且维修次数增多,也会降低设备使用寿命,尤其是发电机组监控系统等,在运作中如果监控系统调试出现问题,会影响机组负荷,出现运作不协调问题。当前一些设备科技含量不高,导致设备出现故障,影响到水电厂系统运作。 4新时期电气设备长期运行的措施探讨 新的发展时期,信息化和现代科技水平不断提升,并在水电厂发展中得到了很好的应用,水电厂电气设备的安全性和稳定性有了很大提升,但同时,水电厂负荷不断增加,且长期处于高负荷运作中,对设备损伤也比较大,这就需要重视做好电气设备维护养护工作,确保其稳定性的有效发挥,延长使用寿命。 4.1重视做好设备的监管工作 针对当前技术管理维修人员水平相对较低的问题,要制定制度,明确责任,强化人员责任意识,深入对设备的认识,并科学掌握设备使用性能,加强对设备的监管,提升监管水平。具体来讲,要定期做好管理人员培训工作,重视对其安全工作培训,提升人员对设备维修的专业化和规范化水平,确保设备正常运行。 4.2积极运用现代科学技术和信息技术 水电厂电气设备的运作,需要加强科学技术的投入力度,对设备的故障和问题进行分析,这样才能降低其运行风险,确保设备的正常运行。尤其是当前发展阶段,科学技术在水电厂的运行中发挥了重要的作用,引进先进的技术,重视现代信息技术的运用,能提升对设备的监管力度和水平,确保整个设备系统的先进性和稳定性。 4.3积极创建良好的外部运行环境 水电厂设备的运行,需要有一个安全、可持续的外部环境,为其创建有力的运行条件。因此,在运行中,技术人员要重视对电气设备所在地的环境进行检测,并重视建立系统的预警监测系统,这样能在很大程度上避免设备运行中受到外在因素的伤害。同时,要改变传统的僵硬化运行模式,实现多样化的运行手段,提升运行的效果,引进技术,实现高能效、创新型的运行模式,减少故障出现。 4.4重视电气设备的维护 电气设备的维护要结合实际,采取有针对性的维护措施,并且不同的电气设备,其使用功能不同,因此设备的性能和特点也存在差异,在维修中需要有专门的人员对不同的设备进行专门的维护,严格按照设备日常维护的要求,全面掌握和熟悉设备的性能,按照具体的操作流程对其进行维护。在日常的维护工作中,因设备较多,需要开展具体的维护责任制,将具体工作落到实处,确保设备维护效果的提升。 4.5做好对常见事故的维护 长期运作中,电气设备会存在一些故障,要及时发现并排除故障,才能确保系统的正常运行,减少故障带来的损失。根据不同类型的故障,采取有针对性的措施。其一,发电机故障维修。发电机出现故障会影响供电性能,还会带来极大的安全问题,遇到发电机故障,首先,了解发电机型号,选择同一型号的发电机压簧,并对其进行压力检测,保证电流的分布符合要求;其次,要对环碳刷进行定期的检查,不符合要求的及时更换,环碳刷的长度对电流的大小有一定的影响,因此合理控制其长度,每次更换新的环碳刷长度要控制在1/5;再次,使用新环碳刷之前,需要进行打磨作业,确保在后期使用中的灵活度,这样也能避免因后期运行中摩擦产生的冒火问题;最后,要定期对发电机的相关零部件进行检查,确保发电机正常安全使用。其二,绝缘层故障的解决。绝缘层出现故障一般会引起短路问题,对供电的稳定性产生影响,严重的甚至会出现火灾。在水电厂的运行中,首先要重视做好预防工作,主要是绝缘层的防晒防腐工作,确保设备能在良好的环境中工作运行,减少故障发生频率;其次,可以在电气设备表面安装金属外壳,其具有良好的抗击能力,能保证绝缘层的相对完整;最后,要严格按照相关的标准,做好导线接地作业,避免短路问题的出现。 5结语 综上所述,新的发展时期,水电厂在经济社会中发挥着越来越重要的作用。电气设备的长期稳定运行,对水电厂的经济效益和社会效益有很大的影响,要确保其长期稳定运行,需对电气设备做深入全面的了解,结合其具体的特点和性能,加强技术人员和管理人员的专业水平。在具体的运行中,结合电气设备的实际情况,做好定期的维护管理工作,重视创建良好的设备运行环境,并积极引进新的科学技术,确保电气设备的安全稳定运行,提升水电厂的工作效率。
机械手设计论文:智能仓储机械手的结构设计 摘 要:工业机械手在工业生产的各个方面得到广泛使用。文章根据国内外先进的机械手技术,设计出一种用于物料搬运,结构简单,维护方便的机械手的结构。主要设计机械手臂部分和机械手抓手部分的机构。 关键词:机械手;机械手臂;机械手抓手,结构设计 1 引 言 目前工业机械手面临的问题主要还是成本的高昂和精度控制的不易达到要求。从工业机械手的具体应用情况来看,生产过程的机械自动化已成为现代工业的主要问题。虽然现代机械制造业中的加工、装配等各生产工序主要是间断的,但自动化生产中装卸、搬运等工序亟待实现机械化,工业机械手的出现便可满足这一需求。无论国内还是国外,工业机械手的应用前景广阔,而对机械手使用性能的要求则越来越高,面对越来越多样的产品需求,机械手结构上在向着小巧型,灵活型的方向发展,因此机械手结构设计的合理性变的至关重要。 2 机械手结构设计 2.1 机械手手臂部分原理 欲满足机械手的搬运功能,即将货物从某一水平高度提升至另一水平高度,可采用曲柄连杆机构实现规定搬运动作。本课题应用平行四边形机构的运动特点,依靠电动推杆驱动平行四边形机构转动实现货物高度上的变化。 平行四边形机构是一种平面连杆机构,由于构件联接呈平行四边形,因此也叫做平行四边形机构。平行四边形机构结构简单,易于分析,构件运动一致性好,广泛应用于各种实现平移搬运等功能的机构。 2.2 机械手手臂部分结构设计 机械手手臂在整个工作过程中起着至关重要的作用。本文所设计的机械手臂为平行四边形机构,由于机械手臂也是机械手负载的主要施加部位,故应具有良好的强度与刚度,保证在机械手工作中不能发生弯曲或折断的情况,同时搬运机构若过于沉重则会影响搬运功能的实现。 工业铝型材表面经氧化处理后,外观漂亮且耐脏,工作中沾染的油污易于清洗,可根据不同承重采用不同规格型材组装,同时搭配铝型材配件,无需焊接,安装拆卸方便,轻便环保,整体机械性能较好,广泛应用于生产制造行业。 本文的搬运机构选用密度小强度大并广泛应用于工业机械手行业的工业铝型材较为合适。机械手手臂结构整体布局及各个部件,如图1所示。 机构中的工业铝型材之间通过铰接的方式联接而成,支撑连杆梁1通过销轴5与固定在底座板材上的连接件联接,由角铝3将支撑梁与联接电动推杆4的横梁联接起来,而电动推杆4与底座板材则通过电动推杆连接座2固定于底座上。 2.3 机械手抓手部分原理 搬运机械手末端的机械手爪是机械手直接与货物接触的部分,机械手爪能够直接完成对货物的拾取和夹紧动作,它可以依据人手动作通过设计实现相应功能,通常机械手爪被安装在手臂的端部。机械手爪结构形式与人手有较大区别,它的结构外形拥有机械式的特点,通过不同部件的联接组合完成指定运动过程,依靠自身的运动而将物件抱住,故手爪即为主要的传力构件。 本课题所设计机械手的手部结构应为钳爪式,钳爪式手部结构包括手指和传力机构。如图2所示,机械手爪1在电动推杆的驱动下向右移动,当左部碰到左侧连杆机构时带动手爪2处,机械手爪的两部分1、2完成张开手爪动作;当右侧手爪在电动推杆缩回时,手爪2在弹簧作用下回复原来位置实现对货物的抓取动作。 2.4 机械手抓手部分结构设计 对机械手爪设计过程中,应考虑以下几个方面:机械手爪部件至少要有一定负载承受力,在将货物重量计入影响后,鉴于搬运动作中由于颤动所产生的影响也应适当增大设计强度,避免工件发生松动或脱落的情况。 为使机械手爪和被运输货物间保持较为稳定的姿态,应根据货物的实际外形设计相应的末端执行机构形状。所设计机械手爪主要受到被夹持物的反作用力,必须达到设计所需强度和刚度防止手爪断裂或弯曲变形的状况发生,同时设计机械手结构应该简单,缩小尺寸,尽量轻便以免影响运动过程。本文所设计机械手结构,如图3所示。 其中,机械手抓取动作的通过以下动作实现:由电动推杆1伸长驱动一体式小抓手向右移动,同时与一体式小抓手通过螺栓连接的连接杆4被带动向右移动,当连接板5接触到连杆6时,在连杆机构作用下,连杆8将沿水平方向向左移动直至小抓手突出部分完全缩回连接板9内,此时连接板右端面接触货物,电动推杆1缩回直至右侧一体式小抓手3上的连接板与货物接触并实现夹紧,在回缩过程中,当连接板5与连杆6不再接触时,连杆8在弹簧7的作用下回复原位,两个机械手爪的承重板通过支撑货篮的缺口位置,完成对货篮的抓取动作。 3 结 语 本文主要设计一种用于搬运货物的机械手,在生产过程中的搬运货物环节里替代工人,提高工作效率,节约更多的人力成本和物力成本。主要进行机械手的结构设计,通过对机械手臂和机械手抓手的结构设计,使整个机械手机构较为简单,维护方便。 机械手设计论文:一种新型空调换热器自动插翅机械手设计 摘 要:我国是全球最大的白色家电生产国和消费国,现在空调散热翅片国内几家大型空调厂的翅片插管大多都还是工人手动完成。本文介绍的空调换热器自动插翅机械手装置就是将空调换热器中的散热片无损伤地插到已经摆好的U型管中的机械设备。从而达到降低废品率,提高劳动效率和自动化的目的。 关键词:空调换热器;自动插翅;机械手 0 引言 作为全球最大的白色家电生产国和消费国,现在国内大型空调厂的空调散热片翅片插管大多都还是人工插翅,效率较低。而在国际上,日本的日高集团已经成熟的掌握了空调散热器的翅片插管问题。目前正在推广,该设备从翅片冲压到胀管等几个步骤都实现了全自动,不需要人为干预,废品率已经达到了行业要求。但是价格比较昂贵。本文介绍的空调换热器自动插翅机是一种由计算机控制的自动化翅片展开和翅片抓取并将翅片插到已摆好的U型管中的设备。 1 空调换热器插翅机工作流程 如图1,空调换热器插翅机包括:接料部分、翻转翅片、翅片展开、插片机械手和U型管循环5个部分,具有工作效率高,节省人力,废品率低的特点。其工作流程如下: 接料设备将冲压机冲出来的翅片接到接料设备上的接料针上,每20片一组进行循环,当翅片运到接料设备的取片处时,翻转机械手开始工作,翻转机械手先用接料针插入翅片孔内,然后夹取翅片,进行翻转,使得翻孔面是朝上。翻转过后,翻转机械手将翅片放在展开机构上,然后展开机构将按组等距离展开,每组距离为165mm。然后插片机械手开始工作,将展开机构上的翅片全部插入到U型管中后,U型管循环设备将已插好的U型管运走,并将新U型管运到插片位置,整个设备就这样不停地循环。 2 插翅机械手结构 机械手固定在Z轴上,控制其沿Z轴运动,控制机械手沿Z轴运动用线性模组控制。因为直线模组单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。因为我们设计的是20个翅片为一个单位,20个翅片落料的是时间为40s,所以分给机械手的时间为12s(一共要插2次,按一次6s,共12s),为了能跟上节拍,使用了两组机械手。同时进行工作,两组机械手同时从两侧向中间插。Y轴方向也用模组驱动。因为跨距为3000mm,而现有的线性模组,一般行程大都小于1600mm,行程过长会导致模组变形和精度降低,承载量会大幅降低。所以这里Y方向,采用两个线性模组。单个线性模组的行程为1400mm。X方向因为行程过大,一侧用行程为2000mm的丝杠和导轨组合驱动,另一侧用直线滑轨导向。 3 插翅机械手动作过程 插翅机械手有3个动作:夹爪左右加紧收缩,夹爪托住翅片上下运动和下压板的下压运动。下面我们就对这三个动作进行详细介绍: 3.1 夹爪左右加紧收缩 当机械手运动到指定位置,机械手开始夹取放在展开机构上的翅片,机械手沿着Z轴向下运动,当机械手上的定位针和展开机构上的定位针对齐并接触时,机械手夹爪开始运动,夹爪向内收缩,运动的距离为25mm,夹爪底部平托住翅片,一个机械手上一侧有4个夹爪托住翅片,防止翅片有过大的挠度变形,一侧机械夹爪托住的宽度,大约为一个翅片宽(翅片宽18.19mm)。 3.2 夹爪托住翅片上下运动 当夹爪左右手缩加紧完成后,夹爪向上运动,将翅片向上抬起,目的是将翅片脱离展开机构的接片针,接片针的长度大约为80mm左右,这就要求机械手夹爪要抬升100mm左右,机械手夹爪不能和翅片有过大的力作用,不能过分的加紧翅片,否则翅片会容易变形(翅片的厚底为0.1mm,易变形)。 3.3 下压板的下压运动 当机械手取翅片时,下压板不运动,当机械手沿Y轴运动到U型管循处时,机械手整体沿Z轴下降,当机械手定位针顶与U形管上的锥帽距离2mm时,机械手开始运动,夹爪拖着翅片向下运动,当夹爪底端到达U形管口下方30mm处(当一次插20片翅片,20片翅片的总厚度约为30mm)时,机械手夹爪开始向两端展开,展开的距离为20mm,因为U形管的直径与翅片孔的直径相差很小(翅片孔的直径为7.3±0.03mm,U形管直径7±0.1mm),所以翅片依靠自身的重力不一定能完全下落,所以这时,下压板开始下压,使翅片完全插进U形管中,同时还可以平整翅片。 4 插齿机械手驱动原理 4.1 夹爪伸缩运动原理 夹爪伸缩运动是通过连杆机构实现的,气缸(图片中左上角)推动推块(绿色)向前运动,推块是在微型导轨上进行滑动,导轨宽为10mm,推块上有4组推杆,推杆推动着4组夹爪进行左右移动,从而实现了前后运动转化为了左右运动。推杆在导轨上移动,同时推块推动着连杆展开,连杆推动着夹爪在滑道里左右运动,实现了展开与合并运动。 4.2 夹爪上下运动原理 夹爪上下运动是通过连杆机构实现的,气缸(左下)先推动着推块(红色)在直线滚珠导轨上向前运动,同时推块连接着连杆(上下),因为导轨底座被限制只能上下运动,所以,当推块带着连杆(上下)向前运动时,连杆顶着导轨底座向上运动从而实现夹爪的上下运动。为了阻止上下运动的支架不前后运动,设计了挡板,在上下运动的支架两端各安装了一个滚轮,滚轮在挡板的阻挡下,只能上下运动,实现了支架的上下运动。 4.3 下压板的下压运动原理 气缸(中间)伸缩带动固定板上下运动,固定板带动导柱进行上下运动,导柱通过螺栓固定在固定板上,同时导柱固定在下压板上,所以气缸运动就传动到下压板上,从而实现下压运动。下压运动的行程即为定位针的长度。 5 结语 本文主要介绍了一种空调换热器自动插片机中的插片机械手的结构与工作原理,该结构的优点在于不需停机的情况下,实现换热器的连续自动插片,减少了人力,提高劳动效率,对于大量依赖人力插翅的当前空调生产线的改进具有一定借鉴意义。 机械手设计论文:光盘库机械手的驱动控制系统的设计 摘 要:光盘库机械手驱动控制系统是光盘库系统的关键部件,对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统使用STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对机械手电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程,进行了驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 关键词:光盘库,机械手,驱动控制系统,电机 引言 光盘库是以光盘作为存储载体的高可靠性的海量、安全机电一体化近线存储设备,对海量光盘数据进行集中管理,其主要由机械手、光盘架和光驱(CD-ROM驱动器)三部分组成。光盘库广泛地运用于煤矿监控系统,作为数据存储和备份的重要方式,它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。光盘库可通过光纤通道或 SCSI 端口与服务器相连,光盘驱动器则通过自身接口与主机交换数据。当用户要访问光盘库时,首先,由机械手将驱动器中的光盘取出并放置到光盘架上的指定位置,为光盘腾出位置,然后,再从光盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。 关于光盘库,国外进行了大量的研究与应用,技术相对领先,但由于技术保密等因素限制,相关研究文献很少,国内从事光盘库产业的公司主要有广州影达影像设备有限公司、上海美佳达计算机工程有限责任公司、福特瑞斯(北京)科技有限公司、北京鸿瑞智达科技有限公司等,但国内光盘库的起步较晚,他们中大多是外国公司的国内,即销售国外光盘库产品,而真正从事光盘库研发的公司很少[1]。 除了光盘驱动器以外,光盘自动换盘机构即机械手要保证安全、高速、准确地将光盘片从库中取出并送入空闲的指定光盘驱动器中,是整个系统中关键的执行机构。另外,光盘库数据的平均访问时间比磁带和磁盘高很多,磁盘的平均寻道时间在毫秒级,显然光盘库的机械手已经成为光盘库系统的性能瓶颈[2][3]。因此,对光盘库机械手控制系统进行设计、开发具有较重要的现实意义,本文设计的机械手将装、卸盘片的功能设计在一起,在主控制电路设计上,将机械手控制、定位检测部分和光盘驱动器中的光头控制部分结合在一起,由一片单片机控制。 1 机械手驱动控制系统设计 要实现机械手所期望实现的功能,机械手的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约,它们之间的相互关系构成机械手控制系统的控制原理,如图1所示。 控制系统使用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,扩展了必要的外围电子元器件。主机通过TTL-RS232电平转换实现与上位机通信,并和从机保持交换数据。接口板模式下根据上位机传来的指令设置输出,把检测到的数据送到上位机。 1.1 电机驱动控制。机械手各活动部件采用直流电机驱动,单片机发送的控制信号经过功率放大,转换后,控制直流电机转动与停止,各个电机的协调转动。设计的光盘库机械手共需4个直流电机,每个电机上均配有变速箱。一个控制上下移动的大电机额定电压为9V,功率为2.4W;另三个小电机额定电压也为9V,功率为1.1W,分别控制中间支点部分的旋转、机械臂的伸缩和机械手抓放物体。 电机驱动控制电路如图2所示,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。L293将2个H-桥电路集成到1片芯片上,这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机[4][5][6]。H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向,使能信号可以用于脉宽调整(PWM)。另外,每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信号,IN1、IN2为电机转动方向控制信号,IN1、IN2分别为1,0时,电机正转,反之,电机反转。选用一路PWM连接EN12引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。 1.2 位置检测。初始位置检测利用主机的P2.2、P2.3、P2.5和P2.6使各部分碰到行程开关,即达到指定位置后断开;INT0和INT1中断来进行位置检测;P1.1-P1.4引脚为电机驱动输出,最后通过P1.0-P1.3口对电机电流进行检测,判断是否堵转。 本设计限位行程开关安放在机械手的四个运行方向上。限位行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当机械手运行时,触碰到限位行程开关,信号处于高电平状态。单片机采集到限位行程开关的高电平信号,发出指令,使机械手停止运行,并进行下一个动作。计数行程开关安装在齿轮旁边,计数行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当电机转动时带动齿轮转动,计数行程开关被触碰处于高电平状态,齿轮每次触碰,单片机记下一个高电平信号,因此只需记录下行程开关的触发次数即可知道电机的转数,从而可控制手臂在垂直方向的位置。 2 控制系统调试 光盘的入库及出库是光盘库自动化管理的一个重要方面。光盘入库和出库不仅仅限于光盘的正确插入和抽取,还包括数据库信息的同步更新,保证光盘库和数据库内容的一致,从而准确地返回客户端请求。光盘正确入库和出库减轻了人工操作的负担,保证了系统正常运行,是光盘库自动化管理的重要组成部分。通过按键或者上位机远程控制,实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,控制程序流程图如图3所示。 在某个Linux终端向机械手服务端循环发送取盘、放盘指令,使机械手满负荷运行。经测试,该系统平均无故障时间大于30万次,换盘时间最长为7秒,具有运行速度快、工作稳定等特点,如表1所示。 另外,将光盘插入光盘库后,请求光盘的内容,机械手能正确地定位到光盘,并将请求的文件拷贝到本地光盘正确出库,再次请求光盘内容,提示光盘不在光盘库中。 3 结语 本文对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统采用STC12C5628AD作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程进行驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求。本项目是对光盘库系统实际开发工作的一次尝试,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 (作者单位:苏州市职业大学机电工程学院 来稿日期:2015-06-17) 机械手设计论文:基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究 【摘 要】本文依据液压机械手的组成和运作原理,以四自由度液压机械手为例,设计了一款注塑机嵌件自动上料液压机械手,并验证其功能的可靠性。 【关键词】四自由度;液压控制;机械手;嵌件上料 0 引言 随着工业生产自动化的快速发展,机械手因其高效和灵活的特点被广泛的关注和应用。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能,并按照设定的轨迹、要求和程序抓取、搬运工件或进行操作工具的自动化装置,尤其适用于较大规模、自动化流程生产和一些复杂的生产环境中;例如高温、粉尘、放射性强、噪音较大的生产环境。机械手的应用对于提高机械生产率,降低工人的劳动强度,保障一线工人的安全都具有重要的意义。目前机械手常用的三种驱动方式为:液压驱动、气压驱动、电机驱动,其中液压驱动以输出转矩大,动作灵敏,可实现无极调速,调速范围较大的特点,多被用于运动速度较低并且扭矩要求较大的工作场合。 随着注塑行业的发展,人们对于塑料制品的需求量越来越大,对于塑件的工艺和强度也提出了新要求。为了提高塑件的局部强度,嵌件在塑件加工中被广泛使用。然而工厂在生产过程中手工安装嵌件的居多,这中安装方式效率低下,严重影响了注塑机的工作效率,降低了塑料制品的加工精度,自动上料机械手需求愈加强烈。 1 液压机械手基本组成 本文设计了一款四自由度液压机械手,通过液压缸进行控制,可以实现手臂的升降运动、伸缩运动、旋转运动,以及夹持部分的夹紧运动。其结构示意图如图 1 所示。 液压机械手主要包括控制系统、传动装置、执行机构、传感器装置等。其中,机械手的核心部分是控制系统,它是用以控制整个系统具体的运动过程。液压驱动是执行机构运行的传动装置。在机械手的组成中,最重要的是执行机构,而执行机构也同样是机械手内部的主体部分,机械手的执行机构是其夹持部分,主要由拉簧、杠杆、手指、楔块、杠杆支座、夹紧缸体等部分组成,其结构组成如图 2所示。 2 液压机械手运作原理 2.1 机械手运作原理 液压机械手可实现在两台立式注塑机之间交替进行安装嵌件的工作。机械手拥有四个自由度,分别为手臂的升降运动、手臂的旋转运动、手臂的伸缩运动,以及夹持部分的夹紧运动。采用液压驱动的控制方式,以圆柱坐标作为坐标形式,其动作原理如图3所示。液压机械手开始运行,首先手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并顺时针旋转90°到注塑机1上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置B,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机1开始工作;其次手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并逆时针旋转90°到注塑机2上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置C,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机2开始工作,机械手第一个工作周期完成,待注塑机1完成运作,机械手开始下一周期的工作。 2.2 液压系统的设计 机械手搬运物体是依靠液压系统实现的,液压系统是机械手运动的主要驱动方式,是机械手运动过程的核心控制部分。主要用来完成机械手的夹紧/松开、上/下伸缩、前/后运动以及旋转运动。机械手运动过程的液压系统主要由油泵、执行油缸、控制调节装置、以及辅助装置组成。此次设计中系统的主要参数如下表1、表2、表3所示。 2.3 液压系统元件的选择 (1)手部夹紧缸的分析计算 3 结论 本文简要介绍了液压机械收的组成及工作原理,设计完成一款由液压驱动的、可实现两台注塑机嵌件上下料的四自由度机械手,并对液压机械手的工作可靠性进行了验证。结合数据,液压机械手简单可靠,稳定性较好,可实现较重嵌件的安装工作。 机械手设计论文:搬运机械手仿真设计和制作探讨 [摘 要]搬运机械手根据坐标可以分为很多种,例如:直角坐标型和极坐标型还有圆柱坐标型以及多关节型等。搬运机械手是一个自动化的设备,对搬运焊接以及装配等有着很大的作用,国内外都在不断研究搬运机械手,企业的生产经营走向自动化。本文设计的搬运手主要是用于冰箱U壳的搬运。 [关键词]搬运机械手 仿真设计 制作探讨 引言 机械手主要是代替人的手和胳膊去完成一些动作,根据固定工序进行抓取和搬运物品的一种机械电子装置。可以帮助人们有效生产,降低劳动强度。机械手在生产中运用越来越广。 1、U壳搬运机械手的结构设计 1.1 滑座部件结构设计 U壳搬运手设备也是自动化设备,它的主要作用就是将冰箱U壳搬运到传送带上[1]。它的滑座部分支撑着设备的水平移动。衡器缸和z轴承载着设备的主要重量,但是它们之间的固定需要依靠滑座部件的中间部分,同时滑座中间部分的右侧还可以控制水平交流伺服电机和行星齿轮减速器,减速器和齿条的连接需要借助齿轮来实现。滑座在水平移动的最大距离为1.5米,并且滚珠丝不易于加工,以及它在市场上的价格比较高,所以选择齿轮齿条来减速。 1.2 z轴结构设计 Z轴结构是用于竖直移动。Z轴结构的最左端是交流伺服电机,电机是维持设备的安全,因为它具有过载能力且带有抱闸系统,一旦发生故障时,抱闸系统就可以对电机进行抱死[2]。与z轴相连的是片联轴器,它是有金属制作而成的,拥有减震和无需润滑和维护等特点。Z轴系部件的左边有2个角接触球轴承,角接触球轴承可以对竖直的载荷进行抵消。Z轴结构中间是丝杠螺母传动装置,特点就是损伤小和效率高。Z轴系部件的设计原理是一端固定一端移动,轴的移动方向是经过严格控制的,它是由固定制成装置完成的。轴的伸缩变化时随着温度变化的,游动轴控制着温度。Z轴两边运用直线的导轨,帮助z轴做竖直运动。Z轴上有两个行程开关和光电开关,它的主要功能就是确定对竖直方向限位和竖直零位。1.3开1.3合横梁结构设计 Z轴和手爪的连接需要依靠开合横梁装置,开合装置依靠六组螺栓就可以实现和z轴的连接,并且它前后有依次有开合气缸,气缸上安装了传感器的端锁,这样气缸的位置就是由传感器进行控制的,端锁是固定气缸,避免气缸在停止运行时还会继续运动。装置的大臂和小臂在直线导轨上的水平运动需要气缸的引领。 1.4 夹爪结构设计 夹爪结构包括大臂和小臂以及手爪挡板。大臂上端连接开合横梁装置,并且连接处需要加强加固处理,这样就可以保证装置安全性能。大臂下段与小臂相连,它们之间的连接需要连接轴来实现的,小臂的转动是需要连接臂和连接轴之间相互配合才能完成的。小臂上端是挡板装置,它的主要作用是当小臂停止转动,减少小臂和大臂阻尼撞击,达到减缓振动的作用。内支撑气缸和直线轴带动手爪挡板装置是用来帮助小臂进行夹持活动。开合气缸带动大、小臂对冰箱u壳进行夹持;小臂上的气缸保证u壳在夹持时,形状是完好的,所以它们的夹持都是由外而内进行的。 2、搬运机械手的仿真设计 2.1 小臂结构的仿真设计 为了满足生产需要通常将小臂的旋转过程时间控制在两秒以内,气缸的启动回路控制着进出口节流回路,所以通过控制调节节流阀的横截面积就能够对活塞运动速度进行控制,让小臂在两秒之内完成九十度的旋转,因为节流阀会影响活塞运动速度[3]。同时,小臂在旋转过程中,气缸力矩会大于或者等于重力矩,并且气缸力臂是在逐渐变小,重力力矩又不断变大,这就导致小臂的加速度数值越来越小。同时旋转时间越长缓冲力越小,并且负载厚度和负载质量也越大。在这里选取旋转时间为1.2秒时,计算出负载厚度压迫保持在0.66米 ,负载质量要控制在50千克,这时候的缓冲力就是10429牛顿,所以,通常设置小臂运动时间在1.2秒和2秒之间,负载厚度(U壳厚度)保持在0.49米和0.66米之间,这就要求负载质量(冰箱质量)控制在0和50千克之间。这就可以分析出小臂的应力是够满足生产需求。 对小臂结构的仿真设计不仅表现在对冲击力的校核,同时还要对小臂变形与强度进行校核。小臂的强度校核主要是运用相应的模型和ansys静力分析理论来完成的。并运用相应的数学计算可以得出,小臂不易发生变形,无论使用环境有多恶劣,它都可以正常工作。 2.2 连接臂结构的仿真设计 连接臂的结构设计也需要ansys进行分析,ansys分析程序包括:设计变量初始化,这就要求在进行分析前处理器应该根据设计变量的初始值进行输入;定义问题,前处理器的主要任务就制定出最优化的有限元模型;执行初始结构状态结构分析,应力和应变;力以及变形量就是来源于状态结构分析;获得计算结果,它的主要工作就是收集和存储目标函数和约束条件值;进行仿真设计分析,它的任务就是对相关文件以及变量和设计方法进行分析;结果输出,根据分析的数据绘制出相应的变化图表。根据相应的理论和运用ansys 系统分析,可以得出在对小臂进行设计时u,它的半径是九毫米,厚度保持在十三毫米之间。 2.3 支撑架结构的仿真设计 支撑架的仿真设计主要是通过对支撑架结构的瞬间动力学进行分析,得出它的振动幅度和的速度。在对支撑架结构进行仿真设计时,首先是通过运用软件ansys对支撑架建立相应的模型,并设计支撑架的参数。根据ansys软件分析的数据我们可以发现当u壳材料是Q235时,它的弹性木梁是210000mpa,泊松比为0.3,密度是7850千克每立方米。这就可以对支撑架进行瞬态动力学分析,并确定支撑架在不同冲击力喜爱振动幅度的变化以及支撑架的其他特点。 3、u壳搬运机械手的控制软件设计 3.1 机械手初始化 机械手初始化包括水平和竖直都归零,同时,所有的气缸恢复初始化。电机归零的方法可以通过对电机2坐标轴安装零位信号,并且在进行归零处理中选择先高速后低速的方式进行归零处理,归零处理一共要进过三次不同方向的瑰丽处理,才能达到让电机彻底的归零[4]。在首次归零处理时,就可以将正向高速归零;接着启动第二次归零程序,让反向的低速也归零,使用puls设置脉冲量,sped决定着是否执行操作;最后一次归零处理时让它向正向低速归零,sped是启动归零处理程序,ini则是让归零处理程序停止,这时候电机就彻底的归零 。同时,归零过程中脉冲值是在触摸屏中显示的,数值通过脉冲传送到寄存器中,寄存器就将数值显示在触摸屏中。它们之间相互配合才使得电机归零顺利完成。 3.2 触摸屏控制 搬运机械手的触摸屏控制是在气缸复位和机械手自动循环完成之后进行的,对触摸屏控制主要包括u型伴型号输入界面和主菜单界面以及手动运行和分布运行以及自动运行和坚实画面和系统设置[5]。其中,手动运行包括对伺服电机手动运行和气缸与吸盘手动运行,分布运行时针对自动循环单步运行,自动运行的主要包括:示教点参数设置1和示教点参数设置2以及自动运行调整界面,监视画面是对伺服电机坐标以及气缸与吸盘和系统故障报警实施监控,系统设置是对司机电机速度以及触摸屏系统的参数进行设置。 总结 U壳搬运机械手的设计运用先进的科学技术,并应用了ansys等系统软件来帮助u型搬运机械手的设计,对支撑架和连接臂以及小臂的仿真设计中分析它们相应的参数。冰箱u型搬运机械手的仿真设计和制作,让冰箱u壳的搬运实现自动化,为企业生产经营提供便利。 机械手设计论文:基于plc的三自由度机械手控制系统设计与实现 [摘 要]文章从三自由度机械手控制系统的角度入手,在plc可编程控制器支持下,对三自由度机械手控制系统的结构运动特点进行了简要分析,然后重点对plc下三自由度机械手控制系统的硬件、软件设计与实现要点展开研究,望能够使三自由度机械手控制系统的综合性能更加完善与可靠。 [关键词]机械手 三自由度 控制系统 PLC 设计 在工业化生产中,机械手能够对人的手臂部位动作进行模拟,操作人员可以通过预先设置机械手运行轨迹,动作程序等相关参数的方式,在实际工况中代替人手执行工件搬运、抓取、以及操持等相关工作,具有机电一体化的特点,在现代机械一体化领域中有着非常重要的应用价值。随着现代科学技术的不断发展与完善,机械手的应用范围也在不断扩大,为了能够满足现实工况对机械手操作的要求,当前已经成功研发了基于三自由度的机械手,即3D机器人。此类机械手能够支持对三个自由度方向(包括水平方向、垂直方向、以及旋转方向在内)的手臂操作,在机械化生产中具有操作灵活性好,应用范围广,以及操作范围大的特点。而通过引入plc的方式,能够使三自由度机械手控制系统的整体功能更为完善,以达到提高其综合使用价值的目的。 1 三自由度机械手控制系统结构运动特点 下图(如图1)为三自由度机械手控制系统的基本结构示意图,整个控制系统结构具有圆柱坐标型特点。结合图1来看,控制系统内,伸缩步进电机可以实现对机械手手臂左右方向运动的控制,而升降步进电机则能够实现对机械手手臂上下方向运动的控制。逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构,其夹紧与松开用气压驱动,并由电磁阀控制。图1中,SQ1、2、5、6分别为水平风向以及垂直方向上的限位开关装置,SQ3、4则为原点所对应的光接近开关以及终点所对应的光接近开关。在整个控制系统的运行中,操作人员可以通过预先设置操作程序的方式,实现对工件的搬运、抓取、以及操持等相关操作。 2 基于plc的硬件设计方法 从三自由度机械手实际应用的角度上来说,为了满足不同工况对系统运行所提出的要求,机械手需要同时支持自动工作以及手动工作两种运行模式。同时,在自动控制模式中,需要根据操作需求,支持包括返回原点、单步骤、单周期、以及连续性四种工作方式。 在引入plc控制器的条件下,三自由度机械手控制系统优先选择具有晶体管输出特点的plc控制器装置(本文中选择三菱FX2N系列plc控制器)。该型号plc控制器共对应有10个信号输出点以及14个信号输入点,能够满足三自由度机械手控制系统对plc控制器中I/O点数的具体要求。且该型号plc控制器为晶体管输出,输出高速脉冲信号最高频率为100kHz,能够在系统运行过程当中直接面向步进电机驱动器提供脉冲信号支持。 与之相对应的输入控制信号地址分配情况为:①复位信号对应输出地址分配为IO.0;②步进电机正转信号对应输出地址分配为IO.1;③步进电机反转信号对应输出地址分配为IO.2;④电机转动停止信号对应输出地址分配为IO.3;⑤手臂伸出信号对应输出地址分配为IO.4;⑥手臂收回信号对应输出地址分配为IO.5;⑦手抓下放信号对应输出地址分配为IO.6;⑧手抓提升信号对应输出地址分配为IO.7;⑨手抓开信号对应输出地址分配为I1.0;⑩手抓合信号对应输出地址分配为I1.1;?自动演示信号对应输出地址分配为I1.2。输出控制信号地址分配情况为:①步进电机脉冲输出信号对应输出地址分配为Q0.0;②步进电机转动方向信号对应输出地址分配为Q0.1;③气缸4#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.2;④气缸5#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.3;⑤气缸6#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.4。 同时,步进电气驱动器选用SH-20403型。整个机械手控制系统的外部接线方案如下图所示(如图2)。 结合图2来看,在三自由度机械手控制系统的运行过程当中,当机械手在最上方(最右方),同时底盘旋转至X3光接近开关,夹紧装置处于松开状态下时,整个控制系统处于自动控制模式下的原点控制状态下。如图2中,X10为系统手动控制按钮,操作该按钮,能够对X20~X27的按键开关进行手动控制。而X11~X15则分别为系统自动控制模式下返回原点状态按钮,单步骤状态按钮,单周期状态按钮,以及连续工作按钮,通过按下X11~X15任意操作按钮并启动X0的方式,能够执行相应的工作模式。 3 基于plc的软件设计方法 在选择以单步骤、单周期、或连续工作方式运行前,整个控制系统应当处于原点状态,若未满足该条件,则需要选择返回原点的工作方式。在这一过程当中,相关操作指令的执行流程应当为:第一步,做上行方向移动至X1上限位;第二步,做右侧方向移动至X2右限位;第三步,做顺时针旋转移动至X3光接近开关装置;第四步,松开夹紧装置。 在 plc系统支持下,整个三自由度机械手控制系统的自动工作方式顺序功能可如下图所示(见图3)。结合图3,在控制系统对相关操作进行响应的过程当中,可通过对步进电机所输入脉冲频率参数进行调整的方式,实现对三自由度机械手手臂运动速度的合理调整。而脉冲数则决定了机械手臂在沿下行方向以及做性方向运动的距离。而脉冲频率参数以及脉冲数的设计可以在工业现场实际工况中进行设定,具有重复操作的特点。 整个基于plc系统的三自由度机械手控制系统在软件设计过程当中以基于plc技术的梯形图顺序编程为依据,脉冲个数基于MOV指令进行设定,脉冲输出则通过PLSY脉冲输出指令的方式进行设定。在指定脉冲输出完成后,指令执行完成标志M8029置1。需要注意的一点是,由于基于PLSY的操作指令仅能够使用一次,但控制系统中所配置的两个步进电机需要同时有脉冲输出信号。因此,在软件设计中,通过面向两个步进电机引入外部继电器的方式解决该问题。软件设计中,将Y0点输出脉冲与继电器动触点结合,常开触点则与电机驱动器脉冲信号输出端连接,上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制则与两个外部继电器的控制端进行连接,根据这种方式,能够通过操作上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制的方式,实现对步进电机脉冲输入的合理控制。 与此同时,从基于plc系统的三自由度机械手控制系统复位操作角度上来说,软件设计中可应用特殊存储器SM0.1位以及按键10.0的方式进行控制。在plc控制器收次扫描的过程中,状态取值为1,可直接用于机械手控制系统的上电复位操作。同时,操作人员可以根据现场运行情况,对plc控制器所产生的PTO脉冲信号进行合理设置,并经过Q0.0输出点输出信号,实现复位指令。 4 结束语 PLC可编程控制器是一种专门用于工业领域的电子控制装置,该电子控制装置是基于数字运算操作的方式所实现的。在PLC控制器的实际运行中,具有包括功能强大,可靠性高,编程简单,以及人机交互界面友好等多个方面的特点,在工业控制系统以及机电一体化产品设计中有着非常好的应用价值。本次研究中,从PLC的角度入手,对三自由度机械手控制系统的设计与实现进行了分析,该控制系统实现了电动式机械手与气动式机械手优点的融合,除了具有操作简单,定位精确的优势以外,还有效节约了行程开关以及I/O端口,综合优势非常确切。 机械手设计论文:基于“三自由度关节型机械手”对回转关节的研究与设计 摘 要:关节型机械手是一类具有与人手肘类似的“关节”,可以模拟人手操作的自动化装置。它主要以电气结合的方式驱动,再通过齿轮等进行机械传动。但因为机械摩擦较大,传动部位(回转关节)仍有改进的空间。结合开关磁阻电机的原理,该文探讨了一种利用电磁驱动的新型回转关节。这一设计有效地避免了齿轮传动带来的机械摩擦损耗。 关键词:三自由度关节型机械手 开关磁阻电机原理 新型回转关节 机械手是一种智能装置,能够实现模拟人手的所有动作。在实际的工作过程中,机械手会按照预先设计的固定程序进行对工件的工位转移等。关节型机械手是机械手的一种类型,但它具有与人类手肘类似的“关节”,比一般的机械手结构更精巧、操作更灵活,具有广阔的研究与应用前景。 现有的机械手主要以电气(即电动机和气缸)结合的方式进行驱动,应用齿轮等机械装置进行传动。但因为机械摩擦的缘故,传动效率仍有较大的提升空间。该课题在对一种现有“三自由度关节型机械手”[1]的研究基础上,对回转关节部位进行了更深入的调研,并提出通过电磁驱动减小机械摩擦的新型旋转关节设计。 1 三自由度关节型机械手的基本情况 1. 1 整体设计 该关节型机械手为圆柱坐标,包含3个自由度,其中机械手在进行工作时完成对工件的两个方向的回转和实现一个方向的转移。机械手运用回转关节实现所夹持工件的前后和左右的回转运动,而运用移动关键来实现所夹持工件的上下的移动,从而实现整个机械手的运动工作。 机械手的整体设计如图1,主要包括手部、腕部和臂部。 手部(亦称抓取机构)是用来直接握持工件的部件,根据设计要求,利用夹钳式手部结构。其中,夹钳式机械手有两个半圆形或者椭圆形的机械手指,手指由驱动电机通过连接传动装置实现其张合以及闭合,从而实现了机械手对所夹持工件的抓紧动作。这种方式的机械手抓具有很好的通用性,能够实现不同外形结构工件的抓紧,所以适用性比较强。 机械手的主要组成部件为手腕部分,手腕在机械手传动中起到传动中介的作用,其连接机械手的手部以及机械手的臂部,实现机械手在臂部的所有动作的转换,有效地实现了手部动作的完成。另外,机械手手腕还可以实现机械手工作范围的扩大化,使得机械手的工作范围有效提高,并对机械手的灵活度有了明显的提高。手腕的回转动作运用回转液压气缸来实现机械手在空间上270 °的回转动作,液压气缸机构简单,操作方便,很适合机械手的运用,但是,机械手的手腕要求工作严格,不能出现振动等现象。 机械手的臂部主要是对机械手整体起到支撑的作用,机械手在进行工作过程中所有的运动惯性以及自身和工件的所有重量都由臂部来承受,所以,机械手的臂部要求结构强度高、抗疲劳性强等特点。同时,机械手的臂部还能够实现机械手部分动作的实现,一般在机械手的臂部运动采用液压或者气压缸实现。文中所设计的机械手臂部主要包括大臂和小臂。 1.2 回转关节 大臂和小臂的回转运动由回转关节完成。回转关节由45BF005π型步进电机驱动,通过两个啮合的直齿圆柱齿轮进行传动,如图2。当电动机运行时,左侧的齿轮轴发生转动,右侧的啮合齿轮也相应转动起来,再通过轴的带动,与之相连的臂部也发生转动。 2 回转关节的分析 这种传动方式本身所需要的传动扭矩比较小,并且传动精度也比较低,所以在选择驱动的方式时应该考虑驱动源的误差积累等问题,研究者采用的驱动源为步进电机。经过查询资料《机电综合设计指导》中的表格2-11,关于步进电机的相关参数可以看出,此文选择的电机型号为:45BF005π型,其中,这种步进电机的主要参数包括如下:步矩角为1.5°,其中电机的额定电压为27 V,总体质量为0.4 kg,该电机具有外形结构比较紧凑,结构简单,控制方便等优点。 通过精度验证,机械手在传动过程中,如果只依靠步进电机的传动精度是远远不够的,还需要运用不同的传动机构以及变速机构等进一步实现传动精度的提高。文章中所提及的机械手的传动采用一级减速齿轮的传动,其中主动轮的传动齿数为20,从动齿轮的传动齿数为70,经过查询资料可以得到,该齿轮传动的传动模数应该选择m=1,齿轮的宽度应该设计为20 mm,在传动过程中,由于齿轮传动会有一定的振动,所以此文设计的齿轮的宽度为24 mm。 3 新型回转关节的研究与设计 3.1 电磁驱动的可行性探讨 通过查阅文献,利用开关磁阻电机原理进行电磁旋转的理论已经比较成熟。 开关磁阻电机的工作机理基于“磁通总是沿磁导最大的路径闭合”的原理。当定、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时,磁场就会产生磁拉力,形成磁阻转矩,使转子转到磁导最大的位置。当向定子各项绕组中依次通入电流时,电机转子将进一步沿着通电相序相反的方向转动。如果改变定子各相的通电次序,电机将改变专向,但相电流同流方向的改变是不会影响转子的转向的。 一类新型的磁旋转地球仪[2]就是依据该原理设计而成的。 该地球仪沿赤道线每隔一段距离会贴上永磁片,通过FEMM软件仿真,可见永磁片的磁场呈对称周期排列,如图3。具体的磁场分布可以通过对永磁体本身的磁感应强度的检测进行分析确定,从而实现所设计的悬浮球体的旋转动作。 综上所述,利用开关磁阻电机原理,借鉴磁旋转地球仪的设计,可以利用电磁驱动替代回转关节本来的电机驱动和齿轮传动。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷。 3.2 新型回转关节的设计 新型回转关节利用贴永磁片的圆柱体和电磁线圈替电机和直尺圆柱齿轮。 圆柱体的设计尺寸参考原有的右侧齿轮大小,R=35 mm,h=24 mm。 沿圆柱体圆周中线每隔一段距离贴上小铁片,每个铁片上贴有一圆形的永磁片。在圆柱体周围安装两组电磁线圈。这两个电磁线圈组成一个弧度,弧度的圆心与圆柱体的柱心尽量保持重合。其中一个线圈正对一个永磁片,另一个电磁线圈正对相邻的另一个永磁片,如图4。正常工作时,通过检测永磁片位置,两个线圈同时通电使电磁线圈同时产生相同的极性。通过对流入线圈的电流进行控制,使得圆柱体实现了旋转。若要使圆柱体停止旋转,切断线圈中的电流即可。 旋转的圆柱体与原有的右侧的轴相连,如图5。当线圈通电时,圆柱体带动轴旋转,与轴相连的臂部也随之发生转动。 4 结语 新型回转关节利用电磁驱动的原理,用带永磁片的圆柱体替代本来的电机和直齿圆柱齿轮。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷,具有很高的研究价值。但是囿于研究者现阶段的知识储备与精力,该种设计仍存在许多待进一步讨论的问题。比如电磁驱动能否带来足够的驱动力、回转的精度是否能有效地控制等。 机械手设计论文:4轴机械手的STC单片机控制及PC组态监控设计 摘 要:为组建单片机实践教学系统,设计了一种4轴机械手。该机械手的水平移动由直流电机驱动,其它轴由舵机驱动,由一片STC单片机控制各轴运动,该单片机还能够与PC机进行Modbus网络通信。在PC端,通过运行组态画面实现对机械手的实时监控。通过机械手本体设计、单片机软硬件设计、PC组态画面设计及联网调试,对整个系统进行了验证。该设计方案对组建单片机工控网络实践教学系统具有参考价值。 关键词:机械手;STC单片机;Modbus;单片机控制 一、引言 本题目是我校2015大学生大创新项目“单片机机电控制及工控网络应用”的一个组成部分,其设计内容是:用STC单片机控制一台4轴机械手的运动,且单片机的串口与PC电脑通过Modbus网络协议进行通信,PC端则通过运行组态画面对单片机进行实时监控,详见图1机械手实物图。 在图1中,机械手的水平移动由直流电机经齿轮组减速驱动双螺线螺杆,在直流电机轴的另一端安装有光电码盘,以检测电机的角位移。螺杆的转动带动其上的滑块作X轴水平运动。在滑块上安装有一台三坐标机械手,其底盘旋转(A轴),手臂摆动(B轴),夹爪开合(C轴)分别由三只数字舵机S1501驱动。整个机械手由一片STC12C5A32S2单片机控制。该单片机的串口经MAX485与PC进行通信,以Modbus RTU协议实现主从联网。 二、控制电路设计 4轴机械手的控制电路如图2所示。 在图2中,STC12的P1.3/CCP0引脚用于接收与直流电机同轴安装的码盘的光电脉冲信号,并把PCA0设置为对该引脚上升/下降双边沿触发中断的工作方式,每当PCA0中断发生,就根据电机转向对码盘脉冲数加1或减1操作,由此确定出滑块(即X轴)的当前位置。P1.4/PWM1引脚的作用是向直流电机驱动电路发出PWM脉冲,实现直流电机的PWM调速。该PWM脉冲是通过把STC12的PCA1通道设置为8位PWM输出方式来实现的。此外,在X轴两端的极限位置,各安装有一个光电开关,其信号分别接入P3.2/1NT0和P3.3/1NT1引脚。两引脚的下降沿脉冲输入能够触发STC12的1NT0、1NT1中断。P0.0、P0.1、P0.2引脚用于向机械手底盘舵机、手臂舵机和夹爪舵机发出控制信号。STC12的P3.0、P3.1引脚通过MAX485芯片实现TTL/RS485转换,转换后的信号再接到FT232模块的A、B端,经FT232模块把RS485信号转为PC电脑的USB信号。STC12的P3.7引脚用于MAX485的收/发控制。 三、PC组态监控设计 PC端采用uscada组态软件进行上位机监控设计。在用uscada设计监控画面前,要配置串口设备(即从机)的参数和数据区,并进行模拟量和状态量管理。首先,应把串口通信协议设置为Modbus RTU,设置从站地址,该地址应与STC单片机自设的Modbus站址一致。然后再对串口设备数据区进行设置。uscada为从站设备配备了4种类型的数据区:Discrete Input,即DI,离散量输入;Input Registers,即AI,输入寄存器 ;Coil,即DO,线圈输出;Holding Registers,即AO,保持寄存器。在uscada这4个区设置的变量应与在单片机XRAM中DI、AI、DO、AO型变量区设置的变量相对应,但名称可以不同。主从机通信时,单片机的Modbus RTU函数将按照这种 对应关系处理变量。设置好从站的数据区后,就可以 定义模拟量和状态量,并进行监控画面设计。图4为4轴机械手组态监控画面图。 在图4的画面中,分别对机械手的X、A、B、C轴设置了数字框图元,用以显示各轴坐标值,各轴数字框图元右侧的阀门图元用于设定该轴的坐标值。机械手有手动/自动两种工作方式,由图中的档位开关图元进行转换。手动方式下,机械手按图4中左侧各轴坐标设定值进行动作。自动方式下,机械手以手动方式的设定值为起点,以图4中右侧的设定值为终点,进行自动往复循环动作。画面中,滑块起点和终点是DI型变量,手动/自动档位开关是DO型变量,X轴当前位置为AI型变量,其它为AO型变量。当主机与从机通信后,画面即显示出各变量的当前值。 uscada具有串口通道通信数据实时监视功能,图5为主从机通信数据实时监视窗口图。本系统的Modbus RTU从站函数能够处理Modbus 01,02,03,04,05,06,15,16功能码。 四、结语 本文所设计的4轴机械手,首先,具有一个由直流电机驱动的水平移动轴,与全部采用舵机驱动的机械手相比,增加了运动方式和控制方式的多样性,并用到了STC增强型单片机的多种片内资源,是更好的单片机教学与实践模型。其次,本机械手能够通过Modbus工控网络与PC机联网,在PC端通过设计组态画面实现对机械手的实时监控,这就把单片机的学习与实践提升到了网络应用的层面。再次,由于利用了STC单片机丰富的片内资源,并通过上位机监控实现人机交互,这就使得系统的控制电路简单,且uscada为永久免费的组态软件,所以使用本设计方案,能够经济的组建具有工控网络应用的单片机实践教学系统。 机械手设计论文:博世机械手采用最新D3模块化 设计实现整线自动化 作为针对一次和二次包装技术解决方案的领先机械手技术供应商,博世包装技术最新设计的Delta机械手包装设备,为食品厂家提供更多解决方案及提升性能。 最新的GD(齿轮驱动)系列Delta机械手采用开放式的框架和平台,在提供了标准化和模块化方案的同时,又可根据不同的应用配置各种可选项。博世包装技术提升了D3机械手的平台,将负载增加至3公斤,从而确保更快的速度来提升拾取率。其快速的产品切换、操作和维护简易的设计有助于生产商降低总拥有成本(TCO)以及减少投资回报期限(ROI)。 据博世包装技术(瑞士)的销售总监Marc de Vries介绍:“随D3平台机械手的推出,我们为一次和二次包装提供了更多样化的解决方案。这种新的模块化和可升级的设计提供了结合标准设备模块的多种机械手方案。通过增加模块化的设计,博世证明了其以客户为核心的承诺,从而提高生产效率,降低总拥有成本(TCO),同时更快速地推向市场。另外,通过提高灵活性,新的平台可帮助我们的客户利用机械手自动化来形成竞争优势。” 广泛的应用范围,增加多样化 D3机械手平台包含了多种特点用来提高生产效率以及帮助生产商满足日益增长的产品多元化需求,例如:饼干、糖排、巧克力、糖果、烘焙食品以及立式机包装的产品等。Marc de Vries说:“很多客户在寻找能够在同一台设备上包装多种产品的机械手设备。通过提升性能、增加有效负载和工作高度以及可选的用于产品转向的第4轴或第5轴,我们显著地扩大了产品应用范围。” 凭借行业领先的Gemini 4.0 Delta机械手控制器和软件设计,新的产品可以通过线下模拟运行而不需要实物,从而减少了安装和调试时间。更简洁的平台设计增加了产品切换速度和可操作性。 方便清洁,更有助于食品安全 D3平台机械手的另外一个优势就是,它的卫生性和开放式的框架设计,采用了更少的零部件和可视性更强的移动部件,这有助于制造商遵守日益严格的食品安全法规。电气控制柜被放置在设备的顶部,使得操作人员在设备的正反面都可进行操作,以减少清洁和维护时间。 模块化设计,提高生产的灵活性 作为博世模块化设计和一站式供应理念的一部分,D3机械手可以轻松地与博世或者其他第三方的一次或二次包装设备进行整合。D3机械手的设计是为了增强中小型企业和跨国公司的生产灵活性。这个新的产品组合提供了更为灵活和可升级的机械手解决方案,从而使得客户能够更迅速地适应当前生产的需求,同时达成未来的生产目标。 值得一提的是,博世包装新推出的Paloma D3进料和顶装式机械手将会被整合在Module++饼干包装整线中。 机械手设计论文:基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 摘 要:机械手在设计过程中,注重其自动化控制,能够实现一些较为复杂的工业操作。文章对气动抓取式工业机械手设计的研究,主要是基于PLC自动化控制下的抓取式机械手的设计分析,注重提升机械手的灵活性和智能性,以期更好地实现工业发展自动化。 关键词:PLC控制;工业机械手;设计研究 前言 工业生产领域中,很多工业操作靠人工是无法完成的,并且,一些操作具有较大的危害性,因此,要想实现工业生产目标,保证工人施工安全,工业机械手得到了较为广泛的应用。工业机械手可以进行一些高温、有毒环境下的工业生产,极大程度上保证了工人安全,同时也在很大程度上减缓了工人的劳动强度。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将注重相关程序的具体应用,注重把握机械手设计的灵活性和自动性特征,通过一系列编程控制,更好地实现机械手的实际效用。PLC气动抓取式机械手,具有较高的可靠性,并且编程简单、功能强大,延伸和扩大了人的手足和大脑功能,更加广泛地应用于工业生产中。 1 气动抓取式工业机械手的构成分析 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,需要具有较高的灵活性和自动化发展特征,能够根据相应的程序设计,满足实际生产需要。因此,在进行设计过程中,气动抓取式工业机械手应包含以下几部分:执行机构:执行机构是气动抓取式工业机械手的重要组成部分,包括了手部、手腕、手臂和立柱等部件,是机械手完成生产目的的关键部分;气动驱动系统:气动驱动系统是指挥机械手完成工业生产的重要部分,利用气体压力进行驱动,使机械手完成任务;控制系统:控制系统相当于机械手的大脑,对机械手执行任务进行指令下达。一般来说,气动抓取式工业机械手的控制系统,主要以PLC自动化工业控制系统为主;相关检测装置:检测装置是进行位置调节的装置,通过检测装置可以更好地确定抓取目标,为实现抓取目的提供依据。机械手的构成,以PLC控制系统进行指令下达,之后由气动驱动系统进行机械能传输,使执行机构能够进行实际行动,并且根据位置检测装置,进行目标操作[1]。 2 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 2.1 设计要点 基于PLC的气动抓取式工业机械手在设计过程中,要注重机械手的抓取性能,在实际工作中,能够实现快、准、狠的工作效果。机械手设计过程中,手臂的运行方式有所不同,在进行手臂设计时,需要考虑到生产的实际情况,使机械手设计能够与生产实际状况符合。关于PLC气动抓取式工业机械手设计,要把握以下几点:第一,机械手臂设计时,坐标可分为直角坐标式、球坐标式、关节式等方式。第二,手臂的升降、收缩和回转运动要保证灵活性,能够较好地适应生产和抓取情况。第三,手臂的上下升降、左右旋转、上下摆动动作要具有较好的灵活性。第四,手臂要保证五个自由度,符合抓取需要。 2.2 设计方案 文章对基于PLC的气动抓取式工业机械手的设计研究,将从手指、手腕、手臂、三个方面进行。 手指设计分析:机械手在设计过程中,要具有较好的通用性能,能够进行有效的更换,以实现设计的效率性和多用性。手指在设计过程中,主要以气动抓取方式为主。气动机械手是用压缩空气为动力源的机械手。其特点是方便、输出力小、气动迅速。但是由于空气的可压缩性使其运送过程不稳定,抓取力控制在三十公斤以下。手指设计时,要有足够的握力并且手指间具有对应的开闭角,能够对工件进行准确定位。 手腕设计分析:手腕设计时,同样要以生产实际需要为主,手腕要具有较好的灵活性,更好地满足生产需要。设计时,若是抓取的物件是水平放置,则可以设置成为上下摆动的形式即可,若是抓取物件存在一定的复杂性,就需要将手腕设计成“球坐标式”,能够进行有效地活动,从而完成抓取工作[2]。 手臂设计分析:机械手臂在设计过程中,要保证其具有较大的灵活性。手臂是进行抓取工作的重要设计点,其速度关系到了机械手手指的抓取速度,文章对机械手臂的设计参数为最大移动速度为1.0m/s,回转速度为90°/s,移动速度为0.8m/s。手臂设计要具有速度性,它是实现抓取效率的关键部位。 2.3 控制设计 控制设计是基于PLC的气动抓取式机械手设计的难点,具有较大的复杂性,同时,控制设计也关系到了机械手能否发挥真正的作用。在控制设计过程中,需要考虑到机械手的通用性,并且采用点位控制方式,实现精确控制。控制设计时,要注重PLC工业自动化控制系统的应用。关于利用PLC自动化控制系统进行机械手控制的问题,如图1所示[3]。 PLC在实现这一目标时,需要通过程序编制,并且对程序进行执行处理,才能实现。PLC应用于气动抓取式机械手设计时,主要涉及到了以下设备装置:中央处理器、系统存储器、用户存储器、电源、编程器五大部分。这五个部分当中,中央处理器是PLC系统的核心,对气动抓取式机械手进行控制,电源、线路是实现PLC系统进行相关程序操作的关键。同时,编程器、系统存储器、用户存储器之间,需要通过I/O信号输入,才能实现效果。 PLC控制作用发挥时,需要事先有PLC系统进行命令,并且通过总机的数据处理系统,将指令进行传达,实现信号输送。关于PLC的气动抓取式机械手的工作情况,主要如下:机械手位于初始位置,受到控制系统控制,执行系统将推动机械手进行运动。同时,机械手各个主要部位受到执行系统控制,执行系统通过完成主系统下达的任务,进行机械手控制,完成机械手操作任务。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将更加广泛的应用于自动化生产线。国外很多国家已将其成功的应用于成套的自动化生产设备中。机械手未来的发展,将朝着自动化、智能化、网络化的发展方向迈进,将更好的代替人从事高危险、高危害的工作环境,实现生产管理的智能化和自动化。 3 结束语 综上所述,文章主要分析了基于PLC的气动抓取式机械手的设计原理、设计方案、控制设计三个部分内容,并就气动抓取式机械手的特点进行了分析,实现了气动抓取式机械手的设计。气动抓取式机械手在工业生产过程中起到了重要的辅助作用,在实际设计过程中,必须注重这一点,使机械手设计能够更好地促进工业生产的发展和进步,满足我国现代工业更加自动化、智能化的发展需要。 机械手设计论文:基于PLC的气动机械手控制系统现状和程序设计算法分析 【摘要】机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程以变动的多功能机器,在工业自动化生产中占据着重要位置。驱动方式可以液压传动,也可以气压传动,也可以是电气控制等方法。随着传感器技术、气动技术、计算机技术等发展,基于计算机技术为基础的控制技术发展较快,其中气动技术以经济、廉价、灵敏等优点,而成为研究热点之一。本文介绍的是气动机械手模型基于专用计算机―PLC的控制系统设计。 【关键词】机械手;现状;程序设计;算法分析 一、PLC的气动机械手控制系统现状 随着社会与科技的进步,工业生产自动化设备越来越广泛应用,其中机械手的诞生就是基于生产技术不断提高,是现代生产与科技应用相结合形成的一个重要技术。工业机械手的应用减轻了劳动强度、可提高产品加工精度、减少危险性生产由人工操作环节,尤其是在一些危险性大的行业生产中应用较为实用,如化工生产有存在有毒物质的;如核电厂等存在放射性物质的地方;如烟花等易燃易暴的生产场合等生产环境非常适合使用机械手进行生产。在机械行业中(铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配等)应用也十分广泛,如在柔性生产线中用气动机械手来搬运上下料材;机械零件的装配生产线中,利用机械手抓零件与另一零件装配在一起;如啤酒生产中用机械手把盖压在瓶子上等等。以上种种应用极大的减轻了劳动强度、促进安全生产、提高产品质量,适合现代化的生产趋势,具有较强的生命力。机械手的驱动方式有气压传动、液压传动、电气传动和机械传动。广泛使用的气压技术以压缩空气为介质,具有动作迅速、平稳、可靠、结构简单、较轻、体积小、节能、工作寿命长的特点,特别是对易于控制、易维护、无环境污染场合,因此气动技术常作为机械手的驱动系统的首选。气动机械手与其它控制方式的机械手相比,具有无污染、抗干扰性强、价格低廉、结构简单、功率体积比高等特点。在机械行业越来越多的自动化设备中采用了机械手,主要是液压控制和气压控制两种方式。其中气动机械手以其取之不尽、用之不完的气源,及较低的生产成本受用户喜爱,各国对气动机械手的研究越来越重视,现已发展成为满足生产需要的一种重要的实用技术。 在工业自动化中液压与气压均有较在应用,而气动技术被称为工业自动化的“肌肉”,其应用灵活,夹持工件的重量越来越重,在各种机械加工行业和制造行业中,尤其在有毒的环境下作业等其应用程序越来越受重视,并得到相应广泛使用。随着科技不断日新月异发展,自动化控制技术也不断更新,在微电子技术、计算机技术等技术的迅猛发展形势下,气动技术不断技术创新,以工程实际应用为目标,不断取得巨大的进步。另外气动技术作为一种相对来说比较廉价的自动化技术,由于其元器件的制造技术以及使用性能的不断提高,并且生产成本和流通成本不断的降低,气动技术现已被广泛的应用在现代工业、医疗业、生产以及输送领域。例如南昌市第一附属医院中引入了气动控制药品传输线,从药房配药师输出到住院部等各部门,每次提高了近5分钟,大大减少人力劳动及工作人员数量。 我国在机械手的应用方面,不是世界最发达国家,但已经较为广泛使用并取得了较成熟的技术。基于Programmable logic Controller为核心技术进行控制的液压机械手或气动机械手在工业自动化领域应用较多,非常适合PLC最基本功能,即逻辑控制。如用来上料下料、装卸机械零件、搬动物品等重复性的工作过程。我们国家原来的继电接触器控制系统大多已改造为基于 PLC 为控制器的自动化装置,通过最近20多年的应用实践表明,在机械制造及自动化领域具有强大生命力。研究的基于气动技术的可编程控制器控制的机械手是现代机电一体化自动生产线中重要辅助装置,可实现上下、左右、伸缩六个方向的三维空间运动,较适合经常变更批量生产与柔性制造生产的现代加工方法。它能按预定程序和控制要求完成物品、材料、机械零件等进行运送、上下料、搬运等作业,并可以在需要时修改程序实现动作变更。 二、PLC 程序设计算法分析 算法是决解决问题的清析思路的描述,对于一种可行的解决方案均有算法。当然对于不能解决的方案可能就没有算法可言。在本课题中编程环节要求按照机械手的工作要求实现控制要求,我们通过假定其初始位置为原点,其条件为右边、后退、松开状态为原始条件,基于此条件下实现自动操作与手动操作。 (一)分治法 设计中利用了重要的分治法实现各功能模块。依照气动机械手的工作顺序要求,划分为各小功能模块,如向左伸出与向右缩回、向下伸出与向上缩回、水平伸出与缩回等均可分为小的模块,设计中称为状态。从初始状态开始依次按要求将可画出相关系统流程图。各相关的状态中动作利用步进指令转换为梯形图程序,实现完整的控制功能。 (二)贪婪法 贪婪法的总体思路中把符合控制条件的所有情况均最大限度的列入考虑范畴,从中选取一个解决问题的办法。课题设计中考虑符合设计要求的思路会有多种,如采用最基本的思维,即把每一步均作最基本的“起-保-停”处理,并线圈内加入限制条件,在最开始作最基本的起动控制程序以实现控制功能。另一种方法可以采用 SET、RST 指令来实现控制功能。还有方法就是后续设计中用的用流程图把所有出现的动作当成状态,设计其流程图并转化为梯形图程序。 (三)递推法 对于设计的程序图中各状态的实现方法,采用逻辑递推法,依次基本逻辑关系递推。如课题设计中关于机械手控制工作顺序中的各状态中执行动作及各状态间转换关系,不断利用这种递推办法,把气动机械手的工作过程按顺序设计其控制逻辑图。在程序设计过程中存在各种逻辑限制关系,要依照控制要求反复推敲后加入程序以实现各种功能及相关条件限制。 机械手设计论文:机械手自动控制系统设计研究 摘要:随着科技的不断进步,工业自动化产品的性能日益加强。在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危机生命。因此,迫切需要一种东西代替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出,机械手由此而诞生。本文就机械手自动控制系统的设计进行了分析研究,以供参考。 关键词:机械手 PLC 自动控制 系统设计 1、引言 随着可编程序控制器(PLC)在工业生产过程自动控制中的广泛应用,解决了在各种恶劣环境下工作的难题。机械手在工业自动化生产得到了很好的利用,它不仅灵活多样,而且耐高温、抗腐蚀,可以较强适应各种恶劣的工作环境完成人无法完成的操作,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。机械手是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,是工业机械系统中传统的任务执行机构,它的出现不仅提高了产品的质量与产量,而且加快的实现了工业生产机械化和自动化的步伐。 2、机械手与PLC的概念 2.1机械手 机械手主要由手部和运动机构组成,可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度 。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。 2.2 PLC PLC为可编程序控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。PLC的特殊功能模块用来完成特殊的任务。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则设计。PLC具有可靠性高、适应面广、控制性强、操作方便、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 3、机械手自动控制系统设计 3.1 I/O地址分配 I/O地址分配见表3.1。 表3.1机械手控制PLC输入/输出(I/O)分配表 3.2 PLC控制系统设计分析 由机械手的工作过程可知,这是一个典型的顺序控制系统。为此,可从机械手的连续工作方式入手编写程序。首先应绘出连续工作时的功能表如图3.2,然后直接列写逻辑表达式,用触点线圈指令编程,也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。为了将每一步的工作状态显示出来,动画模拟软件使用了内部存储器位 M5.1 、 M5.2 、 M5.3 、 M5.4 、 M5.5 、M5.6 、 M5.7 、 M4.0 、 M4.1 来分别表示①~⑧的运行状态。编程过程中,需要注意特别处理的问题是①、⑤和③、⑦步的动作问题,虽然①、⑤步都是下降操作,但却具有不同的意义,①步下降是空钩下降,而⑤步下降则是夹着工件下降。③、⑦步的上升操作也是这样。 图3.2机械手动作功能表 图3.3机械手控制系统程序结构图 单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。其要点是是设法阻止机械手在一个周期工作结束后自动进入下一周期,一般在下降的启动回路想办法。 单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。即设法在每一步工作结束后,不是直接启动下一步的工作,而是等待启动按钮的命令后再工作。 以上是在同一个顺序控制程序中完成的连续工作、单周期工作和单步工作的程序编制思路。实际上本文采用分段跳转的办法来完成这三种操作,这使得程序结构如图3.3所示。这种方法编制的程序结构清晰,但程序数量长于前一种方法。 4、系统调试 4.1控制系统的程序调试步骤 (1)对于比较复杂的控制系统,需要绘制系统流程图,用以清楚的表明顺序和条件。 (2)设计梯形图,这是程序设计的关键一步,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的经验。 (3)将程序输入到PLC的用户存储器,并查找程序是否正确。 (4)对程序进行调试和修改,直到满意为止。 4.2调试过程中注意的事项 (1)数据线与计算机的接口必须要与软件的端口保持一致,否则运行会产生通信错误问题。 (2)连接PLC上的输出端口对应的动作必须与程序中的输入输出点的定义动作保持一致。 (3)PLC上的输入输出点都必须接入电源,连接的外部模块也必须接通电源与接地线 (4)由于条件有限,外部接线模块中部分用开关代替按钮,在执行点动程序注意执行完应该将开关拨回到停止状态。对于限位开关也用普通开关代替,当执行完该步程序后,进入下一个步,需要将限位开关拨回OFF状态。 结束语 机械手控制系统采用PLC进行控制,大大提高了该系统的自动化程度,减少了大量中间继电器、时间继电器和硬件的接线,提高系统的可靠性。同时,使用PLC进行控制可以方便更改生产流程,增强控制功能。另外,在实际的生产中,可以设置远程控制,可以利用监控软件对控制系统进行实时控制,以提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态。也为维修、故障诊断提供多方面的可能性。 机械手设计论文:仿人机械手的结构设计与现实意义 【摘 要】本文阐述了仿人机械手研发的国内外发展现状与存在的问题,并针对这些问题对仿人机械手进行了三维建模以及运动学仿真,同时阐明了仿人机械手研究对社会生活的现实意义。 【关键词】仿人机械手;三维建模;运动学仿真 0 引言 机器人技术的发展是一个国家高科技水平和综合能力的重要标志,而服务机器人是未来社会发展的必然产物,对于服务机器人的研究,尤其是仿人机器人的研究是具有巨大经济价值和历史意义的,其原因有两个:第一,世界老龄化进程的加快,尤其是中国也正进入老龄化社会,照顾老人问题即将成为一个严重的社会问题,而仿人机器人在解决这一社会问题中有着不容置疑的作用;第二,由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加,他们需要越来越多的关心和照顾,如果采用专门的人力将严重增加社会的负担。所以对于服务型机器人的研究,显得格外重要。 目前有很多服务型机器人,但是没有一个机器人可以像人一样有一双灵巧的手,完成只有人类才能实现的复杂动作,本课题就是针对这一问题从仿人机器人的机械手开始研究的。 1 国内外发展现状与问题 从1960年由通用电气公司设计制造的造型为两只手指的爪状物开始,为以后的各类机械手打下了基础,到现在为止美国的宇航局(NASA)、哈佛大学和耶鲁大学,日本的东京大学在机械手的研究上都取得了不小的突破。 我国机械手的研究比较晚但是也做了很多工作,国防科技大学[1]、哈尔滨工业大学[2]也研制出了多指灵巧手。尤其是哈尔滨工业大学机器人研究所研制的“仿人型机器人灵巧手”,2006年5月亮相德国慕尼黑国际机器人及自动化展览会,以其精美的外观、可靠的软硬件系统等赢得了众多参观者的赞赏,并率先进入了国际市场。 由此可见,目前多数国家和企业高校都在对仿人机械手进行研究与设计,不过现在还存在一系列问题,例如:价格昂贵,实时性不理想,设备笨重,并且大都停留在实验阶段,这些都制约其在实际当中的应用。 2 五指仿人机械手设计 本文设计的五指仿人机械手具有的优势有:采用欠驱动控制方式[3],所以机械系统大大简化,机械手大小基本与普通人手大小一致,便于安装到各种服务机器人的移动平台上;同时每个手指都靠手指末端拉力进行运动,也就是说只需要一个拉力便可以实现机械手指的人类手指运动方式,结构紧凑、便于控制、动作灵活;材料可以采用塑料纤维进行加工实现,因此质量轻、价格便宜,易于普及;可以采用嵌入式的控制方式进行控制,处理速度快,响应时间短。 本文通过Solidworks对五指仿人机械手进行建模,其单指与整手建模图形如下所示: 图1 单指结构与整手三维建模 本文通过ADAMS实现仿人机械手的运动学仿真,其仿真图形如下所示: 图2 约束添加以及手指运动效果图 3 现实意义 对于仿人机械手的研发对社会有着重要意义:其一,对于服务机器人的研制,尤其仿人机器人的研究应用,必将对机器人行业起到积极的促进作用;其二,仿人机械手的研发隶属于制造业,其研制成功与推广,可以增加就业,创造经济价值;其三,其技术的实现可以促进制造业的信息化、自动化和产品的智能化,提升产品技术含量和附加值,从而促进制造业相关技术领域的发展;其四,实现服务机器人上机械手的灵活运动与控制,对于老年人以及残障人士在心理上和身体上都非常有益处,为解决我国社会问题,创建和谐社会做出贡献。 机械手设计论文:炼胶生产线气动机械手的优化设计 【摘 要】本文介绍了气动机械手的基本功能,在此基础上,主要对气动机械手的结构进行设计与改善。在 PLC 和气动控制技术相结合的基础上,使其功能更加完善,运行更加精准、合理。它由 PLC 控制四个气缸来实现机械手横向和纵向的运动以及气动夹持机构的伸缩动作,利用气动能源分别完成对生产中使用到的工件进行抓取、放置等动作,实现了节能环保的特点。 【关键词】气动机械手;气缸;优化设计;PLC 0 引言 炼胶生产线一般包括上辅机(包括胶料、粉料和油料的称量及投送系统)、胶料混炼设备(密炼机)和下辅机(胶片挤出、冷却和称量系统)三大部分。由于密炼机和下辅机之间的胶料需循环返回多次精炼的要求,而气动机械手是传递机构中的重要部分,通过夹持机构将物料从某一位置和方位,按一定运动轨迹传递到另一位置和方位,且是以空气为介质,具有使用、维修方便、安全、可靠、成本低、寿命长等特点,采用气动方式控制机械手机构被很多场合所采用[1]。设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象的作业技术要求,拟定最合理的作业工序和工艺,并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性,定位精度要求,抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求。 1 气动机械手的工作原理 图1 气动机械手的运动示意图 图2 气动机械手工作流程图 如图1所示,此气动机械手具有两个弧线升降运动,一个旋转运动和一个直线运动的自由度,将炼胶机的出料搬运至左侧或右侧的炼胶机上。机械手的动作除了左右旋转应用电机控制之外,其余全部动作由气缸驱动,气缸由电磁阀控制,整个机械手在工作中能实现上升和下降、左转和右转、夹紧和放松的功能,是目前较为简单的、应用比较广泛的一种气动机械手。 在主臂立柱底座上安装电机以便控制其回转自由度。小臂a与主笔立柱之间用气缸A控制连接,以便控制小臂a的弧线升降。在小臂a与小臂b之间采用气缸B连接,以便控制小臂b的弧线升降,在小臂b和夹持机构之间采用气缸C连接以便当小臂运动时夹持机构在气缸C的作用下能保持平稳的运行和垂直度,气缸C的充放气特性以及运动轨迹根据气缸B和A的充放气特性来决定。夹持机构的开合和夹紧由气缸D控制。将气动机械手的零点(原始状态)定为开始工作位的回转限位、升降限位、伸缩限位及放松状态。气动机械手为实现移料动作,需要完成如图2所示的工作流程图。 2 气动机械手气动回路的构成及原理 气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成,下面介绍回路的关键部件-执行气缸。 执行气缸包括连接主臂立柱和小臂a的气缸A,连接小臂a和小臂b的气缸B,连接小臂b和夹持机构的气缸C,以及控制夹持机构的气缸D。由于不同的气缸控制不同机械结构,其输出力也不同,所以四种气缸的型号也不同。同时要求气动机械手能够在升降过程中任意位置实现精确定位,精度要求为 1mm以内。由负载性质及气缸运动速度选定负载率β值,即可求出所需的气缸理论输出力P=F/β。 气缸D所控制的夹持机构和物料最大重量约为50kg,气缸C所控制的最大重量约为55kg,气缸B所控制的小臂b的最大重量约为70kg,气缸A所控制的小臂a的最大重量约为80kg。 一般来说,气缸可以保证起点和终点的定位精度,因此,对于夹持机构Z轴方向的定位,应用一般的气缸就可以保证其定位精度和使用要求。而对于小臂a和小臂b的升降精度要求,则可以使用 SMC公司一种新型CEI型气缸,在结构上增加了位移传感器件,使之与气缸浑为一体,整体结构紧凑合理,设计新颖,提高了气缸位移监测的性能,CEI型气缸在杠杆的两侧刻有细纹磁栅,当气缸左右移动时,位移传感部分将以双向脉冲方波形式输出能够实现中间任意位置的定位[4],而且其定位精度可达到1mm以内,因此,应用上述气缸可以满足小臂a和小臂b的升降定位精度的要求和使用要求。根据以上原则和条件,详细选型见下表1。 总体气动系统原理图如图3所示。气源首先经过滤减压阀处理,通过相应的电磁换向阀后进入各个气动执行元件。 图3 气动系统原理图 1、2、3、4―2位5通双电控电磁阀;5―气源处理组件;6―气罐 3 气动机械手控制系统配置 根据机械手运动仿真方案,机械手的循环动作依次为:上升正转下降伸出夹紧上升反转放松缩回反转下降下一循环。为了根据实际工作环境确定机械手工作时磁性限位开关的位置并调试机械手,对机械手的每一动作设定一个手动控制按钮。同时,为了保证气动机械爪工作时,整个机械手只能执行其一个动作,需要在程序上设计互锁功能。气动控制系统一般由控制器,电―气控制元件、气动执行元件、稳压气源、传感器和接口电路组成[2]。控制器一般指计算机、单片机或可编程控制器等控制器件,气动执行元件常用的有气缸、气爪、控制阀等,传感器一般指位置传感器、速度传感器和加速度传感器,接口电路指控制器与控制元件、控制器与传感器之间的接口[3]。 气动机械手有两种控制方式:操作面板控制和个人计算机控制,两种控制方式均以 PLC 为主要控制模块,其中个人计算机控制要求 PLC 与上位机实现有效通讯,通过上位机程序的改变来实现 PLC 程序的更新与运动参数的变化。为了实现气动机械手操作面板控制和个人计算机控制两种操作方式,拟采用PLC 为下位机,PC 机为上位机的控制模式,PLC 与 PC 机之间通过 RS232 协议实现通信,完成控制过程中的数据交换[5]。可编程控制器的程序运行方式是循环扫描方式,而非顺序方式,因此任何一个气缸在条件满足后即开始动作,在机械手运行中遇到突然停电时,可以关闭气源,对工件进行处理, 来电后重新初始化各项个元件与程序。 我们所要控制的系统中,有8个行程开关信号、一个按钮开关信号、一个由定位系统动作结束发出的信号共10个输入点,因此我们选用了西门子S7-200系列CPU224型号PLC,它有14路数字量输入点和10路数字量输出点,具有体积小、处理数据和通讯能力强、存储器容量大等优点。基本位布尔运算执行时间为0.22μs,用户存储器容量SK字节[6]。而且它还具备6路30kHz单相高速计数器和2路20kHz高速脉冲输出可以分别用来接收旋转编码器信号和直接控制步进电机运行。有模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、位置控制模块、数据输入/输出模块、通信模块等,可以实现模拟量控制、位置控制和联网功能,在功能上完全满足了控制系统的要求,并留有一定数量的FO通道作为照明电路和其它储备用途。 4 结论 本文主要研究了气动机械手的执行机构和驱动系统的原理并进行了设计,采用气动驱动作为机械手的驱动方式,通过分析设计执行气缸及其控制阀等模块,以满足相应的动作要求,根据气动机械手的功能要求绘制了机械手的控制系统流程图,使机械手能实现多点连续的控制,同时分析气缸C和气缸B的充放气特性,以便优化两者的先后动作,再结合S7-200可编程控制器,使气动技术在顺序动作的逻辑控制系统的优点得到充分发挥。
铁路通信电源的管理与维护:铁路小站通信电源的管理与维护 摘要:随着铁路通信技术的发展,机械设备的更新换代,高科技通信手段的应用,对铁路通信设备的管理和维护提出了更高的要求。 关键词: 整体性和全局性 专业化 集中监控 集中维护 通信电源是通信设备必不可少的重要组成部分,其核心内容是保证整个通信网络的正常运行,它可以被喻为“心脏”。如果通信电源发生故障,通信系统将全部中断,将会造成铁路行车中断,因此要求通信电源的可靠性和稳定性极高。我们信阳车间管辖的小站有32个,这些通信机房多为无人值守,小站通信电源的管理和维护就尤其重要。 一、小站通信电源的特点及重要性 铁路小站通信电源的特点是:点多线长,通信设备用电量相对较小,电源设备一般情况下不会设专门的电源室,而是同其它通信设备同处一个机械室,为便于维护和管理一般采用小容量组合电源,就是将交流配电屏、直流配电屏、监控模块、整流模块、蓄电池组合在一个机架上。目前我们管内小站电源主要有两种,一个是京广线小站使用的中兴电源,另一个是宁西线小站使用的动力源电源。铁路小站通信电源负责供电的不仅有接入网ONU设备,还有数调网分系统设备、无线调度车站台设备,以及铁路非话业务设备,这些铁路专用通信设备是铁路行车正常组织及行车安全的保障,小站通信电源如果出现故障不仅中断通信网,还使整个车站专用通信设备瘫痪,直接威胁行车安全,因此小站通信电源的作用是整体性和全局性的。而小站通信机房多为无人值守机房,距离维护单位相对较远,高可靠性的设备和强大的环监系统是必须的。 二、小站通信电源的管理 1.小站电源的管理应被提到重要位置 电源设备与通信网中的其他设备(如交换、传输等)有较大的不同,本质上,电源设备是机电设备而非通信设备。正因为如此,在通信业中,它得不到充分的重视,无论是在组织机构、人员、资金还是管理上,都不能得到相应的保证。然而,必须看到,通信电源作为整个通信电信网的能量保证,它的作用是整体性和全局性的。虽然它不是通信网主流设备,但它却是通信网中最重要、最关键的设备。 2.加强小站通信电源管理的专业化 电源是电信网的心脏,各级领导应给予足够的重视。随着铁路专网装备水平逐步提高,电源也同样处在引进新设备,淘汰旧设备的时期, 因此,要维护和管理好现在的铁路专网,电源专业同其它专业一样存在着维护人员的素质、水平急待提高的问题。解决这一问题我们采取了一些措施:(1)加强日常及定期管理; 制定、完善各种规章制度。(2)积极参与新设备安装、调试开通,在施工中学习,在竣工验收中把关。(3)继续搞好技术练兵,加大培训力度。(4)引进电源专业的高素质人才。 3.重视小站通信电源系统初期的设计、安装 小站电源系统设计时应充分考虑容量大小、地理位置、空间布置、未来发展,设备质量、工程勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护管理等各个相关环节。其中对于设备选择、方案设计、工程管理等环节尤其要加强重视和管理。 4.小站电源设备购置注意事项 在购置小站电源过程中,除考虑性价比外,还要考虑高可靠性稳定性、多种自动保护功能、 宽电压、良好的均流均衡性能、在线运行模式,要考虑是否严格按照 ISO-9000 质量保证体系组织生产,另外系统故障率、防雷和电涌措施、交直流配电一体化等都应是分析考虑配置 的重点。其中小站机房无人值守,小站交流电压波动较大等因素,对电源设备可靠性,宽电压的要求更高,要选用可靠性高的设备,合理配置备份设备。 5.实施集中监控、集中维护模式 电源集中监控的基本原则是把可靠性放在第一位。因此,要求监控系统本身的可靠性应高于被监控系统的可靠性。目前,监控系统以监为主、以控为辅。建立此模式有四大好处:(1)依靠监控平台进行电源空调设备的告警处理和障碍修理。(2)依靠监控系统收集大量的运行数据进行智能管理。(3)依靠监控平台对电源维护工作进行监控。(4)依靠监控平台检查无人值守流程是否正常运转。因此,实施监控管理的设备以智能化、自动化的新型设备为主,在新建通信设备选型时应考虑集中监控的实施,选用具有集中监控管理功能和标准接口的设备。对于老设备,不宜花费很大精力和物力对其进行大量的改造工作。就当前管内小站电源的情况看,存在一些隐患。一是部分设备老化,蓄电池容量不足;二是部分维护人员技术不熟练、误操作、责任心不够强、擅离职守等造成通信电源系统故障。实行集中监控后,对电源专业注入了很多新产品、新技术、智能化的系统能大大减少许多人为的事故。 三、小站通信电源的维护 1.为了尽量缩短设备的平均故障修复时间,要经常分析运行参数,预测故障的发生,并及时排除。 2.设备宜采用模块化、热插拔式,便于更换和维修。平时应建立起对电源故障的应急措施,保证可靠供电。要提高技术维护水平,大力推广集中维护体制。实施集中监控管理是技术发展的必然趋势,是现代化通信网的需要。随着通信设备的日益集成化、小型化,各种电源设备也要智能化、标准化,符合开放式通信协议。集中监控必须逐步实施,在实施过程中,三遥(遥信、遥测、遥控)点的设备要合理,决不是越多越好,否则其效果适得其反。 3.加强蓄电池维护。蓄电池作为不间断供电的保证,在整个电源系统中最为关键。蓄电池不但在交流系统或整流器出现问题时,保证不间断供电,而且还能在一路、二路电正常转换时提供保证。所以蓄电池是整个通信电源系统维护的关键。在通信电源系统的日常维护中,蓄电池的维护测试和诊治是十分烦琐而又必须十分细致的事。通信系统现在应用较为普遍的免维护密封式蓄电池,它的日常维护相对要简单得多。对电池维护时的事项如下:蓄电池出厂时已经初充电,不要将正负极短接, 在运输或保存过程中由于自放电会损失一部分容量,所以使用前应进行大充大放以补充电量;搬运蓄电池时要搬运电池底部,绝对不要在端子部用力;绝对不要打开排气阀;充电后若不立即使用,应尽量避免放置于高温环境,温度越高,自放电越大;长期保存后有时不经过几次循环充放电、容量不能充分恢复;放电时,周围温度应控制在-15℃--+45℃范围内;充放电装置必须选择恒压限流或具有下降特性的自动定电压装置,充电电压精度在±2%以内为 最好;不论是使用或不使用的蓄电池,都应定期(3 个月或 6 个月)进行充放电;清扫蓄电 池时应使用湿布,干布或化纤布有可能使蓄电池外壳裂开,造成漏夜或腐蚀着火;检查维护时应穿戴橡胶手套和胶皮鞋等保护用品;如果蓄电池组容量下降到额定容量的 60%以下时, 可视为寿命终止;在 UPS 等转换器上使用时,应安装电容器,以防止从转换器来的返还电 流流入电池。 4.合理安排维护时间。由于小站机房环境相对较差,密封不好,电源整流模块内部容易积灰,日常维护对此没有要求,时间一长影响模块散热,造成模块不能正常运行,如果倒换维护,管内几十个小站机房,每套电源3-4个模块,维护一遍需要大量的人力和时间,为了解决这一问题,我们经过调查摸索,制定出可行的整治方案,抽出3-4名精干人员,组成整治小组,合理分工,很快完成了任务,消除了隐患。 5.及时调整。宁西线开通初期,小站通信电源交流输入一路、二路频繁切换,经常造成交流接触器损坏,经查是由于小站交流电压波动大造成的,我们及时同厂家联系,调宽设备正常电压波动范围,使问题得到解决 综上所述,在专用通信网的构成中,小站电源是它的“血脉”,是确保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视,并创造良好的客观运行环境,做到管理专业化、制度化,设备、技术先进化,操作、维护现代化,才能保证小站通信电源系统和铁路专用通信系统的安全生产运行,确保铁道通信的可靠畅通,服务于铁路运输安全生产。 铁路通信电源的管理与维护:刍议铁路专网通信电源的使用与维护策略 摘要:铁路的专网通信电源作为铁路系统专网通信的重要部分,需要对电源系统进行定期的检修和日常的维护,只有这样才能让电源系统可以更加可靠、稳定的工作,这样才能保证铁路线专网通信系统的正常运行。文章根据实践中的维护情况和一些经验,阐述了铁路专网通信电源的使用和维护策略。 关键词:铁路专网;通信电源;使用与维护策略 通信用电源是铁路专用的通信系统中非常关键的部分,不管在什么情况下,一定要首先保证正常的供电。大多的专网通信都有比较先进、可靠的电力电源的供电系统,其中包括免维护的蓄电池、开关整流的设备、应急的油机等等。这些都是关键性的设备,对于这些设备的保养和维护的好坏,影响着电源系统其设备的使用寿命和出现故障的几率,还影响着铁路专用通信系统的平稳运行。 一、电源系统的要求 (一)要求可靠性高。电源系统在不能输出所规定的电流、且电压超出了正常波动的范围、杂音电压超出了允许的范围并且持续十秒以上,这些情况都是系统故障的判定信号。所以,我们要保证专网通信的电源系统的可靠性,选择可靠性强的高频开关的整流设备,利用模块化的或者热拔插式的结构,方便更换,还要进行设备备份的配置;有条件的地方,要尽量的选用两条不同的电力输入线路,并且安装自动倒换的设备装置。 (二)集中进行监控管理。进行集中的监控管理,是现代社会发展的趋势。电源设备要标准化、智能化。在电源系统出现故障的时候,可以进行遥测、遥信、远程的集中维护等等方法,系统还可以为维护人员发出寻呼信息。所以,集中监控式的管理还是非常有实用性和可靠性的。 二、通信电源的使用 电源系统在目前已经广泛的使用了高频开关的设备,智能化的程度已经很高,电池也已经采用了免维护的蓄电池,虽然这给用户带来了众多的便利,但是在使用的过程之中,我们要更加的注意,保证其安全性。 (一)高频的开关电源其系统对于工作环境的温度要求很低,但是对于工作场所的清洁情况有一定的要求,因为潮湿和灰尘都会让主机的工作出现紊乱。蓄电池要求的使用温度不能太低,也不能太高,要在十五摄氏度到三十摄氏度之间,温度过低会降低电池容量,过高则会降低电池的使用寿命。例如:一直持续进行高温使用的电池,其使用寿命可能只有设计使用寿命的一半,甚至更低。 (二)备用的发电机其输出的电压、频率、波形以及幅度等等都要符合电源系统的要求。其功率也要比开关电源的额定功率大,否则可能会造成设备的工作异常。 (三)组合的蓄电池存在电击危险,所以在进行改接和装卸的时候要注意安全,使用绝缘工具,保证设备和人身的安全。 (四)电压和电流都要符合规定要求,过高可能会使电池失水或者造成热失控;过小可能会让电池亏电,这样都会影响电池的使用寿命。 (五)电池其循环寿命与放电的深度有关,放电越深,其循环使用寿命就会越短。例如:在检测容量或者检修时,放电通常保持在容量的30%到50%之间。 (六)避免大电流的电池充电和放电。电池大电流的充电会让电池极板出现变形膨胀,造成物质脱落,电池的内阻增高,温度也跟着提升,有可能会造成容量的下降,降低使用寿命。 (七)柴油机发电机组。四冲程的油机可以作为原动机的发电机组,这样比较经济可靠,其使用和维护也相对简单,适合大容量机组的一些要求,并且其性价比比较高,污染较小,噪音也很小,其施工时可以将机组的热量排放到室外,这样就能更好的保证机组的工作环境不会超过指标的要求。 三、通信电源的维护策略 (一)高频的开关电源在正常情况下,其主机主要是进行定期除尘和防尘的维护工作,维护的工作量是非常少的。在一些干燥的区域,灰尘很多,而灰尘会让器件的散热性能降低。我们要定期的对这些设备进行除尘工作,并且定期检查插接件和连接件有无接触不牢和松动的情况出现。 (二)因为整流器对于瞬间脉冲的干扰无法消除,所以整流以后的电压还是干扰脉冲。蓄电池可以用做直流电能的存储,蓄能电池的容量和等小点的容量大小是成正比的,所以,蓄电池的检修和维护工作是非常重要的。 蓄电池其工作都是浮充状态,所以每年最少要放电一次,放电之前还要对电池组均衡的进行充电。在放电的时候也要注意均衡,核对性的放电是发现和调整处理落后放电的电池,防治事故的发生。在平时,对每组电池要有8个以上的电池作为标示电池,而且要定期进行测量记录。在维护的时候,要检测和清洁电池两侧的温度和电压,还有连接处,电池的完好度,主机设备正常工作与否等等。 (三)在电源系统发生故障的时候,要先找到原因,区分是电源系统还是负载,是电池组还是主机的问题。虽然主机有自动检测故障的功能,配件的更换很方便,但是对于故障点的维修还要进行大量的检测和分析。如果故障来之检测部分,那所显示的故障可能会出现错误。 (四)主机出现熔断器熔断、烧毁或者出现了击穿故障的时候,要找到原因,排除故障,之后才可以重新启动,不然有可能会出现相同的故障接连发生,维护的工作也要做好,这样可以减少故障发生的频率,还可以延长其使用寿命,不能因为是高科技设备,具备高智能和免维护的功能,就将本来应该进行的检修和维护工作忽略。要在任何时候都做好预防工作,这样才能保证设备的安全运行。 四、结束语 铁路专网的通讯电源,其使用过程要规范,在日常工作时,要进行维护的检修,还要定期进行集中检查以及巡检。集中检查和巡检一定要做到制度化,进行定期的检修项目设定,并做好相应的记录等等,电源系统其日常维护以及集中检修。总而言之,只有重视了电源系统的日常的维护以及集中性的检修和巡检,才能保证电源系统更加可靠、更加稳定的进行,这样才能保证铁路专网的通信正常。 铁路通信电源的管理与维护:论铁路通信电源设备的正确使用与维护 【摘 要】通信电源是通信设备必不可少的重要组成部分,其核心内容是保证整个通信网络的正常运行。文章在简要讨论铁路通信对电源系统要求的基础上,对铁路通信电源的正确使用和维护进行了探讨,对于做好铁路通信电源的使用和维护具有一定的参考价值。 【关键词】铁路通信;电源设备;使用;维护 引言 作为通信系统的“ 心脏” , 通信电源在通信系统中具有非常重要的地位。铁路通信电源运行的质量好坏, 直接关系到铁路通信系统的畅通。一旦出现故障, 不仅影响公务联络, 更严重的是会影响列车运行, 造成国民经济的重大损失。通信电源包含的内容广泛, 不仅包含48V 直流组合通信电源系统, 还包括DC/ DC 二次模块电源, UPS 不间断电源和通信用蓄电池等, 电源技术的发展也主要体现在这几个环节的发展之上。下面本文将对铁路通信电源设备的正确使用与维护做个简单的探讨。 1 铁路通信对电源系统要求 1.1 实施集中监控管理 实施集中监控管理是网络技术发展的必然趋势。各种电源设备要做到智能化、标准化, 符合开放式通信协议。在电源系统发生障碍时, 通过遥信、遥测、远程集中维护等手段, 由系统向维护人员自动发出寻呼信息。因此,三遥点的设置要合理, 不是越多越好, 而是要以可靠性、实用性为基本原则, 宜简勿繁。 1.2 电源系统必须具有极高的可靠性 若电源系统不能输出规定电流, 电压超出允许波动范围, 杂音电压高于允许值, 并持续10s以上, 均判定为系统故障。若交流系统中的电压、频率或波形畸变超出规定范围达60s以上, 则判定为故障。为此, 要保证通信电源系统的可靠性, 有条件的专网应尽量从2个不同的地方引入2路市电输入, 并设置自动倒换装置。要选用可靠性高的高频开关整流设备, 采用模块化、热插拔式结构以便于更换, 并合理配置设备备份。任何新技术、新设备未经充分验证、试运行前, 均不得进入供电系统。要大力推广分散式供电, 使用同一种直流电压的通信设备, 采用2个以上的独立供电系统, 这也是专网通信容量和规模不断扩大、各种新业务不断引入的要求。为了尽量缩短设备的平均故障修复时间, 除要经常分析运行参数, 预测故障发生的时间并及时排除外, 还要提高技术维护水平, 采用集中维护, 远程遥信、遥测维护等。 2 铁路通信电源的正确使用 电源系统目前广泛使用高频开关设备, 其智能化程度高, 电池也采用了免维护蓄电池, 这虽给用户带来了许多便利, 但在使用过程中还应注意以下事项, 以确保使用安全。 (1)在使用中要避免随意增加大功率的额外设备, 也不允许设备在满负载状态下长期运行。工作性质决定了电源系统几乎是在不间断状态下运行的, 增加大功率负载或在基本满载状态下工作, 都会造成整流模块出故障, 严重时将损坏变换器。 (2)由于组合蓄电池组输出电流很大, 存在电击危险, 因此装卸、改接导电联接条、输出线时应特别注意安全, 工具应采用绝缘措施, 特别是输出接点应有防触摸措施, 以保人身和设备安全。 (3)电池应避免大电流充放电。理论上充电时可以接受大电流, 但实际操作中应尽量避免, 否则会造成电池极板膨胀变形, 使得极板活性物质脱落, 电池内阻增大且温度升高, 严重时将造成容量下降, 寿命提前终止。 (4)防止电池短路或深度放电。因为电池的循环寿命和放电深度有关, 放电程度越深, 循环寿命越短。在容量试验或放电检修中, 通常放电达到容量的30% ~ 50% 就可以了。 (5)自备发电机的输出电压、波形、频率和幅度应满足电源系统对输入电压的要求。另外发电机的功率要大于开关电源设备的额定输入功率, 否则将会造成电源系统设备工作异常或损坏。 (6)高频开关电源系统对环境温度要求不高,在- 5℃ ~ 40℃ 都能正常工作, 但室内要求清洁、少尘, 因为灰尘和潮湿会引起主机工作紊乱。蓄电池对温度要求较高, 使用温度为15℃ ~ 30℃ 。温度太低, 会使蓄电池容量下降, 温度每下降1℃ 其容量下降1% 。如果长期在高温下使用, 温度每增高10℃ , 电池寿命会降低一半。 (7)不论是在浮充工作状态还是在放电检修测试状态, 都要保证电压、电流符合规定要求。电压或电流过高, 可能会造成电池的热失控或失水; 电压或电流过小, 会造成电池亏电, 这都会影响电池的使用寿命, 前者的影响更大。 3 铁路通信电源的维护 (1)高频开关电源设备在正常使用情况下, 主机的维护工作量很少, 主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区, 大量灰尘会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次, 且在除尘时检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。 (2)由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除, 因此整流后的电压仍存在干扰脉冲。蓄电池除有存储直流电能的功能外, 其等效电容量的大小与蓄能电池容量大小成正比。因此, 维护检修蓄电池的工作是非常重要的。 蓄电池的工作全部是在浮充状态, 因此每年应至少进行一次放电。放电前应对电池组进行均衡充电, 以达全组电池的均衡。放电过程中如有一只达到放电终止电压时, 应停止放电, 继续放电需排除落后电池后再放电。核对性放电不是追求放出容量的百分比, 而是关注并发现和处理落后电池。经对落后电池处理后, 再作核对性放电试验, 这样可防止事故, 以免放电中落后电池恶化为反极电池。平时每组电池至少应有8只电池作标示电池。为了解全电池组工作情况, 对标示电池应定期测量并做好记录。在日常维护中, 需经常清洁并检测电池两端电压、温度, 连接处有无松动腐蚀现象, 检测连接条压降; 电池外观是否完好, 有无外壳变形和渗漏; 极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出; 主机设备是否正常等。当电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏的电池时, 应及时恢复和修复,对不能恢复和修复的电池要更换, 但不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池连在一起, 否则可能会给整组电池带来不利影响。对寿命已过期的电池组要及时更换, 以免影响到电源系统和设备主机。 (3)当电源系统出现故障时, 应先查明原因,分清是负载还是电源系统, 是主机还是电池组。虽说开关电源系统主机有故障自检功能, 更换配件很方便, 但要维修故障点仍需做大量的分析、检测工作。另外, 如自检部分发生故障, 显示的故障内容则可能有误。 (4)对主机出现击穿、熔断器熔断或烧毁器件的故障, 一定要查明原因并排除故障后才能重新启动, 否则会接连发生相同的故障。维护工作做得好, 可以延长器件寿命并减少故障的发生, 不要因为高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作,预防在任何时候都是安全运行的重要保障。 4 结语 铁路专网通信电源除了要进行日常的维护和检修外, 更要进行定期巡检和定期集中检修。可以按月度进行巡检, 季度和年度集中检修。巡检和集中检修要形成制度化, 设定检修项目、设计相应表格等。总之, 只有重视电源系统的日常维护和集中检修, 才能使电源系统更稳定、可靠的运行, 从而保障铁路专网通信的正常运行。 铁路通信电源的管理与维护:浅谈铁路通信电源的保养维护 [摘要]本文主要介绍了铁路通信电源现状以及为铁路通信设备直接提供电力备用电源:阀控式密封铅酸蓄电池、柴油发电机、不间断供电电源(USPS)设备的保养维护中须要注意的事项,并提出了相应的维护建议。 [关键词]通信电源;蓄电池;柴油发电机;UPS;设备保养维护 引言 铁路通信电源系统是铁路通信设备正常运行的心脏。它是构成各种通信手段必不可少的组成部分,对确保通信畅通、通信设备的稳定运行具有重要的影响,通信设备发生故障是局部的,而通信电源的故障,影响面会更大。铁路通信系统的故障,不仅影响公务联络,更严重的是会影响列车运行安全,造成国民经济甚至人员的重大损失。因此全面、及时、准确掌握铁路通信电源的工作状态和运行情况,按时及时保养维护,确保通信电源随时处于良好的工作状态,保证通信安全畅通。虽然铁路通信主要市电供电提供外供交流电,但自备电源为铁路通信安全做到万无一失。自备电源中直接为铁路通信提供电力的电池组、发电机、UPS维护保养,稳定工作就显得非常重要。 1 铁路通信电源现状 铁路通信电源是独立的供电系统,由外供交流供电系统和直流供电系统构成。通信电源设备和设施主要包括:交流市电引入线路、高低压局内变电站设备、柴油发电机组、不间断电源、蓄电池组、整流器、直流变换器和交流逆变设备、以及各种交直流配电设备,接地防雷设备以及动力环境监控系统等设备和系统组成。为铁路通信网分枢纽、电源室、中间站通信机械室、传输室等通信设备提供电源,并保证整个铁路通信电源系统安全。 铁路通信电源的供交流电源由两部分组成:其一是从铁路地区变、配电所、铁路专用专线电源、电力贯通线电源、自动闭塞电力线电源及地方电源接引的外供交流电源;其二是指自备发电电源。每个通信传输室配备1台固定发电机。中间站通信机械室每2~4个站配置1台机动式发电机组。 铁路通信电源的直流供电系统由整流设备、直流配电设备及蓄电池组组成。其供电方式采用直流集中供电连续浮充充制,将整流设备与蓄电池组不分昼夜地并取浮充供给通信设备直流电源,同时供给蓄电池组自放电的补充充电电流。采用这种供电制度、蓄电池组效率高,寿命长,可靠性强,是首选的供电方式。铁路直流供电基础电压48V。其他种类电压:如12V,-6V,-24V等。 2 备用直流电源(阀控式密封铅酸蓄电池组)的保养维护 蓄电池作为铁路通信的重要备用电源,其作用是不可替代,所以,蓄电池的正确使用与维护也是维护工作中的重要内容。现在铁路现场使用最多的是阀控式密封蓄电池,其有体积小、重量轻、放电性能高、维护工作量小等优点,已基本取代了其他类型的蓄电池。阀控蓄电池虽然维护量小,但并不是不需要维护。如不根据其特点科学维护与使用,很容易造成其使用寿命下降,甚至导致通信事故发生。 阀控蓄电池组在具体的维护与使用过程中应注意以下几点。 2.1 蓄电池应工作在清洁、通风、干燥的环境并要配备有灭火器。周围无有机溶剂和腐蚀性气体。同时,也应避免空调或通风系统的通风口直接影响电池单体温度,造成电池电压不均匀。工作环境温度一般要求在摄氏15℃至30℃之间。浮充电压:在环境温度25℃情况下的正常的浮充电压为2.23V~2.25V/单体。温度补偿系数为:-3.5mV/℃。当电池浮充运行时,蓄电池单体电压不应低于2.18V,如单体电压低于2.18V,则需要进行均衡充电。均衡充电是一般采用恒压限流进行充电,充电电压按2.35V/单体(环境温度25℃)。温度补偿系数为:-5 mV/℃。均充频率—般为2月一次。出现两组同样的电池组充放电电流不同,单体压差大,除了电池本身的原因外,就是连线与极柱接触不良所致,所以新装电池必须半年内就紧固一次,而经过二次紧固的电池后期一般不会出现严重的松动现象。此外,也要注意定期对开关电源的电池管理参数进行检查,保证电池参数符合要求。 2.2 蓄电池在使用前如存放时间较长,必须进行补充充电。 2.3 每次例检时,用万用表检测电池单体浮充电压做好历史记录;检查电池外壳和联结件。必须保证电池组中每个电池的浮充端电压都处于正确的范围,若发现浮充电压偏高/低、外壳变形和联结件腐蚀时,应按说明书处理或向厂家提出处理。较高的浮充电压导致了电池腐蚀加快和失水,引起电池早期容量失效。因此,电池采用低浮充电压被认为是防止电池早期失效的途径之一。 2.4 蓄电池应每年做1次放电试验,放电额定容量的30%~40%,每3年做1次容量实验,使用6年后应每年1次,蓄电池放电期间应每小时测量1次端电压和放电电流。 2.5 经常检查极柱连接螺栓是否松动,清理电池上的灰尘,特别是极柱和连接条上的灰尘,防止电池漏电或接地。 3 备用交流电源(柴油发电机组)的保养维护 发电机组是通信电源的重要组成部分。当市电停电,蓄电池电量用尽时,由发电机组给负载提供交流电,它作为一种应急交流电源是必不可少的。所以,做好发电机组的使用与维护,使其始终处于良好的状态,是交流供电不中断的可靠保证。由于柴油发电机组具有质量可靠、性能稳定、操作简单、保养方便等优点,因此,目前铁路通信用发电机组一般多采用柴油发电机组。柴油发电机组的使用与维护中应注意以下几点。 3.1 机组应保持清洁,按维护规程定期对机组进行保养检查,无漏油、漏水、漏气、漏电(简称四漏)现象。 3.2 要定期进行空载、加载试机。 3.3 对于有自启功能的发电机组,市电停电信号应接于低压配电设备的前端母排上,否则,如接于低压配电设备的输出空气开关上,油机开关在自动位置上,造成油机的频繁启动。 3.4 应定期对机组的连接件进行检查,机组上的部件应完好无损,接线牢靠,仪表齐全、指示准确,无螺丝松动,如有松动应及时紧固。 3.5 严格按维护规程对机组进行日常的保养;根据各地区气候及季节情况的变化,应选用适当标号的燃油和机油。 4 不间断供电电源(UP8)的保养维护 UPS电源在铁路通信中也使用较多,例如传输室一般都会配备UPS电源,它主要起两方面的作用:一是应急使用,防止由于电网突然断电而影响正常的工作;二是消除电网上的电涌、瞬间高低电压、频率偏移等电污染影响,起到改善电源质量的作用。 UPS电源的使用过程中应注意以下几点: 4.1 UPS电源线路应与市电线路分离。现在机房一般采用UPS电源集中供电的方式。在布UPS电源输出线路时应单独布线,而不应布于墙壁内。同时,UPS用电也应与办公用电分开。这样能有效防止人为因素造成UPS中断。 4.2 UPS匹配功率时,应留有余量,不应满负荷工作,一般为额定功率的80%。同时三相负载配置尽量均衡,防止偏载造成零线电流过大,UPS线路中不应带较大的感性负载,防止产生冲击,对UPS设备造成损害。 4.3 在UPS电源输出负载配置过程中,每一路输出负载至少应有三级空气开关的保护,这三级空气开关应合理配置,防止单点瓶颈的产生。 5 结束语 铁路通信电源除了要进行日常的维护和检修外,更要严格按照维护规则进行定期检查和定期集中检修。只有重视电源系统的日常保养维护,才能使电源系统更稳定,可靠的运行,防患于未然,从而保障高速铁路专网的正常运行。 铁路通信电源的管理与维护:浅谈铁路通信电源系统的施工及维护 [摘 要]高速铁路对通信系统的要求较高,而电源是确保通信系统运行可靠性关键设备之一,必须确保电源正常工作,保持通信稳定。为确保电源正常工作和提高使用寿命应当提高电源的施工质量和加强日常维护,本文就这两方面进行了具体的介绍。 [关键词]铁路 通信电源 施工 维护 一、铁路通信电源系统的施工 当今的各种通信设备都是电子元器件及集成电路所构成,都需要稳定的直流电源才能工作。电源系统通常是由交直流电源柜、进出线电源开关、蓄电池(柜)架、和防雷接地装等构成。铁路通信电源系统的施工应注意以下方面: 1、铁路通信网分枢纽及以上通信设备均被列为一级负荷;分枢纽以下电源室和中间站通信机械室为二级负荷。一级负荷在供电时从两个不同的变电所各引一路或从不同的母线段引出两路供电。因此分枢纽及以上通信设备是由两路可靠交流电源供电的,分枢纽以下由一路可靠交流电源供电,当其附近有第二路交流电源时,可采用两路交流电源供电。 2、铁路通信白备发电电源一般采用油机发电机组,在采用油机发电组的时候,要注意保持电源的稳定性。若电源系统不能输出规定电流,电压超出允许波动范围,杂音电压高于允许值时间并持续lOs以上者均判定为系统故障。原交流系统中的电压、频率或波形畸变超出规定范围持续时间大于60S者均判定为故障。为此,要保证通信电源系统的可靠性,有条件的通信部门应尽量从两个不同的地方引入两路市电输入,并设置两路市电电能自动倒换装置;所用设备要选用可靠性高的高频开关整流设备,采用模块化、热插拔式结构以便于更换,并合理配置备份设备。任何新技术、新设备未经充分验证、试运行前均不得进入供电系统。供电方式要大力推广分散供电,使用同一种直流电压的通信设备采用两个以上的独立供电系统,这也是今后通信网络容量和规模不断扩大、各种新业务引入的新要求。为了尽量缩短设备的平均故障修复时间,要经常分析运行参数,预测故障发生的时间并及时排除。还要提高技术维护水平,采用集中维护、远程遥信、遥测维护。 3、为了保证通信设备的不问断供电,设置自备发电机组是非常必要的,尤其是对灾害造成的故障,其中断时间很难确定所以铁路通信站均要求配置自备发电机组,中间站通信机械室每2―4个站配置1台机动式发电机组,出现故障时,由通信工区携带至故障地点使用,以确保供电的可靠性,同时可减少蓄电池组的备用时间,从而降低蓄电池的容量。自备交流发电机组的容量,按满足通信设备用交流功率、直流电源的浮充功率、蓄电池组的充电功率、通信站主机房内应提供保证的用电功率。保证照明一般接实际情况计算、无资料时,除主机房的照明予以保证外,其余房屋的照明功率可按其30%~50%估算。 4、电源防雷 (1)双路贯通电源防雷 由对雷电脉冲频谱分析可知,雷电90%以上的能量都集中在100KHz以下,极易从工频电源系统中耦合进入。据统计60~70%的雷击事故发生在电源部分。IEC1312规定,对雷电的防护分四个梯度,交流从6KV~1.5KV,直流从500V~120V,根据设备的耐压及重要程度,来确定电源避雷器的级数和各级的限制电压,既防雷电过电流,又防雷电过电压。水电段的总配电箱输入端应该设置B级防雷在电务综合开关箱的输入端设置C级防雷可选择安装针对铁路电源设计的双路电源C级防雷箱TD-220C(单相)或TD-380C(三相),以防止雷电通过电源线进入内部设备而损坏电源屏。 (2)电源屏输出端防雷 对电源屏输出的每束电源进行纵横向防雷,每束电源根据电压伏值选配用三套BVB SLP 75VB或BVB SLP 275VB进行纵横向防雷。 (3)单相UPS电源防雷 对微机室的单相在线工频UPS电源应作雷电防护,在输入端安装二套BVB SLP275V/2对其进行纵向第三级电源防护(细保护)。当雷击发生时,避雷器能迅速联通,使电源线与地形成瞬态等电位,保证后端设备所受到的冲击低于其耐受水平,保护了参数稳压器与UPS设备的安全。对微机室的单相在线工频UPS电源应作雷电防护,在输入端安装二套BVB SLP275V/2对其进行纵向第三级电源防护(细保护)。当雷击发生时,避雷器能迅速联通,使电源线与地形成瞬态等电位,保证后端设备所受到的冲击低于其耐受水平,保护了参数稳压器与UPS设备的安全。 5、电源系统接地装置安装与引接 (1)在建筑物周围设接地装置时,安装应符合下列要求接地装置的水平接地体距建筑物外墙间距不小于1m,埋深不应小于0.7m。接地装置的垂直接地体之间的距离不应小于其长度的2倍,并应均匀布置。 (2)接地系统接地电阻应符合设计要求,在接地电阻达不到要求时可采取下列降阻措施:接地体利用电镀技术,采用热熔焊剂焊接接地极和接地连线;埋深接地体;加降阻剂。 (3)接地装置的焊接采用搭接焊时,搭接处应做防腐处理。 (4)电源系统的下列部分均应接地:电源设备的基础型钢、金属框架、外露导电部分、装有电器的可开启的柜门;电缆线路的金属护套和屏蔽层,防护用金属管路、金属桥架;电源系统的各种防雷保安器。 (5)综合接地系统应设置供引接线接地引接的接地端子或接地母排;室外接地端子或接地母排应直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中。 (6)地线盘(箱)、接地铜排的安装:接地铜排端子分配符合设计要求;接地铜排和螺栓结合紧密、导电性能良好;地线盘(箱)、接地铜排与地网连接牢固、可靠。 (7)室内配线屏蔽接地,应采用一点接地;接地配线应分别从接地汇流排引接。 二、站通信电源的维护 蓄电池是通信电源系统中作为备用直流供电系统的重要组成部分,担负着为通信系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障的任务,确保通信设备的正常运行。使用中它与整流器并联工作,其作用有两个:在交流电停电时,自动向直流负载供电,保证供电连续不间断;当交流电正常供电时,它可以等效为一个充分大的电容器,滤掉整流器输出的各种谐波,保持直流电的纯度。蓄电池的容量越大,直流电的纯度越高。因此,蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保通信设备的安全运行具有十分重要的意义。 为了保证阀控铅酸蓄电池高效、稳定运行,应进行必要的日常维护及检测,其维护检测的主要内容包括:蓄电池端电压;各连接处有无松动、腐蚀现象;电池壳体有无渗漏和变形;极柱及安全阀周围是否有酸雾酸液逸出;环境温度;定期对开关电源的电池管理参数进行检查,保证电池参数符合要求等。具体维护措施如下: 1、为了尽量缩短设备的平均故障修复时间,要经常分析运行参数,预测故障的发生,并及时排除。 2、设备宜采用模块化、热插拔式,便于更换和维修。平时应建立起对电源故障的应急措施,保证可靠供电。要提高技术维护水平,大力推广集中维护体制。实施集中监控管理是技术发展的必然趋势,是现代化通信网的需要。随着通信设备的日益集成化、小型化,各种电源设备也要智能化、标准化,符合开放式通信协议。集中监控必须逐步实施,在实施过程中,三遥(遥信、遥测、遥控)点的设备要合理,决不是越多越好,否则其效果适得其反。 3、蓄电池的浮冲电压需设置在53.5―53.8V之间,如果设置过高,则容易损坏蓄电池,设置过低则会使蓄电池处于缺电状态,会加快蓄电池的报废。此外,在使用的过程中,要避免电池过放电和大电流快速充电的现象。 4、通信机房的室内温度应长期保持在25℃以下阀控式密封铅酸免维护蓄电池对外界温度较为敏感,如果长期在高温环境中工作,同样会加速蓄电池的报废。蓄电池的全部接线柱必须涂抹凡士林加以保护,平时对蓄电池的使用维护,可以通过观察蓄电池的外表及形状来进行,如查看蓄电池有无变形、裂缝、漏液等异常现象。 5、合理安排维护时间。由于部分机房环境相对较差,密封不好,电源整流模块内部容易积灰,日常维护对此没有要求,时间一长影响模块散热,造成模块不能正常运行,如果倒换维护,管内几十个小站机房,每套电源3-4个模块,维护一遍需要大量的人力和时间,为了解决这一问题,我们经过调查摸索,制定出可行的整治方案,抽出3-4名精干人员,组成整治小组,合理分工,很快完成了任务,消除了隐患。 铁路中间站通信电源是保证铁路专用通信设备良好运用的核心,因此从电源系统初期的设计、设备选择、安装到日常维护工作都必须重视,确保电源的安装质量及日常运行。
随着现代化进程的不断加快,科学技术也在不断的发展,传感器技术作为诸多科学技术中发展最为迅速的一门前沿技术,是提高机电一体化系统智能化的重要组成部分。传感器就相当于人类的感觉器官,它可以快速、精准的收集系统多处的信号反馈给处理系统,确保系统正常运行,同时也保证了系统能够达到更高的水平。如果缺少了传感器,导致系统的状态和对某些信息的准确度把握就无法做到自动检测,那么系统的其他模块功能就无法实现,比如信息处理模块、控制决策模块等。 1、传感器概念分析 传感器是一种在现代科学中通过仿生学的角度,使机械能够像人类或动物的感觉器官一样能对外界环境变化进行感知,传感器通过对变化的检测和感受,并通过编写的程序,按照一定的规律将外界环境转化为电信号或数据信号,同时将这类信号传送到接受元件或装置中,这类模拟感觉器官的器械称为传感器,为了更精密的探测某些外界因素,传感器技术的发展受到人们的极大重视。在现代科学技术的支持下,传感器的敏锐程度和探测广度早已超过了人类的感觉器官,可以探测到人眼看不到的红外线、紫外线,也可以检测到人耳听不到的超声波。所以对于传感器的应用在我们的生活中越来越广泛,人类也对传感设备更加依赖。各式各样的传感器有很多,我们通常依据其使用情况来对它们进行分类,比如说可以按需要测量的对象来分类等等。不同类别的传感器用途也不一样,而传感器技术的应用,可以实现对系统的有效控制,提高其自动化水平。传感器技术是利用传感器可以将光、震动或者其他一些刺激动作按照一定规律转换成特有的一种输出信号来对机电一体化系统自身的检测。有效的控制机电一体化系统的正常运行。 2、传感器技术在机电一体化系统中的重要性 机电一体化系统是一个自动化程度比较高的系统,其核心部件就是传感器,所以传感器技术也就是该系统中的核心技术。传感器在机电一体化系统中的角色就好比人体的感觉器官,它能够通过对目标实物的感知测量来获取目标的相关信息,并快速、准确的将这些信息传递给系统控制模块,进一步提高系统的控制效果。在对目标测量过程中,传感器能够为机电一体化系统准确、快速的提供维持系统高效运行的重要的相关数据信息,最主要的是能够帮助系统实现对自身的自动化检测,传感器在提高机电一体化系统性能方面,所以进一步加强机电一体化系统中传感器技术的研究是十分有必要的。 3、传感器技术的应用 3.1在机械加工过程中的应用 在机械加工中,传感器技术被广泛的应用。其目的是为了提高加工产品的精度和质量,首先,在工件加工前,要对其毛坯件进行自动化检测,看其是否满足加工的要求,如果满足,再进行加工过程。加工过程中传感器的应用更为重要,每一道工序的加工精度控制都是通过传感器来实现的,当加工到一定位置时,传感器检测到这一位置发出的信息,将这些位置信息迅速的转换成其特性的信号,快速的传递给控制中心,控制中心快速的做出判断,开始进行下一道工序的加工。多次重复后,为了保证工件的加工精度,还可以通过传感器技术,对加工设备在工件加工过程中的进给速度、切削力,进而保证其质量。 3.2数控机床中的应用 传感器技术在数控机床上的应用也比较广泛,其目的主要是实现机床的高度自动化水平,同时对加工精度的有效控制。通过传感器对加工轨迹的检测,可以实现工件的模拟加工,做到加工误差的有效控制。并对其做出合理的调整,确保加工精度,实现工件的全自动加工。为及时发现数控机床加工中存在的问题,需对机床轴动过位等开展实时调查。比如在数控机床当中,可使用压力传感器检测工件夹紧力,如果夹紧力比设定值低,则会产生工件松动问题,系统提示警报,中断走刀。此外,还能运用压力传感器对车道切削力实际改变进行检测。通过上述分析得知,在数控机床上合理应用传感器,适时引入传感器技术,可有效处理生产过程中发生的问题,大幅提升生产效率,降低故障发生率,为保证生产质量奠定良好基础。 4、 传感器技术的未来发展趋势 在未来的几年里,传感器控制系统的研究将会继续进行,使其在未来能够发挥更大的作用,为人们带来更多的便利,其主要的发展趋势有以下几点:①向高精度发展。在新型的传感器研究中,要将精度、灵敏度、响应速度作为研究重点,确保未来的工业化生产具有可靠性;②向微型化方向发展。再利用新型的材料与纳米技术等先进的技术,对传感器的结构进行优化;③微功耗、无源化发展。当前的电气设备以及传感器设备的运行都需要在电能的支持下才能正常运转,因此为了提高传感器的工作性能,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向;④向智能化数字化发展。智能化是当前国际上广泛关注的焦点,也是未来传感器重点开发领域。 5、结语 总而言之,工业生产自动化程度的逐渐提升,对自动监测水平的要求也更为严格,因此需要加强对传感器的研究,以促进机电一体化向着更加自动、更加智能的方向发展,还需要对传感器有更加深入的研究和探索,使传感器能够检测的信息范围更为广泛,同时对信息的检测精度也需要得到相应提升。
浅谈建筑电气工程项目管理:建筑电气工程项目管理思考 摘要: 市场经济的快速发展为我国的建筑行业带来了新的发展机遇,而建筑电气工程管理在建筑行业中占有很高的地位,因此科学地实施建筑电气工程项目管理就显得尤为重要,文章将从建筑工程的质量,建筑工程的材料及设备构建,人员,实施建筑工程的各环节及安全等方面实施一系列的措施来进行科学化的管理。 关键词: 建筑电气工程;科学化;项目管理 随着经济的快速发展,为了适应市场优胜劣汰的竞争法则,基于建筑电气工程在建筑行业占有重要的地位,建筑行业对建筑电气工程要求越来越高,为了满足这一要求,那么对建筑电气工程项目管理进行全方位的改进显得很有必要。 1建筑电气工程项目管理的重要性 随着建筑智能化的飞速发展,电气工程的作用越来越明显,它与工程的质量、工期、投资、预期效果息息相关。而电气工程的发展给人们的生活带来了很大的益处。由于电气技术的发展,人们的生活水平也有了明显的提高,有线电视,电脑,消防报警,供水等设施都涉及到电气工程的应用。虽然建筑工程的应用范围在不断扩大,但是它也会给建筑工程的建设增加造价与工程建设的难度与复杂性。并且倘若一旦发生安全事故,则会造成重大的人员伤亡和经济损失,因此做好建筑电气项目的管理就显得尤为重要。 2实施一系列的电气工程项目管理的措施 2.1从建筑工程的质量方面进行改进 2.1.1接地防雷处理在对建筑工程进行施工时,不仅要形成防雷系统,还要避免因漏洞而发生安全事故。因此在建筑施工时,不仅要将工程的钢筋系统以及金属构件纳入到这一金属网络系统中,而且还应将相关的管网与供电干线有机地连接起来,并且要保证与机电器械金属构件能互通互联,以完成建筑物从内到外,从上到下的互通互联,从而自然地形成防雷系统。除了形成防雷系统之外还要避免因漏电而发生的安全事故。在对建筑施工时,要将建筑物中的所有带电导电的金属构件进行妥善的接地处理,这其中不仅包括穿线保护钢管,还包括机电器械的金属壳。通过电气设施将工程接地网牢固地连接到接地体,不仅能保证相关焊接的质量,还能形成完善的系统。 2.1.2电线管敷设处理对于电线管的监管,监管人员要严格要求下料配管必须按照设计和规范,对于不符合要求的不准施工。同时施工人员也要提高自己的技能,有过人的安装技术,在安装过程中要尽责高效地完成这项任务。 2.1.3隐蔽工程的施工控制在电气工程施工过程中,由于有很多电缆线、接地管必须穿越楼板、隔墙或其他建筑物,所以接地扁钢必须要与建筑物底板钢筋、基础槽钢等焊接。倘若这些过程发生差错,那么不仅会导致返工,还会存在安全隐患,因此必须严格监控隐蔽工程的施工质量。电缆、母线型号规格是否符合要求,控制电缆、动力电缆是否分开敷设;管子排列是否整齐,弯曲半径是否符合要求,预埋管的型号材质规格是否符合要求。 2.2从材料,购进设备等方面进行改进对于电厂电气安装的材料和设备要严格按照国家标准来进行采购,只有符合标准的材料、设备才能予以采购和使用。因此采购人员和监管人员应提高相关材料和设备标准的知识储备。对于提高材料与设备的质量,可以从以下方面进行提高。首先严格监控材料和设备的采购,材料和设备购进后要马上检查合格证书、检测证书是否符合标准,同时还要对购进的材料和设备进行抽样调查,如果达标直接投入生产,不达标的话要准备调试阶段,并且做好记录,随时观察是否合格,直至达标为止。 2.3从人员管理方面进行改进施工人员是实施建筑电气工程项目管理的重要因素,因此对施工人员的素质和工作技能要求比较高,在整个工作过程中,施工人员对于电气安装工程的程序、工艺以及相关技术应该牢牢掌握,倘若某一注意事项或者是工作流程不熟悉,那么将极大地影响工作效率;同时施工人员也要有很强的责任心和团队意识,只有这样才会有极大的工作热情,那么工作就能更有效的完成。 2.4从实施建筑工程的各环节进行改进 2.4.1设计好委托书,选择合适的设计单位设计委托书是建筑电气工程的基础,它决定了设计图纸的质量,因此电气工程项目的管理人员应该认真参与设计委托书的起草工作,详尽有效地提出对拟建项目电气使用的各项具体要求:明确标示施工设计图中电气的各项功能、对主设备的要求、建筑体预留的电源位置、供电设计等级、保障系统设备的重要参数、备用电计算系数和与其他建筑电气相连方式和技术要求等等。在委托书设计好的前提下,应选择合适的电气设计单位为建筑电气工程设计图纸。 2.4.2严格审核设计图纸,确定电气分布网络现在,很多工程设计单位的人员流动性大并且设计任务繁重,因此图纸设计方面会出现错误,因此管理人员要严格审核设计图纸,发现不合理的地方及时更改,为下一步建设消除隐患。管理人员在收到设计图纸后,应该先审核设备的布局、电气强弱电的电路布线和电气各类指标是否和实际委托书相一致。这一阶段的审核是粗审,应把握原则性问题审核设计图的方案和总体线路是否合格,以此来确定建筑电气工程的网络布局。接下来的审核是细审,是对施工单位的图纸做全面说明。第二次审核确定的内容包括:(1)电气设备的型号和摆放位置。(2)电气管线布局走向。(3)齐全的现场施工图,施工图说明和包工施工图大样等。 2.4.3管理好电气工程项目施工准备阶段在建筑电气工程项目施工准备阶段,相关人员要对电气工程项目所牵涉的总体技术和各阶段的施工规程做好交底工作,明确规定电气工程项目的施工顺序以及操作程序,及时做好电气工程项目管理工作所需要的材料、设备、图表、文件和规范等资料,并根据电气工程项目的实际情况进行调整。 2.4.4加强对电气工程项目施工阶段管理建筑电气工程项目管理人员对工序和部位的质量进行严格的把关,并且要经常检查指导电气工程施工、安装等。工作人员可以在很多方面进行把关,如测试电阻的阻值,连通基础底板钢筋,预埋箱盒与配管,确保电气设备安装的定位、接地和接线相序等工作。 2.4.5保证建筑电气工程项目的顺利完工建筑电气工程项目管理人员应认真核实好全过程相关的电气材料和技术文件,并将其整理为内容详实、完整、准确,签证齐全的竣工文件,同时也应该认真检查测试各项电气设备是否符合标准,是否遵循相应的运行方案、操作程序和工作顺序。 2.5加强电气工程项目的安全工作建筑电气工程项目工作人员的安全问题一直是我们所重视的问题,在实施项目工程时不仅要顺利完工,更要保证项目工作人员的安全。要做到这些,项目工作人员要注意很多东西,譬如设备本身所存在的问题,还有项目工作人员能否正确操作,以及在电气设备实施过程中所发生的突发意外等等。对于这些问题,建筑电气工程项目的管理人员应该做好对员工的培训工作,要求工作人员熟练地操作电气设备,并且要定期检查机器设备是否完好,同时员工自己也要时刻保持安全意识,警惕周围潜在的危险。 3结束语 随着电气工程的广泛应用,电气工程项目不仅要在质量上进行改进,而且更要进行技术革新来满足日益激烈的市场竞争,电气工程项目的管理也是一个核心项目,在完善了电气工程项目的一系列缺陷后,进行电气工程的技术革新是我们接下来要努力的工作。 作者:杨晓毅 单位:广州市机电安装有限公司 浅谈建筑电气工程项目管理:论建筑电气工程项目管理的几点关键 摘要:在现代科学技术发展迅猛的今天,重视电气工程的管理是非常必要的。所以,电气管理人员之间要密切配合,严格要求,互相促进,互帮互助;赶工期时更要严把质量控制关,充分发挥把“关”作用。一个优良工程的创建离不开各电气管理人员之间的技术、技能与管理经验的密切配合。 关键词:施工质量;电气施工;现场管理 0 前言 在实践中,建筑电气工程,一般包括建筑强电系统和弱电系统,在整个建筑工程项目中虽不是工程的主体专业,但是,近些年来,随着建筑物服务功能的不断增加和扩大,提高了建筑电气化的标准,这就使得建筑电气专业在建设工程中的复杂程度和投资比重越来越大。在整个工程项目建设过程中,从工程设计到建设施工阶段,建筑电气专业施工的质量、投资控制、工期保证等方面,在一个项目工程各专业中显得越来越重要。建筑电气工程,对于一个建设工程的使用功能、竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的体现等,都有着举足轻重的地位。对于一项建筑电气工程而言,从开工到竣工,施工现场管理自始至终都起着至关重要的作用,施工现场管理的好坏直接影响工程项目的质量、进度、安全乃至经济效益,尤其是施工中的关键问题,电气工程管理人员必须做到心中有数。本文就如何加强建筑电气工程的施工管理问题进行了探讨,提出要做好电气施工前期的准备工作,加强电气施工阶段的管理,并进行设备调试,以保证使用功能。 1电气施工前期的准备 基本建设工程项目从立项、方案论证、可行性研究到初步设计,施工图设计和施工,直到最后竣工验收各项工作中都会含有电气工程部分,如需建设单位参加研究的讨论会,也应对电气部分给以足够的重视,以便提供必要的资料。 (1)做好电气设计委托书。设计委托书应包括电气要求篇章,如果设计委托书不能详尽地有效地表达出建设单位对拟建工程的各项电气使用的具体要求,设计单位完成的施工图将是不完整的。委托书应明确施工图设计对电气的要求、功能,应包括各项技术指标,主要设备的情况及建设位置提供电源的位置和方式,各相关专业与其他建筑物电气连接的要求和条件以及使用性质,并包括工作制和工作时间,以决定供配电设计的级别及设备用电计算利用系数等。设计委托书特别应对影响保障系统设备起重要作用的参数明确指出,对可燃气体报警器,如不告知气体元素名称,就无法知道它的特性、比重,无法选用合适的探测器,也不能确定探测器安装高度。所以委托书的质量将直接影响设计图纸的电气工程质量,作为电气主管人员应该认真参与委托书的起草工作。 (2)把好审图关。设计单位提交设计图纸后,建设单位电气部门主管人员应及时审核电气设计指标、设备布置、强电和弱电电路布线等。第一阶段的审图应着眼于总体性、方案性等重大原则问题。如这一关不能严格把住,就势必造成一边建设一边修改或建成后马上改,造成浪费。在完成第一阶段的审图后,第二阶段的审图即为技术交底和开工前的准备,设计单位向施工单位做一次较全面的图纸说明,这期间电气部分的审图内容主要包括: ①管线布局走向是否合理和可行; ②各设备位置是否合理; ③施工图大样、做法和施工图说明是否齐全; ④配管线是否合理; ⑤设备型号规格说明是否清楚。 (3)做好设备选型。 一般情况下工艺设备由使用单位提供,保障系统由建设单位按图纸要求定货,严格控制质量,严格选择供货单位。现代建筑的灯具不仅仅是用于照明,其装饰性、艺术性在建筑物内起着重要作用。灯具选择要特别注意其电气性能指标,使其具有安全、实用、美观的综合性能;灯具必须看样定货,以选择合适的产品。工程材料、器件和设备质量,是保证工程质量的先天因素,电气管理人员须认识电气设备和材料的种类、型号、规格的不同,性能和标准也有所不同。材料设备质量的好坏直接影响着电气工程的质量,因此必须对设备材料严格按质量标准和设计要求进行订货、采购、运输和保管,这其中某个环节处理不当都将会影响工程质量。这就要求对进场的设备和材料进行严格的检验,包括外观检查、电气性能检查和必要的解体检查。同时还要核实材料和设备的合格证、说明书、装配图和试验报告等有关资料。做到不合格的设备和材料不采购、不验收、不使用。对进场的合格材料和设备要及时填写“工程材料报验单”,并附材料清单、材质证明(检验报告),经检验认定合格后,方允许用于工程,并妥善保管,防止受潮、发霉、损坏。使用实行强制管理的电工产品,必须符合中国电工产品认证委员会的安全认证要求,其电气设备上应带有安全认证标志,其生产厂家必须持有“电工产品认证合格证证书”,凡未经认证的此类产品均不准使用,须采用国家有关部门认可的定点厂家生产的产品。对于重要、关键性工程材料、器件、设备,厂家的制造工艺、质量控制、检测手段、管理水平等,必要时管理人员应到生产厂家做实地考察,以确定最佳的供货单位。如若在电气安装施工中发现所用材料并非合格产品时,应立即下达“暂停施工”指令,并查明情况,依具体情况进行处理。在具体安装过程中,对于电气材料的各种电气性能试验(如交流耐压、直流耐压、泄漏电流试验、绝缘电阻测定、接地电阻测定等)均应按规范要求进行;对于电气设备的各项试验应按规范要求,参照出厂说明书及试验报告,在安装工作接近尾声或具备试验条件时进行;电气工程的系统试验,应在交工前与有关人员共同进行。 2电气施工阶段的管理 一个建设项目工程是由多个分部工程组成的,只有每个分项分部工程质量都达到合格(或优良),才能创造出合格(或优良)的项目工程。因此从工程开工建设起,电气施工管理人员就要经常到施工现场检查指导,尤其是未经验收及签认的隐蔽工程不得进行隐蔽或下道工序,切实把握关键部位、关键工序的质量关。电气管理人员在日常检查检验的关键部位有:结构施工中建筑电气,主要是跟紧结构施工进度的预留、预埋作业,如: (1)接地工程:基础底板钢筋的贯通,柱与底板主筋的焊接,防腐,做接地电阻阻值测试,是否符合图纸设计及有关规范,必要时可增加人工接地极,以减小接地电阻值。 (2)防雷引下线:当采用立柱主筋做引下线时,必须将作为引下线的主筋自上而下都做标记;当采用专用引下线时,应注意上下贯通成一体,并做好焊接、防腐处理。 (3)配管与箱盒的预埋、预留、位置、标高须符合设计和规范要求,管线内外壁应按规定做除锈和防腐处理,剔除管口毛刺,入箱入盒时需加护口,弯曲半径须符合规范要求;采用硬质、半硬质阻燃塑料管的预埋须根据埋入的墙体种类进行可靠的保护。 当施工完成主体结构工程后,建筑电气工程将随着装饰、装修工程的开始进入安装期,其关键工序有: (1)吊顶配管,重点是跨接地线的焊接与防腐;消防报警系统、通讯电话系统等所用的电线管种类须符合规范要求。 (2)管内穿线时要根据要求按色标分色,以区分零、地、相线。 (3)电缆桥架与金属线槽安装要求横平、竖直,支点间距符合规定,并连成整体妥善接地。 (4)电器设备安装的重点是定位、接地、接线相序。 (5)屋顶避雷网与接地引下线焊接是否可靠,是否上下已构成一个贯通的接地体。在工程竣工验收阶段,主要是: 一是系统测试与试运行工作,电气管理人员必须在现场认真查看,并检查各测试结果是否符合规范要求,一切试运工作应服从指定的专人指挥。无论送电和停电均应严格执行操作规程,试运的指挥人员和参加试运的操作人员,应沉着镇定,严格按试运方案、操作规程和有关规定进行操作,使整个试运工作有条不紊,紧张而有序地进行。 二是竣工资料的收集和整理。竣工资料是体现内在质量的文件,是贯穿于项目工程的整个施工过程的,是竣工阶段必须重点抓的一项工作,因此务必达到客观、准确地反映工程施工的内在质量。电气工程施工技术资料应统一管理,提高工程质量管理水平,将施工过程中形成的各种技术文件材料经收集、审查和整理,作为对工程进行验收、管理、使用、维护、改建和扩建的依据,工程施工技术资料应随施工进度及时整理,并做到各项文件资料内容完整,数据准确、真实,签 证齐全。 3进行设备调试、保证使用功能 调试,是对前述大量工作的一次检查。电通灯亮是调试的第一项工作,配电箱柜要做好标签明确控制对象;设备调试要按产品说明书和设计图纸要求,对其性能指标逐项进行,如空调机制冷、温度控制范围、安全保护等指标需逐项检查、试验,特别是有关安全的各种控制、操作设备,一定要反复试验,使其达到设计要求;设备调试过程是电气专业人员和各专业管理及使用单位密切配合对本项工程进行最后检验的关键性工作,决不能仅由调试单位进行,要请使用部门的有关人员参加调试。这样做的目的,一方面可以监督检查设备的安装质量和设备的内在质量;另一方面通过参加调试为今后的使用管理打下基础。在整个调试工作完成后,还要经过时效考验,稳定可靠后,才能交付使用单位。 4结束语 总之,就是要切实加强对建设工程的电气部分的管理。一项工程如电气工程质量存在若干问题或隐患,设备不能正常稳定运行,且可能造成重大安全事故,这个分项工程就是不合格工程。在现代科学技术发展迅猛的今天,重视电气工程的管理是非常必要的。所以,电气管理人员之间要密切配合,严格要求,互相促进,互帮互助;赶工期时更要严把质量控制关,充分发挥把“关”作用。一个优良工程的创建离不开各电气管理人员之间的技术、技能与管理经验的密切配合。 浅谈建筑电气工程项目管理:论加强建筑电气工程项目管理的途径和方法 【摘要】我国经济的快速发展带动了建筑行业的发展突飞猛进。在为我国房地产事业和基础建设事业做出巨大贡献的同时,建筑的质量问题,特别是建筑电气方面的问题,也频频显露出来。本文就建筑电气工程项目管理方面的实施办法及其途径等进行分析和研究,希望能为相关人员提供参考。 【关键词】建筑;电气工程;途径和方法 智能化电气技术的发展将整个电气工程行业的地位提升到了另一个高度,由于其飞速的发展使得电气工程的作用日益凸显。建筑电气工程的质量影响着建筑的使用功能以及项目建设完成后其运的安全可靠性,就建筑电气工程来说,项目质量的全方位管理意义十分重大。探讨加强电气工程质量管理的途径和方法关乎整个工程实施进度,其质量水平的高低严重影响着建筑施工功能的好坏,决定着用建筑电气工程质量水平。 1 加强建筑电气工程管理的重要意义 不管是工业建筑还是民用建筑,电气工程都是建筑体的重要组成部分。早期建筑的电气系统仅仅是为了给室内提供简单的照明,随着科技与社会的发展,建筑电气系统的功能有了极大的丰富,尤其是智能化控制电力系统的出现,不仅仅为建筑提供了丰富多样的照明功能,也支持建筑内各种设备的运转,从工作设备到供暖排气设备,从网络交流到自动报警与联动功能,电气系统已经是建筑的血液和经脉,是建筑体的生命保障之一。 在实际建筑施工中,电气工程的地位和作用越来越重要,直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果。工程质量直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能,包括工作、生活在其中的人员的舒适性、安全性、高效性。特别是建筑的安全,它涉及到电气设备的安全可靠运行、电器线路是否存在漏电或火灾隐患,电气火灾报警及联动控制系统功能是否完善、运行正常,消防设备、应急照明的供电是否可靠,保安监控系统是否完备等等。电气系统总的来说是管线工程,大部分铺设在混凝土内部,具有一次安装、不便修理的特点。所以,在建筑的施工阶段一定要考虑到各种可能发生的状况,为未来的电气系统升级做好准备。 2 建筑电气工程管理对电气工程师的要求 建筑电气工程师是管理电气安装的主要人员,应该具备以下几个素质: 2.1 电气工程师要有较高的责任心与工作能力 电气工程师应有对所负责的电气工程质量高度负责的责任心,充分应用自己的专业水平,深入、细致地搞好电气工程的技术、质量、签证、进度、安全等管理工作。一个好的电气工程师首先要有全面的专业知识,不仅要掌握强电各系统的内容及施工规范,还要有丰富的弱电各系统的知识和经验。要有积极地心态时刻更新自己的知识,不断地学习新技术,新方法。因为社会的技术发展水平更新很快,只有不断的为自己充电才能进一步满足自己的工作需求。 2.2 电气工程师要有较强的制图与审图能力 电气工程师不能只停留在按图施工的水平,要全面熟悉设计图纸,努力并善于发现图纸中的不足,及时提出处理意见,对业主而言是维护其利益,对自己也是提高。要审查设计图纸是否符合相关规范或有关技术质量标准,设计是否合理和优化。特别是对建筑智能化的设计,要防止盲目求大、求全,应以适用为主,考虑经济承受能力和投资取得的回报。同时要为电气系统的进一步升级和换代留下余地,为将来可能发生的各种意外做好应急准备。 要根据工程的具体功能情况,明确业主对其项目的定位和需求。应提供意见和建议与业主,及早协调明确要设置哪些系统,以便所设系统与主体工程同步进行,避免主体完工后再上系统,难于施工,剔凿造成对建筑的破坏和浪费。尤其对建筑智能化各系统的设计,因系统综合性强、产品更新换代快、投资风险大,应慎重考虑实施。综合考虑工程的经济性能与便利性能,既要对自身的工作内容负责又要时刻为业主着想,采取措施减轻业主的负担。 2.3 电气工程师要有有效的质量控制措施 电气工程师要根据工程的实际情况编制施工组织设计(施工技术方案)并严格审查,要求有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。对工程所需的资料表格及相关技术文件、要求、标准做到心中有数。对工程中所有的材料、设备进行考查和确认,为下一步工作创造条件。 施工中必须根据已会审后的电气施工图纸和有关技术文件,按照国家现行的电气工程施工及验收规范,地方有关工程建设的法规、文件,经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理,不允许未经同意擅自变更设计。严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准,具有可操作性的质量控制程序。每道工序未经有关人员在验收表上签字,不得进行下道工序,记录好工作目志,防止监督流于形式。 3 建筑电气工程管理的实施途径及方法 现代建筑的电气部分已不只是埋管穿线,电通灯亮的简单内容,随着科学技术的进一步发展,大量现代化电气设备和装置的安装使用,已是建筑物现代化水平和质量高低的重要标志。 3.1 电气工程的安全管理措施 首先要树立“安全第一,预防为主”的工作指导方针,编排好施工安全手册,对技术人员进行安全技术交底,并且设立安全巡查制度,时刻监督工作人员规范施工。建立安全教育和培训制度,定期对专业电工及用电人员进行用电安全教育和培训,凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书,严禁无证上岗。施工方要为施工人员提供一定的安全防护用具,还要考虑到地域与季节的变换,采取防暑和防寒措施。 3.2 电气工程的质量控制措施 施工的进行必须按照相关的图纸开展工作,严格遵守国家的有关法律和技术文件,不经过审批的施工方案不得开工。要有积极地意识去主动处理施工中暴露的各种问题,及时的与上级领导和技术人员反馈,严禁随意的的更改施工方案,对于图纸出现的问题要经过施工设计方集体讨论修改后才能实施,不能自己随意的变更。在施工过程中要善于捉住重点,捉住细节,对于容易出现问题的地方多留心,反复的核实检验,确保工程质量。每一个重要的施工环节,都要有施工记录,要落实责任到人,以激发工作人员对于工作内容的严谨态度。采取适当的激励与惩罚措施,坚决清除玩忽职守的害群之马。 3.3 电气工程的检测验收措施 要有独立的部门对建筑电气工程进行检测验收,一切按照相关国家标准和图纸为依据,检测电气工程是否存在安全隐患,是否达到施工目标,是否有偷工减料的现象。某些重要的设备,例如防火报警装置,火灾照明指示装置,电源短路保护装置等能否在关键时刻发挥作用。施工方配合验收单位的验收工作,提供足够的资料,不能有瞒报漏报的行为。 4 结语 论文简述了电气工程在建筑施工中的地位和作用,提出了加强建筑电气施工项目管理的途径和方法。文章建议主要从四个方面入手加强建筑电气施工项目管理,即:加强电气工程师的培养和管理;加强施工组织规范,严格遵守施工章程施工;安全施工;建立有效的工地监督与建后验收机制。未来的建筑电气工程还将会越来越复杂,对于施工方的要求也会越来越严谨。对此,我们必须时刻更新自己的观念,以紧迫的意识来做好建筑电气工程项目的管理工作。
材料科学与工程论文:材料科学与工程专业《晶体学基础》教学改革的探讨 摘要:《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要专业课程之一,也是进一步学习材料专业其他课程的基础。本文根据材料专业《晶体学基础》教学中存在的问题,从教学内容和次序、教学手段以及教学模式三个方面,提出了课程教学改革的详细思路。 关键词:晶体学;教学内容;教学手段;研讨式教学;教学改革 一、前言 《晶体学基础》课程是为地质学、材料科学、矿物学等专业学生在完成高等数学、普通化学和物理学等公共课程后而开设的一门专业基础课[1-4]。对于材料科学与工程专业的学生而言,《晶体学基础》课程中的晶体结构、晶体对称性、倒易点阵、晶体投影、晶体生长、晶体缺陷等晶体学基本知识,是进一步学习《X射线衍射》、《电子显微分析》、《材料科学基础》、《材料力学性能》以及《材料物理性能》等专业课程的基础[2]。在材料科学领域,调控材料的性能是人们追求的目标。如果一种材料的成分确定,那么它的电学、光学、磁学以及力学等性能将取决于材料的晶体结构类型和晶体中存在的缺陷特征(如杂质原子的浓度、位错密度和晶粒尺寸等)。因此,《晶体学基础》课程的基础知识不仅在材料科学与工程专业各门专业课程的教学中起到重要的作用,而且将对学生们将来的材料科学与工程实践起到重要的指导作用。 开设《晶体学基础》课程以前,北京航空航天大学材料科学与工程专业的晶体学教学计划主要安排在《材料科学基础》课程中,大约讲解4学时。另一方面,在《X射线衍射》和《电子显微分析》等专业课程教学过程中,过去通常要利用2~4学时来讲解布拉斐点阵、倒易点阵等晶体学知识。这使得部分晶体学知识被重复讲授,而一些重要的晶体学知识没有得到无法全面、系统和深入地讲解。基于以上原因,北京航空航天大学自2010年起对材料专业的本科2年级学生开设了《晶体学基础》课程。 通过过去几年的《晶体学基础》课程教学实践,学生们普遍反应对晶体学基础知识的理解更加全面和深入了,同时在学习与晶体学相关的其他材料专业课程时,也更加得心应手。但是,目前的晶体学教学中还存在以下3个主要问题。 1.晶体学涵盖的内容十分广泛,它是多个学科的重要基础课程,不同学科对于晶体学知识的侧重点有所差别。目前,国内《晶体学基础》的教材主要是面向地质和矿物专业而编写的[5],其包含的内容以及章节编排次序也是为了使地质和矿物专业学生更好地掌握相关晶体学知识而设计的。所以,现有教材的教学内容以及讲授次序并不完全适用于材料专业《晶体学基础》课程的教学。 2.《晶体学基础》课程中包含着很多晶体学基本概念,同时还有非常抽象的宏观和微观对称操作以及晶体的投影操作。在以往的晶体学教学过程中,主要借助一些静态的二维或者三维图片进行讲解,其表现力度有限,无法有效地使学生理解和掌握抽象的晶体学基本概念和理论。 3.在《晶体学基础》的授课形式上,过去主要以教师讲授为主,学生主动参与较少。仅仅通过教师对《晶体学基础》中复杂空间对称变换进行讲解,难以使学生深入理解晶体中对称特点、内部质点的堆积规律以及复杂的空间概念。同时,这样也不利于学生创造性思维和解决实际问题能力的培养。 由以上分析可见,现有的《晶体学基础》教学已经难以满足材料科学与工程专业学生培养目标的要求。因此,我们有必要对该课程的教学内容、教学手段和教学模式进行改革,以充分调动学生的学习积极性和主动性,提高学生的学习兴趣,使学生真正理解和掌握晶体学知识的精髓,为学生在将来的材料科学与工程实践中打下良好基础。 二、教学内容和讲授次序的改革 目前,本校《晶体学基础》的教学课时共32学时,与地质学和矿物学专业相比,总授课时间较少[3,4]。为了在有限的教学时间内讲授材料科学专业学生所必需掌握的晶体学基础知识,有必要将那些与材料科学专业相关性不大的内容进行删减。例如,晶体理想形态和晶体规则连生方面的内容对地质学和矿物学专业十分重要,但是对于材料专业学生来说,只需要在课程绪论中加以概述就能够满足本专业的教学要求了。同时,对于后续材料科学的其他专业课程将详细讲解的知识点,也可以进行适当删减,如晶体相变、晶体物理学等内容。另一方面,对于进一步学习材料专业其他课程而需要用到的一些重要晶体学基础知识,应该增加讲解内容的深度。例如,倒易点阵、吴氏网等基础知识对于分析材料的微观结构特征至关重要,但是,现有教材中的以上相关内容过于简单,无法满足材料专业学生的培养要求,所以,需要增加相关的授课内容。 教学内容的变更促使我们进一步思考授课内容编排的逻辑性。由于晶体学授课内容和侧重点发生了变化,所以,我们就不能按照现有教科书中针对地质和矿物专业的教学目的来安排授课次序,而应该按照材料专业对晶体学教学内容的要求,研究如何安排授课次序才能更有利于本专业学生由浅入深、循序渐进地学习相关晶体学基础知识。例如,在讲解晶体宏观对称性之前,有必要先讲解一些典型晶体结构的实例,以帮助学生形象地理解复杂的空间对称操作;将晶体的微观对称和空间群知识从原教材的第七章提前到第三章[5],使其与晶体宏观对称合并成晶体宏观和微观对称一章,这样有利于从宏观和微观相互联系的角度进行讲解;另外,倒易点阵知识应该从原教材的第一章后移到第四章,在讲解完晶体定向和晶体学符号之后,学生们熟练掌握了晶体正空间的晶面和晶向指数,此时讲授倒易点阵知识更有利于学生理解复杂的正空间和倒易空间的相互变换。 三、教学手段的改革 《晶体学基础》课程的难点是晶体宏观和微观对称、晶体的投影以及内部质点的堆积。除了采用传统的板书和二维图形对这些晶体学难点知识进行讲解以外,我们应该更加注重利用一些三维模型。例如,在讲解晶体的球面投影和吴氏网过程中,利用地球仪作为三维实物模型,能够更好地说明晶体的各个晶面在进行球面投影过程中的操作次序,以及解释如何利用吴氏网来计算晶面夹角。在讲解晶体的旋转对称时,可以利用一些特制的三维立体模型,形象地显示出不同轴次的旋转对称;另外,在讲解晶体的极射赤平投影时,可以针对一些具有特殊对称特点的宏观晶体,让学生自己动手制作相关的三维实物模型,通过观察各晶面的投影特点,加深对极射赤平投影知识的理解。 同时,为了使学生更加形象地把握各种对称变换特征和晶面投影规律,我们应该进一步利用三维多媒体软件,制作一些三维动画作为辅助教学手段[6]。这样能够通过三维旋转来观察晶体的宏观对称特点以及晶体结构中的质点(原子、分子或离子)位置,满足晶体宏观和微观对称要素及其操作等抽象教学内容的教学目的,使学生能够直观地观察不同宏观和微观对称操作的特点,从而加深对这些抽象晶体学概念的理解。 四、研讨式教学模式的改革 本校《晶体学基础》课程在开课初期的授课形式为大班整体授课,包括所有材料专业大二的学生(约150名)。由于听课学生人数较多,导致教师难以实时掌握学生的听课效果。故而,本校自2013年起对《晶体学基础》课程进行了“小班化”教学实验(每班70~80人),有效地提高了授课效果。但是,目前的教学模式基本上还是以教师的“填鸭式”教学方式为主要授课模式,学生缺乏学习的主动性,没有积极地思考问题。因此,应该实现教师和学生共同主导本课程的教学过程,通过师生之间以及学生之间“研讨式”的教学模式,使学生在研讨过程中理解和掌握《晶体学基础》的基本概念和抽象知识。针对每堂课的重点讲授内容,教师在课堂中提出相关问题,将学生分成若干小组,每组4~6人,在教师的引导下,通过学生之间反复讨论将复杂的晶体学问题进行逐步阐明,这样也有利于检验学生对每堂课知识的掌握情况。同时,将分组讨论的结果纳入平时成绩的考核体系,鼓励学生主动提出问题,并积极地通过讨论来相互启发,进而解决各个难点问题。 另外,师生应该充分利用本校在校园网上建立的晶体学课程中心平台。一方面,鼓励学生在网络上进行自由讨论,另一方面,让学生针对以上问题在课堂上以小组为单位进行发言和讨论。通过以上“研讨式”教学模式及时获得学生学习效果的反馈,从而调整讲课速度,提高学生的学习效果。 五、总结 《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程,应该按照材料科学专业学生应该掌握的晶体学知识,优化编排授课内容和次序,提高授课效果;利用三维晶体学动画模型,加深学生对晶体对称要素及其操作等复杂晶体学概念和理论的理解;建立“研讨式”教学模式,针对课程的重点和难点,提出学生课堂和课后研讨的主题,检验学生对授课内容的掌握情况,提高学生通过主动提问以及相互讨论而获取知识的能力,最终使学生更好地掌握材料科学专业必需的晶体学基础知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。 材料科学与工程论文:金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨 摘要:生产实习是高校人才培养的重要环节之一,也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题,进行了教学改革的尝试,获得了良好的实习效果。 关键词:金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计,我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首,但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下,如何强化工程意识,培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合,提高专业兴趣,扩宽专业认识,为同学即将选择考研专业和就业提供指导,培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此,生产实习承前启后至关重要。 目前尽管建立了众多的校外实习基地,但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题,导致生产现场停留参观时间短。同时,车间噪音大,实习小组人数多,在“只许看,不许动”动的束缚下,实习变成了参观、走马观花[4,5]。因此,同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅,甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下,探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下,企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素,学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益,反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此,企业对接纳学生实习一般持消极态度,能安排学生实习时间和次数有限。同时,由于实习经费限制,对生产实习基地只能就近选择。因此,在实习经费和实习基地均有限的情况下,合理资源安排尤为重要。 (1)建立校外精习基地。所谓精习,选择典型的产品,熟悉零件的整个生产加工过程,既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解(兴趣引导)―同学现场实习(感性认识)―课堂交流讨论(启发深入)―再次现场实习(理解领悟)―课堂讨论交流(融会贯通)的方式进行。 精习基地选择一是交通方便,便于学生多次实习往返,节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件,既涵盖金属原料质量控制、加工成型(铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺)、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合,能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料,并可接纳多次实习。 精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念,让同学由浅入深,由表及里,归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法,根据工况和经济性,选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法,探索思考该产品生产质量提升空间,进而培养解决复杂工程实践问题的能力。 (2)建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器,既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小,对生产实习来说,具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一,便于联系落实实习任务,时间安排灵活。二是交通便利,便于往返多次实习。另外,高校科研成果成功转化案例的学习,有助于激发同学学习的兴趣和激情,培养同学创业的意识。 (3)建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1~2次,主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程,掌握金属零件不同的成型工艺,扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制,同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通,因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。 一般精习基地选择1~2个企业,每个小组安排3~4次进厂实习机会,每次实习0.5~1天。泛习基地安排4~6个企业,每个企业安排1~2次进厂实习机会,每次0.5~1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排,可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文,忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时,很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价,轻工程实习的投入与考核。另外,实习现场环境工况复杂,指导生产实习不仅需要投入时间和精力多,还要求老师具有较好的身体素质。因此,要到达预期的生产实习效果,具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师,培养实习指导教师教学梯队,是完成实习的有效保障[6]。 指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈,预先调研、制定实习计划,收集编制实习报告。同时,做好预先动员,讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量,需要指导老师相互合作,共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。 (1)实习前沿。同学第一次到企业实习,带着对未来工作环境的憧憬,也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的,但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意,实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差,树立正确的择业观念,引导同学走进企业,培养兴趣,扩宽对专业的认识。同时,鼓励同学不仅带着眼睛去实习,更要带着脑子去思考,去发现问题,并运用所以理论,探讨解决实践工程问题的可行性。 (2)编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况,修改、编写实习报告,避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论,研究与探讨的方式,引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究,将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合,培养同学解决复杂工程问题的能力。因此,实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢,引导同学在实习过程中抓住重点环节,透过实习产品,回归到理论的运用,将课堂理论与生产实践融汇贯通。 (3)实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时,考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律(10%)、实习笔记(20%)、实习报告(40%)、实习答辩(30%)四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查,即可可以监督同学,也可以及时了解同学实习掌握情况,合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩,同学主动讲述和提问回答相结合,为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天,我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地,莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地,其产品包括:船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。 实习参观公司按其产品成型工艺分,焊接成型:锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型:炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型:压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型:变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料:剪板机下料(≤8mm)、火焰和等离子气割,棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺:截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测:压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测:锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测:锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中,经过与指导老师、企业技术人员互动,在实习报告的引导下,通过课堂探讨交流,能够积极主动地完成各项实习任务,实习效果良好。另一方面,生产实习企业与学生获得了互相认可,既企业在进行安全教育的同时,也给同学做了下一年度的招聘需求,同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计,促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下,通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成,探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 材料科学与工程论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要:通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 材料科学与工程论文:化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究 【摘 要】随着社会不断进步,化工生产备受关注,化工生产为社会发展提供相应的材料,是社会工程建设中的重点内容。化工材料科学与工程研究是化工生产中的重点内容,本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,针对其中存在的问题,提出促进化工材料科学与工程发展的对策,并对未来社会发展的化工材料科学趋势演变进行畅想。希望相关的研究能够促进我国化工产业的发展。 【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究 化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一,同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中,无论是高校中还是化工企业中,都需要培养化工材料科学与工程的专业人才,创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题,以便于后期的工程技术研发。 1 化工材料科学与工程的发展现状分析 1.1 化工材料科学与工程的发展历程 化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中,逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中,材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求,各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植,从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代,基础科学与工程之间的相互渗透较差,固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起,材料科学与工程学能够实现交互,材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠,化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。 1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展 化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容,该门学科经过多变的研究与演变,衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例,与化工材料科学与工程相关的专业课程有:地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深,将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料,材料教学内容逐渐扩大,应用到社会建设中的诸多领域中。目前,我国重点高校相继设立材料科学与工程学院,针对于化工方面的教学改革,在原设置专业的基础上,补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限,加强专业间的渗透和联系,教学内容实现了更新。截止至2003年7月份,具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。 2 化工材料科学与工程的发展趋势 2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养 化工材料科学与工程的发展,以来社会化工企业的技术研发还远远不够,为了更好的促进化工材料科学的发展,在未来的科技社会中,化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用,需要在高校中培养优秀的材料科学人才,与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格,一方面需要学生具有较好的结构力学基础,另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究,以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才,是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发,保障化工材料领域更新[3]。 2.2 化工新材料的研发 在科技信息不断发展的当今社会中,对于化工材料的研发技术越来越先进,我国化工材料科学与工程的未来发展,需要与科技信息技术相互融合,研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上,为人们的生活提供更多的便利。 2.2.1 纤维材料 化工新材料“十三五”发展规划在即,很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料,在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比,在质量上更加的轻便,在性能上的更加的好,在功能上更加的强大,附加值更加的高。那么何为化工新材料,化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料,这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛,同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出,全球纤产量在近十年内的长幅为3%,而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%,也就是说,在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。 2.2.2 聚酰亚胺 有机高分子材料也是化工新材料的另一类,与传统的高分子材料相比,聚酰亚胺的综合性比较强,特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上,耐高温达 400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下,103赫下介电常数为4.0;在化学性质上,聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其在微电子领域发挥着重要的作用。 3 结语 综上所述,化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容,提升对于化工材料科学与工程的研发,能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,与社会发展趋势相互结合,研究其在未来的发展方向。在未来,需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养,鼓励化工新材料的研发,实现科技创造未来。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业的实验室教学地位思考 [摘要]站在一级学科专业角度理解“材料科学与工程”实践教学的含义,剖析目前我国高等学校本科实验室在实践教学方面存在的问题。提出高等学校的实践教学应该以培养大学生科学实验及工程实践的能力为目的,以传授科学发现的实验方法、研究手段以及工艺技术为任务,并在认知学科知识、掌握专业技能基础上实现大学生创新能力的培养;实验室应该是完成实践教学任务的主要基地,实验室建设应该是高校实践教学基地建设的落脚点与主要方向。 [关键词]实验室;实践教学;工程实践能力;人才培养 0引言 “材料科学与工程”专业是一级学科专业,深刻理解专业内涵,是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度,专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题,也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入,用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而,这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决,恰恰相反,社会要求高校改革实践教学模式,培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状,目光聚焦教学实验室,高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。 1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此,材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素,自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言,要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主,强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务,就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明,而是强调理论在应用中的相关性和综合性,同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此,确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务,实施学生工程实践能力培养计划的主体,高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室(以下简称实验室)。 2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养 材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面,覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应,重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。 实际上,在专业人材培养过程中,各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”,即办学特色。由此,也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。 2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出:在课程设置上,普遍注重学科式课程,专业课程已从中心地位转向了载体地位;在课程内容上,围绕学科发展和技术进步,培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如,大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放;普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队,参与导师的科研工作;毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。 2.3实践教学方面的投入由基础转向专业 伴随国家对教育的重视和大量投入,培养学生实践能力的基础设施得到完善,学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例,在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上,投资0.24亿元进行了“十二五”建设,以学科与专业综合建设作为重点,加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业,投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。 2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈,社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念,对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。 伴随专业教学内容学科化、综合化,实践性更强,探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分,其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的,以及从现实条件来看都是符合逻辑的。 3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考 1) 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性:教学内容突出学科化,教学方式强调科学探索。与此对应,用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大,基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格,但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学,对学生工程实践能力的培养会被弱化。 从材料测试分析方法的课程教学来讲,由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段,材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化,而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业,仍面向工程实际。大学教育,特别是工科的大学教育,工程知识的教学偏弱,大学生就业难,社会接受度低,这些也是需要考虑在内的客观原因。 另外,先进科研手段层出不穷,先进工程技术不断发展。在先进科技面前,面对高精尖、高价值科技手段,存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手,实践能力无从培养。 除此之外,在科技飞速发展的今天,要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法,培养出相适应的科学研究能力,是不可能的,也是不可行的。 2) 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响,实验教学依课程开设,且在内容上注重理论知识的验证,正所谓教学实验,而非实验教学。而且,在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史,不仅在于体现知识体系的形成过程,有助于学生更好地理解、掌握知识,而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程,这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。 在实验教学形式上,所谓基础性、设计性及综合性实验的划分,多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度,而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立,缺乏系统性,且实验项目在内容设置上重复现象严重;实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现;学生创新意识不能得到有效激发;教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。 传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵,实验室教学的实质作用未有效体现。 3) 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念,实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下,设立的实验室多属于科学实验型实验室,而非工程实践基地。为弥补这一不足,高校多致力于建设校外工程实践基地,使本属于学校自身的实践教学体系,被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分,使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节,不能协调统一。 校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而,许多高校大力建设校外产学研基地,实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间,天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划,建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现,所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程,一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一,对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样,工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实,满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的,也是不可行的。另外,由于企业客观现实的限制,校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且,在信息交流高度发展的今天,是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。 3.2高等学校实验室实践教学改革措施 1) 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所,保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确,内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本,实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念,提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识,深化实验教学改革,支撑教育教学质量的提升。 2) 加强实验室建设,深化实验教学改革。首先,通过管理体制创新,实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设,要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新,打通实验教学与理论教学的教师身份界限,在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上,形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境,提高实验教学水平,支持实践教学质量的提升,使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。 其次,通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,有效地实现教研相长,培养了学生的实践能力。通过理念创新,形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制,实现教研相长。学术性的教学模式,打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒,专业教学任务由团队协调处理,应该是一个积极的探索。 4结束语 实践教学改革是高校特别是工科院校教育改革的重要部分。实践教学改革是保障学校培养满足社会发展需要的,科学发现与工程实践能力相结合的综合性人才的重要支撑。从高等教育发展面临的形势要求、高校的性质与任务,以及学科专业建设内涵与发展方向的逻辑出发,高校实验室应该培养大学生获取科学知识能力与工程实践能力的能力。借助体制创新,使实验室真正成为实施实践教学任务的核心载体。教育者应通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,使实验室真正成为学生获取科学知识与进行工程实践能力培养的主要基地。 材料科学与工程论文:读议练课堂模式在《材料科学与工程基础》中的应用 摘要:以我校《材料科学与工程基础》课程为例,介绍了读议练课堂教学模式的实施过程与效果。通过“读”的实施强化学生对相应知识点的深入理解,并充分结合利用教师提供学习资源和网络资源,开拓学生视野;通过“议”的实施,充分开展知识点的讨论,通过团队合作合理分工,同时强化师生网络互动和课堂互动,加深理解;通过“练”的实施,提高感性认知,强化实践知识和能力。通过两学年的实践,实施效果较好,同时提出相应存在的问题,供同行参考。 关键词:课堂教学模式;材料科学与工程;结构教学法;阅读;讨论 一、前言 “读、议、练”课堂教学模式是指运用“启、读、议、讲、记、练、结”结构教学法,充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位,通过教师的组织、引导、帮助和促进,使学生主动探索,充分利用各渠道的学习资源,积极参加课堂讨论,在头脑中对相应专业知识形成整体化,并学会运用,从而提高教学质量,提升教学效果。《材料科学与工程基础》课程是我校高分子材料科学与工程专业的专业核心基础课程,该课程作为该专业的学位课程,旨在使学生开始接触材料科学,树立科学的材料观和专业认知,通过“读、议、练”课程教学建设,突出学生在学习中的作用,构建有利于学生自主学习和师生互动的教学模式,一定程度上提升了学生学习效果。 二、“读、议、练”教学模式的实施过程 1.“读”的实施及评价。通过为学生指定相关参考书籍和促使学生充分利用网络资源,将精读、课外必读和浏览泛读相结合,掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。具体本课程,为学生指定了6份参考资料,有选择性地指定内容,要求精读15万字和泛读53万字,使学生掌握材料科学基础知识和材料科学领域进展知识。将阅读材料分四次结合课程进度告知学生,并指导学生有效阅读,大部分阅读资料均以数字资源形式放在网络教学平台中共享,为学生阅读提供条件。同时每次阅读要求学生反馈阅读报告以督促学生进行有效阅读。在课程的网站上公布读的要求与评分标准:每位同学要充分利用指定的相关参考书籍和丰富的网络资源,将精读、课外必读和浏览泛读相结合,掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。 在实施有效的阅读之后,要求撰写相应的读书报告。(1)精读材料1:第1章,阅读1~8页,写出500字的理解。第2章,阅读9~10页和第3章,阅读30~68页。写出800字以上的阅读报告。第4章,阅读,写出800字以上的阅读报告。(2)阅读材料2:泛读至少10万字。阅读材料3:泛读至少20万字。以上两材料在阅读后撰写主题为“我眼中材料的发展未来”的小论文一篇,不少于1000字。(3)阅读材料4:泛读至少10万字。阅读材料5:泛读至少8万字。阅读材料6:泛读至少5万字。以上三材料在阅读后,促进对教材内容的理解,补充对材料性能的学习和掌握。撰写主题为“我最关注的材料性能”的小论文一篇,不少于800字。从众多性能中选择1~2种进行阐述,要求有理有据。“读”材料的过程主要在课后完成,评价学生学习情况主要根据所提交的读书报告。五份读书报告,每份总分20分进行评价,纳入期末综合考核。 2.“议”的实施及评价。在本课程中开展了三次课堂讨论,通过分组,全班学生均有效参与。讨论主题既结合上述“读”的内容,也要求学生能利用网络资源充分思考和搜索。同时,主题讨论不仅限于课堂,还在网络上继续进行相关关注的知识进行答疑、讨论、互动。在网络课堂公布的“议”的实施要求与评价方法如下:“议”的过程由课前准备、课堂讨论和课后总结三部分进行实施。(1)成立学习小组进行实施:固定4~5人/小组。(2)课前准备。每个讨论主题中有6个问题,全班每位同学课前通过阅读教材、所提供的阅读材料或互联网资源等的学习,在课程的“答疑讨论”模块中的相应主题贴中提交“回复”对问题的理解。(3)每次提前指定三个小组在讨论课上进行讨论。①第1小组负责问题1和问题2,第2小组负责问题3和问题4,第3小组负责问题5和问题6。②要求每个小组成员进行合理分工。要求1人在课堂上进行对问题的解答和相关知识点的介绍(准备PPT)。至少1人,根据相关知识点提出3个问题供大家回答与讨论。至少1人,回答其他同学关于该主题的提问。至少1人通过文字和照片等对全程进行记录,并整理课堂讨论的结果。(4)课后撰写讨论总结。要求每小组提交一份讨论实施总结,内容包括实施情况说明、讨论情况整理、总结与体会。内容不少于1000字。“议”的评分分课前准备、课堂评述讨论和课后总结三部分,课前准备100分,课堂200分,课后总结提交200分。其中,课前准备部分,只要分工明确,每位同学积极参与,均给基本分50分;另50分根据网络课堂同学提交的回贴进行给分。课堂评述讨论,根据所提交的介绍PPT、课堂介绍情况、提问、解答、记录等综合给分,也将根据所讨论内容其他同学的响应情况进行加分。课后总结部分根据所提交的讨论总结和过程资料完整性进行评价。 3.“练”的实施。“练”的过程包括课堂练习与课后练习两方面。在课堂上进行口头回答,促使学生现场思考;课后则将书面练习和实验操作相结合:偏理论知识的理解通过书面练习,加深理解;同时将可以在实验室展现的材料科学知识让学生进行实验操作,促进学生的感性认识,提升学生兴趣。本课程安排四次综合性作业,涉及“收集身边的三大类材料”、“材料微观结构的玄妙”、“如何有效地描述材料的使用性能”、“高分子材料的优异特性”四个主题,四个项目式作业的实施,使学生能够了解材料、深入材料、感知材料并对材料保持高度的探索欲望。 三、“读、议、练”教学模式的实施效果 从两学年的课程建设和实施经验来看,通过“读、议、练”的过程确实能让学生在课外忙起来,并且对于比较认真的学生在此过程中也实现了比较大的收获。从学生期末考核成绩来看,学生对于基本知识的掌握也有所提高,尤其是对于本课程中材料的大概念和总体情况了解更加准确和深入。从与学生的私下交流、期中教学检查以及学生的读书报告的反馈来看,大部分学生,尤其是学习认真的学生非常欢迎和接受这种形式,学习的效果也比较好。具体体现在以下三个方面。 1.大大提升学生学习过程的参与度。上述组织实施,全班同学都有参与,其中大部分学生能积极主动地参与,下表为网络课程的访问数据统计情况。具体可访问杭州师范大学教务处网络教学平台。通过表中数据可知,所有学生都有参与“读、议、练”的过程,且参与程度很高。 2.学习时间和空间的充分拓展。在本项目中“读、议、练”的实施,课程网站的充分利用,充分拓展了学生学习的时间和空间,不局限到课堂的时间和教室中与教师的面对面。 3.师生互动的增强。通过网络课堂、学习读书报告、讨论总结、练的总结报告等,教师除了“议”过程中在课堂上提高与学生的互动性外,也在评阅与讨论中进行评价与反馈。同时,广泛的学生思路宽泛,四面开花,有效促进教与学的互动,使教师也能从教中得到知识的提升。 四、项目实施存在的问题和改进策略 本项目的实施也是对“读、议、练”课程形式的一次探索,因缺乏经验,在实施过程之中也存在以下一些问题,有待改进。 1.读书报告和学生总结报告的形式和内容不够规范。本项目实施过程初期,考虑不够周全,未对读书报告和学生总结报告的形式和内容进行明确和详细的要求,从而导致最后学生提交上来的比较随意。 2.“议”的主题选择可更多样化,学生“议”的准备要更充分。“议”的过程重点在于主题的选择,本项目的实施过程中充分进行了思考,使每个主题确定了6个问题,而对于每组学生而言,涉及的问题中既有基本概念的问题,也有在书本上无现成答案的扩展性问题。但在后续项目的实施过程中,主题的选择需进一步多样化。同时,在“议”的过程中,有部分学生准备得不够充分,以至于在讲台上介绍时讲不清,使讨论无法高效进行。应当想策略使学生更重视准备。 3.学生工作量不够均衡,尤其是“议”的过程。在项目的过程中发现学生工作量不够均衡,对于一些比较认真的学生投入明显比其他课程多一些精力,收获自然也大。但也有混水摸鱼、滥竽充数者,尤其是“议”的过程,虽然已考虑到这个问题,尽量合理地进行了分工,但实施过程中根据学生的主动性差异,其工作量体现较大差异。应当想法鼓励学生更加主动地进行准备。 4.教师工作量过大,没有充分的准备,有点力不从心。项目实施中通过“读、议、练”的各过程确实提升了学生的工作量,让学生“忙”了起来,但随之而来的对教师而言,工作量增加了很多。本项目实施过程中,仅读书报告的评阅和修改,每位学生5份报告,每份各异,教师阅读起来的工作量就非常大。而“议”的过程中,为要求每位学生的积极参与,要求每位学生在网络课堂提交讨论发言,每个主题有6个问题,每位学生的回答要求不能完全相同,而且向学生承诺每个发言教师有点评和回复。因此实施过程中工作量比预想的要大很多。 5.有少量学生抱怨工作量过大,不尽力配合。在实施过程中,也有少量学生抱怨工作量过大,主要原因在于学生没有养成过程考核的习惯,总是与一般课程进行比较,缺乏参与的积极性。应当想法更进一步激发学生的积极性,主要策略可以是进一步提高过程考核,让学生明确学习过程的重要性。 五、结语 “读、议、练”课堂教学模式在《材料科学与工程基础》课程中得到了很好的实施,总体效果明显,有利于提升课程学习过程中学生的参与度,如果能进一步规避存在的问题,应该可以获得更佳的效果。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要:物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题,以及教学改革与探索的几点建议,包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措,推动提高教学质量提高。 关键词:材料类专业;物理化学;教学改革;建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程,该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强,不仅可对化学、化工、环境专业学生开设,也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步,高等学校不断深化教学改革,全面提高教学质量,对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况,以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践,重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节,发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题: 1.现行的教学计划中,无机化学相关课程以及后续一些专业课,与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多,造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉;加之内容多,课时量有限,老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课,经常采用多个班级集中循环进行试验的模式,有时理论部分未讲授到,但实验课程因为循环时间到,又必须开始,即实验内容超前于理论教学的进度,或者理论课早已讲授完毕,而实验课程却推后进行,学生不能及时将理论和实验相联系,无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容,基本以验证基础理论为主,缺少综合性、设计性及性能测试试验,因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此,需要积极推进课程体系改革,充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学,从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容,打破学科壁垒,构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业,按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划,其中包含的课程,如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课,它们都与物理化学课程密切相关,有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学,直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长,而这些课程总是不同的教师授课,教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流,经过几年的授课,发现同一知识点的简单重复难以避免。因此,建议课程组就这一现象,加强教师间的交流与合作,将这些课程的内容进行有效的整合,突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系,建立起适合于自己专业的有效课程体系,是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学核心教程》第二版教材,主要的授课内容包括热力学(热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡)和动力学部分(包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学),共56课学时,大学二年级上半年授课;而无机化学,同分析化学一起共48学时,无机部分主要讲授热化学(热力学第一定律)、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率;根据教学大纲的安排,胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时,在大学三年级下学期开展。通过几年授课,经老师观察和学生反映不难发现,以上所述这些课程,在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题,为了避免盲目浪费学时数,有效改善不同课程之间的重复授课,充分利用大学课堂掌握更多的知识,使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务,这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合,使每门课都有其侧重点,建议组建一个全新的教学体系,同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如,讲授无机化学课程时,建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授,而其他内容,如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授,物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间,又突出了重点,不仅使教学内容独立而完整,还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力,弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾,老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述;对于学生来说,仍然是掌握了整个物理化学的原理,而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架,改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察,发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感,大多数同学对这门课还是很有兴趣的,加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科,因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入,部分同学开始松懈,开始排斥这门课程,以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现,学生们在失去学习兴趣后,慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系,重点记忆关键结论,但大部分同学仍然做不到,不能掌握物理化学课程的知识框架,也没有选择性的记忆关键问题,总是被动地接受课堂上讲授的内容,甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密,逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后,就坦然的接受和明白了各章的结论,也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中,注重课程之间的联系,通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程,及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中,帮助学生建立较完整的知识框架,不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强,内容较多而抽象,公式又多,学生接受很困难,这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学,激发学生的学习兴趣,常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如,举例高温下食物容易变质的问题,联系化学动力学的理论加以说明;讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时,例举合成氨工业中如何选择最佳温度;涉及讲授表面化学的理论时,可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象,或者小气泡、液滴、呈球形的现象,加以解释后,学生就会对表面性质有清晰的认识;讲授渗透压的时候,联系渗透压的作用,提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”?打吊瓶时为什么会感觉到疼痛?让学生带着问题听课,面对生活中各种现象去思考,多问几个为什么,自己到物理化学中去寻找答案,激发学生学习这门课程的兴趣,也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外,在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式,以教师和学生为共同的教学主体,就某些共同关注的问题,在和谐的气氛中进行讨论,加强教师和学生之间的交流和沟通。课下,利用我校教务处网站的网络教学平台,与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等,与传统的课堂教学模式相比,它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位,它与物理化学课程紧密配合,巩固和加深对物理化学原理的理解,提高学生对知识灵活应用的创新能力,还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程,建议在学习完物理化学相关理论后,及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分,如:配合表面现象,开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验;为了巩固反应速率反应章节的学习,开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时,也应鼓励学生根据所学理论,合理设计实验项目,开展综合性创新实验,增加设计研究型实验,根据设计实验的题目、要求等内容,让学生查阅相关资料,并利用学过的理论知识,选用相关的仪器、药品,分析实验中的难点和关键步骤等,自行完成实验内容、并上讲台讲授实验,以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践,我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果,促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料科学与工程论文:工科院校“材料科学与工程”专业基础课的全英语教学实践 摘要:本文介绍了上海理工大学材料科学与工程学院在“材料科学与工程”本科专业开展专业基础课全英语教学的实践与经验。通过高水平师资队伍建设、激发学生的学习兴趣与改进教学方法,可在传授专业基础知识的同时,培养学生综合运用专业英语的能力。 关键词:专业基础课;全英语教学;材料科学与工程 随着经济全球化的加深与国家对外开放的不断推进,如何培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争的国际化人才,成为我国高等教育急需解决的重要问题。教育部早在2001年颁发的《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》中就提出,“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”,“力争三年内,外语教学课程达到所开课程的5%~10%。”[1]。近来,《上海市中长期教育改革和发展规划纲要(2010―202O年)》中明确提出,“提升教育国际化水平,注重培养学生的国际视野和国际交流能力,增强上海教育的国际吸引力、影响力和竞争力”,凸显了高等教育中专业课程英语教学问题的重要性。全英语教学,是指用英语进行全程授课,让学生在全英语环境中学习专业知识。与一般的双语教学相比,全英语教学对学生和师资队伍的要求更高,教学难度也更大。尽管在专业课教学中如何恰当地运用英语授课,英语与中文两种语言的运用比例如何把握,仍然是一个充满争议的话题,但近年来人们逐渐认识到,双语混合授课既不利于专业课程教学目的的贯彻,也不适应国际化合作办学的需求[2]。因此,推广专业课程的全英语教学,是实现高等教育国际化的重要途径。建立国际化的课程体系,培养全英语教学的师资队伍,是实现教育国际化的重要内容[3]。上海理工大学材料科学与工程学院从培养国际化、工程化人才的宗旨出发,自建院起即开展了本科专业全英语教学的探索。“材料科学与工程”本科专业作为教育部和上海市卓越工程师教育培养计划试点专业,在课程设置方面突出了全英语专业课教学,特别是在专业基础课方面强调全英语授课,使学生从一开始就接受英语的专业知识教育,有利于培养英语思维的习惯及通过英语交流的专业能力,提高学生的竞争力。该专业的基础课主要由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门课程构成;在教学内容的选择与设置方面,力求完美体现材料学科“成分―结构―加工―性能―应用”的主线。在专业基础课程体系的层面上进行全英语教学,是高等教育中一个大胆的尝试和创新,虽然符合教育国际化的要求,但是对师资队伍和教学方法等都提出了更高的要求。总结上海理工大学材料学院五年来在专业课程全英语教学方面的经验,不仅对培养材料科学与工程专业的国际化人才至关重要,而且可为其他专业类似课程体系的建设提供借鉴。 一、“材料科学与工程”全英语专业基础课程体系的特点 “材料科学与工程”的专业基础课由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门全英语课程构成。课程体系的构建参考了美国有关大学的专业基础课程,并选用美国犹他大学Callister教授编写的英文原版教材为主要参考教材。三门课程的教学内容彼此关联,共同组成一个完整的、材料学科基础的知识体系。其中,“材料科学基础”作为先行课程,主要介绍金属、陶瓷与聚合物材料的组成、结构与缺陷等基础知识和概念;“材料工程基础”作为衔接课程,涉及不同材料的分类、加工方法及影响复合材料性能的主要因素;“材料结构与性能”作为后续课程,侧重于金属力学性能及其强化机制与材料的光、电、热、磁性能的介绍。通过全英语专业基础课程的教学,不仅使学生掌握材料科学与工程学科的基本概念与基础理论,并且可熟悉有关专业名词的英文表达,从而为后续专业课程的学习、出国深造与攻读研究生奠定良好的专业基础。 二、教学方法的实践与创新 对工科专业的基础课程开展全英语教学实践,是高等教育中一项充满挑战与争议的工作。一般而言,专业基础课是高校中设置的为专业课学习奠定必要基础的课程,作为基础课与专业课之间承前启后的桥梁与纽带,关系到学生专业基础知识体系的构建与后续专业课程的学习[4],因此不宜采用全英语教学。然而,上海理工大学材料科学与工程学院近五年的教学实践表明,通过配备高素质的师资队伍,并采用有针对性的教学方法,完全有可能在不牺牲教学效果的前提下,兼顾传授专业基础知识与培养专业英语运用能力的教学目的。 首先,为了保证全英语授课教学质量,学院以具有多年海外留学经历的教师为骨干组成专业基础课的全英语教学团队,通过定期的教学研讨总结教学经验、相互取长补短,不断改进教学方法,提高教学效果。另外,学院通过邀请海外高水平师资来华授课、骨干教师观摩教学的方式,使教学团队成员获得了宝贵的全英语授课经验。材料学院经过近五年来的全英语教学团队建设,已形成一支以中青年教授为骨干、讲师为后备力量的教学梯队。考虑到三门课程教学内容的关联性,学院成立了全英语专业基础课教学协调组,由主管教学的领导担任组长,三门课程的负责人为组员,通过定期开会,协商不同课程间知识内容的划分,并针对每学期教学中遇到的新问题开展讨论,既避免了各课程授课内容的重复,又有效实现了不同课程间知识结构的连贯性。例如,当教学中涉及到先行课程有关知识时,教师注意梳理知识脉络,通过回顾先行课程基础知识的方式,逐渐引出后续课程的重点讲述内容。 其次,为了保证教学效果,全英语授课均采用小班化教学,每班学生人数控制在20人左右。小班化教学不仅有利于教师与学生的互动交流,根据学生的水平做到因材施教,并且可采用主题讨论等多种灵活的教学方法。在专业基础课程的全英语授课中,教师普遍采用启发性教学方法,注重激发学生的学习兴趣和参与课堂教学的积极性。例如,针对“材料工程基础”课程中的复合材料,可让学生列举所熟知复合材料的特点及用途,并进一步引导学生,通过查阅资料拓展对复合材料概念及其设计思路的理解。针对“材料结构与性能”课程中的力学性能,启发学生深入思考如何提高金属的综合力学性能及各种强化方法的微观机理。另外,对已讲授的教学内容,鼓励学生进行自我总结,在每一章节学习结束后,要求学生通过自由分组讨论的方式对重要知识点进行复习,并在课堂上对有关内容进行阐述和讲解,然后由教师和其他组的同学对讲述内容进行点评。通过以上方法的实施,可充分调动学生参与课堂教学及主动学习的兴趣。 再次,授课过程中我们综合采用了多种教学手段。针对学生阅读英文原版教材困难的现状,通过教师的精心备课,精练教学内容,突出教学重点;针对重点的概念和理论,通过反复强调、辅以中文解释的方式,帮助学生准备理解和掌握。课件制作时避免大段的文字描述,加入大量的图片、视频与动画,以直观图示的方式帮助学生克服语言障碍,加深对教学内容的理解。日常教学中,强调课前预习与课后复习的重要性,为了方便学生自主学习,我们为每门课程都建立了内容丰富的课程网站,为学生提供有用的知识与网站链接,并定期上传课件。每次上课前,教师都通过课堂提问等方式,回顾总结上次课讲授的重点内容,帮助学生强化记忆。 然后,全英语专业基础课程改变了传统的课堂教学评价方法,更加注重学生在教学过程中的课堂表现。除关注学生对知识技能的掌握,还关注他们自主学习、师生互动、团队协作、课堂问答及课后作业中的综合表现,即关注学生的整个学习过程。课堂表现的优劣在平时成绩中体现,占到课程总成绩的40%,从而改变了以往完全由考试成绩评价学生及教学效果的方法。 三、取得的成果与经验 材料学院成立五年来,一如既往地坚持开展专业课程的全英语授课,取得了一定的成绩与经验。目前,“材料科学与工程”专业的专业基础课程体系中的三门全英语课程均获得了上海市有关教学内涵建设项目的支持。其中,“材料科学基础”与“材料工程基础”先后获得上海高校示范性全英语课程建设项目的立项,“材料结构与性能”获得了上海市教委重点课程建设项目的资助。同时,三门全英语课程都被列为校级的专业核心课程。通过近几年的课程建设,我们在专业基础课程体系的完善、教学内容的规划、教学方法的改进与课程网站建设方面都取得了一定的成绩。 另外,在专业基础课开展全英语教学的基础上,材料学院进一步拓展了全英语教学专业课程的范围,陆续开展了“材料科学与工程”专业其他专业课的全英语教学,包括“现代材料分析方法”、“高分子科学基础”、“功能材料学”、“纳米材料学”、“复合材料学”等。通过上述专业课程的全英语教学实践,我们不仅向学生传授了专业知识技能,而且从学生开始接触专业即培养其专业英语的能力,因而获得了学生的认可与好评。我们相信,随着上海理工大学材料学院国际交换生与合作办学项目的开展,我们的全英语课程建设项目必将获得更大的发展空间。 材料科学与工程论文:常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要:常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中进行烧结制备致密的烧结块材,常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺可选择的材料种类比较广泛,适用面比较广泛,所以常压烧结工艺广泛应用在材料科学与工程领域。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用,并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。本文作者认为应该在材料科学与工程专业教学实验中增加采用常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。 关键词:常压烧结技术 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中,学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中,在讲述材料的制备工艺方法中讲述过常压烧结工艺制备和合成复合材料。常压烧结工艺是制备金属陶瓷复合材料以及其他类型复合材料的主要方法。常压烧结工艺首先将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样,所以通过常压烧结工艺得到较高致密度的烧结制品。所以常压烧结工艺制造的烧结制品的致密度较高,力学性能较高。常压烧结工艺可以制备复合材料和梯度功能材料等。常压烧结工艺烧结速度慢,烧结时间较长,但是烧结温度较高,可以制备比较致密的烧结块材。采用常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势,常压烧结工艺可以根据工程需要制造形状复杂的烧结制品和零部件,所以常压烧结工艺能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中,在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过常压烧结技术。此外还可以将常压烧结技术制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验,使学生认识和了解常压烧结技术制备复合材料的工艺过程。所以常压烧结工艺制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用,并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。 二、常压烧结技术的原理和工程应用 常压烧结工艺首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定的气氛压力下烧结制备致密的烧结制品,常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺包括了在空气条件下的常压烧结工艺和某种特殊气体气氛条件下的常压烧结工艺。普通陶瓷材料一般是在氧化气氛下烧结,大气条件下的常压烧结在陶瓷生产中经常采用。对于在空气中难于烧结的陶瓷制品如透光体或非氧化物常用气氛烧结法。这种方法是在炉内通入气体形成所要求的气氛,使制品在特定的气氛下烧结。用这种方法可防止陶瓷材料在高温下氧化可直到促进烧结提高制品的致密度。常压烧结工艺属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。在无外加动力下材料开始烧结,常压烧结温度通常比较高。其中常压烧结工艺普遍采用的是高温烧结工艺,常压烧结工艺只需要高温烧结炉,所以制备工艺比较简单。常压烧结工艺烧结温度较高,可以制备比较致密的烧结制品。采用常压烧结工艺的工艺过程是,首先将粉末原料通过压力成型工艺制成所需要形状的预制体,此预制体具有一定的致密度,并将预制体放入到高温烧结炉中进行高温烧结工艺,在一定的烧结温度下保温一段时间得到致密度较高的烧结制品。常压烧结工艺可选择的材料种类比较多,适用面也比较广泛。采用常压烧结工艺可以制备各种复杂形状的烧结制品和零部件,所以常压烧结工艺在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。 三、常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定气氛压力下烧结制备致密的烧结试样,常压烧结工艺是目前应用最普遍的烧结方法。常压烧结技术具有烧结温度较高,烧结时间较长,烧结效率高,可以实现烧结成型工艺,所以常压烧结技术主要用于制备金属陶瓷复合材料以及其他复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中,其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过常压烧结工艺。常压烧结工艺同粉末冶金技术一样都是材料的制备工艺技术。常压烧结工艺同样也是热加工工艺,常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结试样坯体在高温烧结作用下形成致密的烧结体。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中,有些专业课程中对常压烧结工艺只是作为了解,对于常压烧结工艺制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。通过常压烧结工艺制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的原理,制备工艺过程以及对经过常压烧结工艺后得到复合材料制品的物相组成,显微结构和力学性能进行研究,使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程,可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用常压烧结工艺可以制备金属陶瓷复合材料,先将金属陶瓷混合粉末通过压力成型工艺制成具有一定形状的预制体或坯体,并将成型的预制体放入到高温烧结炉中并通过高温烧结工艺并保温一定时间的常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。通过常压烧结工艺制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程,提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学过程认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的制备工艺原理,使用方法和制备过程,以及对常压烧结制备工艺得到的烧结制品的物相组成和显微结构进行分析和测试。常压烧结工艺可以制备复合材料和功能材料等。常压烧结工艺可以制备具有复杂形状的烧结制品或零部件,所以常压烧结工艺在工程领域得到了广泛的应用。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力,分析和观察实验现象的能力,针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状,通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性,提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。 材料科学与工程论文:地方本科院校材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式之初探 摘要:以我校的“专业综合改革、深度转型发展”为契机,构建并运行了我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式,对该模式下的实训内涵进行了探究,简述了该模式的运行效果,结果表明,该模式的运行既有利于应用型创新人才的培养,又有利于教师实践能力、服务社会能力提升,也有益于社会经济的发展。 关键词:人才培养;教学模式;转型发展;实践教学 湖南文理学院是一所1999年专升本的地方本科院校,被湖南省教育厅列为专业转型试点院校之一。湖南文理学院化学化工学院的材料科学与工程专业又是我校“专业综合改革、深度转型发展”的五个试点专业之一。专业转型的目的就是使专业教育要更好地满足人才培养目标实现的需要,为培养高质量的人才提供合适的软、硬环境。近几年来,我们从人才培养的目标定位、体制机制建立、培养模式探索、培养方案设计、教学内容与方法改革、师资队伍建设、实训基地建设等诸多方面,进行了较为系统地研究与实践,取得了较好的成效。本文旨在对我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式进行探讨与交流,有关其他方面的研究,我们将另外报道。 一、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的构建 “3+1”模式是将本科生的学习分成两个时段,第一时段也就是大学期间的前三年,学生在学校接受基本理论课程、基本实验课程学习。为了更好地实施“3+1”模式,在第一时段的专业理论课程教学中,加大了课程设计训练力度。原来的材料科学与工程专业培养方案中,只有一些专业基础课程设置了课程设计训练环节,而专业课的课程设计在培养方案中并没有体现,这样导致学生在学习了专业知识后,不知道如何利用所学的知识来分析和解决具体的专业工程技术方面的问题,建立不了专业工程意识。我院的材料科学与工程专业人新的才培养方案中,要求在与地方经济联系紧密的专业课程中必需增设课程设计环节与创新训练内容,加大课程设计与创新训练力度,突出专业知识应用。一是要增加课程设计门数,如增加了《高分子合成工艺学》、《高分子材料加工工艺学》、《无机材料制备》、《无机材料生产之工厂设计》等课程的设计,每门课程设计的教学时数为2~3周。二是要增加专业综合创新实验,实验时数为3~5周。综合创新实验不拘于哪一门课程,目的是为了提高学生专业知识综合运用能力。创新实验在老师的指导下进行,为了提高学生的学习积极性,创新实验研究内容可以由指导老师提出供学生选择,学生也可以与指导老师共同讨论提出研究课题。通过综合创新实验,提高学生对材料专业知识的整体把握能力、利用专业知识分析问题和解决问题的能力[1,2]。 第二时段也就是最后1年,将生产实习、毕业实习、毕业论文及设计结合在一起,在校内外进行集中实训。课程体系分为大类基础课程平台、专业课程平台和专业特色课程平台。整个课程体系中,实践环节58个学分,占整个课时的35.4%,其中,集中实践有军事训练、金工实习、认识实习、创新实验、生产实习、毕业实习、毕业论文等。为了提高学生的实践技能,材料科学与工程专业课程体系中,学生在校内外基地集中训练的时间为40周。课程结构分类与学分分配如表1。 我院2009年版、2012年版的材料科学与工程专业人才培养方案,比较注重学生学术研究素质的培养,而对学生的实践能力的培养方面相对弱了些。“3+1”模式的运行,既保证了学生的人文素质教育,扩展了学生的知识视野,又保证了学生的专业基础知识教育,使学生具有扎实的专业知识功底,特别是加大了学生创新能力、实践能力的培养力度,保证学生有较充足的时间,在实践中学习,在实践中训练,在实践中思考,在实践中创新,为使学生成为“卓越工程师”打下坚实基础。 二、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的实训内涵 根据专业转型发展的需要,我院建立了校内外系列专业实训基地。在校内,在学生创新训练方面,建立了“湖南省材料科学与工程大学生创新训练中心”一个,依靠学院现有的七个省、市、校级科研平台及我院与企业联合组建的近二十个实验室,可以较好地对学生进行创新训练;在学生实训模拟方面,我院建设了无机材料生产模拟线2条(陶瓷生产模拟线1条,无机粉体生产模拟线1条)、高分子材料加工生产模拟线4条(塑料吹瓶生产模拟线1条,塑料制袋生产模拟线1条,塑料制管生产模拟线1条,模压成型生产模拟线1条)、新材料应用生产模拟线1条(动力电池装配模拟线)、树脂生产模拟线1条、化工工艺示范线六条。在校外,重点建设了六个与校内生产模拟线相对应的生产实训基地,其支撑企业如下:湖南金帛化纤有限公司、常德力元新材料有限公司、湖南中锂新能源材料有限公司、湖南邓权复合材料管业有限公司、湖南南方水泥有限公司、湖南陶瓷集团公司。在基地的构建过程中,明确了支撑企业、学院与学院教师、学生三方面的义务与职责、任务与工作内容、目的要求与权益;学院与相关企业共同编制实践教学计划与评价指标体系、拟定实践教学环节与形式、组织编写教学纲要与内容;企业与学院共管实践教学基地。 通过“递进式”实践训练方式[3,4],使学生先在校内进行为期半年的专业基础实训、工业模拟实训、创新实训,然后,学生必需在二个企业呆半年时间,了解企业的生产原理、生产工艺与设备、生产的关键技术与配方、原材料及产品的技术标准与检验方法、安全生产知识、企业管理体制与运营机制、企业在行业中的地位与技术水平、技术发展趋势与产品应用前景,熟悉生产操作,掌握操作技能,提出革新要点,进一步可做针对性的创新设计、创新性研究工作。学生在每个企业具体的课时安排如下:生产工艺与设备课6学时,生产原理、关键技术、配方介绍课6学时,原材料与产品标准、检测方法课6学时,三级安全教育课2学时,企业文化、经营管理、运营机制课2学时,企业研发与创新课2学时,现场集中介绍2学时,即企业授课1周,师徒式教学与实践训练8周,总结与交流1周。学生在二个企业的时间共计二十周。 三、运行“3+1”人才培养模式之成效 我院的材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的运行主要带来了三个方面成效。一是增强了学生的大工程意识、理论联系实际的意识,提高了学生的实践能力、创新能力,缩短了大学毕业生服务社会的“熟化期”。二是提高了教师教书育人的本领与水平以及服务社会的能力。“3+1”模式的运行,不仅学生有大量的时间和较多的机会接触实践,而且也大大增加了教师深入社会实践的时间与机会,扩展了教师的视野,使教师对相关知识有更深入地理解,与此同时,教师可获得应用性研究课题,针对性地开展研究。三是企业受益。一方面,学生顶岗实习,在学生得到经济收益的同时,企业也降低了人力成本;另一方面,企业可充分利用高校的人才资源、信息资源、实验室及仪器设备资源为企业技术进步及企业发展服务,近五年来,湖南文理学院的化学化工学院已助推十余家企业成功上市或成为高新技术企业或成为行业规模企业,联合企业申请专利近50件,鉴定成果近20项,鉴定成果中有90%达国内领先水平,还有的成果被鉴定为国际领先水平,成果转化产生了30余亿元的经济效益,显著地促进了地方的经济发展。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业实验教学改革探讨 摘要:实验实践教学是培养工科学生的动手能力的重要教学环节。但因为多方面的原因,国内很多工科高校在这一环节出现弱化的趋势。在这方面急需进行改革予以对本科教学的实践环节进行改革完善。本文以本学院的实验、实践教学体系的改革经验为基础,提出对材料科学与工程专业本科实践教学环节进行改革的方案进行总结探讨,为兄弟院校的相关专业提供借鉴和参考。 关键词:材料科学与工程;实验教学;教学改革 一、引言 实验实践是工科学生培养创新能力的最重要环节。一般大学本科教学期间,学生实践能力的培养主要靠教学实验、实习和毕业论文/设计三个环节来完成。其中毕业实习是学生进入生产实际、了解生产实际的一个非常重要的环节,对培养工科学生的动手能力、工程能力至关重要,然而,目前毕业实习是各高校所遇到的一个重要难题:一是经济上的原因,一般高校都难以拿出大笔实习经费资助学生驻在企业进行生产实习。二是企业积极性不高,学生实习不能动手等种种原因,使毕业实习效果不理想。这势必影响工科院校学生的教育质量,目前国内各高校都在积极想办法解决这一问题。然而,这一问题不是短时间能解决好的,在这样的背景下,一方面,对外我们要积极寻求稳定的、适合高校本科专业进行生产实习的合作单位进行长期合作,这是长远的解决途径;另一方面,对内我们应做好实验教学的调整和改革,通过高校自身实验教学改革,大力加强和调整实验教学毕业论文/设计环节的内容,来弥补生产实习过程不足的这一缺憾。面对21世纪,对于高校材料科学与工程专业而言,必须通过这样的改革途径,建立符合材料科学与工程学科发展规律,适应本校办学实际的实验教学体系,培养学生的工程能力和创新能力[1,2,3]。 二、注重课程体系建设,整合优化实验课程内容 1.注重实验课程设置的科学、合理和完整性。材料科学与工程专业的专业课程设置中包括专业基础课、专业课、专业选修课等内容,这些课程基本都设置有实验内容,但有些实验课程内容的设置彼此间没有很好地协调与配套,有的甚至有重复。比如,对X射线内容的学习,专业课《晶体学》、《材料研究方法》、《无机材料测试技术》等课程均有与X射线衍射检测技术相关的实验内容,目前在内容设置上很多高校都有重复的现象。因此,考虑三门专业课的课程特点,每门课程的实验内容调整应各自有所侧重,彼此协调配套,设置科学合理,可以让学生由浅入深,逐渐达到对X射线检测这一专业检测技术有很深入的了解和应用的目的。所以,要对这些专业的实验课程进行科学、完整、合理优化。 2.强化专业基础实验。专业基础实验在工科类课程设计中有着重要的地位,它使学生对专业课程的理解和专业实践能力的提高起着基础的、承上启下的作用。我们在进行材料科学与工程专业实验课程体系建设时,提到一个重要的培养目标,就是将材料科学与工程专业的本科生作为材料工程师和研究型人才来培养,他们应具备相应的材料生产、制备、材料研究和材料分析检测的知识和能力。需要在本科教育过程中结合本专业的特点,加强相应基础实验项目训练。如,将水泥、玻璃、陶瓷、耐火以及新型建材等领域的原料处理、制备工艺、分析检测等内容融入到实验教学中。使这些相关行业的基础实验内容所占比例加大,为以后学习相关专业实验的操作与理解打下坚实的基础。 3.增加综合、设计性实验数量,减少演示、验证性实验。目前演示性、验证性实验内容一般都是由教师演示,学生观摩,或观摩后由学生动手按照老师演示和叙述自己操作一遍。这类实验主要是训练学生对一些实验仪器、实验原理、实验方法的熟悉和掌握,而对科学方法的探索、独立思考、自主创新等方面的训练则相对欠缺。因此,这种按部就班、照方抓药式的演示性、验证性实验过多,不容易引起学生对科学实验和探索的兴趣,不利于培养学生独立思考和自主创新的能力。因此,需要在实验课程设置时对其数量应进行合理控制,选取具有代表性的实验内容开设就行;同时,也应对演示性、验证性实验内容和形式进行改进,在其中合理融入探索性和研究性的内容,使学生在验证、操作的同时达到对基本知识、技能的系统化、完整化理解。如,我们在设计粘土交换容量测试实验时,每组学生除了按照验证实验的步骤测试完老师指定的粘土外,再测试一种特性未知的粘土,让学生们自己处理实验中可能出现的和已知粘土不同的实验现象,比较各自的实验结果,总结粘土交换容量测试过程会出现的问题,以及相应的改良方案。 4.加强实验内容间的衔接,减少重复性实验。目前,由于仪器设备条件的限制和课程体系设置的原因,各专业课实验项目的设置都比较独立,再加之各课程教学小组之间的协调、沟通相对欠缺,因此,对不同课程之间的实验项目设置时会有重复或相似的现象。比如,我们学院的《无机材料检测技术》、《材料研究方法》等几门涉及材料分析检测技术的课程在设置实验教学项目时有部分实验内容有重复或相似现象。为此,我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其他实验课程,对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。同时,可以增加一些相应专业方向的适应性实验内容,比如,水泥专业的学生,增加一些水泥行业生产实际中常见的检测实验内容。 5.增加探索性、研究性实验。通过上述对实验项目进行优化整合之后,实验实践教学在学时数安排上相对合理宽松,这为在课程教学进度中增加探索性、研究性综合实验项目成为可能。如我院学生自己设计的建陶厂抛光废料的综合利用的实验项目,首先让学生对建陶厂的生产情况进行调研,使其对这一行业的生产情况有大致了解,然后再设计不同的废料利用方案,学生们可以分组进行,让他们在实验中互相交流,彼此评价出相对合理可行的利用方案。这一实验项目的推出很受学生好评,学生积极性空前提高。学生依次实验项目内容为主体组成研究团队,多次获得国家级的经费资助。此类实验使教与学、学与解决实际问题融为一体,能充分发挥学生的智慧,为他们进行自主创新训练提供实践平台。 6.有计划地推进实验室开放。实验室开放对提高学生的知识创新能力具有促进作用。应该逐步地推进实验室的开放程度,学院逐渐从经费、师资等方面为有创新欲望强的学生提供尝试的平台,让其在相关教师的指导下,自己提出研究问题,自己拟订实验方案并动手开展实验研究,这样让那些有科研天赋的学生能迅速脱颖而出[4]。 三、改进实验教学方法 理想教学效果和目的的获得,除了需要科学合理设置实验项目外,实验教学方法的影响也不容忽视。现阶段,我国高校实验教学方式主要是以教师为中心的传授模式,学生反馈的意见普遍认为,做完实验后收获不大,教师对学生实验成绩和教学效果的评价也较为难。因此,改进教学方法对于提高专业课程教学水平和人才培养目标的实现具有重要意义[5]。 1.改进实验教学过程。将以前由教师准备实验的做法,改变为以学生为主体、学院实验中心针对本科生由学院出资长期设置八个实验助教岗位,由热爱科学实验、科研素养好、动手能力强的大三、大四的学生担任。实验课程开始前,由教师提供实验指导书,仪器、试剂的准备由实验助教组织上课的学生分组、独立地完成,教师只负责监督指导。这样可以让每个学生从实验准备阶段就开始对即将进行的实验内容有所了解。教师在实验讲授时尽量不讲述具体的实验步骤和过程,只强调实验过程中的关键环节、注意事项,把时间留给学生自己思考。教师负责在学生实验过程中按小组轮流巡视、观察、指导学生注意操作方法的规范,及时纠正实验中发现的问题,保证每个学生实验操作水平基本达标。 2.改进实验考核指标的改革。实验教学效果和实验教学考核的方法是主要依据实验报告,结合学生平时实验堂表现来进行。由于学生平时实验课堂表现考核难以把握和量化,所以目前对实验教学效果和考核的方法大多依据实验报告。而实验教学是一个多因素的过程,仅凭实验报告作为评定学生实验成绩的好坏,显然不尽合理,因为,这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。所以需要改进学生课堂表现评价,对这一点,我们学院也正在积极尝试各种办法。对于那些设计性、解决实际问题以及学生自主创新性的实验内容,应单独设立评价标准。 四、结束语 实践环节是高校工科学生教学环节中非常重要的环节,它包括课程实验、实习和毕业论文/设计环节。本文仅针对目前高校生产实习逐渐下滑的背景下,对实验课程体系内容进行改革进行一些初步探讨,以希望高校一方面对外继续加强生产实习单位的建设,逐步建立长期稳定的生产实习基地;另一方面对外加强和调整实验教学环节的内容,弥补暂时实践教育环节的不足,从而继续保持或增强工科学生的创新能力的培养,为国家培养出更多更优秀的工程技术人才。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业特色培养方向设置的探讨 摘要:针对专业现有培养模式与学生就业之间存在部分错位缺陷,材料科学与工程专业以专业特征为基准,面向就业市场,以学生为本,灵活设计专业培养方向,拓宽了就业渠道。通过构建特色培养方向课程体系,改革教学方法、手段,加强师资队伍建设等措施,实现专业共同性与特色方向专长化的有机统一,探索出了紧跟行业发展的专业人才培养模式。 关键词:材料科学与工程专业;设置;专业方向;学生就业 贵州省是航天航空产品生产研发基地集中地区。近年来,随着先进制造业引进涌入,对材料学科专业相关从业人员的需求量大为增加。然而,贵州大学材料科学与工程专业的设置是以传统金属材料方向为主,与高新制造业对材料压力加工、材料质量检测方面的人才需求有些错位。单一专业方向培养模式,与社会需求和行业发展分工明确细化显得不适应、脱节。学生不能根据自己的兴趣、个性、就业愿望选择专业方向,制约了学生的多样化、个性化发展及创新能力的培养[1-4]。此外,贵州师范大学、贵州理工学院等区域高校也相继开设材料类学科专业,使得本地区材料学科毕业生数猛增,就业压力增加,就业渠道必须拓展。 为了解决材料科学与工程专业人才培养模式不能完全满足市场对人才个性化、多样化的需求问题。依据贵州省材料产品制造业的发展现状和趋势,以及材料科学与工程专业学生就业市场现状。材料科学与工程专业以专业特征为基准,面向就业市场,以学生为本,灵活设计金属材料、压力加工以及材料检测及表征三个专业特色培养方向。通过构建方向课程体系,教学内容,教学方法、手段改革,加强师资队伍建设,坚持知识、能力及素质协调发展,有针对性地着重培养学生创新能力和创新精神,强化学生多样化、个性化发展,拓宽就业渠道。 一、特色专业方向课程设置 广泛进行调研,重点了解金属制造行业对人才知识、素质、能力的要求。我们按“通识公共基础+夯实大材料学科基础+明确专业专长方向”的方式实施材料科学与工程人才的培养,确定了具备相同口径的通用基础知识课程群和材料科学与工程专业核心课程群,为专业方向课程的学习奠定基础。学生根据社会需求和个性特长,自主选择专业方向,以满足学多样化、个性化发展需求。 通用基础知识课程群主要包括公共基础与人文素养等课程,重点培养学生文化素质、身体素质、思想品德素质。专业基础课是课程体系的中心组成部分,紧密围绕材料学科专业共性特征和人才培养目标设置,是三个专业方向共同开设的课程。避免课程间内容重叠,整合《固态箱变》、《金属热处理》、《热处理新技术》三门课程课程为一门核心课程――《热处理原理及工艺》,构建以《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料分析方法》等课程组成的专业核心课程群[5]。便于学生掌握有关材料制备合成、组织结构、性能和使用效能等四要素构成的材料学科共性基础知识规律。 专业方向课程群体与社会需求密切联系,有不同特色的专业方向实用性课程群。金属材料专业方向有《金属材料学》、《钢铁冶金概论》、《有色金属合金》、《复合材料》、《高温合金》、《航天材料》、《模具材料》等课程。压力加工方向有《材料成型工艺》、《轧制工艺学》、《挤压与拉拔》、《塑性成形数值模拟技术》、《锻压设备与工艺》、《快速成形技术》等课程。材料检测及表征方向有《材料性能测试技术》、《材料工业分析》、《无损探测》、《超声检查》、《涡流检测》、《常用检测设备与维修》等课程。 二、专业方向实践教学设置 材料科学与工程实践教学践行“理论教学与实践教学并重,更加注重实践教学,偏重专业方向”理念。改革传统实习教学模式,认识实习围绕实习基地的制备(压力加工)-检测-装配流程组织展开,学生初步掌握材料制备-组织结构-性能-使用效能为主线的科学研究方法。生产实习则各自偏重金属材料、压力加工、检测与表征专业方向,身临其境,与社会沟通,培养学生综合应用专业知识解决相应的专业方向领域中的生产实际问题。近年来,本专业实验室采购了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等大型精密仪器和实用设备,构建冶金制备、压力加工和测试与表征实验平台,为培养不同专业方向学生的创新意识和实践能力奠定了坚实基础。按照自编的《材料科学与工程专业实验教程》指导教材,以“课程综合性实验、专业方向综合性实验、专业综合性实验和创新创业实践应用开放性实验”分层次逐步深入展开。毕业论文环节实行导师制,采取自主挑选导师、过程互动的方式,激发学生研究创新的兴趣,理论联系实践,培养学生的实践认知和创新能力,保证高质量的毕业论文。近几年共有10余篇本专业学生毕业论文获学校优秀论文奖励。 激励学生参加著名专家和企业家讲授高水平专业讲座,让学生了解专业方向前沿发展动态,新成果、新理论、新技术、新产品和新理念,拓宽学生的专业视野。鼓励学生自由选题, 自主设计方案,申报大学生创新实验项目。在导师指导下,独立完成制备(加工)、检测、表征、分析实验过程。推荐优秀学生参加全国金相、节能技能大赛,提高学生主动学习兴趣,并充分展示学生创新意识和创新能力。近年来获国家级、省级、校级大学生创新实验项目及SRT项目10余项,国家级节能大赛获奖3项。 三、教学方法、手段改革 课堂教学中重视以学生为主体的教学原则,采用多媒体、科研成果案例、小组讨论、精品课程交流平台网络等方法,将繁杂的概念、原理,产品制备过程,微观组织结构以及性能检测过程、检测设备操作和维护过程等以形象化、动态化、具体化的形式,逐步深入,侧重向各专业方向学生讲授,利于提高学生学习的主动性和兴趣,以及培养学生创新和批判性思维能力。《材料科学导论》实行双语教学,学生阅读翻译外文文献的能力明显提高,有利于了解全球材料学科的前沿科研状态和知识。在实践教学改革中,材料科学与工程专业各方向充分发挥学院与企业的科研实践优势,拓宽就业渠道。从时间、教学内容以及管理措施上保证“以科研促进教学,更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”[6]。我院于2011年开始与台湾义守大学合作办学,材料科学与工程专业各方向选派1~2名优秀学生到该校学习,这将进一步探索出国际国内合作办学之路,给本专业更多优秀学生优化知识结构、开阔学科视野提供跨校学习平台。 四、加强师资队伍建设 贵州大学材料科学与工业专业经过60多年的专业建设,储备了大批的材料学科专家学者和宽厚的工程学术文化底蕴。近几年,经过贵州大学品牌专业、省级示范性专业、国家一类特色专业,以及重点学科、硕士点、博士点授予专业建设,采用传帮带培养、引进、进修提高等方式,建立了一支教学、科研兼容,结构合理,爱岗敬业,勇于创新的专业方向教师队伍。目前本专业共有教师15人,其中教授6人,副教授6人;博士5人,硕士5人。35岁以下教师全部在读博士。本专业青年教师全部到省级材料结构与强度重点实验室兼职,掌握大型检测与表征仪器的操作和维护,为师生展开科研教学提供了技术便利。与贵州南方汇通、安大集团公司等校外实习基地建立了长期师资培养机制,以解决不同性质的企业生产问题为契机,与培养学生并举,为各专业方向师生提供了科学研究和工程实践的条件,目前有三位教师在这些企业攻读博士后。加强教师队伍团队合作,鼓励教师教学与科研并重。目前,本专业教师发表相关教研论文30余篇,出版教材《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料科学》、《材料科学与工程专业实验教程》等4部教材。《材料科学基础》获评省级精品课程,《材料力学性能》获评校级精品课程,带动了本专业方向课程的建设。 五、结论 与时俱进,贵州大学材料科学与工程专业紧跟材料制造业发展趋势和用人市场需求,及时调整专业特色培养方向,不断深化构建特色培养方向课程体系,改革教学方法、手段,加强师资队伍建设等措施,逐步实现了专业“宽专业、厚基础、高素质、重实践、强能力”与培养方向专长化的有机统一,不仅弥补了现有专业培养模式的不足,而且也满足了学生多样化、个性化发展的需求,提升了学生就业市场竞争力。最近几年,材料科学与工程专业学生就业率一直名列贵州大学前茅,获得2011―2013年全校就业率一等奖,已呈现出学生就业自信、社会欢迎的良好互动局面。 材料科学与工程论文:原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要:本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,以及原位反应自生法的研究发展趋势。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料、金属陶瓷复合材料等方面。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中,应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程,从而提高实践教学质量。 关键词:原位反应自生法 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中,本科学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中,在讲述材料的制备工艺方法中讲述过原位反应自生法制备复合材料。原位反应自生法是制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料,以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。原位反应自生法是在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。这种方法可得到增强体颗粒尺寸细小,热力学性能稳定,界面结合强度高的复合材料,是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。原位反应自生法制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势,所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中,在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过原位反应合成技术。此外还可以将原位反应自生法制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验,使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的工艺过程。所以原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势进行分析和预测。 二、原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程 为了克服传统方法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大,热力学不稳定以及界面结合强度低等缺点,出现了原位合成技术,即在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。原位自生法是通过原料粉末中的某些化学反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺制备出复合材料试样。原位反应自生法可得到增强体颗粒尺寸细小,热力学性能稳定,界面结合强度高的复合材料,是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。目前报道的原位合成技术主要有原位反应热压烧结技术,原位复合技术,定向氧化技术,熔体浸渍技术,反应结合技术及自蔓延高温合成技术等。定向氧化合成技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。原位自生法是通过反应物之间的反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺实现致密化。原位合成法是利用化学反应在原位生成补强组元-晶须或长径比较大的晶粒来补强基体材料的制备工艺。原位合成法主要具有如下优点:简化工艺,降低材料成本,实现特殊显微结构设计和获得特殊材料性能,具有很好的热力学稳定性。金属间化合物/陶瓷基复合材料的制备方法主要有原位复合技术和定向氧化技术以及原位反应热压烧结工艺。可以采用原位反应热压烧结工艺制备金属间化合物/陶瓷基复合材料。原位复合技术是由于金属间化合物反应的形成热相对较低,因而采用自蔓延燃烧时系统不易达到较高的绝热温度,故一般采用原位复合技术制备和合成复合材料。原位复合技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。传统的方法是将粉末压坯在恒定速率下加热到可使反应自发的产生并在整个混合物中处处发生反应。定向氧化技术是定向金属氧化工艺可用于制备金属基复合材料。原位反应热压烧结工艺是将原位反应和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料。 三、原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 原位反应自生法主要用于制备金属陶瓷,金属间化合物,金属间化合物/陶瓷复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中,其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过原位反应自生法。原位反应自生法同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料制备技术。原位反应自生法同样是热加工工艺,原位反应自生法涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中,在有些专业课程中原位反应自生法只是作为了解,对于原位反应自生法制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于原位反应自生法制备复合材料的实验课程。通过原位反应自生法制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的原理,制备工艺过程以及对经过原位反应自生工艺后得到的金属基复合材料烧结制品的物相组成,显微结构和性能进行研究,使学生通过对复合材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程,可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排采用原位反应自生工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用原位反应自生工艺可以制备金属陶瓷复合材料,先将金属陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体,并通过原位反应自生工艺和高温烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺,热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。采用原位反应合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料,通常先将金属间化合物粉末和陶瓷粉末通过压力成型过程在一定压力下压制成具有一定形状和致密度的预制件,通过原位反应自生法和高温烧结工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺,热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。有时将原位反应自生法和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到原位反应自生法制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程,提高学生对专业课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学认识和了解了原位反应自生工艺制备复合材料的制备工艺原理,使用方法和制备过程,以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。原位自生法可以制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料等。采用原位反应自生法可以制备颗粒增强的金属基或陶瓷基复合材料。 原位反应自生工艺制备复合材料涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程,原位反应合成技术操作过程比较简单,对设备要求较低,只需要高温烧结炉,可以进行现场操作,因此可以作为本科学生的实验课程教学内容,可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验,也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等,并使得学生对原位反应自生法得到的烧结制品进行分析和测试,使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。 四、原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势和应用 原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。原位反应自生技术由于制备工艺简单,成本较低,对设备要求较低,只需要高温烧结炉,所以被广泛的应用到金属基复合材料,金属陶瓷复合材料,金属间化合物/陶瓷基复合材料等的合成与制备中。利用原位反应自生法可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用原位反应自生技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多,应用范围也越来越广泛。原位反应自生技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用,原位合成技术已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加一些采用原位反应自生技术制备复合材料的实验课程。 五、结论 本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程,并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料等领域中。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中,应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程,扩大学生学习的知识面,提高学生的认识了解能力,从而提高实践教学质量。通过原位自生法制备复合材料的实验教学过程提高学生的知识水平和认识能力。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业英语教学改革思考 摘要:专业英语教学是继传统英语教学之后,提高材料科学与工程专业大学生对本专业英语应用能力的重要手段。本文通过对现行专业英语教学现状进行分析,针对目前教学中存在的问题,探讨今后教学内容及教学方法,着重培养学生专业外语的自学能力及应用能力。 关键词:专业英语;材料科学与工程;教学改革 1. 专业英语教学现状 专业英语是一门综合性较强的课程,即包括基础英语的基本知识又包含了特定专业的专业知识,因此其既具有语言教学的规律性又具有专业教学的规律性[1]。但目前,专业英语教学任务分散在各个学院,专业外语教师师资力量较薄弱,而且专业外语课时少,很难实现科技英语系统教学[2]。而学生从基础英语教学模式一下子转变为专业英语教学模式,面对大量复杂的专业词汇及长句、难句,同学们初学时不易掌握,不会进行长句结构分析,不会词性的转换及词序的灵活处理,因此翻译课文经常不能表达原意。而且,一般专业英语课程开设在第六学期,此时同学们刚刚接触本专业基础课程,对专业知识和技能的理解和掌握有限,因此对于教材中一些专业性很强的知识很难理解,学生掌握起来较吃力而使其失去学习兴趣,课堂中形成了老师为主的翻译模式[3,4]。由于缺少了对科技英语体系的系统学习部分,同学们对科技论文的结构及撰写格式不甚了解,在毕业设计环节,本科生撰写英文摘要等方面的表现很差。 为了提高材料科学与工程专业学生的专业英语水平,本文从教学内容及教学方法上进行了一系列探索,力求提高学生专业外语的自学能力及应用能力。 2. 教学内容改革 目前,材料科学与工程专业选择的专业英语教材主要内容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等传统工程材料的制备原理及工艺,专业性很强,部分内容因为学生未接触本专业课程,缺乏专业背景而很难理解。因此。针对本专业学生的实际情况,在充分调研国外相关教材的基础上,将国外原版教材中过于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精华部分作为课堂教学的一部分,让同学们掌握科学、客观、较标准的英文表述习惯,而内容和难易程度则与专业知识结合紧密,以各种材料概述、制备工艺、性能及应用为主,不再涉及一些专业性太强的理论知识。课程中除了讲解专业知识外,在课程绪论部分给学生一个过渡,让学生了解专业英语与基础英语之间的区别以及专业英语句式结构的特点,使学生能够对专业英语的语法结构有一个大致的了解。同时,为了提高学生科技论文查阅及写作能力以及国际交流能力,教材中将设置有关专业论文结构与撰写的章节。 3. 教学方法改革 专业外语课时设置都较短,一般为32~48学时,在短短的32学时内,要求学生“听、说、读、写”全面发展几乎是不可能的。因此,课内教学主要仍以“能读会写”为主要教学目标。但教学方法将不再以教师为主角,改变原来“老师讲、学生听”这种填鸭式的教学方式,通过翻转课堂,让同学们走上讲台,完成课文的翻译及讲解过程。老师主要负责专业词汇的讲解及引伸,扩展同学们的专业词汇,通过讨论对同学们在翻译过程中产生的问题进行纠正及讲解,剖析复杂长句及难句的句式结构。结合目前同学们专业外语学习现状,将在课堂上引入大量的科技外文文献,使同学们掌握其主要结构及撰写要求,重点培养同学们掌握本专业论文英文摘要的撰写。 专业外语听说能力的培养同样至关重要,而且培养过程需要一个长期的过程,并非通过 一两次课堂教学就能一蹴而就,因此,这部分能力的培养主要是通过鼓励学生自主学习来完成,鼓励学生观看相关材料介绍的视听文件,在课堂翻译过程中要求同学首先对原文进行朗诵然后进行讲解,这就要求同学们在课前要做好充分的预习,提高他们的自学能力。此外,根据同学们撰写的专业论文英文摘要,要求学生在课堂上做一个presentation,逐步提高同学们专业英语表达的自信,最终目的是培养同学们国际交流及应用的能力。 4. 结语 随着时代的发展,在英语日益成为国际主要交流工具的今天,加强材料科学与工程专业外语教学水平,根据教学目标的正确定位来及时调整教学内容以及采用丰富有效的教学方法是培养学生学习兴趣以及提升英文阅读、写作及交流能力的重要方面。因此,积极进行专业英语有效教学方法改革的研究,对于提高学生专业外语的自学能力及应用能力有着重要的意义。
通信系统原理论文:高职院校“通信系统原理”课程教学改革问题探析 随着信息化社会的到来,信息与通信日益广泛地渗入到各行各业和各个学科,“通信系统原理”不仅成为通信工程专业的一门重要专业基础课程,而且也成为信息工程、电子工程、计算机应用、自动化以及其他相近专业的必修课程。高职院校由于受传统教育和教学方法的影响,基本沿用过去强调学科本位的本科教学模式,未对课程内容进行有效整合,照搬本科教材及内容,或只是对某些部分内容进行删减,没有结合学生实际情况传授基本的且适合于高职学生发展的知识,而是将超越高职学生理解范围的繁、难、偏的知识点填鸭式地教授给学生,导致学生学得累、学不懂、学不会、厌学直至放弃本课程的学习。为了满足培养工程高层次应用型技术人才的目标,突出操作技能培养,广东轻工职业技术学院对“通信系统原理”课程进行了一次教学改革与实践。 一、教学进程的改革 “通信系统原理”课程的内容是介绍通信系统的基本理论、基本分析方法和各项性能指标。该课程的特点是内容抽象、理论性强,需要较强的数学基础,其先修课程有“高等数学”、“线性代数”、“信号与系统”、“概率论”、“高频电子线路”等。后续课程有“移动通信”、“程控交换机”、“光纤通信”、“移动终端设备原理”等。因此,该课程是一门承前启后的课程,也是通信专业最重要的课程之一,其教学质量的好坏对通信工程、信息工程专业的学生有着重大的影响。传统的强调学科本位的本科教学模式是严格按照完整的“先修课程通信系统原理后续课程”的教学模式进行,在开展本课程之前,必须把前面的所有先修课程全部讲授完毕。其教学进程如表1所示: 表1所示的教学进程在该院进行的时候遇到了以下问题: 第一,第三学期进行的“概率论”、“信号与系统”课程内容过于抽象、深奥,高职院校学生基础较差存在厌学情绪,教学效果不理想。 第二,随着高职院校的改革和发展,“工学结合”、“顶岗实习”已经成为教学活动中最重要的一个环节。为了保证“工学结合”、“顶岗实习”活动的正常开展,必须要大力对过于抽象的理论教学时间进行压缩,而且为了实现高职院校的教学与就业的“零过渡”,越来越多的高职院校从第五学期开始就安排学生到企业实习了。因此,将通信工程的核心专业课程设计在第五学期,是不能满足高职院校教学改革发展的需要的。 鉴于此,学院进行了教学进程方面的改革尝试,将专业核心课程提前一个学期,删掉“概率论”、“信号与系统”课程,重新调整了教学计划,如表2所示: “高频电子线路”课程的先修课有“模拟电路”等。“通信系统原理”的内容里面在模拟调制系统这一章节与“高频电子线路”有较强的相关性,如果学生先学习“高频电子线路”,再学习“通信系统原理”,那么学生理解这一章节也许会好一些。不过由于时间紧凑,因此,只能将“模拟电路”安排在第二学期开展,而将“高频电子线路”与“通信系统原理”课程同时在第三学期开展。结果发现,学生在学习“通信系统原理”课程关于模拟调制系统原理的时候,感觉到需要掌握对应的高频电子线路的知识,而在学习具体电子线路时,也能加深对通信系统的理解,从而取得相辅相承、互相促进的效果。 二、教学内容的改革 把“概率论”、“信号与系统”课程全部删除,不利于学生对通信系统原理课程的理解。不讲授“信号与系统”的基本内容,学生无法理解通信系统课程中关于频谱和传递函数等方面的基本概念;不讲授“概率论”的基本内容,学生无法理解课程中关于信道与噪声以及误码率方面的推导过程。因此,在讲授本课程之前,需要适当地补充相关的基本内容,将“概率论”、“信号与系统”的主要内容作扼要的介绍,将其精髓浓缩出来,并无缝地插入到通信原理的相应内容中去,力求对于那些没有接触过这些先修课程的对象也能够没有困难地理解其中的内容。 通信系统原理课程本来基本学时数为64学时(4学时/周),我们的尝试是将其学时数增加到96学时(6学时/周),增加了32学时。其中约24学时用于讲授“信号与系统”的基本知识,8学时讲授“概率论”的基本知识。课程教学的顺序是先讲授“信号与系统”,继而讲授“通信系统原理”,然后在讲授中遇到与“概率论”有关的知识时补充必要的基本内容。将三门先修课程的内容高度浓缩,不遗留必要的知识点,同时凡是与“通信系统原理”无关的章节一概跳过,达到“少而精”的目的。 三、教材的选择与编写 教材乃授课之本,好的教材对教、学活动都产生良好的促进作用。高职院校要根据学生的特点及其培养目标选择适合于高职学生定位的教材,最好采用高职高专规划教材。在本次实践中,我们选择张会生主编的《现代通信系统原理》作为教材,至于“信号与系统”和“概率论”方面则参考以上的教材中相关章节内容,将需要补充的知识点抽取出来,然后采用电子教案和印发补充资料的形式发放给学生,既达到教学目的,也节约教材成本。 高等职业教育的发展是日新月异的,“通信系统原理”课程教学改革是时代赋予我们的重任,意义深远。课程改革创新的路还有很长,要做的事还很多,应遵循教学规律,不断改革创新,为培养掌握通信技能的高等职业技术人才做出新的努力。 (作者单位:广东轻工职业技术学院电子通信工程系) 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就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。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 光纤通信系统的主要工作流程如图2- 1 图2-1 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 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PCM 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。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、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脉冲进行整形。 2.3.4 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,送到接收端的电端机去。 2.3.5 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。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、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。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:第三代移动通信系统的网络结构及技术原理 摘要:本文先对这一网络结构作一个总体上的技术原理的描述,然后再对三种主流技术作一个各自的分析,通过对这些技术的学习使我们对未来的通信方向有一个基本上的了解。 关键词:第三代移动通信;网络结构;技术原理 1. 3G基本的网络结构和功能 跟我们以前所认识的GSM网络一样,在3G的网络里,也有交换,传输和用户终端,根据IMT-2000系统的基本标准,第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成,它们是核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM),且基本对应于GSM系统的交换子系统(SSS)、基站子系统(BBS)、移动台(MS)和SIM卡。 如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统,包括:CN(核心网)、UTRAN(无线接入网)、UE(用户装置)。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器,而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说,控制其的RNC称为控制RNC(CRNC)。 CN核心网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体,支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理,移动性管理,呼叫控制,基本电信业务和补充业务等功能。 RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口,管理和控制Node-B与CN信息传递,实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。 Node-B基站系统通过IUb接口,接收来自RNC无线资源控制命令,完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道,其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处,那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢?其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进:UMTS无线接入部分RAN,采用UTRAN作为基站侧,以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入;3G的演进主要的是核心网部分的演进,UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段,第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络,第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进,因此有了区别于2G(GSM)网络的3G的一个基本特征: (1)具有全球范围设计的,与固定网络业务及用户互连,无线接口的类型尽可能少和高度兼容性; (2)具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性; (3)具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能; (4)具有在2GHz左右的高效频谱利用率,且能最大程度地利用有限带宽; (5)移动终端可连接地面网和卫星网,可移动使用和固定使用,可与卫星业务共存和互连; (6)能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务; (7)支持分层小区结构,也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接; (8)语音只占移动通信业务的一部分,大部分业务是非话数据和视频信息; (9)一个共用的基础设施,可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司; (10)手机体积小、重量轻,具有真正的全球漫游能力; (11)具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数,而不是以距离为收费参数的新收费机制。 2.3G的技术原理 2.1 双工方式 频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行,时延小技术成熟 时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率,收发使用不同时隙:只占用一段频率;上下行信道对称,利于智能天线:设备简单,成本低;不对称FDD工作,数据传输使用时效率高。 WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式,只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上,系统进行接收和发送,用频段来分离接收和传送信道;采用包交换等技术,可突破第二展的瓶颈,实现高速数据业务,并可提高频谱利用率,增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率,即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低,在这点上,TDD模式有着FDD无法比拟的优势。 2.2 多址方式 通信的多址方式:码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。 2.3 CDMA在无线信道中传输的优势 采用RAKE接收机,有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应;宽带传输系统,利用了信道的频率分集效果;码字的多址传输,利用了多用户分集的效果;信号在信道中传输功率低,降低了干扰,提高了保密性;扩频因子灵活变换,有助于多媒体等多速率并发业务的传输;频谱效率高,优于以往的AMPS和GSM,频率复用系统WCDMA为1,GSM为1~~18;支持软切换和更软切换;支持新技术的应用,如多用户检测;WCDMA有下行发射分集,而GSM没有。 2.4 智能天线 智能天线是基于自适应天线阵原理,利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束,并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户,达到提高信号干扰噪声比SINR,增加系统容量的目的。采用智能天线技术,实际上就是通过数字信号处理,使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形,相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线,从而既可以进行全方位通信,又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。在3G系统中,其他新的功能技术如多用户检测技术、联合检测、空时码、HDR等等,在这里就不多做阐述了。下面对这些技术基础的三种主流标准作介绍,还有一种新标准的简单介绍。 2.5 CDMA2000技术标准 CDMA2000是国际电信联盟(ITU)规定的第三代移动通信无线传输技术之一,是从窄频CDMA one数字标准衍生出来的,CDMA2000是美国ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议,是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案,是一种宽带CDMA技术。前反向同时采用导频辅助相干解调;在扩频码选择采用相同M序列,通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测,提高系统容量;在下行信道传输中,定义直扩和多载波传输两种方式,码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps,多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH,可延长手机待机时间;核心网络给予ANSI-41网络的演进,并保持与ANSI-41网络的兼容性;支持软切换和更软切换;设计了两类码复用业务信道,基本信道用于传送语音、信令和低速数据,是一个可变速率信道,补充信道用以传送高速率数据,在分组数据传送上应用了ALOHA技术,改善传输性能;在同步方式上cdma2000与IS-95相同,基站间同步采用GPS方式。CDMA2000标准是一个体系结构,按照使用的带宽来区分,CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。其中1x系统使用1.25MHz的带宽,提供的数据业务速率最高只能达到307kbit/s。在1x系统以后,国际上比较公认的发展方向是1x EV-DO和1x EV-DV系统。其中1x EV-DO系统重点提高了数据业务的性能,将用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1x EV-DV系统在将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时,又进一步提高了语音业务的容量。 3.结语 综述所述,随着经济的发展,各种技术发展, 第三代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第三代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,第三代移动通信系统将产生一个容量更大、利润更丰厚的市场。 通信系统原理论文:浅谈津滨轻轨TWC车地通信系统原理及应用 【摘要】结合轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统,对TWC车地通信设备的原理、应用和维护进行介绍。 【关键词】轻轨;信号;TWC 1.系统简介 TWC车地通信设备是轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统的一部分,用于车载设备MicrocabⅡ和轨旁设备之间的数据通信。洛杉矶绿线就是应用此系统。USSI的TWC2000单元为现地轨旁和经过列车间提供了无线、带有多种数据的移频键控通信。TWC可以实现以下系统功能:(1)ATO模式下,列车计划精确站台停车(2)非安全数据交换。 每列车上都装有车载TWC系统,轨旁装有轨旁TWC系统。轨旁TWC系统链接在整个通信网络一部分的中央处理器上。车载TWC系统链接在包括车载ATC、ATO和TCMS(列车监控系统)在内的车载系统上。车载ATC、ATO和TCMS通过车载和轨旁的TWC系统与轨旁CPU形成数据链接。 在运营车内TWC信号传送入TWC环线中,TWC系统从轨旁向列车传送非安全控制职责,包括车次号、检车等;从列车向轨旁传送数据状态,包括车次号、检车、列车长度等。本文介绍的是轨旁TWC的功能。TWC系统能够在车载和轨旁之间进行非故障安全的双向通信。 TWC车地通信设备组成如图1所示: 2.轨旁TWC系统组成及原理 轨旁TWC机笼可以放置在标准的19英寸机柜内。每套机笼包括A、B两组电路板,分别与轨旁两组环线单独连接。按作用分为四种不同类型:负责电源控制的开关电路板(共用),负责信息处理和FSK解调功能的TX/RX电路板和串行通信控制电路板(SCC PCB),最后还有一块电源电路板。机笼内还有四个起屏蔽作用的板,间隔插入它们用来防止PCB间的互相干扰。 在轨旁设备站与通行列车之间,车对地通信系统提供无线、串行数据和FSK的通信。每个轨旁设备站都有一个轨旁TWC系统,它与轨旁CPU连接,这个CPU又是列车控制系统的一部分,每列车上还装有车载TWC设备与ATC和ATO连接,车载ATC和ATO系统通过车载和轨旁TWC系统与轨旁CPU数据链接。 如图2所示,车载TWC系统由车载TWC机笼和安装在底部的TWC天线组成。轨旁TWC系统由轨旁的TWC机笼、TWC环线和耦合单元的PCB。一条长1.1英里(约合1.7Km)的传输线将耦合单元与机笼连接,耦合单元传输线与TWC环线连接提供合适的阻抗,当列车通过时,TWC环线与TWC天线间进行电磁耦合,实现无线的数据传输。 车载TWC机笼可以与ATC和ATO系统进行信息交换,也可以通过TWC天线与轨旁TWC机笼交换信息。轨旁TWC系统可以与轨旁CPU PCB进行信息交换,也可以通过TWC环线和车载TWC设备通信。为实现车载系统(ATO、ATC)和轨旁CPU间的半双工数据通信,所有的TWC PCB提供FSK调制和信息处理的功能。TWCW可以设为CTM,这样使得机车容易检测到交叉点位置,来实现精确的计划停车。 3.故障处理 通常的,TWC通信由机笼内的PCB完成,包括(PS PCB,SCC PCB,RX/TX PCB)。如果任一块板子发生故障后,就必须将它更换以恢复操作。表1列出了典型的故障查找及解决步骤。表中列出最常见的问题,可能的造成原理和有效的处理办法。技术人员最好按照给出的处理办法步骤操作,除非遇到比较特殊的故障原因。 4.结束语 经过津滨轻轨近6年的运营,TWC车地通信充分展示了它的稳定性能和便于维修的特点,是信号系统不可或缺的重要部分。有理由相信,将来它还会在日益发展的轨道交通中扮演着重要的角色。 作者简介:张大鹏,天津滨海快速交通发展有限公司中级工程师。 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就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。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 光纤通信系统的主要工作流程如图2- 1 图2-1 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 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PCM 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。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、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脉冲进行整形。 2.3.4 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,送到接收端的电端机去。 2.3.5 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。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、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。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:GSM―R通信系统的工作原理与状态维护 摘 要 本文从GSM-R系统本身的结构出发,对工作流程和特征做出了必要说明,而后从日常运营角度,对该通信系统的维护和分析手段进行了讨论。 关键词 GSM-R;通信;原理;维护 铁路移动通讯系统(GSM-R,Global System of Mobile communication for Railways),从本质上看是GSM技术在铁路工作环境中的应用。GSM-R技术的这种独特的应用环境,决定了它在铁路工作过程中的重要地位,也因此必须承担起铁路工作环境所赋予它的相应职能。以安全需求为首的通信职能,对于GSM-R网络的稳定性而言提出了相比常规GSM网络更高的要求,也正因为如此,GSM-R的维护工作才更需要得到重视。 1 GSM-R系统工作特征 想要针对GSM-R通信系统做出有效的维护工作,首先应当对其自身的结构做出必要了解。对于一个典型的GSM-R通信系统而言,基本上由网络子系统(NSS,Network Sub-System)、基站子系统(BSS,Base Station Sub-system)、运行与支持子系统(OSS,Operation-Support System)和终端设备(MS,Mobile Station)四个部分构成,其典型的结构以及互联状况参见图1。 在GSM-R系统中,BSS部分包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS,负责将MS传输上来的信号经由BTS实现无线通信中继,并交由BSC处理和实现区域内的无线电资源管理与移动性管理等相关职能。NSS部分的主要职责则在于面向用户数据、移动性以及网络连接等方面实现管理,而OSS则需要实现整个GSM-R系统与工作人员之间的交流和沟通,负责实现通信系统的可控性和易用性等目标。 2 GSM-R通信系统的维护手段 为了确保GSM-R系统在实际工作的过程中能过稳定的发挥其作用,实现应有职责,就必须切实依据GSM-R系统的工作原理和结构特征,以及其在实际工作中的具体表现,提出相应的维护对策,确保能够在故障发生之前对其实现有效排除,提升系统的健康水平。 对于GSM-R系统核心网络而言,常见的几种主要维护测试手段主要包括信息追踪、异常呼叫记录、话务分析以及告警分析四种。 信息追踪是GSM-R系统核心网络最为常用的维护手段,其本质在于通过发送专门用于测试的信令,来实现对于网络中故障可能存在的位置进行定位的一种维护方法。这种测试手段不仅仅可以用于GSM-R系统健康状况的深入检查,对于故障情况下的故障定位也有所帮助。此种方式可以用于GSM-R系统中任何业务流程各个层面的测试,相对而言具有良好的普适特征,并且可以依据多种信令进行跟踪,包括链路、链路集、用户MSISDN号码、用户IMSI、以及各种网元间接口等,都可以作为已知条件进行追踪。 异常呼叫记录在GSM-R通信系统中,主要用于针对异常结束的数据呼叫展开记录和分析,重点工作是对出现异常状况的标准接口消息执行流程操作。这种维护方式并不能直接用于故障的排除,因为它更多是倾向于对于系统异常状况的一种记录,通过这种工作方式所获得的记录虽然对于GSM-R系统分析的深入展开有着极大的推动作用,但是对于故障的排除和定位并没有直接作用。虽然如此,异常呼叫记录的维护方式,对于深入发现存在系统中的“亚健康”状态仍然有着积极意义,对于小概率重现或者不重现事件的记录,在一个相对较长的时间阈中必然有着实践意义。 话务分析的本质在于对GSM-R核心系统中各项业务流和数据状况进行统计并且加以分析。和异常呼叫记录一样,都不能直接用于故障的定位和排除,但是能够更好的了解到整个系统的工作状况,对于数据潮汐等方面的需求也会有一个较好的掌握。这一方面的分析结构,可以广泛用于GSM-R系统健康状况分析和通信资源优化等方面。并且对于潜藏在系统内不合理的网络优化问题以及信息基站和移动端以及自然环境之间的不契合问题都能够有效发现。 最后,告警分析的关键职能在于针对GSM-R系统中的告警进行记录和反映,同时还需要对触发告警的故障进行深入的分析,并且对故障排除状况和过程进行跟踪。在形成了一定容量的告警数据库的基础上,进一步反作用于GSM-R系统,能够帮助GSM-R从管理层面实现更快的故障判断,并且对于触发自动保护以及故障隔离等方面的系统自动行为优化有着积极意义。 这样的几种维护分析手法,对于大多数存在于GSM-R系统中的故障和不足等问题都能够有效发现。但是除此以外也必须认识到,GSM-R系统所面对的铁路工作环境,与常规的GSM系统所面对的社区环境不同,铁路环境横跨地域广大并且面对的自然环境更为复杂,与此同时GSM-R系统与GSM以及CDMA系统也会在边界上存在一定的干扰,这些都会成为GSM-R通信网络服务质量下降的主要原因。针对于此类问题还应当重点展开有针对性的分析和监测,而不仅仅依赖于常规的维护分析手法,有的放矢才能获得最优效果。 3 结论 GSM-R维护管理体系相对繁杂,必然会包括多方面的内容,在实际工作过程中,随着GSM-R系统的深入运用以及GSM-R业务的广泛开展,对其维护管理体系还需不断深入探索,以达到对网络运行状况实时监控、网络运行数据及时分析、网络及业务故障迅速发现,将网络维护逐步实现预防修的目标。 通信系统原理论文:高职院校通信类专业数字通信系统原理课程教学改革与探索 摘 要 数字通信系统原理课程是电子信息和通信类专业的基础课程。结合高职学生特点,从教学方式、考核方法、实践教学等不同环节进行改革探索,激发学生学习的主动性、创造性,培养学生的创新意识。 关键词 高职;数字通信系统原理;教学改革 数字通信系统原理作为电子通信的一门入门课程,是重庆电讯职业学院移动通信专业的一门主干课。本课程主要介绍通信系统的基本结构、信源编码、信道编码、数字基带信号传输、数字信号的调制和解调及信道编码的原理与方法。通过该课程,可使得学生掌握基础的数字通信知识,熟悉当前通信技术的特点和发展的趋势。同时有效培养学生在通信知识方面的素养,为后续做准备。 本课程的先修课程有高等数学、线性代数、概率论、信号与系统、通信电子电路等,后续课程有移动通信、光纤通信、卫星通信、程控交换等。综合来讲,该课程为衔接专业与基础的课程,同时也为通信专业的主要课程。该课程典型的特点为直观性比较差、内容比较抽象,同时理论性的东西非常强,需要较强的数学分析能力,对原本基础比较薄弱的高职学生的学习而言,存在很大的难度。因此,如何做好对该门课程的教学成为当前思考的重点,也是本课程改革的重点。 1 注重教学理念,改革教学内窖 当代职业教育的特点是培养具有职业性和应用能力的专门型人才。因此,在教育中通常采用就业作为培养的导向。对此,在课程内容的选择上,首先非常注意教材的选取,主要原因在于教材作为教学的根本,将对教学起着最为直接的影响,也会对激发学生学习积极性起到很大的作用。 当前,数字通信系统原理课程的教材比较丰富,研究的理论也比较深,但是实践方面的内容比较少,使得教材对高职学生来讲存在一定的差距。经过对比,重庆电讯职业学院移动通信专业选用人民邮电出版社出版的21世纪高职高专通信教材《数字通信系统原理》。该教材的特点是以现代数字通信系统为背景,从共性出发,系统介绍数字通信系统的基本概念、基本原理和相关技术。通过本书学习,能对数字通信系统建立起总体上的概念。本书侧重于系统,不强调电路细节和数学分析,在内容的处理上强调物理概念,用直观的方法解释问题;对于重难点问题,均给出应用示例,通过示例说明原理与实际应用的关系,并通过应用加深对基本概念和基本原理的理解,理论知识紧密联系实际。该教材对于高职学生易学易懂,适合高职院校数字通信系统原理课程教学。 其次,本着在教学中应有所建树的思想,突出以人为本的教学理念和注重应用的教学。在教学中一方面着手对基础内容、方法等的引导;另一方面突出重点,对学习中的难点和要点进行解决。对此,在教学中提出通过“以线带点”的方式,实现点线的关联,从容实现课程内容体系的改革。 确定课程教学的主线 如何结合高职院校的特定教学内容进行选择性的教学,成为改革的第一步。对此,删除教材中理论性比较强的内容,尽量回避其中比较繁琐的公式。同时结合应用的实际,对通信系统的模型进行选择性学习。强调通信系统整体概念的建立,根据信号的产生、传输、接收和恢复过程,用一个典型数字通信系统的组成框图作为学习的总路线图,将各功能框图称为“节点”,各功能框图的有向线段称为“线”。以路线图中的节点涉及的典型技术理论分析为重点,以信号流程为主线,以线带点,培养学生通信系统的宏观分析和微观分析方法。 在教学过程中,首先通过精心制作教学课件,对教学内容中的“点”和“线”进行详细的讲解,以此查看其中的内在联系,从而使得学生充分理解通信的本质――就是将大量的信息进行高效和无失真的传输,并在传输中实现信息安全。从微观上精选典型技术,重点分析基本理论模块。其次,对各个不同的知识点进行均匀分配,明确重点,对不同知识点进行不同教学,强调各个知识点的联系,从而深化“点线关联”的思维。 注重典型技术和基本理论 从微观的角度选择实用的、典型的技术和基础的理论模块;从宏观上来讲则是以数字信号传输作为主线,通过逐步开展典型技术的学习从而实现对具体的技术的分析。在教学活动中,针对高职学生的特点,对通信技术的实现不贪多求全,而是精选典型技术进行微观分析,注意激发学生学习的兴趣,关键是引导学生掌握数字通信的基本结构体系。具体的做法是将全课程分为通信系统概论、信号与通信信道、信源编码、数字信号的基带传输、信道编码、差错控制编码、信道复用与多址技术及数字信号的调制传输、定时与同步八个核心模块。对其中不同的模块进行不同的分析,并对其中实用性的技术进行讲解。 2 更新教学方法,培养学生自主学习能力 在进行通信学原理教学时,一定要采取有效的教学方法在课堂上吸引学生的注意力,增强教学效果,从而激发学生的创新思维能力。选择教学方式时要避免采用“灌输式”等让学生处于被动地位的教学方法,课堂上要以学生为主体,采用提问的方式积极引导学生进行思考,从而引起他们的学习兴趣,让他们主动去思考,激发他们的创造性思维。让学生在掌握知识的同时,还能探索适合自己的学习方法,使他们由“学会”转向“会学”。 “启发式”教学 教师作为课堂教学的媒介,采用启发式的教学方式,并通过循序渐进的方式引导学生进行思考和讨论,最后再通过教师进行总结和分析。通过采用启发式教学可以有效地避免概念出现混淆,明白知识点的具体应用和通过分析归纳出相应的原理等,以此来提高学生学习的主动性和积极性,此外还可以使学生分析、解决问题的能力得到培养和提高。启发式教学是一种互动、讨论式的教学方法,这种方式的教学不仅有助于提高学生学习的积极性、主动性及分析问题、解决问题的能力,更可有效提高学生团队合作、表达能力等。 “研讨式”教学模式 “研讨式”教学是一种新的教学模式。它以解决问题为主题思想,教师设立相关的课题或者是创造相关的问题情境,学生进行集体讨论、查找相关资料,并且进行实践、探索,然后提出解决问题的方法策略。教师在这个过程中不直接参与,只是给予一定的指导。在这个过程中,学生既掌握了知识,还锻炼了自己的思维能力和解决问题的能力,从“学会”的层面迈向“会学”的层面。比如随着通信网络技术的发展,人们的生活与其联系越来越紧密,我国已经进入第三代移动通信全面运行的阶段,形成了移动、联通、电信三大运营商三足鼎立的局面。随着网络通信技术的发展,目前三大运营商为了追求更高的信息承载能力,已经纷纷由3G网络向4G网络发展,并且不断争相占领市场份额。教师可以在现代移动技术发展的基础上,引导学生对其中的课题进行研究。 结合当前移动通信的发展情况,引导学生选择相关的课题进行研究,如“移动通信新技术研究”“3G在中国”“3G之后物联网”等。通过这些课题的研究,让学生利用知网下载相关文献,在图书馆查阅相关资料,上网搜集相关技术的最新信息,给学生提供思考及讨论问题的机会。这样的学习方式可以开阔学生视野、拓宽知识面,利于提高他们的综合能力,最重要的是吸引他们主动学习,培养创新型人才。 学生主导式教学模式 对通信课程来说,它拥有相对完整的理论体系,前后内容联系紧密,理论性非常强,抽象度高,并且涉及很多数学知识,对于学生来说学习难度非常大。因此,在对学生进行教学的时候,应首先注重对学生各项基础理论知识的灵活应用,并将其进行融会贯通。学生主导式教学法提倡学生主动学习,采用灵活的学习方法,使学生灵活运用已经掌握的基本知识体系,从而在整体上对通信系统理论体系进行把握。 任务驱动式教学模式 “任务驱动式教学”也是近年兴起的全新教学模式。采用这种方式进行教学,可以给学生安排一些相对具体的任务,在任务完成的过程中了解基础的技能、知识。以该课程为例进行论述,课程的学习任务以工作任务为目标进行设计,设计好之后,以工作任务和情景描述为开端具体引入。在对课程的学习中,以实际的系统作为教学样板,先对系统的特征、功能、工作方式等引导学生进行学习,再采用项目分解的方式,将相关的知识体系传递给他们。 3 对教学手段和考核方法进行改进,提高学生学习积极性 结合多媒体技术手段 通信课程在一定的程度上非常抽象,且具有很强的理论性。因此,在教学中,简单的口述等方式不能将知识完全表达出来。在教学中必须借助现代多媒体的方式,通过电脑制作的课件、录制教学录像和短片等,直观表述一些抽象、不易理解的内容。此外,利用多媒体进行教学,尤其是播放一些动画效果,可以吸引学生的注意力,提高教学效率。 加强实践教学,培养学生创新意识 学生在课堂上学习的理论知识可以通过实验实践教学进行巩固,同时通过实验还能提高学生的分析能力和创新能力。由于数字通信系统原理课程具有抽象性和理论性强等特点,所以最好安排随堂实验巩固该课时所学的知识。尤其是PAM、FSK等验证性的实验,更要和课堂内容紧密结合。可以凭借仿真软件如MATLAB仿真相关的知识点,使这些抽象原理更加形象,并能在课堂上直观地展现在学生面前,帮助他们进行理解。 充分利用数字通信系统原理课程网络教学资源 数字通信系统原理课程教学网站上有丰富的学习资源,并为教师和学生提供了学习讨论的平台。该教学网站包括课程介绍模块、授课PPT模块、课后练习模块、师生互动模块等,学生可以随时下载学习资源,还可以和教师进行在线交流。 改革考核形式,发挥学生主观能动性 传统的数字通信系统原理课程的考核方式为期末笔试,这种考核方式能全面地考查学生对知识体系的掌握程度,但是不能全面评价学生的学习情况。因此,要对考核形式进行改革,采取笔试、面试和实践三者结合的考核方式,分别考核学生的理论知识掌握情况、利用知识分析和解决问题的能力、所学知识在实践中的运用能力。 4 结束语 随着现代科学技术的不断发展,出现了很多新的教学手段和教学方法。因此,如何利用这些新的教学手段和教学方法达到课程培养目标是高职教育面临的新问题。为了保证高职院校培养的人才适应社会需求,数字通信系统原理课程教学要进行改革,采用新的教学方法手段,提高学生学习兴趣,从而促进学生的全方面发展。 通信系统原理论文:《通信系统原理实验》课程的教学改革与探索 摘要:针对当前社会对信息科学技术人才的创新能力需求及社会经济发展的需要,在教学实践中对通信系统原理实验课程的教学方法做了大的改进,实验不再采用实验箱来完成,而是采用软件仿真来实现,不仅可以使学生在较短的时间内掌握该课程的理论知识,而且通过实验的操作提高他们的动手能力和创新能力。 关键词:计算机仿真;教学改革;通信系统原理;创新能力 随着计算机的广泛应用和通信技术的不断发展和更新,通信系统的复杂度迅速增长,这就要求掌握现代通信理论和技术的高级技术人才日益增多。因此,如何让本科学生更好地掌握现代数字通信中以调制解调技术和通信信道的性能分析为代表的新技术及其应用能力,适应市场需要,拓宽就业渠道,是电子信息工程专业实践教学面临的紧迫任务。因此,在普通高校我们的教育目标就是要培养具有扎实的专业理论基础、有较宽领域的工程技术基础和有一定专业知识的高级工程技术人才,尤其是作为电子信息工程专业的学生,他们将来是国家信息科学技术行业的中流砥柱,因此,他们不仅要掌握好电子专业方面的基础知识和实用技术,还必须要掌握一些有关通信技术方面的基础知识和实用技术。考虑到通信技术的发展和更新速度,采取以往购买硬件实验设备来提高学生实践能力的方式,一方面购买设备需要申报的时间相对较长,往往难以跟得上学生的实际需求;另一方面购入的设备淘汰较快,容易造成浪费。如某大学在进行本科教学评估时购入了价值400万的通信原理教学实验设备,不到4年这批设备已面临淘汰的困境。因此,解决上述问题的一个有效方法是采用虚拟技术来实现,即采用计算机仿真实验技术来实现。也就是通过建立器件、部件乃至系统的模型,并用模型在计算机上进行仿真,利用计算机的高速运算处理能力,完成对通信设备与系统的分析、设计以及性能优化与评估测试。更为重要的是由于采用软件技术仿真实现实验项目,实验项目的更新更容易。有专家指出利用计算机进行建模理论和方法是推动仿真技术进步发展的重点研究方向。美国等发达国家在仿真领域一直是将建模理论和方法的研究工作列为重中之重。计算机仿真实验技术的优良特性,将成为今后人们特别重视和大力发展的综合技术。 一、教学中存在的问题 目前在大多数开设通信原理实验课的高校,所有的通信原理实验仍然全部采用实验箱来完成,但是由于实验设备的性能问题,在实验操作过程中会导致某些实验无法得出正确的结果,而且学生也无法对实验原理框图进行逐点的波形分析,实验效果并不理想。而且综合性创新性实验项目很少,无法给学生提供更大的实验平台,更谈不上创新能力的培养。采用实验箱做实验属于传统实验,实验的正确与否依靠实验箱的性能,而实验箱设备由于操作的学生较多,出现损坏的情况比较严重,而厂家来维修的时间有限,所以会导致上实验课能用的实验箱的数目大大减少,极大地影响了实验课的教学质量。而如果采用虚拟实验来做这些实验项目,它与传统实验相比,虚拟实验除了在性能、易用性、用户可定制性等方面具有更多优点外,在工程应用和社会经济效益方面也具有突出优势。此外,传统的通信原理实验主要通过硬件电路实现各功能模块,由信号发生器产生信号,用示波器观察各点波形。由于实验条件的限制,往往得不到准确的实验结果,而且学生面对复杂的电路板难以从系统的观点去分析各点波形关系。因此,设计出一套与传统实验相配合的虚拟实验软件,采用软件模拟的方法,通过灵活调节各个实验参数,灵活控制实验进程,便可很好地弥补传统通信原理实验的不足,同时可降低实验设备成本和节省经费,实现在没有购买新模块的情况下完成实验项目。 二、教学改革探索 1.教学内容的改革。《通信系统原理实验》课所包含的内容很广,里面涉及有基础性实验内容和综合性创新性实验内容,实验学时又短,如何在学时有限的情况下,掌握如此多的实验内容,如果采用传统的实验箱来做,是全部完成不了的,只有选取有代表性的实验来完成,而如果采用计算机仿真来实现的话,就有大量的时间来完成,而且即使上课时间完成不了,学生还可以回家继续来完成。这样对掌握基础理论知识提供了强有力的实验支持。目前,虽然传统通信实验中有部分实验采用计算机仿真来实现,但只是采用软件编译出结果,看不到原理框图,无法进行全面分析。为了让教学内容更丰富多彩,在实验教学内容中将所有的实验内容采用统一软件仿真平台,全部实验内容采用计算机仿真的方法在同一个平台下进行调用来完成。学生在该软件平台下完成课程大纲所要求的基础性实验项目,而且能根据教师要求完成综合性创新性实验项目的仿真,并能根据不断出现的新技术如3G等,及时实现计算机仿真,让学生真正掌握通信原理技术。软件平台界面如图1所示。 基本实验有眼图实验、AMI/HDB3编译码过程实验、抽样定理与PAM调制解调实验、PCM编译码实验、?荪M实验、FSK实验、BPSK实验等。针对现代调制解调新技术实验项目仿真,包括GSM蜂窝移动通信使用的GMSK技术,CDMA使用的QPSK和扩频技术,无线局域网用到的QAM等。综合性实验项目有计算机数据传输通信系统综合实验,使学生适应不断发展的通信技术,帮助通信专业的学生在通信系统领域建立一个较为完整的框架体系,有利于对其所学的知识进行综合和提高。创新性实验项目要求学生根据教师要求自动建模,提高学生的创新能力和动手能力。 2.教学手段的改革。采用软件仿真的实验手段突破了传统的实验教学模式,由于将通信原理实验课程大纲所要求的实验项目采用计算机仿真来实现,提高了学生应用计算机仿真软件的能力,而且它与实验箱配合起来使用可以使学生更好地掌握通信系统的构成及原理。①教学方式的改革:在教学实验过程中,教师在上课前指导学生先进行理论知识的复习,在每个实验的软件仿真界面中都有理论的内容;教师根据实验内容让学生进行框图的搭建,让学生可以从系统的观点去分析原理框图中各点的波形图及各点之间关系,而且还可以灵活设置各个实验参数,进而分析不同参数为何会有不同的结果,最后写出分析报告。②增加通信新技术的虚拟仿真,使学生适应现代通信技术的发展,满足社会对这方面人才的需求。③利用计算机网络的优势,虚拟实验可以实现实验项目的远程操作,弥补了实验场地和实验时间的不足。使学生上实验课不再受时间、地点及实验设备的限制,从而提高了学生学习的主动性,提高教师的教学效率。④考核方式:采用上课提问和分析报告两项来给成绩,而不是采用以前那种实验报告的方式,杜绝了学生抄袭的行为,真正做到公平公正,从而促进学生真正动手动脑去做实验。 随着科学技术的不断发展和社会竞争的日益激烈,我们教学的总目标就是要让学生能够真正学到知识,并在今后的工作中能学以致用,成为国家所需的高级工程技术人才,因此在教学过程中教师要不断地根据实际情况对教学内容和教学方法作一些改进,培养学生综合应用能力,增强分析问题、解决问题和动手的能力。通过自己在任教实践过程中对《通信系统原理实验》课进行的一些改革探索,在教学中也取得了一定的效果,但是,课程教学改革是一项长期而艰巨的任务,目前还只处于探讨和实践阶段,并不完善,需要在今后的工作实践中不断地加以总结和完善。 通信系统原理论文:课题讨论法在“光纤通信系统与原理”教改中的创新与实践 摘 要 基于“兴趣是最好的老师”这一原理,本文提出将课题讨论法运用于课堂,激发学生对课程的学习兴趣。按照分阶段、递进式的教学改革思路,构建光纤通信系统课程的一系列子课题,创新课程的教学和实践方案。实践表明:课题讨论法在课程中的灵活运用,有利于培养学生的综合素质、探索精神和自学能力,提高教学效率。 关键词 课题讨论法 光纤通信原理与系统 教学改革 1960年梅曼发明了世界上第一台激光器,随后科学家高锟提出光纤,伴随两者发展促进了光纤通信的不断进步。目前国家级的电信网骨干大部分采用光纤通信系统,相关技术也已深入社会各层面,是现代社会基础设施中的关键。近年来,“光纤通信原理与系统”课程作为国内外高校电子信息、通信工程、光电子等专业的重要课程,具有较强的实用性、前沿性和探索性,在整个学科建设中占有重要地位。 “光纤通信原理与系统”课程的特点是理论部分难度较大、知识点更新快、具有一定的工程性,还涉及若干现代通信设备。现实状况是教材更新慢、实验设备落后行业发展,课时不断减少。因此,如何高效利用有限课时,将课程的理论知识、光纤通信系统的最新技术以及相关光器件介绍给学生,是教师面临的巨大挑战。基于此,我们提出将课题讨论法运用于课堂,改变过去单一的课堂讲授方法,激发学生的主体性,提高学生对课程的学习兴趣。 1 课题讨论法的定义 课题讨论法是指教师在课堂教学活动中,利用师生以及学生间平等、民主、和谐的时空环境,就与课堂教学内容有关的某一子课题,以小组或者班级为单位开展积极的讨论、争论甚至辩论,拓宽思路,各抒己见,交换看法,互相启发,取长补短,从而理解知识、掌握真理、受到教育、培养素质与能力的一种教学方法与教学模式。①② 2 课题讨论法的运用 课题讨论法的实施需要按照两步走:(1)基础层次:子课题相关的理论教学,以教师讲授为主,辅以相关的教学方法的创新和教学内容的优化;(2)提高层次:子课题相关的拓宽及应用,以学生为主,进行汇报和讨论。 2.1 基础层次 2.1.1 教学方法创新 摒弃传统教学方法的某些弊端,在课程教授过程中基于不同教学内容,采用不同的教学方法。例如:(1)可以充分发挥多媒体技术在现代教学中的作用,播放与知识点相关的图片、动画以及视频,增强学生的感官印象,使其更容易接受。(2)为了加深学生对光纤器件的理解,掌握器件的类型、特性、参数及用途,尽可能给学生展示器件实物。(3)在课堂中穿插一些合适的例题和随堂练习,提高学生参与学习的积极性,提高听课效率。 2.1.2 优化教学内容 本课程中,有些内容在先修课程中已经学过,例如第三章《光发送机》,其中关于光源的物理基础、半导体激光器和LED 的介绍,以及第四章《光接收机》中的检测器的介绍,均是对之前课程(“光电子学”和“激光原理”)中知识点的重复。进行教学内容的改革,可以削减已学知识点的学习课时,适当增加光纤通信领域最新的技术和器件的讲解。 教材的选用对提高教学质量和学生动手能力有着重要作用,故而应该尽量选择和教学大纲一致的教材。然而,现实情况是找到这样教材的机会不多,教学时总要增加或者删除部分内容,不能达到最佳的教学效果。一方面,在教学中尽量采用新教材,注重新技术和新理论的介绍。另一方面,补充和修订现有教材,希望能够通过团队的努力,编写出合适的教材。 2.2 提高层次 通过基础层次的训练,学生已经掌握了与子课题相关的知识点的理论基础。提高层次中,要求学生带着教师设计的子课题任务,进行文献的查阅、资料的概括、方案制定、可行性分析、设计、仿真以及某些元器件的采购等工作。这个阶段应该充分发挥学生的积极性和主动性,分析解决实际问题,培养创新意识和能力。具体实施如下: 2.2.1 学生分组 分组之前,需要教师做好功课。各组学生由学习好、一般和基础较差的同学搭配组合。课程内容,除绪论部分,其余章节都会安排子课题任务,任务会提前下达到各组。每组需要自己选举组长,在组长的组织安排下进行资料的搜集和概括、任务的分解和执行等工作。课堂会安排时间,让各组汇报、讨论各个子课题,老师和各组选派的代表进行打分,分数最终记入期末成绩中。在这个过程中,也有一些需要注意的地方:(1)各组的汇报,教师可以要求每次选举不同的代表上台进行陈述,这样就可以使得每个同学都参与其中,每个个体都能得到锻炼。(2)各组汇报完毕,安排自由讨论。在讨论过程中,教师要注意把握现场,适当引导,切忌部分讨论慢慢偏离主题,或者个别讨论太过激烈。有时如果问题较少,需要教师适当提示,将讨论进一步深化、细化。(3)各组汇报和讨论结束后,教师进行总结。教师应该提前对子课题进行最新前沿的资料调研总结,如果学生在课堂涉及、讨论过的部分可以简略,部分学生未能查阅的内容,可以进行详细的补充。这样,经过师生合力,可以将每个子课题讨论充分、将其发展了解清楚。(4)各组汇报时,教师和各组代表进行打分,教师可以提前制定打分标准,其中包括:汇报内容的准备情况、PPT的制作精美程度、代表上台发言的表现(声音是否洪亮、表达是否清晰、思路是否敏捷等)、各组参与讨论的积极程度等,尽量划分全面细致,有所偏重,体现公平公正。 其次,各个分组也是相应的学习小组,大家除去共同准备完成子课题任务,还增加了相互接触的机会。利用这样的机会,小组中基础差的同学可在学习能力较强的学生帮助下,克服学习中遇到的困难。大家一起学习,一起进步。 此外,多人共同完成一个任务有助于发挥团队协作精神。这个过程可以培养学生与人相处的能力、遇到问题如何有效沟通、接到任务如何利用团队的力量完成、学会进行任务的分解和落实到个人以及体验到集体的荣誉感等。这些能力和品质的培养,比在这过程中学会的一些书本知识更为重要。 2.2.2 设计子课题 课程内容涉及到光纤光缆、光源与光发送机、光检测器与光接收机、光放大器、光无源器件和光波通信系统的设计。教师需要在子课题任务的设计方面花费心思,下达既有新意又有实际意义的任务。 由于整个课程的授课顺序是先介绍构成光纤通信系统的各个部分,后讲解系统设计。可以在各构成部件的讲解章节中,下达查阅最新光器件发展的任务,例如:新型光纤光缆结构、光源(LD和LED)的发展情况、检测器件的性能、最新光器件的种类。原本这些知识点,如果采用教师查阅课堂讲授的方式,一是无法查阅全面,其次讲解只能蜻蜓点水,学生听得稀里糊涂。现在通过子课题任务的方式,学生在上课之前,已经利用课余时间学习了最新的技术和器件,对其已经有所了解,课堂的汇报讨论又将这一子课题的内容扩充完善,印象加深。另外,进行这类光器件的介绍与讨论时,可从实验室借来一些真实的器件,并在子课题中设置一些器件使用方面的任务;也可以采购若干常用的光器件分发到各组,布置与其相关的小任务。这能够在一定程度上解决理论和实践脱节的问题,加强学生实际动手能力,帮助其学以致用。最后一章光波系统设计的讲解时,受到实际条件的限制,也许无法搭建一个真实的系统,但是此处可以巧用仿真软件来实现系统的设计。此时子课题就可以布置用软件仿真进行系统设计的模拟,该任务需要占用较长的课后时间,在具体考核时可以适当增加这部分内容的分数。 2.3 建立全面的评价体系 借助提高层次中课题分组讨论环节,打破以往单一的期末闭卷考试方式。建立起既重理论,又重实践;既重结果,也重过程的考核方式。此外,为了提高学生积极性,减轻学生的负担,适当提高分组讨论环节得分在期末总成绩中占的比例。通过这样的方式,可以增加学生课后学习的积极性,接触到更多该领域的前沿知识。 3 总结 “光纤通信原理与系统”是一门非常重要的专业课,通过本课程的学习,学生能够了解光纤通信发展的历史;知道光纤通信技术及光器件的最新发展动态;掌握光纤、光源、光发送机、光接收机、光放大器等的工作原理和特性;理解光纤通信系统设计的思路、方法及检验标准。为学生进行毕业前的职业准备,使学生在毕业后能够顺利地、独立地从事光纤通信方面的工作。 通过本项目的开展,一方面有利于提高教学水平、促进课程建设;另一方面可以有效提高学生的学习兴趣,更好地掌握光纤通信方面的专业知识,为人才培养提供有力的支持。同时可供我校其他院系及国内普通工科高校开设和建设“光纤通信原理与系统”课程的同行们作一个参考。 通信系统原理论文:高速公路通信系统应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种通行卷。 1.1计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps(G.703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2通信系统 2.1通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应 变能力的强有力手段。 3监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:论高速公路通信系统的应用原理 论文 关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷, 计算 通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式ic卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的onu设备提供必要的2mbps ( g . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个e1(g.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现 现代 通信网设计的目的,还关系到工程投资的 经济 性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级 交通 中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800mhz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心 计算 机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、 网络 服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台modem,将数据传到就近通信站的onu,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的onu设备业务通道中提供足够的2/ 4wvf接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供mo-dem进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断 发展 建立一个正确的认识平台。
浅谈钢结构防火材料的应用:钢结构厂房中的建筑防火设计浅析 摘 要:我国正趋向于发展节能型、可持续发展型社会建设,由此对于建筑设计提出了更高的要求,钢结构厂房建筑是我国生产发展的基础设施,建设数量有增无减,本文对钢结构厂房中的建筑防火设计进行研究。 关键词:钢结构;厂房;建筑防火设计 前言 一般而言,就钢结构性能来讲,主要体现在3个方面:承载性能高、稳定性能优越、安全性能可靠。随着科学技术的不断进步以及社会经济的快速发展,多层钢结构工业厂房如雨后春笋般崛地而起,已经逐渐成为了一种我国当前工业厂房建设发展过程中的新型建筑类别。 一、钢结构工业厂房特点 就其钢结构工业厂房而言,具有很强的优越性,主要表现在以下方面: 钢结构构件可在厂房里可以实现批量生产,因而施工工艺简单,同时安装便捷,在一定程度上缩短了施工的周期。钢结构构件结构体系主要运用轻钢,与其他钢材料性能相比,具有很大的优越性能,其自身的重量相对较轻。从本质上来讲,工业厂房结构运用轻钢材料,在一定程度上有助于减轻钢结构工业厂房的自重。钢结构工业厂房主要运用轻型围护结构。具体而言,采用夹芯金属板作为主要的围护材料,其材料自重相对较轻,且承载力较高,对钢结构工业厂房的基础要求水平不高,有助于缩短施工工期,提高施工质量。钢结构体系从本质上归属于绿色环保建筑,作为一种强度与效能均高的建筑材料,其再循环价值相对较高。通常情况下,无需进行制模施工。此外,在厂房用途的影响下,钢结构工业厂房每层高值都相对较大,厂房空间得到了极大的拓宽,厂房结构性能优越。 二、钢结构建筑火灾的危险性 1、钢结构的耐火性差 钢结构的耐火性很差,耐火极限低。当钢构件自身温度达到350℃时,其强度会下降1/3;当自身温度达到500℃,其强度会下降1/2;当自身温度达到600℃,其强度会下降2/3;在全负荷情况下,使钢构件失去平衡稳定性的临界温度为500℃,而在火灾过程中,一般最低的温度为800℃,所以钢结构很容易失去强度和稳定性,造成建筑物的坍塌。 2、材质易导热隔热性差,快速升温 钢铁作为建筑构件材料,相对于传统的砖混结构建筑以及钢筋混凝土结构建筑构件,钢材具有容易导热,隔热性差的特点,如果不涂抹隔热涂层,钢结构在火灾发生时,将迅速升温,导致形状变化。 3、钢结构建筑构件耐腐蚀性差 有些工厂车间会生产腐蚀性产品,腐蚀性气体挥发损伤钢结构建筑构件,发生化学腐蚀;另外钢结构还会发生电化学腐蚀,当大气中的相对湿度大于60%时,钢构件的电化学腐蚀加剧。 三、钢结构条件下建筑的防火设计 1、确定钢结构建筑的防火等级 建筑物的耐火等级是对建筑物进行防火设计的重要依据之一。长久以来,建筑物的防火问题是工程师考虑的首要问题。而最重要的基础防火设施必须要妥善处理:建筑的防火分隔、建筑的避难层设置、安全出口的设置。而钢结构建筑的构件在火灾中如若遭到破坏,则会严重影响到人员的安全。为此,我国规定了各类建筑结构构件的安全等级。耐火等级定得偏高,则施工的成本加大,造成不必要的浪费;定得偏低,则消防安全会受影响。因此,要合理确定钢结构建筑物的耐火等级。 2、设计时要做到以人为本 对于钢结构建筑物,无论其设计的多么完善,在发生火灾时还会出现意想不到的问题,因而,在这种百密一疏的情况下,必须要充分考虑到人员的疏散问题,做到以人为本。在设计人员疏散时,务必要将钢结构建筑的特点和人员密度指标综合起来考虑。在此基础上,务必加强对安全疏散路线、疏散宽度和疏散距离的设计要求。一旦发生火灾,在钢结构构件达到耐火安全极限的时间里,能够有效的疏散建筑物中的人员,使人们安全脱离火灾,避免群死群伤火灾事故的发生。当然,除了发生火灾时人员的安全疏散,在平时也必须切实制定好消防安全管理制度,要适时检查火灾自动报警系统和自动化灭火装置是否完好有效,消防监督检查是否到位,切不可因一时大意疏忽酿成悲剧。 3、钢结构防火涂料施工质量技术对策 钢材在升温初始阶段,弹性、塑性变化不大,但在250℃左右时钢材抗拉强度提高而冲击韧性下降,这种现象叫蓝脆现象(表面氧化膜呈现蓝色)。当温度超过300℃以后,屈服点和极限强度显著下降,达到600℃时强度比原来下降了2/3左右。温度上升至500℃时,屈服强度下降到常温的一半时,构件发生塑性形变而破坏,到600℃时强度几乎为零,建筑在纵向压力和横向应力作用下,钢结构就会扭曲变形,垮塌毁坏。钢结构采用防火涂料保护后,钢材导热性能降低、温升速度减慢,火灾时能形成耐火隔热保护层,耐火极限增大,从而保护钢结构建筑在火灾中,在防火设计规定的时间内不垮塌。目前,钢结构防火涂料按涂层厚度可分为三类:H类为厚涂型钢结构防火涂料,涂层厚度一般为8~50mm,粒状表面,密度较小,导热率低,耐火极限为30~180min;B类为薄涂型钢结构防火涂料,涂层厚度一般为3~7mm,有一定的装饰效果,高温时膨胀形成耐火隔热保护层,耐火极限一般为30~120min;CB类为超薄型钢结构防火涂料,涂层在3mm以下,具有良好的装饰效果,高温时膨胀形成耐火隔热保护层,一般应用在耐火极限要求在30~90min的钢结构构件。因此,涂刷钢结构防火涂料可以增强钢结构抗火灾能力,防火涂料的质量和施工质量十分关键,施工中的主要质量对策如下:防火涂料产品质量要求:用于保护钢结构的防火涂料应是符合公安部消防产品市场准入规则,并经国家法定检验机构的耐火极限和理化性能检测合格的产品,用户、施工单位和工程监理应检查其产品的生产资质是否符合消防产品市场准入规则要求,钢结构防火涂料产品的包装和铭牌标志是否有涂料品种名称、技术性能、生产批号、贮存期限和使用说明等。防火涂料中的底层和面层涂料是否相互配套,底漆是否锈蚀钢材。同时,对在同一工程中,每使用100t薄型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度;每使用500t厚涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度和抗压强度,以确保施涂于钢结构上的防火涂料产品质量性能符合标准和工程设计要求。 防火涂料、底漆的选用要符合标准规范要求:防火涂料的选用要严格遵守《钢结构防火涂料应用技术规范》的规定执行。根据钢结构耐火极限要求选用不同的防火涂料:耐火极限≤1h时,可选用超薄型或薄型防火涂料;耐火极限≤2.5h时,可选用薄型或厚型防火涂料:耐火极限>2.5h时,应选用厚型防火涂料。底漆的选用。防火涂料在火场中保证防火性能的一个重要前提是在火灾中膨胀体不能脱落,这除了与防火涂料配方有关外,与底漆的选择也密切相关。目前国内在钢结构上使用的底漆大多数是醇酸防锈漆,一般地说单独使用醇酸调和漆防锈,其寿命不超过3年。防火涂料涂层有一定的透湿性,所以醇酸调和漆做底漆不能保证防火涂料牢固附着长达15年以上,而且可能一旦发生火灾,醇酸调和漆在温度达到200℃左右时,即防火涂层刚刚形成隔热膨胀体时,就会因醇酸调和漆软化而脱落,从而丧失防火性能。如90min耐火极限的涂料,因为底漆选用了醇酸调和漆,导致耐火极限小于30min即发生脱落。实验证明,选用环氧树脂为成膜剂,以氧化锌或磷酸锌为填料的底漆较好。 4、钢结构条件下的建筑防火策略 钢结构条件下的建筑防火有着重大意义。第一,钢结构的防火保护目的是尽可能的延长钢结构达到临界温度的时间,以争取一切的时间救人;第二,避免钢结构在整体结构坍塌时造成人员伤亡;第三,减少钢结构在火灾后的修复成本,使得修复周期缩短,减少造成的直接和间接经济损失。主要有如下几种方法。 (1)截流法 截流法主要包括三种具体方法: a喷涂法,即是利用喷涂机直接将防火涂料喷在构件表面,以形成保护层来隔断火源。这种方法的适用范围相当广泛,可以适用于任何构件。 b包覆法,即在构件的外层覆盖浇筑混凝土或者耐火砖,将钢构件完全封闭,从而避免与火焰直接接触,从而延长温度的上升时间,保护钢结构建筑。这种方法施工简单,但是会影响建筑物美观,并且要求具有一定的空间。 c屏蔽法,即把钢结构包藏在耐火材料组成的墙体或者吊顶内,火灾时同样延缓了升温时间,并且这种方法能够增加室内的美观。需要注意的是,在做吊顶和墙体时一定要注意接缝和空洞。一旦出现要及时封闭,以免发生火灾时火苗窜入,引起钢构件受损。 (2)疏导法 截流法的目的是设法将钢构件与外界火源隔离。而疏导法的原理截然不同,其允许热量传到构件上,然后设法将热量从其他地方传递出去或者消耗掉。这样也可以达到使构件温度不高于临界温度的目的,从而保护钢结构。疏导法目前主要是冷却水保护这一方法。具体操作是:在建筑的空心封闭截面中注水,发生火灾时能够使得钢构件把吸收火场里的温度可以及时传递给水,同时依靠水的蒸发和水的循环将热量导出去。这样构件的温度则会最多维持在100℃左右。其实,从理论上来讲,这是保护钢结构最为有效的办法。在发生火灾时,系统相当于盛满了水的加热容器,像开水炉一样工作。根据水的比热和汽化热比较大,发生火灾时构件吸收的热量会源源不断的被消耗和排出去。需要注意的是,要保障有充足的水源和足够的水位。当然,冷却水的供给可以由高位水箱或者地下水,甚至是消防车来补给,水蒸气则由排气口排出。当水柱的位置过高时,可以将冷却水系统分为多个循环系统来冷却,以防止柱底的温度过高。同时,为了防止管柱的锈蚀和水的结冰,还可以向其中定期加入阻锈剂和防冻剂等。 结束语 在钢结构工业厂房设计的过程中,我们不仅要对钢结构厂房强度、耐久性等方面性能进行严格的要求,还要充分的体现出钢结构厂房的防火安全性能,从而有效的提高工业厂房结构的稳定性和可靠性。 浅谈钢结构防火材料的应用:钢结构防火涂料的现状和发展探讨 摘 要:文章综述了钢结构防火涂料的现状、发展、机理、分类,结合工作实际评述了新产品在建筑中的实际应用,并展望了钢结构防火涂料发展趋势。 关键词:钢结构;防火涂料 随着我国建筑业的不断发展,建筑构造的形式也日新月异,其中,钢结构建筑以其自身强度高、质量轻,并有良好的延伸性能、抗震性能并且具备施工周期短等特点,在建筑业得到了广泛应用,尤其在高层建筑以及大跨度建筑等方面显示出了强大的影响力。据统计,世界上在100 m以上的高层建筑中钢结构建筑占了总数的约79%。近年来,随着相关技术的完善,钢结构建筑技术在我国也得到了长足地应用。在我国高层建筑中钢结构建筑占了37%,多数是近几年建设起来的。随着我国各地城镇化速度的稳步推进,钢结构技术在我国建筑领域中将拥有更加广阔的远景。但由于其自身的缺陷让钢结构建筑出现了很多的瑕疵,建筑的质量安全与消防安全对钢结构建筑影响是最大的,如何处理好这两方面的问题是最急需要考虑的问题。 1 火灾中钢结构建筑所暴露出来的问题 钢结构建筑虽然自身是不燃烧体,但因其耐火性能差,在实际火场的高温下,其强度、弹性系数等都会明显降低,当温度达到600℃时,钢材就会完全丧失其强度和硬度。 ①钢结构内的夹芯材料防火性能不佳。钢结构厂房多用夹芯的彩钢板做墙体和分隔材料,而该芯材多是聚氨脂泡沫、聚苯乙烯等易燃或可燃材料填充,且燃烧时会产生有毒气体,易造成人员伤亡,2013年消防局已经正式下文杜绝使用此类易燃有毒的彩钢板。 ②钢结构因自身的抗火性能很差,受热极易垮塌,不利于消防官兵进行火灾扑救和人员物质的疏散。无保护的钢结构屋架,耐火极限只有15 min,同时,所造成的钢结构倒塌将严重影响火灾扑救,消防官兵无法进入建筑内部实施扑救,无法直接扑灭着火点。 2 对钢结构的强化以及对裸露结点的保护 在火场中,使钢结构失去稳定性的温度约为500℃,在我们常见的火场温度有800~1 000℃,此时,裸露结点会很快出现变形和坍塌,这就要求对容易起火、火灾负荷大的部位应进行强化,如可适当加密钢柱的间距,从而提升隔墙的防火承载能力。同时,也应采用喷涂防火涂料对裸露的结点进行保护。 3 钢结构防火涂料的历程 防火涂料是建筑材料中的重要成员。自防火涂料配方被研制出来,防火涂料不断向前发展,效能也得到了及大的提升,后来又出现了膨胀型防火涂料。我国防火涂料的历程,较发达国家晚5~10 a,但现在的发展速度已经有迎头赶上的架势了。不论品种类型、性能效果还是适用标准上看,已经接近国际领先水平。 4 防火涂料的机理 防火涂料的机理可归纳为以下五点: ①本身为不燃材料,使被保护的材料不直接充分地与空气接触,延缓被保护材料着火并减缓燃烧速度。 ②具有导热系数低的特点,可以阻止燃烧时高温向被保护材料的传递时间和速度。 ③氮系防火涂料受热分解出NO、NH3等氮化产物,和有机游离基化合,阻断连锁反应,抑制燃烧。 ④受热分解会产生惰性气体,充斥在了被保护材料受热分解出的可燃气体周边,使之燃烧速度减缓。 ⑤膨胀型防火涂料受到高温后膨胀发泡,同泡沫灭火机理形成泡沫隔热层将被保护材料覆盖,延迟热量向被保护材料的传递,抑制物体着火燃烧。 5 按成分的分类 ①一般的防火涂料主要用于木材、人造板等板材上,如用在建筑的木质屋架、顶棚等表面。 ②膨胀型防火涂料又划分为乳液膨胀型防火涂料、溶剂膨胀型防火涂料和膨胀无毒型防火涂料。 ③乳液膨胀型防火涂料和溶剂膨胀型防火涂料主要用于常规建筑物上。 ④膨胀无毒型防火涂料主要用于保护电绝缘管、聚乙烯管道上。 6 按效果分类 6.1 厚型 厚型钢结构防火涂料是指涂层厚度在7~50 mm的涂料,此类防火涂料的耐火极限之多可达到3 h。高温中涂层表面不发生膨胀,依靠不燃、低导热和吸热性,大幅延缓了钢结构的升温。与其他涂料相比,除开具有水溶型防火涂料的部分特点之外,因为其从自身的基质到添加剂均为无机物,所以成本低廉。然而由于其成分采用无机材料,其防火性能较稳定,纵使长期使用其性能也能保证,但其涂料成分的粒质过大,导致其外观会有凹凸不平的现象,影响了钢结构建筑的整体外观视觉,因此此类型多用于隐蔽的工程。实际中,多层工业或民用建筑、高层民用建筑的钢柱中支承柱的耐火极限要求达到3 h,此时要达到耐火标准采用此类厚型防火涂料进行保护为最佳选择。 6.2 薄型 薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度在3~7 mm的涂料,此类涂料受火时会发生膨胀发泡现象,其机理也是以膨胀发泡形成耐火隔热的泡沫层,借此来延缓被保护钢材的升温,其耐火极限在2 h以内。对此类防火涂料,所选用的水基型的混合物必须对钢结构基材具备较好的附着力、耐水性和耐久性。其视觉美观效果比厚型防火涂料强,但差于超薄型钢结构防火涂料。 6.3 超薄型 超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度不超过3 mm的涂料,此类防火涂料遇到高温也是发生膨胀发泡现象,其形成的致密防火隔热泡沫层,使耐火极限一般控制在2 h左右,也是近几年发展起来的新新品种。与之前所述的厚型与薄型钢结构防火涂料相比,超薄型钢结构防火涂料的附着力更强,涂层更薄,视觉美观性也好。在满足消防规范的同时也能满足视觉美观性的要求,尤其针对有大量裸露结点的钢结构建筑中,此类涂料更是备受好评的涂料。于此同时,由于此类防火涂料涂层需要敷设的表面很薄,使得对材料的需求大幅减少,从而降低了涂料的成本费用,于此同时还能让钢结构建筑的防火保护达到消防规范要求,性能效果很好,势必成为今后行业发展的趋势。 6.4 矿物棉型 矿物棉型防火涂料是继厚型防火涂料之后的进一步升级材料,其与厚型防火涂料所采用的珍珠岩系列和氯氧镁水泥珍珠岩系列涂料相比,其矿物纤维基料对涂层强度起到了增强作用,起到防火、隔热和吸音的效果。实际应用中,已广泛使用的是快干型矿物棉型防火涂料,在施工条件有限的工地使用时,具备了降低施工难度、降低成本和降低干燥时间等多项优点。 7 结合工程实际展望新技术 在笔者于2013年7月验收的荆溪镇小城镇规划建设展示馆项目中,建设方就采用了武汉武立涂料有限公司出品的室内薄型钢结构防火涂料来处理该建筑的耐火性能,经公安部消防产品合格评定中心抽检,由国家防火建筑材料质量监督检验中心出具的检验报告显示,该NB室内薄型钢结构防火涂料在涂层厚度4.7 mm时,耐火性能试验时间为3.0 h,符合规定的耐火时间要求,其余各项技术指标均合格。该NCB室内超薄型钢结构防火涂料在涂层厚度2.00 mm(含防锈漆厚度0.04 mm)时,耐火性能试验时间为2.1 h,符合规定的耐火时间要求,其余各项技术指标均合格。从而满足了规范要求的钢柱3 h,钢梁2 h的要求。 由此得知,国内已经出现了耐火性能达到或超过3 h的薄型钢结构防火涂料新品种,它主要是以特殊结构的丙烯酸乳液作为基料粘合剂,附以高聚合度聚磷酸铵、季戊四醇(95%含量)、三聚氰胺(一等品)等为防火阻燃体系,添加钛白粉、膨胀石墨等无机耐火材料,以200#溶剂油为溶剂复合而成。各种轻钢结构、网架等已经可以采用该类型防火涂料进行防火保护。由于该类防火涂料涂层薄,使得使用量较厚型防火涂料大大减少,从而降低了工程费用,又使钢结构得到了有效的防火保护,防火效果很好。 随着对环境保护要求的不断提高,防火涂料的环保性能也提上了发展日程,向着低污染、高性能的方向提升。水基型防火涂料由于安全无毒、对环境影响小,成为今后发展的重要方向。其中,又以无机型防火涂料具备的不燃性、耐高温性,即使高温作用也不会产生有害气体的优良因素,让其在防火涂料发展中越来越受到重视。如硅酸盐膨胀型防火涂料,就是用梯次发泡的原理,让低温发泡层与高温发泡层的融合,解决了火场高温中钢结构前期导热升温快和后期涂层融化的问题。另外,采用膨胀型和非膨胀型防火涂料相结合的方法也是重要的研究方向,即涂料的配方中既有膨胀型的材料,又含有较多耐火基料的成分,再加入高熔点的无机纤维材料等,使防火涂层在火场高温的作用下形成膨胀率很低的高强度碳素表面,确保表面能够长时间在火场中迎火而不会造成脱落。 8 结 语 总之,随着我国建筑业的蓬勃发展,钢结构基材作为一种相当好的建筑材料,其应用也将越来越广泛。钢结构建筑广泛应用后的消防安全问题,直接关系着广大人民群众人生和财产的安全。然而钢结构建筑在耐火性能上存在着先天不足,为了创造出更好的消防安全环境,我们着手大力发展新型防火涂料是非常重要的和刻不容缓的。新的钢结构防火涂料产品的不断问世和深入发展,也促进着消防事业的发展,在保护国家和人民群众的生命财产安全中发挥了其重大作用。 浅谈钢结构防火材料的应用:浅谈石油化工企业钢结构防火设计 摘要:探讨石油化上装置钢结构防火设计的特点,钢结构防火材料的设计选用,钢结构防火规范的理解和钢结构防火设计思考等问题。 关键词:石油化上装置:钢结构:防火 0引言 在大型石化装置的结构设计中,钢结构以其强度高、自重轻、加强改造处理灵活,组装制造方便,施工周期短等优点而被设计人员大量的采用。据笔者初步估算,在近年来的中石化、中石油的项目建设中,钢结构框架、排架等占到结构型式的一半以上,特别是高层的化工装置框架、钢结构,往往以其较好的变形性能、优越的抗震效果而被设计人员作为设计方案的首选。 1判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说: 大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。在石油化工企业中钢结构常用于冷换框架、反应器框架、管架、厂房、泵棚、楼梯间等。2 结构选型与结构布置在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”, 它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题, 可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想, 从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确, 并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时, 它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。钢结构通常有框架、平面架、网架(壳) 、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。在石油化工企业中常见的结构形式有: 钢框架主要用于支承冷却器、换热器、卧式容器、空气冷却器等化工设备; 钢排架用于支承管道、电缆仪表槽盒等;门式钢架用于大型压缩机厂房、泵棚等。 结构选型时, 应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载, 就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线 50°内需考虑雪载),降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀、力学模型清晰, 尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围, 使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀, 其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线, 否则应考虑结构的扭转, 结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构, 柱子至少应能单独承受 1/4 的总水平力。框架结构的楼层平面次梁的布置, 有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁, 但是这会使主梁截面加大, 减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消, 此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。梁保住主梁和柱子。 2钢结构的耐火特性 钢结构虽然具有重量轻、空间大、施工快、便于改造等优点, 但钢材与其他材料一样, 也会受到火灾带来的不利影响。与混凝土相比, 钢材的耐火性能差。钢材虽不燃烧, 但在火灾高温作用下, 其力学性能、钢材的强度在 0~250℃范围内基本无变化, 只是在达到 300℃以上强度开始下降,500℃时强度只是原来的一半,600℃时是原来强度的六分之一到七分之一, 强度几乎丧失殆尽, 也就是钢材的耐火极限在 15min 左右。根据一些实验资料, 结构用钢当温度低于300℃时, 强度增加而塑性降低;当温度高于 300℃时, 强度降低而塑性增加。钢材的导热系数约为混凝土的 40 倍, 当构件表面受热时, 热量会很快传到其内部; 加之由于钢构件由单一材料组成, 温度分布均匀, 截面形状呈薄壁状, 受火面积大, 在火灾中升温快, 我国《钢结构设计规范》规定: 当钢结构表面长期受辐射热达到 150℃以上或在短期内可能遭到火焰作用时, 应采取有效防护措施, 以保证有效期内安全可靠。 3钢构件的防火保护方法 3.1 隔热法 用耐火材料把构件包裹起来。包裹材料有混凝土、轻质耐火混凝土或钢丝网膜耐火砂浆等, 其优点是取材方便, 价格低廉, 表面强度高, 耐冲击, 对施工技术要求不高, 但比较笨重。 3.2阻热法 原理是截断或阻滞火灾产生的热量向构件传输, 从而使构件在规定的时间内温升不超过临界温度。其做法是在构件表面设置一层保温材料, 火灾产生的高温首先传给这些保温材料, 再由保温材料传给构件。由于所选保温材料导热系数均较小, 所以必然能阻滞热流向构件的传输, 起到保护作用。 3.3导热法 就是在空心封闭截面中( 主要是柱) 充水, 火灾时构件把吸收的热量传给水, 依靠水的蒸发消耗热量或通过循环把热量导走, 构件的温度可维持在 100℃左右。使构架温度不至于升高到临界温度, 从而起到保护作用。这种方法在实际生产中很难行得通, 也不适用于室外钢构架。 3.4喷涂法 用喷涂器具将防火涂料直接喷涂在构件表面, 火灾时能形成耐火保护层, 目前大型石化厂构架采用的方法主要有两种。厚涂型防火涂料( H 类) 涂层厚度介于8-50mm, 该类涂料密度较小, 导热率低, 以涂料本身的隔热性能来提高钢梁的耐火极限, 耐火极限可达 0.5-3h。薄涂型防火涂料( B 类) 涂层厚度为 7mm 以下, 该类涂料具有一定的装饰性能, 以涂层遇高温时膨胀发泡所形成的耐火隔热来提高钢梁的耐火极限。它的耐火极限可达 0.5-2h。因此薄涂型一般适用于室内钢结构。而石化企业火灾属于烃类火,烃类火灾与建筑火灾的主要区别是升温曲线不同, 建筑火灾 30min 火焰温度达到 700~800℃, 而烃类火灾升温速度快,10min 温度达到 1000℃。 因此薄涂型防火涂料虽然涂层薄质量轻, 但这类涂料耐火极限很低, 在室外使用有老化问题、在潮湿环境下膨胀的可靠性问题以及树脂分解后产生浓烟及有害气体等原因。防火涂料的一般要求原料应预先检验, 不得使用石棉材料和苯类溶剂。防火涂料可使用喷涂、抹涂、辊涂、刮涂或刷涂等方法中的一种或多种方法施工, 并能在通常的自然环境条件下干燥固化。防火涂料应呈碱性或偏碱性。覆层涂料应相互配套, 底层涂料应能同普通防锈漆配合使用。涂层干后不应有刺激性气味, 燃烧时一般不产生浓烟和有害人体健康的气味。 4设计思考的一些问题 由于石化装置防火设计中,对应于不同构件设计不同的涂层厚度在实际操作中不可行,所以根据本公式对整个装置的钢结构型号的选用上,可以通过分析比较选取适于防火的截面形式。目前在石油化工防火设计中,基本是以上述的标准构件耐火试验为基础的。实际上,基于计算的现代设计分析方法已经开始发展运用,CECS200:2006《建筑钢结构防火技术规范》以火灾高温下钢结构的承载力极限状态为基础,根据概率极限状态设计法的原则,做了抗火设计分析验算方法的推荐,对于普通的结构构件可进行一般抗火计算,对于一些特别重要的结构宜进行整体抗火计算。由于石油化工企业的火灾绝大多数是烃类火灾,标准火灾(即建筑火灾)与烃类火灾的主要区别是升温曲线不同,标准火灾的升温曲线,在30分钟时的火焰温度约700}8000C;而烃类火灾的升温曲线,在10分钟时的火焰温度便达到10000C。所以,是否在石化装置设计中进行抗火计算,需要设计师基于设计方案、建筑物的特点及重要性、技术实现手段、工程造价等因素进行分析判断。 5总结 随着我国经济的不断发展,新材料的研制开发,石油化工钢结构防火设计中需要考虑安全风险、工程造价、材料性能、施工方便等综合因素,运用先进的计算手段,选取简单、易行、优化的设计方案。
产品品质论文:家畜理想蛋白的供给与畜产品品质的关系 摘要:在整个人类的历史中,我们从来没有像现在这样拥有如此丰富的食物选择。但是,我们似乎却越来越多地陷入到对食物的抱怨中。随着人们生活水平的提高,吃饱、吃好已不能满足大众的消费水平。当今猪肉吃不出肉香,鸡蛋索然寡味,鸡肉吃得像馒头。究其原因只有一条就是规模化养殖和饲料品质单一。担心猪肉、鸡蛋、牛奶里有各种各样的有害物质不敢吃;因为有脂肪肝、高血压、糖尿病不能吃;吃新鲜青菜和食用菌,成为最新时尚。在当今的时代,人们对吃开始有了更高的、更健康的要求。由此可见对于畜产品的营养和品质的提高势在必行,饲料的营养平衡和营养价值也必将引起重视。 关键词:规模化 畜产品 养殖 品质 畜产品的品质受畜禽遗传特性、营养和饲料、饲养环境以及加工贮存等众多因素的影响,是一个涉及面广、影响因素复杂的问题,其中营养和饲料是影响畜产品品质的重要因素。 一、家畜理想蛋白的供给 理想蛋白这一概念是用于合理评价动物的氨基酸需要量提出的。虽然当时理想蛋白是以生长猪为动物模型提出的,但亦适应于其它动物。动物的氨基酸需要量包括维持需要和生产需要两部分。生长期氨基酸维持需要只占总需要量的1%~3%,不同品种、性别、和体重的家畜蛋白质需要量主要取决于其体蛋白沉积量,沉积1g体蛋白所需必需氪基酸的数量是一致的。因此,在满足动物合成非必需氨基酸所需氮源的条件下,就能建立起满足生长需要的必需氨基酸模型:即所谓的“理想蛋白模型”。用可供选择的原料配制日粮时.不一定都能满足理想蛋白的氮基酸平衡,当日粮满足了动物所需的某一特定养分后,其中氨基酸可能会过剩或不足而影响成长。同时,日量中氨基酸总量应与能量水平保持一定的比例。配制家畜日粮时,第一限制性氨基酸-赖氨酸首要保证供给,加上适宜的赖氨酸/消化能水平,同时近可能满足理想蛋白的氨基酸平衡,使用必须氨基酸含量高的原料作日粮,这是保证畜产品品质的营养关键。 二、提高饲料品质 国人饮食结构从传统的植物性食物为主,迅速转为动物性食物尤其是牲畜肉类和蛋类占据极大比例,对价格和数量的敏感性要远超出对内在品质的苛刻追求。绝大多数人对营养的认识,依然是多即是好的层面。当等值的付出可以量化为最大化的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质时,人们习惯性地向“性价比最高”的一端倾斜。造成碳水化合物、蛋白质和脂肪这三大能量来源总体呈现全面过剩状态。但如果具体到膳食纤维、各种维生素、微量元素、矿物质,以及直至今日仍未被科学界完全认识了解的各种萜类、酯类、多酚类、酮类、异硫酸氰盐类,却因过度追求效率而放弃了杂食传统,促成严重不足。尤其是对人类有益的不饱和脂肪酸。 所以优化饲料结构提高饲料品质成为提高畜产品品质的关键,饲料原料来源天然、多样,效果明显;添加增加蛋白成沉积率的药物降低脂肪含量已十分普遍;添加有益于人体的矿物质、氨基酸、不饱和脂肪酸成为常规手段。为了提高畜产品风味这些手段还远远不够的。 三、调整养殖模式 养殖结构平衡,数量适度,近于自然的养殖模式逐渐成为提高品质的新途径。散养好于圈(笼)样,山林放样优于散养。能进一步改善外观体脂硬度、胭体瘦肉率、肉品色泽和口感风味等。反刍动物的体脂硬度受饲料的影响较小,但猪饲料中脂肪的性质直接影响着体脂的硬度,因此,育肥后期猪的日粮中不宜过多地搭配玉米、燕麦、米糠等富含不饱和脂肪酸的饲料,应适当搭配含饱和脂肪酸较多的饲料,如大麦、高粱等。畜禽胴体瘦肉率的高低,除因畜禽的品种和经济类型不同而胴体瘦肉表现高低不一样外,一般认为,同一品种和同一经济类型的畜禽,在饲料消化能值相同的情况下,饲料蛋白质相对较高的,胴体瘦肉率就高,脂肪相对较少。因此,要提高畜禽胴体瘦肉率,必须相对地提高饲料的蛋白质水平,同时,可在饲料中加入适量的合成氨基酸来调整饲料中氨基酸平衡,限制脂肪的沉积,提高畜禽的瘦肉率。畜禽肉品色泽也是决定畜禽肉质的重要因素。饲喂黄色玉米的鸡,鸡体就呈黄色,其品质高于白色鸡。因此在配合日粮时应适当添加含有较高氧化类胡萝卜素或叶黄素的天然着色剂类饲料,如苜蓿粉、松针粉、槐叶粉等。影响畜禽肉品的口感风味的因素很多,饲料中可添加多种化合物、中草药用于改善风味。 动物油脂和畜肉中富含的饱和脂肪过多摄入对人体有害,而植物油和鱼肉中的不饱和脂肪却似乎对人有益。这主要是因为它们可以提供人类自身无法合成的不饱和脂肪酸,人类必须从外界食物中摄取,它对维持人体机能、抑制癌症和心血管疾病有很大作用。随着人口增长和对食物供能效率的追求,现代人的膳食营养比例发生了很大变化。人们越来越多以谷物和畜肉为食,问题恰恰因此而起。 林下养特种野猪 、林下养蛋(柴)鸡、草原牧场养奶牛,成为时下风味食品的热门来源: 1、特种野猪(家猪和野猪杂交的后代)放养,特种野猪肉肉质鲜嫩,营养丰富,瘦肉率高,脂肪含量低,后腿肉的脂肪只有家猪的50%。野猪肉含有17种氨基酸,亚油酸含量是家猪的25倍。而亚油酸是被科学界认为唯一的人体最重要和必须的脂肪酸,,它对人体的生长发育有着极为重要的意义。 2、柴鸡蛋、富硒鸡蛋、维生素鸡蛋风行一时,鸡蛋的品质包括其营养成分、蛋黄色泽、蛋重等。鸡蛋中营养成分的差异,完全取决于不同鸡龄的鸡所产的蛋的自然规律:鸡龄较小的鸡下的蛋,个头不大,蛋黄相对蛋清的比例较高;鸡龄较大的鸡下的蛋,个头大些,蛋白质含量高些,胆固醇少些。除蛋白质外,饲料中维生素和微量元素的种类以及含量的多少,将随着饲料中维生素和硒、铁、锰、碘、铜的含量多少变化,饲料含量高则蛋内这些元素的含量就高;家禽补饲青绿多汁饲料或维生素A,可提高蛋中维生素A的含量;勤晒太阳或补充维生素D的家禽,可提高蛋中维生素D的含量;饲料中添加矿物硒,可相应增加蛋中矿物硒的含量;在日粮中适量搭配黄色玉和青饲料,或加入草粉等,均可加深蛋黄的色泽,从而提高禽蛋品质。其他营养完全来自饲料。饲料含量高,产品含量就高,品质自然好些。 3、天然牧场养牛奶,牛奶的品质一般指乳蛋白、乳脂、维生素和无机元素的含量,以及奶类的风味。特别是乳脂乳含量,受饲料影响很大。传统饲养都是粗饲料加精料,这种情况下如果粗饲料质量很差的话,乳脂率会偏低。国内外大量的研究都表明,如果使用优质牧草,如苜蓿、羊草等,乳脂率就会大幅度提高。另外,乳蛋白率虽然受遗传影响更大,但是饲料也能对其产生一定影响,要获得较高的乳蛋白率,精料中必须含有优质蛋白。因此,日粮中应适当搭配玉米、燕麦、花生饼、豆饼、鲜草等,尽量减少棉籽饼、菜籽饼饲喂量。 由此可见饲料和饲草的品质直接影响畜产品的质量。家畜在近乎自然环境下自由采食多种牧草和矿物以及增加运动量也可以明显提高畜产品品质,究其原因也是摄取了多种氨基酸、不饱和脂肪酸、无机矿物和增加胭体瘦肉率及体脂硬度。以上措施对提高畜产品品质效果显著,引领养殖新模式,值得借鉴推广。(作者单位:河北省诼鹿县农牧局) 产品品质论文:产品细部设计对产品品质的重要性探讨 摘要:从对于细部设计认识的建立谈起,从现象到本质,以大量例子层层深入。论述了产品设计过程中细部设计的必要性和重要性,指出细部设计是最终赋予产品以形态、功能、使用方法等存在方式的产品设计的不可分割的有机整体,是其不可或缺的组成部分。和所有的造型艺术一样,造型比例确定之后,决定的因素就是细部。论述了产品设计与细部设计的概念在本质上的一致性,细部设计的不同使产品表现出巨大差异,指出细部设计是描述和表达产品不可缺少的语言之一,是塑造产品风格、特点的重要手段。 关键词:产品设计;细部设计;整体;局部 1、对于细部设计认识的建立 对于细部设计的认识我想最初根植于世事不谙的孩童时代的记忆。好像是头一次自己倒开水。我很谨慎的用双手托着玻璃瓶(家里一直是用一个大玻璃杯凉开水的)微微倾斜,却不想水顺着瓶壁全淌在了手上。玻璃瓶“砰”的摔在了地上,开水溅了我一脚。后来家里换了一个新的凉水瓶,我却再也不敢触碰。妈妈一再鼓励我重新尝试,我才终于鼓起勇气,然而这次很顺利。后来我仔细端详了这新水瓶,原来它有一圈稍稍外泛的瓶口,这样水便不会轻易沿外壁流下来了。我欣然于这个惊人的发现,确也使我认识到了事物一些细微部分的重要性。如今自己已是一名产品设计专业的大学生,儿时的经历记忆犹新,经过了多年的学习积累,对于细部的认识亦深了许多。 我国产品设计对细部设计的重视不如国外(欧美等发达国家),拿轿车来做一个比较,轿车的外形给人一种规则整体的速度之美感,而车门线对于轿车的整体美感与规则感来说无疑是不利的。车门的门楣线因为与腰线、车裙等平行,所以细微的偏差就容易影响整个轿车侧面规整感。若再加上与后门楣“错落有致”的排放,那更是大刹风景。而这却是我国自行设计开发的小轿车常有的现象。而拿我国引进的德国大众公司80年代的技术生产的桑塔纳轿车来看,门楣上畜意处理了一条由A柱(前柱)底端引出的一条黑色橡胶门楣条,使得门楣线对侧立面的影响太大降低,同时起到防止车顶雨水滑入车门的作用。再观之其它进口车,本田轿车的门楣多与车窗玻璃内架一体,加之白亮的电镀窗框亦极巧妙地掩饰了这一问题,还有的则是把车上门楣线翻到了车顶面,从而在侧立面上回避了这一难题。这些细部设计处理的精妙不得不让我们佩服有加。 2、细部设计的必要性和重要性 2.1产品设计与细部设计的概念在本质上是一致的 所谓细部,是指事物细微的局部,亦指事物细微的方面。细部是任何一件事物都不可缺少的,没有细部当然不会有所谓的整体。因此作为赋予产品以形态、功能、使用方法等存在方式的产品设计,对于产品细部的设计处理当然与之是不可分割的有机整体,是其不可或缺的组成部分。细部设计是在即定的产品已规划好的大的形态、功能、使用方法等的基础上进行的再创造,使产品在加工工艺、制造成本、设计定位等方面以更合理的方式存在,是产品设计的继续、深化和发展。从总体上讲,产品设计与细部设计的概念在本质上是一致的,是相辅相成的,不能简单割裂。二者都以满足物质使用功能和精神品格要求为目的,都受到经济、技术条件的制约,设计时都要运用一定的造型规律、视知觉规律和形式美法则等。而细部设计是设计即定的具体的形态关系,它和人的关系更为密切,所以设计时更重视生理效果和心理效果。通过色彩、质感的设计,创造出理想的设计,感染人的心灵,与人的心灵进行沟通和对话。它更加细腻入微。 2.2细部设计是塑造产品风格、特点的重要手段 当今世界,科学技术的高速发展,人类文明的空前进步使人们的思想观念发生了巨大转变。在经济繁荣的信息化时代,人们渴望用代表他们品位的物品装饰他们的房间,用具有特点的产品表达他们的个性。购置家庭用品的过程成为个人风格的不断清晰化的过程。人们开始强调产品的个性化和个人风格,提出了“生活环境个性化”口号,消费者对那些具有创新设计思想并与他们的想法有关的产品表现出强烈的兴趣。IDEO公司相信,就像现在人们已经可以随意改变电脑屏幕的保护图案那样,人们今后也希望能够根据自己的方式来制定产品,设计师将在产品的外观和质地上要为消费者的品位留有余地。而谈及风格特点,我们更习惯于联想到形状离奇、色彩夸张的概念产品,然而他们中的大多数都只能成为我们羡慕的“梦中情人”或是巨富们的收藏品。由于他们的适应性、技术含量及成本方面的不成熟而很难被制造商们立即进行大批量地生产。在效用功能、技术条件及制造成本的制约下,大多数相对成熟的普及产品的风格特殊是在细部设计上体现出来的。我们所见市场上的彩电、冰箱、音响以至汽车等无不是如此。 企业基于坚守市场份额以至拓展更大的市场空间的目的,常常也在所生产的产品外观造型上突显一定的风格特点,并形成自己独有的形式语言和风格传统以树立自身品牌形象,扩大知名度。而多数的这种形式语言和风格传统也往往是在产品细部设计上形成的。奔驰轿车前端条形的进气格栅,对比宝马轿车双肾形的进气口形成了他们各自独特的造型语言和传统,绘人们留下了深刻印象,成为世界高级轿车的形象代表。索尼产品硬朗、简洁中又不失丰富变化的产品形象加上优良的品质,吸引了一大批痴迷的追随者,使得每推出一款新品都能够创造销售的奇迹。 3、如何进行细部设计 关于细部设计的方法,我想作为设计师都有自己独到的见解,以下谨以我的一些心得体会以及所思所想提出与大家共勉。 3.1从整体出发,避免相互矛盾 一件产品是细部的集合体,正是各个细部的协调搭配才最终构成了产品本身;而且产品对于使用者来说永远都是作为一个整体而存在的,是各零件、细部的有机组合构成了产品的功能、形态等。因此细部设计必须遵循从整体出发,局部服从整体需要的原则,绝不应该为了细部的造型、色彩的美观而破坏了产品整体协调与平衡,以至功能有所损失,更不应该喧宾夺主。 细部设计还应特别注意不同细部间的相互关系,不能造成参差不齐的感觉,更不能形成互相矛盾的状况。譬如,奔驰轿车的前脸和美洲虎轿车的后尾都堪称是现代轿车设计的精致之作。那么试想一下,把他们结合到一起组成一辆车的话。或许谁都不会再那样认为了。 3.2从产品的功能需求出发,避免盲目行事 产品形式的审美创造一般都是以功能需求为取向原则的。作为产品细部的设计当然也应该服从这项原则,而且由于细部设计是发展与完善,涉及产品具体的形态关系,它和使用者的关系更为密切。因而更应该从产品的实际功能需求出发思考问题的合理解决方式。细部设计应该不断的深入生活去体验生活,对生活细致入微的观察,以得到真切而准确的信息反馈,而后不断完善之前的设计。细部设计切忌抛开实际而一味孤立地进行,不然就会像寓言中的那把弓一样是得其反。曾有位同学作过停机坪牵引车的设计。为了起到醒目的作用,他最后把车身大部分设计成为黄色,然而没有考虑到停机坪开阔的地面上黄色容易反射阳光形成耀眼的眩光而影响飞行员的视线,这一个小小的细节问题,却造成了一个很大的错误,使其设计丧失了说服力。 3.3讲求恰到好处 设计的好坏主要取决于设计师对于该设计的尺度把握得如何,是不够,是过分,有偏差,还是恰到好处。因此对于细部设计的“度”的把握更显重要。由于细部设计的相对独立性,致使我们在处理细部时极易脱离产品本身陷于孤立。因此在处理细部时一定要本着整体地看待全面地思考的原则恰如其分地进行。过分的细节设计会使产品显得繁冗复杂,甚至使产品脱离设计的初衷,有矫揉造作、故弄玄虚之感;而缺少必要的细节又会使产品显得简单空洞、沉闷而无生气。恰倒好处的细部设计则能增添产品的情调、方便产品的使用,甚至弥补产品造型及功能上的不足。这里需要说明的是所谓过分与欠缺都应是相对的概念,而且应该视具体情况而定,不应孤立的看待。有一个案例,广东某厂生产的一种收录机,以日本三洋收录机外型为基础却在上面添加了许多闪光彩灯、电镀边榧等细节。在我们看来,繁琐之极,反倒破坏了原来的简洁的形象,有点“画蛇添足”的味道。然而这种收录机却在市场上取得了骄人的销售成绩。评价一件成功量产产品而非作品,即应以其市场表现为主,所以这种产品的设计开发是成功的,它适应了市场需求,为商家创造了利润。因此其设计是恰到好处的。 4、结 语 孔子云:“轻忽小物,积害毁大,故君子慎其微。” 和所有的造型艺术一样,造型比例确定之后,决定的因素就是细部。一件产品的设计开发在大的创意形式确定之后,往往正是通过细部的处理,才最终形成了产品的功能和使用方式,形成了独特的风格和艺术趣味。恰当的细部处理可以弥补造型和比例的不足,低劣的细部能使本来不错的创意变得不堪入目。作为设计院校的学生,我们不仅要在产品的外形上追求创新,更要对其细部设计进行推敲,使产品在功能上实现创新,唤醒对设计的再认识。 产品品质论文:食品、农产品品质无损检测新技术和融合技术的开发 该获奖项目属现代食品检测技术、现代电子信息技术、人工智能与模式识别等技术交叉渗透的新领域技术,是理论和技术高度融合、基础研究和应用开发并重的基础应用型项目,该研究属于国际热门研究,也是我国着力发展的方向之一。 技术创新点 1、发明了一种新的食品气味无损检测方法。 开发了国际上第一台气味图像化识别系统。气味既能闻也能用眼睛看了,与人工感官相比,嗅觉可视化技术是“鼻子”加“眼睛”,更形象、更直观,一致性更好。与国内外现有的电子鼻相比,检测精度更高,速度更快。 2、针对不同对象,解决了食品无损检测中信息的更全面获取问题,使检测指标更多。发明了3台装置: 视觉信息全面获取的苹果在线检测装置,利用三个摄像头从不同角度连续拍摄9幅照片,杜绝了信息的遗漏,从源头上保证了检测精度。同时,信息量激增造成的机器处理速度降低问题也得到了充分的解决,在数学建模和软件技术上取得了突破性进展。 多种指标全面获取的牛胴体等级检测装置,一改目前国内外牛胴体质量评定全部依靠人工检测的现状,在国际上第一个通过近红外光谱分析和计算机图像处理两种无损检测技术的信息融合对牛胴体质量进行多项检测指标的评判。 国内外首台外观,糖酸度,气味三种信息全面获取的水果检测装置,突破了国际普遍采用的单一技术的局限,一次可检测指标更全面,精度更高,使“多类型传感信息融合的层面选择原则”,“不同量纲,量级数据的融合及加权方法”,“检测装置的微型集成”等技术难点得以解决。 3、在拓展应用对象方面,发明了2种自动分选机器。 首先,项目组发明了国内外第一台智能化软胶囊分选机,首次将图像处理技术用于软胶囊的分拣,生产率30万粒/天,提高了检测速度和精度,降低了劳动成本,高标准地保障了产品质量,在我国最大的醋业集团恒顺集团得到应用。 其次,国内外第一台小型水果智能分选机的出现,使水果分选装置不再局限于较大水果(苹果、柑橘,梨等),也开始囊括南丰蜜橘、冬枣,李子及小西红柿等小型水果,如今已在江西农业大学农场应用。 成果价值 该项目成果具有自主知识产权,其申请发明专利20项,其中8项已授权,其余均进入实质性审查程序。另获实用新型2项,计算机软件著作权2项。出版著作3本,在国内外期刊发表的论文被引用361篇次(其中它引296次),有89篇次被SCI、EI收录。 项目的实施使我国食品农产品无损检测的科研水平、技术水平总体达到国际先进,部分项目研究成果达到国际领先水平。成果提升了行业自主创新能力,以信息技术引领传统装备的升级换代,直接促进了农产品产后处理水平的提高。对实现加工增值、促进农民增收、发展现代农业,现代食品加工业做出了贡献。成果科技含量高,通用性强,可广泛用于食品,农产品加工,运输和销售过程的质量监测和评定。多项成果得到转化,应用前景广阔。 产品品质论文:提升产品品质 延长使用寿命 是企业的责任 影响电热水器使用寿命的因素很多,如水质、后期保养等等方面。目前,国家对电热水器使用年限并没有明文规定,但一般情况下,质量比较好的电热水器的使用寿命在10年左右,如果使用得当,经常进行保养,会延长至15年甚至更长。电热水器的使用寿命主要取决于内胆的寿命。影响内胆寿命的主要技术因素,一是焊接技术,二是涂搪工艺。目前市场在售的电热水器主要采用搪瓷内胆,但搪瓷内胆分为干搪和湿搪两种工艺。其中,干搪工艺搪瓷涂得比较均匀,焊缝比较光滑,因而搪瓷附着力较强,不易出现脱搪,从而使得焊缝不会轻易漏水;而湿搪工艺一是容易造成搪瓷厚薄不均,二是内胆焊缝处由于是后焊接而破坏了搪瓷的保护,使得内胆更容易被腐蚀漏水。从工艺上来讲,干搪的内胆使用寿命要优于湿搪。同时干搪通常是引进国外的生产线,投入成本在2000万元左右,远比湿搪生产线的成本500万元高。此外,搪瓷粉也有区别,我们赛德隆干搪工艺的搪瓷粉是从澳大利亚和比利时进口的,能适用于各种水质而不会轻易被腐蚀掉。 内胆之所以会漏水,主要是因为在水的不断腐蚀下,搪瓷涂层消耗掉而导致漏水。例如水中的次氯酸根对搪瓷粉的腐蚀特别大。保护内胆陶瓷涂层的有效措施就是定期更换镁棒,通常两年更换一次比较好,对于水质特别差的地区,如上海,由于次氯酸根含量高,最好一年更换一次。当然,镁棒也分为加芯镁棒和不加芯的,通常加芯的要好一些,不易折断。另外,镁棒的重量也不一,有150克、300克,还有500克的。重量越高,使用寿命越长。 在有效保护内胆的情况下,如果想使热水器处于很好的工作状态,也必须及时更换更新热水器的其它附助部件。加热管作为热水器加热的主要部件,随着使用年限的增加,能效逐渐衰减。加热管是金属做的,就算不使用也会逐渐衰减,长期在水中更是会衰减,这是不可抗拒的物理现象,所以要尊重科学。因此,建议消费者根据水质的不同,使用3~5年后,通过检测情况进行加热管的更换,从而提高加热速度和热效率。当然,作为电热水器中使用的电器元器件,也会随着使用时间的增加而老化,如温控器等,最佳使用状态时,设定在66℃才停机,但随着使用年份的增加,可能会变得不灵敏,烧到60℃或者55℃就停机。整体来讲,能影响热水器使用寿命的主要部件就是内胆和加热管,其它的电器元件如漏电保护器,强电板、弱电板,通常只要选用的原材料较好,都能正常使用,就算不能正常使用,也危及不到电热水器的使用寿命。 在国外,很多家电产品都有寿命期限的规定,到了使用期限,不管机器是否还可正常使用,都会强制淘汰。但中国的消费者受长期以来“缝缝补补用三年”理念的影响,仍然在使用早已经到报废期的产品。当然,通过保养延长热水器的使用寿命,物尽其用也是正确的,符合环保的大方向。但作为企业来讲,必须从每个因素,每个小环节出发,做好消费者保养和更换意识的引导,以保证消费使用产品的安全和舒适性。同时,我不赞同后期的保养有商业行为在内,如通过售后服务提高消费者的使用成本。因为现在很多企业打着保修的免费服务,但真到消费者那里,就会有很多的收费名目,需要消费者为服务买单。当然,配件的更换,肯定就有配件成本在内,例如加热管、镁棒等更换下来,也会是一笔不小的费用,如果这些配件是集中更换的,消费者就会感觉到还不如买台新的。 更重要的是,当一个电热水器处于能耗增加,热效率降低的状态下,虽然可以使用,但是在不良状态下的使用,对于消费者来讲,也是一种资源和使用安全上的负担。再加上中国的维修和售后行业不是很规范,如果有很强的商业利益在内,就会存在消费者在使用产品上的隐患。我个人认为,合理淘汰产品可以促进企业和行业的良性发展。任何产品都有生命周期,作为企业,不断的满足市场需求,提高产品品质,是一种责任。因为市场需求的不断提高,会促使产品的不断更新换代。一个企业不断投入研发资金,把更节能、更环保的产品提供给消费者很重要。 当然,是通过保养和更换配件来延长使用寿命,还是更新换代,取决权完全在于消费者。但作为企业要担负起企业的责任,告知消费者,以保证消费者使用到最舒适的产品。 (责编 邱麦平) 产品品质论文:合理施肥提高农产品品质 [摘要]合理使用肥料是指建立在植物营养学基础上,根据作物、土壤、肥料性状确定肥料的使用量及合理使用方式。无公害农产品突出解决农药安全问题,优质农产品生产关键在于合理使用化肥。 [关键词]合理选择肥料 合理施肥方法 合理使用化肥既有安全问题,又有质量问题。所谓合理施肥,就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料,坚持有机肥与无机肥相结合;坚持因土壤、因作物合理施肥,坚持缺素补素,平衡施肥;确定合理的轮作施肥制度,合理调配养分;采用合理的施肥技术,提高化肥利用率。 一、针对土壤特性选择肥料 中国南北土壤差异很大,南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性,磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥;北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性,磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙;连续施肥多年的大棚、老菜田也逐步酸化,且钙镁缺乏,磷肥宜选用碱性钙镁磷肥、磷矿粉等,既可调节土壤酸度,又可供应钙镁元素;有盐渍化特征的碱土、盐土,尤其是滨海盐土,易施用磷石膏,钾肥宜选用硫酸钾。 二、针对植物营养特性选择肥料 按植物种类、品种不同对养分需求不同,同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同;不同植物对养分种类有特殊反应;不同植物对养分吸收利用能力也有差异,选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究,铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异。 一般蔬菜是喜硝态氮的作物,氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等;鳞茎类蔬菜对硫的需要量较大,宜选用含硫较多的肥料,如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等;十字花科的蔬菜对硼的需要量较大,宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等;鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感,不宜选用氯化铵、氯化钾等含氯化肥;大白菜、番茄等易出现缺钙症状(干烧心、蒂腐病),宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙;水果、茶叶需要大量的有机肥。 三、针对作物生育期选择肥料 作物生长的不同时期对肥料的吸收不同,因此,需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。 1 种肥选用中性高浓度的复合肥料,拌种肥一般选择专用性强的肥料; 2 基肥可选用低浓度肥料,也可选用高浓度复合肥料; 3 追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵,磷酸二氢钾等; 4 灌溉施肥及叶面喷肥时,要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等。 有机肥与化肥配合使用增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明,有机肥与化肥配合使用,有利于土壤有机质更新,激发原有腐植质的活性,提高土壤阳离子的代换量,有利于提高土壤酶的活性,增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能;有利于协调氮素均衡稳定、长效,提高氮、磷、钾肥利用率,缓解施肥比例失调状况;有利于改善农作物品质,提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量,减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量 四、选择合理的施肥方法 蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关,又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面,把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的;在施肥技术与环境条件方面,蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系,土壤中氮浓度越高,蔬菜中硝酸盐含量越高,尤其在后期。所以,施用氮肥宜早,且不宜过多。 五、发展专用、复合、特种肥 由于优质农产品对土质、肥料要求不同,更需要专用肥。例如,生产大蒜需要含硫较高的肥料,生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例,生产500公斤水稻与900公斤水稻的配比不同。 另外,针对人体营养需要可生产特种肥。据中国科学院、卫生部、地质部和国家环保局调查,中国有22个省市的部分和大部分地区缺硒,影响2.5亿人的健康。有研究表明,施用含硒有机复合肥,可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥,菜花中硒含量可达0.149mg/kg,是普通菜花含硒0.002mg/kg的75倍。 六、总结 中国现在化肥使用量达4200万吨,约占世界的30%左右,但当前化肥利用率只有35%左右,与世界45%左右的水平存在较大差距。因此,改善中国现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式,合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要,特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。 产品品质论文:如何合理施肥提高农产品品质 所谓合理施肥,就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料,坚持有机肥与无机肥相结合;坚持因土壤、因作物合理施肥,坚持缺素补素,平衡施肥;确定合理的轮作施肥制度,合理调配养分;采用合理的施肥技术,提高化肥利用率。 1 针对土壤特性选择肥料。中国南北土壤差异很大,南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性,磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥;北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性,磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙;连续施肥多年的大棚、老菜田也逐步酸化,且钙镁缺乏,磷肥宜选用碱性钙镁磷肥、磷矿粉等,既可调节土壤酸度,又可供应钙镁元素;有盐渍化特征的碱土、盐土,尤其是滨海盐土,宜施用磷石膏,钾肥宜选用硫酸钾。 2 针对植物营养特性选择肥料。植物种类、品种不同对养分需求不同,同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同;不同植物对养分种类有特殊反应;不同植物对养分吸收利用能力也有差异,选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究,铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异。 一般蔬菜是喜硝态氮的作物,氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等;鳞茎类蔬菜对硫的需要量较大,宜选用含硫较多的肥料,如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等;十字花科的蔬菜对硼的需要量较大,宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等;鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感,不宜选用氯化铵、氯化钾等含氯化肥;大白菜、番茄等易出现缺钙症状(干烧心、蒂腐病),宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙;水果、茶叶需要大量的有机肥。 3 针对作物生育期选择肥料。作物生长的不同时期对肥料的吸收不同,因此,需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。种肥选用中性高浓度的复合肥料,拌种肥一般选择专用性强的肥料;基肥可选用低浓度肥料,也可选用高浓度复合肥料;追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵、磷酸二氢钾等;灌溉施肥及叶面喷肥时,要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等。 有机肥与化肥配合使用增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明,有机肥与化肥配合使用,有利于土壤有机质更新,激发原有腐植质的活性,提高土壤阳离子的代换量,有利于提高土壤酶的活性,增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能;有利于协调氮素均衡稳定、长效,提高氮、磷、钾肥利用率,缓解施肥比例失调状况;有利于改善农作物品质,提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量,减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量 4 选择合理的施肥方法。蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关,又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面,把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的;在施肥技术与环境条件方面,蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系,土壤中氮浓度越高,蔬菜中硝酸盐含量越高,尤其在后期。所以,施用氮肥宜早,且不宜过多。 5 使用专用、复合、特种肥。由于优质农产品对土质、肥料要求不同,更需要专用肥。例如,生产大蒜需要含硫较高的肥料,生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例,生产500千克小麦与600千克小麦的配比不同。 果树施肥要进行叶色诊断,对症补充肥料。而且除氮、磷、钾肥外,还有各种钙、镁、硫肥,微量元素肥料、叶面肥等。肥料的专用化、复合化、多样化是世界肥料发展趋势。 另外,针对人体营养需要可生产特种肥。有研究表明,施用含硒有机复合肥,可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥,菜花中硒含量可达0.149毫克/千克,是普通菜花含硒的75倍。 6 提高化肥使用效率。中国现在化肥使用量达4200万吨,约占世界的30%左右,但当前化肥利用率只有35%左右,与世界45%左右的水平存在较大差距。因此,改善现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式,合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要,特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。 051430 河北省栾城县农牧局土肥站 王书巧 产品品质论文:罗伯特:力魔关注品牌价值更重视产品品质 德国力魔(LIQUI MOLY)公司成立于1960年,一直以其先进的研发技术,在车辆添加剂、润滑油及汽车养护方面强占欧洲市场,自2006年进入中国市场以来,以其产品的品质和服务获得了广大用户的好评。2013年7月,南京东沛国际贸易集团有限公司成为德国力魔机油、汽车养护、汽车美容全系列产品的中国区总。2013年12月11日,记者在Automechanlka Shanqhai展会期间专访了力魔中国区项目开发经理罗伯特。 罗伯特认为,中国的市场比较大,在世界上占有重要的位置而且具有很多特点。一个从国外进来的品牌不可能完全按照西方的方式在中国做事,来到中国肯定要进行政策和做法上的调整,但同时也要保持品质,在中国力魔的产品与德国完全一致,但需要按照中国方式来销售,这是一件难事。2006年至今力魔的销售业绩每年增长了至少20%。力魔产品的应用从高端车普及到中低端车,逐步发展市场。 据罗伯特介绍,力魔产品分为机油、添加剂、汽车美容及修理厂产品,主打产品是机油和添加剂,最大的竞争优势就是品质技术。很多汽车大品牌均来自德国,在德国大公司研发新车时不用普通机油,而是需要有针对性的机油。所以力魔所有的机油是按照汽车厂家的要求来做的。力魔的机油有很品种,分别专用一个车型,所以对专业的车型是非常好用的,可以延长汽车使用寿命、保护发动机等。 力魔的机油具有非常长的换油周期、中国大部分的车是保5000km,但在德国可以保30000km。力魔非常重视服务,安排培训师为东沛及维修企业做培训。车主需要意识到好的保养可以保持车的价值。罗伯特表示,2014年力魔将扩大宣传,销售渠道除了4S店,最近还增加了修理厂的渠道,建立独立修理厂和力魔品牌形象店,形象店现有50家左右,2014年至少增加100家,主要负责更换机油和快速保养。 产品品质论文:水产品品质快速检测研究进展 摘要:本文通过对传统检测方法和指标的适用性和局限性分析,介绍了用于水产品品质快速检测的几种不同方法,包括图像分析、电特性和电阻抗特性测量以及用于水产品品质检测的三种类型生物传感器进行分析和总结。 关键词:水产品、快速检测、品质、传感器 1 概述 中国水产品总产量占世界水产品总产量的比重逐年上升。水产品生产、消费和进出口贸易得到快速发展,国内外市场对水产品的质量与安全提出了更高的要求[1]。新鲜水产品肌肉中水分含量高、组织脆弱、不饱和脂肪酸易氧化及可溶性蛋白质含量高,比一般的动物组织更容易腐败不易贮藏。 鲜度变化是反映水产品品质变化的一个重要方面,在捕捞、收购、贮运、加工和销售过程中常常需要对水产品的质量进行评价。如何通过合理的保鲜手段使得水产品保持较高的新鲜度是一个必须解决的难题;另一方面,使用正确的检测技术对水产品在保藏过程中的品质变化进行测定亦是极其重要的。水产品品质和鲜度的检测存在步骤繁琐、所需时间长、指标不统一等问题,若能通过分析鱼类死后生理、生化的变化,物理学、化学等指标的角度研究水产品鲜度品质的变化,从而实现水产品物流过程中鲜度的快速检测和动态预报。 2 水产品品质快速评价方法 2.1 图像分析 图像分析技术是利用不同波长的单色光照射样品,通过CCD(a charge coupled deviced 电荷耦合元件)镜头获取样品图像,对水产品外表及表面进行高速度的在线图像采集,通过对获得图像的进一步计算,消除背景和环境干扰,得到水产品的各项信息,包括变形、瘀伤、出血点等进行快速无损快速检测,可以直观反映水产品原料在养殖、捕捞等过程中对其品质的影响[2]。2003年Kroger对鲜鱼和鱼片外观进行图像分析检测,经CCD扫描获得图像,测定图像每个点周围微结构的相似度,通过测定鲜鱼表皮粘度浊度,以及冰冻鱼片表面的肌肉纤维粗糙度来确定鱼肉品质。 2.2 电特性和电阻抗特性参数测量 用于鱼肉鲜度检测的电特性参数主要有电导率、电容、电阻抗等。 电导率是指电解质溶液中离子在电场作用下,产生迁移而形成的导电能力,溶液的导电能力与溶液中的离子浓度呈正比[3]。Jason, A.C[4]等研究发现鱼死后,在自溶阶段,鱼肉的电容和通过鱼体的电流均会发生变化,分别测量流经鱼体的交流电或鱼肉电容大小来判定鱼肉的鲜度。电阻抗特性的测量是借助置于生物体表的电极系统向检测对象送入微小的交流激励电流或电压信号检测相应的电阻抗及其变化情况[5]。故生物阻抗模型可应用于鱼肉阻抗特性的鲜度研究。 2.5 生物传感器在水产品品质评价的运用 生物传感器由分子识别元件和信号转换器组成,分子识别元件由生物活性物质构成,直接和待检测物质接触,具有分子识别能力以及放大反应信号。信号转换器属于电化学或光学检测元件,它可以将生物识别事件转换为可检测的信号[6]。生物传感器法具有体积小、灵敏度高、检测步骤简单、快速、可现场检测等优点,是近年来水产品品质快速检测的热点。 2.5.1 ATP降解产物传感器 水产品的鲜度主要取决于ATP各种分解产物的含量。ATP按以下顺序分解ATP(三磷酸腺苷)ADP(二磷酸腺苷)AMP(一磷酸腺苷)IMP(肌苷酸)INO(肌苷)HX(次黄嘌呤)UA(尿酸)[7]。将HX作为鱼肉鲜度的测定指标是不充分的,因为它的浓度取决于鱼的种类、鱼死前的状况和鱼肉的部位。目前已报道的水产品鲜度传感器大多是通过酶的生化方法测定Ki或H值。这些代谢物发生酶的反应如下:[8-9] 林丽[10]等运用多壁碳纳米管、黄嘌呤氧化酶和Nafion一次修饰在玻碳电极表面,制成了一种新型的HX生物传感器,该传感器响应快速、灵敏度高,对HX有着良好的催化氧化性能。Carsol[11]和Park In-Seon[12]等学者又建立一种酶反应器系统,将NT、NP和XO固定在经戊二醛活化的壳聚糖微孔小珠上,装在聚丙烯反应管,两端用尼龙布封闭,连接氧电极、接收器和记录仪,从而建立了多酶反应器系统,测定结果和液相色谱法测定结果间有较好的相关性。 2.5.2 挥发性物质传感器 鱼肉质量发生变化时,其散发气味中挥发性化合物的组成及成分浓度也会发生变化,这些变化和鱼的新鲜程度相关。鱼肉组织降解产生的挥发性化合物有低级醇、羰、酯、二甲胺、硫化氰、甲基硫醇、二甲基乙硫醚等。在电子鼻的检测中,是将样品放在密闭的容器中,传感器对样品顶空的挥发性化合物产生响应,这种响应通常由电导率或电流等参数来衡量,最后进入数据处理系统进行特征参数的提取,获得鱼体质量状况的信息。用于电子鼻仪器的传感器主要有石英微平衡器、金属氧化物半导体传感器等[13]。 Daffsson[14]等采用M0S传感器检测了冷冻贮藏的黑线鳕和鳕鱼的鲜度。他们发现随着鱼体挥发性化合物浓度增人,传感器的响应呈线性变化,并且能够及时地检测到鱼的早期腐败。Schweizer-Berberich[15]等用8个电流传感器检测了冷藏蹲鱼的气味变化,发现传感器的响应随贮藏时间而变化,并且与气体成分中的胺类和硫化物之间存在很好的相关性。 2.5.3 微生物传感器 微生物传感器又称BOD(生物需氧)传感器,由溶氧传感器和微生物膜组成。酵母或腐败细菌固定在膜上,贴在BOD传感器表面的透气膜上。当BOD传感器浸入含有有机物的样品液中时,渗到膜上的有机物被酵母或腐败细菌细胞吸收。该过程需消耗O2,从而引起传感器输出电流下降。微生物膜上消耗的O2与样品液中的有机物浓度成比例,样品液中的有机物浓度可通过BOD传感器测定。Watanabe,E等就用微生物传感器和常规K值测定进行比较,分别测定了冰中贮存两周以上的鱼肉鲜度,发现两种方法测定的数值间有较好的相关性[16]。 3 展望 水产品品质评价发展方向是将使用快速测量技术的不同标准方法结合起来对各种原料的鲜度进行评价以建立数学模型,预测未知品种的鲜度或剩余货架期。据悉,美国专家已在研制一种可检测食品鲜度的“Flesh-Check”指示片,该指示片可置于包装食品中,涂有对温度敏感的聚合物,人们可根据指示片颜色判断食品新鲜与否。在不远的将来,人们能够运用各种模型和传感方法进行水产品品质评价和预测,甚至提供在线的品质评价。 产品品质论文:粉垄可自然性提高农产品品质 韦本辉和他的研究团队在研究中,提出的“粉垄栽培方法”,突破了千年“犁耙”耕种模式,实现合理利用耕作层及耕层以下土壤资源和天然降水,作物根系特别发达,促使作物大幅度提高单产和改善品质。 粉垄栽培方法在中国南方地区广西,已在水稻、甘蔗、木薯等12种作物应用,增产率达10%~30%;在北方地区的辽宁、河北等地试种玉米等表现良好,干旱地区的甘肃省定西县试种马铃薯增产率达35.4%,宁夏回族自治区在荒漠上首次试种准山药亩产达3477公斤;中部地区的湖南试种木薯、淮山药效果表现良好。 在广西玉林市福绵区粉垄栽培的稻谷,农业部稻米及制品质量监督检验测试中心提供的检验报告显示,其整精米率、蛋白质分别达50.9%、10.2%,比同一块田同一品种同一施肥管理条件的常规种植的稻谷分别增加了15.94%、14.61%,粉垄栽培的整精米率、蛋白质单项质量判定均为一等,常规种植的则均为三等。 粉垄给作物产增品好的奥秘 粉垄栽培方法,是韦本辉和他的研究团队,从他们在研究土壤疏松类型比土壤板结和表皮结膜两种类型增产15%以上得到启发,并从农艺和农机相结合上进行研究,2010年初正式提出并申报国家发明专利。 粉垄对作物增产和提高产品质量的奥秘,韦本辉认为,主要是由于耕地松土量和速效性养分增加及种植带下有U型储水槽(事实上形成了耕地天然水库),实现了作物对土壤、水分、光能等自然资源的最大化合理利用,是自然资源增量利用产生的效应;同时,土壤环境改善和充分利用天然降水,促进作物根系发达和以根系为主导的“根”本理论的作物栽培新理念的有效施行。在此条件下,作物在整个生长发育期间,可以稳定地、持续地吸纳土壤中各种矿物质元素,尤其是吸纳了传统耕作方式未能打破犁底层的土壤养分和未被旋磨激活释放的土壤中的矿物质元素,作物健康协调的生长,光合效率可提高10%以上,特别是生长后劲足、抗早衰,从而使得产量增加和品质改善。 绿色,健康的栽培方法之所以能将品质和品位提高,是由于经粉垄后的土壤各种矿物质养分通过粉垄机钻头旋磨激活释放被作物吸收利用,加上光合作用的优势而获得的,是非人为因素促成的,因此是―种天然性的、绿色的、有机的,对人体健康的。 韦本辉率团曾在2011年1月到台湾考察,他认为台湾精细农业先进,粉垄可能让台湾的农产品品位更是锦上添花。 产品品质论文:微生物农业对提高农产品品质及改善农业生态环境的影响探析 摘要:近年来,随着经济和科技的不断进步,使得我国农民所能利用的耕地面积在不断的减少。面对这样的情况,相关的工业、农业部门开始进行深入的探讨和研究,为了利用有限的土地资源创造出更多的财富,各种各样的化肥相继问世,以此促进经济作物的快速生长。但同时化肥的使用带来了很多问题,如:农产品质量得不到保障、严重影响农业生态环境等,通过大量的试验研究证明微生物农业在农业中发挥着重要作用,要加大微生物农业的推广力度,以提高农产品品质及改善农业生态环境。 关键词:微生物;农产品品质;农业生态环境 近几年来,面对我国农业生物资源的利用情况和我国农业发展情况,我国相关部门开始意识到微生物农业的重要性。从宏观上看,微生物农业属于一种工业型的农业,其主要通过微生物资源产业化实现的。微生物农业的广泛推广,不仅有利于提高我国的农产品品质,而且还有利于实现农业的可持续发展。 1.微生物农业的含义 微生物农业也被称为白色农业。这种农业是一种工业化的农业,微生物农业的形成主要以蛋白质工程、细胞工程、酶工程为基础,并在此基础之上通过使用各种高科技开发手段,对微生物资源进行开发和利用,这一过程就是微生物农业过程。微生物农业可以将微生物资源进行优化配置,就微生物本身而言,其具有超强的繁殖生产能力,并通过工厂化处理,能够生产出人类及动植物所需要的营养品和保健品。微生物农业属于一种新型农业。微生物农业的发展系数较大,其属于高增值农业。 2.发展微生物农业有利于提高农产品品质 通过对农业生产的实际情况进行调查和研究,我国大部分农业生产中需要投入大量的农药、化肥,这虽然提高了农作物的产量,但是无法保证农产品的安全。 在农作物生长的过程中,一定会遇到病虫害问题,如果通过农药进行防治病虫害,将不利于农作物的安全生产。生物防治病虫害是一项较新的技术,其具有很多优势,如:没有污染、没有公害、等。目前我国应用微生物进行病虫害防治的效果较好,其值得广泛的推广,其不仅能够有效的防治病虫害,而且还有利于提高作物产品的品质。 微生物还可以混配在化肥、微量元素、有机饲料中,从而形成了微生物复混生物肥料。微生物复混生物肥料不仅能够增加土壤的肥力,而且还能够为作物的生长提供充足的营养元素,从而使植物根际的微生物环境得到很好的改善。微生物肥料在植物生长过程中发挥着重要的作用,有利于植物对养分的吸收,进而促进植物生长,提高了植物抗病虫的能力。 3.发展微生物农业有利于改善农业生态环境 二十一世纪面临的最严峻的问题就是生态环境保护问题。微生物农业的发展前景比较客观。在实际的微生物农业生产过程中,能够将有机废物变废为宝,可以间接的促进生态环境的保护。在微生物农业中,微生物生态环境保护剂具有重要的作用,其可以将空气中的毒气及水、土壤中的有害物质清除干净,微生物农业是一项全新的产业,其具有较大的开发和利用价值。 在农业粮食生产过程中,农药和化肥对粮食的产量产生了很大的作用,同时也严重的破坏了农业生态环境。在不同程度上对水体、土壤、大气造成了污染和破坏。针对这样的严峻形势,为了能够促进我国农业长期稳定持续发展,我国相关部门已经发现了生物农药、生物肥料的重要性。微生物农业的大力推广和发展,不仅能够增加农作物的产量,而且还能提高农作物产品品质。微生物农业可以保证农作物的安全,有效的提高动、植物资源的利用率,进一步改善和保护生态环境。 4.微生物农业提高农产品品质及改善农业生态环境的实例 4.1简要介绍紫云英根瘤菌菌剂 紫云英是豆科黄芪属一年生草本植物,又称红花草,是重要的绿肥,饲料兼用作物。紫云英不仅能给土壤增加大量的新鲜有机质,还可以改善土壤理化性状,协调水、肥、气、热状况,提高土壤生产性能。因此,种植绿肥是一项必需的用地养地措施。紫云英固氮能力强,氮素利用效率也高,株体腐解时对土壤氮素的激发量很大,在我国南方农田生态系统中维持农田氮循环有着重要的意义。 高效的紫云英根瘤菌菌剂在提高紫云英产量方面具有重要作用。高效优质的紫云英根瘤菌菌剂,一方面在紫云英播种后能提高紫云英的产量,另外还能在土壤中形成多种有利菌株共生的良好根际生态环境,对水稻化肥利用率起到重要的效果。 4.2高效紫云英根瘤菌在选育时应注意的问题 紫云英根瘤菌的初筛:将粗筛出来的紫云英根瘤菌进行回接紫云英试验(水培法或沙培法)进行初筛,从播后结瘤时间、根瘤数、根瘤大小、根瘤颜色、植株含氮量和植株长势等指标筛选效果好的紫云英根瘤菌;紫云英根瘤菌的诱变育种:利用紫外诱变等生物诱变技术来选育出固氮效果更好、抗逆性更强的紫云英根瘤菌菌种。 4.3发酵生产工艺的研究 优培养基的筛选:利用摇瓶发酵、20L、200L自控发酵罐发酵,利用旋转组学设计和计算机技术筛选各功能菌种生长所需的氮源、碳源、矿质营养、添加剂和诱导剂营养配方,确定促进菌体生长的营养成分和最佳复合培养基配方。 高效吸附载体及其灭菌技术研究:通过考察菌种在不同灭菌条件(巴氏灭菌法,高压湿热灭菌法和γ-射线灭菌法)下的不同载体(褐煤,草炭,蛭石和珍珠岩)的存活时限以及载体中所含有的成分,将对菌体保存和对土壤的增肥及微生态作用等综合因素,确定载体最佳灭菌方法和最佳载体。 4.4应用技术研究 通过盆栽、小区和大田试验,检测紫云英根瘤菌产品的应用效果和稳定性,研究制剂不同剂型、浓度、用量、施用时间、施用方法以及环境因子对使用效果的影响,再反馈信息进一步研究和调整发酵生产工艺技术,生产出高效、持效的生物有机肥料产品。 5.如何运用微生物提高农产品品质及改善农业生态环境 5.1合理帅选菌株和应用联合菌群。 在深入了解有关微生物特性的基础上,采用新的技术手段,根据用途把几种所用菌种进行恰当、巧妙组合,使其某种或几种性能从原有水平再提高一步,使复合或联合菌群发挥互惠、协同、共生等作用,排除相互拮抗的发生。 5.2改善生产条件和生产工艺。 发酵条件、工艺流程、合适的载体、剂型、粘着剂的发展,尤其是在产品保质期方面需要开展深入的研究。 5.3应用价值较高的微生物产品 有机物料腐熟剂(或称发酵剂)、根瘤菌剂、生物修复剂(微生物区系、解毒、重茬等)、促生菌剂,生物有机肥等。其中根瘤菌剂作为微生物肥料中的一类重要品种,目前存在的根瘤菌剂产品质量不稳定、使用菌种的有效性低、接种后在种子上存活时间短、结瘤效果差、产品保质期短等问题未很好的解决。因此,这方面需要国家加大投入,开展相关的研究,加快新产品的开发与应用。由于接种根瘤菌剂还能有效降低和减轻豆科作物重茬的病害,根瘤菌剂在我国具有十分良好的应用前景。 6.结束语 农业在国民经济中起着重要的作用,同时也带动了其他行业的发展。但在农业实际发展中存在着严重的问题,例如:在农作物的生长中大量的使用化学农药是必不可少的,农药可以杀灭农作物在生产中的害虫和病菌,但不能保证农产品的安全,也使农业的生态环境遭到了破坏,严重影响了农产品品质和生态环境。通过对这样问题的研究,表明微生物农业将有利于提高农产品品质及改善农业生态环境,值得进一步的推广。 产品品质论文:提高产品品质、创造管理亮点某项目工程精细化管理控制探微 摘要:本文简述了某项目的工程管控的措施和亮点,今后,笔者将在项目管理中不断探索研究新的管理方法,不断加强和提高工程的精细化管理手段,提升产品品质,通过良好的工程管控手段为业主提供更加优质的产品! 关键词:建筑产品;精细化管理 1.工程概况 某项目位于南京南站的东南角,周边商业配套齐全,九都荟共有两期开发,总用地面积约为12万平方米,总建筑面积约为42万平方米,拥有沿街商铺,从拿地到开盘17个月,首次开盘,市民争先抢购,产品受到市场热捧,销售火爆。 2.质量管控措施 项目质量管控措施,主要包括:(1)质量管理可视化:每栋楼安全通道两侧张贴楼栋信息牌、质量可视化表、进度可视化表及安全巡更记录,质量按照实测实量要求按集团要求悬挂于楼栋通道处,充分显示出不同施工阶段各道工序指标的检查情况,数据更新务必及时。(2)工程实测实量可视化:现场施工必须严格执行三检制度,每道工序均要现场验收,每道工序均拍照留有映像资料,不经验收合格,不得进行下道工序施工。尤其是隐蔽部位,需监理验收并拍照留档,做可视化验收记录,严格控制现场工序质量。(3)落实工程“四化管理”:主体阶段设置砂浆、预制构件、模板、钢筋的集中加工区,装修阶段设置瓷砖、木工、防水材料及腻子集中加工区,进行“四化”管理,做到加工和安装分离,有效的进行了质量控制,确保了产品品质。(4)进行工序穿插施工:包括门框先行和主体未封顶之前,精装修单位进场穿插施工,主体结构分段验收,做好装修与土建穿插施工,总工期可以有效提升10%以上。(5)引入工程施工样板: 现场设置样板展示区,对砌筑、粉刷、防水、屋面等重要的工序进行展示,待主体施工阶段,在楼栋做实体样板间:土建样板、精装修样板、交付样板间。另还须做景观和外立面的工艺样板。工艺、工法样板先行,及时发现并解决问题,不把问题带到后期大规模工作开展当中。(6)深化图纸和制作户型手册:为精细化施工管理,现场编制每个户型的户型手册,内容有:定位放线图、墙体砌筑图、粉刷图、水电定位图、天花吊顶图、地坪竖向标高、瓷砖排版图等,为现场集中加工和移交提供依据,确保同户型同部位尺寸一致。 3.安全文明施工管控措施 项目安全文明施工管控措施主要包括:(1)统一安全文明施工策划:人车分流,场地布置清晰,包括外架 统一标语、出入口统一标语、安全施工统一标语等。(2)落实安全分色管理及安全文明标准化施工:可视化评估施工安全系数,确保施工安全。(3)制定安全巡更制度:施工现场每天专职小组安全巡查,发现安全隐患,登记公告并及时整改。(4)执行楼栋值长管理制度:执行楼栋值长制度,值长负责制,现场各个主要分包管理人员担当每栋楼的值长,值长负责协助总包单位管理人员管理本栋楼的安全文明落实工作。(5)现场进行人车分流管理:现场道路采用人车分流制,规范化管理,保障工人安全和施工道路通畅。(6)采用太阳能灯和引入雨水收集系统:为了积极响应国家节能减排的号召,合理利用能源、节约资源,项目不断引进新技术,在现场先后采用了太阳能灯和雨水收集系统。(7)现场晨会制度:每日早晨总包召集现场的主要管理人员、班组长及分包管理人员,在安全公示牌下面集中,对今天的施工内容、安全危险源及注意事项进行布置。 4.项目新工艺亮点 项目新工艺亮点主要包括:(1)PC工业化:九项目部通过对日式管理经验的学习培训以及对前期成功项目PC工程经验的借鉴和总结,进一步提升了项目对PC工业化技术的应用和管理,于2014年11月开始,在F-4、E-4、G-2 楼栋上采用PC全周期施工,前期做好产品定位研究,其中F-4、E-4两栋为柱、梁、墙、楼梯为全PC预制构件,楼板为叠合板,做绿色建筑。(2)铝木复合木板体系:为提高工程质量,提升实测成绩,项目研究并样板展示铝木复合木板体系,于2014年7月开始,在D-7、A-2以及EFG地块部分楼栋主体施工阶段开始采用此体系,铝模板砼成型质量非常好,实测成绩高,周转60次成本摊销和木模板持平。(3)免抹灰(薄抹灰)工艺:为减少空鼓、开裂,保证粉刷质量,在不改变墙体材料的基础上,采用石膏砂浆进行5-8mm的薄抹灰,已经现场制作圣戈班、普拉德等品牌材料的样板,进行对比研究后,随即在项目后续施工中推广。(4)精装修穿插及无尘化加工:精装修单位提前进场做门套先行施工,主体分批次验收。精装修单位提前进行单工种流水穿插施工,建立设置集中加工厂,瓷砖、木工、腻子、吊顶材料、防水材料,均集中加工加工安装分离,提高加工精度,缩短总工期,提升产品品质。(5)景观先行:做好景观图深化设计,对景观图纸和室外综合管网提前叠图,景观围墙和综合管网先行,在地库全部封顶、底层脚手架拆除后实施。 此外,项目也在做一些新工艺、工法的研究,例如高精度楼地面原浆收光找平、预制窗台板、保温反打工艺研究等,也分别取得了一些进展。 以上简述了某项目的工程管控的措施和亮点,在项目管理中将不断探索研究新的管理方法,不断加强和提高工程的精细化管理手段,提升产品品质,通过良好的工程管控手段为业主提供更加优质的产品,回馈社会! 产品品质论文:肉类产品品质:何种市场营销策略可以创造肉品附加值? 摘 要:保证肉类产品的质量,是整个肉类产业链的一个重要任务。保证肉品质量对于食品生产和销售企业来说是应尽的义务,而对于消费者来说是应得的利益。过去发生的各种食品安全危机,质疑的不仅仅是产品内在和外在品质的保障途经,还包括产业链中产品或市场参与者的决策。从动物育种到产品加工、零售到消费及消费者在各方面的产品品质要求上都表达了新的期望。当今,市场营销在产业链保障产品品质方面发挥了重要作用。本文将着重介绍肉类产业的市场营销和商业运作。 关键词:品质;肉产品;食品安全危机;品质和原产地认证;推销 自从1996年食品安全危机以来,肉类品质成为真正意义上的一项挑战。无论是对于生产和销售企业,还是对消费者来说,品质保障不仅是理所当然的标准,也是增加产品附加值的战略主旨。各种品质和原产地认证标识是对消费者最好的品质和来源保证。Momont[1]认为,这些认证标识具有多重意义,如天然、可靠且具有很强的象征意义。实际上,品质认证这个环节消除了消费者的疑虑外,它们还成为了品质、特性、原产地和精湛加工技术的代名词。法国消费者愿意为信得过的产品支付更高的价格[2]。然而,最近一段时期以来大量出现的认证标识对于销售行业和消费者来说却很难轻易辨别[3]。 山区特产、乡村特产、本地特产等各种特色标识和自行标榜的其他品质保证标识在市场上显得名目繁多,且常常没有清楚的解释。 那么,品质保证是如何成为关键问题的呢?消费者对肉类品质的认识到底是怎样的?他们的真正要求和需求是什么?最后,销售策略在这个问题上可以起到什么作用? 1 肉类产品品质概念的演变和政策规范 20年来,人们对肉类品质的认知经历了巨大的变化。其中食品安全危机的出现是一项重要的推动因素(表1)。其实,从90年代以来,农业和食品业不断受到食品安全危机的冲击,特别是肉类产业中动物,如牛(如疯牛病)和禽类(如二恶英、禽流感等)。这些危机使得消费者对商品质量的不信任感增加[4],从而影响生产企业的运转。Ben?tre等[5]将食品安全危机(1996年在罗马举办的世界食品峰会)和食品的内在品质造成的危机归纳为“理智型”或“粗暴型”两类[6]。 40多年来的食品丑闻和危机,促使欧盟制定了93/43CE食品卫生条例,主张采用危害分析与关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)方法“识别食品卫生的关键因素,建立且严格遵守安全规程并及时更新”。最近的大范围肉品掺假(如2006年鱼肉和2013年马肉掺假)事件曝光以后,欧盟重新修订并简化了原来的食品安全条例,并于2013年5月公布和在2016年实施。该条例加强了食品卫生规范,尤其要求增加突击检查和加重处罚以防造假行为的内容。欧盟委员会(2014年7月,第六轮谈判)已讨论签订跨大西洋贸易与投资伙伴关系协定(Trans-Pacific Partnership,TTIP),旨在解除贸易束缚,并提高了肉产品的品质要求。市场和消费者对于伦理、环境和食品卫生的诉求,都将是争论的重点和关键挑战。 对照新法规的内容可以明显发现,公共机构和业界对食品的品质明显重视了(如卫生、微生物、原材料等)。法国消费者已经不能再容忍任何食品卫生问题,这些规定旨在重塑消费者对肉类消费的信心。 那么,品质的定义具体是什么?根据ISO 9000∶2000 标准,品质是指“一个产品、一套工艺或一项服务可以满足外在或内在需求的所有特质”。从营销上来说,品质是“一个物质、一项服务、一个品牌或一个企业,被客观或主观所公认的特性和价值”[7]。 然而,食品的品质在不同国家和地区的定义有所不同。欧洲消费者越来越注重品质和原产地认证标识如“原产地认证称号”、“原产地保护称号”、“产区保护标识”“红色标签”等。在法国,品质通常是通过符合法律法规标准的形式展现出来了。而美国的情况就完全不同,品质认证标识被视为一种非关税贸易壁垒,因此无法建立相似的品质保障体系。品质通常被诠释为对工业流程的遵守和无毒无残留。品质的概念缩小到了技术层面,且最终以企业的声望来代表,公共部门的介入也就没有必要[8]。 同样,生鲜乳、奶酪是欧洲传统和技术的标识,而在美国这完全不符合卫生标准。另外,欧洲支持对转基因产品在标签中强制标注,而美国则反对。这个分歧体现出食品品质概念上的分歧。在美国允许使用激素类产品饲养肉牛以加快其生长速度,这一事实也展现出食品品质的有关法规要求完全不同。 一些消费者对最新的科研结果有时表示质疑甚至抵制。他们要求加强食品卫生和品质规范以及监督措施。因此,提高品质是所有食品工业的必由之路。唯有提高品质才可以重树消费者信心。尽管一系列新法规已经或即将生效,消费者对于提高品质的诉求一刻也未停止。除此之外,他们还表达了对食品产业各领域更多了解的诉求。 2 消费者对肉类品质的认识、态度和要求 食品问题一直以来都是法国人重点关心的问题。随着经济的发展,人们的进食已经不再仅是满足生理和享受的需要,它还有其他层面的需要。例如,在家畜饲料中添加亚麻籽可以生产出对人体健康有益的ω-3脂肪酸;含胶原蛋白的酸乳可以减少成年人的皱纹;用芦荟制作的饮料可以改善皮肤状况;含类胡萝卜素的甜点可以使皮肤变成古铜色等。 尽管这些例子都通过产品形象或用途提升了食品的原有价值,但食品的相对价值还是降低了。1991年以来,居民用于食品消费的支出不断降低,而住房和交通用支出不断增长。1960年法国每个家庭平均支出的60%为满足饮食需要,如今这项支出只剩下13.5%了,饮食已不再是法国人生活的第一大支出(表2)。 2010年,法国居民肉类消费支出占食品消费支出总额的比重最高(达21%,表3)。每人每年肉类消费总量为90kg(这个数据在20年前是100 kg,表4)。 消费者对未加工产品的需求量在下降,而对加工产品(如便利食品和打包食品)的需求量(也包括对配套服务的需求)在升高。除此之外,他们也追求食品的品质和安全。无论是对养殖企业还是加工企业来说,产品的品质、可靠性和便利性都是必不可少的要求。然而,品质既取决于产品的客观特质,也取决于消费者的主观喜好。尽管后者不易得知,但了解消费者的满意度确实至关重要。它取决于产品的形象(如品牌和品牌形象)以及配套的售后服务。这些条件都是组成食品附加值的要件。 多项研究显示,肉类产业希望在销售环节更有效地满足消费者对品质的要求[10]。然而,在从前被认为是例行或习惯(锁定唯一品牌)行为的肉产品购买,在食品危机发生之后已经发生了改变,如考虑其他产品、或者减少甚至放弃对该肉产品的消费,但这又陷入了新的困境,如对产品的来源、价格和加工方式等必须重新审视[11]。 这个消费行为的改变会影响其购买标准,其中除了品质、风味或口感等内在特点外,又加入了产品来源、畜牧养殖模式和品质认证标识等外在的指标(表5)。 如今的食品品质特征除了营养价值、感官品质和卫生之外,还加入了道德规范(如环保和动物福利)和文化价值(如地域、传统文化等)[8]。这些新的品质概念涉及食品的生产条件,对特殊认证标识起促进作用(如原产地认证称号等)。这些认证标识使生产者和产地都获得了更多的附加值,但也增加了对生产过程中品质保障和可追溯性的要求。 食品品质对于消费者来说成为了理所当然的选择标准。相应地,肉类产业(特别是占70%销售量的大型销售企业)的战略主旨,很自然地集中到了大宗消费产品的价格上(图1)。目前,消费者对食品卫生的关注度很高,他们对食品生产过程的信息有更多的了解。关于原材料的来源、加工方式等信息,都成为了销售是否成功的要件。消费者认为,提供食品来源和畜牧养殖模式等信息是理所当然的。他们难以理解,为什么家畜可以在法国养殖,肉类加工却要送到国外,最后成品又卖回法国。国家跨行业组织主导的一系列措施,如法国原产地标识、法国猪肉标识等,旨在尽力满足消费者对品质、来源和可靠性的要求(表6)。消费者要求清楚的食品来源、工艺和卫生信息,而种类繁多的品质标识或原产地认证标识,又使得消费者难以辨认出他们需要的重要信息。因此,要尽量简化和集中这些品质认证标识。例如,水产行业就推出了统一的“法国馆”标识。 3 市场营销与产品形象 长期以来,市场营销在肉类产业链中都只是作为一个选项而非必要环节。而如今,营销与品质的结合成为了肉类产业的现实要求。营销具体是指什么?营销的定义是“选择和吸引市场、发展并维持顾客群,交付并传递价值的科学和艺术”[13]。它的作用是通过品牌策略、品牌形象和销售服务带来附加值,并且及时调整以满足消费者需求。尽管如此,购买欲望和购买行为有时并不一致。本文研究发现,在食品货架区决定购买的人群比例为53%。而以光顾货物的人群为100%时,只有23%购买者会注意到品牌,其中16%的购买者会取下货物观察,15%会决定购买,5%会购买该品牌的多样货物(图2)。 研究发现,在11 000 个参考产品中,购买者只注意到500 个,能记住的也只有50个。这是由于购买者在中等超市(面积400~2 500 m2)的购物时间平均为25 min,在大型超市的购物时间58 min。购买物品中1/3为生活基本用品,其余为冲动购买、享乐性购买和深思熟虑后购买。购买甜食平均花的时间为59 s,购买咸食时间为56 s,而液态产品为49 s。如果再看看购买常用品的时间,其数据更惊人:1 kg牛乳为10 s,面包为10 s,巧克力为30 s,鹅肝为59 s,而肉产品是90 s[14]。 如何向购买者传达产品以及加工品质信息呢?大部分肉品是在大型超市销售,也就是说这个“无声销售”要靠购买者自己来寻找满足其要求的内在和外在品质标准。而货架的陈列并不总是按消费者需求来安排,且品质标识的种类繁多(正式标识、集体标识或以销售品牌私设的标识)。另外,以销售量至上的低价策略,也会在一定程度上干扰消费者的选择。 现在的顾客已经不再沿用传统的推销模式决定购买货物了。既然已经知道他们通常都会提前准备购物(如47%的购物者准备购物清单),就要尽量采用适宜的、能影响他们购买决定的销售策略。因此出现了一系列促销方案:成套销售、即时折扣、加量不加价、赠送购物券、会员卡优惠等等。尽管这些促销方式在一定程度上发挥了作用,但不能忽视消费者在寻求便利、价格合理、简单便于选择但又不失多样化的产品(表7)。 现今消费者对肉产品的动物种类非常“忠诚”:36%的消费者在断货时选择延期购买,42%选择同种动物不同切块部位。确定动物种类后,切块部位便成为第二重要的标准,决定因素为颜色和包装情况[15]。对消费者的购买行为的研究至关重要,此时不能把消费者单纯看待成“购买东西的人”,因此需要引入“范畴管理”的概念,即购买者站在消费的角度定义其对产品的要求。“购物者营销”并非是一个革命性的方法,而是更加完善、更贴近购买者需求的促销手段。为了更好地满足购买者需求,销售企业和加工业确定了5 个重要环节: 1)类别;2)顾客;3)购买路线;4)量化的需求单元;5)购买欲望。 新的“营销”策略更加注重在消费瞬间通过统一形式和类别来促销。使用交易人数与交易量(people incidence transaction amount,PITA)方法,可以更好地满足购买路线和消费需求(图3)。 这个方法在对顾客浏览频率、购买品牌、年购买量以及分类别购买频率分析的基础上建立。新的促销手段(如即时折扣、买一赠一、加量不加价等)则用于吸引顾客的注意。 这个方法能更好地分析购买者在商店的购买行为,研究发现:70%的品牌是在商店内选择的,68%的购买决定并无事先规划,5%是同一品牌的忠实顾客,47%受销售地点的促销广告影响。 以上结果表明,购物者展示的是一个“即时处境行为”即购买行为同时受需求标准和购物环境的影响。 除此之外,购买者与货架的距离也是重要影响因素。营销中通常利用“5-3-1”原则来优化产品包装。这个原则主要考虑了消费者与货架距离对包装的视觉感知情况的影响。表8举例说明了不同距离时消费者对产品包装的感知情况。 今天的肉类产业应该配合零售商的需求来供货,要推陈出新,要建立起生产者与消费者的联系,并提升对购买行为的理解。大型零售商期待可以自行发展产品分类的供应商。所以,肉类工业要自行了解消费者对各种类产品的需求情况,以更好地为产品定位并丰富产品种类。然而,这个营销手段的推行并非轻而易举,因为大中型超市本身也通过加工半成品来推出一部分肉类产品。现有的肉类品牌已经“树立”,要建立新的品牌着实不易。如Charal、Socopa、Valtéro、 Le Gaulois 和 Loué 集团等。这些品牌已经根据消费需求改善了销售策略,提高了产品的外在品质(如包装、便利性等)。 最近推出的肉类新切块命名就是针对消费用途的一种改进。法国经济部下属的消费、竞争和打假管理处于2014年12月开始颁布实施的《牛肉、犊牛肉和羊肉新切块命名法》将激活肉类供应市场,促使提高产品的实用性和便利性,更真切地满足消费需求。但这还不够,肉类产业的营销潜力还有待进一步开发。 当前,营销的成功在于针对消费者需求的一整套措施:1)对货架色彩的戏剧化布置(如装饰、新品促销活动、季节主题促销等);2)优化产品种类划分、烹饪模式、量化和质化促销;3)优化不同种类肉产品在不同消费场所的用途、感官和营养价值;4)标注各切块的烹饪方法建议,同时提供切块部位的信息。 4 结 语 畜牧产品,特别是肉类的品质,透过消费者的信心来体现。它本身并不具附加值,但可通过品牌、标识、形象和实用性来回应消费者的需求。今天仍有47%的购买者在光顾销售点后放弃购买[16]。要使购买意图成为购买行为,就要通过以下几方面改善销售点:1)标清产品分类;2)标明切块部位及其烹饪方法建议;3)了解购物者的真实需求;4)分析购买者的购物路线。 当今肉类产业没有成功的捷径,唯有提高生产透明度、可靠性和生产技能。除此之外,还要让消费者明白并理解肉类产业的角色。众多的品质标识使消费者感到困惑,但它们却是使消费者放心的唯一途径。优化供货分类、戏剧化布置和创新促销策略,是满足顾客和食品工业需求的有效辅助手段。 (翻译:黄亚宇,审校:霍云龙、李艳玲、孟庆翔)
网络故障诊断技术研究:基于用户终端网络故障诊断系统 摘要:随着专线接入的规模还在不断扩大,很难通过传统的现场维护或集中培训等方法解决,因此,探索一种解决专线故障新的解决方案非常必要。基于用户终端的网络故障诊断系统就是出于这方面考虑可以实施开发的系统,用户通过系统能方便快捷地对终端故障进行预处理,大大降低了维护人员的工作量。 关键词:终端网络; 故障诊断; 效益 1、 课题研究建立 1.1、 问题提出 随着通信运营商业务的快速发展,专线接入的规模不断扩大,专线故障次数日趋增多,导致专线故障率逐步增加。随着电信重组全业务运营带来的契机,如果专线用户故障居高不下,将直接影响公司今后数据业务的发展。由于专线接入点主要为全市各渠道营业厅,特别是乡镇营业厅分散,偏远,人员流动性大,素质参差不齐,随着业务的快速发展,各营业厅的专线接入规模将不断扩大,很难通过传统的现场维护或集中培训等方法解决,因此,探索一种解决专线故障的新的解决方案非常必要。 1.2、 问题分析 根据某地市运营商提取了专线用户发展情况和故障情况,并按照故障点所在位置进行了分类统计。用户端故障是造成专线故障次数不断增加的主要原因,用户端故障占每月专线故障总数80%以上并成呈逐月增长趋势。通过以上8个月的故障统计,我们得出了每月的平均故障及占比。 我们对用户端的故障原因进行了分类统计,结果发现用户端人为故障占用户端故障次数的80%左右,是造成用户端故障次数不断增加的根本原因。我们得到故障占比月均值,作出如下饼图: 对之前的《故障维护记录表》进行了讨论分析,发现用户端大部分故障都是可以通过用户自身简单处理就能恢复的,于是我们对用户在遇到常见故障的处理能力上提出了质疑,带着这一问题,对100个曾出现过故障的专线用户进行了常见故障处理能力调查,发现由于专线用户各方面基础知识薄弱,造成了用户自身原因的故障次数多,因此提升专线用户诊断常见故障的技能,将会是降低专线用户自身操作问题造成的故障次数的关键。 2、 设定目标 2.1、 总体目标 探索出一种帮助用户诊断网络故障的新方法,有效减少用户端自身操作故障次数,从而有效解决专线故障问题。 2.2、 目标值 将专线故障率由35%降低到15%以下。 3、 确定最佳解决方案 3.1、 提出可能的方案 解决目前的问题可以有以下三种截然不同的方法来帮助用户诊断及处理人为故障,整理亲和图,得到三种可行的方案,转换成树图: 3.2、 从三种方案中进行测试优选 (图3-2:专线传输设备系统) 方案一:基于传输设备的网络故障诊断系统 抽取了50个专线用户,进行了基站端至用户端的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入传输设备系统,经验证其人为故障恢复比为78.26%。 结论:该系统可对专线用户传输设备进行实时监控,能有效定位网络故障源的大概位置,方便维护人员指导专线用户进行故障处理。该系统部署需要大量硬件设备支撑,需要对整条链路的设备进行统一。 方案二:基于网管监控的网络故障诊断系统 抽取50个专线用户,进行了机房端至基站端的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入网管监控系统,经验证其人为故障恢复比为69.57%。 结论:该系统可以对专线故障做出及时的反应,当一条链路出现中断时,网管系统会及时告警,显示哪条专线中断,维护人员可以很快响应。每次出现故障后,维护人员会马上与专线用户取得联系,电话指导用户对故障进行判断和处理,由于很多故障由用户自身原因所致,维护人员工作量较大。 方案三:基于用户终端的网络故障诊断系统 抽取了50个专线用户,进行了用户端自身的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入用户终端系统,经验证其人为故障恢复比为82.61%。 结论:该系统集成了常用的DOS命令测试工具和终端设备故障判断方法,对用户判断终端故障具有指导意义,用户通过系统能方便快捷地对终端故障进行预处理。大大降低了维护人员的工作量,用户满意度较高。 根据上述的分析和试验结果,对比分析各种方案如下表所示: 表3-1:三大方案对比表 方案 描述 优点 缺点 结论 基于传输设备的网络故障诊断系统 在机房放置一台监控终端,对整条专线链路设备进行统一更换 1、维护人员能快速诊断故障并对其进行处理。 2、技术要求不高。 1、成本昂贵,每条专线需要1000元对设备进行更换。 2、部分用户端造成的故障还得不到解决。 故障恢复比78.26%。 效果较明显,但成本太大。 基于网管监控的网络故障诊断系统 在机房放置一台终端电脑和一台服务器,安装基于网管的诊断系统 1、可对全网进行全天监控。 2、对中断专线用户信息反馈及时。 1、维护人员事务较多,每天约2/3时间与用户沟通。2、由于用户素质参差不齐,不能及时解决问题。 3、系统开发技术要求较高。 故障恢复比69.57%。 效果欠佳 基于用户终端的网络故障诊断系统 在每个用户端可任找一台普通的Windows系统终端机进行安装 1、维护人员工作量降低。 2、用户可以自己诊断并解决大多数专线终端故障 1、需对每条专线的终端安装诊断系统,初次安装工作量较大。 2、系统开发技术要求高。 故障恢复比82.61%。 从源头解决问题 效果显著 结论:由上述比较,最佳方案:研发基于用户终端的网络故障诊断系统。 网络故障诊断技术研究:神经网络在网络故障诊断中的应用研究 摘要:针对传统的网络故障知识库难以共同存在的缺陷的高冗余性和稳定性,综合运用神经网络方法和粗糙集理论,提出了RSNN算法,以获得研究样品净化处理。该算法简化了样本,具有高适应性和高容错性,不容易陷入局部极小点,可以有效地处理噪声或不兼容的网络故障诊断。使用这种方法与其它相似的方法相比,可以提高诊断的精度和速度的诊断,具有一定的价值。 关键词:神经网络;计算机网络;故障诊断 1 引言 目前的网络规模、网络结构越来越复杂,这些新的变化变得越来越难作出诊断网络故障,迫切需要的一种工具来进行网络管理与网络故障诊断与排除。网络故障诊断依赖于各种网络设备的状态信息,当发生故障时,通过这些信息的分析和判断,找到原因[1]。在本文中采用粗糙集理论,在原有的规则提取的网络状态信息,算法的基础上决定神经网络的粗糙集(RSNN),并引入层次分散优化的思想和错误的传播原理设计,网络故障诊断模型,引进的层次分散优化网络故障诊断模型,可以在混合网络环境中提供一个singlenetwork的操作控制环境来管理所有子网和管理设备,统一远程控制的,以建立合理的和有效的诊断知识库,故障排除和网络设备,从而提高产品质量的网络,抗干扰能力和快速恢复能力的重新配置。 2 网络故障诊断的相关概念和它们的状态信息 定义1 网络状态S是一个二元组 , 是非空有限的对象,称为被管理对象的空间,记作 , 是被管网络对象, 是相应的属性参数, , 是状态属性, 是相应属性的参数。网络状态信息是指行为信息提取的网络实体在网络运行的状态。 定义2 网络实体可以定义成一个三元组 ,其中 这是一个系统迁移。G是映射功能状态变化,A是造成物理状态变化的事件集合。网络局部状态能分成L个不相干的特征 , L是由域节点的性质确定。网络故障是一种从正常状态过渡到不正常的状态。 网络状态信息通过信息的收集交界处,基于SNMP轮询的时序相关的MIB变量的数据采集,E调换改变当前网络运行状况E,数据管理,转换成网络状态信息: 为实体状态的属性参数 设定了一个阈值 , 固态性能参数的物理性能特点的基础上,可以设定一个阈值,需要的专业知识或反复实验,调整,建立比较函数: 用 代替 ,替换预处理后的状态信息。得出: 。令 得到: 因此,要使用的n-维矢量表示本地网络状态的特性。 3 系统原理及实现 在获取信息的基础上RSNN的网络性能、网络的局部特征的性质定义的属性过滤掉所有重要的属性,以反映网络故障的性质之间的关系,然后根据这些属性,建立最低起ruleslayered综合的知识基础,根据神经网络,以提高系统的性能,降低误报率的特点。预处理模块是负责网络状态记录在一个特定的时间间隔相应的离散特征属性,建立基于粗糙集理论和层次分布的优化思路,以减少网络故障可辨矩阵的功能,为了消除矛盾(冲突)和重复的分类规则的故障诊断系统,为每种类型的网络层包含多个子分类粗糙集理论,构成了一个多层次的复杂的神经网络系统。上面的步骤包含规则的故障检测。 诊断问题的实质是一个映射,我们使用一个神经网络来近似这种映射,故障分类系统的学习样本集由故障状态和故障,如在下面的表1中示出的判决子格式的子集的属性组成: 训练样本集在给定的知识领域的专家,所以难免不兼容,导致多余的样品,对这些样品进行培训,不仅不提高决策的正确性,会降低效率的学习神经网络,使用的是三层神经,每个属性贡献的故障现象子集的决策是不一样的,系统需要反映不同的属性在学习过程中的重要性,提高学习效率;此外,网络的故障信息描述的网络结构中的神经元和连接权特定的数目,必须导致低效的学习算法,并最终因为它是有限的使用,以得到样品决策表决策的标志包含只有一部分的的完整冲突样品,沙美特罗H优化算法的神经网络结构的原始库的规则,在每个层的神经元素来定义一个性能指标,i-层优化指标: 其特征在于,表示的第p个样本输入端,第i层的第j个结点的的实际加权和输出;表示第p个样本输入端,第i层的第j个结点加权和期望的输出,以确定网络的神经元的神经网络的权重可以调整到决策过程中的分层分散子优化问题的修正神经网络的学习和粗糙集的决策规则之间的交流达到了粗糙集学习,提高学习当选最低的构成正确的训练集。 (1)简化网络故障信息样本系统。设R是故障属性集,如果对于a∈R,属性集D,如果 ,那么就删除a; (2)计算信息表的可辨识矩阵 ; (3)对于可辨识矩阵中的所有取值为非空集合的元素 ,建立相应的析取逻辑表达式 ,将所有的析取逻辑表达式 进行合取运算,得到合取范式 , ,将L转换为析取范式的形式,得 ,其中,每个合取项中包含的属性组成约简后的条件属性集合,得到降低冗余后的知识系统K。 (4)穿越不同类别的知识系统属性,如果有重复的记录删除冲突记录,如果删除一列保留了原有的属性值,标记为其他记录,其余的属性值可以判断决策,然后删除该值,否则保持原有的价值知识系统; (5)如果两个记录仅仅是一个条件属性值,和的财产已被删除的记录,那么没有标记的属性值的记录时,可以判断决策,然后再删除另一条记录,否则,删除记录在案; (6)在上述处理中,一个新的信息表,所有的属性值是值的表芯,所有的记录都对应一个决策规则,沙美H优化算法知识的神经网络,输出为每一个输入对做如下处理: (a)输入信号前向传播: (b)输出误差信号后向传播: 输出层:由 ,得到: 隐层:和BP算法一样,将输出层的误差沿代价函数的负阶梯方向逐层后向传播: (c)计算:由 可得到: 将上式带入 ,得到: (7)更新权值:设误差能量函数 ,其中 。 表示梯度,设 得到: 其中, 表示 的单位梯度向量。 (8)重复步骤(6),直至收敛或学习步数达到规定值; (9)如果训练成功,固定权值,用于回代,重新迭代。 4 结束语 针对传统的网络故障知识库难以共同存在的缺陷的高冗余性和稳定性,综合运用神经网络方法和粗糙集理论,提出了RSNN算法,以获得研究样品净化处理。该算法简化了样本,具有高适应性和高容错性,不容易陷入局部极小点,可以有效地处理噪声或不兼容的网络故障诊断。使用这种方法与其它相似的方法相比,可以提高诊断的精度和速度的诊断,具有一定的价值。 网络故障诊断技术研究:煤矿局域网网络故障诊断及排除方法 【摘要】随着信息化程度的不断提高,煤矿局域网的规模越来越大,局域网有着便捷、传输速率高和资源共享等多项优点。随之而来,在局域网的使用中也不可避免的出现各种网络故障。作为网络管理员,必须及时的进行诊断,从故障现象出发,分析故障原因,确定网络的故障点,查找问题的根源,排除网路故障,快速恢复局域网的正常运行,并且想办法减少故障的出现,确保网络的安全性和可靠性。 【关键词】局域网;网络故障;诊断;排除方法 1、引言 安全生产信息化建设是提高矿井安全生产水平的一项基础性工作,是贯彻“科技兴煤”战略的重要手段。网络故障排除是一门综合性技术,以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础。 2、局域网常见网络故障 2.1 按网络故障的性质分类 (1)硬件故障 网络设备是否正常被连接,网卡是否正常安装,网络线路是否有断路,线路和网络模块的打线是否正确,网络设备如交换机、路由器的电源和连接的端口是否正常等。 (2)软件故障 网络软件故障相对网络硬件故障来说复杂得多,网络软件故障主要体现在网卡驱动程度的问题上,看网络协议是否正确,IP地址分配是否正确,路由器在配置上是否准确,并且看VLAN或子网划分是否正确,是否存在病毒等。 2.2 按网络故障的对象分类 (1)端口故障:端口故障通常包括插头松动和端口本身的物理故障。 (2)线路故障:在日常网络维护中,线路故障发生率约占发生的网络故障的70%。线路故障通常包括网络线、水晶头损坏及线路受到严重电磁干扰等引起的网络故障。 (3)集线器、交换机或路由器故障:集线器、交换机和路由器故障在此是指物理损坏,无法工作,导致网络不通。 (4)主机故障:此类故障通常包括网卡接触故障,网卡松动,网卡物理故障,主机的网卡插槽故障和主机本身故障。 3、网络故障的表现及排除步骤 3.1 网络故障的表现 在日常的维护和管理过程中局域网的网络故障现象虽然多种,但是其表现归于以下几种: (1)计算机无法登录到服务器; (2)计算机用户无法访问网上邻居; (3)计算机无法从局域网内浏览内部网页面,或者无法收取局域网内的电子邮件; (4)计算机能够浏览内部网络中的网页,也可以收发内部网络的电子邮件,但是无法接入Internet; (5)计算机无法通过服务器接入Internet,或者计算机只能和部分局域网中的计算机通信; (6)计算机网络程序运行速度缓慢。 3.2 网络故障排除步骤 对于网络故障首先要诊断网络故障的表现,列举分析故障产生的原因,在此基础上缩小范围,对故障原因进行定位,查找问题的根源,最后采取适当的排除方法解决。具体可以遵循如下的步骤进行。 (1)确定问题 分析网络故障的第一步,就要首先描述清楚故障的现象和症状。 (2)收集因素 使用相关工具进行测试,收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。 (3)考虑可能的原因 通过集中思考,将问题分类,先排除一些不可能的问题,根据收集到的情况考虑可能的故障原因。 (4)创建诊断计划 根据上一步确定的可能故障,制定出相应的诊断计划。 (5)执行计划 开始仅用一个最可能的故障原因进行诊断测试,这样可以很容易恢复到故障的原始状态。 (6)做好记录 记录每一步和最终的解决方案,以提高自己支持网络的能力。 4、网络故障排除方法 本文按网络故障的性质分类,即硬件故障和软件故障进行网络故障诊断,在检查网络故障时,一般本着先硬件故障再软件故障的顺序检查。 4.1 硬件故障排除方法 网络硬件故障主要表现为线路、端口、网卡、信息插座等方面。一旦网络出现故障,首先想到的最直观的排查方便就是检查网络的物理线路和硬件设备。 (1)线路故障排除方法 在日常网络维护中,线路故障发生率约占发生的网络故障的70%。对于双绞线引起的故障,其中包括网线及水晶头的损坏、线序不正确以及网线过长引起的回波损耗,可以用替换法或使用测线仪来确定是否是网线的问题。 (2)端口故障排除方法 最直观的方法就是查看信号灯状态是否正常。如果离得较近,首先要查看网卡、HUB、交换机、路由器面板上的指示灯。 (3)集线器、交换机或路由器故障排除方法 ①若怀疑是集线器或交换机问题,通常最简易的方法是替换排除法,用正常的集线器或交换机替换原来的集线器或交换机。 ②判定可能是路由器或MODEM问题,通过IE打开路由器地址或MODEM地址,看设置有没有被更改,再看运行状态是否正常,若运行状态正常而网络不通就应考虑是其它问题,并非为路由器或MODEM的问题,当然从其指示灯也可以作连接正常否的简单判断。 (4)主机故障排除方法 在此主要介绍主机与网卡无法匹配工作的情况。对于网卡接触故障的解决办法是拔出网卡将其金手指用橡皮擦擦掉其氧化层再插入使用。对于网卡松动、主机的网卡插槽故障最好的解决办法是更换网卡插槽。 4.2 软件故障排除方法 (1)网卡驱动程序安装不当的排除方法 在设备管理器窗口中,检查网卡选项,看是否驱动安装正常,若网卡型号前标示出现“!”或“x”,表明此时网卡无法正常工作。解决方法很简单,只要找到正确的驱动程序重新安装即可。 (2)主机网络地址参数设置不当的排除方法 查看网络邻居属性中的连接属性窗口,查看TCP/IP选项参数设置是否正确。 (3)主机网络协议或服务安装不当的排除方法 在网上邻居属性或在本地连接属性窗口查看所安装的协议是否与其他主机是相一致的。 (4)网卡设备有冲突的排除方法 磁盘大多附有测试和设置网卡参数的程序,分别查验网卡设置的接头类型、IRQ、I/O端口地址等参数。 (5)一些重要进程或端口关闭的排除方法用Ping线路近端的端口看是否能Ping通。 5、总结 随着煤矿生产规模的扩大,安全生产情况日益复杂,安全生产数据信息急剧增加,运用计算机网络技术指导、服务于安全生产工作,建立高效灵敏、运行可靠的信息体系,及时掌握安全生产动态,提高安全生产监督、管理信息化水平和工作效率,全面推进安全生产信息化建设工作已经势在必行。 网络故障诊断技术研究:无线传感器网络故障诊断技术研究 摘要:随着社会的发展与不断进步,无线传感器网络得到广泛应用,但是由于无线传感器节点的能量具有制约性,导致无线传感器网络的运用环境比较脆弱,所以本文探讨一下无线传感器网络故障的诊断技术。 关键词:无线传感器 网络故障 诊断技术 无线传感器网络是由大量传感器节点组成的,因为传感器节点廉价和微型的特点,促使无线传感器网络对节点的利用率非常高,尤其是在无线传感网络的监测区域,在自组织方式的参与下,以互相协作的形式完成无线传感器的监测任务,所以其应用的前景也是非常广阔的,但是传感器节点的工作能力是有限的,难免会发生系统故障。 1 无线传感器网络故障评价指标 无线传感器网络故障诊断的性能评价指标是以无线传感器的网络特点和网络应用为基础制定的,其标准主要体现在诊断精度、特殊环境诊断精度、能效性以及诊断时间四个方面。 诊断精度。无线传感器故障诊断精度是诊断机制对故障最直接的评价方式,特别是在网络安全性较高的环境中,如果不能保障故障诊断的精确度则会导致传感器网络系统出现安全漏洞,同时意味着此故障诊断精度的失效,诊断精度主要是以一次过程为故障诊断的依据,分析被诊断的节点状态与实际节点状态的相符程度,诊断精度中故障误报率和故障识别率为评价故障的两个指标。 特殊环境诊断精度。无线传感器网络在特殊环境中的应用是有特定的诊断精度的,例如自然灾害、人为破坏等特殊环境因素,由于故障的节点在网络中的分布不均匀,可能会出现故障区域节点的过分疏散或者是节点的过分密集等现象,普通的诊断精度是不适应的,所以只能采取特殊环境的诊断精度对故障进行评价。 能效性。受无线传感器网络能量供应方面的影响,能效性成为故障诊断评价机制中需要最先考虑的问题,能效性比较强的故障诊断机制可以促进网络使用寿命的延长,以便保障传感器网络监测、计算方面能量的持续供应,与能效性有直接关系的因素有数据通信、处理和采集三方面。 诊断时间。无线传感器网络投入使用后,如需进行故障诊断需要对传感器中节点与节点之间的关系进行协作性判断,主要是因为节点呈现激活状态的数量比较多,如果节点出现联系性的故障一定会对无线传感器网络造成巨大的能耗压力,所以节点故障诊断的时间不宜过长。 2 无线传感器网络故障诊断分类 无线传感器网络故障主要来源于传感器的节点,主要表现在四个模块上,分别为能量电池供应模块、无线网络通信模块、传感处理模块和传感器模块,基于无线传感器网络的运行和使用,其组成元件、部件会出现各种各样的问题,如干扰通信、线路老化、电能耗损以及接线松动等等,引发无线传感器网络发生故障。 2.1 节点级别的故障 节点级别的故障主要是发生在传感器网络的节点处,大部分故障主要是传感器的节点本身出现了问题,其又可分为节点软故障和节点硬故障,软故障是指节点在不影响无线传感器网络运行的前提下发生故障,只有对数据进行传送和测量时,可瞬间影响通信的故障;硬故障是指对节点本身以及对传感器网络造成的直接损害,例如节点本身损坏、电源布置不合理或电源能量不足都会造成无线传感器网络故障。 2.2 网络级别的故障 网络级别的故障是指无线传感器的节点本身是正常的,但是在节点与节点之间的传输、协作方面上出现制约性问题,导致网络连接异常、通信受阻、信息丢失、IP偏差、非法入侵等等,此故障的出现是直接作用于网络的,其故障的表现极其明显,而且故障出现的速度非常快,影响范围比较广,属于无线网络传感器网络中相对较为敏感的故障。 2.3 功能级别的故障 无线传感器网络功能级别的故障对于整体网络都是存在影响的,如出现功能级别的故障会造成网络中汇集点不能正常接收和收集网络中运行的全部信息,引起功能级别故障的原因主要有传感器节点的重启、死亡和失效,链接线路故障以及路由装置故障等。 2.4 数据级别的故障 数据级别的故障是指传感器节点表现正常,但是传达了错误的数据信息,致使网络形成错误的数据感知,数据级别故障的隐蔽性比较强,只有经过精细的检测才可发现传感器节点传递了错误的感知数据,因为即使节点感知数据传递错误,但是其本身的表现形式是没有任何问题的,因此无形中降低了无限传感器网络的运行性能,而且会错误的引导网络管理员检查维修。 3 无线传感器网络故障诊断技术 无线传感器网络故障诊断主要是针对其投入使用的期间,通过对网络传递的信息进行分析,判断无线传感器网络是否发生故障,根据故障发生的状态检测导致故障发生的基本根源,无线传感器网络故障的诊断是一项复杂而又系统的工程项目,基于其所处的环境以及自身运行的特点决定了故障诊断的难度,为降低诊断的难度,一般情况在进行故障诊断时需要以传感器各个节点日常的测量数据为主,以节点数据传输的附加信息为辅,促进故障诊断的效率。 无线传感器网络故障诊断的指标为传感器高质量的服务和能量的有效保护,而故障诊断策略的衡量指标主要有错误警报率和检测率,其中错误报警率反馈的是无效警报在诊断报告总警报中的占据比例,错误报警率较低即可说明此次诊断结果具有较高的可信度;检测率反馈的是被检测出的故障在网络总故障中占据的比例,与错误报告率相反,检测率越高则说明诊断策略的有效性比较高。目前对无线传感器网络故障诊断技术的研究主要以传感器的故障、场景类型为中心,对传感器节点的功能、读数故障进行探讨,分析无线传感器网络故障的诊断技术。 3.1 传感器节点读数故障的诊断技术 节点读数故障的诊断技术主要是针对无线传感器网络中错误的测量数据,错误数据产生的情况主要有外界环境干扰导致网络受到安全攻击、节点部件的损坏等等,针对节点读数故障提出以下诊断技术。 (1)WMFDS诊断技术。此技术主要是对传感器节点与节点之间的数据进行空间相关性的测量,越临近的节点其测量结果的相似性越大,所以只能通过正常读数的空间关系,根据此理论提出WMFDS诊断方法,主要是对两节点之间的故障率、分布密度进行分析,判断节点是否出现问题,此方法还可对相邻的节点进行加权处理,但是此方法只可以用于具有空间相关性的节点读数上。 (2)FIND诊断技术。此技术利用无线传感器节点在监控区域具有可持续性监测的特点,感知网络的突然事件,此节点的数据读取可反馈事件发生点到节点相对应的距离,传感器节点的信号强度与距离是呈现相反关系的,即相对距离越大,节点信号强度越弱,节点信号的强弱变化被称为单调变化特性,所以节点的单调特性是反馈节点出现读数故障的判断标准,比如故障节点会表现出与相对距离单调特性相反的现象。 (3)CSN诊断技术。此诊断技术是有一定局限性的,主要是以移动设备为检测对象,利用加速器得出节点的地震运动,故障节点的读数会存在阈值,此阈值与实际历史差距比较大,通过计算机分析节点比例,如出现较高阈值则说明此节点出现了一定的问题。 3.2 传感器节点网络故障的诊断技术 传感器节点网络故障主要表现在链路受环境因素的影响导致网络可靠性降低等现象,针对传感器节点网络故障提出的诊断技术主要有以下三种: (1)网络软件调试法。在传感器的节点中采取调试,利用软件的调试命令,对节点处的网络状态进行分析,收集节点网络数据,确定节点网络故障的来源。 (2)特定模型推断法。特定模型推断法主要包括两种,分布式和集中式的方法。分布式的诊断技术是针对网络中的所有节点,利用从局部到整体的决策方法,分布式诊断技术的代表方法有LD2和TinyD2,最终通过节点网络的整合,得出诊断报告;集中式的诊断技术是在网络节点处植入小型探测器,以便对经过节点的应用数据进行分类、分组,但是探测器对得到信息的分析能力是非常有限的,所以需要感知系统的参与,以此为基础进行节点网络故障的细化诊断。 (3)无声故障诊断技术。此诊断技术在三种技术中是具有一定特殊性的,其可对无经验故障进行有效诊断,例如AD诊断技术,即是比较典型的代表,通过对节点各类型诊断信息之间相关性图表的变化,发现网络中存在的隐藏故障,即无声故障,此技术可提高故障诊断的准确率,同时降低了故障出现的频率。 综上所述,利用无线传感器故障诊断技术诊断无线传感器网络中出现的问题,并对其进行及时有效的处理,一方面可以提高无线传感器网络的运用效率,另一方面提高了无线传感器网络的使用率,所以无线传感器网络的正常运行在一定程度上促进我国经济效益和社会效益的发展和提高。 4 结语 无线传感器网络在世界范围内的关注度是比较高的,其渗透多项科学技术,例如无线通信技术、传感器技术以及信息处理技术等等,无线传感器的研究不论是在经济效益上还是在社会效益上,都是具有极其重要的意义的,无线传感器有效的网络故障诊断技术一方面可以提高无线传感器的利用效率,另一方面对能源节约具有一定的实际价值。
电力系统及其自动化论文:探究电力系统及其自动化发展方向 【摘 要】随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADC/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化 发展方向 电力资源是现代社会生产和生活中不可或缺的基础性资源,电力系统的发展也逐渐向着安全、可靠的方向发展,与此同时, 科学技术的快速发展也促进了电力系统自动化水平的不断提升。随着社会生产需求的多样化发展,对电力系统的自动化水平也提出了更高的要求, 不仅要实现单元个体向区域系统的发展,同时也要满足电力系统智能化、区域化的发展需求,由单一的功能向着一体化功能发展,这些问题的提出,都要求电力系统具有较高的自动化发展水平, 才能够有效的促进我国电力事业的持续发展。 1简述电力系统 电力系统支撑着社会生产和生活正常运转,是促进我国经济发展的重要基础设施。为了提高我国电力系统的工作效率以及电力系统的安全,经过我国科研界的不断研究,电力系统逐渐应用我国最为领先的人工智能、自适应理论、综合自动控制理论理论等。因为电力系统构成复杂,在为用户输电时要经过升压、变电、降压的过程,极其复杂,所以对系统在运行的实时性和可靠性有着较高的要求。电能的输送是通过分布在不同区域内的网络节点有效的传输实现的。电力系统向着自动化方向发展实现了将自然界的能源转化为电能,不仅满足了系统的规划、建设、运行和管理的需要,也满足了用户的需求。由于电力系统整体的控制和运行时安全性、稳定性的需要,各子系统之间能够畅通的传达信息和传输指令,所以不同的配置和通信系统之间必须要建立起子系统。 能够及时、准确的收集和处理来自电力系统运行过程的参数,是电力系统极其自动化的应用技术。所以为了电力系统人工智能化获得快速发展,我国研究院利用仿真系统和房展模式这一便利条件,针对专家系统、报警处理、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统极其原件的运行分析等方面进行研究。电力系统极其自动化的合理配置,为实现最大的经济效益,以及电力系统及其自动化的内部协调发展做出保证。在经济和社会不断发展的大背景下,虽然电力系统不断的更新与发展,但是这两个基本的组成仍然不可或缺。 电力系统信息与控制子系统的进步,促进了电能质量的不断提升,也使得电网运行的安全性和可靠性也不断的提高,对现代社会和经济的发展起到了巨大的促进作用。 电力系统及其自动化应用技术主要希望实现能够在保证电力系统能够安全、稳定、可靠的运行,延长使用电力系统的应用设备,及时有效的检查系统发生的故障,调整好电力系统运行状态的前提下节省人力、物力和财力。 2电力系统的发展方向 2.1电力系统自动化的应用 随着我国电力系统自动化应用范围越来越广,对电力系统及其自动化应用技术水平要求也越来越高。以太网技术满足了电力系统需要对传输的大量数据进行及时处理的要求,电力系统的整个运作过程就是运用以太网技术的过程。电力系统自动化能够为客户提供满意的服务,所以电力系统实现自动化发展是我国电力系统一直在追求的目标。要想实现这一目标,就要以以太网技术为基础,结合电力工业的实际应用。 2.2电力系统设备的检测与诊断技术 为了提高电力系统的安全性和可靠性,精准的检测电力系统中电器设备的运行状态和有效的诊断故障,要结合先进的科学技术,在电力系统运行的过程中,不断的分析电气设备的运行状态,诊断电力系统是否出现故障,并且实时对电力系统应用设备进行有效的监控。 2.3监控电力应用设备,控制故障发生 有效的监控电力应用设备,在电力系统运行过程中出现故障时,能够快速有效的排除故障,防止由于停电时间过长带来巨大损失。管理人员定期接受新知识的学习,提高自身素质,电力系统在出现故障时能够及时有效的提出应对措施,为实现电力系统的平衡不断做出努力。 2.4通信方案以及设备 在电力系统的通信设备中一般需要实现主站与子站、主站与单元、子站之间的几个通信方案,为了保证通信方案能够有效的实现,需要实现设备的持续运转,这也是电网运行过程中的一个基本要求。 在不同的供电区域中,通信方案的实现有着不同的要求,而通信方案的构成也有着多种形式,常用的有光纤、电力载波、有线电缆等几个方式 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。 在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置。 所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 3结语 电力系统指的是包括发电、输电、变电、配电以及用电等几个环节组成的电能的生产与消费的系统。电力系统是维持社会生产和生活的基本能源,也是促进我国经济发展的重要基础设施。 电力系统及其自动化的发展离不开计算机技术、光纤技术、信息技术等先进科学技术。相关人员需要结合科学技术的同时掌握电力系统及其自动化的要求,不断提高电力系统应用技术的水平,逐步完善电力系统,促使发展电力系统及其自动化水平。 电力系统及其自动化论文:解析电力系统及其自动化技术 【摘 要】本文主要说明了电力体系的一些现代化技术,其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理的计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术,在这里都做了一一的说明;之后对于电力体系现代化的一些相关技术的运用进行了深刻的叙述,以此希望能给相关人士一些有利的参照。 【关键词】电力体系;自动化;电力系统 目前电力在现实中的运用可以说越来越现代化、条理化,对于我们日常生活来说,对电力的依赖越来越多,而电力技术的使用可以说同社会的进步是紧紧相连的。所以,要为电力体系和一些现代化技术提一个定义的话。可以将电力体系定义为:由对电的引发、变化、传输、配置、使用等等的一些有关模式构成,并运用产生电力的设备,将大自然中的天然资源变成电力资源,然后运用变化和配置电力的系统将电能运送到负荷中心,再将其投入到一些相关的设施上,转变成生活能源,并为人们的日常生活供应方便。 1 电力体系和现代化技术说明 1.1 实际工作中的总线掌控系统 对于工作中的总线的掌控系统指的就是在装配的时候,将一些自动化配置,如:自动仪表,将其同相关的控制设施进行相连,并产生一种非单向的网络数据化。一般来说实际工作中的总线技术会拥有运算及通讯功用,且采用掌控仪表相互之间产生的脉络体系,并对工作中的相关数据内容进行控制,其通过工作本身的需求对于讯息和相关内容实施现代化掌控。工作中的总线控制技术可以说是一种敞开且分散的控制体系,它使用了网络化的控制体系,且完成了对于系数、控制、预警、实际呈现的全方位现代化功用。就现在来看,在国内使用的最多的就是分散式的控制体系。 1.2 主动的对象数据库技术 主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制过程中,对于系统的开发与设计也有着直接的影响。,目前就电力体系在监控的时候应用得最为广泛,并对相关的体系的研究创新及新理念的产生也有着一定作用。这种技术方式同传统技术比较可以说更具有主动性及相关的技术性,该技术能够将系统内部相关数据进行评判以及思考,并对其存储库中的对应数值进行掌控,并让数据本身的统一平稳有所增强。 1.3 运用光同时进行处理的技术 对于电力体系现代化保护有一种举措那就是使用光来同时进行处理的技术,可以说光的传输拥有十分大的灵巧特质,并且电容负荷并不会对其产生作用。 2 电力体系创立模型之后的共享实力 电力体系现代化发展十分迅速,而在其发展中,其体系通常都表现在对于地舆空间特性的叙述上面,并且以空间结构为主要特点进行模仿地舆体系的想法已经差不多是一种规范,可是在现实里,对于它的掌控对象会有着十分繁复的电力规律体系构成。因此创立电力体系独有的空间思考研究模型是很有用的。对于这样的针对语义层次的资源共有,最本质的需求就是供给和所求的两者要对相同的资源数据看法相同,因为相同的认识才能确保这一点的顺利进行,所以在资源分享的时候要有一个电力体系的最初的雏形,并以此来作为部门之间资源分享的基本点。其中它包含:(1)地舆实际的几何特性的准确意义及表述,包括电力体系对于服务应用所包含的空间方位结构特性;(2)对于物体的规律特性的基础意义和表示,在电力体系上看,它有着物理构架,每一个组成部分和大体的物理特性、运行方面的一些讯息分享、全面多方位、动态的一些运用和思考。 3 电力体系集中度增高 对于电力体系的产生和进展过程要从市场经济的需求动力来看,不管是该体系的产生是创立在相关共通的还是专门电力体系现代化平面上,对于多范围多层次的适用判断及高效率的经营需求,都需要更合乎标准的资源共有、全面多元化的使用研究思考。所以,要将一些从前的信息方式推翻,并采用数据资源和运用的整体结合,并且将多面化多方位的空间讯息同多样的有关讯息进行整合相连,并将空间的运算同主流运算相结合,全方位的展现资源之间的相互联系,是今后电力体系现代化进展的必然方向。 3.1 电力体系现代化、讯息化 因为使用者所面临的数据操作性非常的强,因此,为了能让使用者更好的进行掌握及运用,加强数据本身的易掌握性是很重要的。除了这点以外,还要给予相应的图形标志,并让其标志可以很形象的同相关对象对应,允许地理及非地理两类图形的相结合整体管制功效。对于电力体系的现代化应用的实施性需求也十分的高,运用多种对象的后期捆绑技术,一个对象所归属的分类可以在工作的时候进行限定,而不是已经成为目标码以后再进行肯定。所以,使用者能在目前所拥有的笼统数据及空间运作包上面,任何时候对本身所要的数据的分类及工作方式进行定位,以此来加强系统本身的开创性及扩展性。进行电力体系现代化的目标就是完成企业规范化、讯息化。像这样的集很多技术和讯息为一个整体的企业级讯息体系,从经济和可实施的视角上来说极需要一个集思考策划并一步步的进行实施的总体计划。 3.2 完善数据库 使用不同的数据库对数据进行存放和管制,而对于它的数据复制及安全性能是别的文件管制方式所比不了的。就现在看,新创立的系统拥有许多优点,因为其体系以关系数据库管制体系为主要应用,并运用它较强的监管能力及能进行多集检索的方法,能十分有利的让网络负荷下降,并快速的将要查的方向进行实指性定位,当出现几位使用者同一时间进行探访时,时效就会大大的加强了。虽然这个系统存在着许多优点,但其缺点也是不容忽视的,因为在电力体系中,对于空间的相关数值的长度是可以变化的,所以对于其繁复的空间就要添加一些所对应的相应功能;对于这点,它将很难达成对于空间相应数值的一些图形功用及基础工作;而且对于空间对应该的相应顺序很难进行叙述。随着科技的进步,对于相应的数值管制体系及相应关系数值管制体系进入了一种商业化走向,因为它们属于一种可以进行扩充的数据库管制体系,在里面可统一定义空间数据的工作及对应形式;不论是空间还是非空间的数据资源都可以进行相应治理,这使得为制作研究统一空间数据库系统制造了一个十分有利的环境。 4 电力体系的安全及平稳性能 在我国电力体系对于经济的发展起着至关重要的作用,作为一个实施工作体系,是否平稳安全是它一定要思考的。而对于它的安全和平稳性我们要从电力设施的工作、相关数值、网络运行等这些来进行着手。前提是系统本身的稳固,也就是体系要具有多种形式规格的相应数据和针对对象运行平稳的优点,迅速且强大的复原体系;对于多用户同时访问运行系统是否稳定、快速、正常,能不能双机热备份,这些都需要我们进行思考。 5 结束语 综上所说,对于电力体系的现代化就是使用电脑网络的相关技术来完成对电力体系的全方位控制,这其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术。而其技术含义就是为了能让电力的界限可以变得越来越大,进而提高对电的供应实力,以及电力的稳定安全性能,从而让电力体系可能适用、安全的进行,进而让我国电力事业可以长久发展下去。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化技术的应用 摘 要:现阶段,自动化技术的应用越来越广泛。自动化技术为电力系统经济效益的提高提供了技术支持。随着人们对电力系统可靠性的要求提升,自动化技术在电力系统中的应用越来越受到人们的重视。文章分析了电力系统中自动化技术应用的要求及其在电力系统中的具体应用。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 自动化技术可以实现电力系统的整体管理和运行监控,其可以确保电力系统的运行安全和稳定性,对电力系统可靠性的提高意义重大。现阶段,电力系统中应用的设备状态检测技术、光电式电力互感器、智能电力设备等都是自动化技术应用的良好体现,为电力系统的发展提供了先进的技术支持。 一、自动化技术在电力系统中应用的具体要求 电力系统中的自动化技术要对整个系统的运行实施实时监控,快速对系统运行的故障做出反应,准确采集系统运行的信息,及时处理出现问题的因素。自动化技术是电力局部系统和整体系统运行安全的保障,其运行参数是体现电力系统运行稳定的关键。自动化系统要对电力系统的部件和运行状态做出分析和评估,为系统的调控工作提供帮助。自动化设备同时要有自我调控的功能,可以进行自我修复。其可以完成一定的工作,简化工作人员的工作内容和工作量。自动化系统要调节分系统和整个系统之间的关系,避免系统间的相互感染,确保电力系统供电的稳定和安全,为电力系统运行提高良好的环境。 二、电力系统中自动化技术的具体应用 (一)面对对象技术的应用 面对对象技术使软件的承接性和开明性更加先进,其使软件的分析能力和编程能力更加出众。主动对象数据库为电力系统的自动化提供帮助,其数据库内的触发子可以实现电力系统的自动化监测。通过对数据库内的数据分析可以对电力系统的运行进行控制。面对对象技术的应用节省了电力系统数据录入以及输出时间,其结合数据的分析和管理,提高了电力系统运行数据的可靠程度,进一步实现了资源的共享,确保数据的准确和统一。先进的自动化技术应用可以快速实现电力系统的智能化,提高电力企业的生产效率。 (二)现场总线自动技术的应用 现场总线技术与控制仪器连接起来,就会形成数字化的双向通信网络。在电力系统的控制仪器中置入微处理器,形成单个仪表的独立计算和通信的系统,利用连接线将每个仪表的控制器连接,就可以形成一个整体的总线网络系统,将这个系统连接到自动化的控制中心计算机,所有的仪表就可以通过计算机控制,仪表数据也就可以通过计算机录入和输出,就可以建立一个实时的计算机自动控制系统。现场总线技术是智能化电力系统建立的纽带,其可以实现全网络控制和单独区域独立工作系统,对电力系统实施分布式控制,避免了故障对整个系统的影响。总线技术优化了电力系统的功能,将电力系统的运行分散控制,为每一个仪表数据的分析和处理提供单独的控制中心,可以对系统的故障快速做出反应。现场总线技术可以清晰的反应电力系统的运行状态,实现了工作人员对电力系统的实时监控,避免系统出现严重的故障和影响正常供电。 (三)光互连并行处理器的应用 光互连并行处理器是电力系统控制以及继电保护的关键,其不易受到外界环境的影响,同时数据的录入和输出可以根据实际需要进行调整。光互连可以解除临界线长度对电力系统的限制和电线沿线输出集中等问题,实现计算机系统之间的信息相互传递,提高了信息的传递速度,缩短了系统故障的处理时间。光互连可以在空间中自由穿梭,不受面和长度的控制,相互之间也不会产生干扰。同时,光互连可以确保电力系统的自动化控制不受任何干扰,为建立系统的稳定运行提供保障,实现了电力系统的经济性和安全性,其应用前景非常广阔。 三、结束语 电力系统中的自动化技术是确保电力企业生产效率提高和运行稳定的关键。其提高了电力系统的安全性和经济性,确保了电力系统运行的稳定,减少了资源的重复利用和浪费。我国电能需求量巨大,如何寻找适合我国电力企业的自动化技术是未来电力工作的重点。自动化技术的应用是实现电力系统智能化的基础,其可以推动我国电力企业与世界接轨,形成健康、稳定、安全的电力系统,促进电力企业向更高的层次迈进。(作者单位:海南师范大学) 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化技术的运用 摘要:电力系统及自动化是当今人类社会实现现代化生产与生活的重要能源供应渠道。虽然目前我国电力系统自动化技术应用已经取得了部分令人满意的结果,但是这一技术的应用截止到今天仍然有许多可待改进的地方。文章首先介绍了电力系统自动化控制的基本内容,阐述了电力系统自动化基本流程、工作要求和相关应用,提出了今后电力系统自动化的发展方向,旨在为电力系统及自动化技术的发展做出贡献。 关键词:电力系统;自动化;应用 引言 经济在不断的发展,今天我们跨入了一个全新的时代,经济体制也在不断的适应发展的需求,我国的经济体制处于市场经济的大环境下,处处面对着竞争,对于企业的生存与发展来说是非常严峻的考验,面对于这样的挑战我们应该明确思想,要把这种挑战转化为动力。企业只有不断的改革创新我们才会更加适合市场的需求,也就是说只有这样我们才会更好的促进行业的发展。我国在电力行业这方面起步比较晚,在我国全面普及开始于20 世纪90 年代,在设计之初没有想到发展的会这么的迅速,正是因为这样,现阶段在设备以及技术方面出现了很多的滞后的方面。对于老的设备以及技术方面一定要进行更进一步的改革与变更,使其适合现阶段的需求,发展在继续,我们电力方面在不断的方面发展,下文就这些方面展开了探讨希望对大家有所帮助。 1. 电力系统自动化技术概述 1.1 电力系统自动化技术基本概念 简单地说,电力系统装置即是能够通过发电装置将自然界中的各种可用能源转化为电能的装置,然后通过变压器以及其他所需的设备将电输送到千家万户,这一过程中不可避免的会涉及到许许多多的数据的传输、控制与检测,进而对电能进行一系列的调节。显而易见,电力系统自动化技术与电力系统装置的基本概念不一样,它是指在无人参与的条件下对电力系统进行常见的基本操作。具体的操作包括采集和传输实时、精确的关于各种元件、子系统甚至整个电力系统的各种可获得数据。 1.2电力系统自动化基本工作流程 电力系统自动化网络以处于中心地区的调控中心为管理节点,系统的其他设施设备围绕这些调控中心放射状分布。性能先进的电子计算机构成了调控中心的主体,负责为周边发电厂和变电站提供信息服务和监视装置的控制管理等。以上内容就是电力系统自动化控制网络的基本构造。在这个系统中,中心计算机起着关键性的主导作用,负责对整个系统的协调与控制。而细节的动作,比如操作设备和记录事故内容、记录并处理报表、自动恢复系统异常状况和常规操作自动化等内容由对应的监控设备解决。电力系统自动化以分层控制为主要操作方式,调度、控制、发电、变电各个单元根据各自负责的功能和范围协调运转,分解任务压力,提高控制能力水平,从而使系统运行状况更加合理、可靠,实现更大的经济效益。 1.3 电力系统自动化技术的特征与优点 电力系统自动化技术能够实现对数据的分类。它能将数据自动归类为日常运行数据、举出数据、现场实时数据以及系统数据。并且电力系统自动化技术还可以精确的控制系统实时运行的数据,因此能够为整个电力系统提供安全可靠的支持服务。众所周知,网络通讯技术存在瞬间传输的特性,因而利用自动化技术可以提高日常工作效率,可以让人们及时发现可能存在的安全隐患,最大程度的降低因为人工操作可能带来的失误操作导致的故障。另外,要想实现对电力系统的多个控件进行协调调度,就必须对整个需要调配的系统进行综合调节。也就是说,在给定的电力系统运行过程中,将系统负荷按需分配到哥哥可以被直接控制的发电机组中去。当然,除了上述的一些优点或者特征之外,作为电力系统自动化技术,必须能够对电量进行实时计量。作为电量采集装置除了能够实时处理各关口数据之外,还要确保断电后一段时间仍能继续正常工作,也就是说能够保证数据采集不会发证缺失的情况,因此电力系统自动化技术应当还具有与远动通道和电话通道挂接的基本能力以及保证全系统数据采集的同时性。 2. 电力系统自动化技术的实际应用 2.1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。 2.2 电力系统自动化技术在配电网的应用 配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术,它包括配电网的分析自动化、自动馈线化、自动制图、设备管理和信息分析,与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化,通过智能软件从数据库中获得资料,并进行实时的自动分析处理工作,进而就能够实现配电网的自动化功能。长久以来,配电网肩负着重要的作用,其控制基本上是靠手工方法实现的,既存在耗力耗时效率不高的缺点,还存在各种潜在的隐患。随着科学技术的发展与进步,人们逐渐懂得使用孤岛自动化的技术来代替以前的手工操作的方法,但也有缺陷,即对设备的使用设计以及在电能的分配使用上还是有所欠缺。因此,为了保证电网的正常运转,对配电网自动化的改进以及电能的监控和分配相应的提出了更高的要求。 2.3 计算机技术的应用。 一方面要做好智能电网技术的应用,智能电网是电力系统发展的方向,是利用计算机技术实现电气自动化,发展电力系统的代表性技术,职能电网在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。另一方面要做好电网调动技术的应用,调动技术是电力系统自动化技术的主要组成部分, 它能够完整地对国家电力系统进行信息收集工作, 并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,这样就能很好的将在这些联系到一起,对于控制来说更好的做到中央集合,其监控的能力得到了很大的加强。这些方面最为主要的就是通过数据的集合,这些数据能够很好地反映实际的情况,实现整个系统地运转,这样才是真正意义的系统自动化,也是未来发展的趋势。 2.4电力系统综合自动化的发展方向 综合自动化是我国电力系统自动化技术的重要发展方向之一。当前,我国电力系统综合自动化的目标就是要建立全方位的配电管理系统(Distribution Management System, 简称DMS)。全面建立配电管理系统,可以大幅提高电气综合管理水平,是电力系统适应市场需要、满足现代化高负荷电力供应的必然选择。DMS 系统的建立,有助于电气设备保护控制机能优化,减少大规模停电事故发生,提升电力供应稳定性;有助于快速建立电气事故快速处理机制,减少故障停电时间,弱化事故对生产设备的负面影响;有助于管理人员及时掌握电流、电压、电量以及功率等系统运行参数的变化,进而增强对整个电力系统运行状况的控制力度;还有助于实现平衡电力、监控负荷、精确计量及节约用电的功能。同时,DMS 系统对于现行电力系统工作模式的改变也有着重要的推动作用,使无人值守的变电站管理模式成为现实,极大地降低了人力成本,提高了工作效益。 3.结语 综上所述,电力系统自动化是门技术含量高,覆盖范围广的综合性学科。我国电力系统自动化起步较晚,和当前电力市场以及电网建设高速发展的实际要求有着较大差距。电力工作者必须认清这个事实,加快推进电力系统自动化改革,为我国电力系统的顺畅运转和经济建设的健康发展做出基础保障。从而促进电力系统及自动化技术的发展。 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化发展方向 摘要:电力系统自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。 自动化系统的先进性和稳定性对变电站以及电网有着深远的影响。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 关键词:电力系统;自动化;重要性;发展方向 一、电力系统自动化的重要性 电力系统自动化的重要性具体表现如下: 1.1保证优质电能的供应 电能质量问题包括很多内容,例如:电压工作不正常、电流偏差、用电设备被损坏等,如果缺少了电力系统自动化设备将很难发现这些问题,在寻故障时需要花费很多的时间,既耗时又费力,电力系统自动化装置可以很快发现问题并且及时处理问题,从根本上提高供电效率和质量,保证优质电能输送给各个用电户。 1.2电力系统的设备稳定、安全运行 有了电力系统的自动化装置,才能保证输变电设备正常运行,迅速找到故障,及时加以恢复,这样才能保证整个电力系统稳定、安全的运行。 1.3保证经济运行 经济优化,降低网损,必须要在电力系统中加入自动化装置。随着经济和技术的飞速发展,电力系统主要应用计算机技术、控制、通信和电子设备。电力系统不仅需要处理的信息量较大,而且影响因素也越来越多,直接观察的范围比较广泛,闭环控制内容也较丰富。所以,电力系统自动化保证经济的运行,而且还减少了电网损坏费用的支出。 二、电力系统的自动化发展方向 2.1供电方式及一次设备。 由于经济发展和地域因素的共同影响,我国配电网的管理可以划分为城市电网和农村电网,城市电网主要是电缆网方式,而农村电网主要采用架空线方式。配电网的供电方式由线路开关设备、电源点、网架三个部分决定,电源点、网架的组合方式不同,架构了很多不同方式的供电方式,例如单电源辐射状供电、双电源环网供电、网格状供电等等,而线路开关设备如环网柜、分段器、断路器、重合器、负荷开关等提供了功能各不相同的供电配合方案。我国城市电缆网主要采用环网柜(配负荷开关、SF6断路器、真空断路器等)当做配电线路主设备,而在农村电架空线网中重合器、断路器、分段器、负荷开关等作为配电线路主设备应用较为广泛。区分线路开关设备的供电方案有:电缆环网柜方案、分段器方案、架空重合器方案、负荷开关方案等等。 2.2远动系统及二次设备。 变电自动化系统的远动实现主要使FTU和TTU对配电台区、线路开关的监控。远动系统和设备的可靠性功能主要有环网控制、保护动作、远方控制、就地手动四方面。配电自动化远动系统的主要问题有线路电源和传输规约,如何设计出可靠的、适用于户外环境的不间断电源是实现配电自动化的主要难题。因为配电线路设备的地理分布性,当前变电所采用的CDT,POLLING规约,都不适合配电自动化系统,在新的101规约得到了一定程度的应用,它是否能够作为配电自动化远动传输标准,还很难评定,当前 IEC新的传输协议标准正在制定中。 2.3电力系统及其自动化中应用以太技术 随着我国电力系统的迅速发展,综合自动化对通讯的实时性的要求越来越高,电力系统需要传输的数据也越来越多。以太网具有传输速度快、传输数据量大的特点,完全能够满足现代电力系统及其自动化的要求。Ethemet+TCP/IP是以太最典型的应用形式。电力系统及其自动化未来的发展方向应该是结合电力工业应用实际,以太网技术为基础,研究出新一代以太网为核心的现场总线技术。 2.4主站网络与软件功能。 电力系统的自动化的主站功能有GIS在线管理、电网经济运行分析、SGADA实时监控等等,主站框架需要突破以往单一调度自动化系统C/S模式,以P-P-C/S-B/S一体化架构,可以很好地体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点。 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置,这种装置使用范围十分广泛, 35KV―500KV之间各个电压等级的变电站都可以使用分层分布式变电站综合自动化装置。我国在微机保护领域的研究已经跻身于世界先进行列;在变电站综合自动化领域,我国掌握的技术也已经达到了国际先进水平。所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 结束语: 随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADA/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用,因此 ,我国的科学工作者们还需不懈的努力! 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化的发展方向探究 [摘 要]随着我国经济的发展和计算机技术的不断提高,我国电网建设和电力系统方面也取得了显著的进步。电力系统及其自动化大力提高了电能的智能化和便民化。本文通过了解电力系统及其自动化的概念,了解电力系统自动化的应用领域,从而对我国电力系统自动化的发展方向提出一些建议。把握好电力系统及其自动化的方向,才能在未来的发展中让电力企业获得长远的经济效益与生态效益,才能满足人们对电力需求,建立一个稳定和谐的社会。 [关键词]电力系统 应用 自动化 发展方向 一.电力系统及其自动化简述 电力系统是指电能生产与电能消费的整个循环系统,其中涵盖了发电、变电、配电、输电等环节。电力系统的运作模式是将自然界中的天然能源,如太阳能、地热能、风能、潮汐能、水能等通过发电装置将其转变成电能,再经过电压线路输送和电压调配成为用户可以使用的安全电能。电力系统的主体结构主要是由电源、负荷中心和电力网络来构成的。 电力系统的自动化是指在电能生产、电能传输、电能配送以及电能管理等方面实现自动调度、自动控制以及自动化管理。电力系统的地域分布广泛、工程量巨大,其中牵涉到的的发电厂、输配电网络、变电站以及电力用户等环节复杂而多变。电力系统的自动化也包括了对电力生产过程的自动检测、自动调节和自动控制,对系统和设施的自动安全保护,对电力信息的自动传输和对电力企业经济效益的自动化管理。 二.电力系统的自动化的发展过程。 (1)20世纪50年代之前,我国的电力系统容量大概仅有几百万千瓦,单机容量甚至不超过10万千瓦。那时,我国的电力系统的自动化水平较低,一些电力装置和过程调节控制都依靠工作人员来进行。例如一些大型的发电厂甚至是采用人工添加煤块来发电,发电的方式途径也单一。主要是以煤为主,对天然能源的开发率和使用率都比较低。 (2)20世纪50~60年代,我国的电力系统发电规模达到千万千瓦以上,单机容量也已经超过20万瓦。电力系统形成了区域联网,在电力系统的自动化方面取得一定的进步。发电厂内部开始采用机、电、炉这种新的单元集中控制方法。电力系统自身也开始模拟自动调配装置和以计算机网络为基础的经济管理方式,采用了远方通信技术。最主要的是采用了很多新型自动装置,如可控硅励磁调节器和电气液压式调速器等。同时,也开始大量利用天然能源来进行发电。发电技术得到提高。 (3)20世纪70~80年代,我国电力系统开始引进计算机电网实时监控系统,配备了功能强大齐全的整套计算机硬软件。对大型火力发电机实施安全监控以及自动闭环起停过程的控制。各种自动调节装置和自动保护装置越来越多的应用到电力系统中去。很多微型计算机也开始参与到发、配电、输电、变电的各个环节当中,使得电力系统的自动化一度达到高水平高水准。 (4)20世纪90年代至今,随着计算机技术和网络通信技术,我国的电力系统自动化控制技术也得到飞速发展。如今电力系统已经成为一个由计算机、网络通讯、电力电子等装备的统一体。电力系统自动化能够进行闭环控制的对象越来越多,自动化处理能力和信息量越来越大,直接可控的范围也越来越广。 三.电力系统自动化的应用领域 (1)电网调度自动化。在电力系统中,发电、配电、变电都是一系列复杂的过程,涉及了一些电量的调配、电压的变换控制等方面的操作。电力系统的自动化主要就是为了从电能生产到电能消费的各个环节实现电力网络系统调度自动化。结合计算机网络操作,让这些过程由难到易,由人工操作到电网掌控,提升其工作的执行率和精确率。让电力系统更好更快捷的为客户服务。 (2)火力发电厂自动化。电力系统自动化的一个应用领域就是让火力发电厂实现自动化。火力发电自动化主要包括了发电设备方面的数据采集、故障检测、状态监视自动化,还有总线电压控制和无功率自动增减自动化,以及设备常规模拟调控。这些复杂的控制过程由计算机网络系统进行合理适宜的控制。让火力发电厂的机、炉、电三者形成单位集体式,让火力发电工作更加有效的进行。也能在发生意外情况的时候,将损失降低到最小。 (3)水力发电综合自动化。水力发电自动化主要包括三大方面的自动化。首先是,大坝监护自动化,即在大坝的数据采集、水位变化记录和大坝维护方案等方面实现自动化分析和数据采集。其次,能对水库水文信息的自动监控,能记录雨量和水文变化情况,自动制定出水库调度计划和方案。最后,在水电厂内能实现全场机电设备的自动化安全检测、以及发电机组的自动化控制。 (4)电力系统保护装置自动化。电力系统保护装置只要是为了防止电力系统发生意外事故危及系统本身和电气设备、人员等。在电力系统的保护装置中主要有两种基本类型。一种是为防止系统自身故障产生损害的继电保护装置。继电装置主要是为了保护发电源、母线、变压器、电动机等设备。另一种是为保证电力系统正常运作的系统安全保护装置。系统安全保护装置主要是为了防止电压崩溃、电力系统振荡、解列等情况的发生。 (5)电力工业管理系统自动化。电力工业管理系统的自动化主要是依靠计算机来进行自动化管理。这种自动化管理可以为电力企业节约成本的同时,提升自身的管理水平。电力工业管理系统自动化主要包括电力工业的财务管理、生产管理、设计和施工管理等方面的自动化。 四.电力系统自动化的发展方向 (1)服务的人性化与便捷性相结合。现阶段,我国用电力需求越来越大,人们对电力系统的服务要求也就越来越趋向个性化。为了向客户提供优质便捷的电力系统自动化服务,就必须使自身的系统设计更加人性化,更加能为客户带来便捷。 (2)以智能一体化为发展目标。如今随着经济和网络的发展,人们对智能化的要求也越来越高。电力系统自动化的发展趋势必须符合时展的潮流。电力系统的自动化必须以实现自身的智能化为目标,加快自身的系统设计和系统更新,为满足客户更多的需求而不断努力尝试。 (3)经济效益与生态效益相结合。我国电力企业在追求自身的经济发展的同时,必须兼顾生态效益,坚持走可持续发展的道路。将天然能源的开发与利用作为今后电能的主要来源,积极进行可持续发电策略。在减少火力、煤电的同时,合理调控市场的电价,积极利用天然能源发电,提高发电质量,将经济效益与生态效益相结合,争取长远有利的发展。 (4)系统主站网络与软件供功能相适应。电力系统在实现计算机自动化后,对与自身想匹配的软件功能也要投入一定的重视。必须将自身的软件功能与系统主站网络同时投入重视和开发,才能让电力系统自动化的技术发展方向相一致。 (5)完善远动系统和二次设备。在电力系统自动化技术中,对远动系统的控制和二次设备的合理利用要相互协调。因为电力运输系统都处于室外,要实现及时监控远程线路的输送,必须不断完善电力自动化的远动系统功能。 总结 我国人民日益增长的用电需求和环境能源人均不足的情况,让我国电力企业在未来的发展面临着更大的挑战和压力。电力系统及其自动化的发展方向关系着我国未来电力事业发展。只有把握好了电力系统自动化的发展方向,兼顾经济与环境,统筹智能化和自动化,我们才能达到经济效益与生态效益的双赢局面。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘 要 电力系统具有结构复杂、分布广泛的特点,在信息时代,电力系统自动化技术被越来越广泛的应用,自动化系统的稳定、先进,有利于提高电力公司的经济效率,也有利于保证广大用户的利益。电力系统自动化是将传统技术和现代技术相结合的一项综合性技术,本文主要介绍电力系统及其各种自动化技术,来探讨电力系统自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化发展方向 当今社会,人们对电能供应的各项指标要求越来越高,提供安全、可靠、优质、经济的电能是电力公司的服务标准,这就要求电力系统极其自动化技术都要不断提高。当前,电力系统自动化已有了一定的发展,但由于其起步比较晚,以及我国对电力需求大的实际情况,必须引进先进技术和设备,同时加强改进传统技术和设备,保证电力系统自动化的全面实现。 1 电力系统自动化的应用 电力系统自动化是电力系统力求的发展方向,主要指在电力系统中,使用具有调理信号或远程监测、控制的自动装置,来自动监测或远程控制、监测电力系统的各个元件、系统,目的是保证电力系统的安全运行和电能质量的合格达标。电力系统自动化包含了丰富的内容,主要有发电控制的自动化、电力调度的自动化和配电自动化。 电力系统自动化的基本流程是,通过在相对中心地带的调控中心安置计算机,来向周围辐射网络系统,在发电厂、变电站设置远方监控装置,用来提供信息服务和反馈信息,这样就形成了一个全面、立体化的信息传达和指令传输的系统。在整个流程中,中心计算机的职责是总体调控,其他相关的监控设备则主要负责记录事故内容、编制报表的记录处理、设备操作、系统异常导致的自动恢复操作、以及一些常规操作的自动化。在整个自动化系统中,控制部件是中心,通过计算机之间的结合,运用各种软件扩大控制范围和深化自动化程度。电力系统自动化在调度所、变电站、控制所及变电站采用分层控制的操作方式,按其所管辖的范围进行分担调控,使整个控制系统达到合理、可靠、经济的效果。其中中央控制负责总体性的控制,是整个系统的中枢神经,其主要功能是使整个系统有效运行,保证设备的完整性。地方控制的主要功能是监控发电厂、变电所,并执行中央控制下达的任务。中央和地方控制是调度自动化的主要内容,它的主要功能是监控电网的安全运行、对电网做有效的经济调度和安全分析、事故处理等,这些功能的实现要依赖于数据的采集和监控,这需要以计算机系统和数据信息传输网络为基础,再加上自动发电控制、经济调度控制、安全分析等软件的辅佐。 有一个可靠的调度通信网来保证数据信息的传输,是电力系统自动化实施的一个非常重要的手段,这样,在电力生产过程中,安全检测数据、生产调度数据、以及其他管理数据都能得到有效的传输。 2 电力系统自动化的发展方向 2.1 自动控制技术的发展趋向 当今电力系统的自动控制技术有了其新的发展方向,比如在设计分析上,处理问题时面对多机系统的模式,被耍求的越来越多:计算机、远程通信、电力电子器件成为主要的控制手段:控制策略朝着最优化、智能化、协调化、区域化的方向发展;现代控制理论成为其主要的理论工具:对工作人员的技能及其之间的配合要求越来越高。 2.2 变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 2.3 供电方式朝多方案方向发展 由于我国地域辽阔,将配电网分为城市电网和农村电网两种管理模式,电源点、线路开关设备和网架决定着配电网的供电方式,这三者的不同组合就使得供电方式变得多样化,目前,以线路开关设备不同而形成的供电方案有自动配电开关方案、断路器方案、电缆环网柜方案、架空重合器方案、负荷开关方案等。 2.4 通信方案多样化 不同地区、不同条件下,通信方案是丰富多样的,比如光纤、有线电缆、微波、电力载波、扩频等,自动化的通信方案主要有主站对子站、主站和子站各对现场单元、子站之间以及现场单元之间的通信。目前,主站对子站、主站对现场单元的通信方式是自动化试点工程系统的配套方案。 2.5 整个电力系统自动化的总体发展趋向 自动化就是用机器代替人的体力劳动,同时代替或辅助脑力劳动,使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中,闭环控制最终取代开环检测;电压的等级开始向低电压扩展,比如建立和发展配电管理(DMS)系统是我国当前电力系统自动化的一个目标;整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展:装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展i追求目标也更高,向着最优化、智能化、协调化的方向发展。 3 结语 电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,因此,必须加大对电力系统建设和发展的投资,电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。 作者单位 国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市 210061 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘 要:伴随着经济的高速发展,电力行业取得了长足的进步。经济建设和人民生活对电力的需求与日俱增,同时也对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。由于影响电力系统运行的因素非常复杂,涵盖发变电、输配电等多个环节,且电力输送范围十分广泛,单纯依靠人工监测很难实现各个环节的实时监控。引入计算机网络技术和自动化技术,是实现电力系统自动监控的重要手段。通过实施自动监控,可以实现对整个电力系统运行状态的实时掌控,对实时发现故障并及时排除,保障整个电网平稳安全运行,具有十分积极的意义。 关键词:电力系统;自动化;控制 引言 电力系统承担着为经济发展和人民生活提供稳定可靠电能的重要职责。由于电网规模总量逐渐扩张,电网结构深邃复杂和电网建设运行环境严苛多变,电网故障发生的频率和严重程度也越来越高,严重者会直接导致整个电力系统不能正常运行。以往采用人工方式进行巡查,以保证电网安全。由于人工巡查受巡查人员个人业务水平、工作素质、精神状态、行为习惯等因素的影响,往往不能取得理想的结果。随着计算机和自动化技术的高度发展,建立自动化监控系统已经逐步成为现实。通过对系统进行实时监测,能够及时发现问题,发出报警,自动分析原因,并采取应急措施,从而将损失降到最低。下面分别对变电系统、配电系统及调度系统的自动化技术进行简单介绍,以供大家参考。 1 变电系统自动化 变压器是变电站的核心组件,在变压输电方面发挥着巨大作用,但随着用电量的逐步扩大,影响因素逐渐增多,变压器在运行过程中发生故障的概率日渐增大。最常见的故障是过电压。它严重干扰着电力系统的正常运行,必须采取相应措施加以限制。通过建立自动监测系统对变电站过电压情况进行实施监控,从而采取针对性的措施,是解决变电站过电压的好办法。该系统主要包括以下几个环节: 1.1 电压传感器 它的敏感度直接影响到监测系统的测量精确度,是整个系统的关键环节。在线监测系统中的电压传感器由高压分压器和光纤传感器组成。前者分为电容分压器、电阻分压器几种类型,具有结构简单,暂态响应和测量精度好的特点,专门用来获取电压信号。由于运行状态下的分压器长期保持并联状态,所以电网的等级较高时,要做好相关人员安全防护工作;后者具有频带宽,绝缘性和抗干扰能力强的特点,适用于雷电过电压的测量。光纤传感器分为有源光纤和无源光纤两种。有缘光纤需配置高压分压器,无源光纤受环境温度影响大,都具有很大的使用局限性。 1.2 信号传输 该环节采用光纤或同轴电缆为媒质进行监测系统的数据传输。同轴电缆造价低廉,安装简单,信号保真度高,但对安全防护有要求。光纤绝缘性好,安全可靠,传输速率快,抗电磁干扰能力强,但需配备专门的接收机和光发射,成本较同轴电缆高,而且安装不便。 1.3 数据采集 模拟信号的转换处理在这个环节完成。该环节由以下几个单元组成:一是多路转换单元,主要负责传感器的选择或监测,一般借助程控模拟开关完成选通信号;二是预处理单元,主要用来调整输入信号,为模数转换器提供必要条件,并提供一定的抗干扰功能;三是数据采集单元,采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作,并进行筛选,将数值未发生变化的信号送入模数转换器。模数转换器ADC是数据采集环节的核心部分,主要指标是转换速度和精确度。 1.4 数据处理 它是整个监测系统的核心环节,一般采用两种方法来完成。一是在线监测,由相关软件提供硬件的驱动,实时完成过电压的采集监测工作;二是离线分析,通过计算机技术实现对电压信号采样的数据分析,从而完成对过电压的判断。 2 配网系统自动化 配网系统自动化以计算机技术和自动控制技术为基础,实现在线智能监控或离线监控,从而达到提高配电效率和供电质量的目的。实施配网系统自动化,能够有效减少人力消耗,缩短事故持续时间,为配网管理系统规划提供实时信息。该项技术具有工作效率高,维护成本低,经济效益高等特点。配网自动化系统主要由以下几部分组成: (1)配电主站,多位于城市调度中心,负责与各子站进行通信。配电网具有系统复杂、内部设备繁多、监控对象规模大,分布广等特点,如果都连在主站上,系统难以正常运行。因此设立子系统,减少主站压力。(2)配电子站,多建于变电站内,负责和电力终端设备通信。(3)配电远方终端。该单元主要对配网辖区内的变压器、环网柜、开闭所以及柱上开关等进行实时监控,识别各种故障并加以控制等,通过这些功能和主站系统、子站系统相互配合,实现整个配网的监控和优化。(4)通信网络。负责将主站的控制命令发送给终端,并将终端的各项参数信息反馈给主站,实现主站和终端之间的通讯联系。鉴于系统复杂,工作环境恶劣,相关通信设备数量多且分布范围广等原因,在选择通信方式时,应对其安全性、实用性、可管理性及成本等多方面进行综合考虑,并结合当地实际,采取最优方案,保证配电系统自动化的正常工作。 现阶段有三种主要通信方式:(1)光纤,广泛应用于配电自动化系统,具有性能优、成本高的特点;(2)无线通信,在配网信息系统中比较常见,初期投资较少,但后期维护费用较高,目前部分地区正在研究将其应用到配电自动化中;(3)中压载波,正处于试验阶段,尚未投入正常使用。 3 调度系统自动化 倒闸操作和处理配网故障是配网调度的主要工作。由于受各种因素影响,调度系统故障发生概率较高。随着经济高速发展,实现调度系统自动化,保障配电网供电正常的要求日渐突显,由此导致了远动技术的诞生与发展。远动控制系统主要由调度主站端的计算机系统、执行端的自动化系统以及连接两系统的通信信道系统组成,藉由数据采集技术、信道编码技术以及通信传输技术来实现电力系统的远程监控和操作。调度系统自动化通过对数据的自动采集监控、自动发电控制、经济调度控制和能量管理等手段来实现信息收集、状态分析、层次协调的目的,进而为调度人员提供相应的决策参考。该系统还有专门的抗干扰功能,以满足调度系统安全稳定的需要。 从电力系统整体的角度出发,可以建立一个总的监控系统,经由对以上子系统的控制,来实现对整个电力系统的监控。 4 结束语 电力系统的安全正常运行,直接关系到国家经济安全和社会稳定。建立健全高效可靠的自动监控系统,实现电力系统的自动化,是保障电力安全的必要措施。随着计算机技术和自动化技术的进一步发展,电力系统自动化必将迎来一轮新的研究热潮。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术应用 摘要:电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,文章分析其系统,探讨其自动化技术应用及发展。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 引言 在新形势下,要保证电力系统自动化技术的安全管理,相关企业应该针对当前我国电力系统自动化技术的现状及时制定有效的对策,从而保证我国电力系统自动化技术沿着标准化、规范化、智能化的方向发展。 一、电力系统的特点 (一)电能安稳供应的紧要性。电力的供应关系到我国国民经济以及人们正常生活。经济运营和人们正常的生活都和电能有着精密的联系。电能如果不能安稳的供应,肯定会对我国国民经济的增长带来重大损失,对人们正常生活带来不良影响。 (二)电能的非存储特性电能具有特殊性,电能的生产和配送以及消费都是在同一时间内进行的,电能不能大量的存储。在任意一个时刻电力系统中的发电厂所生产的电能量都取决于这一时刻用电设备所消费的能量以及输送和分配过程中所损失的电能综合。电能的这些特点都要求在运行的过程中必须要保证电源的功力平衡。在同一时刻发出的总电能要等于消费的总电能,而且中间传输环节也要保证畅通无阻。中间的任何一个环节或者元器件发生故障,都将影响电力系统的正常工作。 二、主要电力系统自动化技术的应用 (一)变电站自动化技术的应用 变电站在电力系统中的主要功能是,将电能进行调节和分配,以为电力系统中配电和中转提供功能服务。随着社会经济生产活动以及日常生活对电能需求的增加,变电站自动化技术对电力系统的作用至关重要。现代化的变电站自动化系统主要通过计算机通信技术、网络技术而实现电力生产的自动化。变电站自动化技术实现了计算机的屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化,使变电站内的智能设备进行相互连接以及资源共享的实现。与此同时,变电站自动化技术还对变电站设备进行监视与操控,优化了现代化高负荷变电站的设计,更提高了输电的稳定性。 (二)配电网等智能电网自动化技术的应用 智能电网是对电网的智能化创新,通过对智能通信网络技术及决策支持系统的的应用,对配电、输电、变电、发电等环节进行智能自动化控制,文中主要讲述智能电网中的最关键的配电网自动化技术的应用。配电网是电网系统的重要组成部分,由复杂的电缆、架空线路及配电变压器等组成,在此基础上,配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术。与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化。配电网自动化技术的工作原理是依靠智能软件从后代软件数据库中获取信息资源,并实时的进行自动分析处理与自动传递。 (三)远动控制自动化技术的应用 随着用电量的需求增加以及对电力系统实时监控与数据采集的重要性渐强,电力系统调度自动化技术的应用成为不可抵挡的趋势。远动控制自动化技术作为一项调度自动化技术在加快电力系统综合自动化进程中发挥着不可比拟的作用。远动控制自动化技术主要包含遥测、遥信、遥控、遥调等方面的技术,主要从数据采集、信道编码、通信传输技术等实现系统的远动控制自动化,有效减少了故障的发生,提高了设备的使用率,一定程序上,也是节约资源的体现。在数据采集、信道编码、通信传输技术方面,其工作原理是不同的。远动系统的数据采集主要利用变送器技术和A/D技术来实现远动控制自动化;远动系统的信道编译码技术主要通过将信道的编码和译码、信息传输协议等信息通信信道传输到调度控制中心来加以自动化应用;远动系统的通信传输技术则主要依靠调制技术和解调技术来实现远动控制自动化。 (四)PLC技术在电力系统自动化中的应用 PLC技术是将计算机技术与继电接触控制技术结合的产物,这一技术利用可编程序实现电力系统内部储存的控制、运算、记录等操作指令,从而解决了传统电力控制系统内可靠性低、接线复杂、耗能高的问题。PLC在数据处理的工作中,能对采集的数据进行分析、处理、制表等,然后利用通信功能传送到其他智能装置,达到控制系统操作的目的。在PLC技术的应用中,主要实现了PLC的闭环过程控制、PLC的开关量控制以及PLC的顺序控制。表现在闭环过程控制中,通过模拟量输入、输出模块对模拟量进行闭环控制,实现数字量与模拟量的转换;在开关量控制中,电力系统自动化中主要运用PLC的开关量逻辑控制辅助发电系统运行;PLC的顺序控制则主要通过信息模块控制工艺流程,并与通信总线连接实现电力系统的高效运行,并降低电力系统运行的资源损耗,提高了效益。 三、电力系统自动化的发展前景 (一)以科学技术为主导的发展前景 自动化系统依靠的是计算机、通讯、数控措施。伴随着时展持续发展,已经完全证明了科技是第一生产力,生产程序因科技简单化,提升了生产效率。现在,电力系统自动化整体上都需要科技实现,在电力装置的控制上,整体的自动化措施使电力系统信息处置数量成倍增加,对系统整体的处置要求日益增高,数据在精准性以及时间上都有了很大的提升。电力系统自动化转变了以往的管理方式,从人工改变到无人样式的管理,从单一改变到多方面样式的管理,从落后改变到先进样式的管理。电力系统实施自动化带领电力市场出现新的市场挑战,自动化措施使用转变了电力市场的挑战形式,调节了电力市场资源构造。国内的变电站假如整体实施自动化控制,就会在很大程度上提升生产速度,完成人力资源的节省。将科学思想引入到自动化发展程序中,整个的电力系统就会出现一个新的改变。自动化控制思想推动人们对资源的使用能力日益增大,电力系统使用科学技术会使电力单位能够有整体的发展。 (二)以电力设施自动化为基础的发展前景 怎样使电力系统能够完成自动化,怎样提升电力根本装置的自动化水准是自动化发展的关键探究目标。对电力调度系统的监测会施展关键的价值,静态以及动态监测联合,完成全面实时数控。国内电力系统自动化健全是在加强硬件根本装置的基础上,发展不一样产品的特征。现在电力市场挑战致使新式产品适应时机而产出,不过产品种类、产品技能以及产品保障都缺少一致的规范,因此,在电力根本装置的改革中,要按照需求选取产品,选取改革方法。在根本装置的改革程序中,要注重自动化名目要按照市场发展的需求,硬件装置要有一致的规范,规范运营。自动化系统在事故检查、自动合闸等部分拥有智能化特征。自动化配电装置的发展会推动电力系统自动化整体快速发展。 (三)以人民群众认同为辅助的发展前景 电力系统自动化在未来的实践中会逐步受到社会化大生产的影响,社会化大生产需要社会各个组成部分通力协作,它的生产效率取决于政策,取决于人。要逐渐加大人们对自动化技术的了解,通过多方面的宣传,让自动化技术深入人心,被人们真诚接受。同时,政府应该加大对自动化技术的扶持,在为电力企业培养人才的前提下,注重技术创新,把电力系统自动化技术更新作为政府工作的主要内容,领导亲自部署,主动开展主题活动。在电力系统自动化发展的过程中,人的因素是根本因素,电力企业只有把培养自动化技术的人才当成工作重心,才能使电力企业真正符合自动化企业的要求。在项目实施过程中,注重提高技术人员的生活标准,投入专业手段开展促进提高技术的活动,让这些技术人员成为自动化系统的保护者和开拓者。 (四)变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 结语 综上所述,通过自动化技术的应用,电力系统的安全可以得到有效保障,同时提高电网供电服务的安全性与可靠性,这样更有利于提高电力系统的供电能力,确保电力系统的安全可靠运行,从而为人们提供更好的供电服务。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 [摘 要]随着信息科技的飞速发展,我国的电力系统及其自动化技术被应用的领域越来越广泛。电力系统自动化技术的提高不仅可以保证电力企业的经济效益,最重要的是可以保证广大的用户利益。本篇文章就针对我国电力系统及其自动化的发展方向进行浅要的分析。 [关键词]电力系统自动化 发展方向 重要性 一、电力系统自动化技术 每家每户每个人都要用电,可以说电力系统是和千家万户的日常生活息息相关的。一天二十四小时为每家每户的需要提供电力的支持。因此说,能够保障电力系统正常工作的新技术都应该得到大力的支持与推广。当今社会,随着更像技术不断的发展,电力系统自动化技术的应用范围也在不断扩大。如图1所示。 电力系统自动技术这样至关重要,对其也要有最基本的要求:首先,电力系统自动化技术要能够迅速准确的处理来自电力系统运行过程中的具体运行参数。其次,自动化技术要充分发挥其在系统中的有效作用,是电力系统各部分、各层次之间可以协调运作。再次,电力系统自动化技术的发展和有效运行,可以节省人力、物力,还能够提高电力系统运作时的安全性和可靠性,设备使用寿命变长,进而提高了系统设备的运行能力。尤其是在局部发生故障时,它可以及时有效的反馈信息,调整系统的工作状态,从而保证电力系统的运转正常。 二、简要分析电力系统的发展方向 (一)随着我国电力系统的不断发展,对综合自动化技术有越来越多的要求,同时电力系统需要负责传输的数据也是急剧增加。那么就需要寻找一个信息传输量大的媒介,它就是以网。以太网具有传输速度快、传输的数据量大等特点,是其他媒介无法比拟的。当代电力系统自动化技术的要求是可以被满足的。那么电力系统自动化技术未来的发展空间是很大的,以以太技术为基础,结合电力工业应用实际,研究新一代以以太网为核心的电力系统现场总线技术。 (二)供电方式以及一次设备。我国的配电网由于受到地域与经济两大因素的共同影响,在管理上划分为城市电网和农村电网。城市电网主要是以电缆网的方式,而农村电网主要是以架空线的方式。电源线、线路开关设备、网架三部分决定配电网以如何的方式提供电。供电方式可以多种多样,那要看怎样对电源点和网架进行排列组合,那么功能各异的供电配合方案是由线路开关设备提供的。城市电网主要是采用了环网柜作为配电线路的主要设备,而农村电网则是采用分段器、重合器、断路器以及负荷开关等作为配电线路的主要设备。那么供电方案有:分段器方案、断路器方案、负荷开关方案等等。 (三)远动系统以及二次设备。远动系统及其设备的主要功能包括环网控制、保护动作、就地手动和远方控制四大方面,它们是具有可靠性的。配电自动化远动系统存在两大制约难题一是线路电源,二是传输规则。那么由于配电线路设备的地理分布,目前采用的规约是不适合的,IEC正在制定新的传输标准。 (四)电力系统的仿真系统。要想使电力系统自动化更好的发展,我国电力科研人员付出了很大的努力。我国建立了仿真模拟实验室,在实验室里拥有研究所需要的仿真系统,这种仿真系统可以提供给研究人员多种电力系统的稳态试验。与此同时,电力系统的数字模拟系统可以与多种控制装置构成严密的闭环系统,为实验研究提供了良好的实验条件。要想电力系统自动化技术得到提高和发展,那么与之相配合的实验设备、实验理念和实验技能都得相应得到提高。那么上面提到的电力系统的仿真系统就是一个不错的平台,是比较有发展潜力的,值得应用和推广。 (五)电力系统中的人工智能。在电力系统及其自动化系统中应用人工智能,这样的方式是一种全新的尝试和很有潜力的发展方向。正是由于我国电力系统发展的要求,在电力系统运作中,对故障的诊断能力、警报的处理能力以及运营分析的能力都是需要提高的。在电力系统中应用人工智能的进行控制,可以提高电力系统运作过程的问题的处理能力以及控制能力。 以上的论断充分说明了电力系统自动化的重要性: (一)可以保证优质电能的供应 。例如:电压不稳、电流偏差、设备损坏等等都是电能出现的质量问题。那么如果缺少了电力系统自动化技术,这些问题是很难被发现和解决的,应用这样的技术,可以在处理这些问题的时候缩短时间,也节省了很多人力物力,供电的效率和质量从根本上得到了提高。保证了用户用电的优质性。 (二)可以促使电力系统的设备稳定安全的运行。变电设备的正常运行是需要电力系统自动化装置的保证才能完成的。在系统发生故障时,可以迅速有准确的找到故障源并进行修复,这样才能够保证整个电力系统稳定安全的运行。 (三)可以保证电力系统的经济运行。在电力系统中加入自动化装置才能是经济优化、降低网损。在高新科技迅猛发展的现代社会,电力系统主要是应用计算机技术等一系列电子设备的控制。在电子设备运行中,需要处理的信息量很大,范围比较广泛,影响因素也是越来越多,电力系统的自动化技术的发展是十分必要的。所以,电力系统的自动化技术能够优化经济,减少电网损坏费用的支出。 综上所论,我们都知道电力资源适合我们的生活密不可分的,所以保障电力系统的正常运作就成为了当今现实我们要考虑的问题。对电力以及其自动化发展方向的研究对我国的电力行业的发展进步起到了不可估量的积极作用,因此,对电力系统以及其自动化的研究是十分有必要的,需要电力科研人员的不断努力。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用研究 摘要:电力系统自动化技术是现电厂、变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。鉴于此,本文主要对电力系统及其自动化技术的应用进行了分析探讨。 关键词:电力系统;电力自动化技术;应用 一、电力系统自动化技术的工作流程 对于电力系统自动化来说,其基本工作流程是在中心地带的调控中心安装现代化计算机,然后通过计算机向周边进行网络系统的辐射,同时围绕该中心的变电站、发电厂之间的控制装置进行设置,并对其进行实时监控,以形成一个立体化的网络覆盖面,从而保证指令传输与信息传达的畅通性。其次,调控中心的计算机要负责总体的调控,相关的监控设备主要负责事故内容记录、设备操作、编制报表以及常规操作的相关自动化等操作。并在该基础上形成以对部件控制为中心,通过与计算机、控制计算机以及终端硬件装置等进行结合,并运用各种类型的软件以不断扩大电力系统的控制范围及自动化的程度。最后,电力系统自动化要加强对分层控制相关操作的应用,即在变电站、控制所、调度站及发电厂的分层间根据功能范围对控制功能进行协调于分担,以达到运行可靠、合理经济的控制系统。 二、电力系统自动化技术存在问题 笔者根据多年的工作实践经验,加上对于众多参考文献的搜集与整理,认为电力系统自动化技术存在问题主要体现在以下几大方面:第一,技术设计不合理。与其他发达国家相比,我国在电力系统上还是比较落后的,尤其是伴随着近几年的城乡电网规划,我国在电力系统自动化技术方面越来越成熟,但是由于缺乏必要的电网技术标准,加上电网技术设计不合理,很容易在实际的电力系统自动化技术运用中出现事故,影响到电力系统安全运行。第二,电力设备质量问题。电力设备质量是电力系统自动化顺利进行的关键,毕竟电力系统自动化是以电力设备为基础的,如果电力设备质量出现问题,那么电力系统自动化指标也就无法达成,从而导致电网和电力系统出现故障。第三,技术管理不科学。电力系统的高效运行,离不开电力系统技术管理,技术管理离不开技术人员。由于缺乏技术性管理人员,在实际的电力系统自动化过程中,由于管理以及维护方面不彻底,为电力企业电力系统维护与管理埋下了隐患。因此,忽略人才的重要性,缺乏对于人才的培养,一旦电力系统出现问题,将直接影响整个电网安全,甚至会引起事故扩大。 三、电力系统及其自动化技术的应用 1、电力系统实现自动化的数据处理 1.1数据整合 每时每刻,人们的用电量都是会发生变化的,也就是电网负荷会连续波动,这就需要调度中心根据电网的各个参数,例如:实际用电负荷、电网频率、电压、电流、功率因数等参数更改调度计划,以满足客户用电量。当用电量较低时就应降低电压,当用电量到高峰期时,就应增加电压,这样不仅能满足人们的用电量需求,还能提高经济效益,减少不必要的浪费[3]。电力系统自动化技术就是根据人们的用电信息进行综合的分析与整理,改变了传统的信息孤立的状态。加强电力系统数据的整合能力,有利于各个数据之间的联系,减少发、输、配电时的浪费,对企业提高经济效益有着重要的作用。 1.2数据共享 要想真正的实现数据共享,在一定程度上将系统内的数据实现共享,最基本的要求就是供求双方的数据要保持一致性,同一层面、同一协议,否则是很难实现数据共享。在实现数据共享的过程中,首先必须要有的就是电力系统的基本模型并成立不同的部门。在这个基础上主要分为两方面:一是地理实体的几何属性要有标准的定义与表达,其中包括了电力系统服务的覆盖的空间区域的几何属性。二是关于物理属性数据方面的标准定义和表达。 2、电力系统实现自动化的控制安全系统 2.1安全监视 电力系统的自动化监视系统是非常重要的,因为工作人员的精力有限,24小时不可能每时每刻地都不停的工作,而在传统的电力系统中,如果监视工作不到位往往就会发生事故。运用自动化监视系统就可以避免这样的现象发生。它不仅能在最快的时间内反应事实,还能发现危险隐患,在第一时间将危险化解,能够有效的预防事故的发生。这点也是它和其他只具反映和记录功能的系统的最大区别[4]。安全监视系统在电力系统发生故障的时候会发出人声警告,上位机会显示具体的故障地点,保护动作情况、负荷等各参数变化情况。工作人员可以根据它的提示进行有针对性的检查,这大幅度的降低了工作人员的工作难度,提高了工作效率,并保证了安全生产、防止事故扩大等措施实施。 2.2安全保障 对于不同类型及规模的数据和对象,电力系统的自动化可以根据其特点进行不同的处理,能够灵活进行自动化的处理,它对于电力安全生产、系统稳定运行的工作有着重要的意义。第一,自动化技术能够对系统进行逐项设置,对电力生产进行调节和控制,降低工作人员的工作难度。例如,采用PMU装置,用于监控各个电厂、调度中心的负荷变化;AVC电压自动调节装置,调整无功功率,维持整个电网电压值在正常范围;一次调频技术将更有效、更及时的反应电网负荷波动,快速响应电网频率的变化,进而自动加、减发电厂负荷,来满足电网的负荷需求。第二,自动化技术对保存和恢复电力系统的数据有一定的作用,能够进行成本的预算与控制。第三,对于工作人员的生命安全有一定的保障,根据自动化技术的监视功能可以在第一时间发现危险,所以在危险即将发生时,工作人员可以以最快的速度离开,并且自动化技术有一系列的应对危险的措施,大大降低了工作人员工作的危险性。如:在出现火灾时,自动化的设备就会自动启动消防喷淋装置,及时将火扑灭。在一些重要的数据保护间、电气、热控等重要设备间采用气体灭火系统,保证数据的完整性及防止重要设备的损坏,避免事态扩大,影响电网非故障系统的运行。 3、电力系统实现自动化的配电系统 自动化技术的发展使电力的配网系统的相关技术也得到了重大的发展,尤其是采用了DSP数字信号处理技术的中低压网络数字电子载波技术,不仅提高了接受信息的速度,还解决了一系列的技术难题。它将输电网与配电网结合在一起,电量与非电量的信号通过转换输送到计算机上,计算机通过计算后在发出指令,这有效地加强了电力系统配电的可靠性,保障了人们用电的需求,也降低了电耗能。 四、电力系统中自动化技术的应用实例 本文主要以电力数据无线系统中应用的GPR S技术为例进行说明,该系统的具体结构如图1所示。该系统的通信信道主要包括两个部分:一部分是GPRS无线网络,另一部分则为Internet 网络。该数据传递系统的主要构成包括三个部分,分别是GPR S网络端、厂站数据端以及客户端。 第一,GPR S网络端的主要功能是为客户端提供通信接口,通过接入GPR S数据与Internet服务器进行连接。厂站端能够在GPR S模块的基础上及时发送数据,然后GPR S网络把数据接入到Internet互联网上已经设置好的通信服务器里,以此来实现对数据的统一处理,然后由通信服务器提供一个固定的IP地址,以便于客户端及时进行访问。除此之外,由于服务器端没有设置防火墙,不具有通道检测的功能,因此对于保护数据的安全性起到了极大的作用。 第二,厂站数据端的主要任务是及时采集并发送相关的电力数据。主要的硬件构成包括扩展储容器、GPR S模块、型号为W 77E58的单片机、SIM卡座以及RS-232接口等。其中GPRS模块主要选择了工业级双频GR47模块,在控制GPR S和Internet互联网之间的连接与发送时,则主要采用AT指令。软件构成部分则采用C语言进行编写,以此来有效控制单片机的运行。 第三,客户端可以通过相关的软件查询到G PR S数据并进行有效地分析和处理。在开发客户端软件时主要采用了VC技术,因此其不仅包括管理模块功能,还包括网络通信以及侦听模块。其中,网络通信模块主要采用了服务器模式,能够对客户端提出的各种请求进行及时接受。而网络侦听模块则采用了Socket控件,可以对发送过来的请求进行有效判断和验证。 结束语 总之:随着工业现代化以及科学技术的不断发展和进步,电力系统也在不断的向着自动化方向发展。电力系统的自动化主要包括发电厂测控系统的自动化、变电站的自动化以及电网调度的自动化,应用到自动化系统中的主要技术就是主动的对象数据库技术、现场总线控制技术以及光互联并行处理技术。电力系统的自动化技术主要就是为了不断的扩大供电范围,有效的增强供电的能力,提高供电服务的可靠性和安全性,以达到电力系统经济、可靠的运行,推动我国电力系统健康、稳定的向前发展。 电力系统及其自动化论文:电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究 摘要:电力作为重要的能源资源,推动了我国现代化社会的发展。现阶段,由于社会经济发展对电力提出了更高层次的要求,所以对配电系统的供电可靠性能有了新的要求。本文主要对电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性相关问题进行了简要分析。 关键词:电力系统;继电保护;可靠性 引言 现代社会的发展离不开电力系统,经济的快速发展和人们物质生活水平的提高对电力系统的可靠性提出了更高的要求。在电力系统中,其继电保护设备和自动化设备的可靠性会直接影响到电力产品的质量和供电的稳定性。通过研究及实践对继电保护设备及自动化设备进行及时的检查、维修、维护,成为了保证电力系统正常稳定运行的重要途径。 一、继电保护的特点 继电保护的装置实质上属于机电设备,继电保护装置都是由测量、逻辑、执行、定值调整等部分组成的。继电保护较之于一般性质的机电、电子设备以至于电力系统的一次设备来说,它具有自身的特点,究其自身特点的可靠性需要注意以下三点: 1、在继电保护中的静态保护装置中有很多复杂的原件,并且工艺相对较复杂,这样就会直接地影响产品的寿命和质量,这些故障发生多为随机性的,在算法上多用概率测算方式和可靠性理论进行分析。 2、继电保护是安全防范最为关键的环节,处在至关重要的位置,不当的设置和操作会给电力系统的安全运行带来极大的安全隐患。往往,继电保护所处的工作状态并非是长久持续工作的设备,而是时刻处于准备工作的状态,如果一旦出现系统故障,就需要在很短的时间内进行继电保护动作。 3、在电力系统出现问题的时候继电保护必须能够起到作用,但是可靠与否不能够完全取决于装置本身,还与电力系统故障的性质、运行的方式以及统计规律有直接的联系。 二、电力系统中继电保护设备的可靠性研究 1、电力系统中继电保护的相关内容 继电保护是保证电气机械设备安全运行、提高电力系统可靠性能的有效技术措施。在电力系统发生异常情况下,继电保护能够准确并及时检查到故障发生的具体部位并发出警报信号,快速切断电路,有效防止设备故障的扩散,进而保证电力系统的稳定运行。通常情况下,继电保护系统主要由一套或多套互为独立的继电保护设备连接而成。整个电力系统中的所有电力设备必须要在继电保护下运行。继电保护设备应该满足:可靠性、安全性、灵活性等要求。 2、影响电力系统中继电保护设备可靠性的主要因素 继电保护设备的可靠性指的是配置一个高质量、高技术的优良系统、元件或设备,并让它们在特定条件下与规定时间内实现规定的运行功能,以此切除线路故障与设备故障,这属于继电保护的基本要求。继电保护可靠性能主要包括了运行功能与电力设备的可靠性能。通常情况下,利用故障树研究法、马尔科夫模型分析法、概率研究法,对继电保护设备可靠性能进行研究。继电保护设备工作特征决定了不能采取单一的可靠性能特征量来衡量继电保护的可靠性。根据我国的基本情况与继电保护的工作特征,采取以下三个可靠性特征量对继电保护设备的可靠性能进行研究。 (1)平均零故障工作时间与平均寿命。其中平均零故障工作时间指的是恢复产品两次故障的平均工作时间;平均寿命指的是不可修复的平均工作时间。 (2)成功率。成功率指的是在规定情况下,成功完成限定运行功能的概率。 (3)有效度。有效度体现了能够修复的自动化装置与继电保护设备在运行过程中的可靠性指标。 3、提高继电保护设备可靠性能的有效措施 (1)提高从业人员技术水平 提高继电保护装置运行可靠性就应该将供电的可靠性作为工作中的重点,加强供电可靠性的制度建设,完善相关的网络管理,同时要建立健全并完善相关的管理体系。加强对继电保护装置运行维护人员的专业培训,有效地提高工作人员的故障处理能力和处理效率。继电保护工作人员整体素质不高、技术水平过低,是造成继电保护运行不顺畅的主要原因之一。 对于这些状况要加强员工的技能培训和素质教育,促使员工养成工作记录和工作检查的习惯,不仅可以有效降低故障的出现,同时这些工作记录就相当于一份运行档案,在设备出现故障时可以根据记录以此加快故障处理时间。同时工作人员还必须有严谨的工作态度,在进行数据计算时,应该不断进行计算以保证其准确性和精确性,严格按照运行程序进行设备操作。 (2)提高继电运行的微机化和信息化水平 随着电子信息技术的快速进步和创新,极大地提升了微机保护的科技水平和能力。从当前最新技术来看,工控机在速度、功能和存储容量等诸多领域都超过了传统的小型机。此外,如今所运用的工控机体积并不大,只相当于微机保护装置的体积,因此,成套工控机可以确保继电保护的高技术与良好技术操作性。在此基础上,将会极大地降低在继电运行保护中的危机和不可靠性。从网络技术在电力系统中的作用来看,它在很大程度上改变了继电保护运行的传统方式以及状态。考虑到继电保护装置的作用比较单一,它重点切除出现故障的元件,然而它在确保电力系统运行方面还有许多不足。为了确保各个保护单元均能够共享运行过程中的故障信息以及数据,大幅度提升继电保护的准确性以及及时性,这样就必须依靠计算机和网络技术来构建机电一体化的电力系统,从而进一步提升微机保护装置的网络化以及信息共享化水平。 (3)加强继电保护运行的智能化程度 智能化可以更好地提升继电保护运行的可靠性,与此同时,它也是非常关键的技术创新。如今,人工智能化的运用范围日益扩大,在越来越多的行业中得到了应用,大量发达的理念和技术出现在电力系统中且不断成熟。例如,模糊逻辑、神经网络、遗传算法以及进化规划等先进技术都在电力系统中得到了非常好的运用,而且相关单位还在继续深化继电保护领域的应用研究。 另外,人工智能技术在电力系统的优势非常明显,它们可以极大地提升继电保护装置在运行过程中的稳定性。还可以有效控制继电保护装置的不可靠因素,如工作隐蔽性和连续性等方面。它们可以较快地处理这些不可靠因素,而且它们的逻辑思维能力也非常强大。从在线评估实践来看,人工智能发挥了非常重要的作用,而且有着明显的优势,逐步占据着主导地位。 (4)广泛的使用性能,极其优良的数字控制器件 数字控制器件有着良好的性能,在继电保护系统中使用数字控制器件将会在很大程度上提升继电保护水平。在继电保护运行中,广泛使用了CPLD和FPGA等器件。CPLD的结构非常复杂,这种逻辑器件可以编辑相关程序,FPGA是现场可编程序门阵列。在继电保护系统的运行过程中,这两种器件的优势非常明显。它们属于非常先进的可编程序专用集成电路,而且它的功能是高度集成的,可以将诸多微机系统的许多功能都聚集在相同的芯片上。这些数字控制器件的性能十分强大,它们将极大地改变电力系统的结构设计,显示了良好的适应性。 从继电保护系统来看,必须要借助此类控制器件来实现系统的高度集成、强大的可靠性和快速响应能力。与此同时,运用此类控制器件可以在很大程度上缩短保护装置的研发周期,极大地提升了继电保护运行过程中的可靠性能。 结束语 电力系统的运行随着经济和社会的发展对其也提出了更高的要求,对系统的运行安全性和可靠性都提出了更高的要求,这样能够更好的保证电力系统的供电质量,同时也能更好的保证电力企业的经济效益不受到影响。电力系统的正常运行是和继电保护技术有很大的关系的,因此,要对继电保护技术进行不断的发展,同时也能更好的对电力系统运行中出现的问题及时进行处理,保证电力系统运行的可靠性。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用 摘要:本文将主要针对电力自动化系统的构成、电力系统中电气自动化的特点以及电力系统中的自动化智能技术进行简要分析,仅供参考。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 一、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 二、电力系统中电气自动化的特点 1、引入了信息化技术 随着经济的快速发展,信息技术的应用越来越广泛,人们的生活节奏越来越快,为了从枯燥的工作中脱离出来,在信息化的基础上研制了电气自动化来完成机器的操作工作以及复杂大量的数据分析与处理工作。在电气自动化中引入信息化技术,必须要提供与信息化技术相匹配的设备和软、硬件、操作技术和方法,以此来提高电气自动化的效率和水平,实现电力系统的正常运转,为电力需求者提供优质充足的电力资源,以此来实现经济的快速发展,提高人们的生活水平。在电力系统中的电气自动化中引入信息化技术是人们必然的选择。 2、电气自动化的维护和控制工作简单易行 在信息化技术高速发展的同时,电气自动化的应用范围也越来越广,另外,随着研究人员对信息技术进行大量的深入研究,信息化技术的可操作性越来越强,并且为电力系统中电气自动化提供充足的信息,因而在应用电气自动化的时候,操作人员可以快速地完成机器设备的预设工作,从而减轻了工作人员的工作负担,提高了电力系统的运行效率。与传统的计算机系统处理程序相比,自动化技术的引入大大提高了系统的可操作性,给电气自动化的应用领域带来了巨大的变革。 三、电力系统中的自动化智能技术 社会的进步使人们的物质水平有了很大的提高,人们对电力系统的要求也在逐渐提高,智能化技术的应用是一种必然趋势,一些现代化的技术手段也被广泛的运用于实际工作中,大大提升了电力系统中的智能化水平。 1、神经网络控制技术 神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的,将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,该技术具有非线性的性质,同时具有并行处理能力与自学能力,实现了网络从m维空间向n维空间的复杂非线性映射,保证数据的准确性与可操作性。 2、专家系统控制技术 该技术是应用较为广泛的一种技术,实现了对电力系统警告或紧急状态的辨认,在紧急状况下可以迅速处理,同时实现了故障的处理能力和实现配电系统自动化运行,但是由于无法模仿专家的思维使得该技术仍然存在诸多弊端。 3、线性最优控制技术 这是将线性最优理论运用在实践中的重要表现,该技术的应用与最优励磁控制手段降低了远距离电力运输的损耗,提高了电力的利用效率。 4、Dfacts技术 信息化水平的提高,新技术的不断进步,用户对供电质量提出了更高的要求,因此,电力系统自动化技术的应用迫在眉睫。Dfacts技术即配电系统中的灵活交流技术,该技术的应用在很大程度上提高了供电质量的稳定性,供电质量也有了一定程度的提高,在配电网和大量的电力用户的供电端使用新型的电子监控设备,实现质量全过程的监督,确保用户用电的品质,为用户提供高品质的电源。 5、facts技术 电力系统的发展历程中,facts技术即柔性交流输电系统在不断的发展,这一技术主要被运用在输电系统的关键部位运用具有单独或综合功能的电子装置,对电压、电抗等输电参数进行控制,保证输电的可靠性与高效性,提升系统否认可靠性与安全性,与当前的可持续发展相适应,达到电能环保的目标。 6、高效动态监测系统 从当前的监控系统中,主要可以分为监控电磁暂态过程的故障录波仪,记录数据较为复杂,但记录仪间缺乏通信,忽略了对系统的整体动态分析;另一种侧重于系统稳态运行状况的监视控制与数据采集系统,但是,该系统刷新时间长,仅能分析稳态特征。这两种系统的局限性推动了新型动态监测系统出现。 7、其他新技术的应用 除了上文中提到的两种技术外,很多新技术不断涌现,包括电力一次设备智能化技术、光电互感技术等,这些技术的应用都为电力系统的顺利运行有重要意义,促进经济效益的提高。 三、电力系统中电气自动化的发展趋势 1、电力系统内部电子开关会更加智能 时代在进步,科技在发展,为了顺应经济发展的要求,要对电力系统中的电子开关器件进行更新。到目前为止,电力系统的运行器件已经实现了晶闸管阶段到第四代电子元件的过渡,在过渡期间,电力系统的电气自动化取得了较大的进步,但是目前我们所使用的电力电子开关存在着难以控制的问题,因而无法为负载提供所需的电流,无法对电力系统进行及时的控制。为了给人们提供优质的电力服务,未来电力系统内部的电力电子开关将会更加智能,以大大提高控制的效率。 2、电力系统中的变换器的工作效率得到提高 技术的不断更新使得电力系统中的一些物件也随之更新,这些物件就包括变换器。目前,大多数电力系统中的变换器处于低频化的状态,无法快速地完成电力的转换工作,而且还会耗费大量的电力资源来完成开关的工作,另外,低频变换器会对逆变器的工作频率产生干扰,因而使得电力需求者接受到的电力资源的质量较差,损坏了负载的软、硬件,增加了用电风险。为了减少此类现象的发生,电力系统中的变换器将向高频化的方向发展,进而减少电力资源的损耗,减少对外界的干扰。 3、电力系统中控制电流的技术更加完善 在电力系统中会产生电流磁场,为了将定子电流分离出来,电力系统维修人员要在系统内部应用电流控制技术来形成电流磁场,从而实现定子电流的分离工作。随着技术研究的不断深入,电力系统中控制电流的技术将会更加完善。 4、电力系统将会引用通用变电器 目前,电力系统中缺乏相应的变电器件来提高电力系统运行的效率,因而使得电力系统的可控性较弱,阻碍了电力系统的智能化发展。但是随着人们对智能化电力系统研究的深入,电力系统中将会引入通用变电器,从而提高电力系统自动化控制的效率,减轻电力系统维护人员的工作负担,降低工作难度。 结束语 随着科学技术水平的提高和社会经济的发展,人们对电力的安全与使用期望更高,传统的电力系统无论从使用安全还是输送配电方面已不能满足发展需求,自动化控制技术不但提高了电力系统运行的可靠性和安全性,而且还增强了配电输送功能,完善了电力保障能力,提高了用电质量,促进了社会经济发展。 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘要:电力系统自动化技术是现代变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。在电力系统中应用自动化技术的目的就是提高电网供电服务的安全性与可靠性,有利于增强供电能力,实现电力系统的经济、安全及可靠运行。本文主要就是针对电力系统及其自动化来进行分析。 关键词:电力系统;自动化;应用 1、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1.1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 1.2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 1.3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 2、电力系统自动化技术的主要工作流程 2.1、在电力系统自动化技术应用过程中,其基本流程是要求在指定中心位置处的调控中心,安装具有先进现代化功能的计算机,通过计算机向四周的网络系统进行辐射,并且以该中心的变电站、发电厂为核心,对信息服务和控制装置等进行合理设置,同时起到了一定的监控作用,使得整个立体化网络能够快速被覆盖,确保了指令以及信息的传输保持全面畅通。 2.2、中心计算机的主要功能就是完成总体调控,其他相关监控设备的主要功能则是记录事故内容、编制相应的报表、系统异常事故的自动恢复操作、对设备进行操作以及常规操作下的自动化等。此外,在这一基础上最终要将控制部件作为核心,通过两个方面的结合,即计算机和计算机之间以及控制计算机和终端硬件装置之间的相互结合,在各个软件的运行处理中进一步扩大控制范围,深化自动化程度。 2.3、电力系统自动化技术能够采用分层控制过程中的一些操作方式,也就是说自动化技术能够在变电站、发电厂以及控制所和调度所等不同的组织分层间,根据其具体的管辖功能和范围来实现综合协调的目的,同时还可以分担相应的控制功能,确保电力系统在运行过程中的经济性和可靠性。 3、电力系统及其自动化技术的具体应用分析 3.1、数据的自动化处理 (1)数据整合 电力系统的形成与发展是当前市场经济不断发展产生的驱动结果。如在城市用电高峰期,必须要提高变电站的电压,以加大输出功率;而在用电低谷时,则降低变电站的输出功率,不仅能满足电力用户的需求,还能有效减少能耗。不管系统的实现是建立在电力系统的自动化技术上,还是基于相关技术上,其作为多层次、高效运营及跨领域的科学决策等方面的要求,必须要对其相关信息共享、动态及多维的应用进行全面分析。只有对系统数据进行整合,提高数据整合的能力,才能实现无缝连接,以将空间计算引入到主流计算中,并对数据间潜在的关系进行全方位的分析与展示,这也是我国电力系统自动化未来的发展方向。在电力系统中,对数据整体的主要途径包括:①强化电力系统的自动化。通过强化数据的可操作性,以使用户对拥有图标的用户界面进行支持,使面向对象的数据模型能够对应电力系统中的客观对象,有利于提高系统的可读性与可操作性。因电力系统自动化运行是一个对实时性要求非常高的过程,可利用系统代码实现调整,以增强对系统的可扩充性;②强化电力企业的功能性。要求电力系统要对分布的应用提供供给,每一处可由自己对管辖内的数据进行维护与管理,对于不同级别的数据库也能够构建成分布式数据库,并通过网络对其他地方等数据进行调用与共享,并在所赋予的权限内,以分散数据的管理与储存为前提,从而保证数据的实时性与安全性;③数据库的完善。利用各种数据库实现对数据的存储与管理,以保证数据的备份机制与安全机制。 (2)数据共享 随着自动化技术的不断发展,对相关空间属性的提出了更高的要求。要想实现系统内数据的分享,必须要保证供求双方数据及对数据的认识的一致性,才能实现对数据的共享。在该过程中应先建立电力系统基本模型与成立相关部门,以更好得实现数据共享。首先,要求要有标准化定义与表达地理实体的几何属性,其主要包括服务系统覆盖区域与电力系统服务覆盖空间区域等几何属性;其次,要有标准性表达与物理属性数据。对于电力系统来说,其既包括物理结构,还涵盖了电力系统的设备、部件及整体等方面的物理性能、信息运行、信息共享及多维动态分析等。 3.2、自动化控制安全系统 (1)安全监视能力 由于人无法实现对电力系统24小时不间断的监视,因此采用自动化监视能力对电力系统进行实时监控无比重要。相对于其他监视系统,电力系统自动化监视系统既要反映出客观事实,也要对潜在的风险提出安全警报。如发电机组在用电低谷的温度异常升高,发电功率也出现明显增大,这就需要监控系统及时发出安全警报,以便及时处理。 (2)自动化安全保证能力 电力系统自动化技术必须要具备灵活恢复机制,以确保各种数据的安全性。这就要求做到以下几点:①确保电力系统的安全运行。在电力系统中,自动化技术能起到对整个系统生产状况进行调节的作用,有利于减轻工作人员的工作强度与风险;②对电力系统数据的及时存储与异常修复。在电力系统中,自动化技术能实现对数据的记录、存储及更新,能通过对电费进行预算与修订各项指标,还易于系统更新;③保证工作人员的安全。由于自动化技术具有实时监控能力,当电力系统出现异常工作时,自动化系统就可以立即发出警报,并采取相应的措施进行处理,有利于降低风险。如当工作车间室内的温度在35℃以上,系统就会自动开启通风设备,以降低室内温度;若室内产生明火时,系统就会自动开启雨淋系统,以预防火灾的发生或减缓火灾的蔓延,以为工作人员营救的时间。 (3)自动化配电系统 随着中低压网络数字电子载波等配网系统的相关技术得到广泛的发展,尤其是中低压网络数字电子载波技术,其通过采用DSP数字信号处理技术,能有效提高信息接收的灵敏性,能有效解决配电网系统应用中存在的干扰等技术问题。另外,通过采用高级软件实现对输电网与配网的相结合,并采用递归虚拟流算法对数据进行计算,通过采用公共信息模型与应用智能化灰色神经元算法准确预测出电力负荷。 总之,随着人们对电力的需求量越来越大,电网的应用规模不断扩大。一般情况下,电力系统是24h不间断工作的,和人们的生活、工作等密切相关,因此必须要保证电力系统的正常、稳定运行。在电力系统中,自动化技术的应用能够实现对电力系统的监督与完善。通过将数据信息与记录发送到计算机上,从而实现连续操作。自动化技术已成为我国电力系统当前及未来的发展趋势,自动化技术能实现电力调度、配电网及发电控制等的自动化,从而提高电力系统的运行质量。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘要:近年来,随着科技水平的不断提升,电力已经成为了一种必不可缺的重要能源,它是整个社会正常运转和发展的基础保障。本文基于作者自身的实际工作经验,介绍电气自动化技术在电力系统中的应用,并对今后的发展方向及趋势进行分析。 关键词:电力系统;自动化技术;趋势 前言 电力系统的自动化就是指电工二次系统,它主要应用各种自动控制、检测和决策功能装置,利用数据传送系统、信号系统、电力系统中的各个局部系统和系统元件等来实现就地控制或远程控制与调节,最终实现对电力系统安全性和稳定性的控制。 目前,电力系统已经取得了很大的进步,在电力系统的整体运行过程中,自动化控制技术的地位越来越高,为电力建设的整体性发展提供了可靠保障。这项技术主要是以现代化新型科技作为支撑,它的应用需要综合网络技术、计算机技术和生产技术等多项高科技技术。随着科学技术的飞速发展,计算机技术的更新步伐越来越快,现代经济和科技的优势、水平满足了互联网技术的发展,电力系统对这些新兴技术的应用使其自身也在不断壮大,全面提高了电力生产的质量和效率,使电力企业的整体效益得到了很大的提高。 一、电力系统自动化技术应用的基本原则 (1)逐步健全原则 自动化技术是一种多学科、多技术领域相互融合而形成的产物,它不仅具有非常强的技术性,而且技术范围非常广泛,所以其复杂程度可想而知。在电力系统自动化技术的建设应用过程当中,不能想“一口吃个胖子”,而需要对其逐步进行健全与完善。 (2)适应性原则 除了需要对自动化技术进行逐步的健全、完善外,还需要注重其适应性,其原因有两点:1、我国的电力系统改造、升级是一个不间断的持续性过程,在一代一代的升级改造中,信息化技术必须要能够主动适应环境变化,否则就会对电力系统的后期改造升级造成阻碍。2、我国的地域环境相当广阔,供电覆盖面积非常大,各地的供电、用电情况不一,例如城市和农村地区的供电情况就有非常大的差别。在当前进行自动化建设的过程当中,由于实际的供电需求以及经济能力等方面影响,不可能完全进行技术复制,一些地方的自动化水平肯定会较低,但是为了保证电力系统自动化的整体建设水平同步发展,后期肯定会进一步加大建设力度,所以它既需要再当前保证供电的稳定性、安全性,又需要能够具备进一步建设的适应能力。 (3)市场化原则 市场化原则主要指的是自动化技术功能的设计与实现,既要符合电力系统运转控制的技术性需求,又要能够进一步满足市场环境下电力用户对用电的功能需求,这样才能对电力系统以及电力事业的发展,起到实质性的推动作用。 二、电力系统自动化控制技术的控制要点 (1)自动化操作的实现方式 计算机技术对变电站操作系统的可靠性影响,除了包括上述软件的影响之外,还有自动化控制的防误操作设计。在具体的设计过程中,由于计算机对变电站进行了监控,因此一般不利用电气连锁,这样有利于多级连锁的实现。 (2)对电力系统的可靠性控制 在计算机技术与电力系统相结合实现电力系统自动化的过程中,软件的应用是其中的重要项目,而在对软件进行实际操作的过程中,有时会出现多次返回校正的现象。在这种情况下,操作人员需要对其权限进行设密,避免非法操作现象的出现。监控软件要具备较好的容错能力,这样,在操作人员出现了一般的操作错误时,就不会对系统造成任何的功能性影响,而当系统出现了意外的故障时,还可以自动恢复。另外,对操作站所的命令要严格按照“选择校核执行”的顺序进行,其中,返校通过后再进行下一步的操作。 (3)防控机械误操作 在对变电站的自动化控制系统进行设置时,应该相应地改造高压开关柜,控制柜与柜之间的距离,防止机械误操作。防止机械误操作的措施有:①开关柜中隔离物的阻燃性和绝缘性要好;②在变电站35kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈;③配置开关柜中的电流互感器时,必须保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平和短时间内的耐受电流等一系列要求;④采取无间隙金属氧化物避雷器,以有效减少维护变电站的工作量,有效降低残压;⑤对具有载调压分接的开关实行远程遥调和当地控制。 三、电力系统自动化发展方向及趋势 (1)分布式自动化发展 随着社会不断的发展,人们对能源的消耗日益增多,能源问题已经成为了人类社会发展的一个重要而紧迫的问题。因此在能源严重消耗的问题上,人们在面对有限的资源是,不断地在寻找新的能源和开发新技术来减少对能源的损耗,所以对于电力系统自动化的发展将会朝着分布式自动化技术运用发展,分布式发电系统是一种集约式的电力运作方式,能够与环境兼容并且释放功率的独立电源系统,具有十分灵活性和可靠性,因此它的出现将会受到人们的普遍欢迎。 (2)远程自动化发展 电力系统自动化中的RTU在之前的设计中,都是采用工业控制计算机的方式进行的,之后再由扩展测控硬件接口电路,从而能够实现“四遥”。这样的做法好是好,它也具有可举性的优点,例如扩展性好,开发方便,开发周期短,但是也存在着不足之处,它不仅仅结构缺少灵活性,功耗十分大,体积也庞大,开发和维护的成本高。因此电力系统自动化发展趋势将会出现新的技术来代替它,它会朝着远程化自动化方面发展,使得电力系统自动化实现远程控制和智能化,小型化,网络化。这将是十分有意义的,能够改善其的远动终端的整体性能。 (3)技术图形化发展 当前随着科技的进步,我国在电力系统自动化方面的连网工程的开展和实施,EMS高级分析引用软件的完善和市场电力运行的启动等等原因,使得电力系统的调度,分析管理和计算所需的程序和信息都不断的增多,同时在传输路径和信息刷新速度方面的要求更加多了,例如信息的刷新要快。因此在互联网和科技的发展再给我们带来了新的机遇的同时,也对我国电力系统自动化的发展带来了挑战,怎么样才能够实现海量信息的分析,选择以及在各个电力系统中更快的发展和解决问题,因此电力系统自动化技术图形化发展将会是一个新的趋势,技术图形化发展,让电力系统自动化的形象更加直观,各个数据链之间的相互关系也能通俗易懂,省时省力。 (4)智能化电网的发展 “智能化”是当前十分流行的一个词语,它是依靠计算机系统发展建立起来的。电力系统的自动化控制也在向智能化的方向发展,随着计算机技术在电力系统中的应用日渐广泛,其信息管理系统和电力系统自动化的完美结合也构成了智能化发展的条件。由此发展而成的智能化电网可以实现对整个电力系统运行的控制,从而提高电力系统的运行效率,简化电力企业的工作复杂度,减少工作量。计算机技术在电力系统自动化的发展中逐渐得到了广泛的应用,具有极其重要的作用。 四、结语 综上所述,随着国民经济的迅速发展及科技水平的不断提升,电力电子技术日渐成熟,电气自动化在电力系统中得到了广泛的应用。因此,需要加强对电力系统自动化的控制、管理,重视电力系统自动化控制技术的实施要点,极大地促进了电力系统的发展,电力系统在电气自动化技术的应用下也必将实现更好的运行。
铁道车辆论文:铁道机车车辆人才需求分析 摘 要:文章对铁道机车车辆专业人才需求进行了分析研究,铁路及其轨道交通的快速发展对人才需求及其铁道机车车辆专业人才培养提出了新的要求,对武汉铁路职业技术学院铁道机车车辆专业(“职教品牌专业”)建设项目提供必要的参考。 关键词:铁道机车车辆专业;人才需求;分析 我院铁道机车车辆专业于2013年成为湖北省“职教品牌专业”建设项目,专业的建设和人才培养方案的制定都离不开人才需求分析,依据人才需求分析的成果可以更好地进行专业建设,从而使铁道机车车辆专业真正起到品牌效应的作用。 1 铁道机车车辆人才需求分析研究的目的与内容 1.1 分析研究的目的 通过对铁道机车车辆专业人才需求状况信息,社会、行业以及企业对铁道机车车辆专业人才基本素质、核心能力要求的变化和趋势的分析研究,为专业人才培养目标定位、专业人才培养方案和课程标准的修订、教学的改革提供依据和帮助,从而真正地搞好铁道机车车辆专业(职教品牌专业)的建设。 1.2 分析研究的内容 依据国家铁路发展规划,对区域铁路、地铁行业的发展动态、发展趋势;相对应于本专业的铁路、地铁行业企业的人才结构及需求状况、各岗位对从业人员知识及能力的要求;同类院校同类或相似专业分布情况;铁道机车车辆专业毕业生就业去向与就业岗位;毕业生对培养过程意见与要求;毕业生就业现状与发展等方面展开调研。 对调研数据的分析,不仅对专业建设、学院管理、毕业生就业、人才需求等做出整体分析,而且还对其各项进行细致的分析,如现就业岗位及其与专业相关性、对就业的满意度、职业成长需求、对专业教学的意见等方面就毕业生反馈的信息进行分析,作为修正和制定人才培养方案的重要依据。 2 铁路、城际铁路和地铁行业发展现状与人才需求 2.1 高速铁路发展现状与趋势 高速铁道运输作为我国中长距离、大运量、快捷、安全、低耗、环保的运输形式,是适应我国国民经济的高速发展、实现人民小康生活的重要保障。目前,全国铁路运营里程已达到12万 km,其中时为200~350 km的客运专线及城际铁路达1.3万 km,复线率和电气化率分别达到50%以上,投入运营的先进动车组、大功率交流传动机车分别达到800组和7 900台。这标志着我国已经进入高速铁路国家的行列。未来10年,先进动车组、大功率交流传动机车将分别达到2 400列和1万台。轨道交通运输行业良好的发展前景将为铁道机车车辆专业的职业教育提供巨大的就业市场和机会。 2.2 城际铁路发展现状与趋势 建设大容量、高密度、高效率、快速便捷、安全环保的城际轨道交通系统,是加快推进武汉城市圈一体化的基础性工程,对于构筑综合交通运输枢纽,优化城际运输结构,引导圈内城市生产要素优化配置,实现武汉城市圈同城效应。 湖北城际铁路以武汉为核心,呈放射型加环状构架,由东南西北4个方向的6条放射状骨干线网、8条延伸线及环线组成,总规模约1 190 km。全部采用时速200 km以上的动车组列车,形成以武汉为中心、直达周边城市的“半小时至一小时交通圈”。目前,武汉至宜昌、武汉至咸宁、武汉至黄石、武汉至黄冈城际铁路已经开通运营。 2.3 地铁的发展现状与趋势 武汉市城市轨道交通规划线网由8条线组成,目前1号线、2号线一期、4号线一期已经开通运营,计划延伸轨道交通1、2、4号线,新建3号线和6、7、8号线一期工程,到2017年轨道交通建设总规模达到215.3 km,其中新增线路长度约142.6 km,基本形成覆盖武汉三镇的轨道交通网络体系。 因此,从高速铁路、城际轨道交通、城市轨道交通发展现状与趋势来看,新型牵引动力设备及其系统的运用、维护、检修及其管理体制、技术要求对从事铁道机车车辆专业的技术工人提出了更高的要求。快速发展的高速铁路、城际快速轨道交通和城市轨道交通需要成千上万的铁道机车车辆专业高技术人才。 2.4 高速铁路和城际轨道交通行业从业人员的基本情况 目前高速铁路和城际轨道交通的从业人员的基本来源主要有:研究生、大学本科、专科、高职高专、中专、技校、复转军人、历史遗留的社会招工、顶职等。近年来主要以大学应届毕业生和经过岗前培训的复转军人为主。从2000年开始,铁路停止招收中专及以下学历的毕业生,从2005年开始,新招收的技术工人起点为大专。 2.4.1 铁道机车车辆专业企业人才现状分析 本次被调查企业的铁道机车车辆专业人才现状统计表见表1。调研数据表明,铁道机车车辆专业人才在企业职工中的比例占88.6%~95.1%,大专以下学历平均占56.8%~68.0%(武汉大功率机车检修段由于成立时间在最近5年,大专以下学历仅占5.2%)。可以看出,大专学历人才是铁道机车车辆专业的主力军,是适应铁路发展趋势的基础性人才,高等职业技术教育在铁道机车车辆专业高技能人才培养方面大有可为。 2.4.2 铁道机车车辆专业高技能人才需求量大 随着中国铁路的快速发展,将有大量的机车乘务员、机车检修岗位等待铁道机车车辆专业高技能人才的填补。由于大功率机车的高技术含量,必须有高技能的驾驶和检修人才来胜任机务工作岗位,而中职学生和复退军人中能满足机车驾驶和检修岗位的比例极低,在一段时期内必定形成岗位空缺无人就岗的现象。为高职学校铁道机车车辆专业培养机车驾驶和检修人才提供了源动力。 2.5 铁道机车车辆专业人才的招聘渠道 铁道机车车辆专业主要是向各铁路局机务段运用车间和检修车间、大功率机车检修段、车辆段动车组运用所、动车组检修基地、城际铁路投资有限公司、城市轨道交通公司等提供人才。这些组织机构主要是通过校内专场招聘、网上招聘、校外毕业生招聘会招聘、与铁路企业之间的人才交流、接收军队的复转军人,其中校内专场招聘已经成为铁道机车车辆专业人才招聘的主要渠道。 3 铁道机车车辆专业现状与人才培养情况分析 3.1 铁道机车车辆专业分布情况 铁道机车车辆专业是一个传统的专业,目前国内设置有该专业的院校较多,主要为含有铁路背景的学校,如郑州铁路职业技术学院、湖南铁道职业技术学院等十余所,近年来一些本科院校也开始开办类似的相关高职专业,而且这些毕业生的去向大致相同,所以对我院铁道机车车辆专业存在着竞争关系。湖北省设置有该专业的学校仅有我院一家,且已经成为湖北省“职教品牌专业”建设项目,这将促使我们尽力办好该专业。 3.2 铁道机车车辆专业招生与就业岗位分布情况 以我院为例,铁道机车车辆专业近三年来在校生人数825人,2014年招生数为80人,这些人数中包括订单班。我院该专业毕业生主要就业单位为铁路局机务段运用车间和检修车间、大功率机车检修段、车辆段动车组运用所、动车组检修基地、城际铁路公司、城市轨道交通公司,涉及的岗位有机车司机、动车组司机、地铁司机、地勤司机、机车检修、动车组检修、地铁列车检修等。 3.3 铁道机车车辆专业教学情况及存在的主要问题 目前铁道机车车辆专业教学过程中理论知识的比重大,实际操作的比重小。且校内实训教学资源匮乏,校外实训又受到若干外部因素的影响,从而导致学生动手能力较差。铁路快速发展带来了技术、装备、工艺的大量更新,校内与之相适应的教学资源存在脱节问题。 铁道车辆论文:铁道机车车辆电气设备的故障及其预防对策 摘要:HXN5型内燃机车投入使用以来,在运用过程中,多次发生因机车故障在区间坡停,处理时间长,存在较大的安全隐患。文中现针对一起典型的故障,进行了深入的分析,对单台机车电气故障导致的柴油机异常停机处理进行原理分析,制定有效的应急处理措施,收到了较好的效果。 关键词:铁道机车 电气设备 故障 对策 前言 HXN5型机车牵引因两台机车同时停机,在先后使用小复位、大复位2次后仍不能启机。文中针对故障原因,查找出造成机车电气故障的问题,并提出相应解决方案,以供参考。 一、故障原因分析 1、故障处理 机车入库后,调取这两台HXN5型机车智能显示器的“事件日志”记录进行查看,两台机车的记录信息均存在“本机或重联机车机组停机按钮在闭合位,无法启机”的异常信息记录。 检查两台机车的柴油机重联急停开关均断开正常,柴油机停机回路各控制线路及接插件正常、使用替换法替换各控制电气故障仍无消除,在多次扳动384机车主操纵台司机控制器的过程中,故障现象突然消失。更换司控器后,柴油机启机正常。 拆下384机车的主操纵台司机控制器(简称司控器)进行检查,发现该车的机车司控器的KA―KB的辅助连锁安装位置不当和主凸轮断开点边缘磨损、主手柄凸轮横向间隙变大,造成该车司控器KA―KB触指在惰转位时仍处于吸合状态(该触指应在牵引档5,6位时吸合,其他档位应断开),见图1。 2、柴油机紧急停机回路和档位控制回路(见图2)的原理分析 (1)HXN5型机车柴油机主要控制电气元件介绍 a、CIO为集成式输入/输出控制板,CIO是“智能显示器”的输人/输出装置。智能显示器通过CIO插件板获知机车的操纵条件,并控制牵引和辅助系统中各种电气设备的操作。在柴油机控制回路中智能显示器通过CIO接收停机控制指令,并通过CIO控制柴油机启停机。 b、PCR为电源控制继电器。为机车控制系统提供电源。 c、COB为控制开关断路器。为控制电气提供电源。 d、MU为重联急停开关(“紧急重联停机”按钮)。扳动MU开关后,主操纵台ESS1和副操纵台ESS。常开联锁处于闭合位,将给重联在一起的机车CIO传输柴油机停机信号,由CIO控制柴油机停机。用于司机遇紧急情况强迫停止柴油机运转。 e、MCl为司机控制器。用于给CIO提供机车电阻制动和牵引位的档位信号。司机控制器驱动一个凸轮旋转,当这些凸轮高点移动时,升起或降下连在开关触点上的杠杆,从而打开或闭合组合功率手柄相应位置的开关。其中KA―KB触指仅在手柄牵引位5、6位时闭合。 3、停机电路分析 通过判断单台机车燃油输送控制电路故障(如燃料泵电机故障、燃料泵控制接触器故障)不能使两台柴油机同时停机,引发类似同时停机只能是在重联机车的公用的控制回路才能发生。对涉及重联的机车牵引档位控制回路和柴油机强制停机回路进行了分析: 从图2可以看出,柴油机强制停车电路和牵引档位控制电路共用CIO的C22输入端口,提供CIO柴油机停机和牵引档位控制信号。停机控制时,机车提供给C22单独一路的74V信号作为CIo停机控制信号。而机车牵引运行时(1档以上),C22、C23、C24、C254个端口中至少要同时有两个及以上的控制信号组合提供才能作为CIO的柴油机牵引档位信号(见图3)。 需要紧急停止柴油机时,司乘人员扳动MU开关后,ESS1或ESS2的常开联锁3A一3B触指闭合,74 V直流电经COB开关一ESS1或ESS2的“3A一3B”触指一TB5H、TB5B端子一DV15号线一TBlC端子一CIOC22号接口,单独给CIO控制柴油机停机,同时通过重联线传递到重联机车CIO控制它车柴油机停机。 同时ESS1或ESS2的常闭联锁“1B一1C”触指断开,确保MU开关扳动后,不论机车主手柄在任意位置,均立即切断柴油机C23、C24、C25的档位信号,保证CIO只能收到一路C22的柴油机强制停机信号。但正常情况下,如果MC,上KA―KB在非牵引位5、6档位时不正常闭合,一旦司控器回到惰转位时,由于此时其他档位信号均已断开,柴油机停机信号就会错误输出。 4、故障分析结论 (1)司控器KA―KB的辅助连锁的异常吸合是导致柴油机异常停机的直接原因。因384机车司控器MCl上KA―KB在惰转位时不正常闭合,当司机将司控器回至惰转位时,电流仍可通过司控器闭合的KA―KB触指,进入CIO的C22,因为此时C23、C24、C25的档位信号均已正常断开,只有存在一路信号进入C引导致微机系统认为”紧急重联停机”按钮闭合,控制CIO发出停车信号,将机车柴油机强行停机。 (2)重联装置的控制作用未解除,是导致该故障发生后,两台机车均无法正常启机的原因。当384机车发生故障停机后,系统通过重联线控制重联机车333机车也强行停机。在其后的处理中,因重联装置未拆除,重联关系始终建立,一位机车384机车的司控器KA―KB触指在惰转位一直处于闭合状态,因此机车只要上电,智能显示器就会始终认为“紧急重联停机”按钮闭合,严禁启动柴油机,并通过重联线控制二位机车也无法启机,致使线上乘务员在两台机车上多次尝试正常启机均失败。将故障的司控器再装回原车,拔除两台机车间的重联线后,333机车可正常启机,但384机车无法正常启动。 二、应对措施 针对此种故障现象,组织对发生的司控器故障进行普查,发现HXN5型机车投入运用5个月来,已发生多起司控器故障。司控器相关故障记载共计10件,其中更换司控器4件,其中有2件更换司控器未记录;更换、打磨、调整动作触指处理5件,其他配件原因造成司控器故障3件。制定了以下措施: 1、技术科、检修车问配合制定普查方案,对HXN5型机车司控器逐台进行普查,发现问题必须彻底处理。具体检查要求如下:首先主手柄置于惰转位,检查主副台司控器K连锁垂直中心线不得越过主手柄断开点边缘;然后将主手柄置于牵引8档(断开点1已面向外部),对主手柄凸轮断开点1下边缘进行涂油.减少该处边缘磨损。 2、机车入库后,行修作业人员要向乘务员询问机车运行情况,并对机车事件日志分析、转储,发现机车异常信息必须上报技术科,对事件日志中记录的机车异常信息必须彻底处理后,方可出库。 3、机车进入修程时,必须对前一趟事件日志文件进行分析,发现机车异常信息必须处理消除,对提报的元器件故障必须交由厂家进行检测,对事件日志文件分析,确认良好后方可交车;对“紧急重联停机”按钮及司控器KA―KB触指进行全面检查,发现触头虚接、粘结等故障时必须彻底处理。 4、技术科将故障信息反馈回厂家,对近期司控器发生的故障进行综合分析,要求厂家提供司控器日常检修各尺寸要求(现提供的司控器说明书无司控凸轮与联锁凸轮间隙要求)提高产品质量。 5、鉴于原来厂家提供的处理柴油机停机的应急办法通常是检查MU开关应在正常位,然后再“小复位”“大复位”启机,仍不成请求救援的办法。耗时长(仅“复位”操作下来就需要12~15 min),对类似故障无法有效解决,造成机故、机车无动力停留处理不当溜逸、隧道缺氧中毒的一系列隐患。采用优化流程。即线上发生柴油机停机故障时,乘务员应首先查看“事件日志”文件有无故障信息,如有明确信息则按要求处理;如“事件日志”无故障信息显示,则应查看“活动事件”,查看机车当前状态是否存在故障并按规定处理。处理时必须拆除重联线再进行复位启机试验,确保即使一台机车故障,另一台机车能够正常启机维持运行到前方站和出隧道处理。避免高坡、隧道引起的行车、人身安全问题。 结束语 通过采取新措施,HXN5型机车未发生因司控器问题造成HXN5型机车线上故障,消除了因柴油机停机故障对行车安全带来的安全隐患。 铁道车辆论文:铁道车辆擘业高职人才培养方案的研究 【摘 要】铁道车辆专业培养目标是培养能从事铁道车辆检修、运用、维护和管理工作,具有铁道车辆结构、原理等专业技术理论知识和铁道车辆检测、故障诊断与处理等实践技能,具有良好职业道德和职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高端技能型人才。 【关键词】铁道车辆;检修;运用;人才培养方案;项目课程体系 中国是一个典型的大陆性国家,经济联系和交往跨度大,需要有一种强有力的运输方式将整个国家和国民经济联系起来,铁路运输则是最适合中国经济地理特征和人们收入水平的区域骨干运输方式,在我国的交通运输体系中起着举足轻重的作用。 随着市场的不断发展和各企业实力的增强,国内铁道车辆制造厂家间竞争日趋激烈。除南车集团长江车辆有限公司实力增强外,眉山车辆厂、二七车辆厂的竞争力也较以前增强;北车集团在集团内部进行了产业调整,齐齐哈尔车辆公司、济南车辆公司的新造能力也不断提高;路外三家军工企业已先后加大工装、设备投入,正快速发展;济南东方新兴公司市场占有率已从2008年的0.7%增涨到了4.28%,民营企业已实质性进入整车制造领域,市场竞争压力越来越大,供大于求的矛盾将更加突出。 由于人们出行与经济发展的需要,我国投入运营的铁路车辆越来越多,随着技术的发展,铁路车辆的种类也是日益更新,因此,铁道车辆生产与维修部门需要大量具备专业素养与专业技能的人才,才能实现铁道车辆的快速全面地生产与维修,而铁道车辆专业的出现,正适应了当今铁道车辆市场蓬勃发展的趋势。 铁道车辆专业是一个机电一体专业,其专业人才培养定位是面向铁道车辆运用与管理生产一线岗位,从事铁道车辆检修与运用工作的高端技能型专门人才。 1.创新“双主体、全过程”人才培养模式,共同制定人才培养方案 与沈阳铁路局、沈阳地铁公司、中国北车集团沈阳车辆有限公司等企业紧密合作,成立“辽宁轨道交通职业教育集团”铁道车辆专业校企合作委员会 ,依托“校企合作发展委员会”,与沈阳车辆段、苏家屯车辆段、沈阳动车段、中国北车集团沈阳车辆有限公司、沈阳客车厂等共同组建专业建设委员会,建立校企合作长效机制,创新“双主体、全过程”人才培养模式。双方将合作办学、合作育人、合作就业、合作发展,共同制定人才培养方案,形成“三融合”的专业人才培养模式,即:教学内容与实际工作相融合、校内培养与企业培养相融合、学生角色与员工角色相融合。通过专业建设委员会的探讨研究,确定我校铁道车辆专业高职培养目标:培养面向铁道车辆相关单位,在生产、管理第一线,能从事铁道车辆检修、运用、维护和管理工作,熟知铁道车辆结构、原理等专业技术理论知识,掌握铁道车辆检测、故障诊断与处理等实践技能,具有良好职业道德和职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高端技能型人才。 职业面向与就业岗位、岗位群:主要面向铁道车辆部门,从事铁道车辆的检修与运用工作,也可在铁道车辆制造单位从事相关的工作。主要从事车辆钳工、制动钳工、轮轴装修工、车辆电工;货车检车员、客车检车员、发电车乘务员、列车轴温检测员等岗位的工作。 层次定位:初次就业岗位中级工;目标就业岗位高级工、技师;职业发展岗位高级技师、工班长、车辆调度员、值班员、车间主任等。 从中级工晋升到高级工需要5年,高级工晋升技师需要2年,技师晋升高级技师需要3年。 2.校企合作共同构建基于铁道车辆检修与运用工作过程系统化的项目课程体系 加强与铁路局、车辆段等企业的深度合作,联合课程开发专家、企业技术骨干,按照“市场需求调研工作任务分析职业能力分析课程结构分析专业教学标准开发课程标准开发教学设计教材开发其他教学资源开发” 的流程共同进行课程开发。遵循文化基础知识培养职业基本能力培养职业核心能力培养职业综合能力培养职业拓展能力培养,构建了公共基础课、专业课(包括技术基础课、核心专业课、实践技能课)和素质拓展课三大平台。 (1)专业群技术平台 以培养岗位群所需共性知识、技能、职业素养为基础进行构建,主要由机电类的基础课程和车辆检修、运用管理课程组成,机电类的基础课程包括《机械设计基础》、《机械制造基础》、《电工与电子技术》等,车辆检修、运用管理的课程包括《车辆构造与检修》、《客车电气装置》、《车辆运用与管理》等。 (2)专业课程体系 本专业核心岗位为车辆钳工、车辆电工、检车员。专业基于工作过程的项目课程立足职业岗位要求,通过分析岗位工作任务和职业能力,合理归并工作过程中比较接近的工作领域设置课程,按照工作过程序化知识,开发项目课程。专业项目课程包括:《车辆构造与检修》、《车辆制动装置》、《客车空调装置》、《客车电气装置》、《车辆检测技术》、《车辆运用与管理》等。其中《车辆构造与检修》、《车辆制动装置》、《客车电气装置》、《车辆运用与管理》为专业核心课程。 铁道车辆论文:铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用 摘 要 铁道车辆的关键部件是铁道车辆轮,它是车辆全部重量的支持,对于铁道车辆轮的负载量,旋转速度等具有较高的要求。因此,车轮的设计、制作需要更加精细,高质量,铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用就显的非常必要,本文将根据铁道车辆轮的特点,介绍CAD/CAE技术,分析CAD/CAE技术在铁道车辆轮设计中的应用。 关键词 铁道车辆论;CAD/CAE;设计;应用 随着机械设计领域市场竞争的日益激烈,对于机械产品的质量、规格、生产率等的要求越来越高,在设计中,先进技术的采用成为必要。CAD/CAE技术作为一种现代技术,在车辆车道轮的设计、制造中广泛应用。铁道车辆的设计、制作工程复杂,程序繁多,需要建模的准确,车辆轮尺寸的精确、模型的设计、零件的装配等过程都需要CAD/CAE技术的辅助,使之设计精确,提高建模效率,降低建模错误率,确保铁道车辆轮生产的规格化,进而提高铁路的工作效率。 1 CAD/CAE技术概述 在20世纪70年代末,在机械设计技术中结合了计算机技术,两者的相互结合产生了计算机辅助设计(Computer Aided Design),简称CAD。CAD技术是指以计算机软件为工具,例如UG、Solidworks,对实物进行模拟制作,利用仿真模拟展现产品的结构、外形等,即是利用计算机绘制、设计机械产品及工程。计算机辅助工程技术(Computer Aided Engineering),简称CAE技术,是随着计算机科学技术的发展而出现的新的设计技术,它利用计算机软件,例如MARK,求解分析产品及工程的结构性能。 目前,CAD/CAE技术在机械、建筑、电子等工业领域广泛应用,是一个效率高、综合性强的高新技术。利用相应的计算机软件,对建模的过程进行有效的记录,可以在设计过程中根据设计理念、型号而改变参数,改变、修改模型的尺寸,并保持零件之间的关联性,这样就使设计的程序简单化,对数据的利用更全面。在工业方面的应用,提高了产品的质量,缩短了产品的设计时间,对于尺寸、模型、规格的计算更为精准。在铁道车辆轮设计方面,需要利用CAD/CAE计算机软件,建立车辆轮的三维模型,对车辆轮的几何尺寸进行分析,建立参考数表,依据参考数据进行精确的设计。同时,利用CAD/CAE技术,对于铁道车辆轮的结构、受力分布等进行分析计算,建立车辆轮的计算模型,在设计、制作中提高制作精度、增强产品质量。 2 铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用 2.1 在多维绘图中应用CAD/CAE技术 在铁道车辆轮的设计中,数据、图形的绘制需要需要占据大量的时间,是一项复杂的工作,对数据的精确,图形绘制的标准具有较高的要求。利用CAD/CAE技术进行图形的设计,建立三维建模,绘制模拟实体的三维图形。在多维图形的绘制中,首选需要选择适合且功能较多,以交叉绘图为主的工作软件,例如3D―MAX等,绘制不同的图形,从不同的截面设置参数,确保参数的准确,图形比例的合理。例如,在绘制某一种型号的铁道车辆轮时,可以对横截面、外径、内径进行参数设置,从多维图中从不同角度进行检查、调整图形及参数,使其合理、精确。同时,在绘图软件中,对填充剖面、调用图块、区分层次等功能进行运用,使铁道车辆轮的多维图形精确,合理,确保在实体设计中图形准确。 2.2 在实体中应用CAD/CAE技术 铁道车辆轮设计对于CAD/CAE技术的应用,在车辆轮实体设计中运用广泛、对于设计有重要的帮助作用。CAD/CAE技术的应用,用CAE技术车辆轮的承载力、运转速度、受力分布进行求解分析,对其结构性能分析,建立车辆轮的计算模型。用CAD技术,根据数据建立三维建模,包括表面、实体、线框等模型。根据软件所提供的造型模块,如如球体、圆柱体、楔形体等绘制,在绘制中根据分析的数据设置参数,同时,从不同横切面研究模型的精确度。对于零件的设计,对于简单的零件可以AutoCAD工作软件对其进行绘制,对于复杂的零件则可根据二位设计中的结构来定义,然后通过三维实体造型进行拉长、旋转等,使其变成新的基本体,利用三维实体进行设计,使其成为所需零件,在零件的设计中,要确保结构的合理性,数据的准确性。实体模型的设计,在运用CAD/CAE技术时,要注意在设计中对于整体模型的多角度、全面的检查,检测铁道车辆轮的整体实体性、完整性。 2.3 对于车辆轮部件检查的应用 CAD/CAE设计中,借助计算机技术,可以对铁道车辆轮的不同的零件进行拆分、检查、组装。将零件间的装配途径记录在CAD/CAE软件的资源器中,在对部件进行检查分析是,对于数据进行分析,在装配中,可以根据软件的资源器记录,正确的监测部件间的装配,以此检查各零部件间是否装配正确。这样可以及时的发现车辆轮数据存在的问题,对零部件进行更改,提高其精确度。同时,在车辆轮设计中应用CAD/CAE技术,在图形绘制中可以随意的隐藏部件,可清晰的看到车辆轮内部的结构,对各个部件进行旋转检查。还可对铁道车辆轮的运动进行演示,在演示中检查各配件之间的紧密度。在演示时,可是设定一定的路程,对于出现不能完成路程、零件之间存在碰撞、车辆的受力不平衡的等问题进行及时的更改,完善设计图形,防止在制作中出现产品不达标、不能正常使用的状况发生。 3 结论 随着科学技术的发展,计算机技术将更加智能化,数据技术、信息技术的发展也将更加全面、完善,CAD/CAE技术也将朝信息集成化、技术智能化方向发展,在机械设计中将更广泛的运用。在铁道车辆轮设计中,CAD/CAE技术将应用到更多的方面,对于车辆轮的模型设计、车辆轮的检查维修、车辆轮新型模型的开发设计等都具有更加重要的作用,进而车辆轮的承载力、运转速度等都所提高,铁道的运输将更加完善、快速。 铁道车辆论文:关于铁道机车车辆故障维修诊断分析 摘要:近几年,在经济发展的带动下,中国的铁路事业发展十分迅速,铁路事业的发展跟铁道机车息息相关。加强对铁道机车的管理,认真解决铁道机车车辆出现的各类故障,不仅对铁道部有好处,而且对整个社会的发展都是百益而无一害的。自从1990年以来,铁道机车车辆维修体制就受到了铁道部门的高度重视,并且成立了铁道机车车辆维修制改革领导小组,参考美国和英国的铁路机车维修制度,设立了一套适合我国发展的维修制度。本论文主要分析了当前铁道机车车辆故障维修的发展现状及故障维修中应考虑的问题,通过分析和研究,提出了一些应对这些故障的措施。 关键词:铁道机车;故障维修;检修 众所周知,铁道机车的维修是铁路运输中必不可少的重要环节,它能够恢复机车的受损功能,进一步提升机车的质量,对安全运输有着极其重要的作用。铁道机车的维修制度从设立到现在,已经经历了十多年的发展历程,机车车辆维修和管理不论是在理论上还是实践中,都已经有了较大的提高,现在的维修制度相比以前已经提升了不少,为整个社会带来了较大的经济效益和社会效益。目前铁道机车的维修制度和发达国家相比还是存在一定的差距,而且维修的针对性差、维修工作量大、维修时间长、费用高、机车车辆利用率低等问题,都是在维修过程中人们反映的问题。新的维修体制需要一个逐步建立与不断完善的过程,它必须要具备一定的检测手段和诊断标准,建立一支在实践中有着丰富经验的技术人员队伍,这样更能使铁道车的维修能够落到实处。 一:铁道机车维修的发展现状 从上世纪七十年代开始,维修制度主要就是以“以可靠性为中心”这个为标准,实施的一系列维修制度。目前主要还是计划预防修的理论框架,通常是整辆车或大部分零件定时或定期进行不同等级的维修,多年的工作经验使得铁道机车的预防修体系已经十分成熟。对于需要维修的车辆,维修部门根据计算机提供的数据分析,首先对机器进行必要的检测,检测之后再进行修理,对于重要的部件要实行特殊的管理。 二:铁道车辆故障检修 铁道车辆在平常生活中的应用,随着使用次数的增加,车辆的各种零部件会不断消耗、腐蚀或磨损,这些零件的损害会大大降低车辆的实用性,为了保证车辆的正常运行和满足人们日常生活的需要,必须对车辆进行定期的检查和维修,这样做也延长了车辆的使用寿命。 1)检修制度 对于车辆的检修,国际上专门设立了两种不同的检修制度。一种是计划预防修理制度,另一种是根据车辆技术状态的不同设立的修理制度。计划预防修理制度,首先要了解车辆各类零部件的损耗程度,确定相应的使用年限,根据数据的分析,了解车辆的检修循环结构和检修周期,在车辆部件还没有完全损耗之前就对零件加以修整,使得零件最大程度的实现了自己的使用价值。按车辆修理状态修理的制度,就是在规定的使用期限内,观察设备的运行参数,若参数在规定的范围内则不检修,超过规定范围才进行检修。这个修理制度最大程度的发挥了各个设备的最大利用价值,使检修的工作量尽量减小的同时,也保证了车辆的行驶安全。 2)定期检修 所谓的定期检修就是每隔一段时间,就对行驶的车辆进行一定的检查,确保车辆的安全。定期检查可以使车辆及时发现问题并维修,使车辆保持一个良好的运行状态。确保在下一次检修之前,车辆不会出现较大的故障。 3)车辆的日常维修 对车辆进行日常的维修不仅保证了车辆运时的良好状态,使得车辆在行驶过程中不会发生什么故障,而且也减少了交通事故的发生,确保了行车的安全。中国人口多,车也多,而且铁路上的车的数量特别多、车的种类也多,必须对车辆进行检查维修,为自己,更为了他人。维修内容通常涉及两个方面,技术检查和故障修理这两个方面。技术检查主要是检查车辆的技术状态,发现车辆出现故障时应及时进行修理。故障修理是针对车辆出现的问题,根据出现的具体故障来实施不同的解决方法。 三:维修措施 1)改善铁道机车车辆的维修制度 现有的铁道机车的维修制度还存在很多的不足,应该加快维修的改革进程,改变以往的维修模式,让它变得有层次性、多样性、实用性。打破原有的维修观念,要从设备的规划、设计、制造和安装就开始,直到车辆的使用、维修、改造和报废这一整个过程,都要实现设备的综合管理,发挥所有设备的最大利用率。 2)缩短车辆的维修周期 车辆在行驶过程中很容易出现各种各样的故障,定期进行维修是很有必要的。但目前我国车辆的维修次数比较频繁,维修周期是美国等发达国家的好几倍,车辆维修时间过长的话,降低了车辆的使用率,而且增加了维修费用,加重了人们的负担。在确保车辆安全的前提下,应尽量的缩短维修周期。 3)增大车辆维修的投入 车辆是现在人们日常生活的必备工具,车辆的运用和维修在运输方面发挥着十分重要的作用。但是由于各方面原因,国家对车辆维修部门的投入太少,使得维修技术还存在很多需要改进的地方,经济的不断发展,应不断加大对车辆维修的投入,加强维修学科的建设,使得车辆的维修技术得到进一步的发展。 4)加强维修人员的技术培训 由于之前的科技相对比较落后,维修人员的理论知识也比较薄落,大部分维修人员受教育程度不高,各方面的素质都需要提高。对于正式的维修人员,在他们正式工作之前就应该对他们开展相关技术培训,提高他们的维修技术,同时加强他们的职业素养,为铁道机车的维修做好准备。 结语:随着铁道机车的广泛应用,铁道机车的故障维修引起了社会越来越多的关注 。改善铁道机车车辆的维修制度,缩短车辆的维修周期,增大车辆维修的投入,加强维修人员的技术培训,实施这些方法都能给铁道机车维修部门起到很好的作用,进一步改善铁道机车车辆的维修水平。 铁道车辆论文:高职铁道机车车辆专业人才需求分析 对高职铁道机车车辆专业的人才需求进行了深入调研分析,从轨道建设的迅速发展,电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位,铁路机车乘务员供不应求,机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级等方面论述了开办高职铁道机车车辆专业抓住了铁路用人的黄金期。 铁道机车车辆人才需求机车乘务员 1高职铁道机车车辆专业的人才培养目标与就业岗位 高职铁道机车车辆专业主要面向国有铁路机务系统、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆装备修造企业、有铁路专用线的大型工矿企业电力机车运用和检修部门一线岗位,培养具有高职文化素养和职业道德,具有规范操作、敬业爱岗、团结协作、安全意识强、服从统一指挥的职业素质,熟悉有关铁路技术管理规程及规章,具备电力机车运用、监测与维护、故障判断处理和检修能力的高端技能型专门人才。主要就业单位是铁路机务段、机车检修段(厂)、车辆段、车站、编组场、城市轨道交通业、生产企业运输部的机车驾驶、机车检修、地勤、机车保养等领域。主要升迁岗位有指导司机、工长、车间技术员、车间主任、项目主管、机务安全监察等机务运用与检修管理岗位。 2轨道建设的迅速发展对铁道机车车辆人才需求迅猛增长 2.1东北铁路建设的快速发展需要大批铁路特色专业人才 东北是货物运输大进大出的地区,其中铁路是最主要的运输方式。自2005年以来,铁道部与东北三省多次签署了《关于加快辽宁/吉林/黑龙江铁路建设的协议》。我校地处辽宁省,是全国既有铁路网最为稠密的地区之一,辽宁省与铁道部共同规划建设19个铁路项目,全长2360多公里,总投资约1530亿元,包括京沈客运专线项目、哈大客运专线、丹东至大连铁路建设项目等,加大电气化改造力度,构建内通外联、多通道、大能力的铁路运输网。2005年以来,铁道部与吉林省先后四次签订战略协议,确定实施新建、改建铁路项目37个,新建、改建铁路里程约7460公里,总投资约2365亿元,将实现“市市通高铁、县县通铁路”的目标。铁道部与黑龙江省携手推进30个重点项目,总投资近2400亿元,铁路运营里程将达到8500公里以上,尽快形成以哈尔滨为中心,以哈大、哈齐客运专线等为主轴的便捷顺畅铁路运输网络。东北铁路建设进入了快速发展时期,为铁路特色专业人才需求提供了广阔的发展空间。 2.2东北地铁迅猛发展,需要大批铁路特色专业人才 东北地铁也在迅猛发展,仅沈阳地铁规划就由11条线组成,整个线网呈“四横、四纵、两L、一弦线”,线网总规模为400公里,其中一号线西起张士开发区,东至棋盘山,规划全长为44公里。二号线北起蒲河区,南至空港新城,规划全长为42公里。地铁动力系统全部采用电力牵引,同样需要大批铁路特色专业人才。 3电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位,需要大批铁道机车车辆专业人才 交流传动电力牵引发展已经进入成熟期,尤其是在铁路高速和重载牵引方面显示了极大的优越性。2006年“和谐型”系列大功率重载交流传动机车投入运用,单轴功率达到1000~1600kW,在250~300km/h及其以上的高速领域,交流传动的电动车组更是独领风骚。到2015年全国将有1万多台“和谐型”机车投入运用,大功率交流传动电力机车将成为我国主流牵引动力。电力机车除了在铁路干线上应用以外,在城市交通运输包括城郊电动车组、地下铁道电动车组、地面电车和工矿企业内运输等方面也都起着越来越重要的作用。电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位,需要大批铁道机车车辆专业人才。 4沈阳铁路局机务系统机车乘务员供不应求 我校铁道机车车辆专业毕业生的主要去处为中国特大的几个铁路局之一的沈阳铁路局,全局机务系统共设置机务段5个,即沈阳、苏家屯、锦州、通辽、吉林机务段。苏家屯机务段是沈阳铁路局最大的以货物运输为主的机务段,由长春、大连、本溪、丹东等十段合一,共有职工1万多人,配属机车500多台,担当固定交路近400对。将全局的11个中修车间22个台位全部集中整合到苏家屯,形成一个车间10个台位,具备年中修电力机车250台、内燃机车500台的能力。沈阳机务段始建于1904年,地处东北铁路网交通枢纽,是全局唯一的客运机务段,具有日完成5台机车小辅修任务的能力,承担沈阳、沈阳北、山海关部分入库机车的检查和整备任务,承担京哈线秦沈段救援和沈阳站、沈阳北站调车任务。近年,机车乘务员单班单司机值乘改为双司机值乘,对铁道机车车辆人才的需求量翻倍增长,相应的电力机车运用和检修人员更是供不应求。沈局在2009年的“千名司机培养工程”就是在人才急需的情况下采取的应急措施。2012年以来,沈局又在复退军人,应届高职毕业生中,招收了大批专业知识几乎零基础的后备司机,作为机车乘务员队伍的必要补充。其中的千名大学生后备司机绝大部分都不是铁道机车车辆专业,有的甚至是文科毕业,沈局铁道机车车辆人才匮乏可见一斑。 5机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级 高铁作为高技术、高科技的产物,需要大量的专业技术人员。按照《铁路“十二五”发展规划》的要求,实施“人才强路”战略,坚持人才优先、以用为本的指导方针,以高铁运营等领域人才为重点,保证高铁主要行车岗位人员动态优化。沈局机车乘务员队伍正处在新老交替的关键期,四五十岁的人居多,前期录用的多为技校、中专毕业生。自1998年以来的这十几年间沈局机车乘务员基本上录用的都是复退军人,他们知识基础相对薄弱,专业能力没有多少提升空间,整个机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级。近年,随着铁路新技术的发展和大量新装备投入使用,沈局招收机车乘务员的要求进行全面调整,不再招复退军人,而改招高职专门人才。我校在这个时候开办铁道机车车辆专业,就是审时度势,适逢其时。 轨道特色高职院校担负着为铁路行业和地方城市轨道交通建设培养高端技能型专门人才的重任,铁道机车车辆专业的毕业生就业前景乐观是毋庸置疑的。引用我校铁道机车车辆专业建设指导委员会主任、沈阳铁路局机务专家崔总的话,我校铁道机车车辆专业办得好,这个时候办铁道机车车辆专业就是抓住了方向,抓住了铁路用人的黄金期,非常受欢迎。 铁道车辆论文:铁道车辆空调装置职业教育特点刍议 [摘 要]本文分析了随着我国铁道车辆空调技术的快速发展,传统的职业教育教学存在的弊端,深入浅出的分析了在铁道车辆空调装置领域现代化职业教育如何合理优化教学方法,更加适应现代化特点。同时,根据不同学校的现状制定更加合理的培养方案。 [关键词]铁道车辆空调装置;职业教育;教育教学方法;理论联系实际 1.引言 职业教育是指让受教育者获得某种职业或生产劳动所需要的职业知识、技能和职业道德的教育。职业教育的目的是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者,与普通教育和成人教育相比较,职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。职业教育是社会发展的产物,是人类文明发展的产物,也可以说是人自身发展的产物。而且是发展到某个特殊时期的产物。职业教育受益于社会,社会也可受益于职业教育,促进社会发展是职业教育的应有之义和神圣职责。《铁道车辆空调装置》是铁道车辆专业一门较为主要的专业课程,作者根据多年从事铁道车辆教学的工作经验,对于其独特的教育教学方法进行了相关阐释。 2.目前课程教学方面存在的问题 由于铁道车辆空调装置学科是一门传统的教育学科,在现代化技术不断发展的形势下,铁道车辆空调装置这门课也需要不断的变革与时俱进,传统的教学方法应该得到改变。 2.1 学校教育适应时展的需求 在以往的职业教育教学之中铁道车辆空调课的教学基本上沿袭传统的授课方法“板书+讲解”。但是由于铁道车辆空调装置这门课需要紧密与企业实际相互结合,课程内规定了很多实践项目,比如压力试验及抽真空试验,这些实验单单使用黑板是满足不了学习需要的,需要学生自主动手在试验台上进行演练,也就是说,铁道车辆空调装置课程应该向:“演示+操作+讲解”这种新的授课形式上进行转变。 尤其是像铁道车辆空调装置这样的专业课程,需要不断更新新技术,课堂上应该能够向同学们展示装置特征,这就要求不仅使用文本讲解,还需要图形、图像、视频、三维模型甚至实物展示。先进的教学工具,建设较为现代化的实训教室,利用现场进行直观教学,并且使学生能够在课堂上动手亲自操作,这样的认知学习可以让学生有更直观的认识。现代化的教学方式更加能够激发学生的学习兴趣。在传统的教学方式上学生坐在课堂上仅仅能够获得文字上的信息,无法调动同学的学习热情,往往会看见课堂上的同学昏昏欲睡,而讲台上的老师也会感觉缺乏讲课激情。而新颖的学习形式则能够让学生耳目一新。 2.2 学校教育与企业需求相脱节 学生在高职院校学习的知识与企业需求的人才间存在差距,这是近年来不少企业对高职院校毕业生的一个普遍看法,这将直接影响高职院校毕业生的就业问题,有些企业甚至宁可招聘中职学院的学生也不招聘高职生。有些企业领导认为,高职院校的学生在进行了三年的职业教育以后,只会一些在人们看来无用的理论知识,并无法满足企业所需求的动手能力强的要求。同时,对一些新设备、新知识的接收能力,思维上的创新能力更是少之又少。企业招聘这样的毕业生,需要重新进行培养,无疑增加了企业的用工成本。这样的培养方法并不能满足与时俱进的改革需求。在铁道车辆空调装置这门课的学习上也是如此,本门课程的培养方案旨在培训学生动手检修空调装置的能力,对列车空调系统有个基本认识,对车电装置的使用有一定的了解,满足铁路检修运用部门的工作需求。而并不需要详细的掌握热力学知识,这样就需要学校对学生的培养不断的进行调整。 2.3 学生综合素质不足 铁道车辆空调装置这门课程不仅旨在提高学生的专业技术水平,同时对于学生自我能力的提升也是在培养范围以内。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力更是重中之重,在今后的工作岗位之中仅仅依靠书本上的知识是不够的,更需要学生能够有刻苦专研的精神和自我学习的能力,这样才能不断适应车辆空调装置技术发展的要求。 3.高职教育与企业需求对接对策研究 3.1 学生职业能力培养 在铁道车辆空调装置的课堂上,老师应该更加侧重于一线作业实际,课堂上的讲课内容应该更贴近作业现场,做到课堂与现场的无缝对接。例如,在实验课堂上在设施允许的基础上应该加入空调检修调试等方面内容,学生在课上可以相互讨论,既锻炼了学生的动手能力又激发了学生的学习兴趣,同时,还可以对学生的检修成果进行评测,成为一个特色办学的方向。另外,在校内举办各类有专业特色的技能比赛,例如空调系统调试实验等等,使用竞争的模式激发同学学习热情,也从另一角度督促了学生自主学习。这些有情景的课堂设计更能够让学生有走上工作岗位、身临其境的感觉,例如老师可以作为领导小组、学生作为检修工作轮流进行成果展示等。 3.2 改革固有考试模式 传统考试以笔试为主,题型也多以死记硬背的简答题为主,这样的考试形式并不能起到让同学融会贯通的效果。可以结合笔试与实验。增加相关的故障分析内容在笔试部分,而实践考试可以设在演练场中进行,分成几个小组进行过程讨论,相互协作,并设置多种解决渠道,使得学生更直观和熟练的掌握专业内容,同时也锻炼了学生们的团队协作能力和自主创新能力,而且也能使考评结果更具有参考价值,对学生的学习也能起到监督促进的作用。 4.小结 铁道车辆空调装置是一门不断向前发展的科学内容,职业教育之中也应该不断的转变观念,切实改进传统的教学手段和教学方法,同时不断理论与实际相互结合,变革传统的教学方式,逐渐实现课堂上以学生为主体,教师适时加以理论指导,充分调动学生的主观能动性.结合铁道车辆理论与实践性结合的特点,要在教学中选择一套适合高职学生的教材,教师应全面掌握教材,采用灵活的教学手段,筛选出教学的重点、难点,精心组织教学内容,选择应用合适的多媒体课件,把理论和实训操作有机的结合起来,使理论寓于操作中,在实作中消化理论。 铁道车辆论文:铁道车辆专业职业教育中工学结合与校企合作的思考 摘 要:本文通过对铁道车辆专业职业教育工学结合与校企合作的研究和思考,提出了一种校企密切合作、相互衔接、相互渗透的紧密型新顶岗实习方式。 关键词:工学结合 校企合作 顶岗实习 铁道车辆专业 人才培养 铁道车辆专业职业教育是以培养符合现代铁路发展所需车辆运用及检修并侧重于职业技能的高素质人才为目标,而采用“校企合作,工学结合”的模式是实现这一目标,使学生具备职业核心能力和创新能力的必由之路。笔者认为,只有在铁道车辆专业职业教育中采用一种校企密切合作、互动渗透、齐抓共管、全程控制的紧密型新顶岗实习方式,才能达到事半功倍的效果。该实习方式具体如下: 一、理智选择校外企业或实习基地 要搞好校企合作和工学结合,合理选择有实力、有条件、专业对口的校外企业至关重要。学校应经现场考察,从人才培养的软实力与硬条件、长期与短期、经济性与技术性等方面进行充分分析论证,确定铁道车辆专业职业教育工学结合的校外顶岗实习基地。 二、制订切实的培养教学计划和课程设置 为保证“工学结合,校企合作”所培养人才的质量,我们必须从计划及课程设置的源头入手,为此,应由院校车辆专业骨干教师和企业的职教、技术以及技师等相关专业技术人员共同组建铁道车辆专业建设指导委员会,由该委员会经过调查、分析与论证,最终确定符合当前铁路车辆发展要求的新教学计划和课程设置,使其具有突出职业技能核心、侧重理论与实践相结合、兼顾“四新”技术以及全面发展等特点。 三、强化实践教学设施和基础建设 职业教育中各专业实验室、实训场及实践基地的建设直接关系到所培养人才的质量和水平,应由校企组建的专业建设指导委员会根据专业特点并结合学校现状,把实践教学基地分为校内部分和校外部分两块。校内实训基地建设应符合院校依靠自身力量可以筹建且主要针对主型铁道车辆各组成部件结构、原理、控制及基本职业技能的训练与指导这一基本思想。而校外实训基地是对学校无法自建的一些实训项目以及一些最新车辆装备的实训项目进行培训和实践的有效方式。我们通过校内外实训基地的交替使用及其与理论教学的穿插配合,真正实现工学结合互补。 四、深化专业教学改革,探索工学结合,理论和实践一体化的教学模式 1.加强铁道车辆专业教材的建设 我们要通过补充完善现有通用教材和重新开发新的校本教材这两种方式,满足工学结合职业教育和岗位培训的需要。 2.改革教学内容组成结构 改革教学内容组成结构,适应工学结合中企业的实际需求,提高教学的针对性和适应性。在实际的人才培养中,我们可把教学分为两部分:一部分为校内培训,突出强化企业所提出知识和技能的培训与演练,使教学效果更贴近企业所需。另一部分为企业培训和跟班组的顶岗实习,师资以企业的车辆技术人员为主,院校专业教师为辅,培训内容主要针对本企业的车型种类及工作任务等特点来进行,通过理论与实践交叉互补训练,提升学生职业知识与技能。而顶岗实习则采用跟班组指定师傅指导为主,学校专业教师定期巡回辅导为辅的方式,校企合作,齐抓共管,全面培养、提高本专业学生职业技能及素养。 3.改革、完善教学和技能传授的方法 我们借鉴目标教学法、模拟教学法等多种方法并结合运用心理学的一些基本知识和技巧,激发学生学习知识与技能的兴趣和热情,提高教学的实际效果。 4.打造一支强实践、高素质的教师队伍 我们采用校企合作方式,一方面把院校铁道车辆专业教师送到铁路相关企业进行知识技能培训,另一方面聘请铁路现场的技术人员来学校兼职、授课,打造一支“双师型”“专家型”的师资队伍。 五、制定和完善考核及评价机制 合理、完善的考核评价机制是保证工学结合人才培养质量和实现校企双方合作共赢的必要制度保障。铁道车辆专业工学结合人才培养考核及评价体系的主要思想和内容如下: 一是校内培养阶段,以本专业教学计划为指导,采用考试获取学分的方式来考核学生应具备的知识和技能。同时要求学生取得职业资格证书,为今后的顶岗实习奠定基础。 二是企业培训阶段,以企业培训的教学计划为指导,采用理论试卷考试和企业现场实际生产操作技能考核并举的方式,达到增知强技,适应企业岗位工种所需的目的。 三是跟班组的顶岗实习阶段,采取本人、指导师傅和巡回辅导教师三者相结合的综合评价考核方式。 总之,“工学结合互补,校企合作共赢”是铁道车辆专业职业教育发展的时代所需,需要我们在今后的教学与工作中不断探索和完善。 (作者单位:河北轨道运输职业技术学院) 铁道车辆论文:重量替代在铁道车辆整车测量中的应用 摘 要:在铁道车辆的生产制造过程中,将会对安装完整的车辆进行例行测量及试验,而此时可能存在临时的未安装件,故提出等效的重量替代方式来保证有效进行,并对此进行阐述,以及分析重量替代的原理,同时归纳并总结了生产中的重量替代实施方法。 关键词:重量替代 未安装件 原理 方法 1 前言 在铁道车辆的生产制造过程中,车辆组成后的整车称重及与整车重量有关的测量调整工序需要在零部件安装完整的前提下进行,但因于因素,会存在部分安装件缺失或不能安装到位,为了使此工序正常进行,而又不影响生产进度,可以通过等效模拟未安装件的重量及重心位置,使车辆的重量及分布状态与真实安装状态等同,以满足整车称重及与整车重量有关的测量条件,以保证测量的真实有效性。 2 制造中与整车重量参数有关的测量工序 车辆的总体重量参数,主要包括整车的重量及重心位置(即整车重量的分布状态)。 在车辆例行称重试验时,主要目的是测量车辆的自重及其分布是否满足合同中的规定,具体是通过车辆的轮重差、轴重差等参数来考核,这两个参数不仅与车辆的重量有关,而且与车辆上各安装部件的重量分布有关,所以要想得到其真实值,需保证整车安装完整;若有缺失,也需要按一定规则进行等效的重量替代,以反应车辆的真实重量及平衡状态。 同样,在车体落在转向架后,要对车体四角高进行测量调平,以及对各个轴箱簧高进行测量,它们的测量结果值需控制在限定的偏差范围内,否则需要进行调整。由于转向架有一系、二系弹簧,为弹性支撑,施加到此点的压力不同,其位移会相应的不同,这样各测点的测量值必然与上车的重量及分布状况有关。 3 制造中未安装件的分类 在车辆的生产制造过程中,对于未安装的部件,一般可简单分为以下两类: (1)常规的未安装件。 按照正常的生产制造工序进行整车称重或测量时,由于受客观条件限制无法安装的件,以及制造工艺分工的不同,而导致的不同工序会存在不同的临时未安装件。如针对固定编组的车辆:进行单车制造的测量及试验时,会在一端安装整个连接风挡,另一端不挂;以及在编组后才安装的车辆间联接电缆线、随车工具等,这些都相对于整车自重认为是缺失件。除非有制造工艺或安装工序调整外,常规未安装件一般是相对固定的状态。 (2)非常规的未安装件。 除常规未安装件外,可能会有临时性的新增未安装件,如由于供货不到位而引起的缺失件,以及质量缺陷、更改等造成的暂时未安装件等。非常规未安装件一般是动态的、不确定的。 4 重量替代的原理 重量替代后的车辆重量及其分布状态应与实际完整安装状态下的车辆一致,重量替代是基于与原安装件等效的原则,即应与原安装件对整车重量和重心位置的贡献保持一致。 整车的称重或测量中,主要是来自垂直方向力的传递,所以这里的重心只需考虑平面重心,即纵向X和横向Y的坐标保持一致即可。 车体组装完整并落在转向架上后,可以简化地认为是通过四个边角传递给转向架,也就是组装车体的重力是通过四个旁承或空气弹簧传递到转向架上的。四个角力的大小与组装车体的重量和平面重心位置有关,可建立如图1所示的受力示意图进行分析说明。 (2)假设GW1为车体分配到一位端转向架的重量,GW2为分配到二位端转向架的重量,XF为支承力作用点与Y轴的距离,YF为支承力作用点与X轴的距离;F1为一位端支承力,F1L为一位端左侧支承力,F1R为一位端右侧支承力,同理,二位端上的支承力分别用F2、F2R及F2L表示。则组装车体作用在转向架的四个角力计算公式为: 5 重量替代未安装件的方法 重量替代可以通过在原位置安装重量参数(指质量和重心)相同的工艺件,或者在其平面重心位置放置等质量的砝码来临时替代原安装件。 结合生产制造过程中的实际运用情况,若用标准砝码来进行重量替代,一般可归纳为如下四种方法: (1)直接法:依据未安装件的重量及在车内安装位置的重心,把重量相等的标准砝码直接放置到与原安装件重心重合的位置。 (2)组合法:签于可能受车上摆放位置的约束,以及针对重量较小的分散件,可以把几个件按照公式(4-1)、(4-2)及(4-3)进行类同重量合并计算,然后按其综合重量参数值进行等效重量替代。 此法同时可规避不易确定重心的不规则件,如同时缺失左右两侧同样的一组对称裙板,若单独配重,受位置的影响在地板上很难放置到与平面重心重合的位置,这样合并后易确定整体重心,即可放置到纵向中心线上,这样即保证了准确性也易于摆放。 (3)分解法:对于受摆放位置的约束,不易与原安装件重心重合的状况,也可以对其进行重量参数的等效分解,也就是把一个整体的重量,按力矩平衡在两个确定的位置分解为两个重量块,分解前后它们的综合重量及重心是保持一致的。可先根据现场可摆放空间决定基位置,然后计算各放多大重量的砝码,计算公式类似于公式(4-4)和(4-5)的重力分解。 如电气柜内缺某个设备,无法放置砝码,这样替代的重量先分解后,在柜外左右(或前后)各放置匹配的砝码来等效其重心和重量。 (4)补偿法:如对于单车,车体的一端装了完整的风挡,事实上编组后对于此车是一半的风挡重量落在此车上,出于重量及平衡考虑,这样就需减去一半风挡的重量,从而可能导致负的替代重量值,此时可采取补偿法的重量替代。即把负的替代重量值先补偿配置一定重量值为零,相对整车横向或纵向中心线对称的另一端也加同等重量以保证整体平衡性,这样将导致整车重量会增加,为了最终保证整车的重量及重心的位置不变,需在其它重量替代位置处对称地再减去补偿的重量值。 6 结束语 通过有效的重量替代,可以很好地解决临时未安装件的问题,从而保证生产工序的正常进行,以提高生产效率。同时,在执行有效的重量替代工作前提下,根据生产的需要及结合实际状况,可以局部地调整制造工序的顺序,进行合理的人力、物力调配,以便节约生产制造成本。 铁道车辆论文:铁道机车车辆专业课程信息化建设的探索 摘 要:信息技术的发展,为教育的发展带来新的动力。通过信息技术在铁道机车车辆专业课程建设中的应用,利用校企合作的背景,发挥技术与教育结合的优势,开发、整合和共享优质职业教育信息资源,促进信息技术进入课堂,融入教材,深度渗透到教学、培训、实习、实训等各个环节,实现教育观念与教育模式的转变。课程信息化增添了学习者的学习乐趣、增大信息量,改善学习方法,提高学习效率。 关键词:铁道机车车辆 专业课程 信息化建设 当今信息技术的飞速发展,对教育的影响不仅表现在新技术与手段的运用上,更表现在为教育的发展带来新的理念和动力,使教育内容、方法和模式发生深刻变革。信息技术的发展为实现教育的信息化提供了良好的技术准备和物质基础,课程信息化建设的核心就是如何更好地将其应用,最终达到帮助学生提升能力,获取知识的目的。每一个专业的教与学对信息技术应用的角度和发挥作用方式是不同的。针对铁道机车车辆专业来说,有职业教育的共性,更具有铁路行业的特性。如何采用合适的手段完成适合的教学任务是教学的核心。作为在一线从事本专业教学的亲历者,通过多种形式和途径,在铁道机车车辆专业课程信息化建设方面进行了探索,并在此基础上针对建设中的不足提出思考与对策。 一、铁道机车车辆专业课程信息化建设的背景 铁道机车车辆专业是为铁路一线岗位培养既有机车运用、检修、制造等理论知识,又有较强动手操作能力的高级技能型专门人才。培养过程中,传统教学资源主要有文字、图示和语言,教学设备有黑板、图片投影、实验、实训设备;教学环境是教室封闭时空的单向教学。由于引进“机车模拟驾驶操作系统”应用在机车操纵实践教学中,使得信息化技术在课程教学中的优势得以充分体现。专业课程信息化建设全面展开。三门主要专业理论课均有3D动画的教学软件辅助教学;三门实践课程配有现场实景录像教学片;故障处理与机车操纵配有模拟软件操作系统。同时,在网络支持下,进行开放时空的多维教学。 二、铁道机车车辆专业课程信息化建设的成效 1.专业课程教学资源库建设 教学资源是用于教育和教学过程的各种信息资源,它的开发、建设和利用是教育信息化的核心。柳州铁道职业技术学院的教学场所均设置多媒体教学设施,接入宽带网络,具备调用网络教学资源的条件;数字化教室等信息设备和优质数字教学资源能有效满足教育教学需求。 专业课程的资源库建设按照精品课程要求进行。资源内容包含培养方案、参考文献、教案、学习指南、习题库、课件、实验、教学录像等。资源形式为:文本、图形(图像)、音频、视频和动画。 资源建设途径有三种,一是自建。这也是主要途径,需要广大教师积极主动参与。二是校企合作共同开发。利用企业、学院各自的优势,做到资源共享。三是购买优质教学资源。如学院购置的由专业团队打造的“DF4D内燃机车教学软件”、“模拟驾驶教学软件”等等。到目前为止,专业课程全部配套有相应的电子课件或动画软件。其中,铁道机车车辆专业已经完成《内燃机车柴油机》和《内燃机车电传动》等2门精品课程建设。并同时建成了网络课程,在校园网络教学支撑环境下,使学生得到很好的在线教育。 2.基于校企合作下的信息化教学 “校企合作”是职业教育的鲜明特色。学院是直接培养企业需要的人才,一方面,它要了解企业的用人标准,另一方面,它也可以借助企业资源培养学生。学院与铁路机务段等多家单位签订有合作办学协议。在课程信息化建设方面,学院和企业的合作也在尝试,并体现出成效。 2.1企业和学院共享网站资源。通过南宁铁路局网站这个平台,老师掌握铁路技术发展的最新动态。同时,引导学生游览网站,让学生了解企业的文化,接触与就业岗位有关的信息,学习铁路的常识。通过校园网络,路局人员分享网络课程的教学资源。 2.2企业和学院共享课件资源。铁路局机务段有着丰富的现场第一手资料,用企业案例分析制作成的课件,与学院分享,使得教学生动有效。尤其是企业制作的《铁路行车规章》、《机车全面检查与给油》等实践课程的实景录像资料,对感性认识强过理性认识的高职学生来说,更具有吸引力和有效性。企业的培训教员普遍理论知识讲授经验不足。学院教师在理论教学方面有优势。企业用学院制作的课件给企业职工进行培训,同样受益匪浅。 2.3企业和学院共享网络资源。学院每个专业必须有本专业技能考证要求。技能鉴定的考核由企业技能鉴定站主持,理论部分的考核形式为机考。学院提供网络教室,企业提供网络考试资源。学生可以在机上训练和考试。 3.网络环境下的课程信息化教学模式 3.1.线上课程《毕业论文》。课程从选题、开题报告、辅导、初稿审核、编辑正稿完成,都是在网上通过网络空间完成的。老师提供相应资源到空间学生自行下载和线上辅导。学院校园网下设有电子图书馆。教师指导学生进入电子图书馆进行论文的搜索和视频讲座的学习。 3.2在线学习与传统授课相结合。专业课大多采取教、学、做一体化教学。而网络课程有助于学生的课后继续学习,这种网络学习的方式,为自主学习者提供了方便灵活的学习机会和广阔空间。如《内燃机车柴油机》网络课程中,有课件和动画软件。学生在课堂中有不懂的地方,课后在线上继续进行反复的学习。通过在线答题,可以即时评价,检验学习效果。 3.3多媒体教学带来教学方法的改变。当今信息技术的飞速发展,为教育的发展带来新的理念和动力,使教育内容、方法和模式发生深刻变革。 如参观法。传统的参观法就是带学生到现场参观,回来后写一篇观后记。因为学生漫无目的的观看,没有任务,参观效率不高。信息技术的运用,使得参观法的模式发生变化。首先,通过录像片,让学生了解所要参观的企业。然后,示范学长在参观后做的PPT。最后老师安排参观任务:增强感性认识,了解企业文化,分组汇报参观成果。接到任务的学生,首先进行分组,讨论参观方案,分配拍摄、收集资料、写文案、做PPT、展示汇报等角色,组织实施。通过改革后的参观教学法,不仅增强学生学习的主动性,也对学生观察能力、PPT制作能力、语言表达能力、心里素质、同学间合作能力和演示能力都是很好的锻炼。 再如专业课程《铁路行车规章》。传统采用讲授法,通过老师语言讲解,解释铁路行车的规章制度。由于铁路规章繁多,线路复杂,学生难懂更难记。现代的教授方法是采取讨论法。先播放一个与规章有关的案例,常常是一起违反规章的案例,案例的资源来自企业的实际工作过程。通过信息技术处理,制作成3D动画软件,展现案例情境。学生在观看动画之后,触目惊心,印象深刻。在此基础上,老师进行必要的讲解,学生分组讨论,分析案例,让学生了解规章制定出处。并了解如果不按照这个规章运行,会有什么样的后果(案例已经说明)。学生在懂得规章的前因后果之后,也就是在充分理解的基础上,不仅能够很好的记忆,更懂得如何的运用。实践表明,这样的教学方式,解决了长期困扰老师与学生的难题。学习过程不再是死记硬背,而是变得生动有趣。 4.模拟仿真技术应用提高实践教学水平 随着技术的进步,虚拟仿真与实际操作相结合应该是信息化推动职业教育的具有特色的体现。铁道机车车辆专业为铁路培养一线司机。基于铁路的特殊性,学生没有机会到实际线路上学习驾驶。使用《机车模拟驾驶仿真系统》,对驾驶学员进行驾驶知识的训练,以及驾驶技能的锻炼,能够在花费更少的资金、时间、人力、场地的情况下,提高实训强度,获得类似真实实验室的操作实践。达到更理想的培训效果,同时,还能够保证完全无危险。通过《机车故障分析与处理系统》软件在实践教学环节的应用,提高学生处理故障的能力。这些教学软件都是通过专业制作机构专门定制。使用效果显示,学生有强烈的视觉和动觉学习偏好,通过使用3D图像,学生兴趣显著增加。 5.网络学院为学生提供学历提升渠道 远程职业教育是信息技术在职业教育领域的重大应用之一。学院的网络学院与奥鹏远程教育中心、西南交通大学、西南大学、中南大学、同济大学、东北财经大学、大连理工大学等著名高校开展远程教育合作,远程学习中心在册学员达2000余人。其中,很多是铁道机车专业的在校生,利用网络学院提供的平台,进行专升本的非全日制本科教育。 三、铁道机车车辆专业课程信息化建设的思考与对策 1.夯实课程信息化的硬件物质基础 基础设施对于职业学校信息化建设至关重要,职业学校信息技术装备跟不上,信息化建设就缺乏必要的物理环境和条件保障。网络环境、计算机教室、多媒体电化教室、电子阅览室条件良好。学院铁道机车车辆专业作为广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目,在更新课程信息化的硬件配套设施上有来自自治区和学院的资金保障。 但是,在教学组织上,网络应用及多媒体教室开放数量还是不能完全满足教学要求。在教学资源上,部分软件重复开发,数据不能共享。还需通过上级部门支持、校企合作等形式,加大经费投入,加强信息化硬件配套设施建设。 2.加强课程信息化的人才培养 推进职业教育信息化需要三支信息化人才队伍:一是规划职业教育信息化建设的管理队伍。二是支撑职业教育信息化建设的技术队伍。三是职业教育信息化后的应用队伍。 职业教育信息化建设的核心是应用,信息技术应用的关键是教师。如果教师对信息化技术的应用意识不强,应用能力不高,职业学校的信息化就很难推进。如学院专业课老师制作的《内燃机车柴油机》课件得到学院二等奖,在推荐到自治区参加比赛,只因应用技术不到位,没能获奖。由此带来的连锁反应就是一些技术含量较高的教学软件不得不购买。而购买的软件与课程实际应用会有一定的差距。为此,教师最基本的信息技术能力,包括计算机的使用能力、网络的使用能力、网络环境下资源的检索、技术和信息资源与课程的整合能力等,这方面的培训需要进一步加强。以适应课程信息化的建设。 3.探索课程信息化的教学模式 目前的信息技术手段相当成熟,需要更多地考虑如何更好地将其应用于教育。也就是如何利用现代信息技术,探索新的教育教学模式,进一步促进高职课程信息化建设。在《内燃机车柴油机》网络课程中,采用信息化技术,建立了视频录像讲座。但是,视频传授方式仍然属于传统的教学方式。以“学习者为中心”如何落实在课程信息化教学中仍然是教师要思考的问题。通过课程信息化,能够体会到它的教学效果。但是,如何将信息技术应用到职业教育培训之中,发挥技术与教育结合的优势,开发、整合和共享优质职业教育信息资源,增添学习者的学习乐趣、增大信息量,改善学习方法,提高学习效率。如何推动教学理念、内容、方法和手段转变,促进信息技术与教育的深度融合将是教师们努力的方向。 4.开发课程信息化教学资源 当前,发达国家教育信息化建设已从单纯重视硬件设施转向重视软件与资源建设及信息化人才培养,我国也在大力开发职业教育信息化的课程资源。对于组成铁道机车车辆专业的课程体系来说,仅有2门精品课程是不够的。目标是5门专业核心课程全部上网。所以,在资源库建设方面要做的工作还很艰巨。 5.推进课程信息化背景下的校企合作 职业教育有很深的行业背景。要推进职业教育信息化,必须要把行业的优势整合起来,需要行业的支持共同参与信息化的建设。学院在课程信息化方面与企业合作,做出了一些成效。接下来,希望能吸引企业资本投入教育信息化建设领域,学院与企业合作建立培训网站,共同开发课程资源,在学院与企业以及社会共享。 四、结语 信息技术的发展,为教育的发展带来新的动力。通过信息技术在铁道机车车辆专业课程建设的应用,利用校企合作的背景,发挥技术与教育结合的优势,开发、整合和共享优质职业教育信息资源,促进信息技术进入课堂,融入教材,深度渗透到教学、培训、实习、实训等各个环节。实现教育观念与教育模式的转变。课程信息化增添了学习者的学习乐趣、增大信息量,改善学习方法,提高学习效率。 铁道车辆论文:校企合作背景下的铁道机车车辆专业课程体系优化设计 【摘 要】铁道机车车辆专业主要面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆制造修理企业、大型工矿企业等,培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理,具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。实践表明,校企深度合作构建优化课程体系,能大幅提高铁道机车车辆专业的教学质量。 【关键词】铁道机车车辆 校企合作 课程体系 一、问题的提出 2011年9月,教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》明确指出,高等职业教育具有高等教育和职业教育双重属性,以培养生产、建设、服务、管理第一线的高端技能型专门人才为主要任务。按照“到2020年,形成适应经济发展方式转变和产业结构调整要求、体现终身教育理念、中等和高等职业教育协调发展的现代职业教育体系”要求,必须坚持以服务为宗旨、以就业为导向,走产学研结合发展道路的办学方针,以提高质量为核心,以增强特色为重点,以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线,创新体制机制,深化教育教学改革,围绕国家现代产业体系建设,服务中国创造战略规划,加强中高职协调,系统培养技能型人才。 其中,把校企深度合作具体为办学、育人、就业、发展四个方面,这是对高等职业教育围绕国家现代产业体系建设,服务中国创造战略规划,与行业企业、经济社会密切关系,在体制机制上融合创新的新要求。 铁道机车车辆专业主要培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理等具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。培养人才是通过课程教学来实现的。职业教育课程承载着职业教育思想和观念,反映了社会经济发展以及学习者对职业教育的要求,体现了职业教育的价值取向,规范着职业学校管理水平和师生行为,直接影响着教学质量和学习者的身心发展。 当前,我国从人力资源大国向人力资源强国迈进,对人才培养的规格、质量和人的终身学习提出了新的要求,迫切需要加大课程改革力度,开发优质课程产品,改变人才培养模式,带动教师专业发展,提高人才培养质量,加速培养适应飞速发展的高铁时代的铁道机车车辆专业高端技能型人才。 作为高职院校,通过校企深度合作,以学生能力培养为宗旨,整体优化培养方案,建立合理的、科学的、适应新形势的课程体系,是我们为实现培养高端技能型人才这一战略主题所作的努力。 二、原有的课程体系存在的问题 (一)教育模式的运用对课程体系的影响 当前,职业教育的教育模式主要有三种。一种是传统的教育模式,教育课程是围绕“学科教学”和“技能训练”两个中心建立的。这种并行课程有可能使得受教育者得到全面的发展。在人们认识到职业教育服务经济的建设基础上,开始引进推广一种以CBE能力课程为典型代表的“理论为实践服务的课程”,强调职业教育满足经济社会发展对学生要求的功能性和功利性目标。然而,由于忽视学习规律和职业生涯发展规律而受到一定的局限。到了21世纪,技术、经济和社会的发展进入一个以人为中心的时代,理论与实践一体化的课程教学模式得到更广泛的运用,将学生的理论学习和实践能力发展作为一个整体看待,让学生获得在职业工作中相互关联的综合能力而不是相对割裂的理论知识和实践技能,建立理论与实践的直接关系,即理论与实践的统一,从根本上提高职业教育的整体质量。 本专业一直致力于教学改革以提高教学质量。我们在教学模式运用方面,从以传统教育模式为主,以CBE能力课程为辅,开始向就业导向模式转变。但是,课程内容仍按学科体系编排,侧重知识的系统性,没有形成清晰、完整的技能培养体系。 (二)培养目标定位对课程体系的影响 本专业主要是面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆制造修理企业、大型工矿企业培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理等具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。从理论上说,这一定位思想是确定的,但在教育实践中,这一目标思想并未完全落到实处:一是强调高职教育的“高”层次,受传统思维惯性的影响,只注重了高等教育“高”的一般特性,而忽视了“职”的特色,使高职教育以应用能力为主线这一本质要求落不到实处。二是片面理解技能培养的涵义,没有从培养对象知识、能力、素质协调发展的基础上来考虑突出职业技能的培养,把单一的岗位操作技能等同于全面职业能力,忽视了人才全面发展的要求。如机车专业学生学习了内燃机车柴油机的结构和原理,进行了柴油机自检自修实训课程的训练,但是在机车运用中,面对柴油机出现故障,还是无从下手。 (三)校企合作的深度问题对课程体系的影响 1.长期以来,职业教育课程始终未能跳出学科体系的藩篱,关键在于职业教育的组织者、实施者以及研究者,基本上都是学科体系培养出来的。所以,在课程内容的选取,课程内容的序化过程中,不知不觉地回到学科体系的老路上。只有通过校企深度合作,共同开发课程体系,才能从根本上解决问题。 2.在我们到现场对毕业生进行回访时发现,大多毕业生与现场的要求有差距。他们往往不能适应现场的环境,不能直接上岗。主要原因是他们的学习环境与现场环境存在差距。 3.鉴于学校实践条件和教师资源的限制,不仅课程设置会有局限性,有效地提高学生能力的教学方式也得不到运用。最典型的例子就是本专业学生的机车全面检查与给油实训课程,在场地、设备和教员上都需要企业的配合才得以高效率地开展,以便充分训练学生的机车运用综合能力。 4.近几年随着铁路快速发展,大量新技术、新设备投入现场试验,由此引起了作业方式、劳动组织及规章制度发生较大的变化。现行的教学计划于铁路岗位实际需求相比有些脱节,需要企业的合作,修订现行教学计划。尤其“订单班”必须以企业的需要为依据,才能根据“订单”调整专业设置和培训模式。 所以说,产教结合、社会参与是充分利用社会资源的基本渠道。改革改进教学方式最主要的就是实行工学结合。 三、校企合作优化设计课程体系 课程体系设置原则,为提高铁道机车车辆专业的教学质量,培养“零适应期”铁路特有工种的技能型人才,以行业需求为导向开发课程。以课程标准为依据,以行业需求为导向,以培养学生的职业道德为基础,以提高学生的实践能力为主线,参照相关职业资格标准,校企合作共同开发课程,确保教学内容与真实工作任务的一致性。 课程体系的设置是在学院统一制定的原则基础上进行的。主要分为三个部分,即专业基本素质课、专业主干课、专业拓展课。 (一)专业基本素质课 这部分主要由学院统一制定。由大学教育所需要的素质基础课程和各专业基础课程组成。专业基础课程的内容取舍,采取“理论为实践服务”的课程模式,从岗位需求出发,根据现场专家提供的专业需求确定课程,不求系统,够用就好。 (二)专业主干课 总的原则是遵循技能型人才职业能力形成规律,着眼于学习者知识、技能和情感态度的培养以及专业能力、方法能力、社会能力的形成,按照职业实践的逻辑顺序,逐步构建以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业课程体系。 1.内燃机车柴油机、电传动、制动机、总体这四门专业核心课程,每一门课程的内容分三个层次。如内燃机车柴油机:项目教学内容(柴油机的原理与构造)、模块教学内容(喷油泵拆装,教学做一体化)和专项训练内容(柴油机故障处理,将知识转化为技能)。教学内容由企业与学校共同开发,一体化教学项目与企业实际工作一致。学生在完成项目的过程中获得专业知识、专业能力和社会能力。 2.将企业的工作任务引入课程中。如单项实践课程机车认识实习、机车综合实训、机车全面检查与给油等,并且到企业进行现场教学,即采取“课堂进厂,校企联合培养”的方式。有着丰富实践经验的工人技师和企业培训师是学生的兼职教师;企业的生产环节及作业标准是学生专业技能的考核标准;现场考核成为考核学生的方式。学生的技能实训紧贴企业生产实际,企业的文化直接融入了学习的过程,突出了技能人才培养的职业性。通过办学模式的改变,在真实的生产场景中进行教学活动,有效地解决了教学培养目标与学生学习能力的矛盾、教学过程与生产流程的矛盾、师资水平与教学时效的矛盾。 3.学院与铁路局机务段等企业建立校企联盟关系,签订了联盟协议,明确企业应接纳学生顶岗实习,毕业设计改在顶岗实习后进行。首先,在企业的配合下,在企业完成顶岗实习工作。在实习过程中,充分进行现场实际工作,在工作中继续学习与探索。在实习结束之后,在有一定的现场实习经验的基础上,进行毕业设计或者完成高质量的调研报告。使理论教学与实习教学有机结合在一起,形成了“理论―实践―再理论”交叉滚动的一体化教学体系。 4.以全国及教学指导委员会或行业指导委员会举办的技能大赛为导向,和企业专家共同研讨竞赛的发展趋势,在课程体系中多途径地融入竞赛内容,强化学生实践能力的培养。 5.学历证书与职业证书对接。本专业学生必须参加本专业职业技能鉴定。鉴定项目由企业学院双方共同制定。鉴定培训在学院进行,鉴定考核由企业技能鉴定站组织进行。 6.订单培养的课程设置应充分考虑合作企业就业方向的需求,直接与就业目标挂钩,甚至落实到某种职业和具体岗位;课程设置应满足工作需要,即根据职业的知识、技能和素质需要来确定课程的性质和内容。如机车专业的主干课程铁路规章,在进行《技规》学习的基础上,针对南宁铁路局具体情况,增加适合南宁铁路局的《行规》。做到针对性培养,满足企业要求。 (三)专业拓展课 随着高速铁路的发展,新技术、新设备的使用客观上要求铁路员工特别是运输一线基层生产技术人员应掌握相应的知识。为此,拓展课主要针对企业新增设备和技术来设定,如动车组概论和城市轨道交通概论。目的是开拓学生眼界,丰富知识结构,拓展就业渠道。 通过现场调研,企业对毕业生工作后情况的反馈,增加安全心理学课程,提高学生应变能力。当机车发生故障时,培养学生从容应对并及时处理故障的能力。因为当故障来临时,现场的处理时间只有15分钟而已。 四、优化课程体系实施效果 通过教学实践,本专业课程体系的教学改革取得了明显的效果,本专业被评为院级优质专业,主干课程内燃机车柴油机为院级精品课程。通过校企深度合作,引企入校,使专业教学更具企业的真实生产场景;办学入企,使学生的培养真正实现了“零适应期”。校企合作使企业赢得了人才,学生赢得了人生,学校赢得了声誉。铁道机车专业毕业生更是供不应求。“出口畅”带来了“进口旺”,连续几年毕业生就业率保持在98%以上。 培养人才是通过课程来实现的,课程的内容和课程的序化构成课程体系的两个因素,为企业培养人才所设计的课程体系自然离不开企业的合作。实践表明,通过校企深度合作共同优化课程体系,实现了办学模式的转变;办学模式的转变,带动了教学方法的转变;教学方法的转变,促进了学生学习态度的转变,进而使铁道机车车辆专业的教学质量发生了质的飞跃。 (责编 丁 梦) 铁道车辆论文:谈铁道车辆维护技术管理 【文章摘要】 本文从铁道车辆故障曲线和磨耗损裕量曲线进行分析,针对车辆故障发生阶段和其发生概率,及两者之间相互联系角度,设计出最佳技术和管理方案,并提出出专门化、科学化、合理化铁道车辆维护技术管理建议。 【关键词】 铁道车辆;维护技术;管理模式 1 车辆维修理论性曲线 1.1概述车辆故障曲线 一旦车辆发生故障会使全线运行中断,通过一定技术手段对车辆定期维修,可避免车辆突发故障的发生。车辆故障曲线又称为“浴盆曲线”,主要分为三个阶段,如图1所示。 由曲线可知: 1阶段是初期故障。对于新造车辆或大型车辆的使用初期阶段,一般故障发生率较高。其原因是设计制造薄弱环节,新零件、不同零件之间需要一定磨合时间,因此也被名为“锯齿图形故障阶段。” 2阶段是偶发性故障阶段。故障发生概率取决于车辆维护质量与产品制造质量高低,故障发生概率相对平稳,因此是车辆最佳使用阶段。 3阶段是插入量后期破损阶段。车辆需要高额维护费用保证其后期使用价值,如果不及时采取翻新、资产重置或大型维修等技术措施,故障发生概率普遍较高。如果想要延长车辆使用寿命,需要加强维护成本,不然会得不偿失。 不同品牌、型号、使用目的的车辆或主要零部件“浴盆曲线”是不同的,需要为每个车辆分别制定专门曲线,或是相近几组类型车辆。分析该曲线制定车型维修策略,灵活运用,从而提高车辆使用效益。例如:在1阶段停轮并进行一次检查,可在故障发生点之前或运行3个月后,如果没有异常现象,可以连续使用6年对其不分解检修,并在失效前对其分解检修即可。 制定故障率曲线目的是降低不必要的分解检修、最佳使用期分解检修,使得车辆运用和检修达到最佳搭配效果。但是在实际车辆使用寿命周期维护阶段,由“小浴盆曲线”所组成的“大浴盆曲线”组成,并做好2阶段下分解检修故障预防性技术措施,保证阶段下可进行及时分解检修,使得车辆使用达到最大经济效益和安全性。 1.2磨耗裕量 车辆进入使用阶段,主零件初始化储备较为充足,时间越久,1阶段的磨耗裕量也就越大,随之2阶段会逐渐减小,3阶段表现平稳 ,4阶段磨耗裕量开始一直增加到故障发生临界点。临界点与故障发生之间有较小空间,此阶段进行分解检修。检修后车辆与新造是有同等技术状态,部件已过磨合期,加上重点部位加强型修理整合,使得车辆运行更加安全、可靠。 2 铁道车辆维护技术管理 2.1事后维护技术 车辆事后维护技术是指在系统运转一段时间后,发生一定技术型功能故障,导致不能正常使用该系统所进行的事后维修。这种维护技术实现电气配件预防维修可能性极低,需要通过弱环节了解故障发生趋势,并相应的开展一些尝试性弥补工作。如果和车辆运行安全性能关系不大,应采取事后维护技术保证车辆质量。 2.2状态修技术 状态修技术的经济适用性和可行性都较好,前提是对车辆运行系统或零部件进行在线实时检测、监视、周期性检查等,在短时间内采取一定维修技术保证系统运行安全性和质量,因此需要借助高科技破损检测设备对其技术处理,但是维修费相对较高。 2.3预防维修技术 预防性维修技术是在车辆投入运行开始即对其定期修理。新设备质量保证期限内,确定预防性维修周期的是供应商,在质保期限后,需要按照客户经验、随机检查、日常检查、弱点检查等针对性的调整,对设备修正或改进,减少故障发生概率。 2.4优化维修周期 将长周期分成若干短周期维修最适宜维护车辆,需要检修和运用人员配合完成此项技术,例如:铁道车司机在车辆运行前进行检查与整备工作。在车辆子系统维护周期基础上,维护应该更加单一、小,其具有操作方便、经济、适用等特点。而大型维修应该由车辆各系统分包商维修厂管理。(表1) 3 建立健全车辆维修技术管理结构和系统 3.1建立专职技术管理部门 车辆管理机构应建立维护技术管理职能部门,根据领导层、业务指导和监督设计相应的管理体系,并构建管理网络,实现铁道车辆维修技术管理组织、协调、指导与监督一体化工作。首先,明确车辆维修技术管理工作室具体内容;其次,建立维修技术咨询台及服务体系;最后,建立车辆维修技术监督检查与反馈机制,从而实现自上而下的监督检查管理体系,加强技术管理水平和标准化。 3.2建立会测量维修和检测技术管理体系 为了配合车辆综合检测工作,需要分级实施维护前后检测工作,并且现阶段车辆综合性能检测体系上,以“合理布局”为原则指导并组建检测机构,从而完善技术管理工作,科学指导车辆维修,保证监督和维修质量。 4 铁道车辆RAMS技术管理 RAMS技术管理是集合可靠性、可维修性、安全性和可用性为一体的管理模式。其主要特点是满足了车辆技术和经济性能要求。 4.1RAMS指标 一般在新造厂、段修上实行RAMS技术管理,并结合国内现有管理,分别制定货车各项指标,提高铁道车辆维修技术管理水平有一定促进作用。 4.2安全性 车辆使用中,安全性核心内容是完整性,最高目标不大于安全记录数值,用SIL(完全完整性水平)评估,运用概率安全法,编程设备危险事故和电子系统,并对故障进行综合分析后,处理风险。 5 结束语 铁道车辆技术管理属于政策性较强、涉及面广、技术含量高的综合性管理工作,需要建立完整、明确分工的管理系统,运用一定技术手段,协调、配合的开展管理工作,保证车辆按期进行维修,提高车辆运行质量和维修质量。从整体上加强车辆运输装备性能,从而促进铁路事业健康、稳定的发展。 铁道车辆论文:铁道车辆中常用材料及其使用细则 摘 要 随着科技创新的不断发展,铁道车辆的整体结构也发生了很大的变化,针对不同的材料其制造工艺、加工方法和焊接技术也得到了进一步的发展。本文着重介绍现在铁道车辆中常用的材料钢、铝合金、CFRP复合材料的相关应用。 关键词 铁道车辆;产用材料;钢;铝合金;CFRP复合材料;焊接 0引言 铁路在当今世界上已经成为必不可少的出行通道,铁道车辆涵盖了现在所有的可在铁路上运行的车辆种类,包括一般列车,动车等等,这些车辆都是由不同的零部件组合而成,而这些零部件必然是由一系列金属材料制造而成的,制造工艺的深度以及制造材料的好坏直接影响到铁道车辆的相关性能,我们在铁路运输的高速发展中,一步步将最底层、最原始也是最重要的步骤——材料进行不断的提升,给上层技术的发展提供了可靠保证,让高科技有了一定的发展空间,如果材料的发展 不能跟上时代的进步,那立于这个之上的一切都将只是一纸空谈。近些年以来,为了减少车辆负重,碳纤维强化塑料(CFRP)以其轻量化的特点得到广泛应用,但是,整体来讲还是以金属材料为主。 铁道车辆发展至今其种类也不断增加,但在构造上并没有发生很大变化。这是标准化的要求,也是铁路本身大工作量的客观要求。现在我们可以很容易发现铁路车辆的外形开始有了变化,特别是整体车厢的设计更加贴近生活,更加人性化,但是具体来说,只是实际的零部件有了更科学合理的结构设计。 一般来说,车辆的基本构造由五大部分组成,它们分别是:车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置和制动装置。这五大部分以现在的制造工艺来讲,都是由一系列的金属材料制成的。具体的部件构造是使用哪种金属材质我们下面进行进一步的探讨。 1 铁道车辆使用材料需满足的实际要求 众所周知,铁路车辆一般是进行长距离、高负荷的运转,这便直接地要求我们所使用的制造材料需要满足一定的条件,这样才能在实际的应用中成为可能。具体要求有:要具有以下几个方面的特性:结构强度、刚度、振动特性等。高机械特性更是车体强度得到提升的主要原因,高机械特性一般包括:纵弹性模量、拉伸强度、冲击动态强度、0.2%屈服强度即弹性极限应力、抗冲击断裂、疲劳特性特性。同时,在铁道车辆的高速运行状态下,与外界产生的极大摩擦必定会引起温度的急剧上升,这也就要求使用材料还要具有一定的阻燃性,另一方面,材料在应用中必定要经过一定的加工过程,这便要求使用材料有一定的塑造性。其它方面如易于维修、耐腐蚀、可再生等等这些节约成本、有益于环保的特性也是铁道车辆材料选用时必须要考虑的。 2钢铁在铁道车辆中的应用 第一辆钢制车辆的制造是在1927年开始得以实现的,随着对车速的不断要求,我们逐步地要求钢制车辆进一步轻量化,现在在一般的铁道车辆中均是由钢制材料所制成的。一般来说,普通钢铁一般具有容易成形、高强度、易于加工、焊接、维修、价格合理等有点。其形成和制造工艺是在铁的基础上控制碳元素的含量,然后经过热处理的加工,得到了强度便于控制的钢。在铁道车辆上我们以往使用的有普通结构的轧制钢材、普通冷轧钢板、轻质材料、高耐候性轧制钢、高强度钢等等。不同种类的钢有不同的特点,故其使用范围也不尽相同。比如普通钢容易锈蚀,所以在车辆车体的使用上一般不会将其应用于外部直接接触空气的外围结构上。对于钢铁的焊接方法上,由于其制材及成型比较容易,一般采用电弧焊等一般技术就能满足钢铁焊接的条件。当然还有TCS不锈钢脉冲MAG焊工艺。 3铝合金在铁道车辆中的应用 在世界范围内,铝的存储量在金属中居第一位,在通过一系列加工的情况下,其强度和抗拉强度会得到很大的提高,从物理特性方面考虑,相对于其它金属材质其密度要小,这也为铁道车辆的轻便提供了很好的原料。铝合金因为其显著特点在铁道车辆车体上的应用越来越广泛,动车在我国得到了空前的发展,而动车车体普遍来讲都是对采用铝合金的焊接结构,就焊接方法来讲,在铁道车辆上主要采用的是长纵焊缝连接,这种对于焊缝焊接的方法,长期以来得到普遍的应用。在科技进步神速的现代,已经有专业的焊接机器人在这之上的应用,相比于人工焊接来说,机器人焊接有更高的焊接效率,保证了焊接质量、劳动强度得到了降低、工艺成本也更低。 4 CFRP复合材料的应用 碳纤维增强复合材料,显著特点表现为轻质量以及高强度。这种材料应用于高规格的科技产品上,如F1赛车、波音181客机等等。在实际的工程中如:桥梁加固、维修等都用到了这种新生的材料。在工程中使用的一般材料由于时间的积累,外界不可测因素的影响,多少都会产生损坏,利用碳纤维结构进行固定、修整是现代工艺常用的方法。CFRP首先由美国开始制造,它是由美国空军基地在两千摄氏度以上的高温下抽取人造丝而得到的,其融合程度非常高。日本在碳纤维方面的发展也非常迅速,当今时代,碳纤维主要由日本生产,其次为美国,其他国家次之。 5 现代铁道车辆制造材料的主流趋势 复合材料通俗来讲也就是塑料,在现代的货车制造业中得到了迅猛发展,而在实际中如何选择合适的复合材料也是非常关键的。其轻便性是其它材质无法比拟的,也许现代工艺技术来讲,复合材料的合成成本远远高于铝制材料,但是在未来的发展空间内来看,复合材料作为铁道车辆的制造材料其发展前景远远高于铝制材料。当然就目前复合材料的影响力度来讲,由于传统理解上人们对复合材料能否应付险恶的作业环境存在很大的质疑(主要是温度以及压力等环境因素),故而其应用并不广泛,但是随着复合材料的不断革新,在不断的实验下,肯定能找到符合要求的新型材料,这也是我们要为之努力的。 铁道车辆论文:铁道车辆上应用铝合金的探讨 摘 要 铁路运输是我国一种重要的交通运输。如今铁路车辆不断朝着轻量化改进,铝合金得到了更为广泛的应用。文章通过对铝合金的特征以及铁道车辆上铝合金应用优势分析,结合铝合金在铁道车辆的应用现状,探讨了铝合金在铁道车辆上的应用发展。 关键词 铝合金;铁道;应用;发展 铁路运输是我国重要的交通运输,其在社会主义经济发展中起着极为重要的作用。而铁路车辆则是铁路运输当中承载旅客及货物的交通工具,作为铁路当中的一个主要环节,随着铁路的高速化发展,铁路车辆不断朝着轻量化而改进,而铝合金材料的应用则是促进其轻量化的重要措施,本文则具体针对铁道车辆上铝合金材料的应用展开探讨。 1 铝合金的特征 铝属于轻金属,密度小,约为钢的1/3,铝中加入一种或者几种元素则构成了铝合金,相对于铝,铝合金更具强度与硬度,具有更好的物理力学性能,耐久性好、易于加工、适用范围广泛,同低碳钢相比,其强度可以胜过一些合金钢。按加入的合金元素来分,铝合金可以分为铝-锰合金、铝-铜-镁合金、铝-铜合金等,不同种类的铝合金有着不同的特性与使用范围,现具体分析其主要特性。 1)质量轻。铝的密度为钢的1/3,使用铝合金材料的车体,要比钢制车体要轻30%,实现了轻量化的需求。 2)机械性能优良。如今各种工业结构件中使用的铝合金多为6061-T6,属于“AI-Mg-Si”系列,其力学性能稳定,机械性能优良,便于工程使用。 3)耐腐蚀性能好。铝合金接触空气时,表面可以形成一层细密的氧化膜,能够有效防止被腐蚀,因此同其他材料相比,其耐腐蚀性更好,使用寿命长,并且运营维护的费用低。而实验证明在常用的铝合金材料中,AI-Mg系5083具有很好的耐腐蚀性,其次为AI-Mg-Si系。 4)挤压性能。AI-Mg-Si系材料的挤压性能好,而AI-Mg系与AI-Mg-Si系挤压性能差,而6005B、6005C对7N01合金的壁厚方向耐应力腐蚀裂纹性进行了改善,将被越来越广泛地利用。 2 铁道车辆上铝合金应用优势 1)节能降耗,利于环保。铝合金在拥有轻量化的基础之上,在强度上也能够满足安全的需求,对于高速列车来说,要使车辆轻量化的最佳途径则是提升车体的用铝比例。 2)便于加工与制造。随着铝合金生产工艺、铝合金车辆制造技术的不断进步,铝合金车体的制造工艺也大大简化,制造工作量也相对减少,并且无需除锈、可以回收,便于维护,更有利于加工与制造。并且适用于各种表面处理,可以在铝合金表面着色、喷涂等,提高其耐蚀性,并且使车体表面更为美观。 3)价格适中。铝材料的价格较高,铝合金材料的车辆制造成本有所增加,但由于轻量化的特点,铝合金给铁道车辆带来了运能的增加与耗能的减少,以及维修费用的降低等。并且铝合金车辆更具回收价值,报废车辆的回收价值中,钢车为100%,而铝车则为480%,因而,采用铝合金的车辆综合效益高,价格适中,成本合理。 4)安全性能好。铝合金车体为型材结构,其刚度要好远远好于普通的碳钢车,因而能够承受更大的机械外力,避免对车内乘客造成致命的伤害。并且,铝合金材料也具有优良的耐火性与耐电弧性,同钢铁相比,其具有更优良的导热性与散热性,这些特性都使得铝合金车体具有更好的安全性能。 3 铝合金在铁道车辆的应用现状 高速、节能、舒适、安全、环保是如今交通运输发展的主要目标,铝合金作为轻量化发展的首选材料,具有诸多的无可比拟的优势,因而其被越来越广泛地应用到铁道车辆当中。近年来,时速超过300 km/h的高铁、高速磁垫式、新型混合结构车辆等的不断投入使用,促进了铝合金更好的发展前景。如今,在世界范围内,生产与制造铝合金车体成为了城市轨道交通发展与铁路运输事业发展的总体趋势。 我国铁道运输载客量以及物流量为世界首位,然而我国铝合金车体开发起步较晚。长春轨道客车股份有限公司于1989年开发了首辆铝合金地铁车体,并于2001年建成了我国的第一条铝合金自动化焊接生产线,开发出了我国第一辆磁悬浮列车,随后,南京蒲镇车辆厂、唐山车辆厂、株洲电力车辆厂等都陆续建立起了生产线,逐渐生产铝合金车体。随着我国交通事业的不断发展,“和谐号”的诞生以及城市地铁轨道交通的不断发展,铝合金车体越来越多地出现在人们的生活中,铁道部引进国外先进生产技术,实现了铁路的跨越式发展,如今,京广高铁、京沪高铁等的运营,建立起了巨大的铝合金车辆市场需求,进一步推动了中国铝合金车体制造技术的发展。 同时,由于铝合金车体制造仍然处在高速发展阶段,尚未有一个完全成熟的技术运用体系,因而也存在着一些技术等问题。如今铝制轨道车辆的发展,要远远落后于汽车运输行业,由于铝制品创新的周期长、加上铁道车厢的使用寿命长,使得车体与车的零部件等验证周期长,从整体上看,铝合金车体在运输市场上的使用量远远不如航空航天、汽车运输以及一些民用市场。同时,铁路运输重载与高速对铁路工程构件的耐磨腐蚀性也提出了更高的要求,如今使用高速列车制动盘、电弧喷涂维修铁路桥梁等方式,可以得到一定的耐磨、防滑以及抗腐蚀效果。此外,铁路车辆铝合金的应用也有许多技术上的难题,例如铁道车辆车身工件大部分为冲压形成,而用冲压钢板的方法冲压铝板易出现裂缝;车身工件大部分为焊接组装,但铝的焊接比钢材焊接的难度要大,其焊接的外表需要光滑,并且要对零部件进行电泳与喷涂。 4 铝合金在铁道车辆上的应用发展 如今世界各国组织大量人力、财力以及物理对车辆用铝材,以及一些新的技术、工艺进行深入研究,特别是在轧制工艺、挤压工艺、材料整体化、大型化、空心化等,以及材料的各种特殊性能、处理方法、结合方法、材料混搭方法、表面处理等方面,都展开了科技攻关与开发,促进铁道用铝材向着高标准、高性能、节能环保等方向发展,推进到一个新的水平。 当前随着铁道交通事业的不断发展,以及铝合金车辆运行考验的深入,我们需要进行更为广泛的试验研究,适当地引进一些先进的技术与相关的设备,并将其转化为自身的经验与技术使用。同时需加强对铝合金材料的技术研究和开发,有效提升铝合金材料使用的综合性能,例如融合一些新工艺方法,采用喷射成型等工艺,降低制造成本,稳定产品质量,此外要加强焊接工艺以及控制技术研究,提升焊接质量,只有材料与制造技术的不断发展,才能够探索出更为合理的车辆结构,我国目前在一些主要的制造技术上还依靠进口,因而需要加大对技术的研究,缩短差距。而在铝合金车辆的保养方面,需要从厂商、用户以及列检等环节,都需要提升保养与环保意识,制定严格流程,完善对车辆的应用管理,有效降低对铝合金车辆破坏。 5 结束语 铝合金车体的应用是铁路运输事业以及城市轨道发展的必然趋势,铝合金因其良好的性能与诸多优势,将铁路车辆设计与制造技术提升到了一个新的高度。随着铝合金制造应用技术的不断发展,其将成为现代化铁路发展应用的主流,我们必须要不断开展技术攻关与开发,促进我国轨道运输行业的高速发展。 铁道车辆论文:高职铁道机车车辆专业实践教学体系研究 摘 要:实践教学是整个教学体系中重要的组成部分,是职业教育中不可缺少的重要环节。如何构建实践教学体系,建设一个什么样的实践教学体系,是当前颇为紧要的任务。本文对高职铁道机车车辆专业如何构建实践教学体系进行了研究和探讨。 关键词:高职 实践教学 体系研究 1 高职铁道机车车辆专业实践教学存在的问题 高等职业教育实践教学体系的理论研究和实践表明,实践教学已成为适应目前高职教育培养目标的主要教学模式。高职铁道机车车辆专业主要面向铁路机车车辆运用部门一线岗位,提高学生的职业素质与技能,最根本的办法是加强实践教学。只有通过大量的实践教学,才能使学生的职业素质和职业技能达到用人单位的要求,受到企业的欢迎。然而铁道机车车辆专业实践教学体系的开发在实践层面上还存在诸多问题,主要表现在:(1)部分专业教师“重理论,轻实践”,对实践教学的重要性认识不够;(2)由于铁道机车车辆专业实训室和实训基地建设资金投入高,学校经费往往无法满足实践教学的需要;(3)由于实训项目设计不科学,与现场实际脱节,操作性不强,在实践教学中很难起到应有的作用;(4)由于没有建立规范的实践教学考核办法,实践教学的组织管理跟不上,教学质量评价体系又不明确,使实践教学的质量难以保证;(5)“双师型”教师队伍满足不了实践教学的要求。 由于以上各方面的因素,实践教学难以做到以学生为主体,学生操作能力训练效果不佳,甚至有些关键的实践项目仅停留在“认识状态”,而没有上升到真正意义上的“应用掌握”。 2 构建高职铁道机车车辆专业实践教学体系的研究 依据高等职业教育的培养目标,按照企业的工作过程确定实践课程模块,按岗位的技能要求确定实践教学内容,按生产实际灵活设计学期流程。形成“三融合”的实践教学课程体系,即:实践教学内容与实际工作相融合、校内实践与企业实践相融合、学生角色与员工角色相融合。依据自身的行业特点,将职业技能鉴定考核内容作为专业课程考核的重点,构建基于“铁道机车车辆运用检修工作过程”的实践教学课程体系。 2.1 构建基于“工作过程”的专业人才培养方案 铁道机车车辆专业所面对的就业岗位工作任务有简单和复杂之分,对应的岗位人员能力也有初级和高级之分,这就需要我们基于岗位技能需求,根据专业的特点,按照突出实用性、实践性的原则,以企业真实活动和岗位职业能力分析为基础,学校与订单企业共同制定基于“工作过程”的专业人才培养方案,订单企业参与人才培养全过程。 2.2 实施“分段递进式”工学交替的实践教学组织模式 根据专业岗位要求,校企共同实施“分段递进式”工学交替教学组织模式,第一学年走入合作企业,以认知实习为主来感知职业、了解企业文化、夯实基础;第二学年深入合作企业,以边学边做、专业生产实训来熟悉岗位工作、提高技能;第三学年融入订单企业,以毕业设计、职业资格技能鉴定及半年以上的顶岗实习来胜任岗位,实现合作就业。 2.3 构建基于“工作过程”的实践教学课程体系 加强与企业的深度合作,开展对轨道交通企业的专业调研,并联合课程开发专家、企业技术骨干,通过对铁道机车车辆岗位群等主要就业岗位的典型工作任务分析和职业能力分析,综合考虑工作过程完整性、任务难度适宜性、任务相关度等因素,归并构建学习领域,构建基于“铁道机车车辆运用检修工作过程”的实践教学课程体系。依据对铁道机车车辆实践教学的分析,将实践教学课程体系分成四个子体系,即:通用技能实训课程子体系、专门技能实训课程子体系、共享性综合实训课程子体系和校外实训课程子体系。 2.4 构建融“教、学、做”为一体的实践教学模式 高职铁道机车车辆课程实践教学以现代教育技术为手段、以项目教学为形式、以学生为主体、以能力为本位、以行动为导向、实施教学做为一体的实践教学模式。充分利用现有教学资源,注重引进轨道交通企业真实的生产项目资源,使校内学习与实际工作相一致,做到“教、学、做”有机融合。在具体教学任务实施中,以学生为主体,教师在设备上以故障形式给出工作任务,引领学生积极主动分析思考,培养学生规范化的操作能力、故障处理能力和应急处理能力,让学生通过故障查找过程理解必要的理论知识,锻炼解决问题的动手能力。教师充分发挥学习组织者、引导者、咨询者的作用,突出实践教学的开放性和职业性,强化学生的技能培养。 2.5 制订科学合理的实践教学评价体系 在学生实践教学评价体系中,对每一个实训项目,每一种实践教学环节,都要制订明确的能力目标、详细的计划安排、每一个时间单位的考核标准。采用过程评价机制、自评与互评、企业参与评价机制、职业技能鉴定机制。采取形成性评价和总结性评价相结合的实践教学评价体系。依据自身的行业特点,将职业技能鉴定考核内容作为专业实践教学考核的重点,强调创新实践能力的考核,培养学生从业规范和良好的职业素质。 3 构建高职铁道机车车辆专业实践教学体系的保障措施 3.1 校企合作,建设“高水平、共享型”校内外实训基地 紧紧把握轨道交通行业的发展方向,以“校企合作发展委员会”为平台,与企业共建集教学、培训、职业技能鉴定、技能竞赛、技术研发和服务、生产等功能为一体的校内外实训基地。同时不断完善校外实训基地建设,健全校外实训基地长效合作机制,根据铁路运输安全的要求,加强学生安全教育工作,完善管理制度、安全保障措施和考核办法,确保学生顶岗实习半年以上,全面提高教学效果,使企业、学校、学生三方受益,保证校企合作、工学交替的持久性和有效性。 3.2 校企共同打造“数量充足、结构合理、双师素质”的专业教学团队 依托校企合作单位,校企共同打造一支由专业带头人引领、以双师素质骨干教师为主力、专兼结合、结构合理、校企互通、共同管理的职业教育教学能力强的“双师型”专业教师团队。通过校企共同建立双师素质教师培养基地,教师企业挂职、暑期下现场锻炼、参与企业技术项目开发、指导学生顶岗实习、开展技能竞赛等渠道,提高专业教师双师素质。与订单企业共同选聘、共同管理兼职教师,逐步扩大兼职教师承担专业核心课程教学、顶岗实习的学时。 3.3 建立适应实践教学管理的监督机制 为使实践教学真正发挥应有的作用,就要建立适应实践教学管理的监督机制。一是要建立规范的实践教学的考核办法及管理规定,做到有章可循;二是要加强实践教学的组织管理,完善院、系、专业部三级管理体系,以系(部)管理为主的集权与分权相结合、统一领导与分层管理相结合的模式;三是要建立质量监控保障机制,建立学院、系(部)、合作企业三级教学质量监控体制,明确各部门对教学质量的监控职能。这些措施的贯彻执行将是提高实践教学质量的有力保证,促进工学结合人才培养目标的实现。
浅谈汽车维修与保养:浅析汽车维修与保养 摘 要:在经济的发展下,许多行业都获得了发展的机会以及不断发展的动力、广阔的市场。汽车行业的市场需求不断地扩大。在经济全球化的趋势下,汽车行业的竞争也日益激烈。其竞争的战火不仅在本行业内熊熊燃烧着,还蔓延到其衍生产业即汽车维修行业。作为依托于汽车行业而生的汽车维修行业在这一竞争趋势下,也开始进行种种革新,在世界各国市场上表现得各有千秋。 关键词:汽车;保养;维修;现状 现在很多家庭都普及了汽车,汽车作为日常的主要出行工具在人们的日常生活中发挥了越来越重要的作用。由于汽车具有非常复杂的结构和繁多的零件,所以必须要对汽车的维修和保养知识具有一定的了解,采用定期保养的方法从而使汽车的使用寿命和功能得以提升。 一、我国的汽车保养维修的现状 庞大的汽车消费市场促进了我国汽车保养与维修的市场的扩大,良莠不齐的市场需要规范化工作和管理,查看我国已有的文献资料,我国的汽车保养维修制度是建立在有计划地安排保养和维修作业上的,以保持汽车技术状况的完好,但其实施效果还有待商榷。从技术上说,我维修市场的维修设备和检测设备的性能不稳定、准确率低,技术更新慢、技术含量低、产品可靠性低,寿命短、故障多,有些设备至今还采用手工操作,操作费力;从市场来说,中国的汽车维修市场存在着无照无证经营下、维修作业不规范、偷工减料、乱收费、配件使用鱼龙混杂、维修水平低等诸多问题。从消费者和汽修从业者来说,消费者对汽车保养维修的意识淡薄,汽修从业者的业务水平低下,很多只是做了几年学徒,就自称大师,自立门户、从另一方面看,目前我国的维修企业主要分为三类,即主机厂特约维修站,连锁快修网络以及社会上独立的维修企业,还有大量的无证无照业小修理铺,因为规范化的维修企业收费较贵,且修理周期较长,而且有些维修企业对修理的车的型号有所限制,如上海大众特约维修站一般不可能维修上海通用或广州本田的车,因此人们更加倾向于收费较便宜,维修周期较短的无照“小作坊”,但这些应技术达不到,维修设备简陋的原因,维修的质量也达不了标。 二、汽车维修保养常识与技巧 第一,螺栓松弛。汽车上的各部位螺栓作用不尽相同,在实际应用过程中松紧程度存在较大差异,维修时应当按照专业规范和要求,对其进行有效的处理。一般而言,需保证其预紧力足够,而且能够固定好紧固件。第二,油箱漏油。日常运维过程中,需严格检查油箱封口和底部油管等连接处,避免出现接触不良、密封不实等问题,然后再对油箱箱体进行检查,以免出现裂口、破损等现象,最后严格按照专业知识、规范要求等,对油箱进行拆卸维护。 第三,发动机废气排放时有噪音。针对这一问题,需严格检查排气系统中的管路、接口没无破损,排气系统正常工作与否,并依照相关知识和经验对其进行合理处理。每年都要对排气系统及相关设备进行更换,以保证汽车各部件性能能够正常发挥作用。第四,冬季雾气蒙窗。驾驶室内外温差一般都比较大,车窗上水汽凝结成雾,严重影响司机的视野,进而造成安全隐患。通常情况下,应当打开雨刷,将水汽清除掉。第五,夏季车胎不宜过饱。炎热的夏季,沥青水泥路表的温度可达60、70度,车胎气体因高温而膨胀。因此,夏季车胎不宜充气太多,以免因轮胎内的气体膨胀而造成爆胎。第六,雨雪天气不宜急起速、转向和刹车。雨雪天气条件下,道路非常的湿滑,汽车轮胎与道路地面的摩擦力较之于正常状态下要小很多,此时若急起速、转向或刹车,则可能会造成轮胎长距离滑行,轮胎花纹就会造成严重的磨损,以至于汽车轮胎的摩擦阻力降低,不仅会影响汽车轮胎的使用寿命,而且会造成严重的安全隐患问题,因此应当注意。 三、汽车电路常见的故障问题 汽车常见的电路故障问题主要包括以下几个方面:首先是丢失或者损坏汽车钥匙,这时候就可以采用导线直接连接开关的两个接柱或者直接连接导线的方法解决这一问题。其次是有漏电的情况出现在汽车的分火头中,这时候就可以取出汽车分火头中的弹簧片,随后将绝缘物体垫进去,然后再在分火头中加上弹簧片,这样就可以解决这一问题。再次是有漏电的情况出现在汽车的分电器盖,可以采用小火烘烤刮干净的漏电处或者船检处的方式进行解决。最后是汽车的电容器损坏。这时候就可以选择喇叭电容器将其取代。 四、汽车发动机具有过高的水温问题 导致汽车发动机具有过高的水温的原因主要包括以下几个方面:首先是冷水不足,要想使这一问题得到解决,可以先将汽车开到阴凉的位置, 等到汽车的发动机水温下降之后,再将冷水注入进去,对其进行调和。如果需要马上将发动机打开,这时候必须要在凉水中先浸泡一下毛巾,然后将毛巾盖在发动机上面,然后慢慢打开,再将凉水注入进去,要避免出现被水蒸气灼伤的情况。其次是由于漏水造成不断升高的发动机水温,这时候就可以先采用胶带固定防冻液壶上的管子,一旦发现其有破损必须要对其进行及时的更换。再次是节温器的故障。节温器的位置在发动机的上方,一旦节温器发生故障,就无法以水温的调节为根据合理的对水箱进行送水,这样也会造成汽车具有过高的水温。面对这种情况就需要对节温器进行维修或者更换。 综上所述,汽车的快速发展为人民的生活带来了许多便利,并成为人民生活中不可或缺的一部分。然而在我们使用他们的同时一些故障现象也在困扰着我们,通过对汽车常见故障进行了分析,并提出了维修保养技巧,对于汽车常见故障的维修保养具有重要指导作用。 浅谈汽车维修与保养:我国汽车维修保养行业的现状与对策分析 摘要:随着社会经济的迅速发展,我国的汽车行业市场也逐渐发展起来,并且呈现出了一种急剧增长的发展趋势。近年来,我国的汽车市场规模逐渐扩大,同时带动了汽车服务的维修和保养行业。当前,我国的汽车维修保养工作还有待提高,只有准确的分析汽车维修和保养的现状及问题,并提出汽车维修和保养的发展对策,才能提高汽车的维修水平。本文主要对我国汽车维修保养行业的现状进行了具体分析,然后提出了针对性的完善策略,希望可以给汽车维修行业提供帮助。 关键词:汽车维修保养;现状;对策 随着我国社会经济的发展和人们生活水平的不断提高,我国的汽车工业也得到了快速发展,汽车供应量不断增加,给汽车维修行业带来了重要的机遇和挑战。我们要不断推广新技术和新工艺,以促进汽车维修行业的发展,降低汽车维修的成本,提高汽车运行的可靠性,进而保障汽车行业的健康发展。本文,笔者结合汽车行业维修的现状和问题,提出了自己的看法和建议。 一、我国汽车维修行业的发展现状 1.汽车维修技术发展不平衡 目前,我国汽修行业投入方式多层次化,有些维修企业因循守旧,对新的仪器缺乏认识及了解,怀疑汽修过程中使用电子检测仪器所检测数据的可靠性和稳定性。因此,日常工作中他们认为使用敲击等手工方式比电子检测方式来得更直接、生动,所以他们仍然依靠传统的手摸、耳听、眼看等方式判断和检测问题;有些维修企业认为新的仪器程序复杂且一次性投资大,回收成本周期过长,所以不愿意购置;有些维修企业即便是已经购进了新的仪器和设备,也会由于操作麻烦,长期搁置不使用。[1] 2.汽车维修行业管理落后 对于汽车维修及保养行业的相关管理部门监督不力。首先是对个体维修及保养的企业设备和技术监管不力,使汽车维修及保养设备不全、技术参差不齐,这对汽车维修及保养形成规模效应极为不利。其次对汽车维修及保养企业布局极为不合理,造成维修及保养资源浪费,同时不同维修及保养企业收费标准也不统一,造成维修保养乱收费现象。再次维修及保养技术人员整体素质较低,使维修及保养质量得不到保障,再加上部分企业资金不足、设备较差、检测手段单一,就使维修及保养质量整体较为低下。 3.缺乏汽车维修行业专业技术人员 技术含量越高的行业,越需要高素质人才。随着我国汽车维修业的快速发展,吸纳了大批的从业人员,许多不能接受继续教育的初、高中生和企业下岗人员及农村剩余劳动力进入了汽车维修市场,这些从业人员缺乏专业培训,文化素质参差不齐,职业道德、专业理论知识、维修技能远远跟不上市场发展需求。目前,我国汽车维修市场初级人才基本饱和,中、高级人才十分紧缺,尤其是电工、电路、机修方面的熟练技工人才并不多,有一定理基础且技术过硬的高级技工更是一将难求。 4.汽车维修及保养方式存在缺陷 汽车维修及保养方式存在缺陷主要表现在三个方面:第一是,汽车的维修及保养延续传统经判断,而不对汽车故障进行科学检测、综合评定,汽车的维修及保养方案缺乏科学的依据,使得汽车实际状况与汽车维修及保养方案不相符合;第二是,汽车维修与保养脱节,很多汽车维修及保养企业往往只重视对汽车的维修,而忽视对汽车的维护保养,使汽车在维修之后还需要相关的措施对其进行补救。第三是,随着汽车后市场服务体系的建立,相关的汽车维修及保养的检测设备不断发展,但是实际的维修及保养中,对新的检测设备应用较少,仍是延续传统的维修与保养方式,使检测技术与维修及保养的方式分离开来。 二、我国汽车维修行业应采取的对策 1.做好汽车维修技术宣传工作,改变维修观念 汽车维修行业管理部门可采取让各汽车维修企业参加全国各种大型的汽车维修会议或聘请汽修专业人员以知识讲座等方法,普及目前汽车工业技术的进步情况、对比汽车新技术、新工艺,寻找自身的差距和不足,相互交流,相互学习,从而改变观念和自身技术落后的情况。按照我国《汽车维修业开业技术条件》规定,根据汽车新技术、新工艺发展的需要,在一些地区成立试点汽车维修厂,完善基础设施,加大汽车维修专业技术人员的培养力度,严格执行维修作业技术工艺规范,健全各项制度,全面提高汽车维修专业技术人员的技术素质。[2] 2.完善行业主管部门的管理机制 完善行业主管部门的管理机制对促进行业统一管理、可持续发展具有重要作用。首先,主管汽车维修及保养行业的相关部门(如交通部门、工商部门、税务部门等)要加强合作,使汽车维修及保养行业的管理形成合力,加强对汽车维修及保养行业的监督力度,共同管理好汽车维修及保养行业。其次,由于汽车维修及保养市场是一个不断发展变化的市场,所以汽车维修及保养行业的管理部门要用发展的眼光来看待汽车维修及保养行业的管理,要根据市场的变化发展,及时采取有效措施,创新管理机制,形成一个针对汽车维修及保养市场的动态长效管理机制,促进汽车维修及保养行业的可持续发展。 3.加强技术培训,提高从业人员素质 现代汽车的发展要求汽车维修及保养的从业人员首先要不断更新自身的知识,使自身的维修技术与新高科技维修技术紧密结合,这样才能使从业人员不会随着汽车的更新换代而被淘汰。其次作为现代汽车维修及保养企业要重视对从业人员的职业技能培训和管理培训,对员工技能进行考核,并以市场需求的员工技能为参照,针对员工的薄弱技能环节着重培养,对于员工维修及保养基础较低的,要加强基础技能的培训,从而使从业人员的整体素质得到提升。再次企业要处理现代的维修及保养理念和现代维修及保养人才培养模式,要使企业的维修方式与新技术相结合,使企业员工技能与市场需求相结合,通过多种渠道培养现代维修及保养人才,提高企业管理水平和业务能力。 4.全力打造企业服务品牌 作为汽车维修及保养企业,要使企业在竞争中处于有利地位,就需要企业不断强化服务意识,提高自身服务质量,在市场形成良好的口碑,锻造出自身的优质服务品牌。维修及保养企业在对客户提供服务时,要采用科学的检测设备和检测方法,综合评定汽车故障,以科学的分析为依据给客户量身定制优质维修及保养方案,优化自身服务品牌。 结语: 由于汽车市场的不断扩大,汽车维修和保养行业具有非常广阔的发展前景,汽车维修企业应该不断发展维修技术,更新管理理念,加强对维修人员的培训等,以提升在同行业市场中的竞争优势,进而促进该行业的健康发展。 浅谈汽车维修与保养:关于汽车维修与保养方法的探究 摘 要:经济的发展,人们生活水平的提高,使汽车保有量不断增长,特别是家用汽车已经非常普及,成为人们生产生活的好帮手,汽车与人们的生活紧密相关,成为日常生活中的必需品。在汽车不断增多的情况下,如何有效保养汽车、提高使用率则成为人们关注的焦点,要想全面提高汽车使用寿命,发挥汽车最大功能,就需要在日常中加强对汽车的保养与维护。文章主要通过对汽车使用过程中维修与保养技巧的分析,进一步提出汽车常见故障维修技巧,以此提升汽车维护保养能力与水平,解决困惑人们的一些问题。 关键词:常见故障;汽车维修;汽车保养 前言 时代的发展,不但带动了经济繁荣与社会进步,更改变了人们的生活,伴随着时代的改变,汽车的范围已经很广泛了,汽车不但是公共的交通运输工具,更是人们生活中的好帮手,人们日常生活离不开汽车,汽车已经悄然走入寻常百姓家,融入到每一个家庭中,可以说,汽车是当今每一个家庭中最重要的一员,没有汽车,人们的出行就会大打折扣。当汽车走进千家万户,则带来了汽车管理问题,汽车保养的好坏直接关系到使用寿命,人们只知道关爱自己的汽车,但这种爱不能停留在表面,需要通过实际行动体现出来,而良好的保养与维护,才是对汽车最好的关爱。但是,在实际生活中,人们过分关爱汽车,做出了一些不符合规范的动作,导致汽车过早损坏,比如人们不了解汽车一些基本原理,过于保护引擎、机油加满等现象层出不穷,不合适的处理方法,往往导致汽车出现问题,影响功能,严重的还会造成交通事故,只有全面做好保养与维护,才能确保汽车良好运行。下面就汽车相关日常保养维护的常识性问题进行探讨,以此提高人们对汽车的认知度,最大程度发挥汽车作用,服务人们的日常生活。 1 外部保养 1.1 车身保养 车身好比人的外表,如果外表脏乱,再好的汽车也呈现不出价值,那么汽车外观的保养就显得相当重要,车身需要经常进行清洗,保证外观整洁干净,这是汽车最基本的保养。在北方,入冬前一定要给汽车进行一次全身“美容”,确保汽车始终保持良好的外观,进入冬天后,由于气候不确定,往往会导致汽车外观脏乱花,刷洗车辆次数也不会过多,所以初冬时一定要进行打蜡,通过这种方式,能够全面保养车漆,保证过蜡的车身不易沾水,同时,车漆也不易结露成冰,确保汽车外观整洁美观。 1.2 轮胎保养 轮胎是汽车行驶时的重要部件,承担着汽车的整体重量,轮胎的材料主要是橡胶,但是这种材料会因气温升降而变化,特别是北方天气,如果寒冷则橡胶就硬且脆,大大减少了与地面的磨擦系数。这时候就需要掌握好轮胎气压,既不能过高,同时也要保证适度,因为外部气温低,软胎就会导致轮胎加速老化,容易出现交通事故。为了保证出行安全,需要全面做好检查,及时清理胎纹夹杂物,尽量避免使用补过一次以上的轮胎,更换掉磨损较大和不同品牌不同花纹的轮胎。只有轮胎内外磨损相同,才能确保行车舒适与安全,所以,定期做好轮胎四轮动平衡是非常必要的,同时为了确保磨损相当,还要定时更换四个轮胎的位置,保证各轮胎摩擦相等,达到平衡的目的。 1.3 底盘保养 由于路面材质、路况的不同,会对汽车底部产生腐蚀,特别是北方的冬季雪天,为了尽快融化冰雪,往往会在路面撒布大量盐使冰雪融化,这种酸性路面,会使汽车底部严重腐蚀,使底盘生锈,只有及时清除掉这些物质,才能保证汽车行驶安全,建议驾驶人多花一些时间,对底盘做好防锈护理,只有这样,才能更好地保护汽车、延长寿命。 1.4 雨刮器维修与保养 雨刮器是汽车的重要部件,如果没有则会导致雨天难行,看不清前方路面,很容易出现事故,在日常需要保护好雨刮器。北方的冬天雪水很容易会导致雨刮器粘在挡风玻璃上,只有正确处理才能保证不损坏部件,这时候不能使用热水冲洗,这种方法不担会使车窗炸裂,还会使雨刮器变形,为了保证不变形,就需要打开空调热风吹前风挡确保刮器自然化开。要定期擦洗雨刮器,保证刮净风挡玻璃,使视线清晰。 1.5 挡风玻璃保养 风挡玻璃要保证清晰,如果出现风挡结冰时,需要使用除冰剂进行清理。后窗玻璃除雾线路需要保持良好,因为在雨天或雪天行车的时候,后窗玻璃除雾线路可以快速起到作用,迅速清除雾气或冰水,实现广阔的后方视野。那么在进行保养时,一定不能破坏线路构造,顺着印刷线路走向擦拭车窗玻璃,不能上下擦拭,否则会导致电阻丝断开,影响电源通电。 2 内部保养 2.1 喷水系统维修与保养 喷水系统是一个整体构造,与雨刮器连接,一些替代品会在冬天结冰,所以就需要慎重选择使用。冬季零摄氏度以下时,更换抗冻的冬季玻璃水,这样才能保证不出现冻水现象,同时,为了有效保证效果,也可以在玻璃水中加入适当比例酒精,这样不但能快速降低冰点,同时也起到了必要的抗冻效果。 2.2 汽车冷却系统维修与保养 冬天大部分时间气温低于零度,冷却系统结冰就会引起汽车启动障碍,如果操作不当,就会造成发动机损坏,影响到汽车的使用寿命。在所有的汽车故障类型中,冷却系统故障较常见多发,可以说,是导致发动机故障的头号杀手,占发动机故障六成。正确的处理方法是寒冷天气使用防冻液,这样冷却系统就不会结冰,那么进入冬季驾驶员一定要检查防冻液,查看是否加足,保证冬天使用效果,确保行车安全可靠。正常情况下,防冻液每两年更换一次,但是加入过普通水后,防冻液就需要缩短更换周期,对液体颜色进行查看,如果出现差异颜色,就不能加入,混加会损伤冷却系统。防冻液冰点是选择的标准,根据不同的温度地域条件,可以选择使用-15℃、-25℃、-30℃、-40℃等规格。 2.3 供电系统维修与保养 供电系统主要指的是电瓶,低温对电瓶来说,是非常敏感的,如果处于低温环境,则蓄电池电容量就会降低,当前使用的电瓶均为免维护电瓶,电瓶电解液不用补充,也不用调节电解液比重。但是电瓶也需要及时调整,特别是遇到寒冷天气来临时,电瓶接线柱一定要及时清理,涂上专用油脂才能形成一层保护膜,不但启动更加安全,还能有效延长电瓶的使用周期。 2.4 进气系统维修与保养 节气门、进气道等积炭过多非常容易导致启动问题,如果保养不当,节气门积炭就会较多,给汽车点火带来困难,夏季节气门积炭影响不大,但冬天温度过低,环境恶劣,就会导致汽油挥发,这种影响极大的影响了启动效果,延长了打火时间,相同状态下汽油点火能力就会变弱,发动机点火失败的情况时有发生。为了有效提高汽车打火效率,就要经常进行检查,清洁发动机节气门积炭,每间隔2万公里左右清洁节气门体,同时检查火花塞,能很好预防发动机打不着火现象。 2.5 润滑系统维修与保养 机油在汽车中起到重要的作用,具有润滑、冷却、清洁三大功能,只有保证机油正常流动,才能使汽车运转正常,机油是发动机工作的介质。但是影响机油工作的却是黏度、流动性,所以要正确理解好机油的工作原理,保证机油黏度适中,才能确保机油效果。黏度随温度变化而变化,换油时需要把油底壳、空气压缩机机油,换成冬用机油;把变速器、分动器、差速器、转向器齿轮油,换成冬用齿轮油。 3 结束语 汽车为人们的生活带来便利,只有全面做好维护与保养,才能确保汽车安全可靠运行,降低交通事故发生,汽车维修保养技巧较多,只有使用中不断积累经验,才能有效避免事故发生,确保车辆人员安全。 浅谈汽车维修与保养:谈汽车维修保养的技巧与常识 [摘 要]目前我国汽车保有量每年都在增加,存在重购买、轻保养的现象,尤其是一些车主,未能深刻的认识到汽车维修和保养的重要性,甚至连最基本的保养常识和技能也没有,以至于当汽车出现安全问题时不知所措。由于汽车维修和保养费用相对较高,因此很多车主不愿对汽车进行维修保养,这也是造成汽车事故频发的一个主要原因。本文将对汽车常见故障问题进行分析,并在此基础上就如何加强进行维修和保养,谈一下个人的认识,以供参考。 [关键词]汽车;故障问题;维修保养;常识;技巧;研究 通过分析和研究汽车维修与保养方面的知识和技巧,有利于帮助车主们对汽车有更深入的了解和认识,对于减少汽车运行安全事故、保护人们的生命和财产具有非常重要的作用。 一、常见的汽车运行故障问题分析 作为目前最为常见的代步工具,汽车在应用过程中,如果存在质量或养护管理方面的问题,则会直接威胁人们的生命安全。比如,存在设计缺陷、未做好维修保养工作,会造成汽车损耗,进而危害相关人员的生命和财产安全。在长期的服役过程中,若汽车没有及时的进行维修养护,则会造成严重的老化现象,这对汽车性能会产生非常大的影响,严重时会造成汽车刹车失灵、爆胎等问题,安全事故的发生几率会增大。结合本人的实践经验,对汽车常见的故障问题总结如下: 1、汽车设计问题 汽车设计过程中,存在装配不合理、配件质量不达标等情况,很多汽车在出厂前可能存在安全隐患和质量问题。该种问题与设计人员的技术水平有很大关系,假如设计人员未对汽车上的特殊部位和部件性能、整体结构合理性综合考虑,则可能会导致汽车出现严重的安全隐患。 2、操作失误 对于部分驾驶员而言,基于很多原因而经常疲劳驾驶,这就会产生严重的行车安全隐患,甚至因操作失误而引发安全事故。驾驶员开车过程中,若精力不集中,也会影响汽车正常运行和功能的发挥,甚至造成驾驶路线偏移,产生较大的安全隐患。比如,2016年10月12日,李某在雾天疲劳驾驶运输车沿高速公路行驶时,驾驶车辆的右前部撞到了前方张某驾驶的半挂车上,直接导致李某车内副驾驶员孙某当场死亡,而且两车及相关货物损坏严重,影响了正常交通。 3、汽车维护和保养不到位 当汽车出现故障问题以后,需采用有效的维修措施和保养方法进行处理。若汽车加注了过量的机油,则很可能会出现烧排油机现象,进而引发传动带拉伸,严重磨损。尤其在寒冷的冬季,车窗结冰后部分人员错误的向车窗玻璃上倒开水解冻,以至于车窗玻璃强度降低,严重影响到了车辆车窗性能。汽车维护与养护过程中,若采用的方法不当,也会影响汽车的性能,缩短汽车服役寿命,甚至给汽车运行造成安全隐患。当汽车服役一段时间以后,会自然老化,需及时进行汽车保养,才能保证其性能以及正常运行,防止机械设备出现功能性故障问题。在高温环境下,汽车高速运转时车胎容易爆胎,如下(图一)所示;寒冷环境下,汽车容易出现机械性磨损,这些均影响汽车的性能,甚至造成安全隐患。 二、汽车故障排除及维护保养措施 基于以上对当前汽车运行过程中的故障问题分析,笔者认为既要对常见的故障问题进行排除,又要加强日常维护保养,具体分析如下: 1、常见汽车故障排除 第一,提高驾驶员的安全意识。正如上文所述,驾驶员开车过程中的操作习惯和方法,直接关系着车辆的运行轨迹,所以驾驶员应当提高自己的素质以及安全意识,这样才能有效减少汽车安全事故发生几率。根据道交管理条例规定,机动车应当保证良好的车况和整洁的车容,尤其是灯光设备、后视镜、刮水器以及喇叭和制动器与转向器等,一定要保证齐全、能够正常运行;同时,还要提高汽车维修养护责任意识,确保自有车辆的维修质量,尤其是驾驶员一定不能心存侥幸。 第二,加强旧车报废管理。随着车辆数量的不断增加,很多车辆逐渐达到报废车龄,然而仍然一些车辆未经任何的维护和保养还在运行。如果这些车辆上路,不仅会对驾乘人员造成人身安全威胁,而且还会成为“马路杀手”,危及交通安全。由此可见,相关部门应当加强旧车报废管理,待报废车主也应当提高安全意识,积极主动的进行旧车报废申请,双方形成合力,有利于减少汽车安全事故的发生几率。 第三,养成良好的维护保养习惯。很多汽车机械零部件需要经常维护,比如汽车刹车片磨损一般都比较严重,若不及时的进行维修,则会导致汽车刹车失灵;制动气室内的膜片若不经常更换,则会导致制动失败。由于诸如此类的部件耗损量比较大,因此需定期维修和保养。汽车运行过程中,各部件之间会产生冲击和震动力,摩擦力也非常大,此时若不及时对其维修和养护,则难免会出现运行故障问题。 2、汽车维修保养常识与技巧 第一,螺栓松弛。汽车上的各部位螺栓作用不尽相同,在实际应用过程中松紧程度存在较大差异,维修时应当按照专业规范和要求,对其进行有效的处理。一般而言,需保证其预紧力足够,而且能够固定好紧固件。 第二,油箱漏油。日常运维过程中,需严格检查油箱封口和底部油管等连接处,避免出现接触不良、密封不实等问题,然后再对油箱箱体进行检查,以免出现裂口、破损等现象,最后严格按照专业知识、规范要求等,对油箱进行拆卸维护。 第三,发动机废气排放时有噪音。针对这一问题,需严格检查排气系统中的管路、接口没无破损,排气系统正常工作与否,并依照相关知识和经验对其进行合理处理。每年都要对排气系统及相关设备进行更换,以保证汽车各部件性能能够正常发挥作用。 第四,冬季雾气蒙窗。驾驶室内外温差一般都比较大,车窗上水汽凝结成雾,严重影响司机的视野,进而造成安全隐患。通常情况下,应当打开雨刷,将水汽清除掉。 第五,夏季车胎不宜过饱。炎热的夏季,沥青水泥路表的温度可达60、70度,车胎气体因高温而膨胀。因此,夏季车胎不宜充气太多,以免因轮胎内的气体膨胀而造成爆胎。 第六,雨雪天气不宜急起速、转向和刹车。雨雪天气条件下,道路非常的湿滑,汽车轮胎与道路地面的摩擦力较之于正常状态下要小很多,此时若急起速、转向或刹车,则可能会造成轮胎长距离滑行,轮胎花纹就会造成严重的磨损,以至于汽车轮胎的摩擦阻力降低,不仅会影响汽车轮胎的使用寿命,而且会造成严重的安全隐患问题,因此应当注意。 结束语: 总而言之,汽车运行过程中存在着很多的问题,在此无法详细阐述,只是将实践中常见的故障和问题进行概述。实践中为了能够有效发挥汽车机械设备和各部件的功能正常发挥,确保行车安全可靠性,我们应当从思想上真正的重视起来,树立安全意识,实时关注汽车车况以及运行过程,妥善做好汽车维修保养工作,这样才能保证汽车安全运行。 浅谈汽车维修与保养:汽车维修与保养方法注意事项思考 [摘 要]汽车维修是汽车行业重要的组成部分,对从业人员的要求也较为严格。因此,本文对汽车的常见故障及维修进行了阐述,并探讨了汽车维修和保养的注意事项,使从业人员有一定的参考价值。 [关键词]汽车;维修;保养;注意事项 引言 随着我国经济蓬勃发展,汽车的普及就是表象之一。与此同时也带动了一个行业的蓬勃发展。与汽车有关的行业正随着汽车而普及,在人们的日常生活中占据着重要地位。汽车维修是汽车行业重要的组成部分,对从业人员的要求也较为严格。汽车驾驶人员不仅要了解汽车的功能和特性,同时还要对汽车可能出现的故障点有一定的了解,能够排除发生一般故障的隐患。 1 汽车常见故障及其维修 汽车由于种类、排量以及配置等等的不同,在使用的过程中便会出现各种不同性质的各类故障问题,这就需要维修与养护人员根据实际情况进行具体分析,从而采取针对性的措施,提高汽车的维修养护水平。 1.1 行驶过程中方向盘震颤 这可能是因为汽车的前轮胎压不足致使汽车受力不平衡,更严重的便是轮胎已经在胎压的变化下发生了变形;也可能是因为汽车的转动系统发生了零部件的松动,进而使得汽车的转动轴发生了弯曲变形,影响了汽车的平衡;当然减震器的失灵也可能使得汽车在行驶的过程中受到的颠簸力量增强,进而使得方向盘出现了震颤 1.2 电路故障问题分析 电路出现故障最常见的原因便是车钥匙损坏了,此时的解决办法通常是使用短线连接的方式连接开关的两端柱;如果是因为汽车的分火头出现了漏电的现象,则可以在分火头里弹簧片的两端垫上绝缘材质的垫片,进而阻止电流的流通;如果分电器盖发生了漏电现象,则可以采取将其烤干的处理办法,阻止其导电现象的发生 1.3 发动机故障分析 发动机是汽车的动力装置,当前出现故障的时候,汽车会出现无法启动、转动以及空转的现象,此时需要对汽车的蓄电池进行检查,检查是否因为其电量不足的问题造成了汽车不能正常启动的现象,是否需要进行充电;之后对接头进行检查,确保是否因为接头的不正常造成了发动机功能的难以实现,对于那些接头处出现问题的汽车,可以对其接头进行打磨,提高连接的紧密程度或者对缠绕导线的圆柱进行清理,保证电路的畅通;如果蓄电池的电量充足且导线的连接情况也良好,则可能是因为发动机本身存在着问题,需要对发动机进行检修或替换 1.4 刹车系统故障分析 汽车的刹车系统是汽车行驶安全的根本性保证,对于汽车的使用者的人身安全有着关键性的影响,不能等到问题显现才采取解决措施,因此,需要对刹车系统进行定期的检查,刹车系统部件超出磨损范围应及时更换,并且在出现ARV系统报警的时候,应该保持冷静,仔细的检查零部件,进而查找出问题的原因,采取针对性措施,保证汽车的性能处于良好运行状态 2 汽车维修与保养注意事项 2.1 汽车维修的注意事项 2.1.1汽车维修前注意事项。在对汽车维修之前需首先检查汽车的故障对其故障处做一个综合的分析。这样做的目的是确保维修的过程中不会因为维修的需要而损坏其他部件导致恶性循环。应检查所需汽车配件是否健全加果有的配件暂时没有存货是否用其他的部件进行替换。一定要保证替换后汽车能够正常工作不会有其他的副作用。所选部件一定要符合国家标准配件规格质量合格这样维修后才不会因为配件的不合格导致交通事故。现在许多交通事故都是因为汽车本身部件有问题在开车的过程中,由于过度磨损、温度过高或者压力过大而造成配件提前老化导致交通途中出现各种状况。选择配件时厂定要以质量和标准为选取尺度。 2.1.2汽车维修过程中注意事项。维修时,首先注意避免伤害自身。车身上有许多危险化学品具有高度腐蚀性对人体皮肤的伤害非常大加冷冻液、蓄电池、电解液等。如果发生此类事故应及时就诊,切忌不要按照自己的方式擅自对伤口进行处理,避免二次伤害或加重病情。维修时远离儿童,尤其注意无人看管的儿童靠近汽车非常危险。从车上拆卸轮胎时,人不要正对轮胎,应站在轮胎侧面拆卸,以免轮胎倒下时被砸伤。应对角拧松轮胎往意不能拆掉螺母,防止轮胎突然脱落倒下伤人。应把整圈螺母拧松后进行拆卸。分解轮胎时必须先放掉轮胎内的压缩空气才能拆卸挡圈,否则拆卸不慎档圈有蹦出伤人的危险。每次重装轮胎后必须在行驶50km左右后重新紧固1次轮胎螺母然后在100km左右后再次紧固1次轮胎螺母。以后每行驶5000km再检查紧固1次。紧固轮胎螺栓不是越紧越好应按规定力矩进行拧紧,力矩过大轮胎螺栓受到的纵向拉力就成倍增加汽车在重车行驶过程中轮胎螺栓在紧急制动、大幅颠簸等强大的冲击载荷中有可能突然断裂。如发现有个别轮胎螺栓断落尽快更新,这时不仅该轮胎失去动平衡,其余轮胎受力增大发生“甩烧饼,’事故的概率也加大了。 修理时要注意意外发生。在排气管、消声器和水箱附近进行维修保养注意防止烧伤和烫伤。特别注意是刚一停车就做维修保养,这些地方温度还比较高稍有不慎就会被烧伤或烫伤。驾驶员在日常维修保养中加需使用千斤顶厂定要支撑牢固,地面要足够坚固垂直支撑千斤顶,顶面和车辆部件的接触面积要大于70%,顶起后,在工作前还要锁住千斤顶油道皮撑保险凳。否则在维修保养作业中,如果发生车辆晃动,干斤顶有可能滑倒或突然失效会造成人员伤害。蓄电池里有硫酸溶液,硫酸溶液有毒并具腐蚀性,维护时必须戴上耐硫酸手套,穿上防护服。千万不得接触眼睛和皮肤,并要保持蓄电池及其酸液远离儿童。始终保证蓄电池通气孔畅通。进行维护操作时,必须在通风良好的环境中进行,要远离明火或可能的火花(如抽烟),不然有爆炸或起火危险。不得倾斜或倾倒蓄电池,因为酸液会从加液孔、通气孔里流出来。蓄电池在充电过程中会产生氢气和氧气的混合气体遇火有爆炸危险要特别小心。 2.2 汽车保养的注意事项 必须定期对汽车的空气滤清器、燃油滤清器、机油滤清器进行更换,提高汽车性能节约然油。定期对节气门进行清洗,减少冬天打火打不着的情况发生。定期更换汽车的火花塞,方便汽车发动机启动并减低油耗。定期更换汽车机油,保证油路的顺畅,有效延长发动机的使用寿命。 3 结束语 综上所述,汽车维修人员是汽车行业中不可缺少的人才,及时充实自己的理论知识并结合自己的实际工作经验,将出现的维修难题加以解决是维修人员始终的任务。汽车维修既是一个固定化的工作池是一个具有挑战性的工作、不仅要求维修人员具有相当高的专业知识还要不断充实自己,了解最新出产汽车具有哪些性能,以便在维修时不会出现错误。
建筑消防工程施工的问题及措施:建筑消防工程施工中的通病及对策分析 摘要:随着社会人口的快速增长和土地资源的不断缩减,高层建筑逐渐占据了建筑行业的主体地位,人们对高层建筑的安全性能要求也较高,其中建筑消防工程成为其中一项重要的环节。建筑消防是建筑物中一项建筑安装工程,也是建筑设备工程的重要组成部分,建筑消防工程的施工质量直接影响建筑设施能否安全运行。但是在通常的施工建造过程中存在一些通病,在建筑消防工程施工正视这些弊病,并且提出相应的对策。 关键词: 建筑消防工程;施工;通病;对策分析 经济的发展带动了相关建筑行业的发展,随着建筑物高度不断增加以及人们生活水平的不断提高,在高层建筑物中避免消防安全事故的出现成为了日常生活中关切人民自身的人身和财产安全的重要问题,针对这一问题,对建筑工程中的消防工程的积极建设,按照消防工程图纸进行一系列施工,并进行相应的质量管理,提高消防工程的施工质量水平。影响消防工程安全的因素较多,需要社会以及施工方在施工中严格把关,制定积极有效的防范策略,保证消防工程能够正常施工,进而推动管理目标的顺利实现。 一、现阶段我国消防工程中存在的问题 1、人们对消防工程施工认识不足,日常生活中缺少关注 随着人们的生活水平的提高,安全问题渐渐地成为了人们关心的话题,但是建筑物的消防问题却只存在极少数人的关注中。追根溯源是因为人们缺少防范意识,只是在安全事故出现的时候才会给予最大的关注,在事故发生前极少人能够自觉的去关注或是防范于未然。 不仅是普通民众,多数的消防工程的管理人员,对安全管理的知识也有所欠缺。尽管我国出台了关于建筑消防工程的一系列的法律法规或者相应的行业规范,但是在经济效益面前,不少施工者总是为“利益”马首是瞻,忽视了在安全方面的投入。所以这种人为的因素是建筑消防工程中的最基本的问题所在。 2、 建筑消防工程的设计缺陷,影响建筑消防的安全问题 设计的理念是着手实施一项工程的引路人,设计理念变抽象为具体就反映在了设计图纸上,建筑消防工程的设计图纸就是工程施工的基础,也是保证工程施工有序进行的关键。由于部分设计人员的设计理念不够创新,专业上的水平有待提高,在进行设计的时候缺乏实践经验,对所具有的隐患问题不能超前的预测,在设计的消防工程的质量标准上规定的标准不精确,图纸的设计上存在缺陷,这样不能确保消防工程施工质量,按照这样的图纸施工安全隐患问题的出现是早晚的事。所以,消防工程设计往往需要一个团队的合作,个人的设计理念反映在图纸上通过多数人的审核,保证其精准性是建筑的需要。 3、建筑消防施工的质量不合格,造成隐患 建筑消防工程对施工质量的要求是相当高的,只有高质量的消防工程施工,才能体现消防设施的作用,才能在关键时刻发挥消防设施的安全保护功能。但是在市场经济的环境下,有些施工方为了追求利润的最大化,常常在实际施工过程中采用不合格的或是劣质材料,使建筑消防设施功能达不到要求,造成消防设施未能有效发挥监管和防护的作用,在紧急时刻不能够有效的派上用场,给群众的财产和人身安全带来损害。 二、解决消防工程中存在问题的应对策略 1、从工程设计阶段开始抓起,严把设计质量关 在建筑消防工程中,工程设计是建设的开始,一切程序的源头。为了提高消防工程的施工质量,要从设计时就开始严加把关。这就要求做到启用具有较强专业水准的设计人员,组成大的设计团队,加强消防工程设计图纸质量的审核力度,发挥指导和参考的作用在各个环节挥设计人员的指导和参考的作用,检测主设计人员的设计理念,及所具有的不周到支持,用最大的努力把隐患扼杀在摇篮中。 2、健全工程安全质量监督体系,加强消防工程的监督与审查工作 施工单位要在施工过程中坚持质量审查体系,及时的检测消防设施的质量问题和运行问题,争取在建设中找出问题,并解决问题,做到时刻保证高质量的完成工作,工程施工部门要积极加强宣传教育和培训,提高全体员工的质量安全意识,尽可能的将消防安全隐患消除在萌芽状态。与此同时政府部门的质量审计的工作人员在工程的整个建设过程中都要密切关注,监督施工部门的质量控制上和施工技术上是否合法。充分发挥监督部门和监督人员的职能和作用,也要不断完善监督人员的专业知识结构,专业素质和监督技能。保证对消防工程的审查,严格按照国家的相关技术规范和设计图纸进行,对于发现的问题及时纠正,消除隐患;制定安全监督制度时,实行定期检查、突击检查和抽查等多种方式,严格执行所有安全管理制度。 结语: 消防工程施工中的安全问题极其重要,关系到广大人民群众生命和财产安全,需要引起施工人员和相关部门的重视。在加强对消防施工技术的创新和施工设备的选择方面,要保证经济性和安全性的需要,现阶段我国的消防工程虽然取得了一定的成绩,但是还存在很多不足之处,需要我们不断加强理论和实践,分析问题找出应对策略,逐步完善我国的消防工程施工。 建筑消防工程施工的问题及措施:高层建筑消防工程施工存在的问题及分析 【摘要】消防工程是建筑工程的一个分项工程,其施工质量将直接影响到高层建筑消防设施的正常使用。为了提高高层建筑消防工程施工质量,笔者就结合多年来的施工经验,对高层建筑消防施工存在的问题进行分析,并提出一些解决办法。 【关键词】高层建筑 消防工程 施工 中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号: 自改革开放以来,我国的国民经济得到了飞速的发展,城市里的高层建筑如雨后春笋般拔地而起。作为建筑物的一个不可或缺的重要组成部分,消防工程设施的质量高低无疑与人民群众的生命财产安全有着更为直接的关系。注重提高消防工程施工的质量、确保项目的质量安全在理论与实践上都有着重大的意义。只追求速度不追求质量,只会造成安全的隐患,给国计民生带来无法弥补的损失。因此,加强对消防工程施工全过程的质量管理,既是维护了施工单位的良好信誉,也是对国家的稳定与人民的安定做出了重要的贡献。 一、自动报警工程中存在的问题 1、火灾探测器的安装问题 (1)安装的探测器类型、型号与设计不一致,如:有的场所在厨房部位设置烟感探测器,明显不符合设置环境要求;(2)测器的布置位置、数量、安装高度未根据装修情况做适当调整,内装修过程中未考虑对探测器的遮挡。部分工程的一些探测器旁有遮挡物,离墙壁、梁边的水平距离过近,探测器安装间距过近,甚至探测器失灵现象严重;(3)探测器灵敏度调节不适当,造成探测器频频误报;(4)探测器安装固定不牢固,无预埋盒(接线盒),有的甚至用玻璃胶粘合固定;(5)手动火灾报警按扭、火灾事故广播、火灾报警控制器等安装不规范。报警按扭的安装高度过高或过低,安装位置不明显,火灾事故广播声音太小,控制器安装位置底边距地面过高或过低,接地不牢固,没有设置明显标志等现象也屡见不鲜。 2、系统布线的问题 (1)系统布线设置不符合要求。《火灾自动报警系统施工及验收规范规范》明确指出:不同系统、不同电流类别的线路,不应穿在同一管内或线槽的同一槽内。而个别工程施工方贪图方便,为了节省施工成本,将所有的线路安装在同一管道,还有的竖向管线槽没有做水平封堵,埋下安全隐患。 (2)预埋线管信号不通,管口位置不准确,未预埋接线盒; (3)明敷穿线管未固定,或固定不规范;明敷报警信号线穿管不到位;管接头、管盒接口脱节;导线连接采用扭接。或压接、焊接不规范;消防控制和报警线路明敷未穿金属管或穿金属不涂防火涂料保护:穿线前未对管内进行吹扫,钢管(电线管)穿线无护口,损伤绝缘层:穿管电线总截面积大于管内孔截面积的40%,穿线困难;金属管、支吊架未进行除锈刷漆。镀锌钢管焊接处未及时刷防腐油或有遗漏。 二、消防给水管用及消火栓系统工程存在的问题 1、消防给水管网 (1)消防给水管网应该严格按照施工规范及设计要求合理施工,其中《建筑设计防火规范》对消防管网的布置做了明确规定:当布置在室外的消防管网设计为环状时,管网的进水管应≥2条,保证当一条进水管出现质量问题时,另外的进水管的供水量达到设计要求。但是,有些消防工程施工单位为了降低施工成本,布置在环形管网上的进水管不足两条,或者多条进水管都从相邻的市政管网接入,使得供水可靠性大大降低,影响到消防给水管网的正常运行。 (2)消防给水管网为按照相关规范做管网试压。消防给水管道的试压工作很重要,根据试压内容不同可以分为严密性试验和强度试验。其中严密性试验主要是在工作压力状态下进行的,而强度试验分别在工作压力和试验压力两个状态进行的。但是有些施工单位为了施工简单,未对管网做试验压力的测试,只测试了管网的常温严密性,不符合设计和规范要求,对管网系统的正常运行带来了严重的安全隐患,在后期使用中往往存在滴漏现象。 2、消火栓系统 (1)消防栓的安装不符合规范要求。根据规范要求,消防栓栓箱应该安装在墙体内部,并且需要保证洞口上部有过梁,这种施工方式主要是为了减少由于结构变形导致消防栓变形,影响到箱门的开启;有些施工单位未注意这点,更有些施工人员为了施工方便,随意改变消防栓底部预留洞口的位置,影响到消防栓内部部件的布置,情况严重的可能导致消防水带不能正确安装,影响到出水量。 (2)室外消防栓及水泵接合器的安装不符合规范要求。室外安装的水泵接合器主要是解决室内消防用水不足时的一种补充,在实际灭火过程中,可以利用消防车连接水泵接合器将室外消防管网中的水输送到室内,供灭火用。水泵接合器与室外消防栓的施工内容、使用形式完全不同,有些施工单位未提高认识,将这两个设施混装,未满足规范要求的15-40m范围要求,或者安装的位置使得消防车无法靠近,影响到防火效果。有些建筑在设计中同时采用了消防栓和自动喷水灭火系统,但是在室外安装消防栓和水泵接合器时未做明显的标识,影响到消防人员的正常使用。 三、建筑消防设施施工中存在问题的预防对策 (1)做好相关专业、各个部门的协调配合。《中华人民共和国消防法》对施工质量做了明确规定,要求建设工程的消防设计、施工必须满足国家工程建设消防技术标准。消防工程的质量由建设、设计、施工、监理等单位共同负责。首先,地方消防部门应该严格执行安全生产职责,加强建设单位的消防工程审批,共同与建设单位做好分包单位的选择,并从消防工程的设计、施工、监理等各个环节进行控制,在施工过程中,相关部门应该加大联合执法力度,不定期对消防工程施工质量进行抽查,对施工现场质量实行严格把关。 (2)加强消防施工单位的资质管理。对消防施工单位的资质应该严格审查,尤其在招投标阶段,需要查验消防施工单位的资质证书、市场信誉等,采用严格的审批制度可以杜绝无技术、无资金的单位及个人获得消防施工的资格。对于在施工过程中发现弄虚作假,无证从事消防施工的单位和个人,应该及时处理。在施工过程中,施工单位应该明确施工人员在责任,加强施工现场的监督管理,杜绝施工质量通病的出现,从而提高消防工程的运行效果。 (3)加强施工现场的监督管理。项目部的相关部门应该定期或不定期对施工场地进行抽查,坚决查处建筑安全生产责任制落实不健全、施工管理体制不完善、无安全监督机构和监督人员职责不明确的问题,保证施工单位严格按照施工工艺标准进行施工,从而提高施工单位施工管理水平,保证消防工程的施工质量。 (4)加强消防设施成品保护。消防设施施工是随着土建工程施工而进行的,在这个阶段需要做好施工阶段的成品、半成品保护工作,保证所安装的消防设施能够在竣工后正常投入使用。 (5)加强消防知识的宣传教育工作。一方面需要对消防施工企业的管理人员举办消防知识培训班,提高消防工程施工的责任意识,保证施工过程中个人的责任明确,提高消防工程的重要性认识;另一方面需要加强施工技术人员的新知识、新技术培训,不断更新消防施工专业知识,提高施工水平。积极开展消防职业技能培训,可以不断提高施工技术人员、施工人员的业务素质和专业技术水平,形成一个优秀的施工管理梯队,保证消防工程施工的顺利完成;最后可以利用现代传媒手段宣传国家消防相关的法律、法规,提高全社会对消防工作的关注程度,营造一个社会消防安全的氛围。 四、结束语 综上所述,消防工程施工是一项长期的、专业的系统工程,我们应该不断在施工过程中总结可能出现的问题,加大安全防护投入,提高消防工程的质量,增强高层建筑的火灾防御能力。在社会主义现代化发展建设中,只要我们做好消防工程施工质量管理,就能够真正有效的保护人民生命财产安全。 建筑消防工程施工的问题及措施:论建筑消防工程施工中存在问题及应对措施 摘要:随着经济的快速发展,我国城市建筑规模不断扩大,然而,因为对建筑消防工程施工现场的质量管理力度还不够,出现的消防施工质量失控等现象十分突出,导致在施工过程中出现了大量的火险隐患, 关键词:建筑消防工程;施工;问题;措施 引言: 建筑工程实际上是一项十分复杂的工程,它包括了各个环节,因此如果要很好地控制建筑工程的质量,那么就必须注重对建筑工程施工过程之中的每一个环节加以重视,充分发挥这些环节之间的协调能力。在这些环节之中,建筑消防工程在整个建筑工程施工过程中具有重要的地位与作用。 一、建筑消防工程施工中存在的问题 1、施工过程中消防管网中的问题 在建筑消防工程施工过程中进行消防水管网布置的时候,施工人员没有采取正确的施工规范进行施工。正常情况下符合管网施工要求的操作应该有以下两部分组成。第一是进行消防管网的漏水检测,就是在常压或者是稍微大于常压的压力标准下进行。第二是对消防管网进行强度试验,强度试验还包括消防管网的分工作压力以及试验压力两部分组成,两个步骤相继进行。但是在很多的施工工地中,漏水测试没有根据要求进行,或者做的不够规范,这都直接导致建筑消防工程施工质量出现问题。有的建筑消防工程施工单位为了谋取更多的利益,在消防工程中使用塑料给水管,或者将塑料的管网连接在消防管网上面,因为塑料的耐久性能和耐热性能远不能达到消防管网的质量标准,这就导致在建筑物遇到火灾的时候,消防管网将不能起到作用,最终导致事故的产生,导致建筑物使用者的人生才财产安全受到巨大的威胁。 2、施工过程中自动消防系统的问题 2.1 在自动喷水灭火系统相关规定当中,对于管网安装有定的标准的:当管子公称直径《100 mm时,应采用螺纹连接;当管子公称直 径 100 mm,可采用焊接或法兰连接;当管子公称直径》50 mm时,每段配水干管或配水管设置防晃支架不应小于1个;当管道改变方向时,应增设防晃支架。尽管标准白纸黑字,可是有些施工单位仍然会为了方便省时省力,公然将公称直径 100 mm的管道经常采用焊接,大部分的工程管道没有防晃支架,致使危险隐患重重。 2.2 相关规定要求感温喷头与周围物体要有一定距离,这样感温元件才能起到作用,然而,事实是距离时常太远不符合规定导致火势很大难以控制,或者距离太近导致消防用水的喷洒不起作用,难以熄灭火源。所以,感温喷头与周围物体的距离一定要按照规定放置,否则必会引起重大伤亡损失。 2.3 正常情况下水力警铃应该设置在公共通道或值班室的外墙上,这样发生危险事件时,只要按下警铃,外界人员就会及时知晓,自动喷水系统开始工作,营救措施开始进行。然而,许多施工单位的警铃并没有按照要求设置,时常在发生火灾等危险时,外界人员无法及时知道导致贻误时机无法救出人员,最后致伤致死。不仅如此,不安装警铃也会使得火灾过后的水源关闭和维修困难重重。 3、室内外的消防栓系统的施工问题 这一点的施工问题主要体现在建筑物内部的消防栓的安装质量以及消防栓的水压力不符合设计要求。第一点是一些在砖墙内部的消防栓容纳箱洞口的上方没有安置过梁,在荷载的长期作用下,消防箱的箱体将产生形变,最终可能导致消防栓的箱门无法开启的情况。第二点是在一些建筑面积较大,施工难度大,结构和建筑功能复杂的施工工程,常常忽视了不利于消防栓的水压的标准,没有对其进行必要的水压测试,施工单位对其方面不能引起足够的重视导致次要地点的消防栓水压不够。在进行地下的室外消防栓以及地下室的水泵接合器的安装施工过程中,施工人员经常将前后两者的位置调换,有的施工人员因为疏忽进行多次安装。这就要求施工人员在施工进行时应该有严于律己的精神,在建筑消防工程施工过程中遵守相关的规定,避免在施工过程中偷工减料。 二、建筑消防工程施工措施分析 1、要注意从“源头”抓起,突出重点,狠抓落实,制定切实可行的治理措施,讲求实效,杜绝先天火灾隐患的产生,建设单位加强对分包单位的管理,严格履行安全生产职责。严格把好工程设计关、工程施工关、工程监理关等各个环节,消除各类事故隐患,确保安全。 1.1 提高社会对消防工作的关注程度,利用多种传媒手段宣传消防法规、法律,营造社会“大消防”氛围; 1.2 建筑工程在审批阶段就开始接受消防部门监督,应加强政府相关部门联系和协作,建筑工程未经消防部门同意,其他部门不予办理相关手续。单位不报审、不验收现象应从源头上杜绝。 1.3 举办消防知识培训班,对社会单位的负责人或法人代表进行培训,强化消防安全责任主体意识,重点是《相关团体、企业、事业单位消防安全管理规定》、《消防法》的学习,应履行的职责应给予明确,使他们对消防工作能从内心上真正重视起来。 2、本地建筑消防工程施工现场的检查工作,应得到相关部门的加强管理对有关建筑安全管理体制不健全、建筑安全生产责任制不落实、建筑施工安装不严格按照国家有关规定进行、建筑监督人员职责不明确和安全监督机构等问题,要及时发现并进行查处,建筑消防工程施工管理不严的现象应得到彻底扭转。定期检查,要加大执法力度,对建筑工程施工现场实行严管重罚,不按图施工消防设施、对擅自改变建筑结构的责令限期进行改正,逾期不改的施工应处以高额罚款,并依法停止,对消防法律的严肃性也用此来进行维护。应做好已经消防监督部门验收通过的建筑工程日常的消防监督检查,要求施工单位抓紧对损坏的消防器材、设施进行整改,使建筑消防设施在关键时刻能发挥作用。 3、要加强各项消防产品的检验及消防设施检验中介机构的发展。验收人员只能通过外观或现场对竣工后需要验收的消防设施工程做出水测试,水量和水压也以此来判断是否合格,深层次的检测检验无法进行。消防设施检验中介机构的建设需要加强,保证质量,在竣工验收时可以利用该中介机构强有力的技术手段和检验设备对建筑物进行全方位的科学检测,相应的检验报告而后做出,以使各项位于建筑物内的消防系统得到提高,以加强建筑物抗御火灾能力,作用可以真正的发挥。必须经过国家建筑材料质量监督检验中心和防火建筑材料质量监督检验中心检验的消防产品、消防设备及管材在建筑物中才允许被应用,相关单位的检测合格报告也要予以提供,而且该报告与最新通报的时间应在时间上相符。 4、有关施工现场安全操作、安全生产技术标准等方面的培训应及时对施工从业人员进行应首先加大安全防护的投入和规范安全生产监督管理,加强建筑工地安全生产责任制度的健全和责任的落实,这样才能使施工从业人员从思想意识上得到重视。行动上应规范施工作业,禁止随意动火、动电,作业应严格按照各项安全操作规程进行。 结束语 建筑消防工程施工的质量直接关系到整个建筑物在遇到火灾等突发情况下,建筑物使用者的人身以及财产安全。做好建筑消防工程施工工作是非常有必要的,这是保证建筑物正常使用的前提和保证。施工人员在进行消防施工的时候,要有高度的社会责任感,将质量要求落实际行动中去,以保证建筑工程整体质量的保证。建筑消防工程施工也将在未来不断的完善和发展。 建筑消防工程施工的问题及措施:谈建筑给排水与消防工程施工技术的控制 【摘 要】:在我国建筑领域,建筑的给排水与消防工程施工除了要体现科学合理性之外,也必须具备一定的安全实用性。低技术化施工是当下和未来社会生活的一个永恒的主题。尤其是作为耗材量巨大的建筑工程行业,其中给排水与消防工程的潜能非常大,通过优化施工技术对建筑给排水与消防工程中各种管网实施优化控制无疑是非常有必要的。本文作者将对我国建筑给排水与消防工程施工技术作如下分析。 【关键词】:建筑给排水;消防工程;技术控制 引言 新时期建筑给排水与消防工程施工控制工作是一个非常复杂的过程,这其中涉及的六大环节、三个阶段、两个结合是一个有机整体。给排水欲消防工程设计成功与否对建筑的安全关系重大,而施工管理、给排水与消防设施的落实也非常重要。此外,施工阶段给排水与消防工程施工技术控制也是给排水工程安全成功与否的一个重要的方面。在建筑工程给排水与消防工程施工控制过程中,施工人员应该结合最初的工程资料,通过现场监测获取相关参数,通过理论计算和经验分析最终明确建筑给排水与消防工程施工控制方案,并多方位地对获得的信息实施整理和分析,以此判断建筑运营状态以及安全性能,再反馈到给排水与消防工程施工网络内容中去,优化和改进给排水与消防工程施工任务,并保证给排水与消防系统在建筑今后的运营中使用安全。 一、建筑给排水与消防工程施工技术控制 1、认清建筑给排水系统任务,区域性控制 我们知道,对于普通住宅建筑而言,内部排水系统的主要任务大多是将生活污水并排到室外,保证室内生活用水卫生环境。普通住宅生活的排水系统大抵都是采取雨、污分流制。从时代角度来看,如今,对于生活排水系统设计,开发中水系统无疑是一项未来排水系统的新趋向,所谓的中水系统就是把再生水是指污水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。从经济的角度看,再生水的成本最低,而海水淡化的成本明显要高的多。从环保的角度看,污水再生利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。可见,在建筑工程给排水施工管理中,认清给排水任务,实行区域性控制模式无疑是很有必要的。 2、楼层分区供水的方式充分利用城市给水管网的余压 在我国城市供水系统中,可根据城市规模的大小合理地设计给水压力,并利用给水管网的压力采取一定的分区给水方式,这样可以有效控制二次加压带来的加压能耗。按照楼层高低的不同划定分区,一般设计低楼层可采取供水管网直接给水,高楼层则采取无负压变频供水设备进行余压加压供水的方式以取代以往的增压给水方式,具体楼层分区可依实际情况而定。由此可见,这样的给水方式既能做到保证居民用水,又能做到对水资源的节约。 3、变频调速水泵的利用 我国高层建筑一般都采用水泵水箱联合供水的方式,然后又水泵将水加压送水到高位水箱,通过向下供水,为居民生活提供用水。但是,这种供水方式通常都会设置一定的减压装置,主要是为了能够避免水压过大的情况发生,这在一定程度上造成了一些不必要的能源浪费。为了达到给排水节能设计的目的,我们可以通过采用变频调速水泵直接向居民用户供水,并采用调节供水速率的方式来根据实际使用情况进行流量调节,从根源上可以控制供水耗能。而且当今变频调速技术愈来愈发达,利用变频调速水泵供水更突显其节能的优势,因此在变频调速水泵被利用于建筑给排水设计当中的意义非凡。 4、开发利用给排水工程的中水系统 中水即再生水是指污水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。和海水淡化、跨流域调水相比,再生水具有明显的优势。从经济的角度看,再生水的成本最低,而海水淡化的成本明显要高的多。从环保的角度看,污水再生利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。建筑物中水主要是特指建筑物或建筑小区内的生活废水、雨积水和冷却用水等经过后期处理的可二次利用水。由于中水系统对于居民用水量浪费严重的情况有十分明显的效用,而其系统具备使用时间比较均匀、处理水质较好和稳定等优势,因此中水系统被利用已经俨然成为城市居民给排水设计的一项关键内容。 二、建筑消防工程施工技术控制 1、主动消防控制技术 (1)、自动报警系统设置 随着科技的高速发展,新技术在建筑设计中的应用越来越普遍,以往建筑不能跨越的障碍,如今运用新技术很容易地就得到了解决。如今在大城市的高层建筑中,每一楼层都会设置漏电火灾报警装置和,通过火灾自动报警系统的帮助,从远程的电磁感应装置中可以轻易地接收声音信号。此外,防火门控制系统能够在火灾突发的第一时间发出指令,并自动关闭防火门,给居民的生命财产安全提供了保障。 (2)、消防给水设置 在我国建筑的相关规范中,一般对于建筑体积超过5000m3的建筑,都要设置室内消防栓给水系统;由于一般的建筑耐火强度较低,原则上都必须设置自动喷水系统,对于建筑面积较小的建筑,可以采取局部自动喷水系统。 如,储水池的设计应保证池内储水经常性流动,不得出现滞流和死角,以防止水质变坏。储水池一般应分为两格,并能独立工作,分别泄空,以便清洗和维修。生活或生产用水与消防用水合用水池时,应设有消防用水不被动用的措施,如设置溢流墙或在非消防用水水泵的吸水管上,在消防水位处设置透气小孔。 储水池应有严格的防渗漏措施.以防储水渗出或地下水渗入。消防水池容积超过500m³时,应分成两个。储水池宜布置在地下室或室外泵房附近;储水池应设通气管。室外储水池通气管的设置高度一般为0.7~1.2m,通气管的直径一般为200mm,通气管的位置及数量应与储水池的规模、特点相适应。储水池的水位信号应能反映到泵房及消防控制室。穿越储水池壁的管道应设防水套管。储水池与建筑物贴邻设置时.其间的穿越管路应采取防止因沉降不均而引起损坏的措施,如采用金属软管、橡胶接头等设施。寒冷地区的储水池应采取保温措施;室外储水池的结构设计还应考虑池顶荷载和抗倾覆等因素。室外钢筋混凝土储水池的设计可参阅国家标准图集。储水池内应设吸水坑,吸水坑深度不宜小于1.0m。 2、被动消防控制技术 (1)、防火间距的确定 我国建筑相关规范中,对建筑间的防火间距有严格的规定。一般来说,防火间距应该按照相邻建筑外墙的最小距离计算。如果相邻建筑之间的外墙不存在任何门窗洞口时,防火间距最小不低于4m。 (2)、建筑层数及防火分区面积 由于建筑的受力限制,通常乡镇建筑一般不会超过3层。对于不同层数的建筑,其防火分区面积和最大允许长度国家都有相关规定。比如在设置了自动喷水系统的木结构旅馆建筑中,每一层楼的最大允许面积、长度要按照相关规定增1倍,局部设置自动喷水系统时,所增加的面积则应该按局部面积的1倍计算。 (3)、建筑防火构造要求 在建筑结构的面板和框架构件之间,施工人员应该增设挡火构造,从构造上阻断火焰、烟气和其他高温气体在构件上的传播。一般我们依据火焰和烟传播的规模与方式,将挡火构造分成横向和竖向两种。这两种挡火构造都可以阻挡火焰的蔓延,并且通过构件上的开孔,可以阻止烟气在不同构件之间的传播。 (4)、构件的耐火极限和燃烧性能 对于高层建筑构件,国家在耐火极限和燃烧性能上都有严格要求。比如说各种构件以及空间所要填充隔热、吸音、保温材料时,这些材料的防火性能不能小于B1级。房间内的吊顶、墙面、地板、采光窗等所使用的材料,防火性能不能低于B1级。防火石膏板也应满足国家相关标准,并符合耐火极限的设计要求。 此外,施工单位按防火分区编制调试手册(方案),详细说明系统中联动装置位置、名称、代号、数量及其间的逻辑关系,该方案是编程的依据,其位置、名称、数量、代号及其间的逻辑关系应清晰准确。监理应仔细研究合规性与合理性。 结束语 建筑给排水与消防工程施工质量的好坏影响着用户的生活质量。如今,管道渗漏、堵塞、跑水等方面表现出来的矛盾越来越严重。如何有效地在建筑给排水工程中开展施工控制工作,无疑是社会亟待解决的一大难题。笔者以为,在建筑给排水与消防工程施工阶段,除了要把“统一管理,两级集中”的概念融入控制目标中外,还需要我们在具体工作中全方位地掌握和理解每一个管理细节问题,以端正严谨的工作态度投入到给排水的施工技术管理工作中来,才是决定工程成败的关键因素。 建筑消防工程施工的问题及措施:建筑消防工程施工中常见问题及对策 摘要:随着建筑物的高度和广度的不断增加和人们生活水平的不断提高,对消防用水的安全程度、供水的可靠性和建筑物抗御火灾能力等方面提出了更高的要求。文章详细分析了建筑消防设施施工存在的问题,并提出了相关举措。 关键词:消防;施工;问题;对策 消防工程是建筑工程的重要组成部分。随着现代建筑的发展和人们生活水平的提高,对消防工程的安全性有了更高的要求。本文主要指出了现阶段消防工程中存在的一些问题,并针对这些问题提出一些建议。 一、 建筑消防设施施工存在问题 1. 给水管网方面 1.1 偷工减料,用塑料给水管道用于消防给水管道。 个别工程存在将塑料给水管道用于消防给水管道,或在建筑物内塑料给水管道与消防给水管道相连的情况。一方面塑料给水管道耐压性及耐腐蚀性较差,使用寿命非常有限,另一方面更为重要的是,一旦发生火灾,高温会使得塑料给水管道发生严重变形乃至损毁,引起管道损坏,将起不到输送消防用水的作用,无法及时控制和扑灭初起火灾。 1.2管网安装应采用螺纹、沟槽式管接头或法兰连接;管径小于或等于100mm的镀锌钢管应采用螺纹连接;管径大于100mm的镀锌钢管应采用法兰或卡套式专用管件连接,镀锌钢管与法兰的焊接处应二次镀锌。为数不少的工程为图方便和少花钱,对镀锌钢管未采用螺纹、法兰等连接,而是大量焊接,破坏了镀锌层,使钢管抗腐蚀能力下降,降低使用寿命。 按照规范的要求,管网安装完毕,应进行强度试验和严密性试验。强度试验是管网在实验压力下lOmin,压力降不大于0.05MPa为合格。然后将试验压力缓慢降至工作压力,经检查无渗漏,则严密性试验为合格。对于自动喷淋灭火系统。水压强度试验是管网在实验压力下稳定30min,压力降不大于0.05MPa为合格。而水压严密性试验应在水压强度试验和管网冲洗合格后进行,试验压力应为设计工作压力,稳压24h,无泄漏为合格。为确保管网的强度,应安装给水管道支、吊架及防晃支架,但许多施工单位未按规范要求施工,如有的工程中防晃支架、管道支、吊架安装数量少,在管道改变方向时,未增设防晃支架等,造成安全隐患。 1.3管道穿过墙体或楼板时应加设套管,管道与套管的间隙应采用不燃烧材料填塞结实。许多工程未按规范要求进行管道套管设置,其危害主要体现在几个方面:一是当建筑物的结构发生正常变化时会使管网遭到破坏;二是套管与墙体或楼板之间未进行封堵,一旦发生火灾,容易成为窜火的通道。 2 消火栓方面 2.1在实际施工中,暗敷于砖墙内的消火栓箱洞口上方未设过梁,消火栓箱直接承受墙体的压力,导致箱体变形,箱们开启不灵活;随意改变消火栓箱底预留孔位置,用气焊割孔,安装后栓口出水方向不能与设置消火栓的墙面成90°角;或与周围距离过小,造成消防水带不能安装至消火栓上或使水带形成弯折影响出水量。 2.2 在地下式水泵接合器和地下式室外消火栓的安装中,未在当地冻土层以下和室外消火栓栓体上安装泄水阀。另外,因施工人员麻痹大意往往将地下式水泵接合器和地下式室外消火栓混淆,造成两种功能作用不同的设施相反安装或重复安装。 另外,一些无法满足高压消防给水系统的建筑,在施工时,常按高压消防给水进行施工。在二次装修过程中,一些装饰物遮掩了消火栓,箱门的颜色未与箱门四周的装饰物形成明显区别;有时消防水带与接口随意安扎,接口处未安装卡簧,导致试水时接门和水带脱落。 3 自动喷水灭火系统方面 3.1 《自动喷水灭火系统施工与验收规范》中明确规定:当管子公称直径大于100mm时,可采用焊接或法兰连接,当管子公称直径等于或大于50mm时,每段配水干管或配水管设置防晃支架不应小于1个;当管道改变方向时,应增设防晃支架。当通风管道宽度大于1.2m时,喷头未布置安装在通风管腹面以下,并且在涂刷、粉饰天花时,将涂料喷洒在喷头上。 3.2部分工程喷淋系统甚至未设置末端试水装置,部分工程喷淋系统的末端试水装置安装在公共走廊处,附近没有排水管或地漏,造成在监督检查时无法试压或在试压过程中流出的水无法从排水系统中迅速排走。 3.3感温喷头与周围物体的距离不符合规范要求,火灾发生时由于喷头与楼板距离太远,感温元件不能及时动作,从而延误喷水时间而使火势迅速蔓延;或者喷头距周围物体太近,致使消防用水喷洒不到其保护范围而存在隐患。 3.4屋顶消防水箱的安装不符合要求。消防用水与其他用水合并的水箱,施工时经常忽视和未做消防用水不作他用的技术设施,无法满足消防水箱应储存10min的消防用水量的规范要 求。另外随意改变消防给水管的位置,未设置逆止阀,在给水管道上加设不必要的阀门和本来一备一用的消防给水管只设置一个,导致安装后,无法保证正常消防用水量或发生火灾时水箱不能及时供水。 3.5 水力警铃未设置在公共通道或值班室的外墙上。发生火灾后,自动喷水灭火系统启动所发报警声响不能被相关人员及时发现,造成不必要财产损失和人员伤亡,而且火灾扑灭后不方便关闭水源控制阀和维修检查。 二、解决问题的举措 1.加强对设计单位、施工单位的人员培训,进一步提高建筑消防设施设计、施工、监理和消防监督管理人员水平。重点加强对《消防法》 ,《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》的学习,强化消防安全责任主体意识,明确应履行的职责,让他们从内心上真正重视起消防工作。 2.加强建筑工程施工期间的消防监督检查管理工作 。要加大执法力度,对建筑工程施工现场实行严管重罚,定期检查,对不按图施工、擅自改变建筑结构、消防设施的责令限期改正,逾期不改正的依法停止施工并处以高额罚款,维护消防法律的严肃性。要制定切实可行的治理措施,突出重点,狠抓落实,讲求实效,尤其要注意从“源头”抓起,杜绝先天火灾隐患的产生。 3.健全维护管理制度 建立健全建筑消防设施定期维修保养制度,使消防设施维修保养工作制度化,及时发现系统存在的故障和故障隐患,并及时排除,从而保证系统的正常运行系统操作人员必须经过消防专门培训,掌握操作方法;健全故障处理制度,日常维护制度等各项制度,并注重抓落实。 4.强化社会审核力量 一是逐步推行消防部门审核与专家审核相结合的社会中介机构审核的方式,分化消防部门既进行审核又进行验收的不受监管的责任问题;二是利用多种传媒手段宣传消防法律、法规,提高社会对消防工作的关注程度,营造社会“大消防”氛围。 三、结语 正确认识消防工程施工中存在的问题,在消防工程施工过程中严把质量关,杜绝消防安全隐患对于消防工程行业管理的加强、消防工程市场秩序的维护、火灾危险隐患消除和生命和财产安全的保证、以及消防工程行业建设的发展的具有重要的现实意义。 建筑消防工程施工的问题及措施:浅谈建筑消防工程施工的若干通病 【摘要】建筑防火,是建筑的防火措施。在建筑设计中应采取防火措施,以防火灾发生和减少火灾对生命财产的危害。建筑防火包括火灾前的预防和火灾时的措施两个方面,前者主要为确定耐火等级和耐火构造,控制可燃物数量及分隔易起火部位等;后者主要为进行防火分区,设置疏散设施及排烟、灭火设备等。本文结合多年的建筑消防施工经验,对建筑消防工程施工中的几个主要问题进行了分析,并对如何加强建筑消防工程施工提出了建议,以供参考。 【关键词】建筑消防;工程施工;分析研究 【引言】随着人们生活水平的不断提高和建筑物的广度、高度的不断增加,对消防供水的可靠性、用水的安全程度等方面更高的要求也提出了,除了在设计选择、材料设备等方面外,需要保证施工安装的质量。建筑消防设施的正常运行直接受到施工质量好坏的直接影响。 1.材料选择与耐火等级 中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级(高层建筑必须为一或二级)。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起,到被破坏(如失去支承能力等)为止的这段时间(按小时计)。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体(如木材等)、难燃烧体(如沥青混凝土、刨花板)和非燃烧体(如砖、石、金属等)之分[1]。 建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体(如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱),梁须为耐火极限2小时的非燃烧体,其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性,以赢得足够的疏散时间,并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能,内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料,如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等,以减少火灾发生和控制火势蔓延。 2.建筑消防工程施工中存在的通病 2.1 室内、室外消火栓系统的通病 室内消火栓压力及安装不符合要求。首先,在砖墙内有些暗敷的消火栓箱洞口上部没有过梁,箱门开启会因箱体受荷载作用变形而导致不灵。其次,随意改变预留孔消火栓箱底位置,用气焊割孔,导致消火栓的墙面与栓口安装后设置出水方向不能成 90度;水带由于与周围距离过小,消防水带不能安装到消火栓上,形成弯折。最后,虽能满足结构功能复杂、建筑面积大的建筑物最不利点消火栓水压要求,消火栓水压要求却忽视了此不利点。为使得消防给水的供水可靠性增强,消火栓在最不利点水压满足要求的同时,此不利点消火栓水的要求也要考虑[2]。 消火栓箱及其附件出现问题。装修材料颜色在装修过程中二层箱门的颜色与箱门四周的没有明显区别,消火栓箱被装饰物遮掩;消防水带与接口随意扎接,卡簧未在接口处安装,试水时接口和水带会脱落。 2.2自动喷水灭火系统方面的通病 (1)由于感温喷头与周围物体的距离不符合要求会造成火灾时使火势因感温元件不能及时动作而迅速蔓延;若喷头距周围物体太近,则消喷洒不到其保护范围。当管子公称直径≤100mm 时,在《自动喷水灭火系统施工与验收规范》中明确规定,当公称直径≥50mm 时 的管子,每段配水管、配水干管设置防晃支架,并不应小于1 个;应采用螺纹连接进行管网安装,公称直径>100mm的管子可采用法兰或焊接连接,防晃支架应在管道改变方向时进行增设。 (2)水力警铃未在公共通道或者值班室的外墙上设置。通风管道宽度大于 1.2m 时喷头未安装布置在通风管腹面以下,并且喷头上因粉饰、涂刷天花时会被喷洒涂料。则系统不能及时动作或缩小保护范围,这样火灾发生时十分危险。 2.3消防工程在给水管网方面的通病 (1)消防给水管网试压没有按规范要求和施工方案进行。管网试压分强度试验和试漏检修两步进行。试漏在稍起压或常压状态下进行,强度试验分试验压力和工作压力两阶段进行。目前有些工地试漏只对管网进行,不符合规范和设计要求的试验压力,这样给系统的正常运行带来了隐患。按照规范的要求,严密性试验和强度试验应在管网安装完毕后进行。试验压力对于消防给水和生活给水管道,为管道工作压力的 1.5 倍,且大于 0.6mpa。管网强度试验在试验压力下 10min,不大于 0.05mpa 压力降便视为合格。然后将试验压力缓慢降至工作压力,无渗漏则试验为合格。当设计工作压力≤1.0mpa时,对于自动喷淋灭火系统,水压强度试验压力不低于 1.4mpa,为设计工作压力的 1.5 倍;如果设计压力﹥1.0mpa 时,水压强度试验压力为该工作压力再加 0.4mpa。压力降不大于 0.05mpa,管网水压强度试验是在试验压力下稳定 30min 的为合格。进行水压严密性试验在水压强度试验和管网冲洗合格后进行,设计工作压力即为试验压力,稳压 24h,无渗漏为合格。 (2)由于受热后塑料管道强度降低,一旦发生火灾,管道损坏,无法及时扑灭和控制初起火灾,消防用水将无法输送[3]。而实际建筑物内消防给水管道与塑料给水管道相连的情况也常出现,将塑料给水管道用于消防给水管道现象个别存在。塑料格栅管道如果与消防给水管道连接,火灾发生时塑料管道会损坏,产生泄露,消防水压和流量的需要无法保证。 3.措施分析 3.1加强各项消防产品的检验及消防设施检验中介机构的发展 验收人员只能通过外观或现场对竣工后需要验收的消防设施工程做出水测试,水量和水压也以此来判断是否合格,深层次的检测检验无法进行。消防设施检验中介机构的建设需要加强,保证质量,在竣工验收时可以利用该中介机构强有力的技术手段和检验设备对建筑物进行全方位的科学检测,相应的检验报告而后做出,以使各项位于建筑物内的消防系统得到提高,以加强建筑物抗御火灾能力,作用可以真正的发挥。必须经过国家建筑材料质量监督检验中心和防火建筑材料质量监督检验中心检验的消防产品、括消防设备及管材在建筑物中才允许被应用,相关单位的检测合格报告也要予以提供,而且该报告与最新通报的时间应在时间上相符。 3.2本地建筑消防工程施工现场的检查工作,应得到相关部门的加强管理 对有关建筑安全管理体制不健全、建筑安全生产责任制不落实、建筑施工安装不严格按照国家有关规定进行、建筑监督人员职责不明确和安全监督机构等问题,要及时发现并进行查处,建筑消防工程施工管理不严的现象应得到彻底扭转。定期检查,要加大执法力度,对建筑工程施工现场实行严管重罚,不按图施工消防设施、对擅自改变建筑结构的责令限期进行改正,逾期不改的施工应处以高额罚款,并依法停止,对消防法律的严肃性也用此来进行维护。应做好已经消防监督部门验收通过的建筑工程日常的消防监督检查,要求施工单位抓紧对损坏的消防器材、设施进行整改,使建筑消防设施在关键时刻能发挥作用。 【结束语】建筑工程中存在的问题充分暴露出建筑消防系统隐蔽工程的不规范,消防系统总体功能满足不了规范要求等问题。施工、建设单位不按国家消防规范和经批准的施工图纸施工应坚决杜绝;建筑工程消防设施施工全过程都应进行及时的跟踪,禁止擅自改变消防设计、降低技术标准要求等现象的发生,建筑施工违规违章行为应得到严厉整治。
航空医学论文:打造航空医学人才高地 如史诗般波澜壮阔,似交响乐荡气回肠,中国人民解放军空军1949年成立以来,从初创时期马拉飞机转场,到新中国成立不久便扬威抗美援朝战场;从主战装备全部依靠进口,到国产新型三代战机翱翔蓝天……如今已初步发展成为一支多兵种组成的战略军种。 不论何时,看到那浓烈厚重的“空军蓝”,听到训练机起飞的轰鸣声,望到鹰击长空的雄姿,我们总会在内心深处生发莫名的自豪,感到无比的踏实。 在人民空军的威武行列中,还有一支特殊的队伍――和平时期,他们不每天穿军装,却同样肩负着军人的使命;战争年代,他们无需攻克堡垒,但也要奔赴前线,经受炮火洗礼;身为空军,他们不用驾驶战机搏击长空,却要为所有空军官兵的健康保驾护航。 他们是空军医疗卫生队伍。走在这支特殊队伍最前列的,当属空军总医院人。空军总医院是新中国航空医学的发源地,从1956年建院以来,在半个多世纪的风雨洗礼中,一直站在我国航空医学的最前沿,伴随着人民空军的发展壮大而一路走来。这颗红色火种在革命烽火中催生萌芽,在强军号角中蓬勃壮大。 身为勇于开拓的军人,一代又一代空军总医院人为飞行人员诊疗救治,为祖国航空航天事业的发展做出不懈的努力。他们为祖国选拔了第一批飞行员、航天员;他们开创“新医正骨医疗法”、力主攻关腰椎间盘突出症等病症,竭尽全力提高飞行员的飞行寿命。战火硝烟留下他们不屈的身影;飞翔矩阵凝聚他们智慧的守望;祖国建设承载他们奉献的真诚;危急时刻谱写军民共克时艰的凯歌。 作为心怀大爱的医生,他们同样为减少疾病,提高人民健康水平而孜孜不倦地奋斗着。多年来,他们紧追世界医学最前沿,努力自主创新,中西医结合治疗皮肤病、国内首例半匹配骨髓移植获得成功、现代放疗技术治疗肿瘤新理念得以推广……一项又一项新技术,在空军总医院人的努力下获得成功,他们用实践诠释了“关爱生命、善待患者”的博爱精神,以赤子之心担负着守护民众健康的重任。 近年以来,医患矛盾尖锐已成为社会问题,针对医生的暴力冲突恶性事件频频发生,尤其近来哈医大“王浩事件”、北京人民医院医生邢志敏被刺事件,都让人备感忧虑。与之相似,空军总医院人同样长期超负荷工作,同样面临医患关系紧张的大环境。不同的是,军人责任、医者仁心,双重的使命和军队的传统,让他们对自己必须有更加严格的纪律、严谨的作风――加倍珍惜军人荣誉,一心一意为患者服务,坚决拒绝形形色色的各种诱惑,打造军队医疗卫生机构的一方净土。不断增长的患者量、民众口耳相传的信任感、持续扩大大社会影响力,是对他们最好的赞誉。 那么,到底是什么铸就了这样一个人才辈出的集体?肩负着蓝天所赋予的使命,空军总医院如何获得累累硕果? 本期专题,让我们走近这12位空军医学专家和空军总医院的青年人才队伍,通过他们,感受空军总医院的时代特征和精神风貌。 航空医学论文:新形势下航空医学鉴定训练模式探讨 【关键词】 航空医学; 鉴定训练; 模式 航空医学鉴定训练工作一直是航卫保障的重要内容之一,特别是高性能战斗机的广泛使用并在局部战争中的突出地位和作用,对飞行员的身体素质、心理素质提出了更高更新的要求。我军一直沿用的航空医学鉴定训练模式已远远不能适应和满足目前高性能战斗机飞行员的需求,因此,探索与构建新的航空医学鉴定训练模式已成为空军战略转型建设的新趋势和新任务。 1 高性能战斗机“三高”特点对航空医学训练提出了全新的要求 1.1 高性能战斗机对飞行员身体素质提出了更高的要求 高性能战斗机飞行中高载荷,且持续时间长,反复出现,载荷增长快,对飞行员的心血管贮备能力和反射与适应状态提出了严峻挑战[1]。高角加速度,特别是与持续高过载联合作用,对飞行员前庭功能、空间定向能力和植物神经功能状态提出了更高的要求,据统计,4%~10%的军事飞行作业失误是由空间定向障碍所致。高度复杂的座舱仪表信息、夜间及复杂气象条件下的飞行对飞行员的特殊视觉功能提出了新的要求。“三全”(全天候、全天时、全方位)和“两长”(续航时间长、作战半径长)的飞行特点对飞行员的飞行耐力和体能也提出了更高要求。 1.2 高性能战斗机对飞行员心理素质提出了更高的要求 高性能战机所具有的高认知负荷对飞行员心理、智能和人格特征提出了较高要求;高强度和高耐力的飞行任务对飞行员的情绪管理、放松训练和表象训练提出了新的要求;而飞行中的应激状态更是对飞行员的心身状况和调节提出了更高要求。 2 飞行员医学训练的现状及存在问题 我军自上世纪90年代开始引进和装备高性能战机以来,经过10余年的不懈努力,积累了较好的航空医学训练经验和方法,形成了以离心机训练为主体的航空医学训练体系,建立了场站、联勤医院空勤科和疗养院、航空医学研究所的三级训练模式[2],初步制定了航空医学训练的方法和标准,但是仍存在着一些问题和不足,主要表现在以下几个方面。 2.1 飞行员及各级医训人员在思想上不够重视 与空勤医疗和疗养相比,飞行员及各级医训人员对航空医学训练工作重视程度不够,思想上仍停留在只要身体健康无病患就可以飞行的基础上,重“医”轻“训”和重“养”轻“训”的状况仍存在,没有充分认识到航空医学训练的重要性和实用性。 2.2 缺乏统一的航空医学训练教程及标准 目前的航空医学训练仍是依托各地的现有条件,自行组织航空医学训练,缺乏统一的训练方法,这就使得各地训练效果参差不齐。且目前仍没有制定出规范的训练教程,也没有确定量化的训练标准,以致对训练结果无法做出精确判断,使得航空医学训练工作不能完全适应高性能战机对飞行员的要求。 2.3 航空医学训练设备相对陈旧落后 目前的航空医学训练设备仍比较落后,缺乏大量仿真设备,特别是缺乏针对高性能战机的专项航空医学训练设备,医训人员难以采集真实情况下的各项数据。同时,难以进行场景再现和回顾,从而使得医训工作处于相对落后的阶段,不能更加深入的研究和分析论证。 2.4 医学训练人员水平参差不齐 航空医学训练工作与普通的空勤医疗工作不同,是一个在健康飞行员中“优中选优、优中创优”的工作,是一个跨学科跨专业的工作,需要有较强的航空医学知识背景,因此,对从事航空医学训练工作的人员的专业素质要求较高。而目前无论从场站还是到鉴定训练中心,这样的专业医训人员尚比较缺乏。 3 对策及建议 3.1 统一思想,充分认识到航空医学训练的重要性和紧迫性 面对新时期高科技战争的需要以及高性能战机不断的列装和其发挥的不可替代的重要作用与地位,一定要高度重视航空医学训练,要把航空医学训练工作提高到和空勤医疗及疗养相同等的地位,纳入飞行员的日常工作中,成为一项经常性工作。各级航卫保障部门和飞行部队要进行科学组织和管理,定期评估和审核,充分认识航空医学鉴定训练工作在提高航卫综合保障能力中的重要地位和积极作用。 3.2 注重实际,积极制定有效实用的航空医学训练教程和标准 要立足现有,特别是针对高性能战机的特点,科学合理运用医学知识,根据不同的机种和不同飞行任务做出不同的医学训练要求,除目前开展的体能训练和离心机训练外,要特别注重加强飞行员的其他专项航空医学训练。尤其是在空中黑视、错觉、晕厥、特技飞行呼吸不适、加速度性肺不张、抗缺氧、抗负荷、前庭功能稳定性、应激状况下保持良好的心身状态等方面,要形成系统化、科学化的航空医学训练教程和标准,为医学训练工作的开展提供强有力的科学支撑。 3.3 转变模式,着力构建新型的航空医学鉴定训练体系 2009年空军收回5家疗养院并改制为航空医学鉴定训练中心,形成了场站、航空医学鉴定训练中心、航空医学研究所三级鉴定训练体系,这是航卫保障体系模式的新突破,对完善航卫保障体系,深化联勤制度改革,提高航卫保障质量,都具有十分重要的意义。今后,可以将体能训练和一般仪器训练安排在场站完成,鉴定训练中心定期完成较复杂仪器训练、相关心理训练等基层保障力量无法完成的航空医学训练科目,航空医学研究所完成离心机医学训练工作并对基层工作进行指导和帮带,形成系统化、科学化、多层次、多水平的航空医学鉴定训练模式,充分发挥这一新型航卫保障模式在改善飞行安全、提高部队战斗力等方面具有的重大作用。 3.4 加强投入,大力抓好专业人才培养及专项设备研发 航空医学鉴定训练是一项专业性极强的研用结合的工作,可以依托航空医学研究所和第四军医大学等单位,加强解决航空医学训练中实际问题的攻关科研能力[3],不断培养高素质的专业航空医学鉴定训练人员,为科学开展鉴定训练工作提供技术支撑和人才储备。此外,一方面需要在航校、场站、鉴定训练中心等单位普及一般医学训练设备,同时要根据高性能战机的特点,加大投入力度,不断引进和研发先进的专项航空医学鉴定训练设备,为做好新形势下鉴定训练工作提供坚实的基础设施。 航空医学论文:浅论抗荷抗缺氧训练在航空医学鉴定训练期间的作用 【摘要】 飞行员抗荷抗缺氧能力关系着飞行部队战斗力的发展。作为航空生理训练的核心部分,抗荷抗缺氧训练是飞行员航空医学鉴定训练期间的一项重要工作。扎实开展好两抗能力训练,充分挖掘飞行员飞行潜能,可以达到航空卫勤保障的目的。本文旨在研究目前航空兵部队抗荷抗缺氧训练现状,探讨航空医学鉴定训练期间进行抗荷抗缺氧训练的可能性和必要性,为开展好两抗训练提供科学依据。 【关键词】 抗荷抗缺氧;航空医学;鉴定训练;作用 随着新军事变革的不断深入,空军已成长为举足轻重的战略力量。飞行员作为高性能战机的驾驭者和空中打击的实施者,其身体素质的强弱是空军战斗力的直接体现。提高空勤人员身体素质、充分发挥卫勤保障的作用是我们卫勤工作者的中心任务。航空生理训练就是培养和提高飞行人员为适应军事飞行应具备的生理、心理代偿能力的特殊训练,抗荷抗缺氧(以下简称两抗)训练则是其中重要的环节。下面就两抗涉及到的高空及持续性加速度生理训练在航空医学鉴定训练中的作用作一简单阐述。 1提高两抗能力是新时期新任务的需要 随着空天一体化的不断发展,高空长航程、灵活高机动的特点成为军事航空业发展趋势,目前装备我军的第三代高性能战机的最大载荷可达到+9 Gz,+Gz增长率大于6.0 G/s,空战时的高载荷机动可持续数百秒。美国空军1 903名飞行员的调查表明,有12%经历过G-LOC(因受持续性正加速度引起的意识丧失),其中50%属于重度意识丧失型;1980―1990年,美国空军三代战机共发生了18起非致命的G-LOC,导致14人死亡,3人重伤[1]。在座舱减压方面,近年来在我军歼强机中屡见报道[2],甚至连民航机也有发生实例[3]。 据资料显示,国内因高空缺氧引起的事故症候约占医学原因事故症候的6%~17%,美军1973年报道飞行员空中突然失能的89例中,因缺氧引起者19例,占21.3%[4],没有经过低氧体验的飞行人员往往需要等待15 s才有可能对高空缺氧这一危险情况作出正确的反应。事实上,发生高空缺氧时,几乎没有明显的特异性的痛苦感觉,并且缺氧症状和体征个体差异较大,致使飞行员容易低估其危险性,甚至忽略其存在,导致严重后果。 高空低氧这些特点给人类高空飞行带来严重威胁,而高载荷持续飞行和高载荷增长率飞行给人体生理极限带来了新的挑战,因此,美、英、澳大利亚、韩国和印度等国空军已经将对飞行员进行高空和抗荷生理训练列入训练制度,成为职业训练的一部分。美国联邦航空规则规定任何操纵具有加压座舱飞机的飞行人员必须接受高空生理训练。因此,在三代战机已经成为我军主要装备的大背景下,空勤人员两抗能力的高低直接影响到空军飞行战斗力的体现。因此,在航空医学鉴定训练过程中加强对空勤人员进行两抗知识宣教和训练刻不容缓。 2提高两抗能力是部队飞行训练的需要 2.1飞行部队客观条件限制了两抗能力的提高在飞行部队实际工作中,航空理论学习和战法研究是飞行员飞行准备重点,航医忙于“一问三查”和日常事务性工作,除特殊飞行科目外,一般很少开展高空和抗荷生理知识宣讲,示范性体验也因训练器材缺乏无从谈起。由于宣传教育弱化,造成空勤人员两抗知识长期缺乏,两抗能力低下。 2.2部分飞行员不重视限制了两抗能力的提高我们在飞行部队调研时发现部分飞行员嫌穿戴麻烦,飞行时不穿抗荷服,在高空飞行前不按规定进行吸氧排氮,飞行过程中时有不戴吸氧面罩等现象,这些原因直接导致在飞行实施阶段有些飞行员飞不出战机的最大性能,在做特技动作过程中发生灰视、黑视甚至意识丧失等现象,座舱发生失密封或爆破等情况后不能正确处置,导致飞行问题或事故症候屡屡发生。 2.3空勤成分变化增强了两抗训练的必要性随着以预警机、加油机和电子战飞机为代表的高精尖机种大量装备部队,空勤人员中战勤人员比例增加,他们的身体素质及空中特情处置能力和飞行员相比还是有一定的差距,高空缺氧体验和训练很少进行,因此,利用航空医学鉴定训练期间对其进行高空生理教育及训练也是非常必要的。 2.4航空医学鉴定训练期间提高两抗能力的优势在空勤人员每年的航空医学鉴定训练期间,没有飞行安全压力,工作和学习任务相对较轻,在完成必要的体检后,有充裕的时间来进行航空生理知识宣讲和生理训练,各航空医学鉴定训练中心的训练仪器设备和训练人员也比较齐全。因此,利用航空医学鉴定训练期间促使空勤人员认识和提高两抗能力,具有天时地利人和条件,应精心组织利用。 3国内外飞行员身体素质现状探讨 3.1国内外飞行员身体素质比较进入21世纪以来,三代战机已经成为我军标准制式装备,但由于人种及锻炼因素,我军歼强机飞行员和国外发达国家飞行员相比,普遍存在两抗能力相对较低的问题。在我军引进苏-30初期曾发生因飞行员抗荷能力不足导致某些特技动作受限,飞不出战机最大性能,致使装备形成战斗力时间延长。我们在日常的抗荷训练中发现有相当部分来我中心训练的歼强机飞行员连双下肢蹬力维持120 kg 30 s标准都达不到,身体素质亟待提高。 从国内外两抗能力的军用标准对比来看,我军制定的抗荷标准也偏低,现行我军高性能战机飞行员+Gz耐力选拔标准为+4.25 Gz持续10 s合格[5];相比之下,北大西洋公约组织制定的标准是穿抗荷服做抗荷动作+7 Gz持续15 s,俄罗斯选拔标准是穿抗荷服+8 Gz持续15 s。我军标准和外军相比,在抗荷能力上有着明显的差距。 3.2国内外飞行员身体素质差距原因探讨和外军相比,我军飞行员抗荷能力欠缺主要表现在心血管系统代偿能力、快速调节能力和胸腹部和下肢有关肌群的肌力和持续性高强度的等长收缩能力方面。这和我军的人种差异有关,但也不能排除与我军体能训练观念落后、训练手段不科学有关。北约各国和俄罗斯飞行员的日常体能训练集中于提高腹部和腿部肌肉力量和持续时间上,基本以阻力为主,以举重、短距离速跑及速游为主要训练科目,而我军则是长期坚持以长跑为代表的有氧锻炼为主。然而,目前航空生理研究表明,高强度的有氧锻炼会导致歼强机飞行员+Gz耐力降低。主要机制是高强度有氧锻炼导致迷走神经紧张度过高和交感神经紧张度过低,心脏在人体承受大负荷作用时,心率增快、心肌收缩力增强等代偿反应功能降低,容易发生中心视力丧失和意识丧失,并且产生传导阻滞和心律失常以及运动病发生率的升高。所以利用航空医学鉴定训练期间规范空勤人员抗荷训练动作,正确指导其体能锻炼方式来提高抗荷能力。 4理念的转变要求加强两抗训练 随着特勤疗养学的不断发展深入,空勤疗养学也在与时俱进。目前空勤疗养理念不断发展更新,空勤疗养任务由单纯的体检向航空医学鉴定训练方向转变,航空生理训练在疗养过程中被提到了一个前所未有的高度。两抗能力训练作为航训的核心内容,其重要性也相对增加。针对高空生理和持续性加速度生理宣教在飞行部队相对薄弱的特点,现实要求我们在航空医学鉴定训练期间要强化两抗宣传和训练力度,走上宣传-鉴定-训练-提高-评估的良性循环轨道,从而达到切实提高飞行员身心体质的目的。 5现行两抗训练的实施方法和注意事项 目前,我们空军杭州航空医学鉴定训练中心在两抗方面开展3个项目的训练及检测:7 500 m高空急性低氧耐力检测,抗G训练,加压供氧训练。训练设备统一使用空军航空医学研究所研制的飞行员抗荷抗缺氧能力检测仪。训练时间选择在飞行员完成体检后1周内正课时间进行,全部项目分3 d完成。 5.17 500 m高空急性低氧耐力检测 5.1.1目的、意义此项训练是模拟7 500 m高空低氧环境下,使飞行员体验急性低氧状态下的感觉,同时测定有效意识时间。其主要目的是测定、提高飞行人员的低氧耐受储备能力。 5.1.2实施方法目前我们选用飞行员抗荷抗缺氧能力检测仪缺氧能力检测模块进行。飞行员戴好头盔和面罩后,由医护人员连接好床边监护仪以便实时监测心率、心电图和血氧饱和度。训练开始后在地面吸入氧含量为7.1%的氮氧混合气体,同时进行书写试验,从1 000开始书写,依次递减1,每隔1 min重新开始书写。训练军医根据血氧饱和度和心率及心电图变化等客观数据及书写流利度、飞行员主观感受等情况,综合评定其有效意识时间。当达到有效意识时间后立刻停止吸入混合气体,必要时吸入纯氧,确保低氧训练安全。 5.1.3注意事项高空低氧环境下,缺氧主要导致空勤人员大脑皮层高级智力活动首先受到缺氧影响,失去正常理解、分析、判断能力。飞行人员往往会丧失对环境、自身状态的正确判断能力,甚至对缺氧产生症状和损害的严重水平呈无意识状态。我们在低氧试验中发现有的飞行员在已经出现血氧饱和度降至60%左右、书写停滞、四肢颤抖、指甲和口唇出现紫绀时仍然认为自己“正常”的现象。当血液氧分压过低,不足以维持脑细胞正常功能就会产生意识丧失。因此,在低氧训练中,准确判断有效意识时间是关键,防止飞行员在试验过程中发生意识丧失的情况。万一发生飞行员意识丧失情况则立刻松懈其面罩,展开就地急救和后送,确保训练安全。 5.2抗荷正压呼吸和抗荷动作训练 5.2.1目的、意义抗荷正压呼吸和抗荷动作训练主要是规范飞行员具体抗荷动作的准确性和协调能力,提高抗载荷能力。 5.2.2实施方法目前我们利用飞行员抗荷抗缺氧能力检测仪抗荷模块进行训练。该模块主要规范飞行员具体抗荷动作的准确性和协调能力,提高抗荷能力。我们要求飞行员在穿囊式抗荷服后双下肢蹬力达120 kg维持30 s的同时,根据仪器界面上呼吸引导曲线提示做抗荷正压呼吸动作(节律快吸慢呼,吸气0.5 s,呼气2 s,主要目的是提高胸腔内压力,维持脑部供血)。抗G动作的防护效果决定于动作实施的准确程度,以及腹部和下肢肌肉强有力的协调收缩。其中抗荷正压呼吸和抗荷动作需要协调一致。训练军医根据动作实施的准确协调程度以及双下肢蹬力情况进行综合评定。 5.2.3注意事项在抗荷正压呼吸和抗荷动作训练中,飞行员全身处于应激状态,腹部和下肢肌肉强有力的收缩,注意力高度集中于呼吸节律时间分配和肌力维持上,经常会导致呼吸困难或过度通气。当出现面色苍白、出冷汗或恶心、视觉模糊不能耐受时,训练军医应及时中止训练。 5.3加压供氧训练 5.3.1目的、意义加压供氧是指飞机自升限达到12 000 m高度发生座舱减压,即使呼吸纯氧人体也会发生严重缺氧反应,此时必须提高吸入氧气压力,称之为加压供氧。通过加压供氧训练,使飞行员体验并适应加压呼吸方式,减小其负面效应。 5.3.2实施方法目前我们使用飞行员抗荷抗缺氧能力检测仪加压呼吸模块对飞行员进行加压呼吸训练。训练时飞行员穿高空代偿服或代偿背心,感受并掌握加压呼吸要领(鼻吸气、嘴呼气,呼气用力,节律深而慢),在训练过程中本着循序渐进的原则,面罩压力逐渐提高[400 mmH2O(1 mmH2O=0.0098 kPa)、600 mmH2O、800 mmH2O]。训练前后测量血压、脉搏和心电图。训练过程中若遇明显过度通气或感到呼吸阻力过大、心电图异常、头晕乏力,及时停止训练。 5.3.3注意事项加压供氧在保障飞行员安全的同时,也给人体呼吸系统和循环系统带来额外的负担:加压呼吸固有的吸气主动、呼气被动常引起代偿性呼吸频率加快和幅度增大,导致过度通气和呼吸疲劳的可能。另外,肺内压的增高使右心房和胸腔静脉压增高,导致静脉血流回流受阻,外周血液淤积,血液液体部分渗入组织间隙,致使循环血量减少,通过血管迷走反应引起晕厥。因此,训练过程前后需要严密监测血压、脉搏,过程中飞行员若有不适症状,及时停止训练。 由上所述可见,两抗训练在飞行人员航空医学鉴定训练过程中起着重要的作用,普及和开展好两抗训练不仅能够促进航空医学专业的发展,更是能切实增强飞行人员的身心体质,充分挖掘飞行潜能,真正达到了航空卫勤保障的最终目的。 航空医学论文:更改航空医学要求,建立健康教育体系 为了更加关注飞行员的心理健康,航空医疗当局正在考虑更改他们对常规航空健康体检的要求。国际民航组织(ICAO)正在考虑采取措施将现有的建议升级为一项要求,即要求国家民航当局建立针对飞行执照持有者的健康教育体系。 在德国之翼坠机事件后,国际民航组织的航空医学科科长安东尼・埃文斯(Anthony Evans)曾公开表示,一旦国际民航组织航行委员会通过了这项要求,至2016年末,将有望出台一个专门针对飞行员精神健康方面的规定。埃文斯表示:“我们需要完善的教育体系,用以帮助那些有心理健康问题的飞行员,这将涵盖到全行业(监管机构、航空公司、飞行员协会)范围内。” ICAO所提出的要求将指导国际民航组织所有成员国中的飞行执照颁发当局“对那些需要进行医学评估的飞行执照持者进行适当的航空健康教育,从而降低威胁飞行安全的医学风险。” 在德国之翼空难中,机上的150人全部遇难。尽管法国航空事故调查处尚未完成调查,但初步报告显示,该飞机的副驾驶将机长锁在驾驶舱外,擅自更改A320飞机的飞行路径,使之撞向地面。新闻报道援引德国航空当局的消息,称该副驾驶在获得飞行执照前曾长期治疗抑郁症,此外还有自杀倾向。在商业运输内的航空事故和事件中,很少有直接界定为飞行员心理健康而导致的事故。在某些情况下,事故调查人员一直无法就飞行员的精神状态与事故的发生有何联系而达成一致。然而,近年来,航空医学相关机构修订了指导方针,希望能提高辨别飞行员心理问题方面的能力。 对心理健康的筛查仍待改进 在德国之翼空难发生之前,国际民航组织的上述提议就已经提交并开始接受审定。早在2012年,国际民航组织的“民用航空医学手册”就提出了要特别注意飞行员的心理健康问题的提议。 “尤其是持有飞行执照的年轻人”,该“指南”写道,“飞行员存在的可能影响飞行安全的特定疾病(主要是精神问题和行为问题)与用来检查飞行员的手段(传统的身体检查)明显不匹配。” 航空航天医学会有关心理健康的提议是在2012年3月27日的空难发生后提出的。在那次空难中,美国捷蓝航空的机长关闭了正在驾驶的空客A320客机的无线电装置,并告知副驾驶他已更改原定的目的地,然后开始咒骂耶稣和恐怖分子。 航空航天医学会(AsMA)表达了同样的担忧。德国之翼空难后该协会网站上了一些评论,在评论中,航空航天医学会主席小菲利普・J.斯卡帕(Philip J. Scarpa Jr.)表示,“招聘过程中进行初步筛选后,大多数航空公司不再对飞行员进行任何定期心理健康评估。航空业在飞行员心理健康筛查方面仍有改进空间。” 斯卡帕指出,要预测出突然出现的问题虽然很难,但也“不要为常规测试进行辩护”,抑郁、焦虑、躁狂和其他问题的诊断相对比较容易,而且对这些问题的筛查势在必行。航空航天医学会支持在例行航空医学检查中对飞行员进行“尽量不作更改的、易于操作的有效的心理测试”。除了筛选以外,航空公司也应该教育飞行员和他们的家庭如何辨认和上报精神病的迹象。 斯卡帕表示,此外,航空公司还应为飞行员提供可以报告一切问题的“安全地带”,这对于鼓励飞行员主动上报自身存在的问题十分重要。比如飞行员工会等机构,能够增加飞行员报告心理健康问题和机构向飞行员提供心理援助的概率。 斯卡帕称,这些提议号召对飞行员进行测试。对航空体格检查人员而言,在飞行员已有的定期航空体格检查中操作这些测试非常简单。 航空航天医学会称“不建议将全面的精神病评估纳入飞行员的常规航空医学评估中”,而是“在总体上让航空医学检查人员和航空界更加关注飞行员的心理健康问题,尤其是关注那些可检查出来的、更常见的心理健康问题,以及生活中会影响飞行员和飞行性能的压力源。我们鼓励这么做,方法是提高教育力度,并在全球范围内提高对航空业心理健康的重要性的认识。” 这些指南也建议这些测试可以以向飞行员提问的方式进行,提问的方式有助于营造一种不具威胁性的环境,并有助于医生与飞行员建立融洽关系,从而可以了解飞行员的工作、家庭情况。 飞行员更倾向于“扬长避短” 罗恩・弗雷(Ron Frey)称,航空航天医学会提出了使用“快速有效”的方法来发现飞行员的心理健康问题,然而该提议并没有继续深入。弗雷是一名组织心理学家,还是加拿大渥太华人为因素和事故调查所的资深合伙人。他称国际民航组织和国家监管机构需要“一个更加现代化和完整的方法来评估飞行员的心理健康。” “航空业存在的问题错综复杂,”弗雷称。他在包括航空业在内的几个行业进行工作心理评估工作。多年来,全面的心理测试在许多行业内的实践效果都很好,且应该将心理健康测试纳入到常规的航空医学检查内,传统上常规检查主要用于检查身体。他表示,如果操作和审查恰当,这些测试就能够辨别出飞行员的心理健康问题,即便受测者试图隐藏自身的问题。 弗雷称,飞行员选择不上报自己的工作压力、劳累、抑郁和焦虑的症状这种情况在航空业内非常普遍。飞行员不上报抑郁和焦虑的症状以及潜在相关的问题,使得评估这些精神健康问题变得很难。据相关研究统计,在普通人群中,10%~15%的人有过精神抑郁的经历,这些抑郁症患者的自杀风险比一般人高出20倍。 弗雷表示,现在还无法获得能够判断出飞行员中抑郁症严重程度的数据,因为当飞行员被问到心理健康问题时,他们更倾向于“扬长避短。” “航空公司实施了很多应对措施,但不幸的是,诸多漏洞依然很多。在航空业内,解决工程漏洞、结构漏洞比较简单,但要解决人的问题就难多了。” 欧洲心理学家协会联盟(EFPA)和欧洲航空心理学协会(EAAP)发表联合声明,不仅支持在飞行训练和在航空公司工作之前进行心理评估,还支持“在飞行员的定期身体检查和获得广泛接受的航空公司政策和程序中,对飞行员的心理健康进行多次评估,确保飞行员安全飞行。” 不过,这些机构补充道,现有的心理评估和人为因素训练是“航空成为世界上最安全的交通方式的原因之一”;再加上技术进步和操作要求,像德国之翼空难这样的事件“极为少见”。 航空医学论文:军事航空医学培训教育的思考 【摘 要】 本文针对军事航空医学任职培训教育中的不足之处,改进对策主要是树立科学的任职培训理念,完善教学内容,加强日常管理,建好任职培训基地,以提高任职培训教育的质量和效果。 【关键词】 军事航空医学;任职培训教育;不足;改进对策 随着现代化战争形式的不断变化,新军事变革对战场伤病救治和卫勤保障提出了更高的要求,因此建立系统完善的军事医学人才培养体系显得尤为重要。任职培训教育是第四军医大学培养具有良好军事素质、政治素质、心理素质并具备熟练军事医学专业技能的复合型军事医学人才、推动军事医学科技不断进步的重要方式,是军队院校教育、部队训练实践、军事职业教育三位一体的新型军事人才培养体系的重要组成之一。航空兵部队每年均会安排在部队一线从事航空医学卫生保障工作数年的卫生人员参加第四军医大学承担的航空卫生勤务等方向的任职培训,如航空兵部队卫勤管理干部培训班和全军直升机应急医疗救援培训班等。通过任职培训,进修人员可了解更多的新概念、新知识和新技术,拓宽眼界,增强技能,提高完成部队医学保障任务的信心。但是,作者在学校学习过程中,也发现现行任职教育中仍存在许多不足之处。故结合自己的工作体会和学习体验,对军事医学培训授课提出一些意见和建议,抛砖引玉,为更有效地开展军事医学教育,提高教学水平提供参考。 一、树立任职培训理念 任职培训是不同于学历教育的一种新教育模式。学历教育注重基础性、知识性、长效性的教学内容,是着重培养坚实基础知识的教学模式。而作为部队工作人员,返校参加任职培训,所期望的是强化岗位工作能力的职业再教育,具有明确的岗位指向性。任职培训就是面对部队、岗位、职能的强化教育,具有针对性强、实践性强和综合性强的特点,注重实效性、前沿性、专项性的教学内容,应满足能打仗、打胜仗的强军要求,按照部队平战时保障需要什么、院校就教什么的原则,制定贴合实际、行之有效的授课方案。虽然学校教学组做了精心准备,内容也尽量贴近部队需求,但培训的方式还是更多地沿用了学历教育的灌输式模式,课程形式相对单一,以理论课和实习课为主,缺乏讨论课和室外实践课等重要方式。学习方式也以教师授课,学生听讲为主,缺乏以部队训练中存在的问题为中心,开展针对性强的讨论式教学和实践式教学等主动学习方式。最终,由于缺乏实践,短期内又被动地接触了大量基础理论,进修人员难于消化,培训的效果就大打折扣。因此,任职教育应按照任职培训的理念,以任职能力的提高为本位,重视培养参训人员的实践能力和解决岗位实际问题的能力,形成“训用结合、教战一致,重视综合素质培养”的新教育观念,发挥主动学习的积极性,更新教学模式,提高教学效果。[1] 二、完善任职培训内容 任职教育要求这类教育必须贴近岗位任职需求,突出实践能力的培养,必须有先进、配套的教学内容和条件作保障。俄罗斯的军事医学教育教学内容涉及大量卫国战争、阿富汗战争和车臣战争等实战伤员救治的经验和教训,授课教师多数参加过阿富汗战争或车臣战争,具有丰富的经验,熟知部队的情况,教学中针对性较强,能很好地利用实例讲授战时处理的原则和方法。[2]而我军部队军医大学的教师们对部队不够熟悉,对基层卫生管理缺乏亲身体会,授课中的内容结构和思维方式与部队实践存在脱节。在短则10天、长则数月的学习中,基础理论学习的内容更多的是学历教育的内容,难以做到理论联系实际。因此,教师们要尽量参与部队的训练,增加部队代职和调研经历,提高自身的部队实践经验,了解实际问题,在教学中把部队最新的技术用于教学,学校也应尽量在培训授课中选派有部队实践经验的工作人员或聘请部队中经验丰富且文化水平较高的军官和专业技术干部授课,增强教学的针对性和说服力。 三、加强任职培训管理 任职培训是以补充、更新、拓展新知识,提高新技能为目的,是军队各级人才培养的重要环节。选派参加培训授课的人员都是各级单位着重培养的专业人才。参训人员虽然来自不同单位,但是从事的工作和培训内容均具有一定相关性,通过学习,对提高基层部队的卫生保障能力是具有重要意义的。军医大学对培训任务和培训管理是非常重视的,但个别参训人员却对学习机会重视不足,一方面是由于自我要求低,一方面是授课环节出了问题。现有的培训任务基本上都是宽进宽出,由于有时出现课程设置单一、授课内容吸引力不足、考核标准较低等情况,参训人员容易出现脱课现象。因此,任职教育应加大任务和比重,构建科学的课程体系,并进一步优化教学内容,重点采用案例讨论式、现场观摩式和技能实践式教学来激发参训人员的学习兴趣,也可适当开展一些新型的教学模式如慕课(Massive Open Online Course,MOOCs)、微课程等来提高参训人员的学习积极性,[3、4]同时也要严格考核标准,加强教学管理,提高参训人员的学习效率和素质水平。 四、建好任职培训基地 院校一般均拥有教育资源的优势,在教师素质、教学场所和教学设备上能满足学历教育的需求。但任职培训由于着力于部队实际问题,在教师、场所和设备上有不同于学历教育的特殊需求,更多强调理论知识向实践能力的转化。正如上所述,理论教学是军医大学的优势,但是涉及到如野外救生、空运后送、设备操控等场所和装备的教学,往往由于资源的缺乏而只能纸上谈兵了。现有的教学装备与部队列装装备也有所脱节,出现部队的装备没有培训,培训的装备却没有列装的现象,甚至在先进性上出现“倒挂”,致使任职培训的岗位针对性和实践性难以在教学中得以充分体现。这样的教学即不利于提高教学效果,提高参训人员的工作能力,也不利于院校任职教育培训基地的长远建设。因此,院校要更新现有的教学装备,及时请领部队列装装备,使任职教育真正紧贴部队、紧贴岗位、紧贴装备,提高培训人员的岗位任职能力。同时也可采用联训联教机制,开展联合教育训练,充分发挥学校专业技能和部队实践环境的优势,增强参训人员的任职能力,拓展院校任职培训基地的教学资源。 航空医学论文:案例教学法在航空医学教学中的应用 【摘 要】随着民航事业的快速发展,民航飞行员的身体心理健康已经成为了影响飞行安全的重要影响因素之一。如何在教学过程中教育飞行学员提高身体素质加强安全自我保护意识,是本文研究重点内容。探讨在航空医学的教学过程中如何以实际案例来加强民航飞行员的安全意识。发掘案例教学方法在航空医学的课堂中应用的意义。 【关键词】航空医学;案例教学;民用航空 随着经济的不断发展,民航在近几年发展十分迅猛,已经逐步成为人们出行首选的交通方式之一。民航客机的安全飞行,离不开飞行员的安全驾驶。飞行员的安全驾驶需要有健康的身体和心理为基础。如何在教学过程中提高教学效果,让飞行员在课堂上学习到保护自身安全,提升身体、心理素质的方法,是航空医学的教学重点内容。 一、现有航空医学教学方法 教学方法在国内外种类繁多,总结起来可以有:讲授法、案例法、研讨、角色扮演、游戏法、视听技术法、自学和训练等[1]方法。经过调查,目前国内教学方法还是以讲授教学方法为主[2],尽管有很多弊病,在国内特殊的应试教育的大的国情下,讲授法一直处于主导地位。 目前的航空医学教学方法也主要是以讲授教学方法为主。在教学中发现了有以下问题:一、讲授的课程并不能够被学生快速接受,课堂效果不好;二、学生不能理解所讲授的知识如何联系自身生活乃至健康保健方式;三、无法将课堂讲授的知识真正应用到生活工作中去;四、对课堂讲授的知识掌握不牢固,记忆周期时间短,遗忘速度快。针对以上四方面弊端,需要采取适当的方式加以解决。笔者认为,可以通过改变航空医学的教学方法来实现。对飞行员的航空医学知识的普遍是通过课堂教学这种手段来进行的。而课堂教学通常也是理论教学环节中至关重要的一环。为了提高课堂教学的效果和质量,更好的能让未来的飞行人员掌握航空医学中基本的一些理论知识,需要进一步的提升航空医学在课堂教学过程中的教学方法。 二、案例教学法的优势 在教学中提供各种案例来诠释原理古而有之,国内可以追溯到春秋战国时期,耳熟能详的寓言故事,成Z都是案例教学的体现。古时候就有类似“田忌赛马”、“凿壁偷光”,这些不仅仅是对一件事情的描述,更是对道理的阐释[3]。在知识的传递过程中,历史上案例教学方法一直被很多教育家所采用,经过时间的考验,案例教学法是有很大的优越性的。 案例教学法的提出最早是由1870年担任美国哈佛大学的法学院院长克里斯托弗・哥伦姆布斯・朗道尔教授创立。[4]他在教授知识的同时发现了案例教学的优点和精髓。在法学和其他学科,案例教学都存在广泛的合理性。 案例教学就是指利用以真实事件为基础所撰写的案例进行课堂教学的过程。适用于法学发展的案例教学也同样适用于航空医学的教学过程。在教授过程中,与其枯燥的讲解航空医学中的原理,不如从形成原理的案例入手。以案例为背景,启发学生对所涉及到的案例进行探讨,研究,老师在这一过程中以共同探讨者的身份参与到讨论中,并在讨论中引导学生的讨论方向,最终帮助学生在案例中得到所要阐述的医学原理。案例教学方法的教学模式是:案例-理论-案例,案例既是出发点也是落脚点[4]。 三、案例教学法航空医学中的应用 航空医学是近些年来发展起来的学科,关注的是在航空飞行时,特殊的高空环境对人体造成的影响;一些常见的高空病症;工作压力对人的身体和心理造成的影响以及如何保养来保证充沛的体力、能力以适应航空条件下的苛刻要求等。 以对飞行员的日常保养为例,可以举出案例。例如,以飞行员合理饮食为例。举出不合理饮食引发的病症【5】,病症的临床表现,首先指导学生独立思考,然后通过这些病症让学生参与到关于该病症对飞行安全造成的影响的讨论中,并让学生罗列出造成该病症的饮食作息习惯,如何改善饮食及作息习惯。教师在学生相互讨论的过程中启发学生、引导学生,真正让学生在对案例的分析中动脑筋思考问题。还可以通过此案例激发学生学习兴趣,引出对此类案例的好奇心。在此例之后,通过案例来引出所要讲授的理论。可以引入对飞行人员来说合理的饮食健康的作息规律,特别是针对飞行行业的高空工作特性的规律,并结合所举案例分析原因。最后再落脚到案例中,结合典型的案例,让学生自己分析,并提出对该案例合理的改善方法。通过这种案例――理论――案例的方法让学生真正掌握如何合理调控饮食,管理生活起居,保持日常生活中健康的生活习惯。这样不仅让学生更好的掌握了知识要点,也可以促使学生将课堂上所掌握的内容应用到实际生活中去。 同样航空医学中其他部分的内容也都可以通过案例教学法这种教学方法来讲解。其具体过程就是:针对所讲授的内容举出典型病例,让学生真正的思考,分析病例,并讨论出如何预防、治愈及控制。经过学生的思考,讨论以后教师再对病例进行讲解,补充学生独自思考的不足,总结出有效的预防、治愈及控制方法。最后再举出其他病例,让学生利用自己之前分析得到的结论和教师讲授的全面专业的理论知识得到病例的合理预防、治愈及控制方法。从根本上掌握航空医学的授课内容。 四、结论 民航飞行人员的身体心理健康,对于民用航空的安全运营有着重要影响。如何保证飞行人员在飞行时,身体心理上的良好状态,需要航空医学知识作为基础。只有让飞行人员懂得如何保护自己,如何调整亚健康甚至是不健康的状态才能更好的为民航服务。本文从教学方法上提出利用案例教学法来加强航空医学的教学质量,提高飞行人员对于航空医学的重视和认识,使航空医学知识不仅仅停留在书本上,更可以应用到生活生产中去。 航空医学论文:大学医学航空航天论文 1努力提高“转变思路”能力,确保提高教学质量 多年的教学实践表明,专业课教学任务不同于基础课程的教学模式,常常面临讲授过于简单、学员兴趣较低,讲授过于深入、学员难以吸收的问题[2]。这就要求教学组全体教员科学备课、精准指导,努力提高教学“效益”,实现教学水平的提高。 1.1集中优势,补弱固强 在教学过程中,每学年开学前,教研室主任和教学组长,根据教学对象的不同,集中优势教学资源、汇聚精干力量,选定任课教员。并安排年轻教员试讲,全体教学组对年轻教员的试讲提意见、挑“毛病”,确保教学水平。在课程教学过程中,要善于找准理论与实际的结合点,理论课上以案例分析为主线讲解内容;实习课上以理论回顾为主线体验实践,并适时调整实习课的教学内容及其与理论课的衔接过程,确保教学工作的正确性和科学性。 1.2全面学习,强化自身 自身素质的提高应引起全体教员的高度重视。要求年轻教员,尤其是以前未接触过航空航天医学知识的非现役教员、带教实习课的研究生,进教研室当年不参加大课和小课教学,只作为辅讲教员随堂跟听每一位教员的授课。同时要求不仅学习本专业相关的专业知识,还要系统学习航空航天医学专业的各门课程。对于有教学经验的教员,在平时的授课中要充分准备,并在教案中体现教员本人对本次教学内容最新进展的掌握情况,在提高教员专业水平的同时,确保提高教学质量。 2努力提高“师资储备”能力,确保丰富教学形式 基于专业课教学“练为战、学为用”的特点,教学方向问题尤为突出。教员必须始终把好转变部队战斗力生成模式,提高学员任职能力的方向。然而由于编制体制调整,教研室教员数量太少,同时部分同志出国留学、不在岗,造成主讲教员人数偏少,且有职称断层现象。只有提高师资力量的储备能力,才能圆满完成教学任务。 2.1处理好“内”与“外”的关系 各教研室每学年开学前,会根据教学对象和教学内容,外请本学科专家前来做专题讲座。如教学对象为本科学员,对航卫保障工作一片空白,则外请专家多为常年工作于航空兵部队的航空军医、卫生队长和场战医院院长等。如教学对象为进修生,他们大多来自一线航卫保障岗位,则外请专家多为专业研究人员或空军医学研究所的同行专家。这一举措弥补了“内”部人员不足的矛盾。 2.2处理好“专”与“兼”的关系 军事航空医学需要研究高性能战斗机飞行人员的卫勤保障问题。近年来,教研室从实际出发,与对口航空兵部队在自愿的基础上建立院校教育和部队训练相结合的协作关系。选取工作正规、制度健全、业务建设较好、卫生工作基础好、卫生人员素质较高的航空兵部队具有相应的航卫保障专业知识和组织指挥能力的卫勤领导和能够担负教学任务的航空卫生保障工作的相关人员担任教研室的兼职教员,按照教学计划,完成一定学时的教学任务。由于他们有较丰富的航卫工作经验和一定的组织能力,并具有相应的学历和资历,对他们的课堂教学效果,学员们反映良好。通过“专”业教员与“兼”职教员相结合,使课堂教学异彩纷呈。 2.3处理好“教”与“研”的关系 在教学布局上,教研室着眼于提高学员的综合素质和能力,精心设计教学板块和专题,在教学中注重将创新理论、本专业研究进展与教学工作有机结合,增强学员分析解决问题的本领。在完成教学计划的前提下,按照研究生工作安排和科研进展,有目的地选择对本课程感兴趣又学有余力的学员组成课外科研小组,由教研室内学校评定的本科生早期接触科研导师指导,进行文献查阅、撰写综述和课外科研实验等活动;参加研究生开题报告、中期汇报和论文答辩,扩大教学内容。由于“教”学与科“研”工作的有机结合,不仅丰富了教学内容,而且可利用学员的新颖思路和创新思维推动本学科学术研究工作的开展。 3努力创造“良好氛围”能力,确保促进教学工作 3.1发挥工作动员优势 航空航天医学系在每学年的教学正式开始前都会组织开课动员,提高教员的教学热情和学员的学习热情。教研室也会因时因地进行教学动员,组织集体备课、集体讨论。并通过先进教学个人、优秀教案等评比,激励教员人人争先进,个个当标兵。 3.2运用先进教研室成功经验 学习先进典型,是激励教员的强大动力。教研室通过定期组织教员跟听其他先进教研室优秀教员的课堂听课,学习他们的授课方式和特点,并在教研室内部建立必要的会议制度,进行学习体会交流,进一步制定符合本门课程教学的工作计划和方案,使教研室自身的课程教学有所突破,保证课程质量稳步上升。 4努力提高“教学保障”能力,确保教学任务的需求 教学任务的圆满完成,要求各级教学相关部门树立“以学员为本”理念,建设高效的保障机制,全面保障任务需求。对于教研室和教学组而言应该从以下做起。 4.1确立理论与实践相统一的思想 多年来,我教研室积累了大量航空兵场站航卫保障工作的录像片,为学员理论知识联系工作实际提供了不可多得的视频教材。使学员掌握航空航天医学各相关学科的知识结构,并能应用于实际工作。通过理论学习与视频教学相结合,提高学员的知识运用能力,并可满足航空兵部队第一任职的需要。 4.2探索从工作实际出发的途径 航空航天医学专业课是在学员即将进行实习,来年步入工作岗位的时机开展的,其学习目的是为了将来在航卫保障中能够发挥作用。因此,教学工作应该从适应航卫保障工作的角度去完善。实习课为学员提供动手操作、贴近实际工作的机会,教研室教员渊博的专业知识、熟练的操作技术,会使学员们受到极大鼓舞。外请专家、兼职教员丰富的工作经验和对航卫工作的敬业精神,使学员受到了潜移默化的教育,从而提高了学员对基层航空卫生保障工作的热情。 4.3注意提高统筹协调的能力 在教学准备中,尽量协调争取学校和系里的投资和申请专项经费支持,同时,教研室拿出部分经费,不断补充新近出版的专业书刊,丰富专业资料。增添新设备、改善实验室的硬件条件,为航空航天营养与食品卫生课程建设提供专业实验室;不断补充多媒体教学、网络教学等现代化教学手段所需的硬件设备,为学员创造更好的学习条件;请领部分装备部队的最新航卫保障装备,为学员提供尽早接触、提前适应部队航卫保障工作的机会。从而提高学员的学习效率。总之,经过各级领导和全体教员的共同努力,航空航天医学专业课教学改革取得了一定的效果,通过专业课学习使其对飞行员、航天员卫勤保障有了深刻的体会,为做好未来的航空卫生保障工作打下了坚实的基础。在今后的教学中,应该进一步扩大协作,提高教学质量,丰富教学内容,努力为培养合格的航空航天医学人才做一些具体的、实际的工作。 作者:王文岚1常耀明1李金声1袁鹏2工作单位:1第四军医大学航空航天医学系航空航天卫生与卫勤教研室2第四军医大学研究生院 航空医学论文:本科临床医学航空航天论文 1研究对象和方法 1.1研究对象 目前全军只有一所军医大学有航空航天医学这个专业,培养本科生,每届培养100多人,其中有30人到北京空军总院实习,其他的人留在其附属医院实习。航空航天学员大五开始实习,一共实习45周,其中外科16周,内科13周,专科16周。实习的环境有病案讨论、专题讲座、临床技能培训等等。 1.2研究方法 一、二级指标参照《军队院校教学评价方法》(2010版)及总参、总政《军队院校人才培养目标模型》的具体指标体系,从教学设计、教学条件、过程管理和质量效果四方面形成空医专业本科临床教学质量监控指标体系的一、二级指标。通过资料收集、专家座谈、个案分析(第四军医大学)等方法,总结空医专业本科临床教学体系的构成特征;对照《军队院校教学评价指标体系》、《军队院校人才培养目标模型》的具体指标,构成空医专业特色的评价指标,形成28个三级指标。因此,为了评价该军医大学航空航天医学临床教学质量监控水平,设计具体的评价方法为:评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其评价结果由28个三级评价点组成,每个评价点可以被评为A、B、C、D四个等级(其标准见细则,只列出A和C等,B等介于A和C等之间水平,D等低于C等水平),最终评价结果标准分为:优秀:A≥23,且D=0;良好:A+B≥23,且D≤1;合格:A+B≥18,且D≤3;不合格:A+B≤15,或D≥4。最后使用指标模型,应用于某军医大学的航空航天医学临床教学质量监控评价中。 1.3数据收集 1.3.1根据指标体系初稿,设计“航空航天医学本科临床教学质量监控指标体系三级指标确定及细则判定表”,采用德尔菲专家咨询法,按医学教学:教学管理:卫勤管理=3:1:1,比例,选取了15位专家,通过两轮问卷调查,汇总意见,统计数据,最终形成指标体系。 1.3.2通过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,检阅某军医大学每个三级指标,其结果得分25个A标准,得3个B标准,达到优秀标准。 2研究结果 2.1建立评价指标的层次结构 首先建立决策问题的递阶层次结构模型,将评价指标按它们的性质分成若干层,构成一个以目标层、中间层及备选层所组成的递阶层次结构,如图1所示。目标层为:航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。备选层为:教学设计、教学条件、过程管理和质量效果。 2.2指标体系模型及其结果 2.2.1采用德尔菲法发放15份咨询表,收回有效咨询表15份,统计结果为否定三级指标数7个,否定细则标准数9个,修正7个三级指标,修正9个评分细则。综合意见,形成第二轮专家咨询表。 2.2.2发放第二轮咨询表15份,收回有效咨询表15份,统计结果为,大家一致同意所有指标及评分细则。并最终形成"航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系"经过专家咨询,最终确定一级指标为A1教育设计、A2教学条件、A3质量管理、A4质量评价,二级指标为B1专项规划、B2人才培养方案、B3课程标准、B4教员队伍、B5管理队伍、B6教材建设、B7教学装备设备、B8信息资源、B9质量保障、B10制度落实、B11档案管理、B12学员学习情况、B13教员授课情况、B14服务部队、B15内部反映,三级指标为C1改革项目、C2五年制航空航天医学专业人才培养方案、C3五年制航空航天医学专业课程标准、C4高职授课、C5教学管理干部工作经历、C6学员队干部、C7临床教学教材、C8空勤科、C9其他空医专业特色临床教学科室(心理评测、心理学选拔、心理健康维护、高压氧疗法)、C10专业学科网络课程资源、C11航空航天医学专业图书数量、C12质量保障体系、C13日常见习、实习制度、C14空军特色科室课程实习制度、C15空军常见病、多发病专题学习制度、C16档案室建设、C17档案管理制度、C18空医特色课程见习、实习考核成绩、C19校首长听查课成绩、C20教研室主任听查课成绩、C21督导组专家听查课成绩、C22学员履行空医历史使命的价值观、C23学员履行空医岗位责任或重大活动表现、C24教员对院校领导重视教学的满意度、C25教员对以教学为中心的机关各部满意度、C26教员对学员学习风气的满意度、C27学员对临床教学保障的满意度、C28学员对教员授课质量的满意度。 2.3航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系的评价结果 经过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,评价某军医大学航空航天医学专业本科临床教学质量监控质量,最后得分为24个A标准,得3个B标准,达到优秀标准(见表1)。 3讨论 “指标体系”,设计合理,评价客观,应用性强,能够满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控需求。 (1)设计指标体系时综合考虑了航空航天医学专业教育设计、教学条件、过程管理、质量评价的影响和作用,按目标一中间一备选模式,兼顾指标的科学性、层次性、可操作性、可比性、动态性及指导性原则,使航天航空医学专业本科临床教学质量与教育设计、教学条件、过程管理、质量评价相互协调发展; (2)表征航空航天医学专业本科临床教学质量的指标可为教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四大系统,其又由共计28个单项指标组成。单项指标选取能与其他学校、教学医院或专业轨道相互比较的指标.。 (3)构建上述指标体系时,应当做二轮以上问卷咨询,对问卷内容进行调整,并且集中专家意见,使其最终获得满意的协调一致性。 (4)对单项指标进行标准化时,应当注意指标上、下限的选取。下限要以基本满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控基本指标为界;而上限可分远期航空航天医学专业本科临床教学质量发展方案进行界定。 (5)对航空航天医学专业本科临床教学质量可持续发展的过去、现状及未来的发展趋势进行综合评价,并与其他学校、教学医院、专业或者轨道进行比较,确定航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。系统层为:办学定位、教学环境、质量监控环境可持续发展近期及中长期方案。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[6]。 4讨论 通过建立指标体系评价军医大学某学年航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[14-16]。教育设计[17]。分析出来的具体指标包括:改革项目,航空航天医学专业人才培养方案,航空航天医学专业课程标等。教学条件[18]。分析出来的具体指标包括:高职授课课时比例、师资结构、教学管理干部工作经历、学员队干部工作经历、专业教材、空勤科、专业科室、专业学科网络课程资源、专业学科网络课程资源等。过程管理[19]。分析出来的具体指标包括:质量标准、质量保障、质量评价、质量监控、质量评估奖励、日常见习、实习制度、专业课程实习制度、空军常见病、多发病专题学习制度、档案室建设、档案管理制度等。质量评价[20]。分析出来的具体指标包括:专业课程见习、实习考核成绩、校首长听查课成绩、教研室主任听查课成绩、督导组专家听查课成绩、学员履行空医历史使命的价值观、学员履行空医岗位责任或重大活动表现、教员对院校领导重视教学的满意度、教员对以教学为中心的机关各部满意度、教员对学员学习风气的满意度、学员对临床教学保障的满意度、学员对教员授课质量的满意度等。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境。 作者:袁玮卿董晓建鲍臻朱靓殷进功工作单位:第四军医大学 航空医学论文:航空医学练习革新模式探新 整合资源优化布局全面推进范式建设 中心组建以来,原有的航空医学训练相关科室普遍存在科室建制不全、专业人才匮乏、研究基础薄弱、配套设施落后等问题,制约航空医学工作的健康发展。医学训练部依据“评训结合,优势互补”的方针,大力整合“以设备设施为基础的硬件资源,以学科人才为基础的科研资源”,统筹优化训练、评估布局,全面推进医学训练部的范式建设。 1整合人才设备资源采取“结对互助、岗位轮班”的方式使得所有医护人员迅速熟练掌握各训练评估项目的技术细节和规范流程,并通过专家指导、骨干授课、内部学习、外出进修以及定期抽考等方法把每一名航训人培养成“一专多能”的复合型人才。着眼提高核心竞争力和整体训练内涵,从训练、医疗、科研三个层面对包括眼动追踪系统、三视场速示器、事件相关脑电位、抗荷抗缺氧训练仪、弹射救生装置等在内的30余套现有专业设备进行有机整合,加快实现由数量规模向质量效能转型。 2优化训练评估布局中心原先展开生理心理训练评估的场所比较分散,飞行员要完成训练评估任务往往要在多个楼栋间来回数趟,无形中降低施训人的工作效率和参训人的配合程度。组建后的训练部拥有独立的3层大楼,具体布局为:一层为强健促进平台,集中展开各类航空医学训练评估科目;二层为技术研发平台,重点强化特色医疗技术的创新研究;三层为身心康复平台,特别开设针对航空病康复、心理疾患诊治的开放式病房52间。飞行员所有训练评估科目均在一层楼内完成,初步实现“身心结合、评训一体”的布局构想。 3全面推进范式建设医学训练部具体职能任务分为训练、科研、医疗,本着“姓军为兵、训练建科、科研立科、医疗兴科”的指导方针来架构和推进整个训练部的范式建设,科学整合现有资源,合理优化布局调整。在训练方面,一条龙式展开飞行人员高空低氧、抗荷加压、空间定向、认知决策、注意分配等9大类20余训练科目,提高训练的效能,体现训练的科学性;在科研方面,坚持“科研促进训练、训练带动科研”的良性循环,聚焦实战飞行,积极探索适合我军飞行员的“生理-心理融合式一体化”训练模式和规范操作流程,不断创新完善训练评估技术;在医疗方面,作为心理卫生服务和航空病康复两个全军专科中心,华南师范大学和浙江中医药大学两个临床实习基地,充分利用学科交叉优势和军地优质资源,主动适应军民医疗服务需求,全面推进范式建设,力争实现军事效益、科研效益和社会效益的全方位增长。 科学实践创新发展不断催生优势技术 为提高我军飞行员战斗力服务是医学训练部的生存之本、发展之源。随着高性能战斗机大量装备部队,飞行员面临日益突出的航空医学问题,如高过载、高认知负荷、高心理应激、高发飞行错觉,以及严重飞行疲劳等。应主动跟进解决随之产生的飞行卫生保障问题,进行科学的心理生理体能训练与评估;在实践探索中,医学训练部大力推进“三化(训练模块化、评估标准化、流程规范化)”建设,积极创新发展模式,不断催生优势关键技术。 1实践中推进“三化”建设推进飞行员训练模式的整体转型,是一项复杂的系统工程,关键是要进行科学统筹和精细管理,规划好整体训练模式的“路线图”,在实践中推进“三化”建设。训练模块化,针对不同机种驾龄、不同身心状态以及不同训练需求,采取不同的训练模块,做到按需施训。评估标准化,针对不同的评估科目,严格做到四个标准化,即评估内容标准化、实施条件标准化、计分规则标准化,以及参考常模标准化。流程规范化,整个流程分为训练准备、训练实施、训练评估和总结讲评四个阶段,形成制度,责任到人。实践证明,“三化”建设使得整个训练评估工作有序展开,良性循环,从而大幅提升整体训练效能。 2探索中创新发展模式医学训练部坚持以科技创新为牵引,深化训练、科研、医疗的有机融合,持续提高强健促进能力和水平,坚决走出一条“整体跨越、重点突出”的创新发展之路。针对空军转型建设赋予航卫保障工作的新要求、新使命,瞄准“打造一流的飞行人员能力评估促进基地”的奋斗目标,在训练上重点探索飞行人员整体训练模式的构建,在科研上深入探索与飞行品质能力有关的大脑认知功能和前庭功能等,在医疗上集中探索飞行人员心身疾患的康复治疗以及重大事件的危机干预技术。同时,加快研发数据库共享的智能化工作平台,借此对训练部所有业务工作进行深度有机融合,并积极向远程菜单式主动跟踪服务延伸。从飞行员入院开始,相关数据信息将被及时采集、分析反馈、建档入库、随机抽检、定期回访,有力保证了训练的规范、科研的严谨和医疗的质量。 3累积中催生优势技术训练部一直把优势关键技术建设作为转型发展的核心任务,努力加快拓展研发航空医学训练新技术。现已成为空军航空医学生理训练中心、空军心理疾病诊疗中心、空军航空医学研究所科研协作基地,第四军医大学等三所重点大学的硕士生培养点。取得了军队科技进步奖三项,其中二等奖一项。完善“模拟3500米急性低氧训练”技术规范,独创了“多媒体认知领悟疗法”,研发全军首台野战心理治疗车。借助训练业务融合变革所带来强大的技术创新推动力,下一步训练部将一方面坚决“走出去”,组织精干团队赴国内外相关军事机构观摩学习,同时争取配发高端设备作为研发优势技术硬件平台;另一方面主动“请进来”,邀请航空兵部队和更多知名高校结成科研协作单位和教学培训基地,充分利用航空兵部队配备的先进模拟机和高校重点实验室的高尖技术力量,形成合力,在飞行员特殊品质能力训练的关键技术上早日取得新的突破。 作者:许涛朱超李交杰娄振山徐建华单位:空军杭州航空医学鉴定训练中心 航空医学论文:航空医学计量工作构思综述 1医学计量意识不强 由于航空医学鉴定训练中心一直没有成立计量室,总后及军区组织的计量培训班也很少参加,对计量检定员的培训工作重视不够,成立计量室的人员准备严重不足。而且平时对计量知识的宣传也不够,医疗设备使用科室对计量的概念模糊,对计量检定工作的重要性认识不足,只将其当作上级计量机构的一次检查,平时工作中的计量意识淡化。设备管理科室对计量工作不够重视,计量法规宣传不到位,缺少定期的计量知识培训。 2加强航空医学鉴定训练中心计量工作的思路 2.1提高对计量工作的重视程度加强医学计量知识的普及,认真贯彻落实《中国人民解放军计量条例》和《军队医学计量规定》。领导要充分认识到医学计量工作的重要性,给予足够的支持。职能部门要加大计量知识的宣传力度,普及医学计量法规,使航空医学鉴定训练中心的人员认识到计量工作的必要性。医学计量工作不仅是设备管理部门的工作,而且关系到每一个科室、每一名设备使用人员。要对医学计量工作有一个重新定位,切实加强医学计量工作,为航空医学鉴定训练中心计量工作的开展创建一个有利的氛围。 2.2加强与上级和同级机构的协同航空医学鉴定训练中心正处于转型期。从原来单一的疗养任务向鉴定、训练职能转变,这一时期任务较多,短期内成立计量室比较困难。应加强与军区联勤部二级计量站的沟通,由后勤部卫生机关与军区联勤部二级站协商,或与大连疗养院三级计量室协商,暂时负责保障航空医学鉴定训练中心计量工作的开展,完成对其强检设备的计量检定工作。同时航空医学鉴定训练中心也要做好长远规划,大力做好计量人员的准备,使其参加总后或军区联勤部组织的计量培训班,定期对医训处助理员、设备管理科室人员、非现役文职人员进行计量培训,以解决因现役军人减编、医学工程人才短缺而形成的医学计量管理队伍不稳定的问题,为以后成立计量室做好准备。 2.3筹建航空医学鉴定训练中心计量室从长远来看,航空医学鉴定训练中心有必要成立自己的计量室。空军几所航空医学鉴定训练中心都没有成立计量室,计量工作的开展有一定的困难。航空医学鉴定训练中心都是区域性中心,地域跨度较大,具备成立计量室的条件。(1)航空医学鉴定训练中心的设备日益增多,除了常用医疗设备外,还新增加了大量心理、生理训练设备,这些新增训练设备军区联勤部二级站目前还没有检定标准,有待进一步完善,填补这一项空白。(2)几所航空医学鉴定训练中心呈发散性分布,区域内有不少场站医院、场站卫生队。目前,场站医院、场站卫生队同样存在计量工作环节薄弱的问题。航空医学鉴定训练中心成立自己的计量室后,可根据具体情况负责区域内航空兵的场站医院、卫生队的医学计量工作,这样在体制关系上更加顺畅,同时还可缓解军区联勤部二级计量站工作任务重的压力。(3)航空医学鉴定训练中心成立计量室后,医学计量工作的开展会更加完善。目前,航空医学鉴定训练中心只能依托军区联勤部二级站完成国家强检设备的周期性检定工作,对设备的使用前检定和维修后检定都不能有效开展。成立计量室后可有效解决这一问题,将计量检定与维修工作结合起来。对于一些数量较多而又常用的设备,如血压计、氧气吸入器等,应及时维修、检定、使用。维修过的设备,须计量检定合格后方可使用,以确保航空医学鉴定训练中心鉴定、训练用设备准确可靠。 3结语 医学计量工作对于航空医学鉴定训练中心的鉴定、训练水平有很大的影响,对其转型期提高保障能力关系重大。提高医学计量意识,加强计量管理,是航空医学鉴定训练中心当前质量控制管理工作面临的一项紧迫任务。 作者:刘吉延王欣单位:大连航空医学鉴定训练中心 航空医学论文:探微航空医学训练医疗保障现状与对策 1我军飞行员航空医学训练的现状与问题 20世纪90年代以来,我军逐步积累了丰富的飞行员航空医学训练经验和方法,形成了比较完善的医疗保障模式[3-4],但仍存在一些问题和不足。 1.1航空医学训练前的身体评估尚待完善 高性能战机飞行员参加航空医学训练前,均接受了较全面的体检,但一方面,部分身体检查项目对训练的针对性尚待加强;另一方面,训练前的体检和航空医学训练在不同单位完成。因此,在实际开展训练前,对飞行员身体状况的评估仅依赖于体检记录,并不能完全满足实际训练的需要,特别是在颈腰椎功能及心肺功能等方面缺乏及时、有效和准确的评估。 1.2航空医学训练中的医疗保障难度较大 航空医学训练项目大部分风险较大,如离心机训练、迅速减压体验训练等,有可能发生多种不同的意外情况;部分训练项目地点分散,需要医护人员远离医疗机构,外出实施医疗保障,加大了医疗保障的难度。 1.3缺乏训练后的医疗回访 参加航空医学训练的飞行员驻地分散,训练时间也较短,在训练中出现的身体不适一般可得到及时处理。但因缺乏跟踪随访,对飞行员训练结束返回部队后的身体状况和临床结果跟踪了解不足。 1.4医疗保障人员水平参差不齐 航空医学训练医疗保障工作需要应对可能出现的多种突发状况,是一项跨学科、跨专业的工作,并需要有较强的航空医学知识背景。因此,航空医学训练医疗保障的从业人员专业素质要求较高,而目前高水平的专业医疗保障人员相对缺乏。 2对策与建议 2.1完善航空医学训练前的体检制度和内容 高性能战机飞行员航空医学训练,对参训飞行员的身体素质要求较高,需在训练前对身体状况做出全面、准确的评估,而体检是最重要的评估手段。应根据实际训练需要,补充和完善体检项目,特别是加强颈腰部功能、心肺功能等方面的检查,确保训练安全。 2.2制定实用有效的航空医学训练教程和标准 应针对高性能战机特点,根据不同的机种和飞行任务需要,提出相应的医学训练要求,制定、完善医学保障制度及规范。对高性能战机,应在抗缺氧、抗载荷、维持前庭功能稳定性、保持良好的自主神经功能状态,以及在应激状况下保持良好的心身状态等方面,形成系统的航空医学训练保障教程和标准,为航空医学训练的医疗保障提供科学依据。 2.3建设多层次航空医学训练医疗保障模式 各基层单位、鉴定训练中心和研究机构,应根据各自承担的训练任务和项目特点,制定相应的医疗保障内容和方式,形成系统化、科学化的多层次、多水平、多中心的航空医学训练医疗保障模式。 2.4注重航空医学训练医疗保障专业人员的培养 航空医学训练专业性强,是医学科研和实际应用相结合的工作。应依托高等院校和科研机构,加强科研攻关和高素质航空医学专业人员的培养[5],为航空医学训练医疗保障提供技术和人员支持。 2.5加强航空医学训练专项医疗设备的研发 根据需要加大在航校、场站、鉴定训练中心等单位增配通用医疗保障设备,同时应根据高性能战机的特点,不断引进和研发新型专项医疗设备,不断提高航空医学训练医疗保障水平。 作者:徐珀 许也齐 汪东军 王林 王丽萍 单位:空军航空医学研究所附属医院空勤科
起重机就是指一种可以在一定范围内对重物进行垂直提升与水平搬运的多动作起重机械。在使用电气控制技术对起重机进行操纵时,通常会消耗大量的能源,且机械经常会由于受力过大而发生钢丝断裂或是电机损坏的问题。电子智能控制技术在起重机上的应用,可以有效改善这些问题,提高起重机的工作效率。 1起重机电子智能控制系统的实现 起重机的电子智能控制系统通常是由PLC控制技术、变频调速技术、传感技术、检测技术、现场总线控制技术以及HMI技术等多个环节共同协调控制的。在电子智能控制系统对起重机进行控制的过程中,起升机上安装的绝对编码器可以全面的掌控钢丝绳的位置,并将采集到的信息传递给PLC的检测模块,再由PLC内部安装的控制结构对接受到的信息进行指挥与调动。如果PLC的检测模块检测到起重机的钢丝绳存在安全隐患,其内部安装的控制结构就会自动指挥起重机立即停止所有的提升与搬运工作。同时,起重机内部安装的制动控制系统还会通过PLC内部设置的数学运算程序对接收到的数据进行实时的计算与处理,并将计算得到的数据利用现场控制总线传递给运行中的每一个变频器、驱动器以及制动器,进而在各组织环节共同的协调合作下完成对起重机整体控制。 2电子智能控制技术在起重机上的应用 2.1PLC控制技术 PLC控制技术的全称其实是可编程逻辑控制器,他的控制原理,主要是利用一类可编程的存储器,作用于其系统内部安装的存储程序,来智能化的完成顺序控制、逻辑运算等现场执行的指令,并依靠数字或模拟器的输入与输出,来对各种大型机械或者生产流程进行控制。PLC控制系统的硬件结构与微型计算机的硬件结构有很大一部分是相同的,都是由电源、存储器、中央处理器、输入输出接口电路以及其功能模块与通信模块组成的。在进行PLC控制系统的选用时,需要根据不同起重机的实际情况与使用功能来选择更适合起重机工作的PLC控制系统。面对以开关量为整体控制的操作项目时,可以适当忽略PLC控制系统对起重机速度的控制,选用价格与性能较低的PLC控制系统就可以完成。面对以开关量控制为主,模拟量控制为辅的操作项目时,就需要选择价格稍高的,具备数据传输、数学运算与模拟转换程序的PLC控制系统。当面对的是对系统控制与数据计算有严格要求的操作项目时,就需要根据操作项目的实际运营情况与起重机的主要使用目的来选用价格较高的,具备矩阵功能与诊断功能的PLC控制系统。 2.2变频调速技术 变频调速技术在起重机上的基本应用原理,是根据起重机内部安装的电机的转速与起重机工作电源的输入频率成正比的关系,通过改变起重机内部安装的电动机的工作电源频率,来完成控制电机转速的目的。而变频器就是在上述原理的基础上通过直流电源与交流电源的变换技术、电力电子技术以及微电脑控制技术来对机械完成操作与控制的综合性电气产品。变频调速技术通常具有效率较高、精准度较好、对速度的控制范围较宽的特点。工作人员在利用变频调速技术对起重机进行操作时,应充分结合操作项目的实际情况与工作的任务需求,对控制系统实行合理的调节,以在提高起重机工作效率的同时,保证起重机工作、运行的安全、稳定。 2.3传感技术及检测技术 传感器作为一种被广泛应用的检测装置,可以准确的采集到被测量的数据,并将采集到的数据,按照特殊的规律转换为电信号,或是其他项目操作需要的形式的信息进行输出,以完成对系统信息的传输、处理、存储以及显示,进而达到对起重机的全面控制。传感器具备着微型化、智能化、系统化与网络化的优点。是完成起重机自动检测与自动控制的关键环节。传感器的发展与更新,让机械有了触觉、嗅觉与味觉等全方面的感官,让机械由从前冰冷的金属开始逐渐拥有了生命。在起重机中合理应用传感与监测技术,可以很好的监控起重机在运行过程中每一个细节的变化,在起重机运行发生故障时,可以快速的向起重机内部安装的PLC控制系统传递信号,进而完成对起重机的全面、准确控制,有效保障起重工作的安全、高效运行。 2.4现场总线控制技术 起重机的现场总线控制系统是一种由设备的现场仪表通过互相之间的串联与起重机控制室内的人机界面所构成的控制系统,通常具备全数字化、全分散、全开放与可互操作的系统运行特点。也正是因为这一系列运行特点,现场总线控制系统在当前工业自动化领域的应用具备着显著的优势。在起重机中合理应用现场总线控制技术,可以有效加强对起重机现场实际运行情况的监控力度,为操作人员提供更多全面、准确的运行数据,在很大程度上提高起重机的运行可靠性,使起重机的运行工作更加安全、稳定。 2.5HMI技术 HMI技术也被成为人机界面,是起重机内部控制系统与操作人员之间进行数据交换的重要媒介。HMI技术在起重机中的合理应用,可以有效实现起重机数据的内部形式与人类可以感受到的数据形式的灵活转换,简单来说,凡是存在人机信息交流的领域,正常情况下都会存在人机界面。此外,在起重机中充分应用HMI技术,还可以有效促进起重机内部安装的PLC控制系统、变频调速系统、传感系统、检测系统与现场总线控制系统等各个环节之间的协调合作。 3结语 综上所述,在将电子智能控制技术应用于起重机的过程中,应明确起重机电子智能控制系统的的运行方式,并加大力度注重电子智能控制技术中的PLC控制技术、变频调速技术、传感技术、检测技术、现场总线控制技术以及HMI技术在起重机中的合理应用,以提高起重机的工作效率与运行安全性。 参考文献: [1]徐伟锋.智能控制技术在抓斗起重机上的应用[J].起重运输机械,2014(03):43-45. [2]滕宏珍.电子智能控制技术在起重机上的应用[J].工程机械与维修,2004(12):77-79. 作者:李阳 单位:武汉市特种设备监督检验所
电气工程类论文:高层建筑电气工程防雷接地技术浅析 摘要:高层建筑电气工程中,采用防雷接地技术,提高电气系统的安全性、可靠性。防雷接地在电气工程内起到保护的作用,属于高层建筑施工中的重要内容。高层建筑楼层多,电气系统复杂,应该合理规划防雷接地技术,确保防雷接地在电气系统中的规范性。本文主要以高层建筑的电气工程为研究对象,探讨防雷接地技术的应用。 关键词:高层建筑;电气工程;防雷接地技术 我国建筑行业中,高层建筑成为主要的建设项目。高层建筑电气工程的施工中,采用防雷接地技术,预防雷击事故。雷击对电气系统的破坏性强,再加上高层建筑垂直高度的影响,增加了电气工程中的雷击发生机率。高层建筑电气工程内,积极落实防雷接地技术,保护电气系统,以此来提高电气工程在高层建筑中的安全水平。 1高层建筑电气工程的防雷现状 我国高层建筑电气工程的防雷接地中,建筑工程的桩基、承台属于防雷接地施工中的重点,实际很多建筑工程中,桩基和承载缺少接地的条件,导致防雷接地系统的埋深不够,增大了接地电阻的数值,进而降低了防雷接地的效果,严重干预到防雷时的泄流效果[1]。高层建筑中,电气系统复杂,对防雷接地技术的要求非常高,现阶段,高层建筑电气工程的防雷接地中,仍旧存在几点缺陷,如:电阻值不够、泄流不当、避雷网不全面等,防雷接地中的问题,直接会影响到高层建筑电气工程的防雷效果,无法实现高效、全面的防雷,必须规范好高层建筑电气工程的防雷接地技术,才能保护高层建筑的电气工程,确保电气工程具有防雷的条件,完善电气系统。 2高层建筑电气工程中的防雷接地技术 2.1引下线与接地网 高层建筑电气工程防雷接地技术中的引下线施工,参考建筑工程图纸,设计引下线的施工内容,确保引下线施工的规范性。引下线在防雷接地技术中,容易出现误差,必须以工程图纸为依据,才能准确的标记好引下线的位置[2]。电气工程防雷接地施工中,标记出引下线和建筑主钢筋的焊接点,施工时严格按照设计的要求执行,期间不可随意更改引下线的连接位置。高层建筑的基础大底板,主钢筋与引下线焊接,连接构成10m×10m以内的网格区域,主钢筋直径不能低于16mm。引下线焊接时,如果结构柱和主钢筋有不匹配的地方,就要采用跨接焊接的方法,焊接主钢筋与结构柱,构成电气通路,提升引下线的防雷水平。高层建筑防雷接地,利用引下线,围绕电气工程设计成接地网,接地网之间采用焊接的方法,焊缝饱满,尽量不要出现虚焊、气孔等问题,接地网焊接后,检查焊接点是否稳定,表层涂抹防腐沥青,保护接地网的防雷效果及安全性。 2.2接闪器施工 接闪器在高层建筑电气工程中,吸收雷电波,并且通过引下线安全导入大地中[3]。防雷接地中,常见的接闪器有:避雷带、避雷针,降低雷电波对电气工程的破坏。例如:某商业高层建筑结构中,由主塔楼和裙房构成,案例的防雷接地施工中,主塔楼屋面的金属结构,连接了避雷针,构成接闪器系统,裙房上的接闪器设计,沿着女儿墙,敷设金属钢结构,金属钢上连接避雷器,围绕裙房形成避雷带。 2.3安装避雷网 高层建筑电气工程防雷接地中,安装避雷网,避雷网是一类常用的防雷接地技术,防雷效果明显。高层建筑根据电气工程的防雷需求,墙体上标记避雷网的安装点,打孔并安装避雷支架,避雷支架上敷设镀锌圆钢,采用焊接的方法,连接镀锌圆钢,焊接牢固后,连接引下线,提高电气系统的防雷水平。避雷网中的金属结构上,涂刷防锈、防腐的涂料,保护避雷网。高层建筑中突出的金属制结构,需要连接到避雷网内,保障防雷接地的整体性,高层建筑的变形缝位置,也要实行防雷接地,防止发生雷击跨越的问题。 2.4防雷接地系统 防雷接地系统是主要的构成部分,当高层建筑电气工程遭遇雷击时,防雷接地系统可以把雷电导入到大地中,提高雷电流泄的水平。高层建筑电气工程中,防雷接地系统的设计与施工,应该合理选择接地装置,保障防雷接地的规范性。电气工程中的照明、监控、供配电、消防等系统,都要进行接地设计,检查接地系统的施工效果,防雷接地系统中的接地电阻,不能超过0.5Ω,保障防雷接地系统的专业性。电气工程中,可以设计人工接地极,确保防雷接地系统的整体性,以便发挥防雷接地的保护作用。 3高层建筑电气工程防雷接地中的注意事项 首先高层建筑中的钢筋结构,要具备承受雷电流的能力,在此基础上,才能保障防雷接地技术的有效性。电气工程防雷接地施工中,既要注重防雷效果,又要确保高层建筑的美观性,严格遵循《建筑防雷设计规范》中的技术要求,完善防雷接地的施工过程。然后注意高层建筑连接体和避雷网的连接,保障防雷接地在电气工程中,具有防雷屏蔽、导流的作用。建筑工程的电气工程上,避雷带、引下线和接地体,联接后构成避雷网,注意避雷网的整体防雷效果,做好连接点的施工工作,保障连接点的稳定性,测试连接点位的电阻,以免影响电气系统的防雷效果。最后是注意接地材体材料的选择,高层建筑电气工程防雷接地中的材料,对导线性能、使用年限和稳定性,有着明显的要求,由此应该选用导线性能稳定的接地体材料,如:石墨、铝等,满足防雷接地的需求。 4结束语 高层建筑的电气工程复杂、繁琐,系统线路非常多,经常会受到雷击干扰,发生直击雷、感应雷,破坏了电气系统。高层建筑电气工程项目内,全面实行防雷接地技术,保护好电气系统,进而维护高层建筑的运行。防雷接地技术要符合电气工程的需求,由此表明防雷接地在电气工程中的重要性。 作者:宋春雷 单位:黑龙江省大兴安岭地区工程质量监督站 电气工程类论文:火电厂电气工程项目进度优化管理分析 摘要:随着时代的发展,社会的进步,电力工程建设已经成为当今时代的重要组成部分,且其涵盖基础设施规划、电力设备管理、设备运行维护等许多步骤。关于火电厂电气工程项目进度优化管理,已经成为当今项目保障工作的重点所在,以此来降低生产成本,提高电力系统运行质量,对目前的社会生产来讲非常重要。 关键词:火电厂;电气工程;项目进度;优化管理 通常来讲,对于火电厂电气工程的项目开放,发电企业的管理素质都显得较为低下,缺乏科学合理的管理办法,给电气工程项目推进带来了很大的弊端。因此在火电厂电气工程项目管理工作中,应该结合有效的管理方案,来实现电气工程的调控。 1现阶段火电厂电气工程项目进度管理情况 对于电气工程的项目工程管理来讲,我国在实现电气工程自动化方面有着深入的研究。结合多种领域的管理平台建设,推动电气工程管理项目规划。但是就目前来说,火电厂电气工程项目管理工作仍然较为落后,在电气工程管理中仍然存在很多问题,尤其是关于项目进度的优化上,不能够满足当前建设的需求,在很大程度上延误了工期。 2电气工程项目进度管理的事前控制 从电气工程项目管理的办法来看,我们大致可以采用以下手段来促进电气工程项目进度的优化。实行有效的责任承包制度,将具体的电气工程责任落实给个人,促进项目监督工作的完善,进行合理的施工调控,充分发挥施工人员的管理素质,实现科学有效的管理办法。在电气工程项目的优化中,进行施工审查工作,将电气工程项目的不同阶段进行合理规划,不同环节下工期的控制,都要结合电气工程施工有关因素进行考虑。管理工作者应该具备一定的服务意识,促进施工管理项目的顺利进行,给审查工作提供重要的保障。在电气工程施工项目的协调下,提升管理人员的服务意识,提升专业素养,给电气工程项目进度管理的优化提供重要保证。 3火电厂电气工程项目施工进度管理办法的制定 3.1科学认识制定项目进度计划的重要性 在火电厂电气工程项目施工管理办法认定中,结合不同环节的施工顺序,来促进工程建设的有效规划。结合项目工程管理办法,按照有效的项目施工步骤,促进电气工程项目施工管理素质的提升。项目进度的管理主要是项目成本规划的一部分,制定合理的项目进度管理办法,必须从项目工程的规划进行出发。项目进度管理工作的优化,有利于促进项目成本和质量控制工作的执行,给电气工程整体施工提供重要保证。因此在火电厂电气工程中,缺少有效的项目施工进度计划制定,就会给项目施工带来严重影响。 3.2电气工程项目施工进度管理 3.2.1项目进度计划 对于项目进度计划的推进来讲,必须从项目施工的审核步骤进行出发,按照正常的施工顺序来形成有效的施工管理,促进不同阶段项目施工任务的实现。项目工程进度管理办法的提升,可以有效降低生产成本,促进施工质量的提高。这对于目前的电气工程建设来讲非常重要,按照施工项目进度的管理工作而言,要从有效的设计工作出发,执行项目成本的管理工作,或者按照电气工程的进度,来执行对应内容。例如将电气工作设施接地,通过不同的金属元件来实现对应的电气工程操作,或者结合项目施工的具体操作,从整体上带动电气工程施工进度管理工作的提升,给电气工程有关操作提供必要的帮助。 3.2.2项目总体进度计划 在进行电气工程项目时,应该能够考虑到整体项目工程的联系,结合项目成本的规划,实现总体工程量的对比,提高项目工程建设的质量。对于我国火电厂工程项目的进行来看,仍然需要结合实际的工程量进行比较,并采取适当的审查工作。 3.3火电厂电气工程项目施工进度计划的优化 3.3.1优化项目施工进度的控制方法 对于火电厂电气工程项目工作来讲,利用以往的项目施工进度优化方式显然已经不能够满足当前时代的需求。由于施工现场需要结合工程项目的审核进行决算,来确认有效的施工办法,或者结合实际施工建设的需求,给出适当的审核方式。在工程项目的管理和决算上,需要及时了解火力发电厂电气工程项目信息,采用合理的手段进行处理。因此在项目工程建设中,应该结合施工的难度,在满足正常施工效率的前提下,降低施工成本,提高施工质量。 3.3.2优化项目施工进度的管理模式 火力发电厂的工程项目管理规划必须从项目工程管理模式出发,结合当今时代的特色,来不断创新和发展。在这条与时俱进的道路上,要综合考虑各种项目建设问题,从整体单位的控制单元中实现有效交流和沟通。减少项目工程进行时的漏洞,给项目工程管理提供必要的帮助。 3.3.3执行效果测量评估 所谓执行效果测量评估,就是通过电气工程项目的规划实现整体内容的推进,按照不同的施工管理条例来完成对应的项目操作。如果最终的施工周期没有达到预期的要求,那么对于不同周期内的项目工程管理应该设立合适的测量评估规定,经过有关人员对项目施工信息的内容进行对比分析,来获取项目施工发展的趋势。结合项目施工的报告来审核,编制出准确的项目工程进度情况。 3.4进行进度纠偏调节 在进行进度纠偏调节时,要按照项目工程的审核标准,进行对应单元的评估活动。结合有效的评估报告,确认偏差内容,采用合适的纠偏措施来实现调节,制定科学合理的管理办法,进行组织调控工作。对于工程中出现的进度偏差问题,就应该采用合理的检测工作,来确认项目施工中存在的风险,及时有效的采用进度纠偏工作来处理。提高火电厂电气工程项目进度优化管理工作,给电力工程稳定运行提供必要的辅助。 4结语 火电厂的电力工程安全进行中,始终离不开有关项目进度的优化管理工作。促进项目进度管理办法的提升,必须从电气工程的不同环节出发,对工程项目进行审核认定。采用合适的管理手段,提升电气工程项目的进度管理质量,带动电气工程效率的提高。 作者:王学东 单位:陕西榆林能源集团横山煤电有限公司 电气工程类论文:建筑电气工程施工质量通病及对策 摘要:现如今,在城镇化建设中,建筑工程项目是不可或缺的,主要满足城乡一体化背景下人们的住房需求,也能实现商业经济的进一步发展。在建筑工程体系中,电气工程是重要组成部分,主要为人们的基本生活提供电气服务,旨在提高人们的生活质量。就目前建筑电气工程施工现状来看,还存在着一定的质量通病,制约着整个工程项目的实施效果。为缓解此类问题,文章就建筑电气工程施工中的质量通病及防治对策进行分析与研究。 关键词:电气工程;质量通病;防治 电气工程是建筑物结构体内的重要组成部分,其和建筑物应用年限存在着密切的联系,为延长建筑物的使用寿命,加强对电气工程质量的控制变得异常重要。电气工程施工中,由于受到人为、环境、技术等因素的影响,极易引发系列质量通病,从而会滋生电气工程质量问题。从长远角度考虑,应做好电气工程质量通病的防治,加强对施工技术的管控,增强相关人员的质量控制意识,从而实现对建筑物整体质量的管控。 1建筑电气工程施工中的质量通病 1.1等电位联结问题 开展电气工程施工时,由于施工者对等电位联结问题的重视程度不够,以为电气管道是可以开展自然接地的,然而,电气管道外层设有防腐层与保温层,掩埋时,土质不同,埋层深度也存在差异,从而产生大地电位差。若等电位联结不良,无法确保裸露在外部环境中的导体始终处在零电位状态,也无法降低接触电压[1],不能降低因为保护作用而使得设备运行不良的风险,无法将故障电压予以消除,同时,也无法将干扰消除掉。 1.2管线敷设问题 在建筑室内,做好管线敷设极其关键,这与企业的发展水平存在着密切的联系。敷设管线时,应充分按照施工图纸的具体要求、技术规范等进行计算,做好预算,以保证管线敷设的规范性与科学性。然而在敷设管线时,时常会出现各类问题,具体表现在以下几个方面:①接口对焊问题。接口对焊主要涉及到金属管道对熔焊接与厚壁钢管接口对焊连接,若焊接人员素质不高,实践操作不够规范,极易发生接口对焊问题[2];②管线敷设深度不够明确。若配线管道敷设的深度过深,会对墙体质量构成威胁;若配线管道敷设深度过浅,极易导致建筑物表面滋生裂纹。 1.3防雷接地处理问题 在电气工程施工中,对建筑物实施接地与防雷设计施一项重要的工作,防雷接地处理效果与人们的生命安全和财产安全密切相关,然而,施工方往往会予以忽视,这成为电气工程施工中的常见问题。此类问题祝好表现为接地装置与避雷带搭线长度严重不足,选择搭接钢筋时,使用的为螺纹钢搭接钢筋却不是圆钢搭接钢筋[3],最终会导致防雷接地处理不当的问题。 2电气工程施工质量通病的防治策略 当前,纵观电气工程实施现状,了解到其在施工中还存在着诸多的质量风险,为保证建筑工程的高效运行,就必须消除电气工程施工过程中的质量通病,这成为时下的一项重要使命。 2.1等电位联结问题的防治 开展电气工程中等电位连接工作时,施工者应在实际施工中,加强对等电位联结的重视,在开展具体的等电位联结时,必须按照一定的规范和要求进行操作,及时确定好哪些区域需要开展等电位联结操作。完成等电位联结工作后,施工者应具备足够的专业素质与责任感,应及时对等电位联结情况实施导通性测试,以确保等电位联结情况能达到预期的目标。 2.2管线敷设问题的防治 关于电气工程中管线敷设问题的防治,必须要做到以下方面:(1)为保证管线敷设规范性,提高管线敷设质量,施工者应结合具体的施工要求与图纸来开展施工,严格遵循一定设计参数与设计标准来开展施工[4]。(2)关于厚壁钢管部分,使用时,应加设套管,并实施焊接操作,镀锌钢应确保螺纹连接,严格控制好焊缝的密实度与饱满度,连接位置的两段应利用专属接地线。对于薄壁钢管而言,要在接口位置设置封堵操作。(3)在暗配导管内,保护层厚度要大于15.0mm,在口槽位置应利用水泥砂浆面来达到保护的目的。(4)电源线和插座、电视线和插座间的水平距离都要大于500.0mm。(5)施工者应全面了解接地保护线、相线与零线等具体的作用,还要掌握一定的色标区分,运用颜色相同的绝缘层。 2.3防雷接地问题的防治 开展施工操作时,由于施工者焊接技术不规范、不熟练后责任心不足,会导致在防雷接地处理时,时常会出现这样或那样的问题。关于防雷接地问题的防治,具体的防治办法表现如下:(1)重视对施工者综合素质的培训,要求施工者要具备专业的焊接技术,对施工者进行技能培训,做好日常的演练与演习,让施工者要具备熟练的焊接技术与足够的职业素养,这样在防雷接地问题防治上的效果十分理想。(2)为保证电气工程的运行质量,需要对防雷接地工程的具体施工状况开展细致性的分析与检查,一旦发现施工质量不合格问题,如焊缝,应及时开展补焊操作,若在焊口位置上残留着一定的焊渣,应及时将焊渣清理掉。(3)电气工程项目的实施,在具体施工中,不可利用螺纹钢来搭接钢筋,要利用符合电气工程质量与应用标准的圆钢,为电气工程建设提供条件,利于达到质量建筑工程质量的目的。 3结束语 综上所述,新时期,为促进建筑行业的蓬勃发展,应及时考虑人们的生活质量、对建筑工程的质量要求与社会经济发展情况,这和国家的国计民生存在着密切的联系。为保证工程项目的质量要求,开展施工时,应做好质量安全管控,要求从业者给予高度关注。对于建筑工程而言,电气工程属于基础组成元素,再加之电气化时代的到来,电气化技术得到了空前的发展,电气工程在整个建筑工程中的作用和地位变得愈发重要。面对电气工程施工中的质量通病,应采取系列措施来予以防治,分别从等电位联结、管线敷设、防雷接地等角度出发,提出针对性的防治策略,对症下药,以求从根本上消除质量通病,是提高电气工程运行效率的重要途径。 作者:宋春雷 单位:黑龙江省大兴安岭地区工程质量监督站 电气工程类论文:电气工程专业教学改革研究 【摘要】当前,我国教育正在全面进行改革,逐步突破传统教学的界限,完善教学体系,深入探究,使教学方案的制定更加迎合时展的要求。因此,本文针对电气工程师制度与电气工程专业教学改革做出了进一步探究,对电气工程师制度与电气工程专业教学改革存在的必要性和教学的改革探究给出了具体的分析。 【关键词】电气工程师制度;电气工程;专业改革 随着电气工程事业的高速发展,对高级工程技术人才的需求越来越高,尤其是工程中的设计人员,为电气工程专业教学制定的重要教学任务。电气工程师制度的有效开展对该专业的日常授课产生了非常大的影响作用,使该专业教学目标的定位更加明确。专业课程当中涵盖的内容,要能反映出该专业的全新发展方向,加强对工程的训练程度,增加实践授课的环节,以便全面提升学生的工程设计的实际能力。 1.电力工程专业教学改革与国家注册电气工程师职业资格制度相符合的必要性 实施注册工程师的制度,为对本科教育实施的一项基本评估环节。在相关规定中明确指出,在经过该专业进行教学,对其评估成绩合格院校当中的毕业学生,参加注册考试的时间可以提前一年进行[1]。同时,在教育界也有专家学者提出,经过该专业进行教育,对其进行评估之后成绩优秀院校当中的毕业生,可以不参加相关的基础考试。但是,对于评估成绩不合格的院校,毕业生必须得参加相关的考试。由此可以看出,在考试的纲程当中,对未来电气工程师的能力素养和知识提出了具体的要求,这便促使各院校对该专业要给予高度的重视,不断对教学进行改革,制定对人才进行培养的具体策略。该专业不但要培养学生基础知识,还要使学生牢固掌握专业知识,具备工程管理的能力等,同时,还要注重学生的道德素养培养。 2.电气工程专业的教学改革研究 2.1制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案 当前,我国对于该专业的资格考试大纲当中,并没有分专业,考试大纲当中将专业模块分为:供配电以及发输变电,在发输变电这一模块当中,将其分为了发电和输配电、电力系统;在供配电当中,将其分为了供配电和建筑电气、电气传动。在这些领域当中,对我国当前的工程界的真实情况给予了如实的反映。面对当前对人才进行培养的全新形势,制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案具有非常重大的意义。在对授课制定计划的过程中,对相关课程的设置一定要全面符合电气工程师所提出的要求。同时,各个院校要将该专业教学原有的优势继续保持,不能被考试的制度限制住,要全面多角度的对学生实施有效的培养。 2.2优化基础知识授课 在资格证的考试当中,所涵盖的知识面非常广泛,其中包含了数学知识、物理知识、化学知识、力学知识、材料知识、计算机具体应用、电力工程知识等内容,此外还会涉及到电气工程管理和安全、经济、环境、法律等相关知识[2]。这些教学内容,不但能够有效的提升学生的专业能力,更能让学生符合之后职业的要求。将基础知识的相关教学活动进行强化,并不是简单的将内容的完整性进行强调,而是要将课堂的具体体系进行有效的整合,把课程的内部架构进行全面的优化,建设完善的课程模块。 2.3增强学生能力素养的有效培养 该专业对于授课计划的制定,一定要具有弹性。其一,对于内容进行的设置,要依照考试的具体大纲实施不断地进行调整;其二,要帮助学生制定良好的学习计划,合理地安排时间。同时,授课的内容以及计划一定要展现出非常强的开放性,使其具有较强的可塑性,教师不能被教学大纲约束,要根据实际情况进行调整,将该专业所涉及的新领域以及规范技术适当的加入其中。(1)基本能力培养:要求学生对该专业的内容进行学习的过程中,要具有非常强的综合认知能力,具备较强的观察能力、想象记忆能力、思维能力等。(2)发展能力培养:要求学生具有较强的自主学习能力、探究知识能力、收集和更新知识的能力。(3)创新能力培养:要求学生能够根据已经掌握的知识,将思维进行创新,具备研究新技术和成果的能力。(4)人际能力培养:要求学生具备非常强的沟通能力、管理能力以及组织能力。 3.结束语 总之,对这一制度的实施对该专业的教学改革影响深远。所以,学校要实时关注该项制度的发展变化,以便制定与之相符合的教学方案,将教学的质量进行提升,以便为我国培养出更加出色的人才。 作者:陈硕 雷锦 罗晓莉 乔莉 牛梦洁 单位:英大传媒投资集团教材中心 电气工程类论文:建筑电气工程智能化技术运用 【摘要】电气工程是建筑工程的重要部分,其运行的好坏直接决定了整个建筑工程的质量。智能化技术主要是应用在建筑电气工程的设备和故障的检测、设备的优化过程中,相比于人工操作,智能化技术可以较少操作量,提高施工效率,降低成本。本文在概述建筑电气工程和智能化技术的基础上,详细的分析了智能化技术在电气设备、电气控制、设备与故障检测过程中的应用和建筑电气工程中智能化技术应该存在的相关问题。 【关键词】建筑工程;电气工程;智能化技术 随着当前我国城市化进程的不断加快,城市需要建设各种不同功能的建筑物来满足其发展。而对于建筑物的各项功能也随着城市发展而不断提升。当前,智能化技术因其能够对建筑施工带来各种便利而被广泛的运用在建筑电气工程之中,智能化技术能够提高施工操作的精准度,提升电气工程的施工效率,加快电气工程的施工进度,同时对施工成本也起到较大的降低作用。 1建筑电气工程及智能化技术概述 随着社会的发展对于建筑物的要求越发严格,导致了电气工程在建筑业中的地位也越来越重要。根据建筑业中传统的划分,电气工程主要包括弱电(信息)工程和强电(电力)工程。弱电的处理对象主要是信息,即信息的传送与控制,其特点是电压低、电流小、功率小、频率高,主要考虑的问题是信息传送的效果,诸如信息传送的保真度、速度、广度和可靠性等。强电的处理对象是能源(电力),其特点是电压高、电流大、功率大、频率低,主要考虑的问题是减小损耗、提高效率及安全用电。按照《建筑工程施工质量验收统一标准》的内容,可以将建筑电气分部工程可分为:室外电气、变配电室、供电干线、电气动力、电气照明安装、备用和不间断电源安装、防雷及接地安装等7个子分部工程。由于电气工程工序众多,智能化技术的运用能够提高电气工程各道工序的效率。智能化技术,又被称为人工智能技术,主要集合了计算机技术、语言处理、图像识别等技术,最早提出是在20世纪50年代,主要包括语言处理系统、语言识别系统、专家系统、图像文字分析系统等,最近几十年来在科学技术的推动下不断发展而被广泛的运用在建筑电气工程之中。同时,随着技术的发展,智能化技术也在一直更新和完善,不断加入仿生学、大数据、云计算等新的技术,使之系统功能更大强大,技术更加成熟。 2智能化技术在建筑电气工程中的应用分析 当前,智能化技术已经被广泛的运用到电气工程的设备检测、故障检测、系统优化等过程中,具体如下: 2.1建筑电气自动化控制中智能化技术的应用分析 2.1.1智能化技术在电气设备中的应用 电气化操作是电气自动化过程中较为复杂的工作,尤其是对于电气设备的操作而言,流程复杂,需要具备较高专业知识的技术人员进行操作,如果操作出现失误,就会造成较大的影响和损失。智能化技术能够很好的克服这一点,因为自动化技术能够实现精确操作,在电气设备的操作过程中运用较广。 2.1.2人工智能在电气控制中人工智能应用 建筑电气工程最为关键的一个环节就是电气控制,如果在电气控制环节实现了智能化就能加快建筑工程施工进度、提升施工效率、降低工作成本等。通常而言,电气工程在运行的过程需要采取科学合理的措施进行自我保护,主要方法是通过在电气设备里面安装相应的定位和感应设备,时时动态的监控电气控制的各种线路,及时对各种问题进行检测和预防。一旦电气设备在运行过程中发生问题,则定位和感应装置就通过智能传送系统把相关问题和情况进行传输和分析,最后实现对问题的预防和控制,保证电气设备的正常运行。 2.2建筑电气工程设备检测和故障检测分析中智能化技术的应用 对于设备检测而言,智能化技术尤为重要。建筑电气工程中各项电气设备构造复杂,需要的技术非常专业,同时也需要具有较高专业技术的人员来进行操作,其中人为因素导致检测的效率不高。在引入智能化分析技术之后,可以快速实现对建筑工程电气设备的检测,及时发现问题并制定相应的方案进行解决。同时还能准确科学的记录各项检测数据,并对各项数据进行科学的分析,保障电气设备的高效运行。当前,运用的较为广泛的智能化技术主要包括专家系统法、模糊网络法以及神经网络法等。对于设备检测而言,在建筑电气工程当中主要是诊断发动机、发电机、变压器等整个工程中涉及到的各项电气设备,这些电气设备在整个的建筑电气工程中发挥着重要的作用,对其的检测必不可少。在传统的电气设备故障诊断中,主要是依靠人工和相对落后的检测工作来进行检测,这就造成了检测时间较长,检测过程繁琐以及检测的准确率较低的问题产生,在极大浪费成本的同时,还对整个工程的施工进度产生一定的拖延。而智能化技术的应用就能够快速准确的判断故障的发生之处,并通过神经网络、专家系统以及模糊理论等相关技术来分析问题的原因,并提出相应的解决办法,保障电气工程的稳定和安全运行。 3智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 科技的发展使得电气工程中电气设备的更新换代速度较快,所以对于电气设备的优化设计尤为必要,在传统的电气设备优化中主要是依据人工经验,而通过智能化技术则可以实现自动和准确的优化过程。具体如下:对于建筑电气工程电气设备的优化设计,智能化技术主要体现在通过智能化的专家系统和智能化技术的遗传算法来实现的。专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说,专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题,简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。遗传算法指的是模仿生物遗传的模仿,在运算的时主要是利用生物的进化规律进行搜索,在根据系统缺陷的特点来进行有针对性的优化操作。通常是采用遗传算法和专家系统相结合的方法来对建筑电气工程设备进行科学合理的优化。对建筑电气工程中各种电气设备进行优化升级,除了专家系统和遗传算法之外,还可以使用神经网络以及模糊逻辑等方法。神经网络主要是为了提高计算机的运算速度,而采用一定的方法来升级计算机中的算法。模糊逻辑不同于神经网络,而是通过物理的方法来升级和优化相关的设备。 4智能化技术引用过程中存在的问题及未来展望 近十多年来,我国城市化进程不断加快,建筑行业得到了快速的发展,智能化技术广泛的运用于各种建筑的电气工程之中,对于我国建筑行业的发展起到了巨大的推动作用,尤其是对于电动机、发电机以及变压器等设备的优化和检测已经成为成熟,并在实际中效益明显。但是经过大量的实践,智能化技术在建筑电气工程领域的应用也存在一定的问题,从整体上看,我国建筑电气工程领域中使用的智能化技术相对比较低级,还有许多智能化技术只是出于理论水平,为能在实际的电气工程中得到实践和检验。同时,对于电动机、发电机以及变压器等设备的优化和检测之外的其他部分运用的智能化技术不广。在未来的建筑电气工程发展中,应把智能化技术全面贯穿到其中,努力提高建筑电气工程的智能化水平,为社会提供更加优质的建筑质量,进而推动社会的发展与进步。 5结语 当前,智能化技术对于建筑工程的整体质量有着极大的提升作用,同时还能够节省大量的人力和物力,对于加快建筑工程的施工进度也有一定的促进作用,已经广泛的运用在建筑电气工程中。随着科学技术的发展,智能化技术必将变得越来越先进,在建筑电气工程中也会应用的更加广泛。而智能化技术是一种集合了多种学科知识的综合技术,在未来的发展过程中,必须时刻关注其他学科与智能化技术、电气工程的结合和应用,这样能够更加快速的提高智能化技术在建筑电气工程中的应用,提升整个工程的效率和质量。 作者:张春龙 柳卫青 王天科 单位:中建七局第四建筑有限公司 电气工程类论文:电气工程及其自动化问题与对策 【摘要】随着现代工业的快速发展,电气工程及其自动化得到了快速的发展,已经逐渐形成了电气工程及其自动化的技术平台。虽然我国的电气工程及其自动化得到了非常快速的发展,但是就像任何新技术发展过程一样,必然会存在着这样那样的问题。本文主要介绍电气工程及其自动化存在的问题,同时提出相应的解决对策,希望能够对相关人士有所帮助。 【关键词】电气工程及其自动化;问题;解决对策 引言 虽然经过了很多年的发展电气工程及其自动化技术已经有了较大的进步,但总的说来还属于一门新兴的技术,但是其技术已经日渐成熟,在我国的各个领域(包括工业生产、社会发展以及人们生活等等)都有了广泛的应用。通过电气工程及其自动化技术创新不断推动着控制系统等相关领域的发展,不但能够有效提升信息资源的传输效率,有效降低运营成本,同时也能够提升电气工程及其自动化技术的科学性和合理性。总的来说,随着电气工程及其自动化技术的不断完善,对于现代化工业技术的发展会有越来越重要的作用和意义。 1电气工程及其自动化技术存在的问题 1.1会消耗大量的能源 社会发展到如今的时代,电气工程对于我国工业生产来说作用是非常巨大的,已经涉及到了工业生产的各个层面,这是确保工业生产能够顺利实施的基础和前提。随着社会生产智能化水平越来越高,越来越多的高科技电气设备应用到了工业生产当中,这不但能够有效提升生产效率,同时也能够确保产品的质量。但问题在于在电气工程和自动化应用过程中存在着巨大的能源消耗问题,这就在一定程度上增加了我国能源紧张的问题,同时也会对我国工业生产节能减排的目标形成障碍,对于工业企业的健康发展以及社会的可持续发展造成了非常不利的影响。 1.2电气工程质量不能很好的满足标准要求 随着人们知识结构的提高以及安全意识的提升,在电气工程施工过程中对于电气工程的质量要求越来越高,并且也认识到电气工程质量情况直接影响着电气工程的使用寿命,同时也影响着电气工程投入后的使用质量和使用效果。但从目前情况来看,很多电气工程在施工过程中对于施工质量没有给予足够的重视,并且自身的安全意识相对较差,缺少专业的监管制度,这就造成了质量管理工作不能有效落到实处,造成了工程质量很难得到保证。因为电气工程质量无法达到预期的相应标准,所以会给工程质量造成非常大的影响。 1.3电气自动化系统的集成度相对较低 随着技术的提升,电气工程自动化在技术水平和功能方面都有了较大的提升以及改善,电气工程及其自动化系统更多的向着集成化的方向发展。但从目前情况来看这种集成化的发展还存在很多问题,例如受到独立自动化、发展起步较晚等因素的影响造成集成化程度水平相对较低,这就造成了整体系统内部相应的子系统以及不同工程之间缺少必要的连接。若是此种情况长期维持就会无法实现信息资源的充分共享,也无法充分发挥出电气工程自动化的优势。另外,从目前电气工程及其自动化技术发展当中来看,如何有效构建更加科学合理、更加实用高效的电气工程自动化技术已经成为了非常重要的课题。但是目前的电气工程及其自动化技术发展还缺少统一的电气自动化系统网络架构,企业不同所具有的网络架构也是有差异的,这就很大程度上限制了电气工程及其自动化技术的快速稳定发展。同时,电气工程及其自动化技术在兼容性方面还存在较大差距,这就使得在系统硬件更换时具有接口不统一的问题,在很大程度上限制了信息资源共享。 2电气工程及其自动化中存在问题的解决对策 2.1改善升级电气自动化的节能技术 在进行电气工程及其自动化设计过程中,要充分考虑到节能优化设计方面的内容,确保电气工程能够在具体使用过程中满足节能减排方面的相关要求,最大程度上降低能源消耗。另外,在电气工程设计过程中要最大程度上选择电阻相对较小的供电系统变压器,从而有效降低变压器的损耗,降低运行成本。对于那些相对较高的建筑来说,可以充分采用低功耗、节能型的电力变压器,最大程度上利用自然能源(例如太阳能等),形成节能减排的效果,不断推动电气工程及其自动化技术的持续发展。 2.2进一步增强质量管理水平 可以从很多方面来进一步增强电气工程及其自动化的质量管理水平。①对于电气工程企业来说要通过各种科学有效的措施来增强电气工程施工建设质量管理,要从思想上认识到质量管理的重要性。只有这样才能够在质量管理方面投入精力,全身心的投入到工作当中去,从而提升电气工程的质量;②要不断加强电气工程施工队伍综合素质的建设和提升,可以采用定期培训、外部的沟通交流、邀请专家等方式来进行员工队伍的教育,使其拥有先进的技术和理念,从而有效提升施工队伍的综合素质;③管理人员要真正的履行自身职责,增强对施工相应环节的监督、检查以及管理,确保施工过程要严格按照相应的标准规范进行,保证工程能够获得良好的质量。 2.3要形成较为系统的自动化体系 对于电气工程及其自动化技术来说,在其发展和使用过程中要对整个系统进行不断的建设以及完善,通过不断引进先进的电气工程技术来形成建立起科学统一的自动化系统,从而有效提升电气技术的科学化管理水平。在电气系统运行的各个时期都要加强先进设计理念的引入,同时要充分利用现代化的管理思想来最大程度进行系统的开发,确保电气工程企业能够健康稳定的发展,有效提升电气工程自动化平台的独立性。通过在电气自动化系统当中引入先进的、科学的管理理念使其能够满足信息化共享的平台建设,从而进一步推动电气工程及其自动化领域的快速发展。 2.4要加强专业型人才的培养和引进 电气工程及其自动化技术是专业性、综合性非常强的工程内容,所以为了能够保证企业健康、持续、稳定的发展就要不断引入专业性的技术人员来确保工程具有足够的技术支撑。所以企业要建立起长期的培训和教育计划,要和相应的教育培训机构或者高校建立起长期的合作机制,要定期为企业输送专业性人才。另外,企业要制定出战略性的人才培养计划,通过人才培养工程形成强有力的人才梯队建设,以此为企业的长期健康发展提供人才基础。 2.5要建立起电气工程及其自动化的通用网络系统 建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够对相应资源进行优化配置,确保商业间的信息交流能够更加安全、更加准确的进行。企业所包括的内容比较多,例如技术监管、设备控制、企业管理等等相应内容,想要使得这些内容资源得到有效合理的配置就需要通过相应的网络将其联系起来。通过建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够使得各个系统之间的数据得到更加高效、更加便捷的应用和交换,从而推动整个企业能够更加快速有效的发展。 2.6加强远程监控 在今后的发展过程中,电气工程及其自动化技术需要更加重视并提升其远程监控的水平和能力。采用有效的远程监控能够很大程度上节约电气工程管理系统的电缆设施,不但能够节约材料资源,同时能够节省相应的安装费用,提升系统整体的可靠性以及灵活性。但此种方式会可能会受到现场总线通讯速度方面的影响和限制,对于较大的系统监控是不合适的。所以在实际应用过程中需要提升线路的通讯速度。由于电气工程的施工规模比较庞大,因此采用远程监控能够有效提升监控的效率。 3结束语 随着科学的发展以及技术水平的提升,电气工程及其自动化技术对于现代工业发展的作用越来越重要。现代社会电子信息技术发展日新月异,人们对于生活质量的要求也在不断提升,这就使得电气工程技术人员面临的压力越来越大。随着电气工程及其自动化水平的一次次提升和一次次改变,在有效解决现有问题的同时会不断有新的问题出现,所以相关企业以及人员要加强对电气工程自动化水平的重视程度,要加强工程质量方面的管理,要加强技术水平方面的创新,只有这样才能够进一步推动电气工程及其自动化技术的发展,使其成为社会现代化工业化发展的有力保障。 作者:辛玉敏 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程类论文:电气工程及其自动化发展及问题 摘要:近年来我国科学技术取得了快速的发展,带来了许多科学技术成果,促进了各个行业的发展。其中电气工程及自动化系统在各个行业的普遍应用,更是促进了很多行业的快速发展,提高了人们的生活水平和质量,以及企业的生产水平。然而因为电气工程及其自动化在我国起步较晚,在发展过程中又过多的追求速度,导致电气工程及其自动化在发展和应用中遇到了各种问题,阻碍了其在各行业中的发展和更好应用。本文将会从电气工程及其自动化的现状出发,对其发展中的问题进行研究和分析,并提出解决的措施。 关键词:电气工程;自动化;发展现状 1电气工程及其自动化发展现状 1.1依靠信息技术发展 随着互联网时代的到来,网络技术以及计算机和通讯技术、信息技术得到了全面快速的发展,逐渐被应用到社会经济的各个产业之中。其中信息技术更是为电气工程及其自动化的发展起到很大的促进作用。根据信息技术自身具备的科学、高效以及实用等特点,使其主要应用在电气工程及其自动化的两个方面:其一是管理方面,比如人力资源管理、财务管理、以及数据核算和存储。企业的管理层可以通过应用技术来对生产过程进行实时监控,及时发现生产中的问题并进行解决。其二,是电气工程及其自动化系统和设备的比较上,可以对数据进行比较是信息技术具备的一项重要特征。因此在电气工程及其自动化中应用信息化技术,可以对每个设备的信息进行收集和比较,通过比较结果可以知道每台设备具体的使用情况,这就是信息化技术所具备的实用性。近年来随着科学技术的发展,微电子和未处理技术也得到了广泛的应用,所以之前设备之间清晰的界限逐渐变得模糊,因此在电气工程及其自动化中应用信息技术,使其具备通讯能力以及软件形态等特性就变得尤为重要。 1.2DCS控制系统 DCS就是分布式控制系统,它是基于微处理器作为基础,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便DCS控制系统具备很多实用性功能,例如信息数据的采集、数字的直接控制、实现人机交互、对设备运行过程进行监控和管理等。跟以往的电气系统比较起来具有更高的科技水平,是当下比较先进的一种控制系统,同时DCS控制系统也具备较为健全和完善的控制和管理系统。使用的是WINDOWSNT操作系统、其控制基站使用的是嵌入式实时多任务操作系统QNS,可以很好的保证嵌入式实时多任务操作系统QNS控制系统的稳定性和安全性,确保其可以实时进行控制和管理。 1.3采用集中控制手段 所谓的集中控制手段就是将信息输入同一个处理器,进行统一处理。这种处理方式十分省事,但也因此具备很多明显的缺点:其一,因为是将所有的信息放在同一个处理器中进行集中处理,因此庞大的信息数据会让自动化信息系统的运行速度变慢,还会降低信息处理的速度,更会对整个自动化控制系统的运行产生很大的影响。其二,因为是集中处理,所以这些信息都会储存在同一台主机上,随着所处理的信息越来越多,主机的储存空间就会越少越少。在后期使用过程中,如果想要让系统保持高效的运行速度,就必须再增加电缆,无疑会不断增加成本投入。 2电气工程及其自动化发展中存在的问题 2.1资源的浪费 近年来由于我国一味的追求经济的发展,尽管工业的确得到了快速发展,却存在很大的失衡现象,特别是在资源的利用上。电气工程与自动化技术在成产和加工等环节得到了应用,但却忽视了对自动化系统的管理,甚至还有些电气设备自身的质量缺陷,导致在生产中产生了资源的浪费,不符合我国提倡的绿色可持续发展理念。 2.2建设效率相对较低 电气自动化系统的效率,会直接影响到电气设备工程的质量和运行效果。但由于电气工程中管理不到位,以及对安装质量的不重视,造成工程安装的效率较低,且设备的工作效率也达不到运行速度的标准。 2.3企业需求不同使成本增加 由于电气工程自动化是近几年才不断被应用,因此在建设上缺乏影响的规范个标准。因此技术人员在进行电气自动化系统建设的过程中,由于缺乏相关的经验和依据,就只能用当前的技术和自身的经验进行设计,无法根据企业的需要有针对性的建设,在生产过程中这种方式节约了成本,但由于各个企业的需求不同,在实际安装过程中就需要再进行建设,反而增加了成本的投入。 2.4数据传输安全性的问题 由于各个企业所使用的自动化系统均不相同,所使用开发程序和接口也存在很大的差异,这就造成各个企业之间的通讯传输存在一定难度。并且由于程序和接口的不同,使信息传递的安全性降低,企业需要采用有效的措施进行解决,无疑也会增加运营的成本。 3对电气工程及其自动化发展中问题的合理化建议 3.1注重创新改善资源浪费问题 时代在进步,科学技术在不断的发展,电气工程及其自动化也应该随着科技的发展不断进行创新。通过对先进信息技术的应用,探索创新提升生产效率、降低能源浪费为主要方向的自动化技术。另外还要加强对新型材料的创新工作,用新型材料代替自然能源,优化成产过程,最大化的降低资源的浪费。 3.2提升技术人员技术水平 在电气工程及其自动化建设中,技术人员是非常重要的一部分。因此必须要不断提升技术人员的水平和综合素质,使其具备克服各种技术难题的能力。可以根据客户的不同需求,更加科学合理的去进行电气工程及其自动化建设,进而提升电气工程及其自动化建设的质量和效率,降低成本的投入,提升企业的核心竞争力。 3.3推进统一的程序接口的建立 想要解决电气工程及其自动化系统信息传输的安全问题,最有效的办法就是对程序的接口进行统一。但由于目前市场上所应用的电气化自动系统类型复杂,所以对已经投入使用的电气工程及其自动化系统接口进行统一不显示,只能对新生产的自动化系统进行统一,慢慢更替掉旧的电气化系统,实现接口的统一。进而提升信息传递的安全性,和传输的速度,提升电气工程及其自动化的效率。 4结语 电气工程及其自动化的发展和应用,为我国经济的发展起到了很大的促进作用,逐渐成为现代工业和农业的核心支柱,更为提升人们的生活水平和社会生产力起着很重要作用。所以必须要对电气工程及其自动化建设和发展重点额问题及时进行解决,使其可以为我国社会的发展发挥更大的作用。 作者:李运双 单位:四川会东大梁矿业有限公司 电气工程类论文:电气工程中数控技术的应用 摘要:随着科学技术的迅速发展,电气工程也逐渐朝着现代化、智能化的方向发展。本文主要分析了数控技术在电气工程中的发展趋势、现状和数控技术在电气工程中的应用要点,要点分析主要包括数控体系的建立和完善以及数控设备的使用,然后结合数控技术的实际应用举例,分析了数控技术在未来的发展前景,最后总结了在实践中对数控技术在电气工程中的应用,需要不断创新和改革的原因。 关键词:电气工程;数控技术;技术应用;远程控制 一数控技术在电气工程中的发展历程和现状 发展历程:数控技术的专业名为数字化控制技术,通过实时监控的原理主要是通过系统完成采集—处理—反馈等指令来完成监控。在运行中将数据中心的指令及时传输到系统,再将系统的信息反馈给控制中心。数控技术主要是通过监控和指令对整个系统实现控制和调配。早在20世纪,数控技术就已经问世,通过在实际的运用中对问题的总结和完善,今天的数控技术已经取得了全面的发展。随着城市建设化规模扩大,电气设备的功能也越来越复杂,高压电、强电流区随处可见,电力技术水平已经有了明显的提高。但是在电气工程运行控制上还是有很大的问题,威胁着电气工程工作人员的安全。因此,为了保证电力工作人员的人身安全,就需要将整合电气工程行业朝着无人化、数据化、精确化的方面发展。数控技术的发展现状:我国数控技术的发展时间比较短,从上世纪五十年展至今,我国的数控技术已经朝着全面发展的方向前进,还建设了具有我国自己的数控技术研发基地,教育培养了适合我国数控发展的专业数控人才。近几年我国加大了数控的研发力度,进入了数控机床生产国的行列。但是,同国际数控技术水平相比较,我国的数控技术发展中还是存在很多的不足。具体如下:1.我国的数控技术还不够厚实,很多先进的数控信息技术都是依赖国外先进技术,我国的数控自主研发能力还不够强,缺乏优秀数控产品生产的能力。2.我国的数控技术研发的产品,不具备较高的稳定性和可靠性,和国外的数控技术相比较还存在很大的差距。3.国内的数控技术普遍缺乏创新能力,很多的数控生产企业规模有限,对信息技术的应用程度比较低,研发的产品取法市场竞争力。针对上述对数控技术的发展现状和发展历程的分析,可以总结出数控技术的广泛使用创造了先进的生产模式,数控技术本身的原理就是通过数字信息技术的手段,对施工机械和系统进行统一的控制和调配。现代数控技术主要包括:施工机械制造、各项网络技术、网络通信技术等,现代数控技术具有效率高、科技化、便捷性高的特点。 二数控技术在电气工程中的应用要点分析 (一)遵守相关的法律、法规 电气工程是一个复杂的系统工程,其中包含了许多技术含量较高的操作,这些操作在实际作业过程中都必须严格按照国家有关规范和规定进行,所以,把数控技术应用于电气工程的基本前提是结合工程的实际情况,并严格执行国家相关的法律和规范。政府还应该成立专门的电气工程数控技术应用的监管部门,按照国家的相关规定,落实电气工程中数控技术的应用进行监督,使得电气工程能够更加稳定的发展。 (二)建立完备的数字控制体系 建立完备的数字控制体系是将数控技术应用在电气工程中的基础环节。1.服务主机的选择。相关实践表明,电气工程中的数字控制体系采用KVM主机是一种相对比较科学合理的选择。KVM主机与其它各服务主机之间主要通过TCP/IP协议,即网络通信协议进行连接。2.数控系统与控制机房的连接方式。一般说来,数字控制系统与控制机房的有效连接方式主要有两种:CATS连接和KVM连接。在管理上,除了建立本地控制台以外还可以通过远程管理中心进行同步管理。具体而言,在KVM主机的支持下,本地控制台会将电气系统运行中的数据、调配、监控等一系列的信息全部整合搜集起来,达到对电气系统运行状态能够实时的监控和清楚的最终目的,而主机服务器还会将该运行状态转化为数字化形式的信息,然后自行保存,以便随时可以进行调用。同时,控制台还会根据搜集到的电气系统实时运行状态,发出指令,对系统进行相应的调整,同样的,这些指令也会被转化为数字信息并进行保存,方便后期的调配与查看。本地控制台中的远程控制台与电气系统的连接可以通过网络来实现,通过连接可以对多个运行的电气工程系统进行统一的监控,控制台广泛的运用于高层片区系统中。它能够根据系统的实际运行情况和当地不同地区的需要,将现有的电气系统进行控制与调配,从而提高了电气系统运行的准确度与灵活度,并帮助实现各电气系统之间的相互协调及对其运行状态的实时掌握。 (三)数控设备的使用要点 数控设备是电气工程中数控技术发挥其应用价值的前提和基础,是影响数控技术工作效率和安全性能的关键因素。总的来说,电气工程中数控的相关设备可以分为以下几类。1.作业类类设备主要包括:电磁型开关和数控变压装置为主的一些设备,其主要用途是当电气系统外部遭受大风、大雨、雷电、积水或者潮湿等危险情况时,通过数控技术的远程控制台对这些设备发出指令,从而精确地实现开关、换闸、稳压、变压等电气工程操作。这样做既保证了电气设备的安全,也减少了电气工程工作人员的工作量,并降低他们工作的危险性。2.信息搜集传递设备。信息搜集传递类设备是电气工程中的关键数控设备,主要包括的是运行监控设备、网络传输设备以及电子信号转换器系统等。其主要作用是实现对电气控制系统的运行状态展开实施的监控,将系统监控的数据进行统一整合,然后通过相关的指令转换为数字、图形类的数据,再将数据反馈给控制系统。这样就能实现对系统的动态进行控制,发出相应指令进行调整,保障系统的正常、稳定的运行。3.主要包括:控制终端以及相关的处理器等,处理类的设备是控制中心的核心设备,其主要用途是通过对各类控制信息进行处理然后反馈到对应的设备,以便及时对设备进行合理的调整,既能保证电气系统的正常运行,也能最大程度上降低因台风、火灾等造成的安全事故发生的概率。 三应用举例——数控技术对电气工程设备运行环境进行监控 监控电气工程设备的运行环境是数控技术在电气工程中的主要应用之一。主要是对与电气系统运行密切相关的因素,包括运行环境的湿度与温度、电压与电量等进行实时监控。首先要根据电气工程的实际情况对这些因素的参数设定一个警戒线值,从而通过监控的数据来判定周围环境,是否符合电气系统正常的运行要求。假设在外部环境发生变化的情况下,如温度或者电压过高、过低等情况,这些信息会及时被反馈到控制中心,控制中心通过分析比较,发出合理指令,对环境因子进行及时调整,保证电气设备的正常运行。 四数控技术在电气工程中的发展前景 (一)技术功能方面的发展 数控技术拥有界面图画的功能,用户界面就是连接纽带。因此,用户界面的应用十分重要。数控技术就可以根据系统的不同需求在界面进行图画,更加方便系统的操作。可视化技术又能够提高数据处理和解析的工作效率。利用图形、画面等多种手段进行信息之间的交流,信息的表达不在居于抽象的文字层面上。数控技术本身的可视化功能,能够有效的减少技术产品设计需要耗费的时间,从而降低数控产品投资成本。数控技术中的多媒体技术,能够使系统的信息处理技术更加全面和智能,对电气工程进行实时的监控。 (二)结构方面的发展 数控技术在结构方面进行了模块化和功能化,数控系统用控制系统进行自检和调整操作,还可以建立人工智能对系统的运作进行监控。还可以开发专门的故障智能诊断和报警系统,可以对电气工程的故障进行及时的监控和维修,使电气工程的系统运行更加的稳定。为了使数控技术在电气工程系统中发挥到极致,还可以在数控技术的基础上进行网络化和集成化的结合。 (三)技术性能发展 未来数控技术的发展将更加重视产品的高性能,数控技术需要拥有更高的准确度。将数控技术产品的加工技术进行有效的提高,确保产品的精准度和性价比。综上所述,随着科技的进步和城市化进程快速发展,电气工程设备日趋复杂多样,电气工程也逐步演变成一个非常复杂的系统工程。为了提高电气工程的工作效率,保障电气工人的人身安全,研发出智能化、程序化、数据流化的数控技术电气工程数控技术中应用的主要趋势。 五结语 总而言之,将数控技术应用于电气工程已经是市场发展的必然趋势。在实际操作中,务必要严格执行国家相关的法律、法规,从建立完备的数控体系出发,做好数控设备的选购与管理工作,并在实践中不断对数控技术在电气工程中的应用进行创新与完善,从而为电气工程行业的健康发展提供有效的保障。 作者:章卫强 单位:杭州第一技师学院 电气工程类论文:建筑电气工程施工技术要点及质量控制 摘要:为了使建筑工程设计要求与工程质量相符合,有效保障施工质量,提高建筑电气施工的适量。本文对建筑电气工程施工技术要点进行简要分析,并浅谈质量控制的有效措施。 关键词:建筑电气工程;施工技术要点;质量控制 随着我国建筑电气工程的迅速发展,电气工程在技术、安装、施工及管理等诸多方面均取得了良好成绩,但是,建筑电气工程在一定程度上还存在一些问题未得到有效解决完善,因此,本文对建筑电气工程施工中的技术要点进行分析,并提出建筑电气工程质量控制的有效措施,从而使建筑整体项目的质量安全得到有效保障。 1建筑电气工程施工技术要点 1.1基础工程施工要点 在建筑土建工程中墙体水施工项目结束前,建筑电气工程的基础工程施工要做好电缆电线进户时所应用的止水挡板,以及对电缆电气进户时应用的穿墙管的预留与预埋,以保证基础施工可以长期使用,避免出现防水层渗漏现象。在基础施工进行过程中要时刻与土建工程相协调,并配合土建工程施工进度共同完成。在预埋钢筋、配电柜、木砖等基础电气构件时,施工人员要紧随土建工程的施工进度进行预埋,避免出现电气构件预埋出现遗漏。 1.2主体工程施工技术要点 在建筑电气施工过程中主体施工技术是重要环节之一,而对工程内部个各环节之间关系捋顺分清是主体施工技术开展的关键所在,其中配电箱安置位置、配电箱配套的电缆电线之间在安装过程中要注意与配电箱相互协调,只有将关键环节加以明确,了解其内在的关系,并在做好施工技术措施的协调工作,方可使主体工程施工顺利进行[1]。在实际工作中电气施工人员大多是根据土建工程施工时混凝土浇筑流程与进行程度等为基准,对电线、电缆及电管等铺设作业逐层逐段的完成,而铺设作业质量的优劣直接影响者电气工程安装后续作业,同时对土建工程的施工进度与质量也存在较大影响。因此,在施工过程中要做好混凝土浇筑时的看守工作,避免进行混凝土振捣过程中对配管、开关盒位置等电气工程设施造成不良影响,同时对于损坏的管线与配管要及时修复。 1.3电气设备安装技术与内部装修 在砌筑墙体作业完工前要进行土建工程施工,在施工过程中电气施工人员与土建施工人员要协同完成水平线与隔墙线的核实工作,并其水平线为基准线对电管预埋位置加以确定,同时将开关盒、灯具、插座等位置与标高加以确定。在抹灰作业前电气施工人员要以墙体的隔墙线与水平线对电气工程预留孔是否与设计图纸与设计规范相吻合,然后将面板与箱盒固定好,并做好暗配电线管路的清扫与检查工作,最后将带线拉好,堵好管盒[2]。在进行抹灰作业时要做好配电箱收口工作,使收口平整光滑。在电气施工过程中也要加强监管力度,避免发生偷工减料及违反操作规范的现象发生。 1.4安装配电箱的技术要点 在电气建筑中配电箱的用途较为广泛,配电箱的主要作用是对电能的接收,并按照用电需求将其分配给不同的用电设备上。配电箱工作性能与电气工程的动力运行与照明功能的正常使用存在着内在联系。因为配电箱具有较多的型号、种类与数量,所以在进行电气工程配电箱选择时要根据不同的使用功能,与消防、物业等部门的安装限制进行安装。由于业主、土建、设计等诸多因素的影响,在实际电气工程施工过程中可能发生不定期的修改,这时也要将配电箱中的的电路与元件进行相对应的更换[3]。因此,在开展电气工程施工过程中电气施工人员必须具备较强的专业能力及较强随机应变能力,在进行配电箱安装采购过程中,不能只根据安装设计图纸进行选取,要对可能出现的设计变更加以考虑。在配电相安装完毕后,也要根据施工设计图纸与安装规范,对配电箱安装是否符合专业要求,同时对配电箱上下级容量是否可以使建筑用电需求得以满足,同时保证配电箱可安全有效运行。 2建筑电气工程施工质量控制措施 2.1施工前质量控制 管理人员、施工人员等参与到电气工程施工的所有工作人员都决定了建筑电气工程质量的优劣,因此,在电气施工企业要严格选择电气工程施工的管理人员与施工人员,在工作人员上岗前也要经过专业化的培训,保障管理人员与施工人员具有较高的专业水平、技术素养以及施工安全意识。与此同时,也要对电气元件、设备及施工所用的材料质量严加控制,保障所采购的电气施工所用元件、设备与材料与设计规范及产品质量标准相吻合。严格把控采购、运输、检测及使用等重要环节。元件、设备与材料的采购人员也要具有较高的专业水平,同时采购人员也要对市场信要实时把控,根据市场信息变化方向开展采购工作,在选择购买厂家时要选择国家认证、信誉良好的正规生产厂家,从而保障所购入的材料、设备与元件质量。 2.2施工过程的质量控制 电气工程管理工作需要对诸多因素加以考虑,不同项目的侧重点也略有差异,因此,施工企业在开展电气工程质量控制工作师,要贯彻落实质量责任制。要将责任制的基础内容和目标加以明确,如目标成本的降低方法、工程质量、工期与进度的保障方法等内容,项目经理要将建筑电气工程质量控制的责任划分落实到各个项目组长以及施工人员每个人身上,同时制定相应的奖罚制定,促进施工人员积极努力工作,加强管理人员的监管力度。在进行电气施工过程中也要将购货商选择,材料采购、运输等重要环节制定相应的规范与方法,避免工程开展过程中出现浑水摸鱼等现象。现今,电气施工工程质量中常见问题较多,如室外进户管线预埋位置、防雷接地、电线管隐蔽铺设、开关插座安装与接线、消防指示灯安装及其他线路安装与实际要求不相符,严重影响着电气施工工程质量;而上述问题的发生多与施工人员专业素质低、未能遵守相关的施工规范以及材料质量不符合要求等原因有关,因此在开展电气工程施工管理过程中,要加强对电气施工工程中常见问题的预防管理,严格把控材料关与验收关,同时对施工人员优选严管,从而使施工过程中控制得以保障。 2.3工程验收阶段的质量控制 严格落实电气施工工程验收工作,根据我国相关的电气施工质量标准对电气工程施工中所涉及对的材料、电气元件、设备以及使用成品的型号、规格、性能以及施工流程工艺与质量,满足涉及要求的同时符合相关部门的安装标准与规范。若电气工程施工过程中材料、设备、元件安装出现较大偏差,已经查过有效偏差之内时,要立即进行整改,符合相关要求规范并在有效偏差之内时方可予以验收。电气工程施工是一项系统化的施工工程,若其中出现不符合规范的产品要立即进行返工处理,使工程损失有效降低。在电气工程施工过程中管理人员在把控工程进度的同时也要保障验收阶段的工程质量,使电气工程施工在规定工期内完工。 3结束语 建筑电气工程是具有复杂性的综合性系统,建筑电气施工质量的优劣直接影响者整个建筑工程施工的质量安全,在进行电气施工过程中也要加强与土建、楼宇智能系统、机电、消防等相关部门与项目部的沟通与协调,保障整个建筑工程在施工阶段相互配合,施工结束后整体施工质量得到有效保障。电气工程施工前要对施工计划进行科学、合理的拟定,在施工过程中要严格遵守施工规范,严把质量关,保障电气工程在整体工程验收后可以安全长久运行。 作者:马琪波 单位:浙江康宏检测有限公司 电气工程类论文:电气工程中电气火灾的预防措施 【摘要】目前,我国国民经济得到飞速发展,人们生活水平明显提高,电气工程在各个领域得到广泛应用。电气工程质量与安全与人们生活息息相关,由于应用广泛,在使用过程中也逐渐出现一些问题,特别是最近几年,电气火灾事故频发,给人们的生活质量与人身安全都带来巨大损失,受到社会各界的广泛关注。在火灾事故中电气火灾所占比例比较大,所以做好电气火灾的预防工作,加强用电管理与设备管理是非常重要的。下面我们从电气火灾的事故发生的原因出发,探讨电气火灾的预防措施。 【关键词】电气工程;电气火灾;预防 1引言 电力能源是社会发展以及各行各业正常运作的基础保障,不管是人们的日常生活还是工业生产都离不开电力能源的应用,在社会不断发展下,越来越多的用电设备出现在大众视野中,由于过程中的电气自身存在问题、人为不合理操作、线路故障等等诸多方面的原因,都可能造成电气火灾事故,必须引起我们的高度重视,做好相应的防火措施,确保电气工程的健康发展。 2常见电气火灾事故原因 2.1电气短路 电气短路时电气工程中比较常见的一种故障问题,根据故障部位的不同可以分为两种情况,一种为金属性短路,一种为弧性短路。前者主要是由于电气设备运行过程中,电压不稳定的情况下造成的,这个时候产生的电流非常大,短路的部分处于高温熔结的状态,如果得不到合理的处置,长期处于高温状态就容易引发火灾事故。后者在短路线路上造成的电流并不大,主要是由于线路连接点没有焊接牢固造成的,在供电量达到一定限值的时候,就会产生局部短路的现象,出现电弧或者电火花,在这种情况下,如果周边存在易燃介质,就容易造成火灾事故。 2.2线路过载 线路过载是对于线路长期处于超负荷状态,电量荷载主要是由于地区内用电需求决定的,如果地区内用电需求量大,线路负荷增加,地区用电需求较少,线路负荷减少,当在一定范围内出现不稳定的用电量时,当达到一定的临界值,用电负荷就会超过线路承受范围,当电流突然增大的时候,肯定会造成线路温度的提高,在绝缘体受到破坏以后,形成火灾事故。 2.3接地故障 接地故障也是一种常见的电气火灾因素,由于其具有一定的隐蔽性,所以更容易受到人们的忽视,由于没有一定的感知设备,再出现故障的时候不容易被人们发现。接地故障发生时也会产生电弧或者电火花,如果得不到及时的处理,就会引发火灾事故。通常情况下造成火灾发生的原因有三种:第一,电流故障,这种情况下虽然电流较小,但是可以产生电弧。第二,电压故障,电压不稳,沿着线路传导到设备外壳,如果与金属物体碰触就会产生带火花。第三,线路接触不良,虽然电流很小,但是接触不良会产生电火花现象,造成火灾隐患。 2.4电气部件接触不良 电气工程在安装或者使用过程中,很容易出现接触不良的现象,当线路连接点接触电阻比较大的时候,电流通过连接点就会产生足够的热量,造成周围温度的上升,形成火灾隐患。 3电气工程中电气火灾预防应采取的措施 3.1选用合格的电气产品 在当前市场环境的影响下,电气工程涉及的范围越来越广,电气设备种类也比较多,在进行电气产品的采购与选择时,必须要做好相关的工作,确保电气产品的合格,对供应商的资质以及产品合格证等都要进行详细检查,如果有需要可以到企业进行调研,确保电气产品的质量能够满足使用需求,同时,在质量合格的基础上还要注重环保节能的要求。在电气设备安装前,对产品进行相关的检验,确保电气设备的正常运行,安装完成后,在使用前做好相应的调试与试运行工作。 3.2现代的电气工程检测方法 随着科技水平的不断发展,对于电气火灾的检测产品越来越多,这对于电气火灾预防工作具有重要意义。当前比较流行电气检测技术有红外技术、超声波探测技术等等。利用红外技术与超声波探测技术,在电气设备运行过程中可以进行非接触式的检测,这种技术手段具有较好的火灾预防效果。在实际工作中通过红外技术对电气线路的接点、触头等部位进行温度的准确测量,对于存在高温情况的部位进行及时处理。另外,还可以通过红外热成像仪器对电气设备的热图像进行实时查看,了解内部运行状况,及时发现存在的火灾隐患。超声波探测仪可以对电气线路中电弧、电火花等利用超声波检测转变为报警信号,及时在仪表上显示,有利于及时发现火灾隐患。 3.3强化监管,构建安全的用电环境 为了降低电气火灾隐患,必须要做好用电环境的监督与日常维护检查工作,对电气设备、线路进行及时的维护,在电气设备、线路安装的施工中,避免选择具有腐蚀性、多尘、潮湿等对用电环境不利的孔径,确保线路、设备的有效隔离,做好定期的检查工作。另外,加强用电管理,相关维护、操作人员必须具有相关的从业资格和执业证书方可上岗。 3.4制定规范的用电安全法规 做好日常的用电管理,加强相关法律法规的建立,在国家政府部门的监督下,对各行各业的用电情况进行实施的监督,明确电气设备以及用电过程中的安全规范,制定统一的电气安全法规,确保具体的落实工作,严厉制止一切违法用电行为,对于出现电气火灾事故的情况要一查到底,严肃处置。 4结语 综上所述,电气火灾是日常生活中比较常见的一种安全事故,加强电气火灾预防工作,根据现场的特点以及用电需求制定切实可行的预防措施,提高电气工程的施工质量,提高安全意识,避免电气火灾事故的发生,确保社会的稳定发展以及人民的生命财产安全。 作者:雷奇勋 叶玲 单位:漳州市公安消防支队 电气工程类论文:智能化技术在电气工程领域的应用 摘要:随着科学技术的不断进步,越来越多的领域都在朝智能化方向发展。电气领域也不例外。而智能化技术在电气领域应用的不断深入,使得电气工程自动化控制的智能化程度越来越高,使得电气设备的在生产生活中的工作效率和工作质量得到了很大提高。本文将就智能化技术在电气工程自动化控制方面的应用进行探讨分析。 关键词:电气;设备;智能化;系统 1引言 迈入二十一世纪以来,随着科技水平的不断进步,我国在电气领域也得到了巨大发展,不管是在质量上,还是在数量上,我国都得到了实质性的进展和突破。本着与时俱进的精神,电气行业的发展也紧跟时代的脉搏,紧紧围绕互联网技术和其他先进的科学技术的发展,形成了具有自身特色的发展模式。而与尤为突出的就是人工智能这一方面。人工智能技术在电气自动化控制方面的广泛运用,使得许多工作和研究中的疑难问题得到了很好的解决,同时也使得工作效率得到了很大的提高。 2智能化概述 既然说到智能化,那就显然我们来了解一下,什么是智能化!智能化属于计算机科学的分支,又常常被称为人工智能,其所表达的是对人的意识或思维的相关信息过程进行模拟。在智能化或说是人工智能的研究领域包括许多方面,比如图像识别技术、语音识别技术、智能机器人等等。而按人工智能化程度的强弱,可大致分为强人工智能和弱人工智能,所谓的强人工智能就是指具有自主意识能够真正做到自主解决问题和推理的设备或机器人,而弱人工智能则是没有自主意识的设备和机器人。在生活中,弱人工智能较为常见。人工智能能够被广泛运用于各个领域,自然有其所特有的优势。对于人工智能其特点有以下几点:第一,促进社会经济效益的提升。因为人工智能领域的发展,许许多多新的相关领域和产业也随之诞生。同时智能化技术的不断突破也使得传统行业和领域得到了改进和升级,从而进一步促使了社会产业结构的调整升级。智能化技术在其他行业的运用大大提高了该行业的生产效率和生产能力,以及生产质量。所以,总结一下就是智能化技术的不断进步能够促进社会经济效益的提升。第二,促进相关科学技术和领域的发展。随着人工智能技术的诞生和发展,随之而来的则是一场全新的技术革命。智能化技术给某些领域的科学研究来说有一定程度的冲击,其中就比如自然科学领域的一些研究。而在电气工程领域由于智能化技术的引入,使得电气工程的科学研究理念发生了改变,同时也使电气工程的相关研究更具有价值。第三,改变了人们的生活模式。随着智能化技术在各领域的应用越来越成熟,人们的生活模式也在慢慢的发生改变。生活中智能化的设备和一些智能化的体验,让人们切切实实地体验到了智能化技术所带来的便利。同时也对智能化技术期盼也越来越多。 3智能化技术在电气工程领域的应用 将智能化技术引入电气工程自动化控制设备后系统中大大提高了,设备和系统的工作效率和工作质量。比如由于智能化技术的引入,使得换热站的自动化控制程度得到了提高,目前已实现了无人值守的目标。下面我们将从系统的智能感知,记忆存储,自动调控和自我决策这几个方面来说明智能化技术在电气工程领域应用的具体意义。 (1)系统的智能感知 所谓的智能感知就是对外部世界的感知,并获取外界信息的能力。智能感知是智能化技术的重要组成部分。智能感知系统的设立有利于电气自动化系统对系统操作形式和数据分布的感知,对系统实现远程化、无人化和自我感知的能力有很大帮助。其实自我感知系统是智能化和信息化相结合的应用。比如在换热站中,自动化换热设备通过相应的传感器,对温度、设备的运行状态进行感知,而后将相关数据进行初步的处理之后,再将数据传送到相应的计算机终端,而后根据计算机对数据的分析结果,通过信息技术和自动化控制技术对自动化换热设备进行相关操作。 (2)系统的记忆存储 电气自动化系统对外部信息、操作数据以及其他相关数据的存储是十分重要的。在智能化电气自动化系统中,一般是由智能化终端对以上所说的相关数据进行存储的,除此之外,智能化终端还会对数据和信息进行一定的分析处理和计算整合。所以根据智能化终端的数据,我们可以找到数据之间的差异,从而改进设备的相关操作。同时在智能化终端还能在设备出现故障时,根据设备故障的原因对设备故障处理的相关操作进行相关的记忆存储,从而使设备的在遇到该类故障时可以实现自行处理的功能。 (3)系统的自动调控 所谓的自动调控就是根据外界变化的环境不断的进行自我调整,从而来适应变化的环境。反应在智能化技术中就是根据外部环境的变化,不断的对系统的相关操作数据进行调整,从而来实现电气工程的自适应。比如温度控制,在智能控制系统中,机械设备在运行过程中会产生热量其运行过程中温度升高,而智能系统在感知其温度升高后会自动调度设备中的散热装置对其进行散热,从而确保设备运行在正常的温度,而在其温度下降到一定范围,系统则会自动关闭散热装置。 (4)系统的自我决策 从上面我们不难看出,智能控制系统可以根据外界的相关变化做出相应的动作,所以从一定程度上来说,智能控制系统具有一定的自我决策的能力。而在电气自动化控制中,智能化技术作用最为突显的地方就是智能诊断。我们的电气自动化设备不可能是不出现任何故障的。而在电气设备出现故障时,智能化技术能够很快的发现故障的源头,并及时的对故障原因进行分析,而后进行自我决策并做出相应操作处理。 4结语 电气工程自动化控制系统的智能化是电气领域未来的发展方向,而智能化技术由于信息技术结合得十分紧密。所以在实现电气工程自动化控制智能化的过程中,就是将信息化和智能化紧密结合得应用在电气领域。通过计算机或其他信息终端提高电气设备智能化的程度,实现电气设备的自动化故障诊断、决策和处理运行。电气工程自动化控制系统的智能化是一项长期任务需要电气领域和相关领域的研究和工作人员的一起努力。 作者:王悦 单位:天津市津能双鹤热力设备有限公司 电气工程类论文:电气工程机械管理探究 摘要:伴随电气工程机械化水平的持续提高,电气工程机械已是企业的核心生产力。而电气工程机械的普及不但缩短了工程工期,同时从根本深化了工程品质。但是,电气工程机械在使用环节会因很多外在因素所影响,在一定程度上影响着电气工程机械的正常使用。因此,怎样完善电气工程机械的管理是亟待解决的问题。文章将以试论电气工程机械管理作为切入点,在此基础上予以深入的探究,相关内容如下所述。 关键词:电气;工程机械;管理 一、影响电气工程机械管理工作的因素 在工程环节,电气工程项目通常存在涉及面大的特性,机械装置、工作者调动频繁。管理系统若无目的的精简机械设备及管理工作者,或将工作人员整合至其他系统予以兼管,那么就可能造成管理层和操作层断档,进而导致工程企业机械设备管理有效性下滑。同时还有一些工程企业未构建健全的机械管理体系,对机械设备的台帐与相关档案缺乏有效且明确的管理,致使机械管理工作毫无章法,这在很大程度上影响了工程进度。一些工作者只是侧重于使用,对所存在的问题无法第一时间予以有效的处理;同时,在机械发生故障需维修时,一些维修者无法从实质处理故障,因此导致机械故障变得更为严重。这但会影响工程的质量及工期,同时还提高了维修资金与运转费用。因为个别工作者对工程技术与设备使用并未完全掌握,特别是短期聘用人员,专业能力层次不齐,通常不会侧重于工程条件与作业方法的适应性,进而造成机械设备始终在超负荷状态下工作,更有甚者会出现违规操作的情况,这从根本加剧了机械的磨损度。现阶段一些工程企业对电气工程机械的故障与老化问题缺乏必要的重视,电气工程机械无法匹配于现代工程的需求。个别管理工作者仅侧重于短期收益,并没有顾及电气工程机械的有效性,通过“拆东墙补西墙”的举措使用已经淘汰的设备,造成电气工程机械故障率骤增。这不但为相关工作者带来安全隐患,同时还会导致施工效率降低的问题。 二、电气工程机械管理的有效举措及建议 电气工程机械管理即为电气工程的核心构成部分,其基本理念为:从电气工程机械的使用周期掌握管理的客观规律,同时深入了解电气工程机械系统的最优管理机制。电气工程管理的侧重点即为分析保障系统的有效性,以保证维修能力的实现,在此基础上收集分析电气工程机械的稳定性与维修保障方面的参数,和过去积累的使用维修分析参数予以对比,分析其保障的有效性,因此对电气工程机械使用及维修情况予以评价及研究,在此基础上给出改进建议同时反馈至维修设计以及设计制造阶段,以深化此阶段内的工作,同时为设计新机型的维修规划及维修设计奠定良好的基础,同时依附于运行费用统计参数予以经济评价。构建现场电气工程机械的保养及维修工作,第一时间处理现场电气工程机械故障;依附于电气工程机械的使用状态,设计维修计划,安排好现场电气工程机械的保修,从根本减少机械维修对工程的不利影响。现场修理的侧重点是对电气工程机械突发故障的现场抢修。而抢修即在工程现场上通过应急诊断与修复举措,以恢复工程所需的基本功能为先决条件,第一时间对电气工程机械的损坏区域予以修复,让电气工程机械可以完成预定的工作并撤离现场,其特点为:时间紧迫、恢复状态存在多元化特性。现场抢修的特性直接影响了修理的模式,其既可以是现有规程上制定的修理手段,举例说明:总成互换修理、原件修复,同样也可以是临时性的修理模式,举例说明:配用、粘接、焊接、捆绑以及拆拼修理。众所周知,电气工程机械具有更新换代较快的特性,而更新换代也会从根本影响企业的工程竞争力。所以,企业要有高瞻远瞩的目光,不要仅为眼前的效益,我们要遵循机械报废原则,深化电气工程机械的换代。经合理的检测,把高能耗、效率低且无法适用于工程的机械换掉,用以保障工程品质及稳定运行。同时隶属明令禁止淘汰的电气工程机械,予以报废处理。要让电气工程机械时刻保障良好的工作效率,因此为工程项目建设铺平道路,从根本深化企业的核心竞争力。电气工程企业若想深化电气工程机械的管理,那么就要遵循下述几项基本管理原则:第一,要构建完善的管理体系,完善的体系即为电气工程机械管理工作的先决条件,定岗到人,予以整体管理;第二,构建完善的机械设备统计机制,深化电气工程机械的整体管理,同时要设立明确的设备档案,同时做到按时检查;第三,拟定绩效机制,调动相关工作人员的积极性。电气工程机械管理者要遵循保养使用说明,拟定有指向性的保养计划,同时和操作者予以技术交底,阶段性抽查保养工作。构建明确的奖惩制度,将电气工程机械的保养以及运行等归类于奖惩制度,以深化相关工作者的责任心,进而确保电气工程机械的稳定运行。伴随现代科技的全面进程,电气工程机械也在持续的更新,其技术含量也不可同日而语。因此需要相关工作者加强学习,了解前沿的技术知识。工程企业要深化培训力度,挑选掌握前沿技术的专业工作者,为企业未来的发展奠定良好的基础。可以定期组织工作者参加电气工程机械操作竞赛,构建一个技术交流、学术研究的良好氛围,同时依附于工程的实际情况,利用技术知识讲座等举措,第一时间推广有效的经验,因此去深化工程机械操作工作者的专业能力。 三、结束语 综上所述,对电气工程机械管理我们需构建有效的管理体系,定岗到人,在此基础上予以整体管理。构建机械设备统计机制,深化电气工程机械的整体管理。同时要拟定绩效机制,调动相关工作人员的积极性。电气工程机械的管理与维护对企业有着一定的影响,因此我们要侧重于电气工程机械的管理工作。电气工程机械管理有效性会从根本影响企业利益。所以,要有指向性的完善电气工程机械管理,相互制衡,以科学为基点,探索并择取前沿的管理举措,让电气工程机械的管理工作更为规范化、合理化。 作者:张勇 单位:山东招标股份有限公司 电气工程类论文:新建住宅电气工程施工管理 摘要:在整个建筑工程施工过程中,电气工程施工质量的好坏,是影响整个建筑工程质量的一个重要因素,因此,在施工中一定要制定好相关预防措施,确保施工过程中不会发生质量问题。本文根据以往建筑经验,站在电气工程施工管理与质量控制角度,总结了在新建住宅中如何提高电气工程设备的质量防护问题。 关键词:新建住宅;电气工程;施工管理;质量控制 近年来,随着我国房地产行业高速发展,这对建筑行业的发展也起到了很大推动作用,同时也增加了各个房地产商的竞争压力,许多房地产商家为了提升自身的竞争优势,将建筑档次不断提高,实现了各小区智能化普及,电气工程的地位也越来越重要。但是,随着电气工程的发展,一些电气工程设备、线路以及火灾报警系统和消防设备等都存在着管理和质量问题,在一定程度上威胁着小区业主生命和财产安全,所以说对新建住宅中的电气工程施工管理与质量控制工作应该得到重视。 1新建住宅电气工程施工管理与质量控制工作存在的问题 在新建住宅小区中,电气设备的安装和检查工作具有至关重要作用。倘若在电气工程施工中出现了质量问题或者管理问题,会直接影响到人类生命安全。这其中包含很多施工企业,在施工过程中存在操作不规范现象,致使安全隐患遗留。 1.1图纸设计不明确 在现实生活中,有的建筑在设计时结构比较简单,对于电气工程安装来说,涉及到的结构很单一,所以在设计图纸过程中,工作人员将电气工程施工完全忽略,或者说用简单符号进行代替,虽然说专业施工人员能看的懂,但也为其工作带来很多麻烦,对施工进度的影响极为严重,也为整个工程的质量安全带来隐患。 1.2材料质量问题 根据如今市场大环境来看,各个行业竞争压力巨大,有不少厂家为了提竞争力,将商品价格进行大幅度下调。对于建筑中电气工程元件来说,价格降低,质量也随之降低,通过这些不合格材料所制作的电气元件,导致了小区中安全问题得不到有利保障。对于材料质量问题,常见的有电阻大,熔点低,耐电压强度差,安全性能差等等,如果大量使用类似产品,会对整个建筑和小居民造成严重损害。 1.3电线管铺设问题 在电线管铺设过程中,有的工作人员对其中的铺设要求不明确,也没有一个良好的工作态度,为了工作上方便,并不按照相关规定进行,施工的管理和质量控制工作均不到位,很容易导致安全事故发生,在具体施工中主要体现在管层的互相重叠,管制出现弯曲或者缠绕现象,管口处凹凸不平等等。对于这种情况来说,与施工人员的专业素质有一定关系,但更多的是由于管理者对施工管理和质量控制工作没有做好,才导致了电气工程施工设计和电气专业配合出现不同等关系。 2如何做好新建住宅电气工程施工的管理与质量控制工作 2.1把握好图纸设计质量 在图纸设计工作当中,相关单位一定要组织专业人员进行图纸设计,而在在电气工程开工之前,最好能组织电气工程师和管理人员一起对图纸做一遍会审,检查图纸是否严格按照相关规定来设计的,还要重视图纸中反映出的质量标准,对存在不明确地方实施质量标准优化。当建筑存在智能化设计时,就要求图纸对相应设计技术综合进行考虑,这样可以保证在施工过程中更加方便而且适用。在图纸设计质量的把握中,利用图纸会审,将一切质量问题进行完善,会对施工进度起到良好推动作用。 2.2做好施工队伍考察工作 对于新建住宅小区的电气工程安装工作来说,想要确保整体施工质量,就要保证施工队伍的专业性,毕竟整个工程的原材料都已经准备好,图纸也顺利设计完成,但最终的施工还需要人去操作,尤其是对一线工作人员专业考察十分重要,他们每一步操作,都可能对质量产生影响。另外,对于电器工程项目安装工作来说,很大部分都是将电气设备隐藏在墙体内部,属于隐蔽工程,质量问题在平时生活中不容易得到察觉,但是一旦出现问题就可能危及人类生命。其次,在不同在建筑中,对于电气工程设备安装和质量要求也不相同,要想保证新建小区电气工程的质量,还必须根据实际情况,对施工人员进行考察,保证施工人员具有很强专业性和责任心,还可以通过对施工人员以往业绩的查看,也确定施工队伍选择工作。 2.3把握好电气工程设备质量 对于新建住宅中的电气工程安全工作来说,保证施工队伍的专业性只是其中之一,还要保证施工原材料的质量达标。根据这项工作的主体,施工企业在选择设备和原材料时,一定要让厂家出示合格证和说明书,认真了解其型号规格,保证符合建筑实际要求。另外对于原材料的选择中,必须送到相关部门进行质量检验,在施工过程中,还要组织工作人员对部分项目进行质量审查,确保施工人员在工作中有正确的工作态度,一旦发现不合格材料,必须采取更换处理,保证项目质量安全。 2.4加强各个部门沟通工作,保证交接工作顺利进行 在一个新建小区的修建工作中,包含了很多项目的施工工作,比如说土建项目,给排水项目,采暖项目等等,在实际施工过程中,如果某一个项目只考虑自身工作,一定会为其他工程项目施工造成不必要麻烦,也很容易对其他项目带来巨大损失从而导致整个工期延误。作为建筑工程中的一份子,在电气工程安装过程中,要做到和其它施工项目进行有效沟通,尤其是在和土建项目合作时,要在土建施工中预留孔洞,才能让电气工程设备有效进行安装。此外,在工程交接过程中,要让交接验收工作合理有序进行,比如在电气工程设备中一些线管成品保护问题上,一旦因为土建项目中的浇筑墙面工作的进行,使线管出现损毁或者断裂状况,这对于工程质量产生影响,所以在施工过程中,电气工程项目组要和土建项目组进行良好沟通,将电气工程设备注意事项介绍清楚,能更好的保证在土建工作中电气设备不遭到破坏,保证建筑整体质量安全。 3总结 综上所述,由于电气工程在整个建筑工程中的作用越来越明显,让人们对其设计安装工作也越来越重视,但在实际安装过程中还是存在很多问题,相信经过相关人员共同努力,新建住宅中的电气工程施工的管理与控制工作会得到进一步完善,让人民生命和财产安全得到有力保护。 作者:张顺 刘文成 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程类论文:电气工程防火问题与对策 【摘要】纵观近年来我国发生的重大火灾事故,由电气火灾造成的人员伤亡不在少数,因此将电气工程的安全性能提升是当前亟待解决的问题,只有做好火灾预防措施,才能尽最大可能避免意外事故的发生,保护群众的财产安全。本文对目前电气工程的防火问题进行分析比对,指出需要改进的地方并提出切实可行的建议。 【关键词】电气工程;防火问题;措施对策 我国在电气工程防火问题方面所进行的研究分析并不多,由于火灾事故发生频繁,给群众带来了巨大的心理恐慌,因此提高电气工程的防火质量尤为关键,为了防止因电气工程失误造成更大的损伤,需要了解其中的薄弱点加以改正,旨在保护广大群众的生命财产安全。 1.电气火灾发生原因 近年来,电气火灾事故频发,在这里我们针对电气工程的起火原因展开讨论,分析电气起火的几种情况。首先,温度较高是导致电气引燃的主要原因。电气工具自身发热不断提高自身温度,达到可燃点时会出现燃烧情况,再就是由于外界环境达到了电气设备的燃烧点,在急剧升高的气温下开始燃烧,同时会涉及到周围物体的安全性,在火灾发生时将附近的可燃物一并燃烧。其次,家用电器与照明灯具的热度也可能成为引燃点。此类电热用具主要的工作程序是将电能化作热能提供给用户使用,像电热毯、电烤箱、电炉等都归属于电热器的行列,其中,电炉在工作时的温度可高达八百摄氏度,一旦操作过程不谨慎便会引发火灾,触碰周围物体引起更为严重的火灾情形[1]。另外,工作场所的电火花同样会引起火灾。电火花的温度较高,在穿击放电的过程中温度甚至会高达几千摄氏度,多用于金属的熔铸,因此造成物体的燃烧相对简单,即存在更大的危险性,严重时会引发周围建筑物的爆炸。由上述可见,电气工程的实施存在很多威胁因素,不论设备的运用还是相关线路的损坏,都可能引发一场意外的火灾事故,根据以往发生火灾后的现场调查发现,电气工程中线路的短路与设备的不断运行以及工作时产生的电火花极易引发火灾,所以在工程进展中要重视电气用具的安全性能,引进质量完善、配件可靠的电气设备,确保在正常供电下能够降低引发火灾的风险。 2.电气工程防火措施 我国的电气工程防火措施比较注重接地形式以及配备电箱与电线来防止火灾的进一步发生。 2.1选择恰当的电路系统 高层建筑的电路系统应该与多层建筑的电路系统相区分,单多层建筑只需要配备城市内部的公用线路即可,而高层建筑内部的装饰性材料较多,防火性能较差,因此最好使用TN-S线路系统,保证群众在常规操作下不会发生触电现象,线路的磨损程度小且火灾发生的可能性较低。 2.2电气工程的线路防火 线路在整个电气工程中占据重要地位,由线路引起的火灾事故大都是因为线路承受的负荷量较大或者漏电短路等,这些情况中的单独一种若不能进行及时的预防,就会在短时间内引起其他不利情况的产生,造成电火花与电弧的相互击穿。短路现象若在事故发生之前有所控制,其产生的后果相对较轻,但若在短时间内没有发现短路问题,将会散发巨大热量致使周围的金属熔化或爆炸,产生更多的电火花,即便金属物的表层有绝缘装备也难以抵抗热量的攻击,反而会使周围的物体快速燃烧,因此在选择线路系统时要密切注意其安全性能。无论新型的高层建筑还是普通的多层建筑,在挑选内部装修材料时都要考虑到电源分支、干线的匹配,选择导电性能与绝缘性能均处于良好状态的导线,倘若导线的电压较低,适合选取线芯类的导线。电气工程的线路防火还可以借助穿管来实现,但管道的质量要予以保证,尽量选取薄壁钢管,像一些之前选用的PVC管道虽然很难被点燃,但其散发出来的烟雾将会造成严重后果,生成有害气体影响群众的呼吸,很可能使群众因为窒息而亡。除此之外,电气工程的导线分布务必要合理恰当,与接口的相连要紧密稳固,降低电阻带来的压力,各个导线的关联尽量通过压接帽来保证安全[3]。 2.3灯具的安装 照明灯具的安置要选择恰当的位置,不应与可燃物的距离过近,否则当灯具的使用时间较长时可能会引起燃烧,每个灯具都需要有相应的非可燃物质作为保护层,围绕于灯具上方作为隔绝热量的石板,特别是类似于电感式的照明灯安装于不可燃物质上方时,能够自然通风且取得良好效果。 2.4配电箱防燃 电气工程中的配电箱一般使用铁制品,严格密封电箱的四周,但在电箱的外部仍旧要采取措施来使之随时散发热量,防止有其他可燃性物质进入到电箱内部引发火灾。同时,电箱的各个支架都要接触地面,开关、配件的选取都要按照国家规定的标准,严格保证电箱的使用安全,各个零件的配置要参考电箱的原装,不能在没有专业人士的带领下就私自拆卸电箱,严格审查电箱的安全性。 3.电气工程防火的注意事项 随着我国科学技术水平的不断提升,电气工程的防火配置越来越高端,逐渐向科学化靠拢,能够在保证安全的前提下使电气工程的使用设备简单便捷且节约了大量资金,充分解决了当前电气领域资金周转困难的局面,而且能够在工程实施过程中不断做出调整,以适应现场的具体状况,避免因为火灾造成群众的财产损失与心理压力。在电气的设备选择上首先考虑安全性能,其次再针对经济方面做出权衡,保证供电的质量最佳,建筑内的线路最好使用铜质的导线,降低电气设备的承载度。相对而言,电气工程的开展需要整个施工团队的齐心协力,单凭个人是无法保证整个操作环节的质量安全的,因此在施工中要注重领导阶层下发的指令,从全局高度展开工作,通过设计部门规定的零件标准,掌握好所用工具的防火性能,在有突发状况出现时及时控制火源。另外,施工中的管线要在使用前多次进行绝缘试验,安装前期对设备的绝缘性进行整体性了解,各种通电工具都进行通电后的检测,严防此类电气产品成为引发火灾的源泉[4]。上文中提到,除了电气的设备需要注意防火性能之外,建筑室内的装修材料也要避免使用大量的非绝缘性物质,在装修时要有严格的设计图纸,经过专业人员的检查后方可动工,每一项材料的购进都要有合格证明,做好施工具体细节的记录,在日后方便查询。从我国现在的电气工程防火状况来看,要想对较为隐蔽的易燃性物质进行仔细检查有一定难度,这就要求在建设初期就要保障电气设备的质量安全,按照规定运行各个用具,做好电源、线路及各大设备的防火工作。 4.结语 概而言之,电气工程的防火问题在长期以来都得到了政府以及相关部门的广泛关注,火灾事故给我国居民带来了巨大的威胁,只有通过科学化的管理措施才能确保电气工程具备极高的防火性能,降低我国火灾事故的发生频率。 作者:洪叶 赵晋 单位:福建福州市鼓楼区公安消防大队
控制系统论文:造纸配浆自动控制系统的设计与实现 导读:纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用VisualC++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。 关键词:纸浆,软件组态,动态链接库,DDCRun 0.引言 随着造纸机车速的提高和设备的更新,原来的配浆箱方式配浆已逐步被管道配浆方式替代,而在管道配浆方式中,采用的三种配浆方式包括流量给定控制方式,比率自动控制方式和绝干量配比自动控制方式。配比自动控制方式按参与配浆的绝干纤维量来计算和控制各种浆的配比,具有配浆效果好,浆种配比稳定等优点。 1.配浆自动控制系统总体设计 纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。为了保证生产的正常运行,防止成浆池缺浆和满浆,在控制废纸浆和自制浆的绝干量配比同时,需要控制废纸浆和自制浆的浓度和成浆池的液位。 2.配浆自动控制系统的硬件设计 2.1 硬件结构 2.1.1浓度的检测与控制 浓度计采用武汉宇通仪表有限公司的DBNZ-1200型的动刀式纸浆浓度变送器,电动调节阀选用上海中泰自动化仪表厂的ZAZC型电动调节阀。 2.1.2流量的检测与控制 流量计采用上海光华仪表厂的LDG-150S型的电磁流量计,检测精度为0.5%,长时间测量累计误差小于1%。伺服放大器采用上海自动化仪表十一厂的ZPE-2010型伺服放大器,变频器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S变频器。 2.2 硬件抗干扰技术 在此主要采用那RC滤波抗干扰技术。我们选用了光电隔离的多功能HY-6040A/D板,该板使用三总线隔离的形式,使其抗干扰能力大大增强。在此基础上,我们在810接口板上设计了RC滤波电路。对于变化速度很慢的直流信号,在仪表输入端加入滤波电路可使混杂于信号的干扰衰减至最小,这样我们就有效的提高了系统的硬件抗干扰能力。参考网。 3.配浆自动控制系统的控制策略 本配浆控制系统控制部分可分为绝干量配比控制;废纸浆和自制浆浓度控制;成浆池液位的控制及联锁控制,各控制部分具有耦合作用。 绝干量配比的控制较为复杂,废纸浆、自制浆的浓度、流量变化等都会对配比控制产生干扰,同时配比控制时又要考虑到节省能耗。通过对配比的分析,对配比中比重占较大的自制浆,我们将自制浆泵满负荷运行,而让废浆泵根据给定的配比,采用带有延迟环节的增量PID控制算法控制。 废纸浆和自制浆的浓度的控制,由于两者相互不影响,且受其他影响较少,我们分别通过控制相应电动阀的开度来控制加水量,从而控制纸浆的浓度。参考网。采用较为典型的闭环控制策略,控制算法采用增量式PID控制。 纸浆液位的控制,纸浆液位的控制是本控制系统的一个难点,由于搅拌器的动作及液位本身的不稳定,给液位控制带来了困难。参考网。我们采用了带联锁的液位宽限开关控制策略: 3.1 以成浆池液位为主控制对象,设立成浆池液位高低限开关,成浆池液位高于高限开关时,自动关闭废浆池泵和自制浆池泵;如果成浆池液位低于低限开关时,根据自制浆池和废浆池液位要求,确定是否启动废浆池泵和自制浆池泵控制。 3.2 考虑到液位的波动,在对采集的液位数据进行平均滤波的同时,对限位开关值设立宽限,宽限值的大小通过实际试验确定。当液位波动值小于宽限值时,则不动作;只有当液位变化值大于宽限值时才进行相关动作。 3.3 考虑到废浆池与自制浆池的联锁要求,启动废浆池泵和自制浆池泵时必须满足:废浆池和自制浆池的液位必须同时都大于设定的下限值。同时,浓度控制电动阀也产生联锁动作。 4. 配浆自动控制系统的软件设计 在本控制系统中,软件必须安全可靠,可移植性和可扩展性好,参数修改方便,调试简单。本系统软件分为:控制程序,显示操作程序,数据采集程序。各个部分分别开发,并通过DLL结合成一个有机整体。 控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用Visual C++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。系统软件的各个组成部分通过DDL实现连接。 4.1 数据采集程序 WinDriver可用于各种接口程序的开发,在本系统中,我们 采用它开发系统的数据采集程序的接口,我们首先使用驱动程序开发工具Windriver创建基于PCI/ISA的设备驱动程序,在此基础上,我们就可以在Visual C++中利用上述工具产生的硬件操作函数编写相应的数据采集程序。同时我们把数据采集程序做成DLL形式,DDCRun控制程序通过调用它实现控制程序和系统硬件的接口。 4.2 控制程序 在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。具有大大缩短开发周期,减轻调试复杂性,方便控制程序修改,系统易于维护等优点。 DDCRun控制组态软件是我们自行开发设计的模块化的控制组态软件,它的各个模块是以DLL的形式存在的。首先编写好控制程序需要的各个功能模块DLL:增量式PID,加减运算,限幅运算,绝干量统计,条件开关,平均滤波等;然后将各个模块添加到DDCRun;最后便可以根据控制策略进行组态设计,设置控制参数和相应硬件接口板卡的地址。 控制程序通过调用WinDriver生成的数据采集程序与硬件直接联接;与此同时,在显示操作程序中,通过调用DDCRun提供的接口函数,实现对控制程序各个控制模块的输入输出读写和控制参数的修改。 在系统调试过程中,我们只须通过软件修改控制算法的参数即可达到预定的控制目标。 4.3 显示操作程序 显示操作程序是本系统必须的组成部分,具有以下特点:界面简单直观,用户操作方便,运行稳定可靠,满足人体工学要求,采用面向对象的编程语言Visual C++6.0设计。根据要求功能模块分为[主界面]、[流量浓度曲线]、[液位曲线]、[报警显示] 、[参数设置]、[统计报表]、[关于系统]、[退出系统]、[密码保护]等九个模块。 为了方便历史数据的查询和以后网络化的需要,我们将所有有关数据保存在关系数据库SQL Server中,通过ADO对象对数据库中的数据进行操作。 ADO是面向对象的OLE DB,它继承了OLE DB技术的优点,并且对OLE接口作了封装,定义ADO对象,使应用程序的开发得到了简化。ADO技术属于数据库访问的高层接口,其主要优点是易于使用、内存支出少和磁盘遗迹小。与DAO和RDO类似,ADO也是一种基于对象的集合 . 主界面 主要实现重要参数的显示,纸浆动态显示功能以及启动和停止自动控制的功能。主要参数包括:废纸浆池的液位.浓度.电动水阀开度和变频泵的电流信号大小;成浆池的液位,浓度和两个抽浆泵的纸浆浓度和流量,自制浆池和废纸浆池的液位,浓度,电动水阀开度和变频泵的电流信号大小。同时,主画面上的水流动态显示,使得系统状态更加直观。 流量浓度曲线、液位曲线、报警显示、参数设置、统计报表、密码保护 实现系统密码保护、修改等功能。 5.结束语 与手工配浆相比,成浆的纤维配比更加稳定,系统控制精度高,提供了配浆的质量与效率;与此同时减轻 了工人的劳动强度。 控制系统论文:试析自动控制系统 自动控制系统在现代化生产的各个领域越来越普及,作用也不断加大,文章介绍了现代化自动控制系统的基本概念,控制方式和整个系统的组成元件。 关键词:自动控制系统控制方式组成 1、自控系统的基本概念 1.1 自动控制的重要性 (1)自动控制技术水平的高低,标志着一个国家工业和科技先进与否。 (2)高水平的自动控制技术对一个国家的工业、国防和科学起着至关重要的作用。 (3)自动控制原的基本思想和基本方法可以用于各个领域。 (4)每个工程技术人员和高级管理人员必须具备自动控制原理的知识。 1.2 控制的定义 控制主要是指给一个运动过程施加约束,使运动过程按指定的路径,向期望的方向发展。自动控制的定义:是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 2、自动控制系统基本控制方式 自动控制系统是指为自动达到某一目的,由相互制约的各个部分按一定规律组织成的、具有一定功能的整体。自动控制系统的组成主要包括控制器、被控对象、反馈环节、给定装置等。而自动控制系统基本控制方式主要有开环控制、闭环控制和复合控制三种。 2.1 开环控制如图1所示 其特点是在控制器和被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈作用,简单、控制精度低。 2.2 闭环控制如图2所示 闭环系统自动把输出量反送到输入端并与输入量进行比较,得到偏差信号,偏差越大,控制力度也越大。迫使输出量向输入量靠近。 故控制精度高。反馈是指将检测出来的输出量送回到系统的输入端,并与输入量进行比较的过程。负反馈主要是指偏差量=输入量-反馈量。负反馈的自动调节原理可简单总结为输出量反馈量偏差量控制量输出量反之,也一样。总之,能自动减小偏差,恒定输出。 2.3 闭环控制的特点包括以下两个方面 (1)自动检测偏差,不断调整控制量,克服前向通道上的各种干扰,控制精度高,稳定性好。 (2)对反馈通道上的干扰不能克服,对反馈设备要求高,价格贵,系统结构复杂。 2.4 复合控制如图3所示 该图为干扰补偿的开环控制和按偏差的闭环控制相结合,复合控制的效果也比单一的反馈控制或者单一的开环控制的效果都好。 3、自动控制系统的组成 图4为一个简单控制系统实例,主要包括: 给定环节——用于产生输入到控制系统的指令信号。指令信号通常称为输入量或给定量,常用r来表示。 比较环节——用于将给定量与反馈量进行比较,比较环节的输出量等于两输入量的代数和。箭头上的符号表示输入在此相加或相减。给定量与反馈量的差值,称为偏差,常用e来表示。 控制器——接受偏差信号,通过转换与运算,产生控制量u,以改善系统的性能。控制量常用u来表示。 中间环节—— 它的作用是将控制信号进行变换、功率放大等,以便对被控对象进行控制。达到纠正偏差的目的。 被控对象G——它是要求实现自动控制的设备。它接受控制量并输出被控制量。系统输出量常用c来表示。不希望的、影响系统输出的信号,称为扰动,常用n来表示。 反馈环节——将输出量转换为主反馈信号的装置,主反馈是与输出成正比或成某种函数关系,但量纲与参考输入相同的信号,用b来表示。 随着的自动控制系统在各行业应用的不断加深,自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进,通过人才战略提高自身的市场竞争力,提高对应用自动控制系统客户的售后服务,保障自动控制系统的精准性,为该技术的应用发展打下坚实的基础。 控制系统论文:我国电气工程和自动化控制系统的具体应用 近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。 1 电气工程与自动化控制系统的概述 (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。 (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指: 首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]. 其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。 (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面: 首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。 其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。 第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]. 2 电气工程与自动化控制系统的实践 (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]. (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。 3 结语 综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。 控制系统论文:浅析过程控制仪表与过程控制系统 摘 要:现代工业生产过程,随着生产规模的不断扩大,生产过程的强化,对产品质量的严格要求,以及各公司间的激烈竞争,人工操作和一般的控制远远不能满足现代化生产的要求,工业过程控制系统已成为工业生产过程必不可少的设备,它是保证现代企业安全、优化、低耗和高效生产的主要技术手段。 关键词:过程控制 仪表 系统 1、过程控制仪表与控制系统 如图所示是一个单元组合仪表构成的简单控制系统。图中控制对象代表生产过程中的某个环节,控制对象输出的被控变量(T P L F等),经变送、转换成相应的信号,送显示、记录、调节与给定单元来的给定值进行比较,将偏差值进行一定运算后,发出信号控制执行单元的动作,将阀门开大或关小,改变控制量,直到被控变量与给定值相等。 2、控制系统的工作原理 2.1 液位控制系统 图中,检测变送器检测到水位高低,当水为高度与正常给定水位之间出现偏差时,调节器就会立刻根据偏差的大小去控制给水阀,使水位回到给定值上。从而实现水位的自动控制。 2.2 温度控制系统 它由蒸汽加热器、温度变送器、调节器和蒸汽流量阀组成。控制目标是保持出口温度恒定。当进料流量或温度等因素的变化引起出口物料的温度变化时,通过温度仪表测得的变化,并将其信号送至调节器与给定值进行比较,调节器根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至调节阀,改变蒸汽量维持出口温度。 2.3 流量控制系统 它由管路、孔板和差压变送器、流量调节器和流量调节阀。控制目标是保持流量恒定。当管道其他部分阻力发生变化或有其他扰动时,流量将偏离设定值。利用孔板作为检测元件,把孔板上、下游的差压接至差压变送器,将流量信号标准信号;该信号送至调节器与给定值进行比较,流量控制器根据偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀,改变阀门开度,就调整了管道中流体的阻力,从而影响了流量,使流量维持在设定值。 自控系统由被控对象、检测元件、控制器和调节阀四部分组成。组成方框图如下: 3、控制系统的分类 由于控制技术的广泛应用以及控制理论的发展,使得控制系统具有各种各样的形式,但总的来说分为两大类,即开环和闭环控制系统。 3.1 开环控制 这种控制方式又分两种、一种是按设定值进行控制。其操纵变量与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时,操纵变量随之变化。另一种是按扰动量进行控制,即所谓前馈控制,如图:在蒸汽加热器中,若负荷为主要干扰,如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定关系,当扰动出现时,操纵变量随之变化。 3.2 闭环控制系统 系统的输出(被控变量)通过测量、变送环节,又返回到系统的输入端,与给定信号比较,以偏差的形式进入控制器,对系统起控制作用,整个系统构成一个封闭的反馈回路,这种控制系统统称为闭环控制系统或反馈控制系统。 4、结语 通过上面论述表明,自动化程度的完善就等于生产力的提高,虽然先期阶段增大了投资费用,然而在长期正常的运转中可以实现各项能源的节约,其特点十分显着,其取得的收益远远大于先期的投入。 控制系统论文:智能家居控制系统设计 摘要:本文简单介绍了智能家庭控制系统的组成、旅行、功能、系统设计以及产品选择的要点,工程设计事例等。 关键词:家庭控制器 自动监控 安全防范 l 引言 随着国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,提高了人们生活质量,家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。 2 智能家居控制系统概述 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台,计算机网络技术为技术平台,现场总线为应用操作平台,构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统,以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。 3 智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。 3.1家庭通信 家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。 (1)电话线路 通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。 (2)计算机互联网 通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。 (3)CATV线路 通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。 (4)无线局域网 通过无线收发器、天线、各种无线终端,实现双向传输数据信号。 3.2家庭设备自动监控 家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制 按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序,通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量,并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制 按照预先所设定的程序,根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序,分别对各个房间照明设备的开、关进行控制,并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制 按照预先设定的时间程序,对窗帘的开启/关闭进行控制。 3.3家庭安全防范 家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等),在有报警发生时,按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时,各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心,并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后,联动关闭燃气管道上的电磁阀)。 (1)防火灾发生 通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号,通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况,自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。 (2)防可燃气体泄漏 通过设置在厨房的可燃气体探测器,监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号,并联动关闭燃气管道上的电磁阀,同时通知家人及小区物业管理部门。 (3)防盗报警 防盗报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关,在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器;住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,并通知家人及小区物业管理部门。另外,通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。 (4)访客对讲 住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话,确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备,可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。 (5)紧急求救 当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时,按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别,由于是人在紧急情况下的求救信号,其误报的可能性很小。 4 智能家居控制系统类型 4.1系统类型 智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。 4.2基本特点 、功能、适用范围 (1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器,利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。 (2)采用HFC的智能家庭控制系统 采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了CableModem,利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 HFC网络采用共享方式,其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时,上网的速度会变慢。由于Cable Modem设备费用较高,用户网络的开通费用高。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了Cable Modem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造,就可实现数据和图像信号的共网传输。 (3)采用以太网的智能家庭控制系统 采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了以太网网卡,利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 以太网传输速率较高,传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求,由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆,由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程,用以太网实现数据和图像信号的双向传输。 (4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。 ·基本特点:采用一个覆盖全部ISO/OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术,一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器,一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点,每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I/O设备(电路)、存储器等。 LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps),其通信传输速度最大可达1.25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时,需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线,根据需要也可采用同轴电缆或电力线。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (5)采用KS485的智能家庭控制系统 采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第18、19、20页。 ·基本特点:KS485串行接口总线为主从式网络,它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线,它可以高速地进行远距离传输,传输速度与传输距离的技术指标如下:传输速率为10Mbit/s时,最大传输距离是12m;传输速率为1Mbit/s时,最大传输距离是120m;传输速率为100kbit/s时,最大传输距离是1200m。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (6)采用无线网的智能家庭控制系统 采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第24、25页。 ·基本特点:利用无线作为信息传输网,该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式,小区、楼内、户内无需布线,施工简单,可以节省施工的投资。 无线网的工作频率符合IEEE802.11b标准要求。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,不用敷设线路就可实现数据信号的传输。 5 系统设计及产品选用要点 5.1智能家庭控制系统类型的选用 新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程,宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。 5.2家庭控制器的选用 家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。 (1)家庭控制器功能的选用 家庭控制器通常具有以下功能: ·家庭防盗报警; ·家庭火灾报警; ·家庭燃气泄露报警; ·家庭紧急求助; ·远程设防与撤防; ·远程报警; ·访客对讲; ·家用电器监控; ·家用表具数据采集及处理; ·空调机监控; ·接入网接口; ·小区电子 公告; ·信息查询; ·家用设备报修等。 (2)家庭控制器功能的选择 在工程设计中,家庭控制器功能的选择可参见下表所示。 5.3总线技术及模块化设计 ·家庭控制器要求采用总线技术,如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10; ·家庭控制器要求采用模块化设计,以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。 5.4扩展功能 家庭控制器要有一定的扩展功能,考虑能适应今后发展的需要。 5.5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素,来对家庭控制器组成进行配置,包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。 6 设备的安装 6.1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱 康居住宅家庭控制器功能设置表 级嗣 消防 安防 访客对讲 家电监控 表具数据远传 基本级(1A) 1.在住户内安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器。 具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。 1~2点 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 提高级(2A) 在室内安装可燃气体泄 漏自动报警装置。且能就地 发出声光报警信号。 1.在住户内两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门、及用台、外窗安装 人侵报警装置。 具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实 现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄 收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 先进级(3A) 1.在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置,当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置,且能就地发出声光报警信号。 2.在住户内设置火灾自动报警装置。 1.在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。 具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能,可实现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。 6.2家庭控制器 暗装(或明装)在墙内(上),其底边距地面1.4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0.5m以内),且容易操作(包括设防与撤防)的地方。 6.3可燃气体探测器 安装在厨房内的燃气管道、灶具附近,当住户使用的是天然气,燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方;当住户使用的是液化石油气,燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。 6.4感温探测器设置在厨房内,它吸顶棚安装。 6.5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内,它吸顶棚安装。 6.6紧急按钮开关 设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上,及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内,其底边距地面0.5m~1.2m。 6,门(窗)磁开关 安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。 6.8玻璃破碎探测器 安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。 6.9被动红外侵入探测器和被动红外/微波双技术探测器 安装在住户的主要通道、重要的房间内,它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。 6.10红外遥控器 安装在被控电器设备正面附近的墙上,距离不能超过红外线工作范围,且与电器设备之间没有遮挡。 7 工程设计实例 以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计,设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统,家庭控制器与户内各模块之间采用R.$485总线,家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息,所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第17页,二室户型家居控制平面图参见图1、2所示,家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。 在起居厅、卧室设置了感烟探测器,厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器,各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器,起居厅设置了被动红外侵入探测器,起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量;可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制;当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后,联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机;当有各种探测器报警后,联动警报发声器发出报警声音。 家庭控制器共提供13路输入:电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路,水表、门(窗)磁开关各2路。 家庭控制器共提供7路输出:警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。 三室户型、复式结构、别墅的智能家庭控制平面图及家庭控制器与室内设备的连接参见国家建筑标准设计 8 设计中应注意的事项 当防火规范规定必须设置火灾报警系统时,感烟探测器、感温探测器及可燃气体探测器的设置及系统的构成须遵循《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的规定。 控制系统论文:电除尘器振打控制系统设计方法的改进 【摘要】:通过对某电厂一电除尘器的振打控制系统的现状的分析,提出提高电除尘器振打控制系统稳定性和自动化水平的方法,并根据现场工人多年的运行经验重新编写了振打程序。 【关键词】:可编程控制器;电除尘器;振打控制系统 我国是世界上大气污染最严重的国家之一,由于我国是以煤为主要能源的国家,大气污染以烟尘和二氧化硫为主的烟煤型污染,其中火电厂环境问题尤为严重。电除尘器将越来越受到重视。解决这一问题,就有必要对电除尘器振打控制部分进行研究分析,结合生产实际进行升级改造,从而提高电除尘器的可靠性。我国由于起步晚,技术基础底子薄,要满足国家的环保指标,其治理量大面广时间短,目前国内有少数企业在研究电除尘器集散控制系统并开始应用例如福建龙净环保股份有限公司等,大多数集成国外产品和自主开发少部分产品。国际上例如瑞典Flakt公司、德国Lurgi公司、美国GE公司、EE公司等均在研究电除尘技术。通过总结长期实验研究成果和消化吸收国剑。先进技术和经验开发研制出一批结构新颖的电除尘器。 1.电除尘器振打控制系统[:请记住我站域名/]结构分析 振打控制系统分为监控层,控制层,设备层三层。监控层由1台上位机组成,通过上位机可以在中央控制室监视现场设备的运行状况,并可以直接在上位机上启动现场设备;控制层由可编程控制器、空气开关、继电器、接触器、热继电器和电缆等组成,它接受并执行监控层的指令,是控制系统的重要组成部分;设备层是分布在现场的阀门、电机和检测仪表等。 改系统的监控层和控制层的任何一个出故障都会造成整个电厂的生产停机,给企业造成很大的损失。目前该电厂的电除尘器的振打控制系统控制层采用施耐德的PLC(非双机热备)作为主控制器,一台工控机作为监控层。在这种情况下如果监控层或控制层出现故障整个电厂的设备都的停机,给电厂造成不可沽量的损失。 2.系统控制系统的改进 针对上述对某电厂一的电除尘器的振打控制系统的分析,针对性的提出了解决方案。 (1)考虑到在电厂整个设备运行过程中电除尘器可以短时间停运和整个发电系统不停机的前提下: a.种输入输出备用模块和一备用CPU,当系统控制系统故障时,可以在短时间内换掉故障的器件; b.对监控层提出了热备用的方案,即采用再提供一台工控机,使它与原有的工控机并列运行,大幅度的提高了系统的可靠性。 (2)基于现场工人对系统多年运行的经验,发现现有系统的运行方式比较简单并且工人的劳动强度大,自动化水平低。现有的控制系统只有自动和手动的控制方式且自动的控制方式较为简单,还需要人工手动操作。针对这种情况,由现场工人提出的控制方式,我们又重新编写了控制程序,提高了振动控制系统的自动化水平,达到了可无人值守。 a.自动:八个料仓按照一定的时序自动启停阀门和风机,将灰排出。操作人员不需要任何操作,故障时系统自动停机。 b.半自动:操作人员可以任意选取运行的需要运行的阀门并可设定运行的周期(八个料仓全部卸灰一次为一个周期),启劝后,系统按一定时序启停选取的阀门,达到运行周期时系统自动停止。 c.手动:操作人员可以任意启停任一台阀门。这种方式用于系统调试。 在正常情况下系统的运行处于自动控制状态下;当系统出现故障时,可切换止半自动的控制状态下运行,此时维修人员可以将故障的设备进行更换。 3.软件设计 编程软件使用MODICON编程软件concept2.5。考虑到系统运行的稳定性,所有的功能和模拟量计算、累积、比较及逻辑判断均在PLC内完成,在正常工作条件下,可独立对整个系统进行全自动控制,不需要上位机的参与。 软件由主程序和4个子程序(自动、半自动、手动、模拟量转换)组成。分别为自动、半自动、手动分配标志位,在主程序中循环检测三个标志位,检测到那个标志位置1则调用相应的子程序。这样程序运行周期短。自动子程序按运行周期设置一个计时器,随着计时器的递增达根据时序依次启停阀门,达到排灰的目的。 4.结语 该电厂的电除尘器改造后,系统自动化程度极大提高,降低了现场工人的工作量,同时工人误操作的几率下降,提高了系统的可靠性。改进后的控制系统提供与全厂信息管理系统的接口,使得厂内管理层能随时掌握系统的运行状态,有利于全厂的调度。该系统自投运以来,用户反映良好,达到了预期的目标。 控制系统论文:对无线通信水下航模控制系统综述 1系统主要硬件电路设计 1.1HT6221键盘编码电路 不同的按键表示上升、下降、前进、后退、停车、左转、右转等控制信号,按键通过HT6221编码芯片编码后,OUT1输出38kHz的编码信号,通过507kHz中波调制后,经过功率放大、阻抗匹配,最后由L型天线输出.为了提高天线的辐射效率,L型天线与地面平行的部分采用20cm宽的铜板.HT6221键盘编码电路原理图如图3所示. 1.2频率调制与发射电路 MAX038是高频精密函数信号发生器,具有频率高、精度好等优点,广泛用于设计锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路,本系统采用MAX038产生507kHz基波信号,频率调制IN1输入的38kHz编码信号(图3所示OUT1)后,输出给功率放大电路.陆基控制平台的功率放大电路采用TI公司的OPA561芯片,OPA561是典型的电流型运放,满功率状态下有1MHz的带宽增益,具有外围电路简单、安装调试方便等优点.频率调制与功率放大电路如图4所示. 1.3电磁波接收与解调电路 水下航模的电磁波接收电路采用CD9088专用集成芯片.CD9088广泛用于设计调频收音机,具有从天线接收到鉴频级输出的全部功能,还具有搜索调谐、信号检测、静噪以及频率锁定环(FLL)等功能.CD9088输出的信号经过电容耦合后输出给功放电路TDA2822,经过放大后的输出信号采用TLC372电压比较器进行比较,输出端(图5OUT-MCU)接水下航模的控制核心MSP430单片机.电磁波接收电路的原理图如图5所示. 1.4红外光波发射、接收电路 红外光波发射电路采用TSAL6200红外发射器,红外发射端的协议为自定义协议,载波频率为38kHz的方波;红外光波接收电路采用TSOP138红外接收器,TSOP138有接收红外信号、内置信号放大、滤波、检波输出等功能.红外解调后的信号经过单片机处理,即可恢复出原编码信号.红外光波发射、接收电路原理如图6所示. 1.5直流电机驱动电路 直流电机采用L298N驱动芯片,通过MSP430单片机改变L298N芯片控制端的输入电平,实现电机正反转控制;通过MSP430单片机产生PWM波信号,调整直流电机的转速.为了减小由于电机在启停过程中产生的感应电动势对单片机I/O口的影响,采用光电耦合器将控制部分与电机驱动部分隔离开来,可减少电机驱动电路对单片机的干扰.直流电机驱动电路如图7所示. 2系统软件设计 2.1编码与解码程序设计 中波通信的编解码过程以及通信协议是本系统程序设计的关键[13].中波编码采用HT6221编码协议,该协议由一位起始码、16位地址码、16位数据码组成.其中16位地址码包括8个连续的“0”和8个连续的“1”,16位数据码由8位数据原码和8位数据反码构成.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示,用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示数据码中的“0”,用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示数据码中的“1”.对应的解码方式为:当单片机检测到起始码并读到连续的8个“0”和8个“1”后,随后接收的16位码便为数据码.红外通信的编解码方式参考了HT6221编码协议.该通信协议也是由起始码、16位数据码和结束码组成.其中16位数据码包括8位数据原码和8位数据反码.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示;数据码中的“0”采用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示,“1”采用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示;结束码采用4.5ms低电平表示.解码方式与中波通信过程相同. 2.2系统软件设计流程图 陆基控制平台没有微处理器,简化了系统的程序设计.水下航模采用MSP430单片机为控制核心,主要负责检测来自陆基控制平台的无线电波的解码信号,根据译码指令控制红外光波发射电路和状态指示电路,水下航模子系统流程图如图8(a)所示.水面传动单元同样采用MSP430超低功耗单片机检测红外光波接收电路的解码信号,根据解码指令控制直流电机驱动电路,完成牵引水下航模的升降和位移测量功能,并将当前的工作状态通过LCD显示,水面传动单元控制流程图如图8(b)所示[14]. 3系统测试与分析 3.1水下航模运行时间测试与分析 当L型天线的水平部分与水面距离为2m时,设定快速上升时间为3s,快速下降时间为4s,慢速上升时间为6s,慢速下降时间为8s,分五次测量的结果见表1.从表1可以看出,快速升降的时间最大误差为5%,而慢速升降的时间最大误差为10.6%,主要原因是水下航模在下降过程中受到向上的浮力作用而存在摆动,影响观察者判断其停止的准备位置. 3.2天线高度对电磁波通信的影响 水下航模离水面的距离为0.5m,天线距水面的距离变化范围为2~10m,通过陆基控制平台设定状态和水下航模指示灯状态的对应关系测试无线通讯建立是否有效,规定L1亮表示前进,L2亮表示倒退,L3亮表示停车,L4亮表示左转弯,L5亮表示右转弯.具体测试结果见表2.从表2可以看出,当天线高度为10m时,系统的指示运行状态与陆基控制平台设定的状态仍然一致,综合测试系统通信的误码率小于2%,说明在此范围内,天线与水下航模的垂直距离对无线电波的传输效率影响甚微.由于条件所限没有进行天线高度与通信建立有效性的完整实验,但是从理论分析可知,电磁波信号在水和空气的界面处存在剧烈的反射效应,在水中传播时也有比较强的衰减,因此,当天线离水面的距离足够远时,无线电波通信将失效. 3.3设定速度与实际速度对比情况 本系统所使用的电机在最大转速情况下提供给悬索的线速度为15cm/s,考虑到水下航模的重量对电机转速的影响,本系统结合光电门的实测速度,采用PID算法控制电机转速,表3给出了10组测定数据,水面传动单元带动水下航模升降的实际速度可以通过液晶显示屏观察.从表3可以看出,系统存在一定的测量误差,但是3次实际测量速度的平均值与设定值非常接近. 4结语 水下无线通信系统以两片MSP430单片机为控制核心,采用中波和红外光波通信,通过HT6221编码和CD9088解码完成了陆基控制平台与水下航模的电磁波通信,实验测试结果表明,频率为507kHz的电磁波在经过空气与水面的界面反射和水下衰减后,仍然能够在水下有效传输50cm以上,说明中波相比高频电磁波在水下无线通信系统中有更加优越的抗衰减特性.因此,系统模型可以广泛应用于浅水区域的信息采集和无线电传输,或者作为深水区域与陆基设备通讯的中继站,在国防、工业和智能 农业等方面有着广泛的应用前景.本系统采用了电磁波通信讯、红外光波通讯、电机精确控制、编码解码、数据动态显示等技术,具有较强综合性和扩展性,特别是可以借鉴无线传感器网络技术的设计思想,通过一个陆基控制平台,同时控制多个水下航模执行相同的控制指令,完成在一定水域的多个水下接受终端的控制过程,可用于水面防区的探测器布防和水雷布点,也可以用于精细养殖区域的水下精密监测. 控制系统论文:控制系统在纺织机械中的实用性 自动化率和自动化技术差距将我国的自动化设备水平和纺机技术结合起来综合考虑,我国的整体水平与国际的纺机自动化技术水平差距显着。不过,对于不同的纺机产品来说他们有不同的差异。首先,是我国的纺织工业设备的水平只有占总体的四分之一能够达到国际的先进标准;再者,我国的棉织和制造新设备在技术上也只是达到了国际90年代的水平,可见我国的科技是多么的落后;再其次,毛纺织、印染类机械与国际水平的差异也相当明显。以上所述,不计这些在技术指标方便出现的差异,我国的纺机产品的设计理念和是否拥有可靠性也与国际有着非常大的差异。引起人们关注的是,整个纺机行业的自动化率国际站整体的50%,而我国的纺机自动化率也只能占了其中的15%~20%。 纺机机械工艺复杂、程序繁琐,因此各种不同的纺织机械,他们对于自动化的需求也各有不同,出现了五花八门的形式。不同的控制装置在不同的纺织设备上发挥着不同的价值,来满足纺机行业的需求,来提高纺机的效率。梳棉机近年来纺机采用计算机来控制自调匀整装置,提高高速时的控制效果,特别可以消除滞后现象。立达(Rieter)公司的C4-A型梳棉机釆用了混合环式自调匀整装置,用闭路循环方式,通过对一对阶梯罗拉进行检测,调控给棉罗拉速度来控制长片段的匀整;釆用联控形式(扰动可变补偿)来控制短片段匀整,即在出口处通过称量棉网重量,发现棉网超标立即进行调整,控制过程的干预是通过调控棉罗拉的速度来完成的。立达(Rieter)公司研制成的C.I.S.纺纱自动化生产线,在清缸工序中釆用了Aero-feed散棉喂给装置,再用ABC-Control型处理机控制清缸连续化和自动化生产线。操作人员可以通过VDU彩色图表管理机台,取代了开棉、清棉和梳棉的人工中心控制,具有控制、监视、报警和记录等多种功能。2.2并条机自调匀整是并条机自动化内容中很重要的一个动作。这种方法实现了棉条条干均匀,能够使纱的粗细相同,否则在纺机织布的时候,很容易引起细的纱出现断头现象。综合以上情况的叙述,如果在纺织过程中发现条干过粗或者过细,就需要利用设备来检测出来,并能够对这种情况及时作出调整,来达到符合要求的目标,以免事后无法挽回。自动调节的过程重点是要检测,然后在经过计算机的处理,最后运用电动机调频来进行操作。这一系列的自动化机制体系,是相当复杂的过程,而且难度也是很大。我国的产品水品在国际上还是比较落后,所以,这样的设备目前仍然需要从国外引进。 细纱机细纱机在落纱环节方面,传统的方式是采用人工换管,人工接头,细纱机的锭数以前采用人工换管和人工接断头的方法。每台细纱机的锭数都很少,而现在细纱机的技术有所进步,锭数从起初的300个到了现在的1000左右,如果仍然用人工换管,那么不但产生的断头多,而且纺织的效率也会大大降低,消耗工人的劳动量。其实,造成断头的原因是由纱管形状和张力的大小来决定的,双速电动机是一种能够解决此问题的一个最佳方式,可以有效的减少断头情况的发生。粗纱机有细纱必有粗纱,粗纱是用粗纱机来制作的,他的原理在于要将熟的棉条进行拉伸后处理,进一步分离度,有利于之后细纱机对细纱的加工。传统的粗纱机是采用了电动机,粗纱机的作用是将熟棉条进行拉伸后形成粗纱,以进一步增加取向和分离度,利于后道细纱机的加工。粗纱机的人机界面使用触摸屏,应用PLC来进行控制,传统的粗纱机也采用了运用电动机的方法由多种机构分别传动及升降。络筒机我国当前的络筒机结构主要是采用了电子齿轮和电子凸轮的数码结构,也就是由单锭来进行传动。可是由于机械上的电机没有能够直接进行传动的连接,所以用高速精密的计算控制来做辅助,就可以方便的高速精密的交叉卷绕,织纱的速度远超过了传统的络筒机,有效的提高了织纱效率。无梭织机随着机械自动化技术在社会上的广泛应用和推广,迎合趋势,有一种新的技术,无梭织机技术,这种技术在不断提高创新水平,也使得纺机技术得到了新的突破,不断实现自动化。现在有些汽车的程序控制就是运用其中的原理,像汽车的开关程序控制,他能够在规定的时间内给车自动加油,自动收集计算数据、将织机的各种参数显示出来,其中包括他的产量和效率等等的原因分析,这样就大大提高了生产效率。机械自动化的现在,电子选色,计算机自动纺织纺织品,还可以通过变换编织图形还改变编织物的图案。 实现纺机技术的自动化、科技化,领先化,是我们首要面对的课题,同样,这也是一个难以攻破的难关。时展的今天,我们国家在一些技术的发展上仍然落后于其他国家,在国际上没有优势地位,这与科技人员的探索精神不够强烈密不可分,虽然纺机行业自动化相对传统有所进步,但仍有很多严重的不足。政府应正视纺织机械的现代化进程,加大对自动控制设备的改进力度,与国际接轨,提高产品效率,节约社会资源,走可持续发展道路。 控制系统论文:射流混药农业控制系统 目前,我国农药的有效利用率仅为20%~40%,喷施的大部分农药流失到了环境中,不仅浪费资源,而且造成环境污染[1].提高植保机械技术水平,进行高效、低污染施药技术研究及机具开发是一项迫切的任务[2].射流混合技术[3]是利用管道中水的能量直接吸入液体农药,它在石油化工行业已经得到了广泛的应用,但在植保机械方面应用得还比较少.射流混药不但可以减少药液对机件的损害,降低对机件的要求,而且节约了使用过程中多余的农药,减少了农药的倾倒所造成的污染[4].因此,研制和开发在线射流自动混药装置,是安全、可靠、高效使用农药,以及降低残留物对环境污染的关键之一,同时也是发展植保机械的有力措施[5].对于在线射流混药[6],前人已经对其机理进行了相应研究,例如,何培杰等[7]对射流混药装置的混合管进行了数值模拟,得出了径向速度和轴向速度在混合管内的分布规律.邱白晶等[8]建立了射流混药装置数学模型,确定了射流混药装置数值模拟方案,并根据试验参数设计了射流混药器,进行了射流混药测试研究.但是存在的问题是混药比值远达不到实际生产中所需混药比要求,且无法精确控制射流混药器的进药量.为了解决上述问题,文中设计一种基于DSP和LabVIEW的在线射流混药控制系统,以增大混药比的可调范围,实现药量的精确控制. 1在线射流混药装置的结构 在线射流混药装置的结构如图1所示,由仪器控制柜、异步电动机、柱塞泵、电控阀、射流混药器、喷杆、电动机驱动模块、单向阀、流量传感器、压力传感器、转速传感器等装置构成.采用三相异步电动机为动力源,自行设计电动机的驱动板,利用TMS320F2812DSP的EV模块实现电动机的调速.电动机通过联轴器带动柱塞泵进而控制混药器进水口的流量.在线射流混药装置的核心部件射流混药器如图2所示,其基本结构参数:射流嘴收敛角α为16°,扩散管扩散角β为8°,混合管长度L为17.04mm,混合管直径dt为3.55mm,吸入角度γ为60°.在混药器进药口安装了流量控制阀,通过DSP的D/A模块控制阀门的开度来实时调节混药器进药量.在射流混药器的进水口、进药口及出水口都分别安装有压力及流量传感器,传感器的模拟信号通过DSP的A/D模块采集,DSP通过RS232将数据传给上位机.上位机实时显示管道中混药前后水的流量及压力的变化并保存试验数据. 2系统硬件组成 射流混药系统硬件组成如图3所示. 2.1工控机、TMS320F2812DSP处理器工控机作为上位机提供试验所需的基本参量如水流量和药流量等信息要求,通过RS232接口传递给TMS320F2812DSP处理器.DSP处理器的功能为采集流量、压力、转速信号,输出电动调节阀的控制信号,进行三相异步电动机的变频调速.同时,DSP将采集的信号通过RS232上传回工控机,实现数据信号的实时显示和保存. 2.2实时信号采集由于射流混药器的流量传感器、压力传感器及电动机转速传感器输出4~20mA的模拟信号,而DSP处理器的I/O口只能接受3.3V的电压信号,所以选用光电隔离芯片TLP521,对传感器检测信号进行转化,处理后的检测信号送入DSP的A/D模块. 2.3变量执行器变量执行器主要由三相异步电动机和高精度电控调节阀构成.三相异步电动机的控制芯片选用TI公司的TMS320F2812DSP,其硬件电路主要由DSP控制电路、供电电路、驱动电路、信号处理电路等组成.DSP输出的PWM信号经过光电隔离后送入驱动芯片,由驱动芯片驱动MOSFET,由其组成的三相全桥驱动电路对电动机进行控制.高精度电控调节阀的工作电压为24VDC,接受0~10V或4~20mA的模拟量控制信号,为此采用DAC8532扩展了DSP的D/A模块,通过D/A模块输出的模拟信号控制阀门的开度,进而控制进药口药液流量. 3系统软件设计 3.1系统的上位机软件设计选用LabVIEW为开发平台,设计简单友好的人机交互界面,实现数据的实时显示及实时保存,能够根据实际要求适时改变射流混药器的进水量和进药量.同时利用串口与下位机DSP进行实时通信.其人机交互界面如图4所示. 3.2系统的下位机软件设计系统的下位机软件采用C语言开发,软件的设计采用了模块化的方法.第1步对水流量控制模块进行设计.通过对电动机转速和管道中水的流量进行标定,拟合得电动机转速与水流量的关系曲线(见图5),函数关系为Qw=0.018n+0.84,(1)式中:Qw为管道中水的流量,L/min;n为电动机转速,r/min.电动机控制程序中定义Qw为给定管道中水的流量,n为给定电动机转速,nt为测得的电动机转速,则水流量的控制流程如图6所示.第2步对药量控制模块进行设计.在高精度电控调节阀的前后安装压力传感器,阀前安装流量传感器,通过DSP的D/A模块输出的电压信号控制电控阀的开度,进而对药流量调节.由于电控阀为机械装置,所以存在几十ms的响应时间和延迟时间,但是对试验结果影响极小.对电控阀两端的控制电压和实际药流量进行标定,得出药流量与电控阀的输入电压之间的关系曲线,如图7所示.图中U为电由图7可知,当药流量小于0.29mL/s时,电控阀的输入电压与实际药流量基本为线性关系;当药流量大于0.29mL/s时,两者的关系曲线近似为二次曲线,拟合得到两者的函数关系式为。 4控制系统试验 4.1试验方案设计流量控制是影响混药效果的主要因素,为了验证本控制系统的实际控制效果,对系统的软件及硬件进行综合测试.在水箱和药箱中分别加入纯水和红色的染色剂,用红色染色剂代替药原液,进行流量控制测试研究.试验分为水流量跟踪试验、药液吸入量随水流量的变化试验、不同混合比情况下药液的控制试验。 4.2水流量控制跟踪性能测试为了检测水流量控制系统的性能,测试了在电动机不同转速工况下,流量管道中水流量的跟踪性能,测试结果如表1所示,QT为目标水流量,QP为实际水流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.试验表明,实际水流量能够较好地跟踪目标水流量.水流量控制系统的相对误差在2%以内. 4.3药液吸入量随水流量变化试验在不加入药液控制系统的情况下,测试在电动机不同转速工况下,混药比值及变化情况.试验结果见表2.表中n为电动机转速;Qw1为试验所得水流量,L/min,为了计算混药比,把单位转化为mL/s后的水流量用Qw2表示;QM为药流量;R为计算所得混药比.由表2可见,未设置药液控制系统时,随电动机转速增大,射流器吸入的水流量与药流量的比值即计算混药比值逐渐减小,但变化不大,其变化关系如图9所示.由表2及图9可知,该混药比的量值仅为(5~8)∶1,与实用施药过程中混药比(一般为几百∶1)[9-10]相差甚远. 按正常混药比(设为200∶1)计算,表2中工况所需吸入的药量范围应为0.72~1.63mL/s,而试验中吸入药量范围达18.16~65.15mL/s.说明此时射流器吸入的药液量远远大于所需吸入的农药量,即此时的混药比不能满足实用要求,这将导致无法在实际的混药机具上实施有效混药.为此必须加设药液控制系统,以实现对混药浓度的精确控制. 4.4药原液控制跟踪性能试验在加入药液控制系统以后,在恒定水流量的情况下,模拟实际混药过程,改变混药比,增大混药比的调节范围,测试药原液的跟踪情况.设定电动机转速分别为830r/min,水流量为16.61L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表3,其中QMT为目标药流量,QMP实际药流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.为了保证测试结果的可靠性,设计了对比试验,设定电动机转速为430r/min,水流量为8.7L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表4.由表3,4可知,在加入药原液控制系统以后,无论电动机转速在830r/min还是430r/min的情况下,尽管改变了水药的混合比,但是实际药流量都能够跟踪目标药流量,且可以获得相对误差在3%以内的控制精度.可见混药控制系统对增大混药比的可调宽度、提高射流混药器的控制精度发挥了关键作用. 5结论 以DSP和LabVIEW为核心设计了一套在线射流混药浓度控制系统,解决了射流混药器混药比可调范围窄、控制精度低的问题,提高了混药的精度,能够根据实际要求适时调节混药比,实现精确智能混药.为射流混药机具的生产实用提供依据.1)该控制系统能实现对水量、药量的精确控制,从而可以获得适合实用的混药比值,显着(数十倍)增加混药比的调节宽度,优化控制性能,节能增效,提高安全性.2)水流量和药流量跟踪性能试验表明,水流量控制系统的相对误差在2%以内,药流量的控制系统的相对误差在3%以内.3)系统简便实用,能够根据实际施药过程,实时调节水流量和药流量,实现变量混药. 控制系统论文:城乡交通灯控制系统电路设计 摘要:分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词:交通控制 交通灯 时间发生器 定时器 1 引言 随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此,笔者进行了深入的研究,以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。 图1 2 交通灯控制系统设计 城市路通信号控制系统大体上分为三种类型:定周期的信号机、多时段且具有无电缆协调功能的微电脑型信号机以及联网式自适应多相位智能型信号机。具体采用哪种类型,应根据其应用场合及特点加以确定。其中,第一种类型以其成本低,设计简单,安装及维护方便等特点得到了广泛应用。本文讨论的城乡交通灯控制系统就属于该种类型。该交通灯控制系统主要由时间发生器电路、光电检测电路、控制电路等几个部分组成。其系统原理图如图1所示。 1.1 时间发生器电路 时间发生器电路由一片74191、时钟脉冲产生电路和几个门电路构成,其中时钟脉冲产生电路如图2所示。时钟脉冲产生电路用一片555定时器业构成多谐振荡器,设计脉冲周期为4s,其计算公式为:T1=(2R2+R1) Cln2=0.7×5.7MΩ×1μF,以此信号作为74191的CP。74191的四个状态输出端QAQBQCQD可用四个门电路进行译码。当QAQBQCQD=0000时,电路输出低电平信号给D触发器和控制电路的IO输入端;而当QAQBQCQD=1000时,电路输出高电平信号给黄灯驱动电路。74191接成减计数工作状态,LD信号由控制电路的O1提供,应将置数输入端A、C接高电平Vcc,B、D端接D触发器的输出端,还可根据D触发器的不同输出状态置入数5和数15。 2.2 控制电路 控制电路主要由单稳态触发器、RC电路和反相器构成、电路如图3所示。该电路有两个输入端和三个输出端。当QAQBQCQD=0000时,输入端IO为低电平,此时信号将直接经O1输出给LD以进行异步置数,因此74191的0000状态持续时间很短暂。输入端I1由光电检测电路的输出信号提供,当有车辆时,输出低电平;无车辆时输出高电平。输出信号O1=I1,而输出信号O2而由I1经反相器、RC电路和一单稳态电路得来。O1的作用是当乡间道无车辆时,保持主干道绿灯亮,乡间道红灯亮。当主干道绿灯变亮并检测到乡间道有车辆(即I1=0)时 ,O2触发单稳态电路并维持主干道绿灯亮66s,即T2 = RCln3=1.1×6MΩ×10μf=66(s)。 图3 2.3 光电检测电路 光电检测电路由光源和光电三极管构成,该电路可根据需要选择现成产品,如CP850系列的CP851,该器件的光电传感器输距离可达15m。 2.4 交通灯控制及驱动电路 交通灯控制电路由一个D触发器、一个三输入或门和两个反相器组成,其电路如图3所示。D触发器的作用是在乡间道非常繁忙时,对红绿灯的转换进行控制。三输入端或门的作用是当乡间道无车辆和主干道绿灯刚亮而乡间道就有车通过时维持主干道绿灯亮时间大于60s。 由于红绿灯的功率较大(十几瓦),一般集成门电路无法驱动,因此需要设计一个特定的驱动电路,该电路可用功率管和高驱动能力的电源构成,具体电路如图4所示。功率管及电源大小可根据交通灯的功率进行计算。电路仿真时,可用一小灯泡直接接在门电路的后面。 3 结束语 根据交通灯控制系统的逻辑电路,笔者采用加拿大交换图像技术有限公司推出的Electronics Work Bench(简称EWB)软件进行了仿真实验[4]。在众多的电路仿真软件中,EWB的工作 界面非常直观。仿真过程中,用光电检测器来模拟现场的各种情况,结果表明,该系统完全可以达到设计要求。 控制系统论文:浅议计算机联锁控制系统在北京城铁中的应用 论文关键词: 城市轨道交通 计算机 联锁 论文摘要: 介绍了北京城市轨道交通计算机联锁控制系统在系统结构方面的硬件改进, 阐述了诸如扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等特殊联锁功能和与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能的软件实现。 考虑到信号工程的技术趋势和经济上的合理性, 北京城市轨道交通13 号线信号计算机联锁控制系统, 采用铁科院开发研制的T YJL2Ⅱ 型系统。虽然此系统已在全路400 余个站场投入使用, 但在满足现有的各项技术条件要求, 实现进路上的道岔、信号机和轨道电路的正确联锁关系, 确保列车运行安全的同时, 还必须进行一系列的改进和完善, 以满足城市轨道交通所要求的特殊联锁功能, 并实现与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能。 1 系统结构的改进 根据北京城市轨道交通的特点, 对T YJL2Ⅱ 型计算机联锁的系统结构做了如下的改进。 1. 各站通常不设信号维修人员, 为了确保系统在监控机或控制台故障的情况下仍能够不间断地可靠运行, 将监控机和控制台纳入到了双机热备的覆盖范围之中, 使其在故障时可由相应的联锁机申请切换。具体地讲, 对站场简单的车站, 直接将监控机安装在联锁机柜内, 取消联锁总线的切换电路。A 监控机和A 控制台随着A 联锁机的切换而切换, B 监控机和B 控制台也如此。而对站场复杂的车站, 除切换方式同简单车站外, 仍采用原有TYJL2Ⅱ 型计算机联锁系统的结构, 保留联锁总线的切换电路。 2. 由于计算机联锁控制系统的操作方式分为控制中心集中控制和车站分散控制, 且通常采用中心集中控制方式, 因此系统在各站的监控机部分增加了与CTC 分机的接口, 接收中心集中控制时的命令信息, 并向中心发送本站的表示信息, 接口采用RS2422 双网结构。车站分散控制时, 系统采用鼠标式控制台和按钮式单元控制台互为备用的原则进行设计, 使操作方式更加方便灵活。 3. 为了便于维修, 计算机联锁控制系统的采集、驱动电路板均改为6U 标准, 计算机电源、采集电源、驱动电源和地线检查器改为插接方式。同时, 为适应北京城市轨道交通机柜上出线的要求, 系统的联锁机柜结构也相应地改为采集、驱动层在上, 计算机层、电源层在下。 4. 在保持原有T YJL2Ⅱ 型计算机联锁系统电路结构不变的情况下, 为提高系统的可靠性和抗干扰能力, 采取的措施主要包括: 提高印制板采用的芯片等级, 按5V 计算机电路与12V 采集、驱动电路分别布线, 并且分开设置接插件; 在接口架的驱动条件线上增加防雷器件; 采集、驱动32 芯电缆靠电路板一侧增加抗电磁干扰磁环等等。 2 系统特殊联锁功能的实现 由于北京城市轨道交通计算机联锁控制系统增加了诸如自动进路、自动折返、扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等一系列特殊联锁功能, 因此在联锁软件中又增加了相应的模块, 具体可分为3 类。 1. 原联锁软件中没有与其类似的功能, 需要建立全新的算法, 增加新模块。如, 扣车必须确定扣车状态的输入与哪些所要驱动的发车进路的信号控制输出有关; 扣车状态的输出与哪些扣车按钮的输入有关。在此基础上建立实现扣车这种特殊联锁功能的算法, 并予以实现, 完成扣车作业。 2. 原联锁软件中有与其类似的功能, 可利用原有算法。如, 紧急关闭与原有的超限绝缘检查功能非常类似, 其技术条件也基本相同。因此, 可利用原联锁逻辑模块中的超限检查的算法, 在股道的二端分别设置与超限检查模块类似的紧急关闭模块来实现紧急关闭作业。 3. 原联锁软件中虽有与其类似的功能, 但需对其算法稍加修改。如, 轨道区段故障时单独操纵道岔与原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔稍有不同, 二者的区别在于是否进行区段占用检查。只要在原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔模块的算法中, 去掉区段占用检查条件, 就可以得到轨道区段故障时单独操纵道岔模块的算法。在道岔区段轨道电路故障的情况下, 且人工确认该道岔区段无车时, 可以采用非常手段实现单独操纵道岔作业。 虽然实现各项特殊联锁功能的模块所采用的算法是不同的, 算法的确定也是不同的, 但由于原有的TYJL2 Ⅱ 型计算机联锁控制系统的联锁软件是按照故障2安全的原则设计的, 新增加或修改的模块也均按此原则设计, 不会影响原有计算机联锁控制系统软件故障2安全性的实现。 3 安全编码逻辑功能的实现 北京城市轨道交通计算机联锁控制系统, 增加了与ATP 系统结合的安全编码逻辑功能, 并通过软件加以实现。其软件的数据仍采用按站场图形基本模块链表进行连接的方式, 遇有站场改变时只需在相应位置插入对应的模块。程序采用模块化的设计方法, 如需增加或改动某个环节, 也只需增加或改动相应的模块。 与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的数据分为静态数据和动态数据2 部分。其中, 静态数据包括: 与站场结构紧密相关的编码模块的代码、在链表中的位置、其控制特征以及其他必须的信息, 如软件运行所需的索引表、控制表等相关内容。就编码模块而言, 对于非道岔区段, 每1 个轨道区段均设有1 套速度码继电器和1 个编码模块, 并入链; 对于道岔区段, 考虑到道岔区段设有定位发码和反位发码2 套独立的速度码继电器, 因此也分设2 个编码模块。动态数据则是在模块静态数据对应的缓冲区记录模块状态、在程序中当前所处的层, 以及程序运行所必须使用的变量等信息。定义了编码模块的数据结构之后, 在联锁逻辑运算模块中增加编码逻辑处理模块, 可以实现与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的技术要求。模块中包含2 类程序, 一类是不受进路控制的编码模块, 另一类是受进路控制的编码模块处理程序, 二者的区别在于模块扫描方式的不同, 不受进路控制的编码模块处理时按索引表扫描, 受进路控制的编码模块处理时按进路管理缓冲区扫描。 与ATP 系统结合的安全逻辑编码软件的实现, 无论是数据结构还是程序结构, 都借鉴了联锁逻辑运算模块在提高软件可靠性和安全性方面的经验。为减少形成危险侧错误输出的可能性, 软件采用冗余编码方式, 将有关安全的编码信息按不同规则分别存储于不同的缓冲区, 使用时需比较一致才认为其有效。同时, 软件采用分层递进的网络结构, 上一层的错误会被下一层发现, 不会由于错误扩展导致系统级错误。此外, 软件对可能发生的错误视情况不同, 采取不同的方式进行处理。对于数据错误, 程序从发现错误层开始终止执行, 对已进行的处理采取程序卷回的方法恢复执行命令前的状态, 并给出相应的提示。当影响安全的关键缓冲区发现错误后, 程序将采取切断输出的措施。对于硬件故障引起的错误, 如果硬件故障导致发生的错误是不影响安全的, 那么程序将给出报警提示, 并将故障可能影响的信息置为安全侧。如果当硬件故障可能导致发生影响安全的错误时, 程序将采取停止工作的措施。 4 结束语 北京市城市轨道交通计算机联锁控制系统是国内城轨领域首次采用国产计算机联锁设备。由于联锁控制系统在性能等方面具有强大的优势, 改进后的系统结构更为合理, 特殊联锁功能的实现方式安全可靠, 并成功地增加了与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能, 完全满足了现场运营的实际要求, 因此, 在运营期间, 信号系统以运营状况稳定、性能安全可靠、维护便利, 获得了用户的认可, 并在提高作业效率, 改善 劳动条件等方面收到了良好的使用效果。 控制系统论文:有关机械制造中的安全控制系统 引言 机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于机械制造中的安全控制系统相关问题进行分析。 1 安全控制系统 所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。 从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。 安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。 常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。 2 安全逻辑控制设备 逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。 2.1 安全继电器 安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。 该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。 2.2 安全可编程控制器 安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。 对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。 输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。 安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。 在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。 2.3 安全总线控制系统 安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。 3 结论 安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。 控制系统论文:基于单片机的微小型无人直升机姿态控制系统的设计 [摘要]本文主要介绍了一款微小型无人直升机的整体控制系统,完成了基于单片机技术的姿态控制系统的硬件设计,并且完成了检测信号的模拟输出和舵机控制的试验。 [关键词]微小型无人直升机 单片机 姿态控制系统 一、控制系统总体方案 整个微小型无人直升机控制系统可分为机载部分和地面部分,机载部分负责维持飞机的稳定飞行并提供图像信息给地面,地面部分根据飞机的姿态及得到的图像信息做出下一步飞行的指令并发给机载部分。考虑到使用环境的复杂情况,由人使用遥控器现场操作可以较好控制飞行,并可对飞行中出现的各种情况及时处理,确保飞行的安全。地面部分与机载部分之间有两条数据链路:一条负责传送图像,一条负责传送飞行状态和指令。图像传送的数据链路通过无线摄像头解决。地面部分可以分为地面工作站和图像处理平台,前者与机载飞行控制器通讯以发送控制命令并获得飞机的飞行状态信息,后者获取机载摄像头的图像并对图像进行处理用以辅助判断,帮助操作者进行遥控操作。机载部分系统包括:飞行姿态测量控制系统模块、图像设备模块、数据链路以及执行舵机群等。地面部分包括控制器、工作站、和图像处理平台。 二、姿态控制系统 微小型无人直升机姿态控制系统的主要功能是稳定直升机的飞行姿态,或者说是稳定直升机的角运动。主要实现方式是在微小型直升机的控制回路上加上一个用于姿态测量的反馈回路,通过传感器得到微小型直升机的姿态信号,然后与要求控制的姿态信号进行比较,通过设计的反馈控制规律使输出的控制信号控制微小型直升机稳定在预期的姿态角度上。微小型直升机姿态测量控制系统包括倾角传感器、控制电路、多个舵机、接收机及遥控接收器等硬件部分。 其中控制电路的功能是接收接收机的操控信号和倾角传感器的输出信号,可以直接输出接收机的信号或者切换到输出遥控信号与传感器反馈信号叠加处理的结果,然后舵机接收控制电路的PWM信号控制直升机的旋翼。倾角传感器实时接收直升机的姿态信号,输出到控制电路。 三、控制系统的硬件实现 对于一般微小型无人直升机而言,其测控系统采用单片机作为控制单元是一种理想的选择,因为其成本低,体积和重量小。本设计采用混合系统级MCU芯片——C8051F320型单片机作为控制中心的姿态控制系统,选用的传感器是双轴的加速度传感器ADXL202,它可在两个方向上检测无人机在姿态上的变化,并输出PWM信号给单片机进行处理。由于飞行有3个姿态角,所以要用2片ADXL202。 单片机处于系统的主导地位,是实现控制算法、完成信号采集和信号转化的核心器件。所有的传感器信号和遥控指令都由单片机来识别和处理。单片机将这些数据按照一定的控制算法运算后,将数据结果转化为控制信号输出到舵机,或者利用数据传输模块,传回到地面接收装置,从而完成对飞行器的航向的测控。由于单片机对电源有要求,为了保证其电源的稳定性,我们还设计了电源稳压保护电路。 直升机的飞行姿态有相互关联的3对方向(航向,横滚和俯仰),每对方向都是关系飞机飞行姿态的直接因素。ADXL202型加速器的测量信号和接收机发送的信号混合控制直升机的姿态。控制电路将加速器的测量信号和遥控器发送的信号进行比较,得到的控制信号来控制舵机的转速。微小型直升机在飞行过程中若受到外力的干扰产生方向的偏差,由加速器测量输出PWM信号发送给控制电路,经过单片机处理和接收机信号比较后输出,采用单片机脉冲计数的方法,向舵机输出PWM类型的控制指令,操纵舵机的变化,控制保持飞机的姿态。 在基于单片机的姿态测控系统中,选用舵机作为执行器件,控制执行结构的转角和位移。在舵机控制中,一方面需要完成单片机的控制指令输出,从而控制航向变化和航向保持,另一方面需要参考原始的控制指令和加速度的反馈信号完成姿态控制的算法。尽管这两者来源不同,但是对舵机而言并无太大区别。控制信号对舵机的控制就是改变PWM信号的占空比,利用PWM信号占空比的变化改变舵机的位置。 四、软件设计及调试 微小型无人直升机姿态控制系统的软件包括C8051F单片机的初始化、各通道数据的获得、控制算法的实现、输出PWM信号给舵机。C8051F单片机的初始化包括端口管脚的配置、定时器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5个通道的PWM信号,即遥控器的三通道PWM信号,ADXL202的2个通道的PWM信号。控制算法是最关键的,首先根据遥控器输入的第三个通道PWM数值进行切换,比如接收到的第三个通过的PWM数值小于150(1.5ms)就切换到输出信号不受ADXL202影响的状态,即输出信号是遥控器的输入信号,中间不经过处理;如果数值大于150(1.5ms)就切换到输出信号是遥控器的输入信号和ADXL202的信号反馈到遥控器的输入信号,如果ADXL202测得有加速度证明航向角度偏离了预期的角度,就要通过修正输出信号保证旋翼保持在预期的转速。 PWM模块有C8051的PCA模块配置为高速输出方式,当PCA0H的值与该模块的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常数值相等时,CEXn引脚上的逻辑电平发生一次跳变,同时触发一次中断,实现PWM功能。为了试验设计出的印刷电路板是否能够满足输出控制信号的要求,设计了试验程序,来生成固定循环的能够控制舵机按照要求的方向来转动。设计的要求是舵机能够向左以固定频率转动,然后转回平衡位置,以此来循环转动。以此来检验以单片机为核心的控制电路是否能够产生控制信号并且驱动舵机来按要求转动。 经过调试,用数字式示波器证明舵机完全按照单片机的输出控制命令进行转动,方向和延迟都正确。
断裂力学论文:承压热冲击下压力容器断裂力学探索 摘要:按照有限元分析研究及热工水利系统程度,对承压热冲击下压力容器断裂力学进行分析研究,并且探索在不同瞬态下所具有的危险性能,了解压力容器脆性的改变。研究结果表明,压力容器表面裂纹及内壁裂纹深度较深的情况下,压力容器在实际应用过程中更容易出现裂纹问题。在相同条件之下,压力容器具有轴向裂纹时,出现裂纹的可能性要远远高于环向裂纹,严重情况下轴向裂纹甚至会贯穿整个压力容器内壁。 关键词:反应堆压力容器;承压热冲击;断裂力 学美国核管会所颁布的承压热冲击法规要求,主要内容分为两个方面,分别是10CFR50.61与R.GI.154技术,其中包含了保守因素,这样也就表示压水堆机组经济效益下的运行时间及延长寿命受到了一定限制。美国核管会在1999年之后,就以保守技术作为基础,对于承压热冲击进行了分析,在流程及模型等处理方法上进行了一定的调整。研究之后发现,承压热冲击主要承受的风险来自于回路管道及一回路阀卡上。在材料层面上,轴向裂纹是造成压力容器出现贯穿裂纹的主要原因,并且建议使用无延性转变温度作为鉴别主要方法。美国核管会在2010年颁布了新的承压热冲击法规。 1新承压热冲击法规的要求和压力容器贯穿概率分析方法 1.1新承压热冲击法规的要求 美国核管会在对承压热冲击评估的时候,应用的是美国现阶段还在应用的压水堆,因此美国核管会所推出的承压热冲击法规仅仅能够在2012年之后所生产的压水堆内应用。反应堆压力容器在设计制造过程中,是按照美国核管会在1998年或者是更早之前所制定的压力容器规划。这种设计并且制造的压水堆在评价过程中,也可以应用新承压热冲击法规。压水堆要是在2010年之后开始施工建设,并且是按照美国核管会所颁布的《ASME锅炉与压力容器规范》作为建设标准,对于压水堆进行设计制造,在对于这种压水堆评价过程中,只可以应用新承压热冲击法规进行评价。要是对压力容器评价所得到的时间超过鉴别原则,但是还是希望压力容器能够在电厂生产中应用,首先就应该将带区内所具有的中子注量进行降低,要是压力容器评价所得到的使用时间并没有超过鉴别原则,就需要在对压力容器安全分析过程中,进行全面详细分析,进而保证压力容器能够应用到规定的时间之内。在承压热冲击状态之下,压力容器出现贯穿概率大约为1×10-6。 1.2压力容器贯穿概率分析方法 压力容器贯穿概率计算流程与美国核管会所推荐的R.GI.154基本相同:首先,对压力容器贯穿热工序列进行划分,然后在使用拉丁超立方抽样方法将每一组内的频率进行统计出来,每一个小组内所包含的热工序列可能有几十个,也有可能高达上百个,在众多序列中只需要选择一个典型序列;其次,计算出通道在每一个时间段下的压力与温度等系数;再次,应用概率断裂力学进行分析研究,通过先进科学技术形成虚拟状态下的PVR,PVR之间使用不同参数标准进行随机组合,主要包含的内容为中子注量、裂纹尺寸等参数;最后,将之前所计算出来的热工参数导入到断裂力学内,这样就能够计算出某一组压力容器在瞬时状态下的贯穿概率。在对压力容器贯穿概率统计过程中,应用矩阵乘法将每一个小组瞬态贯穿概率相乘,选择每一个小组内压力容器贯穿概率的最大值,每一个小组贯穿概率最大值相加之后所得到的数值,也就是压水堆机组承压热冲击风险数值。小组对压水堆机组承压热冲击风险数值影响程度较低,并不需要进行详细的分析研究,但是承压热冲击数值还是会受到一组数值的影响,只需要对该组数值进行详细分析即可,从多种小组内选择出具有代表性的数据重新进行评价,最后保证承压热冲击数值不会在受到小组的改变。 2模型与载荷 2.1热工水力系统程度与有限元的模拟分析功能 热工水力系统程序在实际应用过程中,能够将压水堆核电厂内热工水力在某一个时间上面的瞬时状态模拟出来,所以热工水力系统程序能够应用到对于承压热冲击瞬时状态下热工响应研究上面,进而对于下降通道内部的压力及温度等等参数进行收集,了解到这个参数伴随着时间变化的规律。有限元模型在实际应用过程中主要是使用有限元分析软件,能够对于断裂力学进行详细的分析,同时还能够将断裂力学在线性及非线性状态下进行分析研究。有限元模拟在对断裂力学进行分析中,主要是通过弹性材料在裂纹上面所具有的奇异场应力强度因子判断依据,主要是通过三种开裂模式进行计算,分别是张开型、滑移型与撕裂性。 2.2压力容器模型 伴随着电厂运行时间与实际寿命较为接近,核反应堆芯带区材料所具有的断裂韧性会伴随着快中子的辐照逐渐下降,因此在过冷瞬时状态之下,核反应堆芯带区是受到影响最为严重的地区。所以,需要创建压力容器带区筒体的有限元模型。在回路压水堆压力容器内具有代表性的就是不锈钢,压力容器内部直径应该为4000mm,厚度大约在4mm。压力容器模型所具有的缺陷主要有六种,分别是半椭圆轴向表面裂纹、半椭圆环向表面裂纹、堆焊层下半椭圆轴向埋藏裂纹、堆焊层下半椭圆环向埋藏裂纹、椭圆面轴向深埋裂纹与椭圆面环向深埋裂纹,在这六种裂纹中,前四种裂纹深度大约为20mm,长度大约为80mm,后两种裂纹主要都位于压力容器基体低碳钢层内,裂纹的长度大约为40mm,裂纹的深度大约为20mm。在裂纹前缘的结构单元内,应用到的单元为SOLIDI186单元,裂纹前缘第一个单元与奇异单元之间通过节点连接,并且连接在奇异单元1/4的处,剩余的裂纹单元全部应用SOLID95单元。图1压力容器内节点图 2.3载荷 应用美国核管会最新颁布的承压热冲击法规,对某核电厂内的一回路建模,该核电厂在压力容器堆芯带区所使用的下降通道如图1所示,节点上面所应用的规划方法为二维划分法。核电厂在出现事故之前反应堆是在满功率状态之下运行,进入都系统内的信号全部都能够正常打开,压力容器的水纹为29.4℃,用大破口事故的方法,对冷管段及复压进行破口事故处理,然后再使用稳压器处理该事故。 3不同裂纹形式计算结果比较 在对承压热冲击风险重新进行评估时,美国核管会将热预应力效应归纳到了研究模型之中,表示压力容器在以下五种情况容易产生裂纹:开放性应力强度因子、材料静态断裂韧性最小值、断裂前端问题、K值与时间。将下降通道内的温度及压力有关参数全部都应用到有限元模型内,并且输入压力容器在边界上面的条件。有限元断裂力学模型在实际分析过程中,主要计算的是压力容器所具有的应力强度因子。对于压力容器内部应力及线弹性材料等原理进行叠加之后,在一个真实的应力情况下创建辅助性应力场,根据这两个应力场之间的重叠就能够计算机压力容器强度因子。有限元模型要是在尺寸及材料等方面的条件相同,压力容器表面裂纹应力强度因子所形成的裂纹深度越大,压力容器也就越容易出现裂纹。在承压热冲击损失状态之下,压力容器内部要是被注水进行冷却,所具有的裂纹深度也将更深,裂纹前缘在温度上面的梯度也就较大,所受到的热应力数值也就较高。要是模型尺寸及裂纹形式相同,埋藏较深的裂纹所具有的应力强度因子要远远小于埋藏较浅的裂纹所具有的应力强度因子,同时也小于在静态下断裂系数的最小值。主要是由于埋藏较深的裂纹所能够感受到的热应力数值较小,作用在裂纹上面的应力无法促使裂纹出现。 4结语 本文在对于承压热冲击下压力容器断裂力学分析研究中发现,裂纹离表面越近,就非常容易出现开裂的情况,但是埋藏较深的裂纹,在应力的作用之下,出现开裂可能性较低。模型尺寸及载荷数值相同的情况之下,环向裂纹要比轴向裂纹更加难以开裂。与此同时,压力容器出现大破口事故的危险要远远小于小破口事故的危险。 作者:陈思宇 张文华 单位:新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 断裂力学论文:断裂力学理论的压力容器分析 1断裂力学理论及判据 1.1线弹性断裂力学理论及判据线弹性断裂力学是用弹性力学中的线弹性理论对裂纹体进行力学分析,并采用由此求得的应力强度因子、能量释放率等特征参量作为判断裂纹扩展规律的准则。这种理论可以用来解决大型构件和脆性材料的平面应变断裂问题,如果裂纹尖端附近的塑性变形区比较小时,也可以采用断裂力学进行分析。当材料的中心出现穿透裂纹,在远场拉应力作用下裂纹张开,若板状样品很薄时可以将其考虑为平面应力问题,若板状样品很厚时则考虑为平面应变问题。图1表示的是一张“无限大”平板,壁厚可以忽略不计,考虑为平面的应力问题。在材料中心处有一长为2a的裂纹,受与裂纹面相垂直的拉应力σ作用,按线弹性断裂力学进行分析,可以得到裂纹尖端的应力分量。上式表明,裂纹前沿应力场都和KI有关,裂纹前端任意一点的应力分量完全由KI决定。也就是说KI控制了应力场的“强度”,所以通常称KI为“应力强度因子”。应力强度因子控制着裂纹尖端应力场强度,两者之间为正相关,因此应力强度因子可以用来描述裂纹尖端附近应力场强度。Irwin通过一系列实验的结果,统计得到了KI的临界值,在平面应变条件下,这种临界值被记为KIC,它代表材料阻滞裂纹扩展的一种特性,被称作“断裂韧性”。大量实验表明,当KI>KIC时,裂纹开始发生初始的扩展,此为线弹性断裂力学的判据。 1.2弹塑性断裂力学理论基础不同于线弹性断裂力学理论,弹塑性断裂力学适用于裂纹尖端的塑性区尺寸已接近甚至超过裂纹尺寸的情况[3],根据研究对象不同,主要分为J积分理论和COD理论。 1.2.1COD理论COD(CrackOpeningDisplacement)就是裂纹尖端的张开位移量,通常用δ表示,其基本思路是把材料受到载荷时的裂纹尖端的张开位移δI作为一个参量,建立这个参量和外加应力与裂纹长度的关系,计算出弹塑性加载荷时裂纹尖端的张开位移δI。然后把材料起裂时的δIC值作为材料的弹塑性断裂韧度指标,最后利用δI与δIC的关系判定结构是否起裂。裂纹顶端张开位移值(COD)是表征裂纹顶端塑性应变的一种度量[4],COD理论主要是从裂纹周围的应力、应变出发,参考裂纹顶端张开位移,进行大范围屈服问题处理的理论,在中、低强度钢的焊接结构和压力容器的的断裂的安全分析中得到了广泛的应用。狭义上讲,COD基本理论有两种,一种建立在D-B模型的基础上,用于描述部分屈服条件下的COD。D-B模型主要用于中低强度钢制造而成的压力容器或者管道,但是在具体应用当中还需要进行鼓胀效应、等效贯穿裂纹换算以及材料硬化的修正。另一种理论是由Wells提出,主要是用经验公式进行描述完全屈服条件下的COD。 1.2.2J积分理论COD理论是一种经验方法,并不是一个直接且严密的参量,对裂纹尖端张开位移的分析计算的都是很困难的,所以美国一位教授Rice从系统的能量守恒的角度提出了一个既能用于描述裂纹尖端应力应变场的强度,又方便进行理论计算的参量J积分。J积分概念明确、理论严密,对线弹性与弹塑性条件下的断裂分析都适用,所以在压力容器缺陷安全评定中得到广泛的运用。J积分理论裂纹失稳扩展判据是通过含缺陷压力容器由于外载荷作用产生的断裂推动力和压力容器材料的抗断裂阻力比较得到的。式中,c表示裂纹下表面某点到裂纹上表面某点的简单积分,W表示弹性应变能密度;T为积分回路的张力分量;u为回路的位移分量。在弹塑性断裂分析中,我们可以使用J积分作为参量,建立起相应的断裂判据:。此判据适用于弹性、弹塑性和全塑性的情况。 2压力容器失效评定图 对于压力容器的缺陷验证,我国多采用COD方法,即断裂产生的应力和应变值的组合达到临界值。由于含缺陷构件的失效必须满足含缺陷构件的塑性失稳载荷大于外加载荷,断裂韧度大于应力强度因子两种判据,从而导出了基于塑性失稳与线弹性断裂两种判据的不同机理的曲线图。失效评定图技术(FAD)最早是英国CEGB的Harrison提出来的,并编制出了R6评定规范第1版,这种曲线图就是以COD理论为基础的失效评定图,由英国中央电力局提出,被称为旧版本R6评定图技术,如图3-1所示。J积分是力学、工程研究界内公认的科学的判定弹塑性断裂参量,在实践中得到了广泛的应用。它可用于评定裂纹体起裂、分析裂纹体撕裂过程、撕裂失稳的评定。虽然R6评定图是由英国专家提出,但是J积分的失效评定曲线是美国学者提出来的,从而引起R6第3次修订版的出现[5],即目前使用的通用失效评定图,如图3-2所示。 3结语 近年来,我国的工业水平得到了很大的提升,各种先进的技术和方法不断的在工业生产制造中得到应用。但是在工业生产中,加工的材料不可避免地会出现各种裂纹、缺陷,断裂力学理论在常规的设计中的普遍使用具有很好的意义。通过不同理论方式的计算,得到的相应的评价指标,再通过相应的判据或者失效评定图进行比较,就能够在设计初期得到一个有参考价值的数据,避免了后期因为缺陷的产生而使得产品提前失效,造成不必要的人力财力的浪费。 作者:彭博 单位:成都市工业职业技术学校 断裂力学论文:断裂力学在桥梁工程中的应用 【摘要】 叙述了断裂力学形成过程和发展,简要介绍了计算断裂力学理论,并通过与桥梁工程实践相结合,介绍断裂力学在桥梁工程中的应用。 【关键词】 断裂力学;桥梁工程;应用;裂纹 断裂力学是近几十年发展起来的新的力学分支,它主要是利用连续体力学的原理,从这个角度出发,研究含缺陷或裂纹的物体在外界条件(荷载、温度、介质腐蚀、中子辐射等)作用下宏观裂纹的发展、失稳、开裂、传播和止裂规律,断裂力学应用力学成就研究含缺陷材料和结构的破坏问题,由于它与材料或结构的安全问题直接相关,它虽然起步晚,但实验与理论均发展迅速,并在工程上得以广泛应用。 1 断裂力学的形成和发展 断裂力学是一门现在仍在不断发展和完善的科学,因此,它是具有前沿性和挑战性的研究成果。20世纪20年代起到50年代末期,在工业发达国家逐渐形成断裂力学这样一门新兴的强度科学。大量断裂事故分析表明,断裂起源于构件有缺陷。传统的设计思想存在一个严重问题,就是把材料作为无缺陷的均匀连续体。在传统的强度理论中,均假定材料是连续固体,为保证构件安全的工作,要控制构件应力不超过该材料的对应的限定值,即σ≤[σ]。其中为构件的应力;[σ]为构件的限定应力,该限定值是根据材料试验后考虑一点的安全度确定下来的。而实际上构件总存在不同形式的缺陷,因此实际材料的强度要大大低于理论模型的强度。断裂力学就是研究有裂缝的构件在各种环境条件下(荷载、温度变化、化学腐蚀)裂缝的平衡、扩展和失稳的规律,并且研究构件强度条件的一门学科。显然它要研究裂纹尖端区的应力状态、应变状态和位移状态,研究裂缝本身抵抗裂缝扩展的能力,还要研究测定这种抵抗能力的方法和标准。通过对构件的分析,运气断裂力学的观点、判据能把构件内部裂纹的大小和构件工作应力,以及材料抵抗断裂的能力定量联系起来,从而可对含裂纹构件的安全性和寿命给出定量或半定量的估计,这就为工程构件的安全设计、制定合理的验收标准和原材原则提供了新的理论基础。 2 浅谈断裂力学理论 简单说来,断裂力学就是研究裂纹的力学。它研究裂纹扩展的规律,研究材料的强度与韧性的关系,研究带有裂纹的物体在外力作用下应力应变的规律及其判据,其主要分为线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学。 线弹性断裂力学的研究对象是带有裂纹的线弹性体,其断裂类型主要有三种,各种复杂的断裂形式都可以分解为这三种。这三种断裂类型分别为Ⅰ型裂纹、Ⅱ型裂纹和Ⅲ型裂纹(如图1所示)。其中Ⅰ型断纹属于张开型断裂,Ⅱ型裂纹属于滑移型裂纹,Ⅲ型裂纹属于撕裂型断裂,前两种都属于平面问题,第三种属于反平面问题,其中以第一种裂纹形式为最常见、最基本也最危险,通常对其研究得也最多。 目前,对于裂纹的研究,主要是以Trwin的应力强度因子理论。应力强度因子K1是度量裂纹端部应力场强弱程度的一个参量。裂纹尖端是一个奇点,它随着荷载σ增加而增加,当荷载增大到某一临界值时,构件就发生破坏,此时,应力强度因子K1也达到了某一临界值Kcro,这样,对于带裂纹的构件来说,其强度准则就应该是K1 对于那些裂纹端部已有很大塑性区的大范围屈服断裂问题和全面屈服断裂问题,线弹性断裂理论已不再适用,而必须采用弹塑性断裂理论来进行分析。当前,用于弹塑性断裂的方法主要有COD和J积分法。当裂纹受到垂直于裂纹线方向的拉伸时,原先贴和在一起的上、下两个裂纹面就将分离,从而使裂纹张开,裂纹面在裂纹顶端的张开位移量就是所谓的COD,可以用来间接地度量裂纹端部的应力、应变场强度。J积分法是采用一种与积分路径无关的积分来分析缺陷周围的应力和应变场,它可以作为裂纹端部应力、应变场强度的度量。当此J积分值达到某一临界值时,裂纹就开始扩展。此临界值就是材料的断裂韧性。 3 断裂力学在桥梁工程中的应用浅述 断裂力学的应用从60年代起就显示了它巨大的作用,从而推动了断裂力学本身理论和实验技术的发展。近年来,断裂力学的应用得到很大的重视,它的应用范围极其广泛。 在桥梁工程中,混凝土作为一种常见的非均匀的结构材料,其中含有微裂纹,甚至有宏观的缺陷如裂纹、夹碴、孔穴等。混凝土的强度、变形和破坏性能都与裂纹的扩展有关。基于断裂力学理论,混凝土的破坏是由于对象体系中潜在的各种缺陷引起的,其破坏过程实际上就是微裂缝萌生、扩展、贯通,直到产生宏观裂缝,导致混凝土失稳破坏的过程。因此,运用断裂力学理论可以建立带有裂纹的有限元模型,进而对其进行桥梁结构的极限承载力。 目前分析蛄航峁辜限承载力的方法很多,但基本上都是利用有限元方法对结构进行分析,对于钢筋,在混凝土发生断裂破坏时,钢筋还处于线弹性阶段。对于混凝土材料来说,由于混凝土本身性能的复杂性,基本上是通过试验数据回归拟合而得。断裂力学为我们提供了一个很好的衡量混凝土抗裂性的指标――断裂韧性。它揭示了材料的裂纹和强度的内在规律,反映了材料的一项新的力学性能。一项新指标的确立,必然会带来一批具有更优越性能的新型材料。我们可以根据此指标指导材料的配方、工艺、生产,设计具有要求性能的新材料、新品种。国外对纤维混凝土等新品种混凝土的研究,就是用断裂韧性为指标的。 断裂力学理论研究和裂纹测试技术的发展,引入混凝土领域中,必将对混凝土的破坏理论的研究、发展起促进作用,应用断裂力学的理论结合有限元模型可以判断桥梁极限承载力,避免桥梁事故的发生。 4 结束语 断裂力学理论是在现实生活中重多的灾难断裂事故中形成,并在不断发展和完善起来的。断裂力学涉及面很广,有金属物理学、冶金学、材料科学、计算数学等多学科内容,现在乃至将来一段时间内仍将处于发展研究阶段。断裂力学在桥梁工程中的应用一方面促进和丰富了桥梁理论的发展,另一方面,断裂力学在桥梁工程中的应用,反过来也会对断裂力学的内容,给予极大的提升和发展。 断裂力学论文:断裂力学在压力容器分析中的应用 摘 要:伴随社会经济的快速发展及科学技术的不断进步,我国机械设备行业也得到了极大的发展。压力容器是一种需要承载压力的密闭设备,在我国工业经济发展的过程中发挥着重要的作用。随着工业发展规模的不断扩大,压力容器也逐渐向大型化方面发展,但在其快速发展的今天,仍存有大量质量问题,如裂纹现象。为更好地提升压力容器的质量,本文基于断裂力学理论,对压力容器的各项内容进行了探讨。 关键词:断裂力学;压力容器;应用分析 1 断裂力学理论分析 一般情r下,可由超声探测方式检测裂纹,但仪器无法检测到裂纹扩展早期的情况,长此以往,小裂缝呈现出稳步增长的现象,最后达到许用临界值,产生脆性断裂。工作应力在许用应力以下是计算传统结构强度安全的依据,但具体操作中,往往会出现应力破坏问题,这是情况下与传统强度计算依据存有差异,即存有结构内部缺陷问题。为防止出现此类问题,在分析压力容器缺陷时可依据断裂力学理论进行研究。以研究对象进行划分,线弹性断裂力学、弹塑性断裂学为构成断裂力学理论的主要内容。线弹性断裂力学主要是对大型构件、脆性材料平面应变断裂问题进行处理。其通过弹性力学内的线弹性理论分析裂纹体力学性能,且通过分析获取确定断裂纹扩展规律的相关因素,如应力强度因子等。在裂纹尖端周围具有较小塑性变形区的情况下,通常也会选取断裂力学进行探讨。而弹塑性断裂力学理论与前者存有极大的不同,其主要用于裂缝尖端塑性区尺寸与裂纹尺寸相近或在其之上,因研究对象存有差异性,可具体划分为2类:J积分理论、COD理论。在验证压力容器缺陷时,选用最多的断裂力学理论为COD理论,也就是断裂出现的应力、应变值组合与临界值相符。因构件存有缺陷,只有在其外加载荷低于塑性失稳载荷、或应力强度因子在断裂认读以下时,才能断定其为失效状,进而可将基于塑性失稳和线弹性断裂的2种依据的曲线图导出。在断裂力学理论内,COD理论只能被看做是一个经验方式,如作为一个参量,其不具备直接性、严密性,特别是在计算、分析裂纹尖端张开位移时难度较大,因此,由系统能量守恒方面出发,美国Rice教授提出了参量J积分。其不仅能够对裂纹尖端应力变场强度进行全面描述,还能够便于理论分析、计算。J积分具备清晰的理念、严密的理论,并适用于线弹性、弹塑性等环境下的断裂分析,尤其是在弹塑性断裂参量判定中J积分得到了人们的认可,且被广泛应用于实践中。其可对裂纹体起裂现象进行评定,并能够对裂纹体撕裂过程进行分析,是评定撕裂失稳的科学依据。 2 断裂力学在压力容器分析中的应用 在压力容器运行使用过程中,往往会产生大量质量问题,为此,必须按照现行规程开展在役压力容器安全技术检验,将安全隐患彻底扼杀。针对超标等缺陷问题,如采取传统方式予以消除,呈现出效果不佳、成本高等问题。为此,在安全评定时更多人倾向于采取断裂力学理论,其不仅能够确保设备运行安全,还节省时间,增加经济效益。为更好地了解断裂力学在压力容器分析中的应用,可以某压力容器缺陷为例进行探讨。 2.1 设备技术参数 某压力容器属于II类容器,设定1.5Mpa为其设计压力,CH3CI为介质,16MnR为材质,1Mpa为工作压力,要求在60℃以下控制其设计温度。 2.2 计算缺陷 通过X射线进行该压力容器缺陷探测,得出其环焊缝底片存有超标缺陷,共两处分别为102、106。随后选取超声波再次进行检测,结果如图1所示。由此得出,埋藏裂纹为其缺陷。 其中,埋藏裂纹到2自由表面的最小距离可通过P1(8mm)、P2(10mm)表示;板厚方向平面缺陷的尺寸最大值则由H(2mm)表示; 板宽方向平面缺陷长度最大值可由实际L1(20mm)、L2(15mm)表示。因H小于L1、L2;且0.4H小于P1、P2,可将该缺陷转化为椭圆形埋藏裂纹,由此计算其等效裂纹尺寸,分别为0.99mm、0.97mm。 2.3 缺陷的断裂分析 (1)计算应力及应变。通过以上论述,计算应力时可在水压试验最危险的情况下进行。因,可依据弹性情况进行计算分析,则对应于的应变公式为: 其中,弹性模量可由E表示,其选取2x105Mpa。 这种情况下,可得出应变。 (2)确定材料性能数据。按照相关规范规定,应以实测数据为主,但本压力容器试样难以获取,无法进行实测。此时可参考16MnR系国内类似压力容器用钢数据,可获取实测数据。安全技术分析过程中,选取0.06mm作为最低值,为确保压力容器运行安全,应选取0.06mm的50%进行分析,即选取0.03mm作为裂纹张开位移COD临界值。此时,可通过下式表示材料平面应变断裂韧度。 其中泊松比由v表示,且v=0.24,最终获取。 (3)脆断评定。第一,根据相关规范要求,进行应力强度因子计算,公式为=311N/mm3/2 由此可见,Kl/Klc=0.177,0.6 0.177,此时属于安全状态。 第二,根据相关规范要求,进行允许裂纹尺寸计算,公式为 因等效裂纹尺寸最大为0.99mm 3 结束语 综上所述,压力容器在日常运作的过程中需要承载一定的压力,容易出现裂纹等问题。因此要定期对压力容器进行质量检测,及时发现压力容器存在的质量问题,减少安全隐患,保证人民群众的生命财产安全。但是由于压力容器的特殊性能,在检测过程中应严格遵循断裂力学相关理论,要求在不损害压力容器使用性能的情况下,对压力容器的质量进行检测。且根据压力容器的具体情况选取合适的方法进行检测。 断裂力学论文:基于断裂力学的GFRP加固梁有限元分析 [摘 要]传统钢筋混凝土结构抗裂性能差,使用阶段常常带裂缝工作。基于断裂力学理论解释了GFRP加固梁的阻裂机理,同时,运用ABAQUS有限元软件计算并对比了不同加固形式的GFRP梁的加固效果。结果表明:各种形式加固梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载均有不同幅度的提高;各种加固形式中以U型加固效果最好。 [关键词]断裂力学;钢筋混凝土梁;GFRP;有限元分析 目前,钢筋混凝土结构在建筑结构中应用广泛,但由于混凝土的抗裂性能较差,结构常常带裂缝工作,而在混凝土表面粘贴GFRP是一种有效的阻裂加固方法。本文首先利用断裂力学理论解释GFRP加固中的阻裂机理,然后通过大型通用有限元软件ABAQUS对不同加固形式GFRP梁的加固效果进行对比分析。 1 基于断裂力学的GFRP加固梁阻裂机理[1] 断裂力学以裂纹的应力强度因子作为裂纹是否扩展的依据。当裂纹的应力强度因子小于混凝土的断裂韧性时,裂纹将处于稳定状态;等于混凝土的断裂韧性时,裂纹将扩展。 阻裂机理一:变边裂纹为内部裂纹 钢筋混凝土梁抗裂性能差,在很小的荷载作用下裂纹就会在混凝土的受拉侧产生,且是以边裂纹的形式出现。当我们在混凝土梁受拉侧粘贴断裂韧性较大的GFRP后,将边裂纹变为内部偏心裂纹,使裂纹的应力强度因子介于和之间[2],降低了裂纹的应力强度因子。 阻裂机理二:起裂点集中拉拢力阻裂 GFRP通过在裂纹出现但未扩展时于起裂点处施加一集中拉拢力,产生一较大的负应力强度因子抵消一部分裂纹的应力强度因子,从而使裂纹尖端的应力强度因子减小,推迟了裂纹的扩展,提高了结构的承载能力。 2 GFRP加固梁有限元分析 2.1 结构简介及有限元模型的建立 结构采用4000mm×180mm×450mm的简支矩形梁,净跨径3600mm,截面高宽比为2.5;材料采用C40混凝土;加载方式采用三分点的两点加载,荷载间距1200mm。钢筋构造:受拉主筋为6Φ10,设计配筋率为0.58%,箍筋为Φ8@50mm,架立钢筋为2Φ10,斜筋为Φ8@100mm。 本文利用ABAQUS有限元软件对上述钢筋混凝土结构进行建模分析。混凝土、钢筋与GFRP分别采用C3D8R、T3D2与S4R单元,材料属性分别为混凝土塑性损伤、理想弹塑性与线弹性。在相互作用模块中,采用Embeded Region和Tie[3]来分别定义钢筋与混凝土和GFRP与混凝土、GFRP之间的相互作用。 为了对比不同加固形式的GFRP梁的加固效果,建立三种计算模型见表1。 钢筋混凝土梁配图及有限元模型见图1。 2.2 结果与分析 对有限元计算结果进行归纳,得到三种形式的GFRP加固梁荷载与跨中挠度的关系曲线见图2。 2.2.1 荷载-跨中挠度曲线形状 从图2中可以看出,GFRP加固梁与普通钢筋混凝土适筋梁一样,荷载-跨中挠度曲线均具有明显的三个阶段,分别为:混凝土开裂前阶段、混凝土带裂纹工作阶段、钢筋屈服后阶段。在钢筋屈服以后,普通钢筋混凝土梁已不能继续承载,而对于GFRP加固梁,由于GFRP的阻裂增强作用,仍能继续承载,荷载-跨中挠度曲线在这一阶段表现为有一定的倾角。 2.2.2 开裂荷载、屈服荷载与极限荷载对比 根据图2荷载-跨中挠度关系曲线并结合有限元计算结果,将三种形式梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载列于表2。 从表2可以看出,由于GFRP的阻裂增强作用,加固梁相较于普通梁在开裂荷载、屈服荷载和极限荷载方面均有一定幅度的提高,且越到后期,GFRP的作用越大,荷载提高的幅度也越大。对于水平粘贴加固梁,三种荷载分别提高了6.90%、26.95%和30.61%;对于U型粘贴加固梁,三种荷载分别提高了12.07%、39.72%和75.51%。 2.2.3 加固形式选取 从上面的叙述中可以得出,U型加固要好于水平加固。因此,在今后的实验研究和工程实践中推荐优先选用U型加固方式。 3 结论 本文基于断裂力学理论解释了GFRP加固梁的阻裂机理,同时运用ABAQUS有限元软件对比分析了不同加固形式梁的加固效果,得到以下结论: ①加固梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载要高于普通梁,且U型加固高于水平加固; ②在以后的实验研究和工程实践中推荐优先选用U型加固形式。 断裂力学论文:边坡稳定的断裂力学分析 摘要:如今边坡工程越来越多,然而现今对边坡进行分析的方法还不够完善。常规的分析方法假设坡体整体滑落,假设了一个滑动面,但是坡体的受力在微观的角度是复杂的,其中由于土体受外界因素产生的张拉收缩作用会在坡顶产生裂缝,裂缝的发展将会破坏土体的整体性,因此其受力不能简单的用平衡法进行分析,而一般的屈服判断条件又不适用于土坡等边坡,但断裂力学的相关知识适合于解决此类问题,本文正是基于断裂力学进行边坡稳定性分析 关键词:断裂力学;边坡稳定;失稳分析 引言 边坡的稳定性是工程中要考虑的重要问题,然而常规的屈服破坏准则并不适用于坚固土和超固结土这样的脆性材料,此外岩土工程的受力复杂,更加重了边坡稳定性分析的复杂程度。对于边坡稳定性分析通常采用的是极限平衡法,比如:圆弧滑动面稳定性分析、条分法稳定性分析、Bishop条分法稳定性分析、非圆弧滑动面的杨布法等[1]。其基本思路是假定一个滑动面,将边坡分为两个整体,然后进行宏观的受力分析。这类方法的参数容易获得,计算简便,是经典的分析方法,但其中有明显的不足之处:由于土的收缩和张力作用,土的坡顶一般会产生裂缝,边坡的破坏往往是从细小的裂缝开始的,因此对边坡进行整体分析会不精确。本文介绍的是基于断裂力学的边坡稳定性分析。 1基于断裂力学的边坡稳定性研究现状 滑坡是在一定地形、地质条件下,由于岩体或土体内部裂隙的损伤、扩展、断裂以及扩展断裂过程中的相互作用,导致边坡产生滑移、崩塌或失稳破坏的现象。因此研究裂隙扩展断裂及扩展断裂相互作用对岩体或土体强度特性的影响,对于边坡工程的加固、设计和施工具有十分重要的意义。关于裂隙对岩石强度的影响,目前国内外已在这方面有所成果,如赵平劳[2][3]针对层状岩体的抗压和抗剪强度作了大量的实验研究,得出了比较有意义的结果,范景伟[4]对含定向闭合断续节理岩体的强度特征也作了较详细的探讨,并从理论上推导出了含节理岩体的强度公式。王桂尧[5]利用实验观测到的结果、对节理裂隙岩体而言,其软弱结构面的方向和长度对岩体的强度会产生重要的影响。所以对于带裂缝的岩质边坡的稳定性分析已形成了一定的理论基础,有关这方面的文献也较多。 2一般边坡失稳分析 常规的边坡稳定性分析是假设一个滑动面,考虑滑体的自重以及抵抗滑动的摩擦力,通过他们的受力平衡来进行分析,下面以粘性土的土坡进行稳定性分析。 粘性土的颗粒之间存在着粘结力,产生滑坡时,土体整块向下滑动,土体受到自身重力以及摩擦力[6],这里采用土坡圆弧滑动整体分析法。对于简单均质的粘性土坡的稳定性, 在不考虑裂缝的影响时, 采用圆弧滑动面的整体稳定来分析. 设土坡可能沿着圆弧面AC滑动, 滑动面半径为R, 使土体产生滑动的力为滑动土体。 重量为W, 抗滑力是沿圆弧面上分布的土体的抗剪强度。将抗剪力与重力对圆心O 取力矩, 得到抗滑力矩Mr 和滑动力矩Ms分别为: Mr =τfLR , Ms =Wx .` 其中τf为土体抗剪强度; L 为滑动的圆弧长度; R为滑动的圆弧半径; W 为滑动的土体的重量; x 为W 对滑动面圆心O 的力臂, 如图1 所示. 图1 整体圆弧滑动受力分析 取抗滑力矩与滑动力矩的比值作为土坡的稳定性分析的安全系数K, 即 K= Mr / Ms =τfLR / Wx 3边坡失稳的断裂力学分析 本文用断裂力学理论进行边坡稳定性分析,而断裂力学能否用于土体中裂缝的产生和拓展,是本文研究的首要前提。根据相关文献资料可知,断裂力学在土体中尤其是坚硬或脆性土体中的应用已经得到广泛认可[1]。 3.1基于断裂力学的边坡稳定性分析的理论依据 土坡在使用期间, 会遇到土体干缩硬化固结、坡体不均匀沉降、水分蒸发、冻结融化以及气候变化等多种情况, 土粒之间的结构联系在薄弱环节破损, 土体原本存在的微小缺陷相互融合, 逐渐形成可见的宏观裂缝, 在外界因素地持续作用下, 这些宏观裂缝进一步发育生长, 直至坡体发生失稳破坏. 边坡由于结构和荷载的复杂,裂缝受到张拉和剪切共同作用,属于Ⅲ型复合型裂缝。 在边坡中,裂缝稳定性与坡体的稳定性密切相关,应力强度因子是缝端应力强弱的表征,裂纹的生长拓展由端部应力控制,因此应力强度因子K的大小反应了裂缝的稳定性。当缝端应力强度因子K等于材料的临界值时,裂缝会扩展并失稳,进而导致边坡的损坏。此时的裂缝长度为裂缝拓展的临界缝长lc。当裂缝长度小于lc时,坡体是稳定的;当裂缝长度大于lc时,坡体就破坏了。 3.2基于断裂力学的边坡稳定性分析过程 采用断裂力学对边坡进行分析的过程是这样的,首先确定边坡的最易开裂位置,由于边坡坡顶存在张拉区,因而很容易产生张拉型裂缝,而张拉型裂缝又往往是产生滑坡的诱因。首先对研究的边坡进行应力分析,根据应力分布规律,确定滑动面起裂的大致位置,然后在此位置周围开始搜索,找到其确切的最易开裂位置。具体做法为:先在大致开裂位置周围设置长度相等的铅直裂缝,然后进行断裂力学分析,得到其相当应力强度因子,相当应力强度因子最大的地方即为边坡最易开裂的位置。 然后确定边坡的临界缝长,在最易开裂位置设置从小到大的铅直裂缝,得到它们的应力强度因子,代入断裂判据。随着缝长的增加,裂缝会经历一个从不开裂到开裂的过程,最先达到开裂条件的缝长即为边坡的临界缝长。 最后寻找边坡的最危险滑动面,由于己经得到了边坡的开裂位置和临界缝长,在坡顶开裂位置设置一条铅直裂缝,此裂缝的长度应等于或略大于临界缝长,第四章基于断裂力学的粘土边坡稳定性分析再在这条裂缝的基础上进行搜索。 4 结论 (1)常规的采用极限平衡法分析的边坡稳定性问题存在一定的不足,其产生的安全系数不可靠,在采用极限平衡法进行边坡稳定性分析时应适当的调高安全系数以防止事故的发生; (2)临界缝长用来作为裂缝失稳的判据相比较于应力强度因子K更方便,其作用等同于应力强度因子K,可通过缝端应力强度因子K达到临界应力强度因子时对应的缝长间接得到。 断裂力学论文:半刚性基层沥青路面温度应力断裂力学分析 【摘 要】进行路面裂缝开裂扩展评估工作时,需要应用J积分与路面裂缝尖端应力强度因子两个关键指标。本文采用ABAQUS软件,创建有限元模型,结合断裂力学与奇异单元理论,从温度应力与荷载两个方面分析广西几条半刚性基层沥青路面裂缝的情况。 【关键词】半刚性基层;沥青路面;温度应力;断裂力学 横向裂缝是高速路半刚性基层沥青路面早期主要破坏形式。它的形成往往是由于沥青路面半刚性基层反射性开裂、温度疲劳裂缝、低温收缩裂缝等多方面原因综合影响之下的结果。单单依靠试验,是没办法有效评估上述多方面因素与高速路沥青路面温度应力之间存在的联系大小的。所以通过数学模型,结合断裂力学与奇异单元理论评估因素与高速路沥青路面温度应力之间存在的联系,有着十分重要的现实意义。 1 断裂力学理论概述 1.1 判断应力强度因子的基本准则 所谓的断裂力学指的是研究在(湿度、温度、荷载等)环境之下构件上裂缝的失稳、扩展、平衡规律的一种学科门类。在荷载影响之下,根据裂缝不同的扩展方式,可以分成撕开型裂缝、剪切型裂缝、张开型裂缝三种基本类型。一般在高速公路施工项目中会涉及到剪切型裂缝与张开型裂缝两种。 根据线弹性断裂理论,张开型裂缝裂纹尖端区域的位移场可表示为: 式中,G为含裂纹弹性体的剪切模量;r、θ是以裂纹尖端为坐标原点的极坐标;K1为常数。从式(1)、式(2)可以看出,随着r的减小(tg就是越接近裂缝尖端的地方),所有的应力分量都增大,并且当r趋向无穷大时,这些应力分量均趋向无限大,亦即裂缝尖端处的应力场具有奇异性。只用应力大小来判断结构强度的方法不再适用,由于裂缝尖端附近的应力场与K1成正比,K1可以用来反映裂缝尖端附近的应力场强度,称为应力强度因子,其量纲为[FL-3/2]。 1.2 J积分 J积分是为了避开直接计算裂纹尖端附近的弹塑性应力应变场,提出的一个围绕裂纹尖端的围线积分,与积分路径无关,为一常数,即J积分的守恒性。J积分被公认为在其主导区能正确反映HRR奇异性,其守恒性使得可以在分析中避开裂纹尖端这个难以直接严密分析的区域。 如下图所示,围绕裂纹尖端作一回路,并沿此回路积分得: 式中,ω是在弹塑性条件下,在单调加载过程中裂纹体的应变能密度;τ为自裂纹下表面的任意一点起,沿逆时针方向绕过裂纹尖端而止于裂纹上表面任意一点的任意一条曲线;Τi是作用在回路上弧线ds对应的面元素ds、dz上的表面力矢量;ui是该处的位移矢量;n是线元素ds的外法线单位矢量。 2 等参有限元分析 奇异性是裂缝尖端应力应变的重要特点,通过SNGULAR命令在裂缝尖端设置奇异单元,如下图,能将裂缝尖端奇异性特点十分好地模拟出来。 3 高速公路层状路面结构的数值计算模型 为分析在温度变化影响之下,路面不同结构层裂缝的扩展规律,首先假设有一个贯穿基层底部的裂缝。与此同时,为了讨论裂缝的扩展规律,研究沥青面层受到裂缝反射的状况,假设沥青面层底部也有一个完全贯穿的裂缝。 在本文计算过程中均作下面几项假设: ①高速路层与层之间是连续的,地基、沥青混凝土、基层材料都是均匀的、各向同性的线弹性材料;②路面所有裂缝面都是自由面,横向裂缝之间的距离是均匀的,且贯穿整个沥青路面的宽度;③路表层有温度荷载,热传导定律所有条件路面体内温度都满足,与此同时,我们假定路面最下层与水平向无限远处位移与应力为零;④当应用温度应力进行研究时,设定沥青路面表层温度从六十摄氏度降低到二十摄氏度,计算路面温度场时,路面温度场不是出于瞬态传播的状态,而是以稳态传导的形式进行传播。 在计算路面受到温度变化影响而出现的变化时,参考的是2005年北京科学出版社出版的吴赣昌《半刚性路面的温度应力分析》这本书。 4 温度应力断裂力学计算 为了让计算数据对比性更强,在进行多个结构层的温度应力强度因子计算的时候,设置全部计算模型的精度与单元分布都是一样的,仅仅变更沥青路面裂缝自由边的长度大小,本文K1(应力强度因子)计算量纲为[N・m-3/2]。 4.1 厚度不同的基层裂缝所造成的影响 因为受到温度应力的影响,在沥青路面会出现张拉型水平裂缝,所以剪切型应力强度因子KⅡ等于0。从下面两张图我们可以知道,当增加基层裂缝开裂的厚度时,基层裂缝尖端的应力强度因子也随着增加,进而裂缝裂开程度及裂开速度均明显增快。 4.2 当路面基层开裂完全时,厚度不同的路面面层裂缝所造成的影响 从下面两张图我们可以得知,如果沥青路面基层出现开裂的时候,随着路面面层底部裂缝的长度慢慢加大时,裂缝的扩展速度也逐渐加快,直到面层底部完全破坏。比对基层开裂应力强度因子K1变化图我们可以知道,基层应力强度因子明显比面层应力强度因子K1值,表明面层比基层更容易受到温度应力的影响。而我们国家建设的半刚性基层沥青路面往往在当初进行面层铺设之时裂缝就已经出现,在温度应力影响之下,路面裂缝出现的速度及扩展的速度都大大提高了。怎样有效降低沥青面层铺筑施工阶段之前裂缝出现的概率有着十分重要的现实意义。 4.3 基层模量应力强度对裂缝所造成的影响 如果裂缝出现在基层时,当基层模量的加大时,应力强度因子也会随之加大。而一般来说我们国家高速公路沥青路面的基层有着较高的强度,也就是说沥青路面水泥剂量都可以达到百分之五至百分之六,因此在高速公路沥青路面施工的阶段,我们可以结合实际情况,适当降低路面水泥稳定碎石半刚性基层的水泥剂量。 4.4 基层开裂在面层模量作用下所出现的变化 从下面两图中可以知道,当沥青路面基层出现裂缝的时候,基层温度开裂进展不会因为面层模量的增大而变化。 4.5 当路面面层出现裂缝时,面层模量对裂缝进展的影响 从下面两图可以知道,当路面面层模量出现变化时,应力强度因子也随之变化,因为沥青路面的温度收缩一般出现在周边环境温度下降的时期,而道路周边环境温度下降原本就会加大路面面层的劲度,进而加快路面裂缝的进展。 4.6 当沥青路面出现裂缝时,基层模量对裂缝进展的影响 当沥青路面出现裂缝的时候,即便基层模量慢慢加大,面层裂缝尖端的应力强度因子也出现相对应的加大趋势,然而通过对照相关数据发现,面层裂缝尖端应力强度加大幅度十分小,甚至可以忽略这个加大幅度。从另个角度来说也证明了基层强度太大对防止温度型裂缝并没有明显的好处。 4.7 面层开裂时厚度变化对开裂的影响 随着面层厚度的增加,温度变化对沥青层底裂缝尖端的应力强度因子有下降趋势,但是,对比其数值可以发现,影响非常小。具体如下面两图所示。 5 结束语 综上,对半刚性基层沥青路面温度应力开裂进行断裂力学分析,结果能真实反映层状路面结构基层裂缝扩展现象和规律,可以为沥青路面早期开裂破坏机理分析提供依据。 断裂力学论文:浅析岩石的断裂力学 摘要:论述了国内外断裂力学及损伤力学的学科发展历程,总结了岩体断裂力学损伤力学的研究内容、研究特点以及岩石力学专家们一些年来所取得的主要成果,并简单介绍了断裂力学损伤力学在岩土工程中的实际应用。最后,通过对岩石破坏的断裂-损伤理论的阐述,指出了综合考虑损伤与断裂的破坏理论是能更好地反映岩石实际破坏过程的一种新的理论, 可在以后的理论研究和实际工程中得以更为广泛的应用。 关键词:岩石 断裂力学 损伤力学 岩石的破坏过程总是伴随着损伤(分布缺陷)和裂纹(集中缺陷)的交互扩展,这种耦合效应使得裂纹尖端附近区域材料必然具有更严重的分布缺陷。岩石的破坏, 如脆性断裂和塑性失稳, 虽然有突然发生的表面现象, 但是, 从材料损伤的发生、发展和演化直到出现宏观的裂纹型缺陷, 伴随着裂纹的稳定扩展或失稳扩展, 是作为过程而展开的。事实上, 物体中往往同时存在着奇异缺陷和分布缺陷。在裂纹(奇异缺陷)附近区域中的材料必然具有更严重的分布缺陷, 它的力学性质必然不同于距离裂纹尖端远处的材料。因此, 为了更切合实际, 就必须把损伤力学和断裂力学结合起来, 用于研究物体更真实的破坏过程。 一、岩石I型断裂韧度测试方法研究现状 岩石的断裂韧度是用来表征岩石材料抵抗因裂纹扩展引起断裂的能力,是材料的固有属性,应该与测试试件的形状、尺寸和加载方式无关。对岩石进行断裂韧度室内测试是将断裂力学引入岩石力学的基础。然而,由于研究的不足和问题的复杂性,目前只有国际岩石力学学会在1988 年和1995 年给出了两个测定岩石静态断裂韧度的推荐方法,更重要的是,试件构形和尺寸大小对岩石断裂韧度测试值的影响,即尺寸效应(或尺度律),也越来越受到了岩土工程研究者的关注。 1.岩石I型断裂韧度测试方法 由于岩石材料的特殊性和断裂韧度(KIC)测试比一般的强度测试更加复杂和困难,至今国际上还没有岩石断裂韧度测试的统一标准,自从20世纪60,70年代以来,许多学者在借鉴金属断裂韧度测试方法的基础上,针对岩石材料的特殊性,在岩石断裂韧度测试方法研究方面进行了很多有益的探索。通常用于测定岩石断裂韧度的方法有以下几大类:短圆棒试件、扭转试验、梁的弯曲试验和圆盘试验。其中,梁的三点弯曲试验常被采用。具体来讲,曾被用来测试岩石I型断裂韧度的方法及试样类型有:中心直裂纹试样(CSCBD)、单边切槽裂纹试样(SECBD)、不预制裂纹的巴西圆盘测试(BDT)、修正岩石I型断裂韧度测试方法以及圆盘测试 (MRT)、压痕试验(IT)、径向裂纹环状试验(RCRT)、修正环状试验(MRT)、单边切槽半圆盘三点弯试样(HDB)、环形盘紧凑拉伸试样、轴向切槽圆棒压缩开裂试验(ACRBC)、单边切槽圆棒弯曲试验 (SENRBB)、环向切槽圆棒弯曲试验(CNRBB)、环向切槽圆棒离心加载试验(NRBEL)、环向切槽圆棒拉伸试验(CNRBT)、预制裂纹空心筒内压测试或爆破测试、单边直裂纹三点弯曲梁测试(SC3PB)、单边直裂纹4点弯曲梁测试(SC4PB)、双扭测试(DT)、双悬臂梁撕裂试验(DCB)、紧凑拉伸试验(CT)、边切槽圆盘劈裂试验(END)、厚壁圆筒试验(TWC)、点荷载试验等。迄今为止,岩石I 型断裂韧度测试较为常用的试样类型主要有:单边直裂纹三点弯曲梁试样(SC3PB)、“V”形切槽三点弯曲圆梁试样(CB)、“V”形切槽短棒试样(SR)、“V”形切槽巴西圆盘试样(CCNBD)。此外,紧凑拉伸试验(CT)、单边切槽圆棒弯曲试验(SENRBB)及双扭测试(DT)、厚壁圆筒试验(TWC)等方法也被广泛采用。 二、岩石断裂力学的研究特点 岩石断裂力学是岩石力学的新的分支学科,是研究岩石断裂韧性和断裂力学在岩体中应用的科学。它也包括两个内容:分析裂缝端部的应力场和位移场; 确定岩石断裂韧度。由于断裂力学逐渐被许多岩石力学工作者所接受,近年来这方面的研究成果显著增加。当前岩石断裂力学的主要问题也是合理地确定岩石断裂韧度。 近几年来,在金属断裂研究与应用方面,开展了许多工作。对于裂纹岩石断裂的研究和应用,国外也已引起高度重视,但国内尚处于初始阶段。许多采矿工程中的实际问题,如矿山地压,井巷破坏,采场顶板的下沉与管理,岩层移动,露天矿边坡的稳定性,岩石断裂机理等等,都将提到岩石断裂力学研究的日程上来。可以预料,断裂力学将在矿山工程实际应用方面表现出强大的生命力。 三、岩石断裂力学的工程应用 1.岩石断裂力学在地震研究中的应用 由于浅源地震过程,本质上是地壳岩石大规模的断裂过程,所以引用断裂力学来研究地震,便成为人们所注意的向题。在这方面,国内已经做过不少工作。例如把断裂力学中的应变能释放率公式和位移公式与震级一能量公式用来求得震源参数与地壳岩石应力状态之间的关系,以服务于地震预报的目的;又如采用流变一断裂模型,来解释余震序列的时间滞后特性;再如用断裂力学理论分析圆盘裂纹稳态扩展条件,进而讨论断层参数、应力场参数和岩石物理力学特性参数与膨胀现象间的关系,以解释有的地区震前没有膨胀现象而有的地区震前却有强烈的膨胀现象;目前金属断裂力学多注意拉应力的作用,但用到多裂隙介质的岩石中来时,则多是断裂面处在压应力下的断裂力学问题,会具有自己的特点。 2.断裂力学对改进重力坝剖面的设计和稳定分析方法极有前途 现行重力坝设计规范规定,在正常荷载作用下,上游面不应出现拉应力。空腹坝坝踵应力状态更为复杂,又无明确规定。因此国内一些空腹坝不得不把距坝基以上3 米高处上游面拉应力为零作为设计基准。实际坝踵是应力奇点,用连续介质力学分析其应力是困难的。视坝踵为V 型切口,用断裂力学方法分析其开裂条件是可行的,对于较完整岩基上的重力坝,坝与基岩胶结面显然是大坝的薄弱环节。试验已证实,在胶结面上存在一定的凝聚力。同时,由于施工缺陷、应力集中等原因,胶结面上可能存在裂缝。因此坝踵开裂后至大坝失稳前,裂缝沿胶结面有一个发展过程。用断裂力学方法分析坝的稳定性,研究裂缝的止裂条件和剩余韧带区的强度条件,可能比目前采用的剪摩或纯摩公式更为接近实际。 3. 岩石断裂力学中存在的主要问题 目前,岩石断裂力学的研究与应用存在问题不少,难度较大,尚待作出巨大的努力。今后应该着重探讨下列问题:a在受压下,岩体内裂纹闭合,边界条件发生变化,因此,必须发展脆断模拟与弹塑性断裂模拟,进行闭合裂纹尖端应力场与位移场的解析研究以及分支裂纹端应力强度因子的计算研究;b岩石材料的本构关系;c岩石在各向受压条件下的断裂机理;d岩石在单轴或多轴压缩下的复合型断裂判据;e 建立岩石静、动态断裂韧性测定的标准方法,探讨各类岩石断裂韧性与传统力学性能的关系;f现场岩体内裂纹的监测手段与防断措施,;g非均质、各向异性与加载速率等因素对岩石断裂的影响。 四、小结 岩石的断裂韧度是一个用来表示材料抵抗裂纹和扩展能力的参数,其断裂韧度的准确测定是岩石断裂力学中一项非常重要的基础性工作。断裂力学是50 年代开始发展起来的固体力学的新分支. 主要按断裂力学发展的成熟度, 重点是线弹性断裂力学、弹塑性断裂力学、断裂动力学这三种经典断裂力学的基本理论与断裂准则,断裂力学是一门工程学科,目的是给出完整的工程结构构件由于裂纹扩展而破损的定量描述。 断裂力学论文:情系断裂力学教研相长结硕果 断裂力学起源于20世纪中期,发展于20世纪后期,并且仍在不断发展和完善。因此,它是具有前沿性和挑战性的研究领域。 在这项极具挑战性的研究领域里,柳春图见证并亲身参与了我国断裂力学从发展起步到不断成长的整个历程。作为一位重要的参与者,柳春图在断裂力学及其工程应用、海洋工程力学、夹层结构等方面都有着深入的研究和探索,他多次主持重大的科研项目,获得无数赞誉。 缘结断裂力学勤耕耘 我国断裂力学起步于20世纪70年代初,从这个时候开始,柳春图就有幸成为这一学科的首批科研学者。当时,对于这门新的学科,年轻的柳春图甫一接触,就有了继续探索和研究的兴趣,他开始着手去研究并做一些工作,并不断学习相关理论,随时关注国际上断裂力学学科的发展和走向。 1972年,河南平顶山大型国有发电厂安装了一台中国自行生产的30万千瓦的汽轮机转子,经检测发现有裂纹,按国家标准不允许运转。在那特殊的年代,转子能否运转上升到了政治高度。柳春图凭着“初生牛犊不怕虎”气概揽下了这个活,团结课题组全体成员努力工作,获得了可以监控运行的结论。 柳春图还负责承担了航空工业部某部门委托的某型飞机国内首次在主要受力结构部件采用夹层结构的研究任务。地面结构试验表明,夹层结构应用于飞机的主要受力结构部件是优越的、可行的。 再接再厉勇攀登 在这个领域不断积淀成长的柳春图,眼界和思维越来越开阔。他定性定量论证了经典理论应用于板壳断裂分析的重大理论缺陷,获得考虑剪切变形理论板、球壳、圆柱壳Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型裂纹尖端局部解,这就给出了解决各种结构断裂问题的理论基础。这些研究在国际上都是首次得到,并获得实验证明。 在分析和计算方法的研究,柳春图提出了一个具体断裂力学特点的计算方法――局部整体法。他指出,这与已有计算结果比较该方法体现出显著的优越性,如表面裂纹问题;局部整体法的结果与光弹试验结果符合良好;与国际上公认的Newman有限元结果精确度相当,而计算自由度数仅为其1/10;在国际上首次给出有限尺寸板壳Ⅱ、Ⅲ复合型的分析结果。由于上述成绩,柳春图受到第七届国际断裂会议的大会邀请并作了报告。 柳春图还主持了十几项较大海洋工程研究项目,其中突出的是中国海洋石油总公司“八五”攻关,“涠11-4导管架平台结构强度全尺度原位监测”研究项目。这是国内首次进行的大规模原位综合监测,是一个技术难度较大、组织协调复杂的系统工程。这个项目被鉴定为总体研究水平达到了国际先进水平。在监测的范围和规模上优于国际上同类工作,获得1998年中国科学院科技进步二等奖,1999年国家科技进步三等奖。 由于多年奋斗在科研第一线,柳春图获得了许多经过实践检验的科研结论。经过地面结构的试验,柳春图得到了夹层结构应用于飞机的主要受力结构部件是优越的、可行的结论。并发表专著《夹层板壳的变形、振动和稳定性》,这是国际上发表在此领域的第一部专著,获1978年全国科学大会重大成果奖。由于柳春图在断裂力学领域的声望和取得的成绩,他干1974年组织和主持了全国首届断裂力学会议,以后多次主持断裂会议、组织断裂讲座等,为促进了我国断裂力学及工程应用的发展作出了重大贡献。 断裂力学论文:混凝土断裂力学的发展简介 [摘 要]混凝土断裂力学研究含裂缝体的混凝土材料和混凝土结构的破坏过程以及裂缝传播规律,建立断裂准则,探讨如何控制和防止混凝土结构断裂破坏的措施。本文通过分析混凝土断裂的几个模型,简述混凝土断裂力学的发展过程。 [关键词]断裂力学 模型 1 前言 混凝土断裂力学是固体力学的一个分支,主要是研究带裂缝固体的强度及裂缝扩展规律的科学。最早的概念来源于上个世纪二十年代初英国物理学家Griffith对脆性材料,如玻璃的断裂研究。他指出材料内部的微观缺陷或不连续现象如裂缝的存在将影响材料的强度,并使用Inglis的椭圆孔无限平面介质的弹性解提出了脆性断裂力学的基本理论框架。 2 混凝土断裂力学的发展 2.1 混凝土断裂力学的理论基础 1961年Kaplan首先发表了线弹性断裂力学应用于混凝土的试验成果,该研究引起了学术界的注意和重视。此后三十多年,很多学者进行了大量的混凝土断裂试验研究。随着研究工作的不断深入,发现原先适用于金属的一些基本假定、理论和试验方法并不能适用于混凝土,并采用了能反映混凝土本身特点的新假定、新理论及新的试验方法。 早期混凝土断裂力学方面的研究成果大都以线弹性断裂力学为基础。由于不能将线弹性断裂力学直接应用于混凝土材料,人们把研究的重点转向了非线性断裂力学。 2.2 混凝土断裂力学模型的建立 2.2.1 Hillerborg的虚拟裂缝模型 Hillerborg的虚拟裂缝模型认为裂缝的扩展以缝前形成的微裂区为先导,将微裂区视为一条虚拟裂缝,随外荷载的增加,此区域内材料的刚度降低,使缝前端部分传递应力的能力降低,但由于骨料和基体的桥联作用在虚拟裂缝面上作用有使裂缝闭合趋势的粘聚力,使缝前仍有传递应力的能力。此外,粘聚力与虚拟裂缝宽度存在一定的反比关系,即粘聚力随虚拟裂缝宽度的增加而降低。当虚拟裂缝的宽度达到某一极限值时,粘聚力变为零,此时宏观裂缝出现(见图1)。虚拟裂缝上传递应力和虚拟裂缝宽度(张开位移)之间的关系为材料的软化本构关系,它反映材料上一点的应力状态,不论采用何种测试方法,其值均应相同。 虚拟裂缝模型将裂缝分为两部分: (l)不传递应力的物理裂缝。此区域内位移和应力不连续。 (2)虚拟裂缝。即在裂缝端有一断裂过程区,它具有以下特性:①在缝尖的峰值应力等于混凝土的抗拉强度关;②从虚拟裂缝尖端的应力关递减分布到物理裂缝尖端处,沿断裂过程区位移不连续但应力连续。 2.2.2 Bazent裂缝带模型 1985年RLEM根据虚拟裂缝模型推荐了用三点弯曲切口梁法测定混凝土断裂能的规范方法。在此之后,RLEM委员会组织进行了大量系统的试验,结果发现断裂能存在着显著的尺寸效应。 Bazent的裂缝带模型将裂缝的断裂过程看作一密集平行的微裂缝组成的裂缝带,这条带具有一定的宽度,对混凝土材料,裂缝带的宽度磷取为最大骨料粒径的3倍。由于裂缝带有一定的宽度,因此缝端也有一定的宽度,即缝端并非尖状的,而是钝状的。将裂缝带看作是正交各向异性介质,可以很方便地确定裂缝带及结构的应力和变形。在进行有限元分析时,为消除网格敏感性,应调整软化本构关系,以保证网格宽度为h和WC的裂缝带吸收的能量相等,即扩展单位长的裂缝吸收的能量唯一。 2.2.3 双参数断裂模型 Jenq和Shall的双参数断裂模型是修正的线弹性断裂模型,以线弹性断裂力学为基础,并引入一些符合混凝土非线性特性的假设。Jenq和shah提出了两个断裂控制参数即临界失稳韧度和临界裂缝尖端张开口位移CTODC。,并使用它们建立了断裂准则。文献提出了临界等效裂缝长度的概念,即初始裂缝长度a0与裂缝的亚临界扩展aC之和。若直接由线弹性断裂力学公式计算KIC,又不考虑裂缝的亚临界扩展长度aC,从而使断裂韧度具有明显的尺寸效应。而根据临界等效裂缝长度和试验测得的极限荷载,利用线弹性断裂力学方法得到的断裂韧度无尺寸效应,这才是混凝土实际的断裂韧度。该模型以线弹性断裂力学中的应力强度因子的解析表达为目的,没有考虑分布在断裂过程区内的粘聚力作用。 2.2.4 其他模型 除以上模型外,另外两个经典的模型就是Karilialoo和Nallathambi的等效裂缝模型以及Swartz和Refai的等效裂缝模型。对Karilialoo和Nallathambi的等效裂缝模型来讲,它研究的对象是三点弯曲梁,基本的思想与双参数断裂模型相似。 我国学者徐世娘教授于1992年基于线弹性断裂力学并考虑断裂过程区内粘聚力的作用,以应力强度因子为参量提出了描述混凝土断裂的双K断裂模型。在这个模型中,除了使用失稳断裂韧度这一参数来控制裂缝的临界失稳外,还引入了一个新的概念即起裂断裂韧度来作为裂缝起裂的控制参数,并创立了双K断裂判据。 3混凝土断裂力学的未来发展 随着混凝土技术的发展,混凝土的性能也在不断改进和提高,逐渐向着高强、高韧性的方向推进。Navailurkar和Hsu,试验结果表明:混凝土软化曲线形状对混凝土抗折强度、断裂过程区的大小、峰值后的荷载变形曲线影响非常显著。 Raghu Prasad等试验结果发现在混凝土中掺入了粉煤灰、矿渣等矿物质材料后,因而会存在一些未水化的粉煤灰或矿渣大颗粒,而这些大颗粒的存在使混凝土中产生了一些裂隙,导致混凝土断裂过程区尺寸增加。通常情况下,高强混凝土的脆性增加,而在高性能混凝土中掺入粉煤灰、矿渣等矿物质材料会使混凝土的脆性减小。 断裂力学论文:基于断裂力学的钢筋混凝土保护层锈胀开裂探讨 摘要:本文基于钢筋均匀锈蚀时混凝土的开裂实验现象建立了混凝土保护层开裂的计算模型,考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况以及混凝土界面中的原始裂纹与缺陷,裂纹在钢筋锈蚀膨胀作用下的起裂、扩展情况,利用断裂力学和弹性力学得到了混凝土保护层开裂时钢筋膨胀力和均匀锈蚀率的理论预测模型。分析了影响钢筋锈胀开裂的诸多因素,认为混凝土保护层厚度的增加、混凝土材料界面相的加强、混凝土断裂韧度的提高和钢筋直径的变小都有利于钢筋混凝土耐久性的提升。 关键词:混凝土保护层;钢筋锈蚀率;断裂力学;弹性力学;锈胀开裂 1 研究背景 钢筋混凝土结构的耐久性失效最主要的表现形式为钢筋锈蚀引起的结构破坏。在美国,因各种锈蚀造成的损失为700多亿美元,其中混凝土中钢筋锈蚀造成的损失约占40%。钢筋锈蚀后其锈蚀产物的体积是原有体积的2-4倍,对钢筋周围的混凝土产生挤压,随着钢筋锈蚀程度的加剧,混凝土保护层受拉开裂。保护层一旦开裂将会加速钢筋的锈蚀,进一步加剧裂缝的扩展导致结构破坏,严重影响混凝土结构的耐久性,因此研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂具有重要的工程实际意义。 现有的模型多以混凝土抗拉强度作为保护层开裂判断条件,很少考虑混凝土保护层中存在的初始裂纹和初始缺陷。实际上,受干缩、温度等因素的影响,在承受荷载之前混凝土内部,特别是骨料和水泥砂浆界面上就存在着初始裂纹。对于混凝土的开裂,断裂力学是一种有效工具。国内曾尝试利用无限介质中的孔边双裂纹模型来预测钢筋锈蚀的膨胀力,但其裂纹构型和混凝土基体无限介质假设与实际保护层尺寸和锈胀开裂试验现象之间还存有差别。本文以均匀锈胀开裂试验现象为依据根据保护层有限体中的应力分布和最终裂缝状态利用断裂力学和弹性理论建立混凝土保护层锈胀开裂时刻的锈胀力和临界锈蚀率预测模型。 2 模型的建立 2.1 混凝土锈胀开裂的断裂模型 研究海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀的物理模型时指出:当钢筋间距较大时,混凝土保护层沿顺钢筋方向胀裂;当保护层厚度较大时,混凝土保护层沿着平行于钢筋层面方向开裂。根据均匀锈胀开裂的试验现象,假设内部混凝土界面上有钢筋锈胀力作用,保护层中有裂纹出现,初始裂纹与径向的夹角为,具体特征如图1所示。现利用断裂力学来建立混凝土保护层的锈胀开裂分析模型。 图1所示裂纹的起裂准则为 式中:KⅠC为混凝土的Ⅰ型断裂韧度;KⅠC为混凝土的Ⅱ型断裂韧度。 裂纹的Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子为 式中:为作用在裂纹面上的等效正应力,是和函数;为关于倾斜角度和裂纹长度、钢筋中心到锈胀后混凝土与锈胀物之间界面距离、钢筋中心到混凝土保护层外缘距离的函数,;为等效剪切应力,是和函数;为与、、和有关的函数。 由式(1)及式(2)可得:给定值,当时,取得最小值,即此时的方位角为最易开裂的裂纹方位角,即在此方位角下裂纹扩展需要的膨胀力最小。因此对于混凝土开裂时钢筋锈胀力的讨论宜采用如图2所示的裂纹构型。 对于普通混凝土,骨料和水泥砂浆之间的界面为混凝土中的薄弱环节,现有研究认为可假设混凝土开裂先沿界面发展,当界面裂纹发展到一定长度后受水泥砂浆的束缚而停止扩展,随着荷载增加,满足一定的开裂扩展准则后,裂纹失稳扩展、串接而形成宏观裂缝。对于图2所示结构界面裂纹开始发生扩展的条件为 式中:由权函数法可得裂纹的应力强度因子,为混凝土界面相的断裂韧度。 此时所得的膨胀力认为是混凝土开始发生开裂的初始临界力, 当界面裂纹发展到一定长度后,受水泥砂浆的束缚裂纹停止扩展,此时可得到其应力强度因子。 随着荷载的增加,当满足如下的开裂准则时混凝土中的裂纹发生失稳扩展: 式中:为混凝土的断裂韧度。 3 影响因素分析 3.1 混凝土保护层厚度的影响 图5为钢筋临界锈蚀率与混凝土保护层厚度之间的关系图。由图可以看出,随着保护层厚度的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率增大,这与现有的试验结果一致。说明适当增加混凝土保护层厚度有利于钢筋混凝土结构的耐久性。 3.2界面裂纹长度的影响 由图6可以看出,随着界面裂纹长度的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小,说明良好的混凝土界面有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。 3.3界面裂纹长度的影响 由图7可以看出,随着锈蚀产物膨胀率的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小。 3.4 钢筋直径的影响 由图8可以看出,随着钢筋直径的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小,说明在一定的保护层厚度条件下选择小直径的钢筋有利于钢筋混凝土结构的耐久性。 3.5 混凝土断裂韧度的影响 由图9可以看出,随着混凝土材料断裂韧度的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率增加,说明选择高性能高强混凝土材料有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。 4 结论 混凝土材料的开裂总和裂纹的扩展有关,以均匀锈胀开裂现象为依据,利用断裂力学和弹性理论得到了混凝土保护层开裂时钢筋的膨胀力和均匀锈蚀率预测模型,其不仅考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况,还考虑了混凝土界面中的原始裂纹和缺陷,及其在锈蚀膨胀作用下的起裂、扩展情况更为符合工程实际。对影响因素的计算分析表明,混凝土强度的提高、界面相的合理加强及混凝土保护层厚度的增大都有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。在一定的保护层厚度条件下,钢筋直径的变小对提升钢筋混凝土结构的耐久性有利。
一、机械设计制造及其自动化发展现状 在欧美工业发达国家,机械设计制造及其自动化程度很高,在设计、制造、生产等各个环节广泛应用了计算机技术,促使工业生产效率提高。相对于欧美发达国家,我国的机械设计制造及其自动化发展水平相对较低,主要是由于我国工业化起步较晚,发展时间短,大多机械制造企业的主要作法是引用、借鉴国外先进经验和技术,自主创新投入不足,缺乏自主知识产权。同时,由于受技术水平的限制,消化吸收不全面,真正将机械设计制造及其自动化应用到整个生产过程中的企业寥寥无几,致使生产出来的产品粗糙,成本较高,市场竞争力弱。因此,加快发展机械设计制造及其自动化成为推动我国工业现代化发展的重要途径。 二、机械设计制造及其自动化的特点及优势 (一)工业生产方面 1.安全性 机械设计制造及其自动化融合了多领域的综合技术,具有控制、诊断、报警、自我保护等功能,在大量减少劳动力的同时,也避免了一些人力操作过程中的安全隐患。 2.高效性 机械制造高度结合智能化,生产速度快,产品质量高,甚至能够精准地自我检测并销毁质量不合格的产品,很大程度上解决了人力生产的低效率问题。 3.节能性 对于国家战略生产目标提出的有关一次性能源和二次性能源节约的问题,我们完全可以通过机械设计制造自动化取代繁多的机械电力器械,从而有效降低生产能耗。 4.便宜性 自动化机械设备通过程序设计,可以轻松自由地修改其工作程序和工作方式,可以高效率地进行设备调整、维护和升级,无需对设备进行改造,节约了时间成本。 5.稳定性 只需要通过计算机控制系统和电子监测系统进行微微的调整,就可以轻松实现对产品生产的全程监测,可以有效地提高产品的合格率,进而体现了产品的稳定性。 6.多元性 机械设计制造及其自动化这项技术一直处在科技发展的前沿,它本身就必须运用许多高科技的技术手段来达到目的,所以在对产品进行安装和调试的过程中,可根据客户的需求产生不同的设计功能,使生产更便捷、更多元化,从而最大限度地发挥出机械设计制造及其自动化的作用。根据需求,通过对智能化的自动化程序进行修改,从而实现对机械功能的修改,解决问题,充分展示了机械设计制造及其自动化技术的多元性。 (二)处理危险工作方面 机械设计制造及其自动化重要的作用就是可以帮助人类做一些人力难以完成或有极大生命危险的工作。比如,各种各样的机械手臂可以帮助人类在深海、高温、高海拔、低气压等人类根本无法生存的环境采集样本、抓取物品或进行维修工作。目前正在研制的机械外骨骼,人工引导机器使用并控制力的方向,既保留了人的灵活性,又可以发挥出机械远超人类极限的体力和耐力。 三、机械设计制造及其自动化发展方向 (一)智能化 智能化是自动化机械与传统机械的最本质区别。自动化机械模拟人类智能,在控制上赋予机器判断能力、逻辑思维能力、自主决策能力等,提高机械设备的适应能力和精准能力,逐渐代替人工。 (二)微型化 随着机械制造工艺和电子科技的迅速发展,微型自动机械设备应运而生,以其体积小、耗能少、机动灵活等特点,广泛应用于军事、医疗等领域。 (三)网络化 网络技术在我国迅猛发展,4G网络在全国范围内全面普及,国际上5G标准正在紧锣密鼓制订当中。机械自动化产品在网络远程控制和检测技术中进行全程检测,并建立全自动网络信息管理控制系统,大幅节约人工和机械成本。 (四)绿色化 绿色发展是当今发展的主要趋势,顺应形势发展需求,机械设计制造及其自动化应实现绿色发展。这需要在传统的机械制造技术中注入改革和创新思维,主要对高污染、高耗能产业进行改革创新。 四、结语 总之,我们在生活的方方面面都可以找到机械的影子,小到厨房的一个搅拌器,大到宇宙移民飞船。在未来,国家一定会对机械设计制造及其自动化方面的人才更加重视,人才也必然会为国家贡献自己的力量,为我们的美好生活奋斗!
汽车工业机电一体化研究:汽车工业机电一体化内涵特点研究 摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。 关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用 一、机电一体化的内涵 机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。 二、机电一体化的特点 1.安全性高 机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。 2.生产能力强 机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。 3.适用范围广 机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。 三、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 四、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院 汽车工业机电一体化研究:机电一体化在汽车工业中的应用 摘 要:本文探讨了机电一体化新技术、新产品在现代汽车和汽车制造厂中的应用,并特别介绍了传感器及微特电机在现代汽车中的应用。 关键词:机电一体化;汽车;电机;传感器 1 机电一体化在现代汽车中的运用 由于大型汽车,先进豪华型的轿车均已开始装备各类机电一体化产品,由于车载机电一体化装备和电子控制装置的增加,现代汽车在性能、安全、质量及豪华舒适等方面将日趋完善。 1.温度监控 车身内冷热水温度自动空调,通风量自动控制,热密封控制,发动机冷却水,油量控制,传动系统润滑油温度控制,结冰警告系统,进气管预加热,自动控制管。 2.汽车电动机及其控制 中央锁上机构自动动作,风窗刮水器遇雨自动开启,可伸缩的前照灯自动开启与关闭,驾驶座椅用电动按钮无级调整位置等。 3.加热监控 汽车燃料自动加热,控制开关并有液晶数字显示。 4.液位检测 车轴位、发动机油、制动液、燃料、水的液位数字自动显示。 5.设备保护 与电源或信号线路相连的各种装置的保护。 6.汽车点火装置方面的应用 传统的有触点点火装置在欧美、日本等发达国家早已淘汰。国外研制生产的机电一体化汽车无触点火装置现在已经普及,传统的有触点点火装置在国内已经受到严重冲击,现已基本淘汰。更高档的轿车上还开始装备有电子控制自动变速器,电子控制化油器,自动催化转换器等机电一体化新产品。 2 C电一体化在汽车制造厂的应用新意义 当今汽车产品市场的激烈竞争,实质上就是汽车制造厂家自动化生产发展的直接动因,因此面向市场的生产自动化的目的,不仅仅在于节省大量的劳动力和改善人们的劳动条件,更主要的目的是在于提高汽车制造业的竞争能力,即提高对市场变化的响应速度,包括提高生产效率优化控制过程,提高产品质量和保持产品质量的一致性和降低产品的成本,缩短制造周期,加速产品的更新换供,从而使现代化的高质量、优性能、多品种、低成本的汽车源源不断地生产出来,并牢牢地占领市场。 而机电一体化技术在现代汽车工业中对实现全自动化控制、大规模、高质量生产等方面均起着关键的作用,随着机电一体化技术的发展和应用现代汽车制造技术水平必将发展到一个新的阶段。 长期以来,汽车生产基本上停留在靠通风机床和工人技术的工艺水平上,其结果是生产周期长成本高,质量不易稳定,而到八十年代中期充分运用机电一体化技术制造的各类数控机床得到了迅猛发展,数控机床的出现圆满地解决了高生产效率和高度灵活性的矛盾,所以它迅速成了工厂生产自动化的热点,数控机床比普通机床有着不可比拟的优点。用数控机床TNT,可以获得更高的精度和稳定的质量,因为它是根据规定程序自动加工的,没有人为的干扰因素,而可以利用软件进行精度校正,所以可以获得比机床精度更高的加工精度和重复精度;数控机床具有高生产率与普通机床相比,可以提高2~3倍,某种条件下甚至可以提高十几至几十倍;数控机床可以适用不同品种及尺寸规格零件的自动加工,一般借助普通夹具,只要更换一条程序纸带即可改变工件的品种,因此,可以大大缩短生产周期,几乎不需要专用工装;一机多用,数控机床,特别是可自动换刀的数控机床,在一次装卡条件下,几乎可完成工件全部需要加工部件的,因此一台这样的数控机床可替代5~7台普通机床;数控机床可实现普通机床难以实现的复杂形面加工优势。因此,目前世界上各工业发达国家均把发展数控机床作为实现机械工业技术革新的战略重点。 3 传感器在汽车中的应用 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。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,控制决策功能就无法谈及和实现。现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用,可以分类为测量温度、压力、流量、位置,气体浓度、速度、光亮度、干温度、距离等功能的传感器,它们各司其职,一旦某个传感器失灵,对应的装置工作就会不正常,甚至不工作,因此,传感器在汽车上的作用是很重要的。 4 微特电机在汽车中的应用 除了汽车发电机、起动机外,随着汽车向着舒适化、人性化的要求发展,应用了大量不同规格的永磁直流电动机。如散热风扇、洗涤器、雨刮器、玻璃升降器、汽车空调器、燃油泵、后视镜、电动天窗、电动座椅、门窗、音响产品等配套产品,在发动机底盘的阀门,节气门和速度表中也应用了永磁步进电机,在电动助力转向系统(EPS)中还应用了旋转变压器和无刷力矩电动机,随着汽车部件的电动化,自动化程度不断提高和对汽车微特电机的噪音、电磁兼容、效率的高要求,将采用永磁无刷直流电动机替代有刷的永磁直流电动机。 随着汽车技术的不断发展,特别是汽车电子系统的广泛应用,电动化驱动系统逐步替代传统的机械系统,在各种档次的汽车中大量采用各种不同类型和规格的微特电机。微特电机全称微型特种电机,简称微电机,是指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。微特电机常用于控制系统中,实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能,或用于传动机械负载,也可作为设备的交、直流电源。汽车微特电机以年递增高10%的需求量增长,高级型轿车需40~50台,豪华轿车多达70~80台,汽车尤其是轿车已成为微特电机的一大应用领域。 为了适用汽车有限的空间和移动的环境,要求汽车用微特电机具有一系列的特点:1.低电压大电流 汽车上的电源由发动机驱动交流发电机后向蓄电池充电获得,电压一般为直流14V,所以汽车微特电机大部分是低电压的直流电动机,其工作电流都较大。 2.工作电压波动大 汽车上使用了种类繁多的电器和电子系统,都由蓄电池供电,而在不同时间内蓄电池供电的电压变化范围大,所以要求电机在电源电压8~16V范围内也能正常地工作。 3.环境条件苛刻 汽车微特电机与工业用,家用电器用和微特电机相比较,环境条件更为苛刻,应满足耐、耐冲击振动、防水、防腐蚀等要求,能在环境-40℃~+80℃下正常工作,例如在四轮操纵系统中使用的混合式步进电动机,由于安装在汽车底盘上,所以要求耐振动6g,耐冲击150g,并在结构上采取防水和通风的措施。 4.“三防”及防尘性能好 汽车作为一种交通工具,要求电机具有良好的防潮,防霜,防盐雾及防尘的性能,有消除无线电干扰的措施。直流电动机因换向器和电刷摩擦产生的火花会造成元线电干扰,所以采取消除干扰的措施,如接入滤波电容器。 5.效率高、功率重量比大 随着耗电量的增加,发动机的负载也增加了,从而使耗电量上升,当耗电量增加10W时,汽车的耗油成本增加0.3%~0.6%,为了节约耗油量,就要求汽车微特电机效率高,功率重量比大。 汽车微特电机的这些应用特点,要求在设计、工艺、材料、生产技术和装备等方面更为先进。 综上所述,机电一体化新技术、新产品在现代汽车和汽车制造厂中得到了广泛应用,对汽车工业的发展十分重要。 汽车工业机电一体化研究:汽车工业领域机电一体化的应用 一、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 二、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院
浅谈玻璃纤维技术的应用:玻璃纤维增强混凝土技术应用研究 [摘 要]文章论述了玻璃纤维增强混凝土的概念、组成材料、配合比设计。针对玻璃纤维增强混凝土在外墙装饰中的应用进行了较为细致的描述,探讨了玻璃纤维增强混凝土应用的性能、影响因素、施工工艺、工程应用以及需要应注意的问题,以促进玻璃纤维增强混凝土的应用。 [关键词]玻璃纤维增强混凝土;外墙装饰;组成材料;配合比设计;应用研究 引言 玻璃纤维增强混凝土(Glassfiber Reinforced Concrete ),缩写GRC,是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料,水泥砂浆为基体材料的纤维水泥复合材料。 1 组成材料 1.1 低碱水泥 是在玻璃纤维增强商品混凝土中使用最广泛的一种水泥。其主要原料是石灰石,矾土,石膏。研磨后的原料放入原料后,在1280℃到1350℃温度下煅烧作为其主要矿物成分的熟料,石膏混合磨细。低碱水泥水化产生的Ca(OH)Z远小于波特兰水泥,所以碱性低。 1.2 其他材料 与素混凝土基本上相同,但是,以增加玻璃纤维的均匀性也高,而聚集体的最大尺寸相比,普通混凝土砂率有一定的局限性,在该混合物中,通过添加硅粉和灰尘的其他材料灰流,并有助于提高玻璃纤维分布均匀,玻璃纤维增强商品混凝土后期强度也有所提高。 2 配合比设计 一般认为,聚集最密集的配合比设计方法可以保证在最密切的状态,减少水泥用量。传统的设计方法为设计中心的水灰比(W / C)是固定的,而最新的设计方法是基于合为骨干与水泥增加泥浆量(n值增加),总消耗量下降,但总消耗量接近比砂和石料的数量比例保持不变。当固定灌浆量,改变水灰比,水泥泥浆产生“质”的变化,低水灰比仍是低水灰比相应的结果,这是与传统的商品混凝土完全一致,和唯一不变的仍设置砂石材料密切比例。比传统的方法来显示“最新的设计”在很多总额为骨架的粗骨料,这样的结果是不一样的,因此,产品的安全性将优于灌浆混合的传统设计方法的主要成分。 3 在外墙装饰中的应用 GRC欧式构件是欧式建筑常用的外墙装饰做法,其造价低廉、造型丰富、制作简便、复杂细部易成型。采用工厂化模具成型,减少现场施工周期,干法作业,环保。相对比在其产生之前建筑常用的EPS线脚,GRC装饰构件有很大的优势,在住宅等造型尺度不是很大,档次要求不是很高、维修简便易操作的建筑上得到广泛应用。 3.1 特点 a抗拉强度高 b变形能力大,阻裂性能好。 c耐冲击性能优越。 d制品薄,自重轻。 e成模性好,加工方便。 f阻燃、耐温、耐火性能好、无异味、对人体和环境均无伤害。 3.2 件安装工艺流程 施工准备进场构件检验各类铁件、支架制作找准外墙土建基准线按GRC构件规格定位放线GRC构件就位安装堵缝、修补养护。 3.3 适用范围 可加工成罗马柱、檐线、腰线、门套、窗套、顶套、窗边柱、山花、廊柱、墙饰板、花柱、文化石等各种外墙装饰构件,构件整体形象比较逼真。 3.4 工艺原理 使用移动式玻璃纤维自动切割喷射成型机,将连续的抗碱玻璃纤维粗纱切割成短纤维束,以通过气压泵从口喷射出去;充分搅和水泥砂浆再通过螺杆泵和气压泵从另一枪口喷射去。操作时纤维和水泥砂浆分层喷射,形成自动短切玻璃纤维束呈二维乱向均匀分布料浆层。 4 存在的问题及成因分析 实例工程中,也发现了一些GRC应用中出现的问题,集中表现在脱落变形、构件破损等。对这些问题进行分析,得到以下结论: a构件薄且脆,施工过程中易损坏; b变形大,接缝易开裂; c含水率高,在严寒地区易冻融破坏; d接缝多,墙面完整性较差; e挂接节点易发生局部腐蚀,而发生板块的脱落,形成安全隐患。 f使用寿命低于25年,达不到设计寿命。 g喷涂颜色的抗老化能力差,维修成本高。 5 结论 总之,虽然玻璃纤维增强混凝土目前存在一些技术缺陷,但是随着建筑行业的发展,研究的进步,玻璃纤维增强混凝土技术也将会日趋成熟。一旦解决了其技术缺陷,因其轻便、施工简单、造价低廉等优势,必将在在国内建筑中得到了比较广泛的应用。 本文原创,无参考文献。 浅谈玻璃纤维技术的应用:盾构机切削玻璃纤维筋混凝土地下连续墙施工技术 【摘要】随着盾构法施工在城市的建设中不断发展,为了解决盾构机进出洞凿除混凝土洞门安全风险大、工期长的问题,本文通过盾构机刀盘改造,采取合理的掘进参数,从而达到盾构机直接切削地下连续墙顺利进洞及出洞,减小了安全风险,因此,盾构机刀盘的改造及盾构掘进过程中参数的确定,成为盾构切削地下连续墙施工技术的关键。 【关键词】盾构机;切削混凝土;掘进技术 1、工程概况 北京市南水北调配套工程东干渠工程施工第一标段位于北五环仰山桥西北侧,设计输水隧洞采用盾构法施工,盾构始发兼接收井围护结构均采用地下连续墙支护,盾构机通过地下连续墙部位采用同等级玻璃纤维筋代替,盾构始发、接收及区间通过二衬竖井均采用盾构机直接切削地下连续墙通过。本标段盾构机采用小松TM625PMM,为了验证盾构机刀盘改造后对地下连续墙的切削能力,选取在1号盾构始发兼接收井盾构机接收时对地下连续墙进行切削,穿越二衬竖井期间将洞门凿除剩余20cm再进行掘进,盾构井剖面图见图1。 图1 盾构井剖面图 2、刀盘改造 地下连续墙混凝土标号为水下C35钢筋混凝土,经现场实践检测将切削的地下连续墙混凝土强度最大达到44Mpa,为了保证刀盘切削混凝土,在刀盘上增加了128把加强型羊角刀凝土切削刀具,对刀盘进行了改造处理,改造后的刀盘布置图见图2。 图2 刀盘改造配置图 3、盾构掘进施工技术 3.1 掘进参数 本区间盾构机在通过二衬竖井时,地下连续墙凿除剩余有20cm厚混凝土,通过切削两个二衬竖井地下连续墙总结出经验,以“慢速推进,匀速转动”原则进行掘进施工。 土压:因连续墙自稳性能极好,考虑到掘进过程中可能会有较大混凝土块脱落,为防止大块混凝土卡住土仓及螺旋机影响掘进,故选择不保土压,进行零压掘进。 速度:因连续墙强度较高,且有多个连续墙等待穿越,为保护刀具,防止刀具崩角,控制吃刀量在2mm,即刀盘每转一圈掘进2mm,注意刀盘温度不宜过高。 注浆量:因连续墙渗透性差,注浆过多会导致注浆压力升高,造成盾尾漏浆。为保证注浆效果务必保证注浆质量和数量,严格控制砂浆配比。注浆量4m?,根据注浆压力进行适当调整,避免盾尾漏浆。 二次补浆:为防止盾构穿越后期洞门处漏水,安排进行二次补浆,注浆量每环0.8m?,双液浆。 3.2 技术准备 为保证盾构成功穿越连续墙,提前对刀盘进行焊接加长仰角刀,以保证对墙体的切割。保证盾构各个系统正常运转,对加泥、泡沫系统进行调试,确保渣良效果。防止盾构在穿越的过程中因故障停机,造成不可控的影响。二次补浆系统准备到位,及时进行二次补浆,防止地面沉降。 3.3 掘进过程 盾构机于2013年9月2日晚19点开始进行地下连续墙切削,2013年9月3日早上9点完成1m厚地下连续墙切削施工,切削过程中地下连续墙有震感,中心刀先行掘进进洞,地下连续墙混凝土随螺旋机进入渣土车内,掘进完成后接收井内只有很少部分,切削过程中刀盘摩擦地下连续墙声音很大。因连续墙内有玻璃纤维筋,防止被切割下来的纤维筋在土仓内缠绕成团,影响出渣,因此掘进过程中,闸门务必全开,保证切割下来的土体及时排出土仓。因掘进速度较慢,施工时间过长,防止刀盘因施工时间长而温度过高,务必多加水降温,必要时候需停机降温。 盾构机姿态控制,尽量控制盾构姿态在规定范围内,纠偏时要做到勤纠偏、缓纠偏,以每环纠偏量不超过3mm为宜,确保盾构平稳直线型进行掘进。 盾构穿越连续墙后,在保证土仓内水泥块排干净的情况下缓慢建立土压,恢复正常掘进。 盾构穿墙后因土压较低可能会超排,务必加大注浆量和二次补浆。二次补浆要求当掘进出土量较大或地面沉降过大时,要及时进行二次补浆,补浆材料为水泥、水、水玻璃,配比1:1:1。二次补浆采用管片开孔进行,注浆位置一般选在顶部,避开封顶块。因双液浆凝固时间较短,为了避免注浆材料堵塞盾尾注浆管路,影响同步注浆,要保证注浆环数与掘进环数相差10环左右。最好在掘进状态下进行二次补浆,可有效防止双液浆堵管。补浆时注意观察管片有无破裂、漏水,错台是否变大,若有异常情况及时停止。观察注浆压力,达到1Mpa即可。 3.4 监控量测 确保盾构顺利穿越,严格执行掘进参数的同时,测量队需提前做好监测准备,在必要位置提前做好监测点位,测点布置设置于洞门四周及上部混凝土支撑上,盾构穿越前、穿越过程中、穿越后进行若干次监测,及时将洞门墙及地下连续墙位移及沉降结果告知盾构操作人员,操作手根据位移及沉降报告及时调整土压值及注浆量。穿越期间安排专人对地面进行巡视,有异常情况及时上报。 4、结语 实践证明,盾构机直接切削地下连续墙必要严格控制掘进速度,不可图一时之快,刀具受损对后期穿越影响非常大,施工参数的严格控制才能保证盾构的顺利穿越。盾构穿越地下连续墙务必保证施工的连续性,由于盾构法施工配套设备较多,对盾构机、龙门吊、电瓶车、搅拌站等设备的保养和维护是施工有序、快速掘进的重要保证,通过此次切削地下连续墙为今后施工提供了有力的技术支持。 浅谈玻璃纤维技术的应用:GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材技术现状和发展趋势 摘 要:GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材按增强纤维种类分为碳纤维筋材(CFB)、玻璃纤维筋材(GFB)、芳纶纤维筋材(AFB)和玄武岩纤维筋材(BFB)。其既具有钢筋的高强特性,又具有耐腐蚀的特点,特别对潮湿、含氯离子的环境极不敏感,因此可以显著地提高混凝土材料的耐腐蚀性能,较好地解决混凝土材料在复杂环境中容易腐蚀导致结构失效的问题。目前国内外此项技术正迅猛发展,但是在我国要真正广泛应用到工程建设中,尚需要从设计和施工等方面进行研究和大力推广。 关键词:GERP聚合物筋材 耐久性标准化 发展现状 1 国外技术现状和发展趋势 GFRP筋材相对其他产业在土木工程中的应用相较而言还是比较滞后的,主要体现在两个方面。首先就是因为建筑物造价太高造成的;其次是由于工程经验不足。大部分工程师需提高在GFRP筋材结构的预期以及先见效果的设计,来更好的面对实践性问题。在混凝土结构及钢结构领域,有着一系列规程和标准丰富的设计理论和工作经验,但是对于GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材加强结构设计的标准和研究还相对的匮乏。直至2010年GB 50608-2010实施后,GFRP筋材在土木工程中的应用在国内才有法可依、有据可查。但是在九十年代初期,GERP的使用在土木工程中的一些特殊领域取得了巨大发展。 1.1 国外技术发展现状 GFRP在土木工程领域有着不俗的地位,这很大程度上取决于GFRP复合材料的特性。美国1991年用于修复由于耐久性不足而损坏的桥梁,耗资910亿美元。英国为解决海洋环境下钢筋混凝土构筑物的腐蚀与防护问题,每年就花费将近20万英镑。日本引以为豪的新干线使用不到10年,就出现大面积混凝土开裂、剥蚀现象。从最早期的GFRP材料应用开始,20世纪60年代,美国即生产出早期的GGFRP筋用于混凝土结构。80年代,日本、美国和欧洲发达国家的有关高等学校、科研机构和材料生产厂家在GFRP材料用于工程结构加固方面投入了很大的研究力量,并取得了很大的成效。1995年日本阪神地震,采用GGFRP对混凝土结构进行抗震加固,由于GGFRP现场加固技术具有高强高效、施工便捷、耐久性好等优点,为抗震救灾和震后恢复重建工作赢得了充足的时间。在GFRP筋混凝土方面,GFRP筋最主要的优势是不锈蚀和高强度。GFRP筋可以替代普通钢筋,解决普通钢筋容易锈蚀的问题。另外,它们很轻,没有磁性,而且拥有非常好的抗疲劳性。在研究与应用的规范与标准化方面,各国也给予了相当的重视。日本土木学会成立GFRP加固委员会,并完成了使用GFRP片材的混凝土维修、加固技术草案。美国混凝土协会推出了有关设计指南。欧洲《高性能GFRP加固混凝土结构设计指南》也已正常运行。 1.2 国外技术发展趋势 GFRP筋材广泛应用与现状土木工程应用技术研究中,在国外有明显的发展趋势,如(1)在对单一品种高性能GFRP复合材料研究与应用的基础上,更加重视与强调由不同种类高性能GFRP复合材料混杂与复合后的改性问题。从而克服材料本身存在的弱点,使之能够在现代土木工程中得到合理运用,以此满足实际需求。(2)只有充分利用并强调采取预应力的方法,GERP和AGFRP的高性能特点才能得到充分发挥。(3)在国外领域,为了抢占海洋工程的制高点,特别在日本投入了大量的资金以此进行该方面的应用材料与应用技术的研发,该方法在很大程度上保证海洋工程建设占据了技术统治地位。(4)土木工程中应用的高性能GFRP复合材料的品种已越来越多元化。随着经济的发展以及材料性能的提高,就导致成本有所下降,就使得越来越多的GFRP复合材料被运用到各个方面的土木工程中。如从最初的GGFRP发展到CGFRP和AGFRP,再发展到PBO纤维、超高强聚乙稀纤维和玄武岩纤维等。 2 国内技术特点及现状 就我国而言,混凝土工程耐久性问题已经不容忽视,据统计,我国公路桥梁中危桥约35.4%,因为耐久性问题,在北京市多做高架桥都有不同程度的耐久性损伤。虽然高性能GFRP复合材料发展速度很快,但在我国土木工程应用中起步较晚,研究和应用也较少,未形成规模也不配套。这在某种程度上也制约其发展。 我国在GFRP加固的规范制定方面还是比较落后,直到2010年GB 50608--2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》的颁布实施,GFRP筋材在土木工程中的应用在我国才逐渐进入标准化轨道。先后相继颁布了:GB/T 26743--2011《结构工程用纤维增强复合材料筋》、JG/T 351--2012《纤维增强复合材料筋》、GJJ/T 192--2012《盾构可切削混凝土配筋技术规程》、JG/T 406--2013《土木工程用玻璃纤维增强筋》等相关标准。目前在国内土木建筑方面的应用产品已达数十种,而GFRP材料应用技术和研究在我国的开发应该从20世纪90年代开始,当时数家单位对GFRP应用与材料技术进行了研究,如:冶金工业部建筑研究总院(国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心)、清华大学、东南大学、华侨大学等。 3 结语 GFRP筋材是一种高性能新型结构材料,目前,国内外对GFRP筋材的开发应用均十分重视,相应的国家和行业规范及技术标准也相应出台。虽然GFRP筋材不能大面积的将传统刚才和混凝土材料代替,但它必将以一种高性能材料对传统结构材料做必要补充,使工程中的疑难杂症得以解决,也给土木与建筑工程的发展带来了新的契机,而且对综合经济和社会效益也起到了不容忽视的作用。 浅谈玻璃纤维技术的应用:浅谈玻璃纤维软管拉入法内衬技术施工要点 【摘要】本文主要分析了国内外常用的非开挖管道修复技术,并结合实例论述了玻璃纤维软管拉入法内衬技术在工程中的使用技术和具体的工艺流程,并分析了需要注意的一些问题及其工艺价值。 【关键词】玻璃纤维;软管拉入法;内衬技术;施工 一、前言 近年来,非开挖管道修复技术不断发展,为管道的修复工作提供了巨大的技术支持。玻璃纤维软管拉入法内衬技术也被管道的使用在管道修复中,提升了修复的效果和效率。 二、工程概况 本工程包括四种口径管道的修复,包括管径DN1000,全长53.5米;DN900,全长51米;DN400,全长160米;DN400,全长1124米。 南北大街、华科大街污水管道在运行过程中因出现多次坍塌,从窨井观察运行水位很高,有些已经到达井口;2013年春景观河疏浚时发现有污水进入河道,预计管道渗漏严重。 该管线实际地理环境属流沙地带;平均埋深在5-7米左右;窨井口直径650毫米。支线较多,DN800一条,DN600二条,DN400八条,DN300十二条,水流较大。 三、南北大街、华科大街污水管道修复工艺选择 为了适应污水管道全管内衬修复100%免开挖的技术要求,经过努力,我们借鉴美国Superliner、Inliner等技术,开发了玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术,他具备如下技术突破: 1、完全意义上的不开挖工艺技术 本公司通过改进工艺,在采用CIPP软管内衬修复管道时,完全利用窨井口为作业孔,实现名副其实的100%不开挖。这对于贯彻市府政令不开挖修复在役管道提供了技术保障。 2完全按照ASTM标准进行施工 本公司玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术,具备完全按照ASTM标准设计和施工的能力。 3、先进的材料体系 本公司建立了先进的具有自主知识产权的浸渍树脂配方系统,利用进口的辅料,性能完全能够达到ASTM标准规定的技术水平,而且在使用上更具实用性。在软管制作方面,利用国内相关行业现有的技术水平,完全实现了国产化。 4、先进的端口处理技术 本公司的内衬层成型以后,在端口位置还要进行密封处理,采用Re-III、Re-IV专利技术完成,彻底屏弃了水泥等耐久性不良的落后手段,防止流体窜通,确保内衬层与旧管的结构完整。 四、施工工艺流程 为了适应排水管道全管内衬修复100%免开挖的技术要求,并结合我国排水行业所辖管道其自身的特征,经过努力,我们借鉴美国Superliner、Inliner等技术,开发了玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术。 1、软管拉入法内衬工艺原理 2、软管拉入法内衬材料简介 软管材料:玻璃纤维、涤纶纤维、防护膜 软管结构:外层――保护功能外膜结构层――玻璃纤维、树脂面层――涤纶纤维、树脂防护内膜浸渍树脂:主剂是国产的不饱和聚酯树脂,约占树脂总量的80%。助剂全部进口,共有六种,占树脂总量的20%。 在已经浸渍了树脂的软管安装就位并固化成为玻璃钢内衬层以后,防护内膜就完成了他的使命,所以被揭除。这样浸渍了树脂的涤纶纤维层就成为与污水接触的面层,他树脂含量高,具有极佳的耐腐蚀和抗渗透性能,同时具有极好的表面硬度(巴柯尔硬度40D以上),耐磨耗。浸渍了树脂的玻璃纤维层则成为承担内衬层结构强度的主体,他贡献了内衬层的机械力学性能,所以称为结构层。 因为在浸渍树脂和内衬软管制造实现了高度国产化,所以采用软管拉入法内衬修复技术将获得性价比优势。 3、技术保障 (一)软管具有一定的径向膨胀功能,自然会在一定范围内克服旧管道存在的承插接口拔离、承口对承口和插口对插口等形成的管道变形。 (二)该排水管道埋深5--7米,上游近月牙河,所以水位可能较高,采用软管拉入工艺不存在潮湿环境、积水等影响树脂固化的问题。 (三)本管道水泥脱落严重,软管的功能外膜和先期拉入旧管的韧性材料能够共同避免这种现象的发生。 (四)软管拉入工艺的树脂胶液配方黏度适中易于浸渍作业、保证了层间没有气泡。 (五)排水管道的后期养护要经常进行,要求固化物内壁必须提供适宜的表面硬度(巴柯尔硬度 40),我们软管拉入工艺完全能够达到作到这一点。 五、施工流程要点说明 1、堵水、调水 华苑高科技产业园区的排水管道系统建立较晚,没有形成环路,造成管内封堵一个点,上游来水必须从下一个井口调出排走,这种调水属于系统调水,不是我们常规内衬施工中的工艺调水,再加上园区内水量过大,作业量极大。 本工程中南北大街沿线管道,每天的污水排量是6000立方米左右,管道埋设深达8米(穿津静公路是越敷设)以上,为保证施工安全和沿线企事业单位用水需要,必须进行系统调水。 系统调水的直接目的是降低施工作业段的水位。通过加设临时泵站等措施解决待修复管段的污水污放问题,然后进行封堵,使待修复管段不再有来水压力。如此,既能保证施工,又能保证施工沿线百姓的正常生活。 封堵方法:首先,由潜水员下井清理待修复段上游(来水)2米内管道和井底杂物和垃圾,放入气囊开始充气,压力达到0.5Kg/cm时撤出潜水员,继续加压至1.0Kg/cm并保持这个压力,在井口横置工字钢,固定气囊牵引绳和进气阀门、进气管等在工字钢上完成封堵。 如果可能,可以在2―3个作业坑之间加气囊,因为这样有利于后期操作,当然也会加快施工进度。 待修复管段间共存在27多个入流口,都需要根据管径大小加装适当口径的气囊,同时还要保证支流的来水污沥事宜。经与甲方协商,管道上游来水都污到附近雨水管道。 特别的,因为上游水位高、水量大,为保证施工安全上游加设两个进口气囊,下游加一个进口气囊,并确保泵站随时调水。 另外,华科大街与南北大街交口处DN400口径管道的修复,需要封堵南北大街管道,确保修复施工正常进行。 2、高压水清洗 采用自吸式管道清洗车,可吸取管道内的污水。自行过滤循环使用,节省时间,节约水资源。与清洗车配套平面式管道清淤专用喷头,清洗要求确保管道底部得到彻底的清淤和清洗,同时不会对原有管道产生破坏性的影响,达到修复管道之前的基本要求:清垢率95%以上,无块状杂物等。 清洗完成后请留一根绳子在管内,方便下一工序的施工。 3、管道检测和修补 后期检测的目的是确认待修管道是否达到了修复工艺的要求,不能有石头及 大面积泥沙淤泥,外露的钢筋、尖锐突出物、树根等必须去除,管道弯曲弧度应小于300,管道接口之间若有错位,错位大小应在管径的10%以内,错口的方向形状必须明确,管道内部管壁要基本光滑平整。 六、适用范围及效益分析 本工艺技术可对多种管线进行有效修复。可对不同材质、输送不同介质的管道及有一定变形的管道进行修复。内衬施工可通过90°弯头,但不能对其三通及复杂的“S”弯进行修复。本工艺一次施工管线长度40m,若不受环境影响,施工距离还可延长。 一般情况下,纤维软管内衬修复旧管道可节约重建费用的40%以上,且修复后的管道可延长使用寿命20年以上。纤维复合结构内衬层的传热系数经初步检测是钢铁的1/l70左右。因此,内衬修复后其热损失降低,具有一定的保温作用,从而可减少集输过程中的燃料消耗。软管内衬修复不开挖(只需操作坑),占地少,无污染,尤其对难以施工或无法重建的管线(如压在建筑物下的管线),对其修复利用效益巨大。 七、结束语 综上所述,玻璃纤维软管拉入法内衬技术在非开挖的管道修复中具有巨大的效用,因此,必须要更加深入的分析玻璃纤维软管拉入法内衬技术的使用效果,提高其施工的质量。 浅谈玻璃纤维技术的应用:玻璃纤维增强水泥板生产技术与应用 【摘要】玻璃纤维增强水泥板属于一种玻璃纤维增强水泥的新型建筑材料,其比传统材料更为优异的性能,在屋宇建造、土木建筑等领域的建筑装饰中得到广泛的应用。本文根据自己长期实践经验,对玻璃纤维增强水泥板的类型、特点与优势,生产制造的工艺、安装技术,国家大剧院的应用进行详细阐述。 【关键词】玻璃纤维增强水泥板;喷射工艺;墙面装饰 前言 建筑行业在我国城镇化建设中成为是民经济的支柱产业,建筑材料制品是建筑业重要的物资基础。装饰工程新材料新工艺,除了具有传统材料的优良性质,新型装饰材料还具有较为明显的安装省工省时、节能环保等优势。 作为内墙装饰材料的玻璃纤维增强水泥板,是新近发展的性能超群的材料,具有比传统材料更为优异性能的一类材料。具有体量轻、易粘结、安装速度快、防火、保护生态环境、节约能源、减少污染、有利于提高建筑综合效益的特点与作用。 1、玻璃纤维增强水泥板 1.1产品 玻璃纤维增强水泥板的基本组成材料为特种高强低碱、细砂石、耐碱玻璃纤维、水和脱干剂、快干剂、染色粉等其他各种添加、附加剂。 产品表面光洁平滑呈白色,白度达到90%以上,有利于任何涂料的喷涂处理。各种平面板、各种功能产品及各种艺术造型它独特的材料构成方式足以抵御外部环境造成的破损、变形和开裂。市场上常见产品有:外墙板、轻质隔墙板、保温板、永久性模板、自承载式地板等。 1.2主要类型 ⑴轻质平板。轻质平板所用原材料基本上是抗碱玻璃纤维与低碱度水泥,采用喷射真空脱水法或流浆法成型工艺。产品主要可用作:吊顶板、部分作为隔墙板、外墙内保温面板等。 ⑵轻质空心条板。轻质空心条板除极少数厂使用抗碱玻璃纤维网格布与低碱度水泥外,绝大多数厂使用抗碱玻璃纤维网格布与普通水泥,甚至使用非抗碱的玻璃纤维网格布与普通水泥。条板的成型绝大多数厂采用平模浇注法,少数厂采用成组立模法。 玻璃纤维增强水泥用途广泛,不但可用于高层、超高层框架结构的内隔墙,也可用于公共建筑、民用建筑的内隔墙。用于影剧院、大型公共建筑、星级酒店等装饰装修更是得心应手,随心所欲。 1.3特点与优势 ⑴特点表现。结构创新、材料创新、工艺创新。具有强度高、重量轻、防潮、保温、不燃、隔声、安装快,加工性能良好,节省资源。具有环保、节能、防火、抗水、隔热和抗冲击等性能,且无毒无味,无污染。施工简便,安装施工速度快,比砌砖快了3-5倍。安装过程中避免了湿作业,改善了施工环境。 ⑵优势体现 ①因墙体内结构为几何图形,在水电安装、穿管布线施工上很方便。 ②因产品性能刚柔兼顾钻孔挖洞简便易行。 ③因墙体为定型结构板块,安装组合施工快捷。 ④因墙体重量轻、减轻建筑负载,扩大了使用面积,有效的降低工程造价。 ⑤把传统墙体的土建、水电安装、装潢三部施工工艺简化为三位一体一步到位的新工艺,省时、省工,减少了劳动强度,提高了安全系数。 ⑥环保化生产,利废节能,不损耕地:工厂化施工减少建筑垃圾,消除环境污染。 2、玻璃纤维增强水泥板生产技术 短切纤维纱、连续纤维无捻粗纱、网格布、短切纤维毡等多种不同型式的增强玻璃纤维,及喷射、布网、缠绕等掺入到水泥基体中的方式不同,影响着玻璃纤维增强水泥复合材料的力学性能,形成了复杂的玻璃纤维增强水泥复合材料的制作工艺,如喷射工艺、预混喷射工艺、预混浇筑工艺、注模工艺、布网工艺、缠绕工艺等。 2.1制造工艺 ⑴喷射工艺。将水泥和玻璃纤维从同一枪喷(喷射有手工和自动喷射之分)于所要求形状之模板上,然后压实,使之成型,再慢慢硬化、脱模。对于喷射工艺而言,玻璃纤维以二维乱向随机分布于水泥砂浆之中,纤维的有效利用率高,产品的各项物理性能也较好。 ⑵预混工艺。将玻璃纤维和水泥砂浆基体共同搅拌,形成均匀的玻璃纤维水泥混合料,然后通过浇筑或喷射的方法制成产品。根据成型方法的不同,预混工艺可分为预混浇筑工艺和预混喷射工艺。 2.2制作技术 ⑴材料、工具准备 材料主要有:玻璃纤维网格胶带、108胶、建筑石膏、水泥、砂、射钉等。工具主要有:卡具、手锤、电锯、凿子、刨子、木楔、刷子、抹灰刀、直尺、撬棍、靠尺板、射钉枪等。 ⑵放样、绘图 板长为楼板层高减30mm,板间缝隙5mm,门窗过梁采用压扁法,各向两侧板压进50mm,门窗口两侧板应注明预埋木砖或铁件处,绘制好房间平面、立面拼装放样图。 ⑶制作方式 ①基本做法。上粘、下顶、背楔、加卡。立板的同时立门口,避免后塞门。粘合剂随用随调,板顶和侧面抹粘合剂呈八字状,5mm厚。安装侧面要挤严,板放在预定位置后用撬棍将板撬起,一边往上挤、顶靠,一边看上下线,使挤紧处粘合剂浆流出为宜,检查垂直度,拼齐对正,合格后立即将木楔背靠板材下口实打牢,方可松手撤出撬棍。整个安装过程控制在300min之内,在板间暗缝处刮腻子找平。 ②上部加卡方法。在安装前定好尺寸,在每块板中间加门形卡,门形卡用射钉固定在顶部,安装时将撬板放在门形卡之间玻璃纤维增强水泥板。 ⑷特殊部位的处理。 墙板与门窗连接处,因加工墙板时有预埋处理,因此,只需要在钢或木门上定钉。门框与墙板的缝隙处用粘合剂粘合。水电过墙前可预埋管,也可装板后划线开凿洞眼,管线通过后用粘合剂挤塞严实找平。安装水箱、瓷盆、铁件等重物时,可装板后开凿,但不可剔通,将木砖或铁件埋入后用粘合剂塞严找平,挂衣钩、挂镜线等可直接往墙上用胶粘住或钉上,十分方便。 2.3安装技术 由于玻璃纤维增强水泥板安装不需要平面,所以不需要进行大面积的找平处理。在建筑基层墙面完成后,通过放线确定位置,在将固定件预先安装在放线的适当位置上,然后进行竖向分段龙骨的安装。 在分段的竖向龙骨安装完成后,进行调平处理,分别对龙骨的方向进行调整,使所有的竖向分段龙骨在一个平面上或一个完整的弧面上。当竖向龙骨调整确定后,再进行横向龙骨的排列。龙骨布置完成后进行玻璃纤维增强水泥板内部填充岩棉的工作,进行岩棉的固定。最后通过连接件安装玻璃纤维增强水泥板。 3、玻璃纤维增强水泥板的应用 玻璃纤维增强水泥板是目前装饰领域新型的装饰材料,被广泛应用于学校、医院、电视台、演艺中心、星级酒店、艺术中心等领域中的屋宇建造、土木建筑和其他特种用途。例如:剧院的声学反射、吸声吊顶和墙面、高档建筑的大型艺术造型吊顶。 3.1国家大剧院应用原因 2007年9月建成的国家大剧院,在外环廊墙面等公共区域的墙面装饰中,大量应用了玻璃纤维增强水泥板。国家大剧院选择玻璃纤维增强水泥板装饰墙面的主要原因: ⑴无毒无害环保。基于玻璃纤维增强水泥板本身的内部成分主要成分是石膏,无毒无害,对于国家大剧院一类的国家重点公共型建筑,其运行的人流大,材料的无毒无害环保必须是首选。 ⑵质量轻、强度高、不变形。由于玻璃纤维增强水泥板的产品平面部的标准厚度为3.2至8.8mm,每平方米重量仅4.9至9.8kg,能减轻主体建筑重量及构件负载。产品断裂荷载大于1200N,超过国标准装饰石膏板断裂荷载118N的10倍。同时,主材石膏对玻璃纤维无任何腐蚀作用,干湿收缩率小于0.01%,产品性能稳定、经久耐用、不龟裂、不变形,使用寿命长。 ⑶声学效果好。玻璃纤维增强水泥板经过良好的造型设计,可构成良好的吸声结构,达到隔声、吸音的作用。 ⑷施工便捷、加工周期短。玻璃纤维增强水泥板可根据设计师的设计,任意造型。现场加工性能好,安装迅速、灵活,可进行大面积无缝密拼,形成完整造型。特别是对洞口、弧形、转角等细微之处,可确保无任何误差。由于其脱膜时间仅需30分钟,干燥时间仅需4个小时,大大缩短施工周期。 ⑸材质表面光洁、细腻,白度达到90%以上,并且可以和各种涂料及面饰材料良好地粘结,形成极佳的装饰效果。 3.2安装概况 国家大剧院戏剧场外环廊墙面的玻璃纤维增强水泥板的宽度约1米,高度约3米左右,厚度12毫米,板材图案的初始模型是在细沙上做出造型,目的就是达到沙丘一样的柔和起伏的效果,来烘托平静安详的基调。建筑师设计出的几种标准图案在立面上将几种图案按照一定的规律进行排列组合。对这种墙面,建筑师除了考虑建筑艺术效果之外,同时还考虑了其起伏形状对声音有漫反射的作用。板与结构墙连接方式:预制板四周及中间,为了加强板的强度及预埋件需要都设置了加强肋,在四周每边预埋钢板板通过转接件与结构墙固定的角钢连接。
医学检验论文:对临床医学检验质量控制措施探析 随着临床医学检验技术的快速发展,对于疾病的临床诊治,医学检验结果产生着至关重要的作用;另外,临床医学检验还能够使人们加强对疾病知识的认识,而临床检验学是疾病的诊治、预后及预防保健中的一个重要手段。因此,临床医学检验中,一定要做好质量控制,保证检验的整个过程中均贯穿质量控制,确保检验结果的准确性。本文对我院临床医学检验进行工作进行分析,探讨提高医学检验质量的措施,现报告如下。 1 临床医学检验中存在的问题 1.1 非病因素的影响 非病因素对检验结果的影响主要如下:由于医护人员没有做好告知工作,患者没有注重自己的饮食、运动、药物服用、经期变化及情绪变化等,对检验结果会产生重要影响;另外,在标本采集过程中,由于样本采集方法、数量、时间、部位及采集环境等,没有按照规定要求执行,会对检验结果产生严重影响,从而影响临床诊治。除此之外,没有及时送检样本,会导致样本失去原有特性,严重影响检验结果。 1.2 科研人员的影响 从我国大多数医院的检验科室人员配备来看,由于技术力量及相关设备较为落后,再加上检验人员没有具备充足的知识水平及熟练的操作水平,在临床检验中,往往会导致检验结果的不准确性。另外,长期没有更换检验设备及检验器皿,无法保证其质量,对于检验结果也会产生严重的影响。 2 临床医学检验前的质量控制措施 2.1 检验前的措施 在临床检验开始前,要对患者的姓名、性别、年龄、取样部位及检验项目等相关事项进行详细的检查,做好记录,针对患者的实际情况,将检验前的禁忌及注意事项详细告知患者。如:血液抽样前两个星期,患者要保证规律的饮食及作息习惯,并且在检验前3天避免进食高脂肪食物,24小时内避免饮用酒精饮品,另外,抽血前12小时内要保持空腹。 2.2 样品采集控制 以血液标本采集作为例子,采集时间通常为清晨,要空腹进行,但是空腹时间要低于16小时,血液采样时,使患者保持坐位或者平躺位,采样前要求患者休息5-10分钟,另外,采样时,压脉带要低于60秒,一般来说,患者的前臂肘窝正中静脉是最适宜的采样部位,但是,实际采样时要根据患者的具体情况决定采样部位。 3 临床医学检验中的质量控制措施 3.1 维护检验仪器 在临床检验过程中,检验仪器的运行状态如何,对于临床医学检验结果会产生着重要影响;日常工作中,检验人员要对其进行相关的保养及日常维护,同时,还要定期检查仪器的功能性运行,保证仪器能够正常使用。一旦检验仪器出现问题,就要及时更换,避免影响检验工作。 3.2 准备检验试剂 在检验过程中,要针对检验项目的规定流程,准备好检验试剂,检验试剂的配制主要是按照其说明书上的规定进行。在临床医学检验过程中,对于试剂的挥发要密切关注,检验试剂的放置要按照操作流程进行,必须放置于冰箱中,如果检验试剂长期没有使用,在使用前,要测试试剂特性,更换不合格的检验试剂。 3.3 分析过程中的质量控制措施 ①检查检验仪器,确保仪器能够稳定工作;②保存检验结果数据,并且还要保证保存的检测数据具有法律效应;③要根据标准的操作规程进行项目检验,保证检验的时效性及规范性。 4 临床医学检验后的质量控制措施 4.1 判定与审核检验结果 随着临床医学检验技术的快速发展,检验逐渐走向自动化与系统化,但是,在自动化与系统化的背后,交接工作也更多,包括:录入检验信息、采样编号、审核检验操作仪器、完成检验报告单、反馈检验结果,这一系列的工作,每项均有不同的负责人,因此,需要工作人员之间高度的配合,保证每个环节均能够顺利进行,避免影响检验结果的准确性。如果检验结果发生信息失真的情况,可以针对近期检验结果,将两者进行对比,同时结合患者的具体情况、临床资料及标本采集情况,对患者的检验结果进行分析评估,保证合理性与准确性。 4.2 建立报告签收制度 检验完成后,应该由专人将检验报告单统一送达,避免送达过程中出现错误;另外,临床检验室要针对科室的具体情况,明确规定检验报告单的保存方法及时间,便于对于检验结果进行复查。 5 结语 综上所述,临床医学检验中,一定要对整个检验过程进行质量控制,保证检验结果的准确性,针对临床检验中的问题,不断提升检验水平,推动临床医学发展。 医学检验论文:临床医学检验技术质量管理问题及策略 临床医学检验技术在整个医疗过程中占据着十分重要的位置。它不仅关系到我国医学的发展问题,也关系到整个国民身体素质提高的问题。它的发展直接影响着整个医学界的发展,所以必须解决好临床医学检验技术在质量管理中存在的问题,更进一步地完善临床医学检验技术管理机制,提高医学检验质量。 一、当前临床检验技术质量控制管理中存在的问题与对策 当前不少医院存在检验人员与临床医师之间缺乏沟通,且互相之间产生矛盾等问题。检验人员在检验工作中总是指望临床医师能及时跟上检验科推出新检验技术的步伐,并想让临床医师体会到检验技术中一些高度专业化的难度,从而形成检验人员和临床医生之间的关系难以协调,导致不良的医疗合作关系产生,从而容易出现医疗缺陷并引发医疗事故发生。这主要的根源是检验科检验人员和临床科医生缺乏互相的合作关系及检验和医疗技术方面的沟通。针对上述问题,检验科要做到严格的质量控制措施,使检验质量显着提升,加强检验人员业务知识培训,提高检验人员素质,规范化、标准化、系统化检验工作,日益改善检验科和临床科人员的关系;严格认真做好室内、室间质控,确保测定结果的精确度和精浓度,减小试验操作经过中批间和日间标本检测结果的差别;增强仪器运用管理,保障仪器能正常使用:检验科自动化仪器使用能力的提升,要运用经国内有关行政部门认证注册并检测及格的医疗仪器。要创立、健全检验仪器管理运用案卷,对仪器登记注册、责任到人。同时,检验科要认真贯彻“三基”、“三严”的学习方针,同时要定期考核。应从检验工作的本色出发,加强急救医学、急救技术知识的培训。增强工作职员应对医疗突发事件的应急能力,对新知识、新测定办法、新仪器的操作原理和步骤应实行重点培训并严格考核,不断增强检验人员的基本医学知识。检验科要加强和临床科室的互动合作与交流,熟悉不同疾病的试验室查看本色和疾病的诊断标准,理解临床常见病例和高发病例的相关医学知识,不断学习和积累临床知识和临床工作经验,提升专业检验能力。 二、提高临床医学检验技术整体检验结果的准确性 检验科需要建立和完善医疗质量管理体系和检验技术质量保证机制。在条件允许的情况下,要加强对试验室信息系统(LIS)的建设,严格的试验室标准作业程序,同时要求编写SOP文件,为试验室的规范化化管理和质量确保机制的创立供应相关的文件依据,尽量使检验经过标准化、精确化、程序化。科室质量管理小组要严格按照医院医疗质量管理的需求和检验质量管理的需求对检验人员工作的质量进行监控,严格监控室内质控记录和室间质评成绩,对发觉的缺陷和事故隐患进行及时处理,尽量避免医疗缺陷和医疗隐患事故的发生。落实管理机制和考核机制的具体情况。院方在对检验科的具体管理情况应落实到实处,不定期地对检验科人员进行检验技术质量的考核和监督。考核时要注意到整个检验过程中检验技术质量的考核,也要保证阶段性质量检查得到全面落实。加强医学检验人员和临床医生的联系,双方相互促进,相互学习和交流经验,实现相互发展。检验科工作根本任务是为临床一线医生决定诊断、判定疗效、查明病因、施行临床医学研究等提供全面准确的医学检验数据。为此,临床科室医生们的意见和建议就成为检验科检验人员改进工作办法、提升服务质量的依据。检验科人员要积极和临床科室人员不断地进行联系和交流,每次召开质量分析会要邀请资深的临床医师参加,积极听取临床医师对检验工作的意见和要求,对临床医师提出的建议及时进行研究和有效施行,提高检验工作质量。 三、增强阶段质量控制力度,确保医疗服务质量提高 分析前必须做好检验方面的质量控制工作。为检测结果尽量排除干扰因素的影响,这就要求检验人员在检验中重点对标本的采集和处理施行严格监控,达到提高检验质量的效果。分析中要认真做好质量控制工作常规检验项目要必须开展室内质控,同一时间一定参加本省及卫生部临床检验核心机关的室间质评行为。工作前要对运用的仪器实行严格认真检查,工作后对仪器进行每日维护,把试验中的仪器误差值尽量降到最低。分析后的质量控制工作也不容马虎,必须把好出口关认真执行检验结果的查看核对机制,查看考核职员 ,! 综上所述,临床检验技术质量管理工作问题的解决需要一个长期的工作过程,希望我国相关部门给予更高的关注,做好临床医学检验技术质量监督工作,促进我国医学向前发展。 医学检验论文:探讨临床医学检验中提高检验数据的准确性 当前,医学检验科学得到迅速发展,检测技术也得到不断的创新,因此,检验人员需要不断的更新自己的知识结构,对新知识和新技术进行学习,这样才能跟上检测技术的发展,为病人提供更好的服务。同时临床医护人员也需对新的检验技术进行一定的了解,这样有利于配合检验人员开展检验工作,并能够向有效和准确诊断与治疗方向靠近。 1 影响检验质量的原因分析 在临床医学中,医生需要以检验结果为依据,对病人进行诊断,确定治疗方案。检验结果的重要性不言而喻。在当今,随着医学技术的不断发展,检验医学也不断的创新,现代医学模式发生转变,不断提高检验的现代化水平,因此,也较大程度的提高了检验结果的正确性,但在临床实际工作中,还依然存在临床医生怀疑检验结果的准确性。结合下面几个原因,分析一下影响检验结果准确性的因素。 1.1 分析标本质量 内外在两种因素对标本质量产生影响。进食8h后所采集的标本被成为空腹标本,如果在空腹时间过长的情况下,采集标本,那么标本就不能把机体的情况真实准确的反映出来。 1.2 分析标本放置的时间 采集完的血标本,需要立即送往实验室进行检验,实验室在接到标本后,应该在最短的时间内进行检查。如果检查不能马上做,需要分离血清或血浆,放置到冰箱内,保存在低温状态下,把影响结果的因素减小到最小化。 1.3 如何进行实验操作 注重科学性是实验操作要注重的关键。岗前严格培训是检验人员上岗前首先需要进行的环节。每个检验工作人员都要做到熟知检验标准,使判定标准达到统一,把误差减小到最低的程度,使化验结果趋近“真值”。 2 采用循证技术,优化临床检验 把临床研究最前卫的道德和最有说服力的科学研究证据明智、准确、慎重的结合到一起,制定出诊治患者的医疗方案,就是循证检验医学的思想。因此,在对临床治疗进行评价时,循证技术被认为是“金标准”。患者是循证检验技术的中心,循证检验技术的宗旨是把正确可靠的检验信息提供给临床医生,为临床诊断服务,因此说,严格控制整个检验系统是实现临床实验管理达到高质量的关键,也是检验结果达到正确,合理有效的开展实验的关键。 2.1 研究内容 以下几方面是循证检验技术的主要内容:①对部分实验项目临床应用价值的评价运用循证医学模式重新进行;②合理选择检验项目和方法,把可靠指标筛选出来为临床服务,把那些对临床诊断治疗和预后没有多大作用的或不合理指标废除,规范标准检验项目;③本着为临床服务的宗旨,对实验室指标的诊断标准不断修订,做好临床应用的指导工作。 2.2 操作方法与步骤 总结多年的临床检验实践经验,并对相关文献进行大量的查阅,运用随机对照实验和荟萃分析的方法,评价实验指标,运用统计学原理,分析曾经发表的文献报道,有效评估这些指标和方法。确定以下几步为循证医学检验步骤:①把要分析的问题进行明确;②综合评估问题,查询文献资料,把最佳证据找出来;③评价有关证据时运用批判性地原则,在分析可靠性和有价性等关键参数的基础上,把最佳证据找出来;④在临床上运用结论。⑤最终性能评价临床应用情况。 2.3 评价应用检验项目及技术 2.3.1 技术性能 虽然检验人员是在一定的范围内,掌握技术性能对临床需求的满足情况,但对于临床应用来说,实验方法性能的作用很重要。 2.3.2 诊断性能 敏感性和特异性较高是临床诊断需要检验项目的检测方法的特征,能否回答问题是核心。 2.3.3 临床效应 有利于临床诊断和治疗以及预后观察,是患者健康的最佳服务方式,这是某项实验项目选择的标准。 2.3.4 经济效益 在诊断性能和方法以及技术上,某项实验检查都体现出很好的情况,但费用昂贵,患者接受困难,其临床应用性就会降低。循证检验技术把临床医学检验结果推向更加准确和合理的高度上。由于临床医生对患者进行诊断和对其进行治疗,以及对患者进行预后观察,都与检验结果的质量水平具有密切的关系,也会对医院的社会效益产生影响。可加检验工作具有何等的重要性。 3 结 论 总之,要想提高临床检验结果的准确度,不能仅仅停留在单一的方法上,需要结合其他有效的方法进行。 医学检验论文:检验医学实习生临床教课的心得 1建立规范化的带教模式 检验科应建立一个教学班子,进行实习生的教学和管理工作,负责协调各专业组的教学安排,听取实习生对教学的意见和要求,做好带教教师和学生的沟通工作。每个专业组应选定经验丰富、理论扎实、责任心强、业务素质高,具有一定管理水平和带教能力的人员作为带教教师,并在带教前接受规范化的培训,掌握带教内容,明确带教责任,使学生在实习过程中树立密切联系临床、服务于临床的思想。 2严格实习生管理 2.1加强实习生岗前培训学生刚到医院时有一种新鲜又好奇、紧张又胆怯的心理,在入科前给他们讲解医院的各项规章制度、科室概况、科室规章制度、专业特色、有关实习的管理文件及安全防护知识等,使他们消除不必要的思想顾虑,同时,对其进行爱岗敬业、全心全意为患者服务的职业道德教育。检验医学在医院处于辅助、从属地位,因此,好多学生认为检验工作就是和大小便打交道,没有社会地位,自身价值得不到认可,不如临床医生风光。为此,要让学生明白检验医学处于“循证医学”的核心地位,检验结果具有重要的法律效力,使他们的学习和实习有动力,在整个实习过程中更加努力、认真、负责。 2.2抓基础,掌握基本知识和基本技能是实习的重点实习前,学生主要是学习基础理论知识,实验课程相对较少,实习中学生动手能力与大工作量、快节奏的工作不相适应。虽然近年来普及了自动分析仪,手工操作的机会减少了,但一些传统的检验项目仍离不开手工操作,如脑脊液常规、浆膜腔积液常规、精液常规、阴道分泌物及各类有形成分形态学的检验仍以人的技能因素占主导地位。而定西市处于西北边远山区,经济发展相对滞后,在县级二级医院、乡镇卫生院等医院普及自动化分析仪还需一段时间,即使检验医学自动化程度提高到一定水平,还需由人来操作,才能得到合理、正确的应用。因此要教育学生从基本操作着手,从点滴做起。实习中必须把基本操作、基本技能训练放在首位,如显微镜的使用与维护,毛细血管采血法,血涂片的制备与染色,容量瓶、移液管、量筒等的使用与清洁,常用培养基的制备,消毒与灭菌,离心机的使用等。对于一些常规检测项目的方法、原理、注意事项都要给予详细的讲解和示范,让实习生明白基本操作贯穿实验技能培训的全过程,每个学生都应熟练掌握。在实习结束时,带教教师应用室内质控品对学生进行相应的操作考核,在操作过程中提问原理、注意事项、临床意义等,并进行评分,将其与平时其他考核(医德医风、劳动纪律、考勤等)一并列入实习鉴定表中。 2.3提倡因材施教的实习带教方式一些实习单位只把学生当做无偿劳动力,在生化及免疫组实习时,大部分时间让他们编号、离心、分离血清,上机操作机会少,有些单位甚至不让学生上机操作,严重影响了学生实习的积极性。实习带教过程中,带教教师应结合检测项目,启发性地提出一些问题,让学生思考,另外,要加强学生对大型自动分析仪的学习及实验室信息系统的了解。由于学生所在学校不一样,掌握的知识不同,能力有很大差异,带教教师要针对不同学生的薄弱环节,因材施教。检验本科生,理论基础好,接受能力、动手能力强,对他们应加强新理论、新知识的学习,培养其分析、解决问题能力,将实验数据转化为临床信息、给临床提供合理化建议的能力,参与临床病例讨论的能力,这样也符合临床检验医生的培养方向,有利于检验医学向临床方向发展;对于专科生,要着重培养他们的实际操作能力,严格执行操作规范,有严谨的工作态度;由于中专生年龄偏小,对未来还没有明确的规划,在校学习理论也只有短短的两年时间,需要带教教师手把手地教操作,让他们将理论知识与实际操作有机结合起来,着重培养他们合理安排操作流程的能力与严谨踏实的工作态度。除在工作中对他们严格要求外,还要关心他们日常生活中遇到的困惑和问题,让其身心健康发展,保证实习顺利完成。 2.4重视全面质量控制 质量是检验科各项工作的关键,被称为“检验医学的生命线”,强化质量管理是检验医学建设的核心。检验质量的高低直接关系到临床诊断与治疗效果,关系到患者的生命健康。质量控制包括分析前的质量控制、分析中的质量控制、分析后的质量控制,总称全面质量控制。从实习的第一天起,就要牢固树立“质量第一”观念,要求学生参与室内质控,熟悉质控规则,掌握质控的作用、目的及重要性。实习期间通过对全面质量控制的实践,使学生自觉参与到对患者的诊疗活动中,对于患者在检验前、中、后的注意事项,要明确地交待给患者,并且及时与临床相关人员联系沟通。面对患者的有关咨询,本着实事求是的态度回答,对自己不懂或不能解决的问题及时请教上级医师,避免不必要的纠纷。 3重视继续教育,丰富学生的知识结构 作为快速发展的检验医学,仪器开发、检验方法改进周期明显缩短,为避免检验教育和临床实践脱节,必须加强继续教育。可以采取多种形式的授课方式,如在实际工作过程中,利用小实验、典型病例分析等形式进行生动形象的教学,使教与学有机统一,既可提高学习兴趣 和效率又可加深印象;还可通过专题知识讲座,使学生分散的知识得到系统的总结,加深学生对检验质量重要性的认识。专题讲座可以实习过程中出现的普遍性问题为主,解难答疑,还可以本专业相关学科的学术创新、前沿理论及实验进展为题,通过讲座让学生了解新进展、学科动向,拓展知识面和学术视野,同时增加学生的危机意识和紧迫感。 4及时总结,不断提高带教水平 由于实习教学任务重,且带教教师知识水平参差不齐,所以必须重视带教教师自身素质培养,严格按照实纲对学生进行带教。每次实验后,带教教师要做好带教记录,找出问题。总结经验,通过查阅资料和共同讨论的方式解决问题。定期举行检验教学研讨会,给师生提供一个进行教学经验交流、共同提高的平台。 5小结 通过临床实习树立全心全意为患者服务的理念,对学生今后的发展将产生重要的影响。作为带教教师要认识到实习带教的重要性,明确责任,更新观念,以适应新形势的发展和要求,通过言传身教,鼓励学生努力学习和探索,共同促进检验医学的发展。 医学检验论文:论医学检验技术专业的教学改革 一、医学检验技术专业发展趋势 医学检验是一门综合性的边缘学科。因此,有必要建立其自身的理论发展体系,重点研究自动化技术、形态学检验技能、生物安全操作技术。医学检验技术的发展,特别是检验仪器的迅速发展,使生化、临床、免疫和微生物检验中的部分项目已实现了全自动或半自动化。一些新型检验技术(如生化检验中的酶促速率法分析技术,临床检验中的干化学试纸条法检测,免疫检验中的放射免疫,酶免疫及化学发光,微生物检验中的全自动鉴定技术和以聚合酶链反应为代表的分子生物学新技术)使检测方法的灵敏度不断提高,特异性增强,检测结果更加准确可靠。检验技术装备日趋专业化、精密化,检测项目逐步增多,使临床疾病的诊断对医学检验项目的依赖愈加明显。临床检验已由单纯的辅助性技术工作变成直接参与临床诊断、科研和医疗决策的手段,对疾病的诊断、治疗监测和预后评估都起着越来越重要的作用。自动化仪器检验虽具有速度快、重复性好、干扰因素小、可批量测定、便于室内质控和评价等特点,是医学检验技术发展的主流,但其忽略了标本的形态学观察,漏检、误诊时有发生。实践证明,无论仪器多么精确、多么自动化,也不能完全取代具有诸多形态学成分的显微镜检验,因为它不可能有完全的思维鉴别能力。因此,形态检验技能是医学检验人员必备的技能和“真功夫”,是任何仪器设备都无法替代的,学校应注重医学检验技术专业学生此项技能的培训。 二、我校医学检验技术专业教学情况及存在的主要问题 我校医学检验技术专业创办已有56年,是学校的重点专业,有一定的办学基础和办学经验,为各地医疗卫生机构输送了大量的医学检验人才。近年来学校在重点专业建设和示范校建设中陆续购入了一批先进的实验仪器设备,使医学检验技术专业办学水平有了进一步的提升,在师资队伍结构和课程设置、校内外实训基地建设、教学方法和手段等方面都取得了一定的成绩,但部分教学仍采用传统教学模式,没有彻底转变专业课程开发理念,表现在仅从医学检验岗位工作任务出发,课程设置与工作实际、就业岗位技能要求联系不紧密等方面。另外,出于学校教学经费和成本的考虑,压缩了学校实践教学及临床见习的课时,理论教学过多,实践教学课时相对偏少,检验职业岗位能力在教学中未得到充分重视。同时,还存在部分专业核心课程师资匮乏、教学内容与临床实际脱节、学生接触临床较晚、适应性有待提高等方面的问题。 三、中职医学检验技术专业教学改革 1人才培养模式改革 为适应医学检验行业飞速发展和检验医学分工细化的发展趋势,医学检验人才培养模式改革势在必行,医学检验技术专业培养目标有待进一步明确,人才培养模式应充分体现中职医学检验技术专业特色。学校应重点培养学生的实验操作技能,使学生适应实验仪器操作、血液标本采集、实验室质量控制和常用试剂配制的岗位需求,具备自动化和微机化实验仪器设备操作维护方面的知识,成为医学检验行业技术熟练的人才。 2专业课程设置与课程标准改革 按照教育部的有关规定,中职学校应以能力为本位,突出应用性、实践性,科学地建立课程体系。(1)以就业为导向、以职业能力为依据,构建理论知识以“必需、够用”为原则,基础理论以“应用”为目的,围绕应用能力和职业基本素养培养,强化综合能力的课程体系。医学检验技术专业学生在校初期突出医用化学和计算机应用基本知识、基本技能的学习,掌握基础医学和临床医学的基本理论知识和临床疾病诊疗基本知识。(2)在专业理论学习方面,根据本专业职业岗位群所需知识、能力结构的基本要求,按职业导向、项目引领,删去陈旧内容,重新整合教学内容,并在原有课程体系中增设与地域职业特点和职业岗位需求相关的课程,如艾滋病护理及职业防护、医学统计方法等。(3)在实践教学方面,以全面提高学生动手能力和综合分析、解决问题的能力为目标,对各门核心课程内容进行筛选,删除陈旧和重复内容,按职业导向设置实践教学课程,按职业岗位工作流程设计综合实验及仿真实训,使学生学习在未来职业岗位,工作在学习环境,真正实现教、学、做一体化和理论与实践的零距离。实行早期临床见习,着重培养学生适应医学检验技术专业及相关领域职业岗位所需的技能。 3专业教学改革 3.1教学理念的更新与教学模式的探索 以就业为导向、岗位能力为引领的任务驱动式教学模式将成为现代职业教育教学体系的核心。围绕这个核心,我校的做法是:第一学年以培养职业人文素质为主,第二学年以培养岗位核心技能为主,第三学年以培养岗位综合能力为主,循序渐进推进,通过校内外实训基地的认知性实践、模拟和真实岗位实训及顶岗实习,培养学生的职业岗位技能,提高专业理论水平和实践教学质量。 3.2教学方法的创新随着教学改革不断深入,改革和创新 教学方法以适应职业导向、项目引领、任务驱动的课程教学模式势在必行,减少纯理论教学,改革实验教学方法,减少演示性、验证性实验,加强实际操作训练;聘请行业专家承担一定教学任务,共同参与教学探索与实施,采用多种教学方法,如立体式多媒体教学、项目式教学、互动式教学、案例分析式教学、情景式教学、知识竞赛式教学、讨论式教学等,通 过设置一个项目或工作任务提高学生分析和解决问题的能力,让学生参与试剂配制、实验器材准备、预实验等,课余时间开放实验室,并配备专业实训教师辅导,让学生有更多的时间参加操作能力训练,使教学紧密联系临床而又生动有趣。 3.3考试及评价模式的改变 考试是教学活动的重要组成部分,是检查教学质量的重要手段,是评价学生学习,检查教师教学情况、教学水平以及评估教学效果的主要依据。为加强教学管理,提高教学质量,对学生职业能力的评价,除学校评价外,还应增加用人单位和社会评价。 3.4编写理实一体化的校本教材 对三年制中职医学检验技术专业学生而言,要在两年学校学习期间掌握扎实的专业基础、专业理论知识和基本的专业操作技能,学校就必须充分发挥教、学、做一体化的作用,对各核心课程内容进行整合,编写具有中职医学检验技术专业特色的综合技能实训校本教材。这样可使核心课程专业技能相互衔接,达到强化专业技能、缩短适应临床职业岗位时间的目的。 3.5专业师资队伍建设 职业教育对教师提出了更高的要求,师资队伍建设要适应专业人才培养模式改变的需要,按照职业岗位要求,教师不仅应具备扎实的理论知识,还应具有丰富的实际工作经验。因此,专业教师应充实理论知识,定期参与临床实践,了解一线工作情况,积累实际工作经验,提出研究、解决问题的方法;加强专兼职教师队伍建设,聘请行业专家或有丰富经验的专业技术人员作为兼职教师,承担部分核心课程的理论、实践和现场教学,实现专兼职教师教学的相互交叉、融合;通过“走出去、请进来”的双通道途径,培养“双师型”教师,改善师资结构,解决部分专业核心课程师资匮乏的现实问题。制定相应的政策和办法,加强专业带头人和骨干教师的培养。 4专业实训基地建设改革 医学检验技术专业教学,需要有良好/,!/的实验实训条件和先进的检验仪器设备,但学校的办学经费有限,无法及时更新临床实验室,所以可走校企合作的办学模式。一方面,接受各医院因为更新换代而赠送给学校的检验仪器设备,一些大型仪器设备可以与医院资源共享;另一方面,加强校内实训基地仿真环境的建设和对外开放,让学生有更多练习实践技能的机会,又可发挥校内实训基地的社会服务功能,作为当地基层医疗卫生机构检验人员的培训基地。 5学生职业素质培养改革 从上世纪80年代起,一些医科大学相继开设了医学检验技术专业,目前二甲以上医院及相关行业的检验科室普遍接受的是医学检验技术专业毕业的研究生、本科生和高职高专生,这使得中职生面临巨大的就业压力,为此,中等职业教育应从学生素质教育入手,加强学生人文素养和心理素质培养,开设职业生涯规划和就业指导课程,帮助学生面对现实,树立正确的择业观,提高学生的就业技巧,增强学生的综合素质和职业岗位能力。 医学检验论文:探讨临床医学检验血液标本质量的影响因素 随着整体医疗水平的不断提高,实验室检查在临床工作中的作用日益突出,准确、及时的实验室检查结果对尽早的诊断和鉴别诊断有重大帮助。但不可否认的是,临床工作中有时可见血液样品不合格的情况,造成化验结果的不准确,影响了疾病的诊治工作,甚至有可能使患者错过最佳的治疗和抢救时机。要取得准确、可靠的检验结果,就必须保证标本的高质量。现结合本院出现的不合格标本分析其影响因素及控制对策,报告如下: 1资料与方法 11一般资料选择我院2010年1月至2012年12月期间所有血液标本中的不合格标本125例作为分析对象。其中:男性58例,女性67例;血清标本52例,血浆标本41例,全血标本32例。 12方法每天有专门的人员对全院所有标本进行检查,发现问题标本详细登记,记录问题标本的具体表现,并进行调查、核实,明确造成标本不合格的原因,通知相关科室进行改进,并重新采集血液标本。 2结果 全院血液标本中,不合格标本仅仅占很小的一部分,造成标本不合格的原因主要有:溶血23例(184%)、凝血21例(168%)、标本量不够17例(143%)、抗凝不全15例(122%)、取血试管不当14例(114%)、患者准备不足13例(136%)送检不及时9(72%)、输液同侧采血8例(64%)、其他5例(40%),见表1。 3讨论 临床上,各种体液尤其是血液标本的分析结果为医师诊断和鉴别诊断提供非常重要的依据,如果血液标本不合格必然导致检验结果的不准确而影响医生对病情的判断,造成很大的医疗安全隐患。现将常见的不合格血液样本表现、原因及控制对策进行分析: 31不合格血液样本常见表现、原因①溶血:是指标本在采集、运送或保存的过程中,各种原因导致血红细胞破裂,大量的胞内物质释放入血浆和血清,造成化验结果的不准确。体外溶血的常见原因有:静脉穿刺采血处的消毒液未干、采血针头过细或采血时有气泡进入;止血带捆扎过紧、抽血不顺畅或采血时负压过大,采出的血液撞击试管壁造成溶血;混匀血液标本时震荡试管用力过猛,采血后真空采血管内的负压仍过大等。②凝血:临床上有些检验项目是要求对血液标本进行抗凝处理的,因血液本身含有多种凝血因子,如果不能及时的将血液标本与抗凝剂混匀,血液标本在凝血因子的作用下就会造成血液凝集。常见原因:采血不顺利,采血时间太长,采血的过程中标本已经开始凝集;摇匀不充分;抗凝剂相对不足:血液标本过量;抗凝剂浓度不合适。③标本量不够:采血时血量不足可能导致需要化验的项目无法完成;有的试管中本身含有稀释液,如果采血量不足,势必造成检验数据的不准确。④取血试管不当:不同的化验项目采取的血液标本时不同的,有的需要全血,有的要分离血浆或者血清,不同的标本要求有不同的试管,采血时管选取不当会造成标本的破坏,化验结果的错误等。⑤患者准备不足:患者准备不足是导致血液标本不合格的重要原因,也往往容易被忽视。一般来讲,采血前需禁食12小时;采血前摄入高脂肪食物、茶、咖啡、酒等会对血生化指标造成影响。⑥送检不及时:在体外的血液细胞往往不稳定,容易出现破坏和损伤,其化学成分氧化、变性、分解。据有关文献报道,采集后超过2小时送检的血液标本,与采血后立即送检的标本相比较,其化验结果又统计学差异,影响较大的有:血常规、血钾、血氨、心肌酶等。⑦输液同侧采血:正在输液的患者或刚刚输完液体的患者,采血时要注意不能在输液侧取标本,因为这样可能将所输液体及液体中的成分掺杂到标本中,影响检验结果。 32不合格血液样本的控制对策①加强采血人员的培训、教育:定期开展专题讲座和职业道德讲座,加强各科室人员的责任心,提高安全意识;采血人员应掌握所查检验项目的目的、临床意义、所需标本、采集要求、告知患者做好准备、采集所需试管及采集注意事项等。②医护人员指导患者做好采血前准备:明确禁食时间为12小时,以免因饮食因素造成检验误差;采血前患者适当休息;避免采血前和采血时患者的紧张、恐惧情绪;③严格按照操作规范采集血液标本:根据检验项目将所需的物品准备好,包括合适的试管、注明患者基本资料的标签等。采血时严格遵守无菌操作,嘱患者取合适体位,捆扎止血带要松紧适中,时间不可过长,一般不超过1分钟,在合适的部位和血管处穿刺,力求做到一针见血、引流通畅,注意避免于输液同侧取血。操作细节有:消毒剂完全干燥后方可进行穿刺;抽吸时不可太过用力;抗凝标本要轻柔颠倒几次让标本与抗凝剂混合均匀;抽取的标本要及时送检,运送过程中要避免剧烈震荡,以免影响结果。④检验科对收到的标本要进行核对,发现问题要有详细的登记,并及时退回相关科室,向其说明原因,便于以后的整改。 总之,血液标本的质量保证不仅仅是技术问题,也与医院的管理、工作人员的态度等息息相关。医院职能部门对此要有足够的重视,临床科室也要提高思想认识,避免由此引起的医疗安全问题,不断地总结经验,不断地改进和提高。 医学检验论文:临床医学免疫检验研究 1 引言 伴随着世界经济与学技术的蓬勃发展,医疗技术的发展在现当代取得了一系列举世瞩目的成就,就临床免疫学检验工作而言,已成为现代医院诊疗工中不可或缺的重要组成部分。随着现代医疗诊断技术的不断发展,如何有效地对临床免疫检验的质量进行控制已直接影响到临床的诊断结果的准确性,同时也间接影响到最终地临床治疗效果。由于在整个标本采集的过程中免疫检验标本从采集到结果的检验需经历的环节较多,这就对临床医师对患者的生理、病理情况以及争端方法的熟悉程度及综合技能提出了很高的要求; 2 临床免疫学检验的建立与发展 临床医学免疫检验自建立至今已经历了一百个春秋。自从19世纪80年代后期开始,随着很多学者专家开始从免疫动物或者携带有传染病病毒的患者血清中发现有能够治愈患者疾病的特异性结合病原体或其一系列的衍生产物的物质,而这些物质及为我们现在所熟识的抗体。就现代医学理念来讲,将能够引起人体体内产生抗体的物质统称为抗原。正是由于抗原以及抗体的发现,才促使现代医学专家学者开始对人类或动物体外抗原刺激体内反应产生抗体这一现象进行系统深入的研究。随着免疫学理论以及分子生物学还有其它以现代科学技术为依托的新兴临床免疫学检验继能够有日新月异的发展。 3 提高临床免疫检验质量的方法 3.1标本采集与设备管理的优化 作为检验分析前对质量控制的要求来说,检验人员首先需要做到对标本的采集和保存工作;密切注意整个样本采集过程中的样本采集的时间、止血带的使用时间和方法、采血的姿势、抗凝剂和稳定剂的选用情况。免疫检验工作,首先要求检验人员注意对整个标本的采集和处理工作。不同的采样试验对所采集的标本的要求有所不同。对于大多数以病人血清为标本的免疫检验而言,采集血清的时间应在清晨被采集者未进食前为宜,保持针筒的干燥性,抽血完成后需要马上除去针头并将所采集到的血液注入到干燥的试管内,注意在整个注血过程中采样人员的注血速度不宜过快,不能对所采样本进行振摇等一系列不允许的动作,以防溶血。在将整个血清分离完成后,应及时送往检测,如需要求对所采试样进行保存的话,可将试样置于冰箱内冷藏,不宜速冻,以防止因为反复冻融而对整个检验结果产生不良的影响。作为对测定的血清标本的收集过程来说,激素类和治疗药物的使用要特别注意收集时间的变化以及检验人员体位的变化对整个测定结果的影响;其次,在采购人员对于相关仪器设备及试剂的选择方面也同样对整个测量结果有着十分大的影响;作为整个检验的执行者来说仪器设备性能的好坏将直接对检验结果的精确度造成非常大的影响。在整个检测结束后要注意地成套仪器的保养和维护工作,工作人员要经常对温度计、水浴箱、酶标仪、稀释棒、恒温箱、吸量管、分光光度计等临床免疫检验的仪器设备进行核定、校正以及检查等工作,从而确保仪器设备的使用性能,减少实验过程中因为仪器所引起的误差,继而来保证检验结果准确性的目的,最终为意识的治疗及患者的康复提供最有用的保障。对于当今品鱼龙混杂,质量不一的试剂市场来说,慎重选择且经常对试剂性能进行有关试剂的检定工作是保证检验成功的重要因素。 3.2 提高技术人员的素质 人是整个免疫检验过程中的主体,是整个免疫检验过程中最积极、表现最为活跃的因素。在免疫检验过程工作的所有环节,都需要靠人来对整个试验进行操作和把握,最终实现对整个临床免疫检验质量控制的目标。因此,在整个临床免疫检测过程中检验技术人员的综合素质与业务能力会对整个免疫检验的质量和结果产生重大的影响。因此,就要求临床免疫检验的工作人员要每天按时对相关检测设备进行消毒、搞好实验室的卫生;做好相关实验仪器的定期检查工作:如冰箱、恒温箱、水浴箱、酶标仪、荧光显微镜等,做好对整个实验仪器的记录使用情况,并如实填写实验报告,按规定进行免疫检验的质控工作,并分析情况做好记录,签字等工作。 4 临床免疫学检验与生物技术 以现代新型科学技术为依托的临床医学免疫检验技术的广泛应用,对现代免疫学研究的发展起了非常大的推动作用飞,其结果又在更深的层次以及更为广范的领域内促进了现代高新生物医疗技术产业的发展,能够使诸如细胞工程技术以及基因工程技术为代表的现代高科技技术得到更广泛应用。近年来伴随着疫苗、基因工程抗体治疗以及重组细胞因子研制为主的生物工程制品产业有了蓬勃的发展,极大地推动了现代免疫学防治的开展,对许多传染性疾病的传播起到了强有力的遏制作用,从而为挽救更多的生命做出了巨大的贡献。 5 小结 因此,对于整个临床免疫检验的过程而言,对免疫检验做好全面的质量管理是确保整个临床免疫检验结果准确性的重要保证。由于在对免疫检验标本进行采集到对标本进行检验的这个过程需经历很繁琐且比较复杂的一系列环节,因此,就要求临床医师必须要熟悉患者的生理、病理情况,同时,也要求护理人员及检验人员对临床免疫检验的各种影响因素要有全面系统的了解和认识,每一个环节的操作须做到规范化,完全按照标准进行,以确保免疫检验的可靠性和准确性,并提高临床治疗效果。 医学检验论文:临床医学检验质量的控制 1提升整体检验结果的精确性 1.1检验科要按照医院医疗质量管理的需求创立和改善检验管理质量确保机制。条件允许的要建设试验室信息系统(LIS),严格试验室标准化操作程序,编写SOP文件,为试验室的规范化化管理和质量确保机制的创立供应文件依据,使检验经过标准化、程序化。科室质量管理小组要按照医院医疗质量管理的需求和检验质量管理的需求对科室的工作执行全经过的质量监控,重点监控室内质控记录和室间质评成绩,对发觉的缺陷和事故隐患及时提出改进意见,及时改进,防备医疗缺陷。 1.2增强对机制落实状况的管理和考核 科室管理职员按照医院和检验科质量考核方案对管理机制的落实状况施行考核,考核时要非常器重终末质量的控制,又要注重阶段质量。 1.3增强和临床的联系,如虎添翼工作,互相提升、互相推动 检验科的重要工作任务是为临床一线决定诊断、判定疗效、查明病因、施行临床医学钻研供应科学的数据。因此,临床科室的意见就成为检验科改进工作办法、提升服务质量的依据。要通常积极和临床科室的联系,编写检验信息通讯,畅通讯息沟通渠道,传递最新信息,在每一月召开质量分析会时要邀请临床医师代表参加,积极听取临床医师对检验工作的意见和需求,及时对临床医师提出的建议施行可行性钻研,提升检验工作质量。 2增强阶段质量控制是确保医疗服务质量提升的核心 2.1要做好分析前的质量控制工作 裁减多种干扰要素对检测结果的影响,重点对标本的采集和处理施行监控。 2.2要认真掌握分析中的质量控制工作 常规查看项目要开展室内质控,同一时间一定参加本省及卫生部临床检验核心机关的室间质评行为。工作前要对运用的仪器施行查看和日维护,把试验中的仪器误差降到最低。 2.3要做好分析后的质量控制,把好出口关 认真执行检验结果的查看核对机制,查看考核职员要对检验结果的考核签字后方可发出报告。如果出现检测值异常,及时复检,并和临床医师联系,认真分析缘故,决定无误后方可发出报告。 2.4检验人员与临床医师之间缺乏勾通,而互相产生矛盾,检验人员总指望临床医师能及时跟上检验科推出新试验的步伐并体会试验技术中一点高度专业化的难点,不能合调,导致这样不良场面的根源是缺乏互相的合作及勾通。 3提升临床检验质量控控制对策 3.1完成资本同享,提升工作功效:检验仪器自动化、网络化的试验室运用,使传统的手工检验分析试验办法变成想让历史,严格的质量控制措施,使检验质量显着提升,产品化试剂盒的规范化运用和检验工笔者系统化、通常化的业务知识培训,使检验工作的规范化化、标准化、系统化、同一化日益改善。 现代化的全自动分析仪器可同一时间施行数十项乃至上百项的常规和非常检验分析任务,因此要更新观点,调整传统的管理模式。要资本同享,以开放和运用现代化仪器的功能用途为基本,调整相应专业学组,规范化各临床科室的小试验室,尽快完成检验报告一单通。将仪器装备集合管理可充分施展已有仪器装备的工作功效,有效地下降宗合分析本钱,使患者的标本周转及检验分析时间显着缩短,为患者的及时医治和康复和提升医院床位周转率供应有效保障。 3.2增强质量控制,提升检验质量:严格认真做好室内、室间质控,确保测定结果的精确度和精浓度,裁减试验操作经过中批间和日间标本检测结果差别。对试验全经过施行全方位的陆续监测管理,如出现失控要认真分析失控缘故,提出整改措施方案,填写失控报告,观测整改成效,改进工作办法,提升检验质量。 3.3增强仪器运用管理,保障仪器正常坚定:检验科自动化地步的提升,要运用经国内有关行政部门认证注册并检测及格的医疗仪器。要创立、健全检验仪器管理运用案卷,对仪器登记注册、责任到人。按照操作指导书规范化运用,做好仪器日、周、月、年内运用保养记录,定期维护,以确保检验仪器的正常坚定运行。 3.4增强三基训练,提升专业地步:检验科要认真开展“三基”、“三严”的学习,并定期考核。应结合检验工作的本色,增强急救医学、急救技术知识的训练学习。提升工作职员应对突发公同事件的应急能力和地步,尤其要围绕新知识、新测定办法、新仪器的操作原理和步骤施行学习,不断增强基本医学知识的学习。检验科要增强和临床科室的联系,熟悉不相同疾病的试验室查看本色和疾病的诊断标准,理解临床常见病和高发病的医学知识,不断学习和积累临床知识和临床工作经验,提升专业业务地步。 4结语 临床检验工作正处于技术改革的转轨期间,诸多临床医学的进展都是在试验室技术创新的基本上发展起来的。计算机管理功能灵活、储存信息量大、内容便于更新,运用于临床检验工作中充分施展了资本同享优越,更大提升了工作功效,改善了卫生保健服务的质量。但仍具有诸多不足之处,如管理软件研发不足、检验职员的机算机知识及操作技能乱七八糟、网上保密工作难以确保等等。 医学检验论文:对检验医学生课外活动研究 1、开展课外科技活动的必要性 医学生科技创新活动有利于营造良好而积极的校园科技文化氛围,通过对学生潜移默化的影响促进学风、校风的建设。浓厚的科研创新氛围,不但有助于学生进一步理解书本上的医学理论知识,又获了得除实验课之外的动手能力和科研思维的训练;既培养了他们的理性思考和逻辑分析能力,又使他们一定程度地了解知识成果产业化、商业化的方式,使他们成长为社会发展需要的复合型人才。 2、开展课外科技活动应注意的问题 2.1选题宜与教学及社会需求紧密结合与研究生不同,本科生的课外科技活动不必过分强调科学价值,最好是理论课堂的进一步延伸。学生在理论课中学习的知识点多是前人通过实验获得的,如何通过一个完整的实验获得一个结论则很难在课堂教学中完成,甚至在实验课中也难以实现,而课外科技活动则提供了一个弥补这个缺憾的机会,我们可以选择与授课内容紧密结合的课题,让同学们利用理论课和实验课学习的理论和技术解决一个问题,进而得出结论。例如,我们课题组让学生观察慢性应激大鼠血液系统内各指标的变化,学生利用课堂学过的、实验课做过的实验完成各指标的检测不但将学到的知识立即应用到实践中,也亲自体会了获得一个结论的完整科研过程。对于检验专业的学生,课外科技作品的选题不必局限于疾病机理的探讨,完全可以选择具有社会应用价值的技术更新方面的课题。又如,我们学院有的课题组曾指导学生设计“负压真空采尿管”,这种导尿管不但可以提高临床检验结果的准确性,还能大大加快操作速度,具有很强的临床应用价值。通过这样一个小的技术更新实验,将创新思维的“灵感”灌输给学生,学生也从中获得如何解决临床实际问题的启迪。 2.2课题设计应难度适中,实验周期不宜过长大学生的主要任务是课堂知识的学习,课外科研活动只是一个开阔思维和视野的渠道,在大学生教育中处于辅助地位。因此,在选题时应避免给学生带来过重的负担,应选择适合大学生知识结构的题目,实验也应该在他们的知识水平范围内,这样有利于他们及时理解和消化所参与的课题内容。根据我们的经验,每周16至20个小时的科研活动时间,一学期动手实践2至3个月比较适宜。 2.3强调团队合作精神,合理安排时间大学生科研的特点之一是以小组为单位,通常4~5名成员,故不但强调知识和技术的学习,也强调团队协作精神。这就要求指导教师在设计课题时要考虑大学生实验的特点,充分调动每个人的积极性,让每个同学都能很好地发挥自己在集体中的作用,同时也注意“分中有合”,成员之间只有通过相互紧密协作才能顺利完成工作。为了在时间上保证实验的连续性,成员的组成最好由同一专业的不同年级或不同班级组建而成,成员之间既联系密切和方便,又有不同的课余时间,大家可以通过制定合理的实验进程协同完成所有试验。 2.4对研究结果不做硬性要求医学领域的课题实验周期通常较长,大学生完全是在利用课余时间完成项目,故在这样短时间内想高质量地完成一个项目,取得预期结果并发表文章并不容易。所以,结题时可不必做这方面的要求,团队成员只要如实汇报整个实验过程即可,对于没有取得预期结果的项目,可以分析失败原因并提出下一步研究计划。 3开展课外科技活动活动的意义 3.1使学生有机会参与社会财富的创造各种省级和国家大学生科技创新大赛不但激励了学生课外科技创新活动的积极性,也促进了大学生课外科技成果的产生,其中一些优秀成果可直接应用于社会生产,使学生直接参与社会财富的创造。 3.2有利于提高就业竞争力 在科研活动中,学生们可以在实践中及时发现自身知识和能力的缺陷,有针对性地进行自我学习,锻炼和提高。参加过科技活动的学生往往具有较强的综合素质,许多用人单位会非常关注那些在科技比赛中得过奖、发表过相关科研论文的学生。因此,科技创新活动也为很多有潜力的学生赢得了用人单位的青睐,从而增加了就业机会。 3.3论文撰写能力的提高我院的检验医学生必须完成毕业论文并通过答辩方可毕业,但实际上他们在求学过程中很少有机会接受这方面的训练。因此,尽早参加大学生科研活动可获得较早阶段的写作训练,既可以充分锻炼学生的科技论文的写作能力,也为他们今后进行科研工作和撰写科技论文打下基础。 3.4创新精神和实践能力的培养贯穿始终培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才是高等教育的任务,也是高等教育的特点。创新精神的精髓是要具有创新思维,而医学生科技创新实践活动恰恰是这一特点的最佳体现。在指导学生科研活动的过程中,我们发现很多学生参与项目一段时间逐渐表现出独立解决问题的强烈愿望,他们的很多想法都令老师们惊喜,而且很多有难度的实验也能通过几个成员的合作顺利完成。因此,大学生科技活动确实是提高学生创新思维和实践能力的重要手段。 医学检验论文:医学检验中质量安全管理的重要性 1质量安全管理团队的模式 1.1质量安全管理团队中各管理小组的职责 (1)医疗咨询小组负责为临床提供医学检验咨询服务,加强与临床沟通。应定期或不定期向临床通报细菌耐药情况,为临床提供切实可行的医疗服务。 (2)医疗安全管理小组主要负责检验科室的各方面安全,应经常对大家进行医疗安全知识的教育,随时了解各小组的安全情况,如果发现有不安全的隐患要及时提出防范措施。定期检查实验室的毒麻药品和易燃易爆品的管理情况,其次还要注意了解水、电、暖使用情况,菌种标本的保存、污染物的消毒与处理,发现不安全因素及时进行通报。 (3)信息管理小组主要负责信息系统的安全、有效运行,信息管理小组长根据各小组设备情况申请配置计算机的数量和要求,安装调试,维护保养及维修。 (4)继续教育管理小组主要负责检验科教学质量管理。制定每年度的学习培训计划,负责检验人员上岗前的考核。组织科室人员参加各种形式业务学习,开展研讨会、学术沙龙、经验交流等多种学习活动,在全科营造良好的学习氛围。 (5)仪器设备管理组主要负责科室内仪器设备的管理,建立设备档案,督促检验人员对仪器要定期保养维护,并做好保养和维修记录。定期检查及纠正各种仪器,每天了解仪器运转情况。 (6)试剂管理组小组主要负责试剂的请购、验收、入库、保管、使用、发放、报废等工作流程。定期对试剂库的试剂进行核对,每月底负责制定下一个月的试剂用量计划。通报每个月 的试剂使用情况。 1.2质量管理小组的实施和考核 科主任负责检验科质量的监督和检查。定期或不定期抽查检验质量,内容包括检验报告单质量,室内室间质量控制开展情况、操作规程执行情况、试剂和仪器使用情况等。每月组织一次质量反馈会议,解决质量安全管理工作中存在的问题。每个质量小组在组长的带领下对所负责的内容做好检查和记录,把检查结果在质量反馈会上进行反馈,针对出现的问题大家提出整改意见和措施后予以实施,并由小组长负责追踪监测,观察改进效果。 2体会 树立良好的学习氛围,注重人才培养,形成合理的人才梯队是科室持续发展的关键。医学实验室除了对患者的标本进行各种检测外,还要求能够做出解释并提供在实验室所涵盖的范围内进一步正确的咨询性服务。这就要求检验人员提高检验基础和临床医学水平,提升专业素质。技术管理小组定期对检验人员的培训提高了人员素质,提升了与临床沟通能力,帮助临床选择检验项目,解释检验结果。对于问题结果,能够查找到问题出现的真正原因,做到结果准确可靠。通过各质量管理小组具体实施各小组的质量控制内容,促使科室人员提高了责任心,责任感,让检验人员自身价值得到体现,促进了医疗服务质量的提高。检验科与临床的结合是提高临床诊治水平的重要环节,分析程序大部分是临床医师和护士完成的,检验结果的不准确性由很多来自分析前标本的质量失控。通过与临床的沟通,临床医生和护士加以改进,检验质量得到了保障,所以说加强与临床的沟通是十分必要和非常有意义的。科学的设备管理,周到的维护保养,严格的试剂管理制度和细致的节能降耗是保证科室正常工作的前提。坚持科学的发展理念,强化质量管理,加强质量安全管理团队的建设,在条件成熟后即可申请临床实验室ISO/IEC15189实验室认证,使实验室更加精细化,结果准确化。 医学检验论文:临床医学检验质量控制措施探析 随着临床医学检验技术的快速发展,对于疾病的临床诊治,医学检验结果产生着至关重要的作用;另外,临床医学检验还能够使人们加强对疾病知识的认识,而临床检验学是疾病的诊治、预后及预防保健中的一个重要手段。因此,临床医学检验中,一定要做好质量控制,保证检验的整个过程中均贯穿质量控制,确保检验结果的准确性。本文对我院临床医学检验进行工作进行分析,探讨提高医学检验质量的措施,现报告如下。 1 临床医学检验中存在的问题 1.1 非病因素的影响 非病因素对检验结果的影响主要如下:由于医护人员没有做好告知工作,患者没有注重自己的饮食、运动、药物服用、经期变化及情绪变化等,对检验结果会产生重要影响;另外,在标本采集过程中,由于样本采集方法、数量、时间、部位及采集环境等,没有按照规定要求执行,会对检验结果产生严重影响,从而影响临床诊治。除此之外,没有及时送检样本,会导致样本失去原有特性,严重影响检验结果。 1.2 科研人员的影响 从我国大多数医院的检验科室人员配备来看,由于技术力量及相关设备较为落后,再加上检验人员没有具备充足的知识水平及熟练的操作水平,在临床检验中,往往会导致检验结果的不准确性。另外,长期没有更换检验设备及检验器皿,无法保证其质量,对于检验结果也会产生严重的影响。 2 临床医学检验前的质量控制措施 2.1 检验前的措施 在临床检验开始前,要对患者的姓名、性别、年龄、取样部位及检验项目等相关事项进行详细的检查,做好记录,针对患者的实际情况,将检验前的禁忌及注意事项详细告知患者。如:血液抽样前两个星期,患者要保证规律的饮食及作息习惯,并且在检验前3天避免进食高脂肪食物,24小时内避免饮用酒精饮品,另外,抽血前12小时内要保持空腹。 2.2 样品采集控制 以血液标本采集作为例子,采集时间通常为清晨,要空腹进行,但是空腹时间要低于16小时,血液采样时,使患者保持坐位或者平躺位,采样前要求患者休息5-10分钟,另外,采样时,压脉带要低于60秒,一般来说,患者的前臂肘窝正中静脉是最适宜的采样部位,但是,实际采样时要根据患者的具体情况决定采样部位。 3 临床医学检验中的质量控制措施 3.1 维护检验仪器 在临床检验过程中,检验仪器的运行状态如何,对于临床医学检验结果会产生着重要影响;日常工作中,检验人员要对其进行相关的保养及日常维护,同时,还要定期检查仪器的功能性运行,保证仪器能够正常使用。一旦检验仪器出现问题,就要及时更换,避免影响检验工作。 3.2 准备检验试剂 在检验过程中,要针对检验项目的规定流程,准备好检验试剂,检验试剂的配制主要是按照其说明书上的规定进行。在临床医学检验过程中,对于试剂的挥发要密切关注,检验试剂的放置要按照操作流程进行,必须放置于冰箱中,如果检验试剂长期没有使用,在使用前,要测试试剂特性,更换不合格的检验试剂。 3.3 分析过程中的质量控制措施 ①检查检验仪器,确保仪器能够稳定工作;②保存检验结果数据,并且还要保证保存的检测数据具有法律效应;③要根据标准的操作规程进行项目检验,保证检验的时效性及规范性。 4 临床医学检验后的质量控制措施 4.1 判定与审核检验结果 随着临床医学检验技术的快速发展,检验逐渐走向自动化与系统化,但是,在自动化与系统化的背后,交接工作也更多,包括:录入检验信息、采样编号、审核检验操作仪器、完成检验报告单、反馈检验结果,这一系列的工作,每项均有不同的负责人,因此,需要工作人员之间高度的配合,保证每个环节均能够顺利进行,避免影响检验结果的准确性。如果检验结果发生信息失真的情况,可以针对近期检验结果,将两者进行对比,同时结合患者的具体情况、临床资料及标本采集情况,对患者的检验结果进行分析评估,保证合理性与准确性。 4.2 建立报告签收制度 检验完成后,应该由专人将检验报告单统一送达,避免送达过程中出现错误;另外,临床检验室要针对科室的具体情况,明确规定检验报告单的保存方法及时间,便于对于检验结果进行复查。 5 结语 综上所述,临床医学检验中,一定要对整个检验过程进行质量控制,保证检验结果的准确性,针对临床检验中的问题,不断提升检验水平,推动临床医学发展。 医学检验论文:临床医学检验专业实习带教的方法及体会 临床检验是一门介于基础医学和临床医学之间的不完全独立的技术学科,具有实践性强、临床知识涉及面广的专业特点。临床医学检验专业的实习阶段是巩固理论知识和掌握基本操作技能的重要环节,是专业学习的重要组成部分。在此阶段医学生能够把所学的理论知识与临床紧密相结合,使理论知识直接应用于临床,专业知识得到了有效的巩固与提高。近年来,随着检验医学的飞速发展和患者法律意识的提高,对检验医学的要求也越来越高,对实习学生也提出更高的要求。临床实习是引导学生理论联系临床实践的重要环节,其目的是使学生在实际工作中增强操作技能,培养合理运用理论知识分析问题,独立解决问题的能力,提高综合素质 。现将本科室几年来带教实习生的经验及体会总结如下。 1强化生物安全防护教育 学生刚刚跨进医院,充满了好奇和兴奋,所以必须让他们充分了解检验科各实验室的简单概况,增强生物安全防护教育,注意防止实验室感染,正确处理医疗垃圾及医疗废物。检验科接触的多为临床患者的标本,可能含有高浓度的致病物质或病原微生物,若不注意洗手等消毒措施,很容易造成实验室污染和自身感染,但这些恰恰是刚进入医院实习的学生最容易忽略的地方。通过岗前教育,强调劳动纪律,明确实验室的各项规章制度,防止实习过程中医院内感染恶性事故的发生。 2制订完善的实习带教计划 根据检验科各专业小组(临床检验组、临床化学组、免疫组、微生物组和血库)的特点,制订学习时间及实习方案。实习生不准随意调科室或减少、延长某个专业的实习时间,严格执行排班安排。各专业组拟定规范的实习带教流程,以课程及实纲为标准,充分考虑检验医学的发展现状及需要掌握的检验医学进展等内容,如临床化学专业组的一般实习流程为:介绍临床化学的检测项目及结果的临床意义、标本的接收及处理、实验室的生物安全教育、生化分析仪的检测原理和操作要领、室内质量控制原则、检验过程的分析、检测结果的审核、检验结果报告的打印等。 3注重理论与实践密切结合 基本技能的培养是引导实习生步入成熟的基础 。实习生来院之前仅仅学到基本理论知识和实验操作,动手机会相对很少,只有通过临床实习,不断实践才能掌握相应技能。现在医学检验已发展到了自动化仪器检测取代手工操作的时代,随着自动化分析仪的普及,手工操作机会减少,但这仍是检验工作人员必须掌握的基本技术。目前,各种体液常规的形态学检验,仍然是人工操作和显微镜检查。例如血液分析大多用五分类血细胞分析仪,仪器对幼稚细胞、异形淋巴细胞、嗜酸性、嗜碱性细胞等辨认能力十分有限,并不能完全替代镜下分类。针对这些情况,要让实习生在带教教师的指导下练习基本的实验操作技能,培养实习生的动手能力。我们在强化手工操作的同时,同样重视实习生的仪器操作培训。在检测过程中出现结果异常时,启发学生思考问题的能力,分析出现异常结果的原因,寻找解决问题的办法。通过手工方法和仪器操作学习的有机结合,加强与临床科室的沟通学习,使学生得到更全面的培养和锻炼,逐步提高学生的理论知识水平和实际工作能力 。 4建立全面质量控制意识 实验室质量管理包括室内质量控制和室间质量评价。室内质量控制是实验室质量保证体系中的重要组成部分,其目的是为了保证样本测定结果的准确性和稳定性。检验医学的全程质量控制包括分析前、分析中、分析后三部分。分析前的质量控制包括临床医生正确选择检验项目、患者准备、标本准备、运送及保存;分析后的质量控制包括对测定出的检验结果的合理临床解释及应用;分析中的质量控制包括检验项目的精确度、准确度,即仪器、试剂、方法的科学性和先进性及检验人员的素质。分析中的质量控制更是临床实验室质量保证的核心 。质量是检验工作的关键,质量控制的任何环节出现差错,均会影响结果的准确性,关系到患者的生命安全。应随时对实习生强调质量控制的意义,树立质量管理意识,参与质量控制工作,重视质量控制的必要性和重要性。例如分析判断标本本身对结果的影响,如脂血、溶血、黄疸标本,在抽取标本时受到的稀释和污染对结果的影响等,通过多种形式指导实习生进行质量控制的操作。 5培养学生的科研兴趣 培养学生的临床综合能力、创新意识和思维能力是新时期教育的重点之一。临床实习期间是培养实习学生的科研兴趣,开拓科研能力的最佳时期 。学生进入检验科实习期间,根据自己的兴趣,选择科研方向,向科室年资高、工作经验丰富、技术资格高的老师请教,辅导完成毕业论文。在探索中激发学生的想象力、创造力,促进学生的自主性、能动性,培养学生严谨求实的科学态度和实事求是的工作作风。 6注重职业道德教育 要成为一个合格的医务工作者,要有献身医学事业、全心全意为病人服务的思想,没有这一思想做基础,医术再高也是空谈。所以,一定要加强职业道德教育,特别是对那些没有工作经历的学生来说这一点更为重要,这将对他们的一生的发展产生深远的影响。强调组织纪律、遵守规章制度、着重培养实习学生不怕苦、不怕累的思想和一丝不苟、严谨敬业的工作作风。 医学检验教学重在实践,临床实习是学生走向工作岗位前最重要的教学环节,作为实习医院,对临床实习这一关键阶段加以重视,为适应检验医学的发展趋势,作为临床带教老师应根据学科特点和教学实际不断探索带教方法,适应现代检验医学的要求,培养高素质的医学检验人才。 医学检验论文:浅析基层疾控中心临床医学检验管理 基层疾控中心临床医学检验现况 临床医学检验与疾控中心其他类别的检验工作不同。理化、微生物检验所面对的检验样品为食品、水质、化妆品等产品,所进行的检验为依照国家标准方法进行的产品检验。职业危害因素监测所面对的是矿山、工厂、企业的厂房、机械等,所进行的检验为依靠仪器采集、监测操作现场的职业危害因素。而临床医学检验所面对的检验对象均为人 - 从业人员、病人及健康人群,所进行的检验为与身体健康息息相关的生化、免疫、细菌、病原等检验,故而,疾控中心对所进行的临床医学检验更应谨慎。 1.1 因过去临床医学检验在疾控中心承担的检验工作中所占份额较小,故而检验人员相对较少。近几年由于卫生事业改革的开展,疾控中心的工作重心转向防病工作,临床检验专业的毕业生慢慢开始进入疾控系统工作,检验、管理水平均有待提高。 1.2 已经在疾控系统进行了很多年的国家实验室认可、计量认证工作,仅包含了中心的微生物、理化检验,按照计划定期参加能力验证考核工作。传染病病原学检验、性病、艾滋病、结核病检验每年参加卫生部的盲样考核,麻疹、风疹病毒免疫学检验每年参加省级的考试、考核工作,其余的临床医学检验现均未纳入认证考核工作。 1.3由于基层疾控中心的临床医学检验不像医院那样,检验项目全而广,仅进行与公共卫生、传染病防治、计划免疫工作相关的医学检验。成本核算、检验项目的局限性等使得大多数疾控中心未如医院般大量购置现代化的全自动血液分析、生化分析、血气分析、免疫分析等大型仪器设备,仅有卫生部配发专用仪器、半自动老式仪器,或借助试剂盒进行手工检测,远远跟不上时代的要求。 1.4质量管理未全面规范开展,参加卫生部、上级主管部门考核项目时能按考核要求进行质控,而未参加考核的检验项目基本上仅按成品试剂盒要求进行盒内阴、阳性对照试验,无外部质控对照,无相应的质量控制规范文件、方法等。 2 基层疾控中心临床检验管理模式探索 现今的医疗环境要求实验室的工作应具有有效性、准确性、时效性、经济型和安全性,而实验室的检验项目、检验技术、分析仪器、实验人员等总是处在不断的变化之中,这就对实验室管理提出了很高的要求。 2.1建立临床医学检验实验室质量保证体系,制定实验室管理文件,定期审核和修订以保证质量体系的正常运转和不断完善。 2.1.1依据 iso15189: 2003《医学实验室—质量和能 力的专用要求》国际标准,对临床医学检验实验室进行科学的质量管理,完善临床医学检验实验室质量体系文件,积极准备参加 iso15189 实验室认可。 2.1.2结合基层疾控中心的工作实际,尽可能的将iso15189 实验室认可纳入现在疾控系统广泛开展的国家实验室认可、计量认证之中,以节约有限的人力、物力,减少浪费。 2.2积极参加临床实验室室间质量评价活动,同时完善实验室室内质控,从管理和技术两方面对实验室从分析前、分析中到分析后的全面质量控制。 2.3在人体健康的评估中,临床实验室是不可缺少的部门。如高血脂、高血糖、hbsag 携带者等往往可早期发现。 2.4在公共卫生突发事件,特别是一些传染病流行时的诊断工作也离不开临床实验室的检验。2003 年 sars暴发流行时的诊治工作就是很好的例子。 2.4.1基层疾控中心的临检实验室在传染病预防控制工作中,扮演着不可或缺的角色。流感、手足口病、麻疹、风疹、病毒性肝炎等传染病现在依然是危害人民群众健康的危险因素,因而临检实验室工作在疾控系统应得到充分关注。 2.4.2人群计划免疫疫苗接种后对传染病的防治情况如何,接种效果评价是近年来亟待开展的一项工作,疾控中心的临检实验室应尽快开展疫苗接种后产生的抗体水平滴度检测工作。 2.5资源是实现实验室工作目标的基础,没有资源作为保证,任何形式的组织目标都会成为空中楼阁。如实验室的检验周转时间工作目标非常明确,但如果没有足够的技术人员,没有自动化的仪器、设备,就不可能满足医师尽快返回报告的要求; 如果没有既了解实验技术,又熟知临床、预防医学的检验技师,就不可能达到对预防、治疗提供咨询服务的检验工作目标。没有相应的仪器设备,就无法开展相关的检测项目; 没有人、财、物等资源保证,实验室就失去了实现其工作目标的基础。 2.6实验室生物安全,是近几年被频繁提到的一个问题。我们不会忘记 2004 年实验室 sars 感染事件的深刻历史教训。临床医学检验实验室工作人员在进行标本接种、涂片、染色、镜检、培养、鉴定、生化、药敏、血清分型等不同试验操作时都会暴露于各种病原微生物及危害因子中,而且无法判断标本中所带的致病微生物种类,所以更应牢固树立实验室安全责任意识,逐渐在日常工作中形成实验室安全氛围。 3 结语 通过本文对基层疾控中心临床医学检验管理的深刻探讨,可以清楚的看到基层疾控中心的工作对临床医学检验的贡献,而如何管理好基层疾控中心临床医学检验的工作是不容小觑的。希望本文提出的一些建议能够对以后医学的发展有更大的促进作用。 关于促进医院检验医学和临床医学精密结合 随着现代医学的发展,医学的学科建设越来越规范,各科室之间的联系日益紧密。检验医学和临床医学作为现代医学的两个重要科目,发挥着越来越重要的作用。本文从两个科室的发展入手,阐述二者结合的重要性及必要性。只有加强检验医学和临床医学的紧密合作,才能促进二者的共同发展,进而促进现代医学的发展。 现代检验医学作为现代医学的前沿学科有其独特的特点:①高度的智能化和自动化;②其对病因有高度的控制性;③在检验的过程中采取多参数分析、微量化标本,检验更科学;④其检测采取床边检测与流水线检测并存,使检验更加准确;⑤最后随着现代社会的检验的需要,例如基因检测的检验项目前景应用非常广泛。现代国际社会中随着医学科学技术的的应用,意见在检验医学新方法的不断出现,使得检验医学的水平和质量得到了大幅度的提高。在现代的医院里面愈来愈多的临床医生依靠检验科室的额检验信息及结果对患者的病情进行诊断和治疗。所以现代检验医学在临床诊疗工作中的作用越来越重要。 在医院里面检验科的主要任务是为临床医生提供准确、可靠、及时的检验报告,所以检验质量的高低直接影响临床医生的工作。如果检验科提供的结果不准确或错误的话,有可能会给患者带来不可估量的损失,甚至可能会对患者的生命安全造成危害。所以检验科在平时的检验过程中要严格按照检验标准,对科室人员加强管理,对检验过程要进行全程监控。除此之外医师还要主动学习相关的临床知识,并加强与临床医生的沟通,及时接纳听取临床医生的意见,进一步提高自身的素质。而临床医生及其所在的科室也需要检验科对检验结果解释。临床科室了解了检验项目对的临床医学意义,可以在众多项目中精选更有价值的项目。因此双方沟通十分必要,是紧密结合的。 首先,从检验方法上来说,检验项目有定性法或定量法,有老方法或新方法,有生化法或免疫法等。各种方法的报告方法、灵敏度、临床意义、正常参考值都不相同。这就需要向临床医生讲明这些方法的区别,帮助医生选择适合的检验项目,准确的分析和合理使用检验报告。 其次,现代检验诊断的技术在发展过程中也面临许多挑战。这主要表现在检验指标的确定上,检验科的检验项目复杂而且繁多,但是这些检验项目对病情的诊断针对性不强,或者说是一个检验结果的得到往往需要许多项检验项目的融合,所以检验项目缺乏相对的独立性。所以这给医师的诊断造成了困难,所以检验科应该与临床医学密切的沟通和配合,进一步的整合和明晰检验项目的划分。另外检验人员作为最直接的样本接触者,必须了解检验科新项目应用的局限性及临床应用价值,以及如何正确采集标本等,以便临床医生对具体项目有足够的认识和了解,在写检验单时有全面的考虑。 再者,临床结合和检验医学还可以帮助医生判断检验结果的应用价值。例如有些肝炎的病毒目前尚无办法将其从体内去除,但是经过抗病毒治疗后可以将病毒的量控制在一定程度,此时的检验结果虽然显示正常,但医生一定要明白这种阴性并不是真正意义上的病毒清除,只是病毒侵害的量已经减少到检测不到而已。如果检验科不向临床医生说明,就会导致临床医生错误地分析检验结果,并使患者病情的得不到准确检测。所以加强检验科和临床的交流沟通是一项长远的系统工作。随着医学发展愈加趋向全面,今后二者必将得到更快更好的发展。为了提高检验结果的准确度,必需得到临床医生的支持和配合。加强检验科与临床医学的交流与沟通,才能更好地为患者服务。 最后,新技术的应用与普及以及检验方法的大量更新,使检验质量有很大提高。其中实验室认证是医学领域的一项新技术,这项技术在国际上已实施多年,但是在国内的发展还相对滞后,实现科学化的实验室技术,首先要建立一个全面的质量管理体系,用来保证实验室的检验质量。根据国外设立实验室认证的实践经验表明,其对检验科提高检验效率及检验质量作用重大。所以我们国家也应该积极引进国外先进的检验技术,根据美国实验室质量管理标准,结合自己科室的具体需要建立实验室管理标准,对检验科的检验标准实施准确的检测,确保检验科检验结果的准确性。所以说检验医学与临床医学的关系密不可分,检验科负责人应主动与临床科室交流、沟通、对话、协作。 双方的合作应从以下入手:①检验医师更应主动走出去,到临床科查看病人或病例,对检验过程中的可疑结果,进行调查核实;②医学实验室全面质量管理体系,强调医学检验的分析前、中、后全过程管理;③检验科主动参与协作,由检验医学的地位与作用,说明检验医学的任务绝不仅是被动地提供数据或结果。而是主动的参与进来。 意义:检验医学的特定地位决定了它们必须与临床保持紧密的联系。检验科室除了加强自身建设,还必须加强临床检验的意识。检验科应引进医疗系毕业生,改变现有的人才结构,或选调具有经验的临床医生到检验科工作,科室应该设置专门的检验医师岗位,使检验医学更加规范化、专业化。使得实验室与临床诊断能够更好的协调发展,从而使检验医学和临床医学共同发展。另外还存在的问题是临床医生对检验科的具体检验项目的理解深度不够,致使临床医生在选择适合自己的检验项目时无法准确选择,也就导致了不能得到准确的检验结果,进而影响其作出准确的病情诊断。所以临床医生在平时应该加强对检验知识的学习,医师之间互相沟通已达到共同促进提高的目的。另外对于刚从医学院毕业的学生仅仅只是学习了课本的专业知识,缺乏相关的操作经验,所以老医生应该定期对其进行相关的培训,以加强其实际的操作能力。 总之,检验科医师与临床医师必须随时主动沟通,互相渗透,相互学习,才能使以病人为中心的共同目标真正落实,才能更完美的实现检验医学与临床医学的共同发展。更好的为人民服务。 医学检验论文:探究我国临床医学检验的发展趋势 1临床医学检验技术涵盖的内容 现在,我们去医院检查身体,再不是过去的望闻问切了,而是基本上是采用西医的方式,用仪器进行检验,早已告别了手工操作时代。对于医院来说,也在这种趋势之中改变了原来的医用设施,原来手工作坊式的工作模式,早已是昨日黄花。目前,一般有条件一点的医院都拥有具有良好的工作组织和工作条件的现代化实验室。走的是技术化的路子,技术含量得到大幅度的提升。比如说,我们现在做临床生物化学检测技术方面的实验时,早已摒弃了原先使用的化学方法,而是采用更为精确灵敏度更高的酶偶联对比法。在检测时,引用了现在比较先进流行的方法,是酶偶联连续检测的免疫学方法。另外,在试剂的选择上,也是选了更为合适的液体双试剂,相比之前采用的冻干试剂,采用现在的试剂可以使检测结果更精确、更准确。在临床免疫学方面,检测技术也得到广泛的应用,特别是在克隆抗体出现以后,很多地方需要检测技术的应用。比如说克隆技术中需要放射性元素标记的地方很多,标记免疫学在此过程中也得到了发展。在此过程中,各种光化学免疫分析方法也得到了很好的发展和应用。这些学科的发展,使得我们在进行抗原抗体的检测中,灵敏度得到了很大的提高。。同样的,在临床微生物学检验方面,同时也渗透有检验医学的内容,也会应用到检验技术。由于检验医学的出现,各种试剂的标准化、商品化得以实现,各种培养基的质量也得到保证。 2提高临床医学检验技术的方法 2.1加强检验医学的整体协作:现在的检验医学比其他的医学专业更加注重整体协作,这是检验的医学的不同之处和优势所在。现在的检验医学,已经不仅仅是过去的尿、血、便的三大常规方法了,而是更为细致和精确的检查。现在一进医院,你会觉得不论你是生的什么病,首先面对的是琳琅满目的检测项目越来越准确的检验要求。这个过程只中的每一个环节并不是单独存在的,而是需要整体的协同运作的。检验技术中的整体协作是非常重要的,所以加强检验技术的整体协作是提高检验技术的方法之一。现在采用整体协作技术的检验技术,无论从检测结果还是涉及到标本采集时间、部位、方法确定时,都是具有十分大的优势的。检验技术应该在整体的协作中,在选择检验方法时,应该做到五个“尽量”:尽量减少不同试剂检测同一目标时的差异、尽量减少个体操作时间的差异、尽量减少不同试剂检测统一目标时的差异、尽量减少不同仪器检测同一目标时的差异、尽量减少不同实验间的差异。在这五个“尽量”中,如果其中一个环节没有做到,出现了失误,很大程度上会最终导致检测结果不准确、不客观。 2.2注重新技术在检验技术中的应用:检验医学由于出现的时间并不长,也是在新技术充斥的环境中诞生的产物。相对于医学上的其他技术来说,检验医学新技术的应用比其他专业更为敏锐。在检验技术中,学科的发展与新技术的关系更为密切,新技术应用在检验技术中可以促进其进步。比如说在生物学技术中,分子生物学中检验医学的工作范围与过去相比,不可同日而语,工作范围得到了极大的扩展。以前的检验是一种事后性的判断,是病变发生了以后,才能检测得出来。但是,现在的检验技术已经可以做前瞻性的检验了,也就说,在病变出现以前,通过检测,可以预测到以后可能会出现的疾病。由事后治疗向事先预防方向发展了,这样的检验技术使得我们的医学更加进步。它的检验范围也得到了极大的扩展,能检测的项目增加了很多。预测检测占据了扩展内容中的很大一部分,比如说有预后的评估、预测个体发生疾病的趋势、临行病学以及目前健康状态的评价等。 2.3融入自动化技术:在现在临床医学的检验技术中,检测速度也是一个很重要的因素。有时时间就是生命,早点确认检测结果,可以为病人争取时间来治疗。所以说,提高检测速度也是提高检测技术的方面之一。而在检测技术中融入自动化技术可以更好的提高检测速度。在自动化技术融入以后,临床医学实验室将面临着一个质的变化。更加快速化、自动化、一体化和智能化的检测手段,消除了原先临床生物化学、微生物学、免疫学和血液学之间存在的明显分界线。因为原先必须分离的检测项目现在可以一起检测出来,更快速的得到更全面的检测结果,分析病人或是其他实验的整体状态。 3总结 临床医学检验技术在现在的医学中显示出其极大的应用性,更方便对它的需求也是有增无减的,所以提高检验技术是医学发展的需求。检验医学作为一门交叉性的学科,要提高其技术可以从很多方面着手。在本中,笔者是从三个方面分析提高临床医学检验技术的方式的,但是,这远远是不够的。在此,笔者只是抛砖引玉,希望更多的专业人士加入其中,进行讨论,为提高临床医学检验技术出谋划策。笔者相信,随着研究的深入和各方面技术的成熟,临床医学检验技术会发展得更加成熟,会更好的服务大众。 医学检验论文:检验医学与临床沟通的必要性 由传统的经验医学向循证医学的发展是21 世纪医学发展的趋势,循证医学是以科学证据为基础的医学,加强检验医学与临床医学的联系沟通是循证医学的基本要求。检验医学通过与临床的联系与沟通,可促进临床标本的正确采集以及检验的结果的正确解释和应用,从而把单方面(实验室)的质量控制发展为全面质量保证,同时实验室也可从临床上获得许多宝贵的反馈信息,借此可进一步综合评价检验项目的方法学(特别是标本采集送检方法)及其临床价值,以不断完善操作程序并推进新方法和新项目的开展。临床医学通过加强与检验医学的联系,亦可从检验医学中获得许多有价值的临床证据和信息,提高诊断水平,指导治疗,观察疗效和判断预后。因此,加强检验医学与临床的联系时一个利在双方、益于病人的大事,应该受到我们广大医务人员的高度重视。 1 检验人员应积极主动与临床科室沟通 首先强调实验室管理的要素是交流、对话。检验技师与临床医师要共同制定、宣传和执行标本采集、转送的操作规范。检验科在进行临床标本检测的过程中,若发现异常结果应适时与临床联系,决定报告能否发出,检验科应积极参与临床对结果进行分析和解释,并指导临床。与临床医师定期交流,交换意见,这对只接触实验室标本的检验人员尤为重要,因此除了合格的标本、准确的操作外,临床用药等治疗措施也会影响检验结果。如判断血气酸碱分析结果就与病人的输液、特别是碱性液相关,不了解此情况就会做出错误的判断。又如应用过速率法座测定的检验人员都知道由于其灵敏度高于过去的赖氏法,使得临床医师很难适应,如今的血液分析仪测得的直方图、mcv、mch、mchc、rdw 等对血液病有很好的诊断意义,而有的临床医师仍仅会应用个别项目,许多药物及生理性波动对检验结果影响较大而临床医师又误认为检验结果不正确。实验室人员必须要求自己不断学习新知识,开展新的实验方法,才能在与医师对话过程中提出新观点。 此外,检验人员要多深入临床,了解临床上的一些具体情况,才能对临床提出的一些疑问做出科学合理的解释,例如:很多临床医生都嘱咐病人,第二天早晨抽血化验,第一天晚上就要禁食禁水(可能是受做消化系统b 超需要禁食禁水的影响),有的病人甚至早晨都不敢洗脸刷牙,而在制定检验参考值时并不要求禁水,再加上禁食时间过长,胆红素测定结果往往都偏高,临床误认为检验结果不正确。还有,少数不负责任的护士直接从输液管放血等都是造成误会的常见原因。 检验科应建立与临床沟通的热线,实时地与临床交流,过去那种临床医师总是处于问责地位,用曾经发生而又无法进行临床实时(现场)调查的问题,来指责检验科如何工作不到位或水平不高的局面必须改变,检验科应争取主动,与临床平等协商和研讨问题,促进临床医学和检验医学与时俱进。 2 临床医师主动到实验室与检验人员对话 让新分配的临床医师(特别是内、儿科)到实验室轮转一段时间,以了解检查项目和检验科工作特点,这是一种很好的方法,它是有助于加强医检联系的好办法。临床医师在开展科研课题时要主动与实验室人员联系,制定方案,共同努力完成。也可以邀请医学检验专家为临床开展讲座,对新开展的实验项目的标本要求、参考值、影响因素、临床意义等进行讲述。最好由临床出面邀请相关实验人员到病房参加病例讨论及查房。讨论对话不仅活跃学术气氛,也可以加深相互了解与支持,共同努力做好工作。 总之,当代医学是多门学科互相交叉渗透的、是建立在信息基础上的现代医学。它要求各医学科室应加强沟通,协同攻关,协调发展。加强检验医学与临床的联系时现代医学需要,刻不容缓,我们应在与临床的沟通联系中,促进检验医学的发展,有所作为。为此检验人员应从循证医学的角度出发与临床医师多沟通交流,临床医师也应扩大自己的知识面,以后检验医学的发展方向是检验人员不仅要会检测技术,还要会分析结果,对临床或病人要提供咨询服务。
机械设备论文:房建施工现场起重机械设备的管理 摘要:对于建筑施工企业来说最为重要的工具就是起重机械设备。它们是建筑施工企业日常运营的基础,也是企业外部形象之一。因此,加强房建施工现场起重机械设备的管理,是确保起重机械设备生产能力及良好机械状况的重要手段之一。基于这个背景,本文对房建施工现场起重机械设备的管理进行了探讨,提出了相关的设备措施和管理方法。 关键词:房建施工现场起重机械设备管理施工企业 1 概述 目前,建筑施工企业现场使用的起重机械是施工升降机和塔式起重机,这些设备的特点是工作幅度大、调试高、适用性强、服务范围广,这些设备采用吊笼、吊钩等取物装置,进行起升、水平移动或下物。对于建筑施工企业来说最为重要的工具就是起重机械设备。它们是建筑施工企业日常运营的基础,也是企业外部形象之一。因此,加强房建施工现场起重机械设备的管理,是确保起重机械设备生产能力及良好机械状况的重要手段之一,也是我国施工起重机械设备管理的发展方向。基于这个背景,本文对房建施工现场起重机械设备的管理进行了探讨,提出了相关的设备措施和管理方法。 2 我国房建施工现场起重机械设备现状及存在的问题分析 2.1 房建施工现场起重机械设备的管理制度和管理方法存在不足 ①对于我国建筑起重机械的安装拆卸、租赁,施工单位虽然建立了相应的责任制,但是这些单位对于责任主体安全管理制度的制定却不到位。某些单位虽然制订了相关的管理制度,但是却没有真正落实相关责任人。因此,我国房建施工现场起重机械的管理水平还处于较低水平,时常出现各种问题。 ②我国建筑起重机械的运行、安装及维护的台帐资料不完善,施工单位对于这些资料的编审工作不重视,且相关编审文件的针对性和实施性不强。且某些单位制定的管理方案有明显错误,不能对现场机械的运行起到指导左右。 ③我国为了加强建筑起重机械的管理,设置了起重机械设备安装专业承包资质,这些资质管理虽然一定程度上规范了建筑起重机械的管理工作,但实际情况是,某些施工单位为了获得工程承包权,常常共用或挂靠有资质的装拆单位,这些单位因实际不具备起重机械设备管理能力,因此,在设备使用上常常出现各种问题。 ④我国某些施工企业相关起重机械设备安装之后,往往没有按照《建设工程安全生产管理条例》及《规定》对施工机械进行管理,往往仅仅是操作人员的 “感觉”对起重机械设备进行管理。 2.2 监理单位现场监管不到位 起重机械设备的监理单位的相关工作人员,往往由于自身水平有限,无法对现场机械设备进行检查管理,从而无法找到事故隐患,对于现场机械设备的检查流于形式。 2.3 施工现场安全管理工作不到位 ①建筑起重机械设备进场前对其安全性能未能进行有效检测,相关设备安装后也没有进行严格的自检,在使用的过程之中,对于设备的检验、检查、调试也不认真。相关企业没有严格按照《建筑机械使用安全技术规程》对起重机械设备进行严格管理。 ②我国建筑施工企业对于起重机械设备的吊物悬挑平台没有进行定型化设计,存在着重大的安全隐患,且某些施工单位往往对于起重机械的使用没有配备专业的管理人员和指挥人员,也存在着某些隐患。 ③在使用过程中物料提升机出现防坠落装置、楼层停靠装置 、吊篮防护门、超高限位装置、自落门失灵或不齐全时,没有进行及时的调试或修理。 ④没有及时对人货两用梯限速器进行检测,设置上下联络信号存在不齐全的现象。 3 提升房建施工现场起重机械设备管理水平的对策与措施 3.1 严格遵守设备安全技术操作规程 ①对上级颁发的有关规程规定、规章制度、定额指标等进行认真的贯彻执行,各建筑施工企业应该结合本公司的实际工作特点,制定详细的实施细则和补充规定。 ②建筑施工企业应该参照施工现场起重机械设备的行业管理规范标准,对机械设备的操作、装拆、保养制定出详细的要求,对于每一台机械设备在投入使用时制定详细的操作规程,提高设备运营管理水平。 3.2 制定严格的交接班制度 在施工现场起重机械设备的使用过程之中,应该制定详细的交接班制度。同时应该做好台班记录本的交接记录工作,记载内容应该包含以下几个方面的内容:作业内容、作业环境、操作者、作业时间、指挥者、维护保养情况、设备运行情况等,同时对于施工现场起重机械的机械故障应该及时进行排除,且对于故障排除过程进行详细的记录。 3.3 强化施工企业主体安全责任,提高从业人员素质 ①对于施工企业的安全生产责任进行一一落实,建筑施工企业应该签订《安全生产目标责任书》。在相关条例的实施过程中,对各级安全责任制的落实情况加强考核,建筑施工企业的工作重心应该移到项目部的安全生产各项具体管理工作中去。同时,对于安全专职人员的工作职责进行强化,对于施工作业人员进行三级安全教育,以确保施工安全。 ②我国建筑施工企业应该引进新设备并淘汰旧设备,应该加强监管工作,对于那些国家禁止使用或者明令淘汰的设备,坚决进行淘汰,以减少设备的安全隐患。 ③对于设备的安装过程进行严格把关,对于设备的安装人员进行严格的培训,设备安装之后,应该对设备主体及其限位装置、保险等进行安全性能测试和检查,按照设备出厂使用说明书及有关规定进行严格的测试和检查,禁止超标准、超荷载安装。 ④对于建立施工现场重大危险源制定相关的预控制度。要求监理企业针及施工企业对在建工程的实际情况进行严格的制定,使用过程中的列出起重机械设备的重大危险源,落实相关责任人并制定相应的预控措施。 3.4 重视维修保养,提高设备使用寿命 ①要根据设备使用的规范要求,及使用年限等编制设备相关的保养计划,明确相关的保养工作,编制保养计划,并定期对设备进行检修保养。 ②维修保养切记走过场,要建立健全机械设备维修质量检查验收制度,机械设备的保养、维修竣工后,承修单位或人员应填写《机械设备维修保养验收记录》,将维修情况、主要零部件更换情况及维修主要尺寸、规格等详细 填写并纳入设备档案。 3.5 强化监理企业安全责任,规范安全监理行为 ①严格按照《建设工程安全生产管理条例》要求监理企业应认真按规范、标准、强制性条文对施工现场实际情况及施工单位报送的专项安全施工方案进行严格的审查,并严格督促严格按专项方案实施。 ②对施工现场危险点、重点部位及关键工序必须实施旁站监理;对施工设备的安全检查进行认真组织,对于安全事故隐患进行查找。“定时间、定人、定措施”的要求督促施工单位按进行整改,并对复查工作进行认真履行。 ③在实施监理过程中工程监理单位对于施工现场的设备及安全防护设施的重大安全隐患应该进行严格的管理,同时通知施工单位停止施工活动,并旁站督促施工单位整改及报告建设单位。 机械设备论文:论水电站机械设备管理 摘要:随着我国经济水平的不断提升,国家在水利工程方面的投资也越来越大,水利工程的建设不仅能够制造更多的清洁能源,还能有效保障农业生产对水资源的需求。除了工程质量之外,工程的运行管理工作也是水电站功能能否得到正常发挥的重要保障,本文首先对设备运行管理工作的意义进行了介绍,在对当前管理工作中存在问题进行分析的基础上,对如何做好此项工作提出了建议。 关键词:水电站 机械设备 运行管理 0引言 随着我国经济水平的不断提升,国家在水利工程方面的投资也越来越大,水利工程的建设不仅能够制造更多的清洁能源,还能有效保障农业生产对水资源的需求。据相关部门的统计数据显示,我国境内河流总长度约为4.2×105km,年均径流量为2.8×1013m3,位居世界第6位。其中,可以进行开发利用的部分超过了50%,为了加速完成社会主义现代化建设,国家大力加强了对水利水电事业的投入力度,并出台了一系列措施鼓励企业和个人参与到水电站的开发和建设当中。 1做好设备运行管理工作的重要意义 在水电站的日常生产和运作过程中,为了更好的完成水电站的全部工作任务,确保水电站安全生产的顺利进行,就必须要确保水电站的设备时刻处于良好的运行状态。因此,水电站的工作人员和管理人员就应该加强对新工艺、新技术的引进力度,在日常工作中注意做好对水电机组设备的改造、维护和保养,在提高设备使用效率和年限的同时降低企业的生产成本,使企业获得更大的经济利益。所以,工作人员应注意将电站机械设备的管理工作放到一个更加重要的位置,为水工建筑物、水电机组设备的安全生产和高校运行提供更多的保障,从而更好的完成企业的发电任务。 2当前管理工作中存在的突出问题 2.1工作人员的职业技术水平有限小型水电站大多位于偏远地区,工作人员较少,职业技术水平也较大中型水电站有明显的差距,职工大多没有接受过专业的、系统的培训,只会简单的进行开机、停机。同时,水电站也缺乏专业的检修队伍,只要设备还能够正常运转,工作人员就不会考虑其他的事情,结果就是小的故障发现不了,等到设备出现大的故障时,却又无法解决,只好停下设备,等待专人进行处理。 2.2领导不够重视小型水电站大多是由个人或企业投资建设的,因此往往存在着资金短缺的问题,加之投资人对于利润的过度追求,使其在日常经营中忽略对设备的运行管理,即便是到了检修期,也不进行修理,直到设备出现问题的时候才对其进行处理。除此之外,电器、配件的高昂价格也是制约设备维修和管理工作发展的主要因素。 3如何做好小型水电站的设备运行管理工作 3.1完善水电站的组织结构科学、完善组织结构的是水电站设备运行管理工作的基础,因此,管理部门应该委派那些具有丰富实践经验和较高业务水平的专业人员来完成小型水电站的日常管理工作,在水电站的部门设置上,应坚持精简实用的原则,如无特殊情况,要保障管理队伍的相对稳定性,以便使其在工作中相互磨合,积累更多的经验,从而不断提高设备运行管理工作的水平。 3.2实行岗位责任制水电站要制定科学、合理、完善的岗位责任制度,让每一个工作人员都能够充分发挥出自身应有的作用,实现分工明确、责任到人的岗位责任制管理。 3.3严格执行各项制度 交接班质量的高低直接影响着电站的安全和经济运行,同时,完善的交接班手续对于事故责任的分辨也具有重要的意义,因此,应制定合理的交接班程序,使各班组的交接班工作能够按照程序合理进行。值班人员在进行现场巡视时,要做到认真检查,充分利用自身的工作经验和直觉来发现设备运行过程中存在的各种问题,以便及时向值班组长进行反应,在第一时间对其进行处理,确保设备始终处于健康、稳定的运行状态。 3.4做好水电站的技术管理工作 作为管理工作有效开展的重要保障,管理人员首先就要对相关设备和技术流程有着深入、细致的了解,以便在做好管理工作的同时完成对工作人员的技术培训任务,确保工作人员的各项操作都能够完全按照有关标准和流程的要求进行。除了临时性的培训和指导外,管理人员还应根据水电站的实际情况定期开展岗位培训活动,目的就是进一步提升工作人员的职业素养,使其能够对机组设备的运行情况进行正确的判断,当设备发生故障时能够在第一时间对其进行排除,确保每一名工作人员都能够完全胜任所在岗位的操作、巡视、检测、故障排除等任务。具体的培训方式可以根据工作情况和实际条件进行合理选择,例如技术报告会、离岗培训、现场讲解、事故演习等。 3.5做好水工建筑物的安全监测工作 对于水工建筑物的安全监测是水电站运行管理工作的重要组成部分,小型水电站的主要水工建筑主要有水库大坝、引水、泻水、输水建筑物,过鱼、木、通航建筑物以及厂房等直接承受谁的作用力的建筑。其安全运行不仅关系到水电站发电工作的顺利进行和其它效能的充分发挥,还直接影响下游地区人民群众的生命财产安全,应引起足够的重视。 一般来说,水工建筑物的安全监测工作都是从建筑施工之初就开始进行,贯穿项目的通水期和正式运行期,尤其是在水库正式进行蓄水时,更是要对水库大坝的实际情况进行有效观测,从而对建筑物的实际运行情况与设计要求进行对比,若发现存在差异,则应在第一时间查明原因并采取相应措施进行补救。 3.6制订科学、合理、完善的检修制度 一般来说,水电站水工建筑和机组设备的检修都分为年度和日常两种模式。其中,年度检测和维修主要在所处流域的枯水期进行,而日常检测和维修则根据水电站自身的实际情况进行灵活选择。在进行年度检修之前,应对水电站过去一年的工作进行全面的统计和总结,对设备存在的问题进行了解和掌握,在此基础上确定检修项目和具体流程。对于机组设备的检修主要包括主机和辅助设施的维护和修理。可以说,对于机组设备的检修工作是确保设备正常运行以及安全生产顺利进行的重要保障,在开展此项工作时,必须要坚持预防为主,防治结合,质量第一,安全为先的基本原则,按照全方位、高质量、不遗留的方针认真完成对水电站的设备检修工作。对于水电站水工建筑物的维护和保养则是改善其工作和运行状态,保障安全生产顺利进行的重要举措,目前,在对水电站大坝进行整体加固以及防渗 、混凝土裂缝处理工程中应用较为广泛的方法有化学灌浆、喷锚技术等。 4结语 随着我国水利工程覆盖面积的逐渐增加,中小型水电站在改善我国电力工业的总体布局,调节用电峰谷方面所发挥的作用越来越大,同时,中小型水电站的建设也有力的保障了当地工农业生产对于电力的需求,为地区经济的繁荣作出了巨大贡献。因此,做好小型水电站机械设备的运行管理工作,提高电站的安全管理水平,无论是对于提高水电站的社会效益还是经济效益都具有重要的意义。 机械设备论文:土工织物与机械设备相结合在堵复口门中的应用及技术研究 近年来,在许多重大的工程和防汛抢险过程中,石料、铅丝笼传统防汛料物被广泛使用,效果明显。但是发生在某些特定场合或狭窄地段的险情,使用传统方法与料物抢险效果不明显。笔者依据多年来的抢险经验,依照“灵活多变,因地制宜,就地取材”原则,总结了一套切实可行的口门堵复技术方案。 1.堵复口门方案选定 “96.8”洪水期间,一段防洪路口门冲块恢复时,在石料,柳料运不进去情况下,利用滞留在工程上的机械和土工布做土袋抢堵,利用装载机和挖掘机结合土工织物纺织布做成土工袋进行口门复堵,取得了堵复口门的最终胜利。 1.1方法:在装载机斗容里铺一长5米、宽4米的土工织物纺织布,编制布的长宽可根据实际需要任意调整。用挖掘机向装载机斗容编制布上卸土,装满后利用电动缝包机和三股尼龙线将土工布上口往返两道缝严,用电动剪刀将多余的土工布剪掉,然后利用装载机的力量将一个长2米、宽1.5米,高1.2米的土工织物土袋倒入决口处,利用此方法层层叠压,步步进占。 1.2优点:比重大,在动水条件下充填,铺设比较方便,袋体柔软变形能力强,在压载作用下很好地服帖于基面上,便于储备、运输,且施工简单,操作方便,机械化程度高、速度快,效果好,劳动力强度低,节省大量石料和铅丝笼,并且闭气效果比石料、石笼更佳。 2.土工织物与机械设备的配合设计 2.1装载机斗容上的铲爪应卸掉,以防装卸时挂破土工织物土袋,斗容的大小可根据需要进行更换调节。 2.2土工织物可根据斗容的大小加工成适当的布块,也可以为增强土工织物的强度缝成双层或多层。 3.土载织物土袋尺度的确定 利用土工织物反滤土袋进行合龙后的闭气效果要比石块和铅丝笼好的多。 3.1单个土袋的长度:单个土袋的长度可视水流流速和水流动能系数及所做占体的宽度等因素通盘考虑。按《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》的规定,计算出土工织物土袋长度为2-3米,如此长度不能满足占体的宽度需要时可铺2-3排,甚至多排。可根据实际需要灵活掌握。 3.2单个土袋的宽度:单个土袋的宽度与水流速条件及装载机斗容体积有关。块体宽度大,搭接少且省料速度快,但需要和其配套的施工机械的斗容相适应,块体过窄,则排压多且费料,整体性能差。因此,单个土袋宽度更要根据具体情况适当选择,结合实践经验,笔者认为单个土袋的宽度在1-1.5米之间效果最佳。 4.土工织物工程材料的选择 4.1土料 土袋可用各种土料,包括取用附近滩地、提防后戗和淤背体的土料(沙土、两合土、砂砾石),情况急时可临时取用堤防超高部分堤身的土料。 4.2土工布 土工布要保证它的透水性,又要使细土颗粒不能穿过。 5.堵复口门工程的实施 5.1施工方法 首先探测口门水深、流速情况,如水深较深、流速过大,装载机在抛投土袋前可在土袋两端系上绳缆,在工作面两端适当位置打1.5-2.0米的木桩,打入后的木桩高出地面0.3-0.5米,用以固定绳缆,直到袋体露出水面不需系绳缆固定为止。如水较浅、流速较缓时,袋体抗滑稳定安全系数在于允许抗滑稳定安全系数时,可不系缆绳。 5.2工效分析 根据原阳武庄控导工程复串沟实验资料统计:由3名机械操作手和5名抢护队员及两台大型载机、一台挖掘机组成,串沟水深5米,宽10米,流速小于2米每秒的情况下,挖掘机配合两部装载机连续不断地装袋抛袋,经过2.5个小时,一个长10米、宽6米、高6米的土工织物占体顺利完成,如果增加几部机械两岸同时作业,进度则会更快。 6.结论 6.1堵复口门所用的土工布、缝包机、尼龙线、电剪刀的规格尺寸品种繁多,在市场上极易购到,为了满足紧急堵口或其他险情抢护的需要,应在黄河仓库中储存一定数量。 6.2抢险用的挖掘机、装载机和发电机等机械及木桩麻绳可结合黄河防洪工程使用。 6.3机械抛投土工包的技术,不仅适用于各种堵复口门施工,而且还适用于水中进占快速筑坝和坝垛固根。护坡抢险可在今后的推广工作中进一步积累经验,从而锻炼队伍,培养人才,提高抢险技术水平。 机械设备论文:纺织机械设备的管理浅议 [论文关键词]纺织企业 机械 管理 策略 [论文摘要]试对纺织机械设备的管理问题作探析,旨在阐述机械设备管理在企业发展中的重要作用。纺织企业的机械管理具有“机械设备精良、专业技术配套、机械操作精确”的特点,也是提高管理技术水平不可忽视的关键。工作中注意上述管理问题能够为纺织企业的机器正常运转和经济效率的提高奠定良好的基础。 纺织企业中的机械管理是企业正常运转不可缺少的重要环节。随着纺织市场竞争的日益激烈,企业改革的进一步深化,机械设备在现代化纺织中的作用已尤为突出,机械设备管理在纺织企业中也越来越受到重视。纺织企业中的机械设备管理工作,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,管好、用好、养好、修好纺织机械,对提高企业设备管理水平和技术水平,提高企业的市场竞争力都有重要的现实意义。 一、纺织机械设备管理中的问题 (一)管理机构及制度不够完善 机械设备管理是公司维护员的事,管理部门与车间只局限于个别业务上的联系,以致盲目地精简机构、压缩甚至取消设备管理机构及管理人员,或将其工作职能并入其他部门兼管。由此必然导致管理层与操作层之间上下脱节,出现谁也不管的局面,设备管工作很难实施。 一些现有的纺织企业为了便于管理,往往减少管理环节,甚至缺乏完整、严格的机械设备管理制度,对机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,造成了不必要的浪费。 (二)新旧机械装备使用存在脱节 随着高新技术的高速发展,纺织企业现有的机械设备已显得过于陈旧,其机械设备整体技术状况已进入老化阶段,大半处于落后水平,造成企业在部分大型项目的投标及施工组织上受到限制,在一定程度上制约了企业的发展。 为了适应当前形势,纺织企业的确需要适当引进一些国内外较为先进的机械设备,以提高企业的技术装备水平。但有些企业没有根据自己企业发展的需要,未能科学地制订机械设备的发展规划和购置计划,未能正确预测所引进机械设备的市场使用前景,导致所购设备不能满足纺织项目的施工要求,新置设备如入“冷宫”。 (三)机械设备的保养不够科学 目前大多数纺织企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。 企业为了提高经济效率,往往只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是机械设备严重磨损老化。 二、解决上述问题的策略 (一)依据机械管理需要,健全管理的体制和制度 企业应根据设备的运用状况,建立并完善机械设备管理机构,实行统一规划,专人负责,进行全面的综合管理。努力做到专业管理与群众管理相结合,明确专管和群管人员的职责与权限,充分发挥各级职能人员的积极性。 我们公司结合实际情况制定了定机、定人、定岗位责任的“三定”制度,让每台机械都有专人负责保管、检修、操作。由于“三定”制度是机械化施工生产和设备管理工作的基础,其执行的好坏将直接影响到企业劳动生产率、施工安全、机械的完好率与使用率,因此在执行过程中除应配备相应人员外,还需注意不要随意变动其工作岗位,以免影响机械设备性能的了解与掌握程度。 (二)重视机械设备的保养维护,纳入考核奖惩条例 我们知道,机械设备的保养、维修、使用这三者是相互关联,互为条件的。任何设备在使用了一段较长的时间后,都会出现不同程度的故障,为了降低故障率、延长设备使用寿命,应根据机械设备的使用情况,密切配合施工生产。按照设备规定的运转周期定期做好各项保养与维修的工作。设备管理部门在制定维修及保养计划时须认真分析各类设备的具体情况,针对新旧设备的不同特点,采取不同的措施。对于老旧设备,要以保证运行、消除隐患、及时修理为重点:对新设备,则以提高人员的技术水平、加强维护为重点,从而有效地保证每台设备的使用性能和安全生产。 机械维护完全靠工作人员的责任心来实施。对此,将机械设备的管理纳入企业考核条例,有利于明细工作责任,调动员工的工作激情。每年应组织开展机械设备检查评比活动。检查评比宜采用不定期抽检的方式,以防止基层单位平时不重视设备现场管理,检查时再搞突击应付。检查评比的结果还应与奖惩制度相结合,要体现增产节约有奖,损失浪费要罚的原则。这样,不但有效地推动了企业的设备管理工作,还减少了设备的故障停机率,保证了企业的正常生产。 (三)加大技术培训力度,选拔优秀设备管理人才 随着现代科技的不断发展,机械设备也在不断更新换代,其自动化程度将越来越高,技术含量也越来越重。因此,企业要想从根本上提高全体管理和维修人员的专业技术素质,就应采取“走出去、请进来、集中培训”的方法,加大技术培训力度,选拔和培养一批懂技术、会管理、会细算的“一专多能”型人才,以满足企业今后的发展需要。 企业也可以有重点地组织由设备管理、维修、操作人员共同参加的设备管理研讨会,大家集思广益,出谋献计,形成学技术、钻业务的氛围。企业也可根据施工的具体情况,采用专题讲座、参观学习等形式,及时推广、宣传 有实效的经验体会,逐步提高企业各级人员理论知识水平和实际操作技能。 三、纺织机械设备管理的注意点 1.注意技术人员素质的提高。纺织机械设备维护是一项专业性较强的技术工作,提高技术人员的素质势在必行。 2.注意设备的长期运行维护。设备维护时应根据使用说明和运行期限进行合理的操作运用,切不可“带病”工作。 3.注意设备的前期检测维修修。技术人员应在设备保养期,详细的了解每个要件的运行情况,以做到“未雨绸缪”。 总之,我们应体会到机械设备管理是一个系统工程,需要各方面人员的全面参与、积极配合。机械设备管理应该抓住搞好设备现场管理、强化维修保养这项中心工作,以发挥其最大功效。 机械设备论文:化工机械设备管护与修理 从理论上来说,化工机械设备是对所有应用子化学工业生产的设各及仪器的总称.它具有涉及能量形式多、运行工况领域宽以及工作性质灵活等特点。在现代化工业生产向着规模化、系统化方向发展的大前提下.一台处于运行状态下的化工机械设备又可以被看作是一个复杂化、综合化的集成系统。然而当这一系统中某个环节突发故障时,如果没有及时且有效的处理措施,那么这种故障就会迅速的扩大、蔓延,给整个运行系统带来不可预估的损失。据此,如何在化工机械设备复杂结构与自动化管理要求下,对其日常管理与维修工作加以规范化处理。已成为当下相关工作人员最亟待解决的问题之一。 1化工机械设备管理的工作权贲 化工机械设备的管理从本质上来说是有关设备及仪器使用周期与寿命时长的全过程管理,有关化工机械设备的选用、使用规范、维修养护以及升级更新等都隶属于管理的权责范围之内。一般而言,化工机械设备的运动过程可以依照运动主体形态的不同划分为物资运动状态与资金运动状态两种。相应的,设备的管理对这两种运动状态也有着不同的表现形式。首先,化工机械设备的物资化运动状态是指设各自设计之初,历经规划、成形、投产、养护、维修、升级等各个环节步骤并直至撤废的全过程。对这一过程的管理被称之为化工机械设备的技术性管理。其次,化1二机械设备的资金化运动状态是指设备往投资、运行、收益等备环节中有关资金的投入2之产,这一过程的管理为化T机械设备的经济性管理。总之,整个化T机械设备管理足技术性管理与经济性管理的统一。两者相辅相成,缺一不可. 2化工机械设备维修决策模式 根据维修参照对象的不同,可以将化工机械设各的维修决策模式划分为以下三大类型. (1)以设备状况为依据的决策模式.原化工部设暨的有关化工机械设备日常管理、检修周期以及验收标准等制度章程为这种以设备实际状况为依据的决策模式提供了保障。它最大的缺陷在于没有考虑到设备在运行中的实际状态、条件,过分按照既定的规程对设备进行维修,很可能造成修理不足或修理过剩. (2)以状态监测为依据的决策模式.这种决策模式从本质上来说是一种在充分把握设各状况的基础之上。以设备故障发生周期为参照,合理选择恰当的时机,有针对性、有目的性的对化工机械设备进行维修的一种科学方式。其最大的特点在于各种维修动作完全以设备在运行状态下所反映出的效能来决定,并且实时监测所耗费的资金投入很大,难以大规模的应用与推广。 (3)以设备状况和状态监测共同为依据的决策模式。这种模式是一种将上述两种决策模式优点融合在一起,并摒除缺陷的较为科学的组合型模式。一方面,对于总系统中较为关键、大型、事故发生率比较高的设备利用状态监测进行实施监督,另一方面对于大部分较为常见且普通的设备,可以在既定维修章程基础卜结合设各实际运行情况对其进行维修。 3化工机械设备管理与维修现存主要缺陷分析 随着化工机械设备在现代科学技术的推动下不断升级与发展,在设各管理与维修上的许多缺陷也逐步显露出来,影响着设备仪器乃至整个化工生产系统的稳定运行。具体来说,主要体现在以下几个方面: 3.1化工机械设备在管理方面的缺陷。 众所周知,润滑油的管理是化工机械设备管理中最为重要的组成部分,直接关系着一个系统乃至生产企业的成本投入与经济效益。它对于减少设备直接性摩擦、延长使用寿命、最终提供合格化工产品而言具有非常重要的意义。但当前我国对有关润滑油管理方面的问题还不够重视,还没有形成系统性的规范工作,由此造成的人身及财产损失十分严重。概而言之,有以下几点: (1)润滑油管理制度不到位。这类问题常出现在中小规模的化工企业当中,既不设立专门的润滑油管理岗位,又没有一套健全完善的管理制度与之相适宜。领导班子重维修、轻管理的思想直接影响到润滑油的管理问题上,使润滑油使用混乱且用量极不科学. (2)设备在设计环节对润滑油的忽略.在化工机械设备的规划、设计阶段,设计人员在选择润滑油的时候往往比较依赖历史数据与个人经验.所选取的润滑油报可能并不适宜该设备的运行状况。这会使得设备在运行过程中,润滑油不仅不能起到相应的保护作用而且还有可能影响到设备的长期、稳定运行。 (3)以机械油替代润滑油的现象时有发生。我国当前国产润滑油的种类及型号并不多,进口润滑油成本的投入往往又过大,这使得国内大部分化工企业在实际生产过程中常常选用贷源充足、成本低廉的机械油作为替代。 3.2化工机械设备在维修方面的缺陷。 化工机械设备的维修是一项系统而全面的工程,及时发现故障点。判断故障程度,并采取合理的维修措施,将设备的损害程度尽可能降到最低是设备维修最核心的任务所在.当前化工机械设备在维修工作方面的缺陷概括如下: (1)控制仪表故障现象时有发生。一方面测量流体实时流量的仪表设备时常出现不显示、测量偏差大、零点不稳定等现象,另?方面温度变送器的信号输入与输出以及误差现象也频频发生. (2)机械密封泄漏缺陷。就理论而言,机械密封之所以能够起到对化工机械设备的密封作用,其关键在于端面膜与机械材质的契合程度。依据设备实际工况的不同,端面膜可以分为气相、液相、气液混合相三种形式。无论是何种形态的端面膜,当密封液体处于饱和状态并发生相变时,端面膜的反压力会超过承受极限,从而引发密封黏合程度的不稳定. 4化工机械设备管理与维修的改善措施 针对上述有关化T机械设备管理与维修T作中的缺陷问题分析,相关_T作人员需要在遵循管理权责与维修决策模式的一般性原则的基础之上,对其进行相应的改善。具体而言,可以分为以下几个方面: 4.1化工机械设备在管理方面的改善措施。 就大多数化工生产企业现阶段在润滑油管理方面的缺陷而言。相应的改善措施需要从润滑油的合理选用、以及润滑油在日常管理中的规范性操作流程等两方面入手。 4.1.1润滑油的合理选用。首先,润滑油应向着高性能方向发展,在润滑油中添加适量的硫、氯试剂,使其能够在设备仪器的金属表面产生一层化学吸附膜,以此提高润滑功效。其次,润滑油应向着多级化方向发展。多级油在系统启动初期能够极大的减少关键设备的磨损程度,并且无论是在高温还是低温运作状态中都能够保持现有的粘合程度,减少了使用机械油润滑时频繁的换油操作,降低了生产中的能源消耗. 4.1.2润滑油的日常管理规范。化工机械设备的润滑管理是一项系统且繁琐的长期性工程,化工生产企业需要对润滑油的管理引起足够的重视,并对日常管理工作进行规范化处理,将由润滑油所引起的机械设备故障率降到最低。具体而言,又可以细化到以下几个方面: (1)编制基础管理资料。企业需要对有关润滑油的消耗量、使用周期、油箱储油量、油品代用等问题以账目或卡片的形式记录在案,以各查6蹙4。 (2)定时定期进行检测。相关工作人员需要按时对所有化工机械设备的润滑状态进行检测,及时排查隐患并解决问题,对于检测情况同样需要记录在案。 (3)执行交接班制度。操作人员需要严格执行交接班制度,对于设备润滑情况在交接班时间点上的状态要予以注明,并以此为事故责任人的落实提供依据。 4.2化工机械设备 在维修方面的改善措施. 针对上述有关化工机械设备在维修方面的缺陷分析.合理的改善措施可以从以下几个方面入手: (1)测量流体流量设备的故障缺陷处理方式。第一步:检查流量计电源接线与等级是否正确:第二步检查显示器插件是否存在松动现象;第三步:检查内部保险管与变压器的运作足否正常;第四步:检查转换器的安装位置。 (2)温度变送器的故障缺陷处理方式.第一步:检工作电源是否处于正常供电状态;第二步:检查各设备仪表线路接线是否正常;第三步:按照现场温度传感器一内部度变送器一PLC模块的处理方式判断备环节运行状态足常. (3)机械密封泄漏的故障缺陷处理方式.首先,机械密封一定娑结合设稀的实翰运行工况进行设计,材质需选用使用寿命较长且耐磨性较高的摩擦剐材料:次,密封介质的内外端材料不能盲目追求一致,其外端并不直接接鲢行磺,对性能磴求不必过高;最后对机械崭封零部件弱加:f成力求做到规范化、标准化,另外对于编制安装、使用说明书的工作样应给予高度重视。 5结束语 总而言之,化工机械设蔷的管理与维修是整个化工生产系统中的核心与基础性工作,它在¨化工企业稳定运行、安全生产的过程中发挥着不可替代的作用,及时发现管理与维修工作中存在的不足,运用各种先进的管理及技术手段对其进行实时控制,可以有效降低机械设各的故障率。从而可以实现不断提升整个化工企业竞争力的最终目的。 机械设备论文:谈施工机械设备的维护与保养 摘要:当前,在随着我国在基础设施公路建设方面的快速发展,在其施工过程当中各种工程机械也在广泛地使用,因此,对于机械设备的应用水平也在不断地提升,同时也逐渐提高了施工质量与工程的进度。由于在工程施工的机械的应用当中,会受到不同条件与不同因素的影响,所以会制约机械设备主要应用性能的效率,对此,在施工当中,就必须要了解掌握造成影响机械设备应用性能的制约原因,以科学合理的对机械设备进行维护与保养,在实际工作中以最低的成本取得最大的收益。因此,详细探析施工机械设备的维护和保养策略。 关键词:施工 机械设备 维护 保养 由于在施工机械设备的管理工作中,其主要的维护与保养工作属一个系统工程,所以就必须要全面的充分意识到施工机械设备的重要意义。在施工机械设备管理中其水平的高低,会直接影响到施工的经济利益。所以,就必须要加强提高施工机械设备的管理模式,用其先进的管理方法,以科学合理的指导方针,互相协调,探索研究的管理维护手段,把施工机械管理的保养与维护工作逐渐的以规范化、科学化思想加以完善。 1 对于施工机械设备管理工作中的问题 在施工单位中,对于机械设备的管理应用已经越来越得到一定的重视。在其施工过程当中,施工机械设备的维护与保养在一定程度上可以制约施工单位的工程效益,因此,必须在管理中研究分析和解决所存在的各种问题因素,可以确保对机械设备的维护与保养管理,在提高施工单位的机械设备技术水平与管理方法,有利于增强施工单位在市场竞争力中发挥出主要作用。 1.1 在施工机械设备的管理当中,由于对机械的保养制度没有落实到位,所以就导致了机械设备的完好率有所降低。一般施工企业在机械设备管理的使用方面通常都会注重使用却忽略了保养的作用,在实行了定人、定机的制度同时,忽略了设备保养制度的制约性,并没有明确地落实到位。然而一般操作人员只会注重机械的使用,如果在出现问题的时候却没有进行及时的处理。另一方面,如果当机械设备在出现故障时需要进行维修,因维修人员没有足够的责任心,出于应付的心里,而不是在基础上解决问题,同样会造成机械设备故障的发展和扩大。再者,在机械设备出现故障时,负责操作维修的工作人员之间会存在相互推卸责任的情况,并没有从根本上意识到重要的性质。因此,在施工中不仅会影响到施工的进度与质量问题,同时也会增加了相应的费用,从而导致机械设备安全性的降低,也减少了使用的期限。 1.2 在施工过程中,由于没有足够的机械设备管理措施,因此也就影响了正常的施工。在施工当中,一般工程项目面比较广,并且人员的调动与机械设备也比较复杂,作为管理部门也存在没有目的性的精简管理人员与机械设备,或者是合并相关的部门,从而也就会导致在具体操作与管理层之间出现脱节的现象,致使在施工机械设备方面的减弱。另一方面,在施工单位中并没有形成严格完整的管理制度,没有健立健全的施工机械设备的技术档案和技术资料,从而造成施工机械设备在管理上的混乱,也影响了正常的工程施工。 1.3 在施工单位中没有注重机械设备所需的正常更新工作,从而出现施工效率降低等情况。当前,在一部分施工单位中所存在的机械设备的老化,存在的故障问题都没有得到有效的重视,对机械设备更新的比较缓慢。负责机械的管理人员只看重眼前的经济利益,没有想到长远的发展,更有甚者会违反国家的相关规定而继续使用,同时也就导致了施工机械设备出现故障的机率有所增加,这样不仅在安全方面给施工人员造成一定的威胁,并且在施工效率方面也会有所降低,增加了整体的施工成本,减少了工程效益,而影响到整个施工单位的发展。 2 施工机械设备的维护和保养工作 2.1 在施工机械设备的维修工作主要的作用就是可以延长机械设备的使用年限,也作为关键环节,应用科学合理的维修方法有效地延长机械设备使用时间。在延长机械零件使用期限的方法可以采用低成本的快速修理法,通过应用这种方法除了在设计机械时所应用的维修性的设计以外,还主要可以通过两种方式进行:①通过刷镀以及胶粘进行修复。在施工现场可以采用刷镀与胶粘的修复方法,它可以低成本并且快速的对失效零件进行有效的修复。②通过零件换位的方法进行修复。在施工机械设备中有很多的零件,比如在挖掘机、推土机和柴油朵缸套等零件,这些零件在工作运行过程中一般会承受单向的负荷作用。因此就会受到不够均衡性的磨损,但是通过适宜地更换受到磨损负荷的位置零件,从而促使它们可以受到均衡的磨损,也可以延长使用的期限。 2.2 在施工机械设备中如果可以定期的对机械进行保养工作,对于延长机械设备的使用期限是非常必要的。在部分施工单位中加强对机械设备的保养工作是有明确规定的。然而,由于很多施工单位有明确规定对机械设备进行定期的保养,但是到施工期间如果工期比较紧张,任务比较重的时间,一般就会忽略了机械保养的规定,只要机械设备没有出现故障并且可以正常的运行就可以,没有必要对其进行保养工作。对机械设备进行保养主要是可以消除机械所存在的安全隐患,如果不及时进行保养,机械设备会出现故障问题,更有甚者会发生安全事故问题,所以,这样不但会增加相应的维修费用,并且还会延误工程进度。 3 加强施工机械设备的保养工作 3.1 在进行工程施工机械工作中必须要注意到溢流阀与液压泵的声音。在当液压泵发出气蚀的声音时,必须要检查其主要的原因并且消除故障以后再进行使用。在当某一个执行元件没有进行负荷的状态下出现缓慢的动作,并且有溢流阀溢流的声音,需要马上停机加以检修。 3.2 在进行施工机械作业时要尽量避免粗暴,那会产生冲击负荷,促使频繁的发生机械故障问题,同时也降低了使用的期限。在般在作业时会产生一定的冲击负荷,也会促使施工机械的结构早期出现断裂和磨损以及破碎等情况。 3.3 在施工机械设备作业时需要防止有飞落的石块会打击液压的油缸、活塞杆、液压油管等部件。如果在活塞杆上有击伤的情况,则必须要进行及时的修复,以防破坏活塞杆的密封装置,在不漏油的情况下可继续使用。 4 结论 总之,对于施工机械设备的维护与保养作为施工的系统工程,必须要充分全面的认识到施工机械设备因素方面的重要作用。所以,在工程施工中需要切实地提高加强机械设备的维护和保养工作,以科学合理指导方针,做到互相协调,积极的探索研究,运用先进的管理模式等。因此,在工程施工当中,需要加强提高机械设备的管理应用,准确及时的进行保养、维护,并且可以有效的减少机械设备所出现的故障,一直处于良好的管理状态中,发挥出一定的效能作用。 机械设备论文:试论机械设备管理 论文关键词:机械设备;管理;问题;措施 论文摘要:对企业机械设备管理存在的问题及其应对策略进行了浅显的讨论,以期对企业的发展有所启迪。 由于科学技术水平的快速发展,机械设备的结构及应用日趋复杂,机械设备的管理也暴露出一系列的问题,如管理机制不健全、管理不规范,设备利用率不高等,这此问题是企业设备管理落后的根本原因,制约着企业的进一步发展。由于市场导向的作用,企业管理也越来越社会化、市场化,企业要想在生产中充分发挥机械设备的作用,就需要采取相关的措施来处理好机械设备管理中所突显的问题,来维持现代化的物质技术基础,以保证企业的正常运转和快速发展。 一、机械设备管理中的问题 (一)管理不规范 长期以来,很多企业对机械设备的管理的最大问题就是管理不规范,这主要体现在以下几个方面:首先,企业对机械设备并没有进行系统化、科学化的管理,只是凭经验、凭感觉来管理;其次,企业对机械设备的维修保养并没有建立专门的系统进行分析和研究,只是停留在依靠说明书和经验进行维修的层次;再次,企业对机械设备的管理缺乏有效的制度管理,在设备管理工作中主观性较大。 (二)激励机制的不健全 激励机制不健全是困扰很多企业机械设备管理的一个问题。在相当多的企业机械设备当中,并没有建立相应的激励机制,即使建立了所谓的激励机制,也只是让员工做好自己的本职工作,如果做的不好就会采取惩治措施,并没有从根本上鼓励员工的工作积极性和主动性,这挫伤了限制员工的积极工作态度,大多数员工的工作变成应付差事,甚至会形成员工与组织的对抗心理,这样的激励机制,很容易造成员工的流失。 (三)组织机构的不灵活 组织机构的不灵活是企业机械设备管理的又一问题,这主要体现在以下几个方面: 首先,直线式的组织结构,极容易造成家长式的管理方式,领导缺乏有效的授权,完全是一个个人指挥企业的所有管理工作,各部门分工不明,职责不够明确,一旦发生问题容易造成推诿扯皮,极大影响力组织的绩效。 其次,各部门之间各自为政,协作不力,无法发挥团队作用,也不利于调动员工的积极性。很多部门和员工只对自己的工作负责,与其他部门和员工没有太多的关系,无法形成一个有效统的工作团队。 再次,设备管理人力资源适应性不强。现在很多企业的设备大都是专门针对某种施工工艺的大中型专用设备,专业性太强,但此类工艺没有任务就要处于闲置状态,假设长期没有任务,设备就有闲置报废的危险。同样,设备的管理人员专业技能也存在着单向性。使用者只会使用、维修者只会维修、保养者只会保养,这是对人力资源的大浪费,同时也无法适应市场专多能的要求。 另一方面,管理体制落后还体现在维修体制落后上。如今,现在随着设备使用的市场化,很多国外的复杂先进的机械设备进入国内市场的各领域,然而很多企业的维修技术水平还远远的落后于先进的机械设备。 二、机械设备管理的措施 (一)实现规范化管理 企业要想实现在对机械设备的规范化管理,一是需要建立健全各项规章制度;二是要建立、健全设备管理档案。首先,从长期工作实践中总结出来的行之有效的规章制度具有强烈的科学性,也是在企业中实现管理工作有章可循的保证,只有建立健全规章制度并严格执行,才能实现科学管理机械设备,进而提高企业的经济效益;其次,完善的机械设备档案体系是设备管理中非常重要的环节。通过机械设备档案,能够帮助人们了解机械设备的使用性能,现存状况、调动情况、维修情况,能够及时发现机械设备的问题并进行维护,充分发挥设备的潜能。 (二)深化组织机构改革 对于企业机械设备的管理着眼于整个企业的管理,不应该是只服从少数管理人员的命令,更不应该是各个部门各自为政。这就要求企业深化组织机构改革,形成企业机械设备管理系统,对于管理中的决策问题要有更多的人参与,互相监督、互相协作、互相提醒,增强大家的团队意识,发挥整个团队对设备管理的作用。 (三)建立健全管理体制 首先,企业要加强对员工的培训,定期的对主管设备的管理人员、操作人员、技术人员、和维修人员进行业务技术培训。通过培训,让他们系统地学习设备科学管理知识,提高他们的现代化科学管理水平,能够运用先进的管理方法和先进的技术去指导实际工作。例如,管理人员通过能根据本单位实际,切实抓好设备管理基础工作,采用新技术,提高设备完好率,搞好设备管理,提高企业管理水平。操作人员通过培训应能够熟练掌握操作规程,努力达到“四懂三会”的境界,所谓“四懂”指的是懂性能、懂原理、懂作用、懂构造;所谓“三会”指的是会操作、会保养、会排除故障。维修人员通过培训能够学会准确、迅速地排除故障,掌握设备维修,学会维护保养设备的技术,消灭隐患,能当好设备的“保姆”。 其次,要完善维修机制。企业可以从以下几个方面实行: 一是对要机械设备的维修进行预防。这是从预防的立场出发,为了对设备的异常做工到早期发现、早期治疗,在拟订的设备计划(或设计选型)和设备安装阶段,有针对性地进行维修。要想做好预防维修,就需要进行技术分析并掌握设备缺陷,并加强日常工作的检查,如,定期更换零部件,机油调整等工作。 二是根据设备运转周期对机械设备按预订的计划进行定期维修,这种方法对大型、连续性生产装置比较适用。要想做好定期检修,企业需要制定好完善的计划,制定好相关标准,准备好相关材料,组织好参加维修人员,争取一次性检修成功。 三是对机械设备进行事后维修。所谓事后维修指的是,机械设备设备发生故障后所进行的维修。在企业中,有一些设备是比较重要但他们并没有备机,对于这类机械设备应尽量避免这种维修。而对于那些对企业的生产影响力不高但又有备机的设备,采取事后维修可节约维修费用,是一种比较经济合理的维修方式。 机械设备论文:浅析机械设备管理与维修保养 论文关键词:机械设备;管理;措施;保养 论文摘要:设备的使用、管理、保养及维修阶段占设备总寿命周期的绝大部分,抓好设备管理工作,保证设备的安全、正常运行,是企业管理工作中一项基础性工作,它维系着企业生产经营的根基,影响着企业的方方面面。本文分了析施工现场建筑机械设备管理存在的问题及解决对策。提出了施工机械设备强制保养的措施。 机械设备是建筑施工企业至关重要的施工工具,也是企业的外部形象之一。确保机械设备资源的过程使用能力,以良好的设备经济效益为企业的生产经营服务,是机械设备管理的主题和中心任务,也是企业管理的重要对象。因此,如何加强建筑施工企业机械设备的管理力度,充分发挥机械设备效能,挖掘机械设备的潜力,具有重要的现实意义。 1 施工机械设备管理工作存在的问题 1.1 设备管理工作中存在着潜在的安全隐患 由于目前建筑市场还不甚规范,管理制度还未完全到位,一部分企业的领导为了追求利润和政绩,千方百计降低成本,必须的设备更新改造资金舍不得投入,致使设备异常陈旧、老化现象较普遍的存在,设备中存在着隐患,埋藏着诱发事故的祸根。 1.2 企业的设备管理工作逐步弱化 企业内不重视设备管理工作这种现象尤其在非公有制的中、小型企业中更为普遍地存在。首先在企业诸多管理工作中,生产经营、安全无疑是被摆在最重要位置上的,而设备管理则成了说起来重要,做起来次要,忙起来不要的“下等”工作。其次,许多企业中缺乏真正既有专业技能,又具备管理协调能力的专项人才。第三,资质高、管理能力强的建筑施工企业目前大都作为施工总承包单位出现,客观上退出了设备管理工作的一线,这也是该项管理工作正在弱化的重要原因。 1.3 建筑工人队伍发生了变化,给做好设备管理增加了难度 我国的建筑工人由原来企业自有的1-8级技术工人,变成了绝大部分是未参加过任何培训的、游兵散将似的临时工、农民工。这部分人流动性大、人员素质参差不齐,对机械设备的性能、操作规程、维护保养等基本常识知之甚少。再加上他们的工作内容大部分属承包性质等客观条件,决定了本该由这部分人来完成的设备的日常维护、保养工作不会被完整地进行,设备的日常维护工作也只能停留在表面上。 2 施工机械设备管理的措施 机械安全是从人的需要出发,在使用机械的全过程(使用、维修、保养)的各种状态下,达到使人的身心免受外界因素危害的存在状态和保障条件。针对以上几个难点问题,结合施工过程的实际情况提出以下几点解决措施。 2.1 正确选型,合理调配 任何一种机械由于自身的性能、结构等特性,都有一定的使用技术要求。如能严格地按规定合理使用机械,就能充分发挥机械效率,减少机械磨损,延长使用寿命,降低使用成本。对于各项目之间的机械调配问题,做到提前及时的掌握各个施工项目的工程进度与机械设备方面的需求、退场信息,安排好机械设备调用过程中的二次保养维护工作,解决好使用与保养的矛盾冲突。 2.2 做好特种设备的安全检测 特种设备就是与人身、财产安全,人体健康密切相关的承压和载人设备的总成,在生产过程中,比一般性生产设备具有更大的潜在危险性。由于特种设备是属于危险性较大的设备,易发生事故造成操作者本人或他人的伤害,以及机械设备,公共设施等重大的财产损失,为保证其正常运行必须进行定期和巡回检测检验,以避免机械事故的发生,保障生产安全和生命安全。 2.3 人员培训,持证上岗 人员培训包括作业技能的培训与人员的安全教育培训。人员的培训教育工作要做到有计划、有部署、有检查、有考核、有针对性:一要抓好施工项目机械操作人员的准入关,将上岗前的三级安全教育工作做到位;二是编制相应的安全生产知识与安全操作规程手册,发给现场的每一位作业人员;三是做好机械设备管理人员的安全培训工作。同时,对相关人员的安全教育培训工作应树立“全员安全教育培训”的理念。无论什么人,只要直接或间接地参与机械设备相关生产活动,就必须受到安全教育培训,上至领导,下到一般工作人员,甚至包括生产者的家属,要让他们知道所从事的生产劳动其安全的重要性和防护意识、自我保护意识和自我保护方法,让他们从思想上认识到安全的重要性,从而达到从源头上控制机械设备安全事故的发生。 3 施工机械设备强制保养的经济效益 维护保养技术要求简单,费用低,同时保证设备的正常作业,减少零部件的磨损,延长设备的使用寿命,特别对大型、进口等主要机械,必须强化必要的技术保养作业,以消除故障隐患,保证设备正常运行。更能减少大量的不必要成本,极大提高企业的经济效益。 设备使用年限越短,可靠性越高,使用年限越长,可靠性越低。可靠性越低即机械设备容易发生故障,设备的有形磨损越严重,修复其所需费用也就越大。现代化机械设备是资金密集的装备,设备投资和使用费用十分昂贵,迫切要求设备管理的经济效益。 4 施工机械设备的维护保养 4.1 方法 首先,强保养、零等候工程制度,从实现3万公里无故障升到10万公里无故障里程指标考核。其工程的主体内容是:以“强保养”为核心,辐射修订和实施以生产者为执行主体的64种类别的设备完好标准和操作维护保养规程,指定了主要生产设备(含进口设备)的维修保养条例等管理制度;以“零等候”为核心,辐射设备修管人员为执行主题的软硬件增补与完善。“零等候”是指:设备发生故障后等候维修人员时问为零,等候维修备件时问为零,等候维修工具时问为零,等候维修资料时问为零。“强零工程”对于隧道施工企业来说同样具有较高价值的借鉴作用。 4.2 措施 针对施工机械设备保养的现状以及施工企业的新特点、新情况,我国提出了机械设备强制保养制度。机械的维修保养可以提高效率,但如何在保证使用效率的前提下使维修保养的费用达到最低,最终达到企业的经济效益最优,笔者经过长期的实践和探索总结出几条建议: 提高认识,明确强制保养的原则,所谓强制保养,是对保养的硬性规定,必须按时进行,决不能因为施工紧张而不安排时间、人员进行保养。要开展现代化设备管理教育,使各级领导和广大设备管理者明白机械设备的完好率和使用寿命,很大程度上决定于保养工作的好坏。 要建立健全保养制度并合理确定维护保养周期 施工企业应该采取定期维护、保养、检查(点检)制,执行“养修并重,预防为主”的方针,严格执行定班保养、定期保养、巡回保养制度,并按各级保养规程执行,低级保养由操作人员进行,高级保养由维修人员会同机械操作上进行。只有保养做好了,机械出现故障的几率下降了,才能降低维修费用,提高经济效益。同时,维护保养周期应根据机械设备使用维修的实际情况,收集使用维修的各种数据,分析机械设备各子系统的使用标准,故障出现的规律等多种因素综合确定,其方法有概率统计法、技术一经济分析法和维护作业统计法等。 强化机械设备保养的技术管理,机械设备具有施工工期较强的季节性、施工作业的分散流动性和作业环境的恶劣。针对工程施工机械设备的这些特点,加强机械设备的保养,和及时维修是强化其技术管理工作的主要内容。首先,加强保养,确保设备技术状况良好,要树立“按时保养、按级保养、按项保养”的思想,突出“科学性、强制性、预见性”,做到防患于未然。其次,精心修理,保障设备及时修复。在设备维修工作中要配备技术水平高、经验丰富的维修人员,突出预防性、针对性和有效性,注重装配工艺和优化修复工艺。 5 结束语 机械设备的管理和强制保养维护一个复杂的综合性课题,除了把好管、用、养、修关之外,还必须做到领导重视,各级机械管理人员、机械操作人员、维修人员及相关配合人员之间责任明确,只有持之以恒,常抓不懈,保持居安思危的忧患意识,真正做到“预防为主”,就一定能够杜绝重大机械设备事故的发生,保障机械设备安全优质高效地为我们的施工生产服务。 机械设备论文:高速公路工程中的机械设备管理 摘 要:随着高等级公路建设的不断发展,对筑路机械的要求也越来越高,机械设备的高效管理是 决定工程质量和工程效益的必要条件,因此加强工程机械设备的管理,做到科学管理,合理 使用,及时保养,视情维修,经济核算,以更好的为公路工程建设服务,取得设备管理的最 佳经济效益。本文通过公路工程设备管理的分析,针对存在的问题提出自己的一些看法。 关键词:筑路机械设备 管理 技术措施 经济效益 1 设备管理存在的问题 招投标制和项目部制是市场经济条件下公路建设市场发展的 产物,项目部属非常设机构,因此决定了机械设备的管理存在诸 多问题。 1.1 施工设备不配套 工程中标后组建项目部,从各项目部抽调的机械设备大多是 技术状态较差,投入新的公路工程难免影响工程进度和质量。而 一些公路工程所需大型或特殊的设备不到位,设备不配套同样是 个棘手的问题。 1.2 项目部设备管理短期行为严重 项目部所追求的是工程质量,工程进度和效益。对机械的 使用自然是越快越好,但由于受各种外界因素的影响,不得不加班加点,长时间超负荷工作,这 种“重管理,轻使用”的行为直接影响机械的技术状态和使用寿 命。而对于施工过程中发生故障的机械,尤其大型机械,项目部 都不愿承担高额的维修费用,而仅由一个项目部承担也不尽合 理。 1.3 机械管理与生产管理存在矛盾 项目部主要以路桥技术人员组成,机械管理人员往往不在项 目部或不是项目部重要组成人员,而生产管理人员作为机械使 用管理的门外汉,对机械的正确使用、定期保养等知识可想而 知,而操作手对施工技术所知甚少,往往处于施工被动或受支配 地位,这样机械管理被大大削弱。 2 设备管理的措施 2.1 积极作好设备的组织工作 项目部成立时应立即建立项目设备组织管理体系,根据项目 的大小做好组织计划,确定机械种类,数量和主导机械,编排所 有进出场计划和机械总量控制,及时上报组织计划,组织机械到 位,并深入了解各机械技术状态,撤换低劣机械,为公路工程 顺利进行做好准备。 摘 要:随着高等级公路建设的不断发展,对筑路机械的要求也越来越高,机械设备的高效管理是 决定工程质量和工程效益的必要条件,因此加强工程机械设备的管理,做到科学管理,合理 使用,及时保养,视情维修,经济核算,以更好的为公路工程建设服务,取得设备管理的最 佳经济效益。本文通过公路工程设备管理的分析,针对存在的问题提出自己的一些看法。 关键词:筑路机械设备 管理 技术措施 经济效益 1 设备管理存在的问题 招投标制和项目部制是市场经济条件下公路建设市场发展的 产物,项目部属非常设机构,因此决定了机械设备的管理存在诸 多问题。 1.1 施工设备不配套 工程中标后组建项目部,从各项目部抽调的机械设备大多是 技术状态较差,投入新的公路工程难免影响工程进度和质量。而 一些公路工程所需大型或特殊的设备不到位,设备不配套同样是 个棘手的问题。 1.2 项目部设备管理短期行为严重 项目部所追求的是工程质量,工程进度和效益。对机械的 使用自然是越快越好,但由于受各种外界因素的影响,不得不加班加点,长时间超负荷工作,这 种“重管理,轻使用”的行为直接影响机械的技术状态和使用寿 命。而对于施工过程中发生故障的机械,尤其大型机械,项目部 都不愿承担高额的维修费用,而仅由一个项目部承担也不尽合 理。 1.3 机械管理与生产管理存在矛盾 项目部主要以路桥技术人员组成,机械管理人员往往不在项 目部或不是项目部重要组成人员,而生产管理人员作为机械使 用管理的门外汉,对机械的正确使用、定期保养等知识可想而 知,而操作手对施工技术所知甚少,往往处于施工被动或受支配 地位,这样机械管理被大大削弱。 2 设备管理的措施 2.1 积极作好设备的组织工作 项目部成立时应立即建立项目设备组织管理体系,根据项目 的大小做好组织计划,确定机械种类,数量和主导机械,编排所 有进出场计划和机械总量控制,及时上报组织计划,组织机械到 位,并深入了解各机械技术状态,撤换低劣机械,为公路工程 顺利进行做好准备。 2.2 做好所有设备的查验、保养、调试工作 (1)做好预防性维修。对所有到场的运行机械进行一次全面的 启动检查,并组织机械手对机械设备进行例行保养,包括三滤检查、加注润滑脂、紧固螺栓以及油品的污染程度检查。对于存在问 题的机械,应编制合理的检修计划,并立即组织实施。 (2)新购机械要选拔素质较高、责任心强的人员,协同厂方做 好设备的安装调试并对机械手实行岗前培训,掌握操作规程、熟练 操作技术后方可上机正常工作。 3 施工中的机械管理 (1)项目部要周密安排,搞好设备组织工作,及时对设备进行 调配。 (2)操作手要服从项目安排,又要结合本机情况视情作业。 (3)操作手要严格按照操作规程,随时观察设备的动态状 况,及时排除各种隐患,杜绝因油水等问题影响正常运转。 (4)操作手要严格执行机械保养制度,避免过时保养,使机械保持良好的工作状态。对利用率高、易损坏、易出故障的设备 应做好跟踪诊断,变事后修理为预防性修理。机械发生异常现象 时应立即停机检查,并及时汇报给领导,以便迅速组织维修人员 进行现场抢修。 (5)机械的易损件应作好储备,避免因购件周期过长影响公 路工程施工。 (6)对缺口机械应进行租赁,保证公路工程如期进行。机械租 赁应多做好市场调查,努力降低租赁成本。 4 设立机械维修基金,加强机械设备的成本核算 (1)设立机械维修基金,实行专款专用,能够有效解决项目部 的短期行为。机械维修基金可从各项目部提取,比例可根据项目大小或效益的情况而定; (2)成本核算应对燃油、润滑油和维修费等执行单机登记,随 时掌握设备完成单位产量、所需动力、配件消耗等杂费开支等情 况。健全机械设备使用记录,对运转台班、台时、完成产量、油 料、配件消耗等作好基础资料的收集,按月汇总和对使用效果进 行分析评价,以便对机械使用技术指标的比较和调整。 5 结束语 项目部加强设备生产要素的优化配置,使用管理,成本核算, 一方面可以相互协调,有机结合,共同完成公路工程项目的预期目 标。另一方面可以促进机械设备与公路工程项目的两者管理效益 的共同提高,这是加强公路工程项目施工设备有效管理、提高经 济效益的根本保证和有效途径。 机械设备论文:浅析机械设备管理与维修保养 论文关键词:机械设备;管理;措施;保养 论文摘要:设备的使用、管理、保养及维修阶段占设备总寿命周期的绝大部分,抓好设备管理工作,保证设备的安全、正常运行,是企业管理工作中一项基础性工作,它维系着企业生产经营的根基,影响着企业的方方面面。本文分了析施工现场建筑机械设备管理存在的问题及解决对策。提出了施工机械设备强制保养的措施。 机械设备是建筑施工企业至关重要的施工工具,也是企业的外部形象之一。确保机械设备资源的过程使用能力,以良好的设备经济效益为企业的生产经营服务,是机械设备管理的主题和中心任务,也是企业管理的重要对象。因此,如何加强建筑施工企业机械设备的管理力度,充分发挥机械设备效能,挖掘机械设备的潜力,具有重要的现实意义。 1 施工机械设备管理工作存在的问题 1.1 设备管理工作中存在着潜在的安全隐患 由于目前建筑市场还不甚规范,管理制度还未完全到位,一部分企业的领导为了追求利润和政绩,千方百计降低成本,必须的设备更新改造资金舍不得投入,致使设备异常陈旧、老化现象较普遍的存在,设备中存在着隐患,埋藏着诱发事故的祸根。 1.2 企业的设备管理工作逐步弱化 企业内不重视设备管理工作这种现象尤其在非公有制的中、小型企业中更为普遍地存在。首先在企业诸多管理工作中,生产经营、安全无疑是被摆在最重要位置上的,而设备管理则成了说起来重要,做起来次要,忙起来不要的“下等”工作。其次,许多企业中缺乏真正既有专业技能,又具备管理协调能力的专项人才。第三,资质高、管理能力强的建筑施工企业目前大都作为施工总承包单位出现,客观上退出了设备管理工作的一线,这也是该项管理工作正在弱化的重要原因。 1.3 建筑工人队伍发生了变化,给做好设备管理增加了难度 我国的建筑工人由原来企业自有的1-8级技术工人,变成了绝大部分是未参加过任何培训的、游兵散将似的临时工、农民工。这部分人流动性大、人员素质参差不齐,对机械设备的性能、操作规程、维护保养等基本常识知之甚少。再加上他们的工作内容大部分属承包性质等客观条件,决定了本该由这部分人来完成的设备的日常维护、保养工作不会被完整地进行,设备的日常维护工作也只能停留在表面上。 2 施工机械设备管理的措施 机械安全是从人的需要出发,在使用机械的全过程(使用、维修、保养)的各种状态下,达到使人的身心免受外界因素危害的存在状态和保障条件。针对以上几个难点问题,结合施工过程的实际情况提出以下几点解决措施。 2.1 正确选型,合理调配 任何一种机械由于自身的性能、结构等特性,都有一定的使用技术要求。如能严格地按规定合理使用机械,就能充分发挥机械效率,减少机械磨损,延长使用寿命,降低使用成本。对于各项目之间的机械调配问题,做到提前及时的掌握各个施工项目的工程进度与机械设备方面的需求、退场信息,安排好机械设备调用过程中的二次保养维护工作,解决好使用与保养的矛盾冲突。 2.2 做好特种设备的安全检测 特种设备就是与人身、财产安全,人体健康密切相关的承压和载人设备的总成,在生产过程中,比一般性生产设备具有更大的潜在危险性。由于特种设备是属于危险性较大的设备,易发生事故造成操作者本人或他人的伤害,以及机械设备,公共设施等重大的财产损失,为保证其正常运行必须进行定期和巡回检测检验,以避免机械事故的发生,保障生产安全和生命安全。 2.3 人员培训,持证上岗 人员培训包括作业技能的培训与人员的安全教育培训。人员的培训教育工作要做到有计划、有部署、有检查、有考核、有针对性:一要抓好施工项目机械操作人员的准入关,将上岗前的三级安全教育工作做到位;二是编制相应的安全生产知识与安全操作规程手册,发给现场的每一位作业人员;三是做好机械设备管理人员的安全培训工作。同时,对相关人员的安全教育培训工作应树立“全员安全教育培训”的理念。无论什么人,只要直接或间接地参与机械设备相关生产活动,就必须受到安全教育培训,上至领导,下到一般工作人员,甚至包括生产者的家属,要让他们知道所从事的生产劳动其安全的重要性和防护意识、自我保护意识和自我保护方法,让他们从思想上认识到安全的重要性,从而达到从源头上控制机械设备安全事故的发生。 3 施工机械设备强制保养的经济效益 维护保养技术要求简单,费用低,同时保证设备的正常作业,减少零部件的磨损,延长设备的使用寿命,特别对大型、进口等主要机械,必须强化必要的技术保养作业,以消除故障隐患,保证设备正常运行。更能减少大量的不必要成本,极大提高企业的经济效益。 设备使用年限越短,可靠性越高,使用年限越长,可靠性越低。可靠性越低即机械设备容易发生故障,设备的有形磨损越严重,修复其所需费用也就越大。现代化机械设备是资金密集的装备,设备投资和使用费用十分昂贵,迫切要求设备管理的经济效益。 4 施工机械设备的维护保养 4.1 方法 首先,强保养、零等候工程制度,从实现3万公里无故障升到10万公里无故障里程指标考核。其工程的主体内容是:以“强保养”为核心,辐射修订和实施以生产者为执行主体的64种类别的设备完好标准和操作维护保养规程,指定了主要生产设备(含进口设备)的维修保养条例等管理制度;以“零等候”为核心,辐射设备修管人员为执行主题的软硬件增补与完善。“零等候”是指:设备发生故障后等候维修人员时问为零,等候维修备件时问为零,等候维修工具时问为零,等候维修资料时问为零。“强零工程”对于隧道施工企业来说同样具有较高价值的借鉴作用。 4.2 措施 针对施工机械设备保养的现状以及施工企业的新特点、新情况,我国提出了机械设备强制保养制度。机械的维修保养可以提高效率,但如何在保证使用效率的前提下使维修保养的费用达到最低,最终达到企业的经济效益最优,笔者经过长期的实践和探索总结出几条建议: 提高认识,明确强制保养的原则,所谓强制保养,是对保养的硬性规定,必须按时进行,决不能因为施工紧张而不安排时间、人员进行保养。要开展现代化设备管理教育,使各级领导和广大设备管理者明白机械设备的完好率和使用寿命,很大程度上决定于保养工作的好坏。 要建立健全保养制度并合理确定维护保养周期 施工企业应该采取定期维护、保养、检查(点检)制,执行“养修并重,预防为主”的方针,严格执行定班保养、定期保养、巡回保养制度,并按各级保养规程执行,低级保养由操作人员进行,高级保养由维修人员会同机械操作上进行。只有保养做好了,机械出现故障的几率下降了,才能降低维修费用,提高经济效益。同时,维护保养周期应根据机械设备使用维修的实际情况,收集使用维修的各种数据,分析机械设备各子系统的使用标准,故障出现的规律等多种因素综合确定,其方法有概率统计法、技术一经济分析法和维护作业统计法等。 强化机械设备保养的技术管理,机械设备具有施工工期较强的季节性、施工作业的分散流动性和作业环境的恶劣。针对工程施工机械设备的这些特点,加强机械设备的保养,和及时维修是强化其技术管理工作的主要内容。首先,加强保养,确保设备技术状况良好,要树立“按时保养、按级保养、按项保养”的思想,突出“科学性、强制性、预见性”,做到防患于未然。其次,精心修理,保障设备及时修复。在设备维修工作中要配备技术水平高、经验丰富的维修人员,突出预防性、针对性和有效性,注重装配工艺和优化修复工艺。 5 结束语 机械设备的管理和强制保养维护一个复杂的综合性课题,除了把好管、用、养、修关之外,还必须做到领导重视,各级机械管理人员、机械操作人员、维修人员及相关配合人员之间责任明确,只有持之以恒,常抓不懈,保持居安思危的忧患意识,真正做到“预防为主”,就一定能够杜绝重大机械设备事故的发生,保障机械设备安全优质高效地为我们的施工生产服务。 机械设备论文:浅谈施工机械设备的维修管理 论文关键词:机械设备 设备维修 管理 论文摘要:分析比较了周期性维修、事后维修及状态维修三种维修方式的特点,并针对企业施工机械维修管理中存在的问题,从人员管理及培训、维修的监赞管理、经济核算等方面提出了一些改进措施。 铁路施工企业机械设备资产已占企业全部固定资产的相当一部分,设备固定资产的管理使用、维修成本的大小直接影响到施工生产和经济效益。几十年来,铁路行业已创出具有自己特色的周期维修方式及一系列非常先进的管理方法和技术。设备维修按不同的维修内容和工作量分为日常维护保养、小修、中修(项修)和大修,即周期维修,按承修对象又分为内部维修和外委维修,主要取决于单位维修人员技术水平及设施的配置情况。 我租赁站承担着本公司机械设备的管理及维修工作,基本上是坚持维护保养和预防性维修相结合,强化重点部位的维护管理.按设备状态合理确定维修时间。这些措施一定程度上提高了设备利用率和成新率,降低了维修费用和设备故障率,缩短了维修停机时间。在实际工作中,我们根据设备的不同情况总结归纳了以下三种维修方式。 1周期性维修 即以上所说的小、中、大修,这是一种预防维修方式,在以往采用较多,但企业在进行设备周期性维修时,又往往局限于生搬硬套行业的条文性规定,没有根据设备本身磨损规律做必要的调整,所以制定的修理计划未能较好地结合设备实际和生产实际。比如有些设备还未达到大小修周期就已损坏,不能正常运转。在这种情况下,如果强行按周期维修对设备进行修理,就不能满足施工生产的需求。 另外,由于企业的设备管理水平有高低之分,而且相同设备的运行情况也有所区别,设备操作人员的素质也不同、设备工作环境不同及保养工作的落实不同等等。在周期维修中,如果不考虑这些具体因素,就不切实际。 总之,周期性的维修是一种计划性的、被动的维修方式,它只适用于那些已掌握磨损规律的部分设备。 2事后维修 事后维修是设备发生故障后,或者设备的精度、性能降低到合格水平以下时进行的非计划性修理。这种维修能提高设备的利用率,减少设备的停机时间。但若设备一旦发生故障,就会给施工生产造成很大影响,给修理工作造成一定的困难,特别在一些重要设备、连续运行的设备和地处偏远工地的设备上,损失更为严重。 大多数的事后维修只是对发生故障的部位或零件进行修理,而不是对整台设备进行全面检修,就好像消防队一样,哪有火就到哪,因此设备经常连续出现故障。 事后维修采用的很普遍,但这也是一种被动的维修方式,适宜于一些设备和发生故障后对正常生产影响小,能及时提供备件、并且修理技术不复杂、利用率不高的设备。 3状态维修 状态维修是一种以设备实际技术状态为基础的预防性维修方式。它运用各种检测手段和人的感官能力,根据设备的日常巡回检查、定期检查、状态监测和诊断提供设备状态变化资料,及时发现设备故障的特征和预兆,提前做好备件和有关的准备工作,适时地安排维修,减少突发性故障,使设备经常处于良好状态。 由于状态维修方法能对设备适时地、有针对性进行维修.不但能保证设备经常处于良好状态,减少设备停机时间和维修工作量,降低设备突发故障率.从而降低各种维修消耗和费用。 状态维修是一种主动的、积极的维修方式,比周期维修和事后维修更合理.对一些利用率高、发生故障后对生产影响较大的关键设备及配件供应困难的精度高、大型设备可实行状态维修。 综上所述.设备的维修方式各有自己的优缺点和适用性.盲目地生搬硬套某种维修方式都不科学合理。在实际生产中.要根据设备的不同特点和对生产的影响程度.选用适合自己企业情况的维修方式;要积极地做好设备预防性检修工作;同时,要尽可能地推广状态维修方式;提高故障诊断的效率和经济上的合理性,使设备停机损失小,综合效益高,寿命周期费用低,使设备效能得到充分的发挥,为企业多创效益。 以往,在设备维修管理工作中,我们实行操作、维修明确分工,导致操作人员认为,设备维修是维修人员的事,与使用人员无关或关系不大,从而使日常保养和维修工作分离开来,造成企业人员利用率下降及设备的损耗加剧。在实际工作中,操作人员由于只负责设备的日常维护保养,因而对设备的机械原理、构件磨损等情况理解和掌握不够。使用中,就会想当然地进行一些简化操作程序或不规范操作,结果加剧了某些部件的磨损。有时设备在使用中遇到突发故障需采取紧急措施时操作人员便不知所措,直接影响着施工生产。 另外,还存在着一些诸如:操作人员同维修人员之间沟通不够,对进人报废期的设备及有价值部件的利用率不高,对技术人员培训不力等问题。 自我单位成立了机械设备租赁站,统一对机械设备进行管理及维修,从而克服了以上种种弊端,进行了一些改进措施。 首先,在管理上加强了对操作人员、维修人员的要求。要求操作人员要做到“三懂、四会”—三懂指懂操作规程、懂设备性能、懂结构原理,四会指会操作、会保养、会修理、会判断和处理一般故障。在对操作人员进行培训和考核时,应加强对操作人员在设备维护保养方面技术能力的提高和考核。要求维修人员能快速、准确地判断设备故障及做出相应维修处理,以保证施工生产的顺利进行。要求操作人员、维修人员要做好工作记录。在维修时,尽可能合理地安排操作人员陪同维修人员进行设备维修作业,以进一步提高操作人员对设备各部分性能的了解.使其进一步改进操作方法,提高技术水平。其次,实行操作人员、维修人员联合包机,对设备所出现的问题,由双方共同分析研究,找出原因,总结并搞好整改预防,从而加强了操作人员与维修人员的沟通及他们的责任心。在设备维修完毕后,双方共同确认并在有关资料上签认。这样做的目的是:使设备维修保证规范化和合理化,通过操作人员与维修人员相互了解和监督,提高设备使用和维修质量,延长维修周期,降低维修费用,提高操作人员、维修人员的技术水平。 其次,加强对设备维修的监督管理。为有效控制设备维修质量,企业首先要收集各种修理工艺规程和质量标准,这些是保证设备维修质量的基础。在维修过程中,要实行有效的监督制,设专人严格按规程和标准对维修过程进行全程或不定期监督检查。对需要更换的主要部件,要检查测量核实,做出详实记录,对非正常损坏的部件要分析找原因,做出整改预防方案。这样做的目的在于:通过查找原因,采取措施,预防和避免非自然规律发生的部件损坏事件发生,同时可以提高监督管理人员的技术水平。 第三,加强维修人才的培养,建立一支高素质的设备维修队伍。随着科学技术的发展和企业装备水平的提高,机、电、液一体化的设备将逐步增多,传统的维修方法凭感官的检查手段己不适应现代设备保养维修工作的需要,因此要采取各种培训方式,培养一批掌握现代检测仪器,能准确判断故障,及时排除故障的高素质人才,以提高设备的使用率和完好率,为企业及时提供所需的机械设备,保证施工生产的顺利进行。 同时,考虑到自身企业的实际状况,在培训时要注意不断调整培训方案,如在对维修人员进行培训时,要同时对维修监督技术人员进行培训。而在对操作人员进行培训时,要适当增加设备操作与磨损规律的讲述。在培训时,要及时讲述新的、先进的工艺技术和方法。要普及安全常识,加强安全教育,增强职工安全意识。在日常工作中,要采取相应的激励措施,鼓励技术人员积极地学习、和采取先进的维修技术。通过这些方法提高相关人员的技术能力,保证设备维修质量。对那些因操作不当、不规范的维修引起的设备损耗应对相关责任人员进行适当的处罚。 第四,进行设备维修的经济核算。要根据设备的实际技术状态确定设备是否需要修理、什么时间修理及修理的具体实施等问题,以免出现过剩维修。在不同的修理时期,要根据设备各部件的实际情况采取相应的修理方法,使设备各部件达到最好的配比,发挥最大的功效,最大限度地降低维修费用。 在设备进人报废期后,应充分利用现有的条件进行技术改造,挖掘其可使用的潜在功能,以期增加设备的功能和效益,对老旧淘汰设备有使用价值的部件,可通过必要的技术改造,予以充分利用,减少维修费用支出。但同时要考虑分析修旧利废的经济可行性,以免造成不必要的人力、物力的浪费。同时设备改造的方案要周密慎重,需经过专业技术人员进行可行性论证后方可实施。 最后,我们还加强了维修工时、材料备件的定额管理,减少库存积压,加速资金流转以期提高企业经济效益。 总之要获得良好的维修效果,在维修管理工作中要注意以下几个方面:①正确选用设备,即设备必须完全适合所承担的作业项目。②良好的操作。③预防维修工作。④合格的维修人员。⑤充足的备件供应,这并不是要在库内存有过多的备品,而是指很好地预测备件需要量和良好的材料管理。⑥有效的维修管理制度,将责、权、利有机结合,充分发挥人的作用。只有统筹全面,考虑到各环节,并充分利用企业现有条件,才能最大限度地提高设备维修质量,延长设备维修周期和使用寿命,更好地发挥设备的经济性能。 机械设备论文:试论机械设备管理 论文关键词:机械设备;管理;问题;措施 论文摘要:对企业机械设备管理存在的问题及其应对策略进行了浅显的讨论,以期对企业的发展有所启迪。 由于科学技术水平的快速发展,机械设备的结构及应用日趋复杂,机械设备的管理也暴露出一系列的问题,如管理机制不健全、管理不规范,设备利用率不高等,这此问题是企业设备管理落后的根本原因,制约着企业的进一步发展。由于市场导向的作用,企业管理也越来越社会化、市场化,企业要想在生产中充分发挥机械设备的作用,就需要采取相关的措施来处理好机械设备管理中所突显的问题,来维持现代化的物质技术基础,以保证企业的正常运转和快速发展。 一、机械设备管理中的问题 (一)管理不规范 长期以来,很多企业对机械设备的管理的最大问题就是管理不规范,这主要体现在以下几个方面:首先,企业对机械设备并没有进行系统化、科学化的管理,只是凭经验、凭感觉来管理;其次,企业对机械设备的维修保养并没有建立专门的系统进行分析和研究,只是停留在依靠说明书和经验进行维修的层次;再次,企业对机械设备的管理缺乏有效的制度管理,在设备管理工作中主观性较大。 (二)激励机制的不健全 激励机制不健全是困扰很多企业机械设备管理的一个问题。在相当多的企业机械设备当中,并没有建立相应的激励机制,即使建立了所谓的激励机制,也只是让员工做好自己的本职工作,如果做的不好就会采取惩治措施,并没有从根本上鼓励员工的工作积极性和主动性,这挫伤了限制员工的积极工作态度,大多数员工的工作变成应付差事,甚至会形成员工与组织的对抗心理,这样的激励机制,很容易造成员工的流失。 (三)组织机构的不灵活 组织机构的不灵活是企业机械设备管理的又一问题,这主要体现在以下几个方面: 首先,直线式的组织结构,极容易造成家长式的管理方式,领导缺乏有效的授权,完全是一个个人指挥企业的所有管理工作,各部门分工不明,职责不够明确,一旦发生问题容易造成推诿扯皮,极大影响力组织的绩效。 其次,各部门之间各自为政,协作不力,无法发挥团队作用,也不利于调动员工的积极性。很多部门和员工只对自己的工作负责,与其他部门和员工没有太多的关系,无法形成一个有效统的工作团队。 再次,设备管理人力资源适应性不强。现在很多企业的设备大都是专门针对某种施工工艺的大中型专用设备,专业性太强,但此类工艺没有任务就要处于闲置状态,假设长期没有任务,设备就有闲置报废的危险。同样,设备的管理人员专业技能也存在着单向性。使用者只会使用、维修者只会维修、保养者只会保养,这是对人力资源的大浪费,同时也无法适应市场专多能的要求。 另一方面,管理体制落后还体现在维修体制落后上。如今,现在随着设备使用的市场化,很多国外的复杂先进的机械设备进入国内市场的各领域,然而很多企业的维修技术水平还远远的落后于先进的机械设备。 二、机械设备管理的措施 (一)实现规范化管理 企业要想实现在对机械设备的规范化管理,一是需要建立健全各项规章制度;二是要建立、健全设备管理档案。首先,从长期工作实践中总结出来的行之有效的规章制度具有强烈的科学性,也是在企业中实现管理工作有章可循的保证,只有建立健全规章制度并严格执行,才能实现科学管理机械设备,进而提高企业的经济效益;其次,完善的机械设备档案体系是设备管理中非常重要的环节。通过机械设备档案,能够帮助人们了解机械设备的使用性能,现存状况、调动情况、维修情况,能够及时发现机械设备的问题并进行维护,充分发挥设备的潜能。 (二)深化组织机构改革 对于企业机械设备的管理着眼于整个企业的管理,不应该是只服从少数管理人员的命令,更不应该是各个部门各自为政。这就要求企业深化组织机构改革,形成企业机械设备管理系统,对于管理中的决策问题要有更多的人参与,互相监督、互相协作、互相提醒,增强大家的团队意识,发挥整个团队对设备管理的作用。 (三)建立健全管理体制 首先,企业要加强对员工的培训,定期的对主管设备的管理人员、操作人员、技术人员、和维修人员进行业务技术培训。通过培训,让他们系统地学习设备科学管理知识,提高他们的现代化科学管理水平,能够运用先进的管理方法和先进的技术去指导实际工作。例如,管理人员通过能根据本单位实际,切实抓好设备管理基础工作,采用新技术,提高设备完好率,搞好设备管理,提高企业管理水平。操作人员通过培训应能够熟练掌握操作规程,努力达到“四懂三会”的境界,所谓“四懂”指的是懂性能、懂原理、懂作用、懂构造;所谓“三会”指的是会操作、会保养、会排除故障。维修人员通过培训能够学会准确、迅速地排除故障,掌握设备维修,学会维护保养设备的技术,消灭隐患,能当好设备的“保姆”。 其次,要完善维修机制。企业可以从以下几个方面实行: 一是对要机械设备的维修进行预防。这是从预防的立场出发,为了对设备的异常做工到早期发现、早期治疗,在拟订的设备计划(或设计选型)和设备安装阶段,有针对性地进行维修。要想做好预防维修,就需要进行技术分析并掌握设备缺陷,并加强日常工作的检查,如,定期更换零部件,机油调整等工作。 二是根据设备运转周期对机械设备按预订的计划进行定期维修,这种方法对大型、连续性生产装置比较适用。要想做好定期检修,企业需要制定好完善的计划,制定好相关标准,准备好相关材料,组织好参加维修人员,争取一次性检修成功。 三是对机械设备进行事后维修。所谓事后维修指的是,机械设备设备发生故障后所进行的维修。在企业中,有一些设备是比较重要但他们并没有备机,对于这类机械设备应尽量避免这种维修。而对于那些对企业的生产影响力不高但又有备机的设备,采取事后维修可节约维修费用,是一种比较经济合理的维修方式。 机械设备论文:机械设备对工程项目中的责任成本管理影响甚大 【摘要】:通过对机械管理中的各个环节论述了在施工中洲设备的责任成本管理的重要性及管理方法。 【关键词】:机械设备;责任成本;管理 建筑施工离不开机械设备机械设备的管册坏直接影响着建筑施工的进度、质量及成本。作为责任成本管理一部分的机械设备责任成本管理,贯穿了整个项目施工的始末,在责任成本管理中有着举足轻重的作用。 1.机械设备的选型、配套 随着建筑施工的机械化水平日益提高,各种机械设备层出不穷,满足了施工企业的需求。由于机械设备生产厂家的不同,其适用于各类工程施工的机械设备的型号、规格。性能、价格亦不尽相同。因此,每个工程项目施工前,都要对其所要使用的机械设备进行最合理的配置,即优化配置。在进行机械设备的配置时,应遵循以下原则: ⑴ 经济性原则 配置机械设备时,必须遵循经济性原则,即要确定需要哪些机械,每种机械设备需要的数量、进场时间,同时还要考虑本单位现有机械设备的技术状况,维修费用的高低,本公司人员的维修水平。新购设备的价格等等,通过比较选择最经济的机械配置,既能满足施工生产的需要,同时产生的责任成本又低。 ⑵ 实际操作可行的原则 选择机械设备,还需要根据施工场地的情况,选择那些利于在现有施工场地安放的机械类型。 ⑶ 合理性原则 配置机械设备的数量时,要根据施工生产的需要来安排,既不能因配置过多造成成本上的浪费,也不能因配置过少而致使制约了施工生产的进度。 2.现场管理 ⑴ 设备数量的确定 同一种设备有时可能需要两台或多台,具体数量的确定应以保障工程施工需要为前提, ⑵ 进场机械设备的技术状况的确认、维护 机械设备的技术状况对施工生产起着决定性的作用,如果使用一台故障较多的机械,不仅会影响施工生产的正常进行,还会增加机械设备的责任成本。进场后的设备在对其技术状况确认后,应在开工前对其进行一次全方位的保养,以保证开工后能正常使用。 ⑶配件合理库存量的核定及进货质量把关、价格核定 配件的库存量要根据机械设备的多少来核定,同一种设备配件的库存宜以一台设备的库存量来定,且库存配件应为易损件,非易损件的 库存应根据机况进行确定。配件的价格因地区不同而会有所不同,但配件管理人员应掌握常用配件的基本价格,以保证所购配件的价格在合理的范围之内。 ⑷ 日常配件消耗的管理 ① 建立健全完整的配件申请、批准、领用制度,建立并认真执行单机核算制度,以便于及时查找出配件消耗不正常的原因,并总结经验教训,为以后的管理提供借鉴。 ② 配件管理需要领导的重视 领导的重视程度对配件管理工作有一定的影响。如果公司领导对配件的管理比较重视,对管理人员的素质要求高,能为管理人员提供一个良好的工作环境,管理人员当尽心尽力地做好本职工作,把握好配件的进货质量及数量关,做好配件的库房存放管理工作,严格按以旧换新制度进行发料,保障机械设备的正常运行,为施工生产快速、顺利地进行提供可靠的后勤服务。 ③ 重视修旧利废工作 修旧利废,就是将原来从设备上换下来的可以修复的零件,经过研磨、修整或更换一部分易损件后,使其恢复使用性能。对于进口件或价值较高的零配件,如能进行修旧利废,则可以为企业节约资金,降低机械设备的责任成本。 ④ 抓好配件的库房管理 配件的库房管理也是一个重要的环节。配件入库后,要按照规定分门别类地进行摆放,保证库房内的空气流通、干湿度适当,库房内应无酸碱类物品,同时做到防盗、防火、防鼠、防水、防虫等。总之,要保证配件在使用之前必须完好无损,才能保证其使用性能,否则会造成损失,增加设备的责任成本。 ⑤ 完善机械配件的调拨制度 由于集团公司内子公司和分公司较多,不可能每个子公司每个项目都配备足够的机械设备,因此机械设备需要在各个子公司中进行协调,设备在调转过程中就必然存在着配件的调转问题。在调转设备时,调转该设备配件应采用"独机全调,多机择多而调"的原则进行调转,既可为原子公司减轻成本压力,也为调转该设备的子公司减少因新调设备而需购买易损件的麻烦。 ⑸ 机械的日常维修管理 机械设备的责任成本很大一部分取决于设备的日常维修管理,日常维修管理工作搬了,可以减少因维修机械而消耗的配件费、材料费、人工费等。 机械的日常管理,应建立台帐,每台机械不仅要有运转记录本,还应有维修保养记录,以便于对机械进行定期的保养维护,确保机械的正常运行。机械维修保养人员应具备一定的维修保养知识,对设备的结构、原理应熟悉了解,机械操作人员应了解本人所操作的机械的性能、结构、原理,经过培训合格后方准予操作机械,否则会对机械的使用造成不必要的损坏。 (6)退场设备的修复与调转 当工程进展到一定时期时,某些前期使用的设备就有可能在后期的施工中不会再使用,为保证设备的机械状况良好,随时可以调转到新的工程中去使用,我们必须要对这些设备及时进行修复。清洁、润滑,最大限度地发挥机械设备的效能。当全部工程施工完成后,还需要对所有设备进行一次全面的整修,恢复其性能,以便于在下一工程中再次使用。 ⑺ 电力设施的配套工作 机械设备的责任成本也包括自发电费用和地方电费以及架设线路的费用,这部分费用在责任成本中占有的比重也较大。因此,及时合理地架设线路、减少不必要的线路都可为施工企业节约资金,降低设备责任成本。 3.结束语 机械设备的责任成本管理是一项比较复杂的工作,我们要不断提高自身素质,通过培训、学习等方式培养出一批技术好、操作熟练、爱岗敬业的技术工人,降低机械设备的责任成本。
矿山机电论文:矿山机电电子设备故障诊断与维修 摘要:本文将对矿山机电所用设备产生故障的原因进行分析,提出故障诊断技术以及其在维修过程中的具体应用。 关键词:矿山机电设备;故障诊断;维修 引言 矿产资源具有十分广泛的用途,适用于多个工业生产领域。目前,矿产资源开发和利用的各种先进技术和先进设备层出不穷,大大提高了矿产资源的开发水平,提高了矿产资源的利用效率,对我国的经济发展做出了极大贡献。但是,矿山机电设备的故障问题一直是困扰矿产开发利用行业的主要问题。如果矿山机电设备出现故障,会造成人员伤亡和经济损失,阻碍矿产开发利用行业的发展。因此,加强矿山机电设备的故障诊断和维修水平,是我国矿产行业所要考虑的问题。 1机电设备的故障原因 1.1配合关系发生变化 矿山机电设备内部结构比较复杂,零件与零件之间具有密切的配合关系,各个零件共同配合形成设备的正常运转。一旦零件之间的配合关系发生变化,将很容易引起零件之间的配合失灵,轻则降低机械设备的性能和生产效率,重则引起机电设备报废。零件与零件之间的配合关系发生变化,一般是由于零件出现了损伤,尺寸和形状发生了变化,不能与其他零件进行很好的配合。这种损伤可能是因为零件长期使用出现了老化,也可能是因为意外事故导致。 1.2设备运行负担过重 在设计过程中,矿山机电设备的设计人员就已经对机电设备的各项参数划定了范围。如果矿山机电设备的运行参数超过设计人员规定的范围,那么说明机电设备运行负担过重,处于超负荷运转的状态下。如果长期保持这种状态,会对机电设备的内部造成损伤,影响机电设备的工作性能。一旦出现这种情况,技术人员要及时调整机电设备的工作参数,并且采取措施降低机电设备的运行压力。 1.3设备工作能力降低 机电设备有时会出现工作能力下降的状况,这是由设备内部因素和外部因素共同引起的[1]。比如,工作环境温度过高,散热通风情况不好,就会造成设备内部的零件摩擦生热,热量无法散发,最终导致零件温度上升而发生形变;或者是机械设备在安装时连接不恰当,造成连接部位负荷过重而发生扭曲或者磨损。 2故障诊断的步骤 机电设备的故障诊断由多个环节组成,首先是建立数学模型。机电设备的运行涉及众多运行参数,这些运行参数代表着机电设备的运行状态,也能够及早反映机电设备的故障。故障诊断就是要将这些工作参数综合起来建立数学模型,然后从定性和定量两个角度进行分析。其次是信息的采集处理。机电设备上都安装有传感器,传感器需将探测到的信息数据发送到存储器。这些数据信息不能用来直接判断机电设备的运行状况,而是需要经过有效处理。这些数据信息经过处理后,才能够与设备的运行标准进行比较,进而找出继电设备发生故障的原因。除了以上两个步骤,技术人员平时还要时刻关注机电设备各个部件的运行情况,结合机电设备的使用寿命进行故障预测,判断机电设备可能出现的故障种类和表现,从而为机电设备的维修工作提供有效的依据。 3针对矿山机电设备的故障诊断技术 对于矿山所用的机电设备,常见的诊断技术有三种:参考故障记录、压力和温度检测、利用专家系统诊断[2]。在矿山机电设备出现故障的时候,维修人员除了要采取必要措施对故障进行排除外,还要将故障的特征、原因、处理办法记录下来,以便日后出现类似状况时能够以最快速度解决问题,从而防止对矿产资源的开发利用造成影响。所以,在矿山机电设备产生故障的时候,技术人员首先要查看故障记录,查看是否曾经出现过类似故障,进而寻找解决办法。机电设备在正常运行的情况下,传动箱和轴承等部位的压力参数和温度参数都处于比较稳定的状态。所以,技术人员可用过检测机电设备各部位的压力参数和温度参数,来确定机电设备是否发生了故障。通过这种方式来进行故障诊断,能够快速判断出机电设备是否发生了故障。因此,这种方式的应用最为广泛。我国的矿产开发企业都要具备故障诊断相关的专家系统。故障诊断的专家系统包含了行业专家对故障诊断和故障解决的详细分析和经验总结,是我国矿产开发利用行业精英的智慧结晶。技术人员可以通过专家系统对设备故障进行定性分析和定量分析,制定解决办法。 4故障诊断技术在维修当中的具体应用 4.1采煤机故障诊断 我国在九五重点科技计划中明确指出:要将采煤机的故障诊断列为矿产行业的重点开发技术项目之一[3]。从此,我国的采煤机故障诊断技术出现了突飞猛进的发展。我国的采煤机故障诊断技术通过多个单元的共同配合,有效降低了采煤机出现故障的频率。这些工作单元有摇臂检测单元、变频器通信单元、高压控制箱检测单元、机身外围检测单元和工程概况检测单元。检测设备通过监督采煤机的各项工作参数,利用通信模块汇总信息,向技术人员发出预警信号,从而对采煤机采取温度、过流、欠压和过压等保护措施。总体来说,我国的采煤机诊断技术还存在一些缺点,如检测的参数不够完善、检测的范围不够广等,与世界发达国家还存在一定差距。 4.2提升机故障诊断 提升机是矿物资源开采的重要设施,能够将井下开采的矿物资源和井下工作人员运送到地面上[4]。提升机如果出现故障,会严重威胁工作人员的人身安全,给企业造成损失。提升机的故障分为软故障和硬故障,主要表现为提升机运转时发出异常声响、提升机的电动机底座出现振动、提升机出现漏灰现象、提升机的物料排出量不足等。以矿山开采常用的双筒提升机来说,松绳故障是一种常见的故障类型。如果出现这种故障,可以在提升机的天轮上安装小磁钢,通过传感器检测天轮的转动速度。如果天轮的转速保持一致,传感器的输出技术脉冲也差不多,则说明故障已经排除。 4.3其他设备故障诊断 除了采煤机和提升机,矿山开采的常见机电设备还有高压异步电动机和通风机。故障诊断技术同样可以应用到这些机电设备的管理中。这类故障技术典型的有金属超声探测技术、红外线热成像技术、铁谱探测分析技术等。这些技术的逐步运用,让技术人员可以及早发现机电设备的故障,从而有效避免造成更大的损失。 5结论 综上所述,矿山机电设备保持良好的运行状态,对于我国矿产开采作业水平和工作效率具有决定性影响,还能够保护矿物开采工作人员的人身安全。我国矿山机电设备产生故障的原因主要有配合关系发生变化、设备运行负担过重、设备工作能力降低三种。对此,矿山机电设备的维修人员要时刻保持对机电设备的监测,提前预测机电设备可能出现的故障,结合故障记录和专家系统分析故障原因,采取必要的技术和措施处理故障,以尽快排除机电设备的故障,确保机电设备能够安全、可靠、稳定地运行。 作者:马川 单位:东莞市技师学院 矿山机电论文:矿山机电设备故障诊断探索 摘要随着矿山机电设备的不断更新,其故障诊断领域出现的新问题也越来越多。在矿山开采过程中,机电设备发挥着重要的作用,加上其价格通常比较昂贵,一旦发生故障,将会造成不可估量的损失。本文在解读矿山机电设备故障诊断原理的基础上,对其诊断过程中所运用的技术做全面分析,制定详细的诊断技术运用方案。希望能够提升矿山设备故障诊断能力,提升矿山机电设备的使用效率。 关键词机电设备;故障诊断;研究 科学技术是第一生产力。如今,科学技术的更新日新月异,矿山机电设备作为精密仪器,所运用的科学技术比较先进,更新换代也比较快。也正是因为如此,其对负责故障诊断的工作人员的要求相对较高:工作人员不但要具有极高的专业技术能力,而且还需要掌握比较全面的矿山设备故障诊断知识,比如要可以熟练操作计算机、独立完成信号处理、掌握如何控制传感器等[1]。通过对矿山机电设备故障的诊断,能够大大增加矿山机电设备的工作寿命,减少矿山开采的成本投入,提升这一活动的整体收益。 1矿山机电设备故障诊断原理 有多种原因可以引起矿山机电设备故障,所以对其进行诊断需要注意工作的每一个环节,尤其是需要按照自己的真实情况来判断故障出现的缘由。而要做到这一点,首先要完成的工作就是要明确矿山机电设备故障诊断工作的原理:按照矿山的真实情形构建一个数学模型,把矿山机电设备非故障状态下的各个数据做统一登记,并以此为根据,将其与发生故障时机电设备运转的各项数据逐一比较,找出这些数据碱的区别,通过这些不同对故障出现的原因做一个大致的评估;其次,为了进一步确定故障的部位,要对机电设备运行的重点资料加以整理,使用计算机对之进行换算,将计算结果当作诊断故障部位的参考资料,对矿山机电设备的故障问题做进一步确定;再次,在对机电设备信息进行整理解析的过程中,必须要保证解析的透彻性,要通过识别技术来确定机电设备故障的种类;最后,把上面分析得出的结果加以转化,以技术人员能够识别的方式呈现出来,为他们最终做出诊断评估提供依据,帮助他们制定更为科学的故障解决方案,以此减少矿山机电设备故障造成的损失[2]。 2矿山机电设备故障诊断技术 1)主观诊断技术。主观诊断技术主要依靠技术人员自身的经验对机电设备的故障进行诊断,确定故障的类型以及具体的故障发生部位。此种诊断方式不使用或者很少使用仪器设备,技术人员只要根据故障的外在表现就基本上能够判断出故障发生的部位。有时候,为了验证故障的确切部位,技术人员会使用一些简单的仪器作为辅助,但主要还是凭借其积累的经验对故障的详细情况进行判断。因此,此种诊断技术可以运用于任何的机电设施。但是,另一方面由于这种技术是依靠技术人员自身的经验来实施的,其对工作人员的专业素养要求非常高,没有足够的经验累积是不具备这样的工作能力的,工作人员很难顺利地完成诊断工作。此外,鉴于此种技术依靠的主要还是技术人员的主观判断,在判断的准确性方面难免会出现一些误差。2)仪器诊断技术。仪器诊断技术依靠的主要是仪器。其主要通过诊断仪器的显示判断机电设备发生故障的部位。此诊断方式得出的结果更为精确,出现误差的可能性小[3]。所以在矿山机电设备故障诊断过程中运用较多。随着科学技术的更新,诊断仪器的精确度将会越来越高,其在判断故障方面的运用将会更加全面。3)数字模型诊断技术。顾名思义,这一技术依靠的主要是数字模型,其以数学知识为基础构建相应的模型,之后通过动态检验技术和传感器技术对矿山机电设施出现的问题进行检验,通过对所得监测数据的解析,对故障的具体情况做详细的诊断。4)智能诊断技术。智能诊断技术主要依靠的是故障判断体系,其把各种机电设施常见的故障症状收集在一起构建故障判断体系,之后对比工作状态的机床设备出现的症状和体系内记载的情况进行比对,以此判断故障的情形。5)故障诊断专家体系。一般情况下,矿山机电设备生成故障的原因都比较繁杂,具有明显的复杂性、推进性和隐蔽性等特征。此种情况下,使用原本的故障诊断方式很难得出准确地结果。通常,故障诊断专家系统会集合多个学科的知识,聚集多位专家的经验,以此为基础建立起来的专家体系可以给故障做出更为全面地解析,从而得到更为可信的结论。从诊断结果来看,这一体系是相对完善的,这个方式与数学方式有很多接近的地方,它们都使用定量和定性结合的方式给予解析,最后建立故障树模型,以此彰显引起故障的根源的基本特点。后来,此方式经过逐层推进,介入粗糙等理论,排除其中的非重点要素,从而把引起故障的根源更加直接明确地表现出来。 3矿山机电设备故障诊断技术运用 1)关注矿山机电设备的日常检查。经过对现实故障发生问题的缘由的解析,大多数都是因为没有做好日常的检查工作。因此,想要做好矿山机电设备的故障诊断工作,首先要做的就是增加对日常检查工作的关注度。机电设备出现故障,突发现象比较少,大多都是先有一些细微的迹象,从一些小问题逐渐发展成为大的故障的。经过详细的日常检查,一般都能够及时觉察到这些小问题的存在,制定有效的解决方案对这些问题进行化解,大多数的故障都不会再次发生,这样由机电设备故障带来的损失将会大大减少。想要实施日常检查,首先要做的就是编制完善的工作管理体制,对日常检查过程中涉及的每一个环节都要有清醒的认识,依据矿上技术人员的实际工作能力把检查工作落实到每一个人,确定每一名技术人员应该实现的工作目标,确保日常检查工作能够按时按要求完成。其次,要建立科学的故障检查体制。经过对故障细节的检查得知,部分技术人员按照真实情况构建了工作体制,但是其并不够科学,致使不能及时把故障提交上级领导部门,从而造成机电设备故障蔓延,故障损失大大增加。最后,增加对技术人员思想意识的掌控,让他们对机电设备更加关注,增加其责任感。以矿山企业大局为中心,一旦遇到问题立即上报,降低损失,确保技术人员可以及时履行自己的义务,保证矿山设备能够正常运转。2)增加对主要机电设备故障诊断的关注度。矿山开发过程会运用到很多种机电设备。只要它们都处于正常工作状态,矿山开采工作才能正常进行。而一旦其中有设备出现故障,将会造成整个开发过程全面停工,降低矿山开发过程的整体运行效率。特别是那些主要的机电设备,一旦出现故障,更是可能造成整个开发系统的瘫痪。所以,在真实开发过程中,应该增加对主要设备的监管工作,确保这些设备随时处于工作状态,保证开发过程正常运行。同时,应该增加对管理人员的监督,让他们加大对技术人员的管理力度,对他们进行技术培训,确保技术人员的工作能力都能达到一定水准,保证他们掌握的知识可以满足工作的实际需要,可以按照故障的种类制定科学的故障诊断方案,全面归纳工作中出现的各类矛盾,提高矿山的实际开发效率。 4结论 在矿山开发过程中,机电设备扮演着非常重要的角色,发挥着关键的作用。同时,矿山机电设备的价格比较昂贵,一旦出现故障,造成的损失将会不可估量。所以,在运用矿山机电设备的过程中,应该关注日常检查和养护工作,最大限度地减少故障的出现,提升矿山企业的使用效率。 作者:姚良彩 单位:山东微山湖稀土有限公司 矿山机电论文:矿山机电设备管理问题及改善途径 摘要矿山开采工作劳动强度较大、危险系数较高,并且矿山环境非常恶劣。随着采矿科技水平的快速发展,大量高性能的机电设备得到了广泛应用,大大提高了矿山开采的数字化、自动化水平。机电设备的广泛运用,大大提高了矿山开采效率,降低了工作人员的劳动强度,但也成为相当一部分开采工作事故发生的主要诱发因素。为此,首先对矿山机电设备管理工作存在的问题进行了分析,在此基础上对改善矿山机电设备管理工作的途径进行了探讨,对于确保矿山机电设备的高效运行有一定的参考价值。 关键词矿山机电设备;途径;安全生产 机电设备在矿山生产的各环节中发挥的作用越来越大,但大量机电设备的运行也在不同程度上诱发了相当一部分开采事故,据相关调查,每年的矿山事故中,由于机电设备管理问题所造成的事故伤亡超过总伤亡的1/2以上。目前我国矿山企业对机电设备的管理工作不够完善,存在管理方式落后、工作人员素质不高、检修计划不足等问题,导致机电设备在运行过程中,易出现安全隐患,继而引发安全事故。由于矿山开采工作对机电设备的要求较高,因此从机电设备的选型、采购到使用,矿山企业都需加强管理。矿山企业根据机电设备使用情况进行管理,不仅能够保障机电设备的正常运行,有效提高工作效率和生产效率,而且能够保障矿山开采工作的安全性,降低开采事故的发生率[1-5]。矿山机电设备已成为矿山开采最基本的设备,在提高企业经济效益的同时,有效促进了矿山企业的现代化水平。为此,本研究分别从管理理念、管理机构、使用规范、管理人员、检修计划等方面对矿山机电设备管理工作存在的问题进行分析,并对相应的改善措施进行探讨。 1矿山机电设备管理工作存在的问题 (1)管理理念。目前虽然矿山机电设备应用较普遍,但矿山企业对机电设备的管理仍然存在不足,矿山企业尚未认识到矿山机电设备管理工作的重要性,尚未制定较完备的矿山机电设备管理工作细则,导致相当一部分机电设备并未完全发挥出应有的作用。(2)管理机构。矿山企业在注重经济效益的同时,却忽视了矿山机电设备的管理,导致企业未针对机电设备设置完善的管理机构,导致管理系统不具有实效性。此外,我国矿山企业存在管理机构过于分散的问题,即机电设备的技术管理和经济管理机构较分散,矿山企业内部各部门对于矿山机电设备的管理职责存在重叠,不仅提高了管理成本,而且导致工作效率不高。(3)使用规范。矿山机电设备的安装和使用均会对矿山开采的安全性造成影响。工作人员在使用矿山机电设备时,由于各种因素的影响,导致机电设备出现不同程度的磨损,由于工作人员的操作失误,从而引发安全事故。安装人员未严格按照安装设计进行正确安装,或因工作失误,导致矿山机电设备在使用过程中出现问题,继而引发安全事故。此外,工作人员未对矿山机电设备进行良好的保养,易导致机电设备加速老化,给矿山企业带来较大的经济损失。(4)管理人员。矿山开采工作环境较恶劣,开采工作具有较高的危险性,导致矿山机电设备极易出现各种故障,加之操作人员专业素质不高以及工作失误,更增加了矿山机电设备的故障率。由于矿山机电设备管理工作尚未得到应有的重视,导致相关的矿山机电设备管理和维修人才缺乏,进而导致机电设备安装、使用、管理和维修均无法高效进行,不仅影响了矿山机电设备的使用寿命,而且影响了矿山企业的经济效益。(5)检修计划。任何机电设备都需要良好的检修和维护,方可在工作中最大限度地发挥其作用,并延长其使用寿命,进而提高生产效率,降低企业生产成本。矿山企业有必要制定完善的检修计划,及时解决机电设备运行过程中出现的各类故障,但由于相当一部分矿山企业尚未制定完备的检修计划,仅根据相关管理制度制定保养计划,导致无法及时发现和处理各类隐患。 2对策 (1)改善矿山机电设备管理理念。目前我国矿山企业机电设备管理理念与发达国家仍存在较大差距,为此,我国矿山企业需积极更新矿山机电设备管理理念。机电设备在矿山开采工作中发挥的作用越来越大,已成为促进矿山企业发展的主要因素,因此采用全新的机电设备管理理念,可有效促进矿山企业发展。矿山企业应转变以往机电管理等同于维护保养的管理模式,需引进国外先进管理理念,并加大对机电设备维护和改造的经费投入。矿山企业对机电设备的管理,不仅确保机电设备尽可能延长使用寿命,还应保证更加全面地发挥功效。矿山企业应更加注重对机电设备的改造,增加机电设备的功能和作用,使得机电设备在延长使用寿命的同时,更加全面地为开采生产服务。(2)改善矿山机电设备管理制度。目前,我国相当一部分矿山企业的机电设备管理制度不健全,导致矿山企业机电设备管理人员进行履行职责时无所依从。因此,矿山企业需结合当前管理制度中存在的问题和企业实际情况,不断进行完善和修正,制定健全的管理制度。此外,矿山企业可根据《机电设备检验标准》、《机电设备管理办法》等资料,制定相应的奖惩措施,增加管理制度的执行力度,从而提高矿山机电设备管理工作的成效。(3)完善矿山机电设备使用规范。矿山企业机电设备管理工作应落实到每一位工作人员,通过明确岗位责任制,改善矿山机电设备使用规范,针对机电设备管理和使用中存在的问题,进行明确分工,若发现管理不当,则追究相关人员的责任。此外,相关部门还需定期进行机电设备安全检查,若发现问题,需对相关责任人进行适当惩处,相关管理部门的负责人也应承担相应的责任。(4)组建高素质管理人才、维修人才队伍。由于矿山机电设备使用环境较恶劣,且其构造较复杂,因此在矿山开采作业中,有必要组建具有较高专业素质的管理和维修人才队伍。矿山企业需加强对各类人才的引进和培训,通过采取奖惩措施,促进相关工作人员不断提高自身的业务素质,此外,还可通过选拔人才的方式组建高素质管理团队,从而有效提高机电设备管理工作的整体质量。(5)完善矿山机电设备检修计划。矿山机电设备在长时间使用过程中,难免会出现磨损和老化问题,因此需安排检修人员定期对机电设备进行检修,确保机电设备在生产过程中,不至于突然停止运行,从而引发安全事故。矿山企业需根据机电设备的实际运行情况和类型,结合相应的规范和规章,制定周密的生产计划,及时掌握每项工程当日的生产进度及任务完成情况,合理安排人、料、机等,促使检修人员能够定期有效地进行机电设备检修,及时发现机电设备存在的问题并加以妥善解决,从而有效提高检修效果,保障机电设备的安全运行。 3结语 矿山机电设备作为矿山开采作业的主要辅助设备,加强对机电设备的管理,有助于提高采矿工作效率和矿山企业的经济效益。针对目前我国矿山企业机电设备管理工作存在的问题,提出了相应的对策,对于确保矿山企业机电设备的高效运行有一定的借鉴价值。 作者:鲍江峰 单位:山西焦煤西山煤电集团公司东曲煤矿 矿山机电论文:矿山机电安装工程施工安全管理研究 【摘要】近年来,在科学技术的推动下,我国的矿山生产也实现了向机械化作业方式的转变,采用机械代替人员进行劳动,不仅降低了工作人员的劳动强度,同时也大大提高了矿山生产的效率。机电设备是矿山机械化生产中不可或缺的部分,在安装过程中具有安装专业性强、安装规模大、具有复杂性等特点,很容易发生事故,因此,在机电安装工程中,必须做好工程施工的安全管理工作,保证矿山生产的安全性。 【关键词】矿山;机电安装工程;施工安全管理 引言 矿山机电安装是一项比较复杂的工作,涉及到的范围和内容非常广,对安装专业人员提出了更高的要求,随着矿山生产的规模的扩大,机电设备的规模也越来越大,机电安装工作难度也大大增强,受到各种外界因素和内部因素的影响,矿山机电安装常常面临着各种事故的发生,严重危害了施工人员的生命健康,同时还对机电安装工程的进度和质量造成了不利的影响,从而对矿山生产造成不利影响,因此,做好机电安装工程的安全管理非常必要。 1矿山机电安装的特点 (1)矿山机电安装涉及到的学科和内容非常多,包括机械工程、数控技术、机械自动化等,在实际的安装过程中,安装的复杂性高,要求施工人员必须对各方面的知识都了解并能够熟练应用,才能保证机电安装工程的有效进行。(2)在我国科学技术不断发展的过程中,矿山机电设备也在不断更新和进步,矿山机电设备的种类也越来越多,并且自动化和智能化程度越来越高,因此,在机电设备的安装过程中,要求安装施工人员掌握各种先进的使用方式,了解设备的运行原理,因此在安装过程具有技术强的特点。(3)近年来,矿山企业的规模在不断增大,机电设备的规模也在不断增大,使用的机电设备种类和数量都越来越多,因此,在安装过程中,具有安装数量大、规模大的特点,安装的难度也因此不断增大[1]。 2矿山机电安装中存在的问题 2.1机电安装队伍力量较弱 矿山机电安装具有复杂性高、技术性强、专业要求高以及数量大等特点,因此对机电安装人员的素质和能力提出了更高的要求。但是从目前矿山机电安装的工作人员的素质和能力来看,安装队伍的整体力量依然比较薄弱,不能满足矿山机电安装的高要求。很多从事机电安装的人员都是当地的农民,文化水平有限,在机电安装过程中,对机电发生的小故障等都不能有效处理。在实际的安装过程中,不能利用计算机等先进的技术对机电设备进行管理。一些企业由于对施工人员的培训教育不到位,导致矿山技术人员容易跳槽。部分企业虽然成立了施工人员的培训中心,但是培训的方式和模式非常落后,施工人员虽然掌握了一些理论知识,但是不能和实际情况相结合,培训效果非常不理想,机电安装队伍的整体力量也没有因此提升[2]。 2.2对机电安装的监督管理不严 对机电安装的监督管理是提高矿山机电安装质量的保障,由于矿山机电安装具有较强的专业性,因此对机电安装监督管理人员也提出了更高的要求,要求监督管理人员具备机电安装的专业素质,同时还具有较高的管理水平,掌握各种先进的管理理念和管理方式。在实际的矿山机电安装过程中,安装人员执行的安装标准有时并没有详细、正确的操作说明,对于安装施工的质量界限限定不清,导致机电安装监督管理人员难以把握。另外,从现阶段的情况来看,很少安装监督管理人员会自己动手去检查安装的质量,监督检查流于形式。 2.3机电安装管理的制度不完善 一些矿山企业对机电设备的管理不够重视,非常注重企业的产量,认为机电设备的管理是生产的辅助工作,因此没有制定完善的机电设备管理制度,无论是机电设备的采购、日常的维护保养、检修和维修等工作,都没有给予相应的重视。管理制度不健全,没有安装质量标准制定管理制度,甚至某些矿山企业没有建立专门的机电主管部门,没有成立设备管理小组,最终导致机电设备的管理职能没有充分发挥作用[3]。 3机电安装工程安全管理措施 3.1制定机电安装施工安全管理目标 为了保证机电设备安装过程中的安全性,应该制定机电安装施工的安全管理目标,这样才能有效地预防施工风险。制定安全管理目标过程中,首先就是要明确问题,也就是根据矿山机电安装过程的实际情况,总结出机电安装过程中容易出现的问题,并对安全问题的原因进行分析,通过风险管理理论对安装过程中的风险进行识别和分析,最终制定出矿山机电安装工程项目施工安全风险的总目标。其次,在安装过程中,对于机电设备安装过程中的风险环境信息应该收集起来,对安装工程的技术环境、经济环境等进行分析。最后,明确了风险问题并收集了相关的环境信息之后,可以制定出机电安装工程施工中的风险管理总目标,将总目标进行细分,并一步步实现[4]。 3.2加强对安装工程施工的检查 对安装工程施工的检查和监督是提高安装工程施工质量的有效手段,因此,在安装工程安全管理中,应该加强对安装工程施工的检查。通过对整个安装工程和过程进行全面的检查,对于安装施工过程中存在的各种问题和隐患可以及时发现,病对检查出的问题及时提出有效的改善措施。对安装工程施工的检查,要求检查人员具有较高的安装专业知识,因此应该加强检查监督人员的专业素质,对检查人员进行培训,包括安全知识的培训、安全安装技术的培训和质量管理培训,加强其各方面的技能,才能及时发现矿山机电安装施工过程中存在的问题。在对设备的检查过程中,可以对操作简单的工具进行检查,检查各种工具是否能够正常使用,施工人员对各种工具操作是否符合规范,同时还可以借助一些仪器设备对施工设备和工具进行检查。当安装完机电设备之后,还应该加强对设备的维护,做好设备的维护保养,减少设备发生故障的概率[5]。 3.3建立完善的机电安装安全管理制度 为了保证整个安装过程的安全管理,应该建立完善的机电安装安全管理,从而有效消除在安装过程中面临的各种问题和安全隐患,大大提高施工的安全性。建立完善的安全检查制度,还能够有助于安装管理目标的实现。对机电安装的安全管理可以从矿山机电设备管理系统来实现,如下图1所示,从设备管理的检查、报表管理的检查和设备查询等方面入手检查,其中重点是设备管理的检查。在整个企业的经营过程中和既定设备的安装施工过程中,设备的管理都是非常重要的一个内容,只有做好设备管理,才能真正提高设备安装的安全性。在设备管理检测中,一旦发现设备管理过程中存在不合理或者安全隐患,应该及时提出,纠正不规范的管理行为。其次,还应该落实整改措施,对于设备管理中存在的安全问题或者隐患应该有针对性的进行整改。 4结语 矿山机电安装是一项复杂性较高、专业性较强的工作,具有一定的难度,在安装施工过程中更容易出现各种安全事故,因此,更应该做好机电安装工程施工的安全管理工作,制定机电安装施工安全管理目标,加强对安装工程施工的检查,同时建立完善的机电安装安全管理制度,这样才能保证矿山机电安装工程施工的安全性和高效性。 作者:刘琳 单位:蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司 矿山机电论文:故障诊断技术对矿山机电设备维修的应用 摘要:近些年来,随着矿产资源需求的不断提高,矿山开发得到了快速发展,矿山机电设备的自动化、大型化和重载化水平也日益提升,保持矿山机电设备运行的稳定安全,是当前矿山生产的重要工作。利用故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用进行探讨,以提高矿山机电设备使用的安全,提高矿山生产效率。 关键词:故障诊断技术;矿山机电设备;维修 引言 矿山机电设备是矿山生产顺利的重要基础,矿山机电设备运行的良好与否直接关系到整个矿山生产的水平与安全。在矿山机电设备运行过程中,受操作、设备本身及环境等诸多方面影响,总会有故障发生,给生产运行造成影响。故障诊断技术通过对机电设备的适当防护,降低了设备故障发生的可能,保证了机电设备运行的稳定与持续,延长了其使用寿命,对矿山生产有着重要的意义。 1故障诊断技术的概述 1.1故障诊断技术的概念 故障诊断技术是通过借助各种检测方法和手段,来对机电设备及其相关系统存在故障进行检测的过程,从本质上而言,故障诊断技术是一种防范设备故障发生、保护机电设备安全的技术。具体地说,故障诊断技术是通过使用各种精密的测量仪器来检测运行中的机电设备,得到相应测量数据后,通过对数据的处理得到有效信息,再将其与机电设备规定的标准参数来进行对比,分析机电设备本身是否有异常状况存在,如破损和老化等,如果有,则准确将其识别出来,并根据问题的具体原因提出相应维修方案。由上述可知,在矿山机电设备中使用故障诊断技术,可充分保证机电设备运行状态在规定的安全范围之内,其技术参数指标不超出标准参数,保证机电设备运行状态良好[1]。 1.2故障诊断技术的基本技术 故障诊断技术是一个检测、处理、分析的复杂过程,需利用各种手段与技术,通过多种技术的综合运用,来实现对机电设备状态的了解与控制,这些基本技术主要包括以下几种:a)数学模型技术。利用数学模型技术对机电设备进行数学模型的构建,准确反映出机电设备的参数变化情况,为判断机电设备状态提供依据;b)信息采集技术。通过使用各种感应器等装置对机电设备运行的各种信息进行采集,并通过对信息的处理和分析,及时发现设备存在的故障隐患,并做出相应处理,以有效预防设备故障造成的损失;c)信息处理技术。主要是指各种专业的处理软件,通过计算机系统对采集的信息进行快速、高效、准确处理,筛选出有效信息后,根据信息对设备做出相应调整,保持机电设备运行的稳定、安全,也是故障诊断技术必不可少的组成部分;d)识别与分析技术。是指在完成对信息的采集处理之后,还要利用相应筛选程序或软件来识别信息中有用的成分,以准确判断机电设备的状态;e)诊断与预测技术。主要是指在信息识别与分析后,要对机电设备的使用寿命进行诊断和预测,进而避免设备故障再次发生[2]。 2故障诊断技术的主要类别 在矿山机电设备中,由于其故障发生部位、发生原因等不同,在具体故障诊断上有许多不同,可将故障诊断技术大致分为以下几类。 2.1以诊断目的及条件不同为依据的分类 a)设备功能和运行情况诊断。功能诊断的对象主要是新安装的设备或被维修后的设备及部件,通过对其功能和运行状态的检测,来判断是否发生功能异常,并根据判断结果来进行调整。运行诊断主要是检测运行中的设备和系统,检查运行状态是否有异常,以便及早发现异常的存在与发生;b)设备的定期诊断和连续监测。定期诊断是一种常规诊断,是指每隔一定的时间对设备或系统进行1次普检;连续监测是通过借助计算机信号处理和仪器仪表来对设备或系统状态进行持续监测的过程;c)直接或间接的诊断。直接诊断是指直接根据设备关键零部件情况来对设备或系统整体进行判断的方法;间接诊断是指根据设备运行中二次诊断信息来分析关键零部件情况的方法;d)常规和特殊诊断。常规诊断是指在设备正常运转情况下进行采集信号并检测的方式,特殊诊断是指常规诊断无法发现信号,设备却存在问题时采用的特别诊断方法;e)在线和离线诊断。在线诊断是指直接检测运行设备的方法,离线检测是指分析现场设备运行测量录像带的方法;f)简单和精密诊断。简单诊断是指通过技术人员的闻、看、摸或简单诊断设备进行人工检测和判断的方式,精密诊断是指通过借助各种先进的传感器、分析手段和诊断仪器进行诊断的方式[3]。 2.2以诊断物理参数为依据的分类 在机电设备运行中会发生各种物理变化,并表现出相应物理参数,如振动情况、温度等,这些参数的正常与否也是诊断机电设备故障的重要措施。依据诊断的物理参数进行分类,诊断技术主要包括振动诊断、声学诊断、污染诊断、无损诊断、温度诊断、强度诊断、压力诊断、电参数诊断及趋向诊断等。 2.3以诊断的直接对象为依据的分类 机电设备的组成零部件十分繁杂,各个零部件和子系统都可能发生故障,在检测时,根据其检测零部件和子系统的不同,可将诊断技术分为:液压系统诊断、电气系统诊断、生产系统诊断、工艺流程诊断、机械零件诊断、往复机械诊断、旋转机械诊断及工程结构诊断等。 3矿山机电设备维修中故障诊断技术常用方法 3.1历史记录诊断法 历史记录诊断法在矿山机电设备故障诊断中应用较为广泛,其是通过分析设备以往的历史故障记录,针对性排除机电设备的故障,并进行相应维护,保证机电设备状态的良好。在历史记录诊断法中,可直观、快速地发现机电设备中容易发生故障的位置,并重点排查,在确保这些部件没有问题的前提下,再进行其它部位的诊断。在长期的应用过程中,历史记录诊断法已对机电设备的各种故障进行了有效记录,形成了较为完善的故障诊断集合,利用此集合,可在机电设备故障再次发生时,通过对历史记录的查询,及时准确地判断出故障类型,并做出相应维修,有效提高了诊断的准确性,并缩短了诊断时间,对于诊断效率的提高有着重要意义。 3.2温度压力监测诊断法 在机电设备运行中,压力、温度等是衡量设备运行状态的重要参数指标,通过对压力、温度等参数的检测来诊断机电设备状态,也是一种高效、便捷的诊断方法。在实际中,温度、压力的监测是通过传感器来实现的,这些传感器主要分布于轴承、齿轮传动箱等部位,能将设备参数变化直观、准确地传递出来,通过对这些关键部位温度、压力变化情况的持续监测,可有效地对机电设备故障做出准确预测和诊断[4]。 3.3智能诊断技术 智能化是当前社会发展的趋势之一,体现在生产生活的各个方面,机电设备的故障诊断也是其中之一。智能诊断技术是通过控制系统来对人脑特征进行模拟,提高对数据的传递、处理和利用效率,达到预测和诊断故障的目标,在实际应用中,主要有人工神经网络诊断和故障诊断专家系统两种。a)人工神经网络诊断法。相比于其它故障诊断技术,人工神经网络诊断方法在信息识别和处理上具有更好的效果,其针对的是矿山机电设备故障发生的初期设备状态信息会表现为复杂的、非线性映射关系,借助神经网络的自学习和自适应能力,可对这种非线性映射关系良好反映出来,判定故障类型和原因;b)故障诊断专家系统。矿山机电设备故障具有复杂性、隐蔽性的特点,传统的诊断技术对于很多故障只能在事后发现,而无法提前预测,且诊断效率较为低下,而运用故障诊断专家系统,通过借助其对设备故障相关知识的和经验的总结、模拟专家思维来分析设备故障,可有效提高诊断效率和效果。 4结语 矿山机电设备的故障非常复杂,其类型多种多样,发生原因也各不相同,在故障诊断中,根据诊断方式的不同,诊断技术也有所差异。故障诊断技术是一项系统性工程,对于提高机电设备运行安全有着十分重要的作用,因此,加强对故障诊断技术的研究,掌握各种先进的故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用方法,对于保证矿山企业效益和发展十分必要。 作者:张启亮 单位:大同煤炭集团有限责任公司四台矿液压队 矿山机电论文:机电一体化在矿山机械的应用 摘要:文章围绕机电一体化技术展开讨论,分析该技术在矿山机械中的具体应用以及应用思路的构建,针对机电一体化的应用意义以及该技术在矿山机械中不同方面的应用进行研究,目的是概括出机电一体化的优点和特质,能够有效带动矿山作业的效率和效能,值得在今后的实际工作中广泛应用。 关键词:机电一体化;矿山机械;应用思路构建;矿山作业;采矿业 伴随着科技时代的来临,矿山开发以及设备管理方面更加注重对现代化技术的实行和应用。在矿山机械体系中,机电一体化技术得到了广泛的宣传和利用,机电一体化能够利用远程控制和自动化技术实现矿山机械工作的效率和准确率,提升了矿山施工的整体进度和安全程度。机电一体化技术产生于现代信息化技术平台中,是集机械应用技术与电子信息技术为一体的综合型技术方式。随着我国高新技术产业不断发展,计算机技术的应用范围和程度都影响着各行各业,机电一体化技术正是建立在计算机技术的基础上,集合计算机与信息技术、自动化远程控制技术、空间传感检测反应技术、服务传动技术、电子机械技术形成一项全面化、多元化的科学技术。目前,机电一体化技术正在朝着光机电一体化技术的方向发展和演进,在利用光学的前提下保证了机电技术的完整性和综合性。 1机电一体化技术在矿山机械中的应用意义 自我国针对采矿业出台了新政策和新要求之后,矿山机械作业方面更加注重对现代信息化技术利用,目的就是为了能够规范化矿山生产,并提升采矿产量等一系列积极效应。伴随机电一体化技术研究工作不断深入,该技术已经达到成熟,通过在矿山机械中应用机电一体化技术,使得矿山作业的整体效率得到了大大提升,改善了我国采矿业效率偏低的现状。机电一体化技术产生于现代信息化技术平台中,是结合机械应用技术与电子信息技术为一体的综合型技术方式。机电一体化中的微处理技术通过建立在实施操控系统和链条式的程序应用,能够实现矿山机械在同一命令下完成同时作业,并且不发生程序混乱和“撞车”的现象,这能够大大提升采矿设备的工作效率,在一定程度上保证了能够按时完成采矿作业的任务和既定标准。并且机电一体化中的自动操控系统有效改善了矿山设备的滞后性,通过利用远程操控取替了人工操控设备,使矿山机械的工作效率大大提升,从而使生产总量得到了明显提升,为整个矿山的经营和发展都带来了良好的经济效益。随着矿山产量的提升,充分带动了采矿企业的经济效益,从而使矿山工作人员以及相关采矿人员的薪资收入得到大幅度提升,同时也会带动整个矿业链条相关产业的发展和经济增长,实现辐射性的经济效益。 另外,机电一体化技术能够使得矿山作业过程中的使用设备得到了规范和有效应用。利用自控技术使设备自动运转,使矿山机械设备的性能能够得到有效改善和提升,使设备的具体使用与矿山实际应用情况无缝对接,完成高效率的设备效益,满足了更加广泛的工作需求。并且机电一体化技术使工作人员的工作量和工作程度都得到明显缓解,降低了人工使用率和工作量,在一定程度上也改善了矿山工作人员的工作环境,也提升了工作人员的整体工作效率和积极性。所以,针对矿山机械角度来说,很多矿山作业设备存在滞后性、低效率、高能耗的缺点,通过利用机电一体化技术来提升矿山作业的进度、产量以及作业安全性,能够很好地保证采矿企业的整体经济效益和收益,具有很高的实际利用价值。 2机电一体化技术在矿山机械中的具体应用 2.1机电一体化在矿井带式输送机中的应用 在矿山生产作业的过程中,为了作业速度加快,提升整体采矿效率,会大量使用矿井下的带式输送机来完成煤矿的运输工作和传递工作。井下的带式输送机属于矿山机械中的大型机器设备,其在一系列采矿作业中具有非常重要和关键的作用,因此在进行井下作业时,带式输送机的使用量和使用度非常频繁,并且伴随社会的不断进步,带式输送机的工作效率也在不断提高。然而在作业环境中,带式输送机会受到很多外界因素的影响,从而左右了整个设备系统的运转率,比如会因为受到震动、水分、湿度、粉尘、重量等多种因素的影响而使输送机发生损坏,自身的使用寿命也会受到缩减,那么便会影响正常的工作进度。所以为了进一步使得带式输送机能够更加高效地完成工作,提升整体运输数量和运输效率,在带式输送机运行的过程中应用机电一体化技术,以此来实现远距离操控输送机自送完成运输、清理、减震、分类等一系列工作,并且利用机电一体化在带式输送机内部的抽动设备中,启用自动化软启动程序,能够在不同环境中智能切换工作手段,就算遇到大倾角、距离过长的输送条件时也能够很好地完成作业。同时,还可以利用包含了机电一体化技术的控制器,该控制器中心输入了可调节式的编程控制系统,针对不同重量和体积都可以自动识别并且通过变频器等电子设备选择最为合适的运输状态,提升了带式输送机对恶劣环境的适应性,也大大提升了实际工作的便捷性和可控性,从矿山机械的整体上提升了生产效率,也在一定程度上降低单耗成本并缩小了整个矿山的生产成本,使消耗资源数额降低到最小,提高采矿企业的利润空间。 2.2机电一体化在矿井提升机中的应用 在矿山的实际作业过程中,提升机在矿井作业上起到了非常重要的作用,是一项非常重要的矿山机械设备。针对提升机来说,不论是在机器的内部构造上,还是使用方式上,都非常容易和机电一体化技术相结合,以此来成为一个全新的、具有现代化技术标准的采矿提升机。当前采矿业中的提升机种类为交直流提升机,而为了使提升机整体操作性更加完善和高效,利用机电一体化技术与提升机实现有机结合,从而塑造出更加具有现代化生产价值的内装式提升机。内装式提升机在自身设备的系统处理中以及工作原理上都非常具有现代化矿山生产的意义是今后在矿山机械的整个体系中最常应用到的典型化机电一体化设备。内装式提升机在内部结构的构造中存在一个滚动结构,通过驱动程序来进一步启动滚动结构,以此来完成后续工作。在传统的交直流提升机中会存在一些问题,比如滚动结构的装置过于繁琐,无法非常敏捷地完成信息录入和输出工作,从而使实际的提升和下降速度较为缓慢,拉长了矿井作业时间。然而利用机电一体化技术应用在提升机的内在程序上,使提升机的内在结构更加精简和便捷,整个设备的运作都是建立在自动控制设备环节、计算机环节、电力电子设备、物理机械部分。通过这四个环节的高效融合来完成内装式提升机的整体运作,不会消耗过多的能源,又能使变速时间掌握到最小。因此在矿井机械中的提升机利用机电一体化技术,实现高效率的软件空间、系统启动、一键还原、高强度的自适应能力,大大加强了提升机的兼容性和可操作性。 2.3机电一体化在矿井安全监控系统中的应用 从矿山机械的整体出发,实际作业中最为重视的便是作业的安全性与作业人员的人身安全。以往矿井安全的检测监控系统都是建立在在线监控以及单方面化的控制,那么针对矿井内部日常作业过程中发生的一些安全隐患以及数据偏差等问题,会很难做到及时发现,采取措施的反应较为弛缓,那么就会大大提升矿山机械作业中的危险性,事故发生几率也会有所提高。因此,通过利用机电一体化技术在矿井内部建立一套安全监控系统,实现智能化的信息检测控制体系以及实施监控中心,对各项作业反映出来的数据都归集到一个数据库中进行智能分析和辨别,从而通过计算机来实现对危险信息的筛选,能够对实际作业中的具体情况做到宏观统筹和管理,大大提升了矿山机械的整体安全度和稳定度。 3机电一体化技术在矿山机械中的应用趋势 机电一体化技术是集合了计算机与信息技术、自动化远程控制技术、空间传感检测反应技术、服务传动技术、电子机械技术形成一项全面化、多元化的科学技术,通过在采矿业中的应用来提升整体矿山开采效率以及采矿安全等方面。机电一体化中的自动操控系统有效改善了矿山设备的滞后性,通过利用远程操控取代了人工操控设备,使矿山机械的工作效率大大提升,并且也使工作人员的工作量和工作程度都得到明显缓解,降低了人工使用率和工作量。建立在这些优点的基础上,为了进一步带动采矿企业的经济效益以及使消耗资源数额降低到最小、提高采矿企业的利润空间,那么今后机电一体化技术在矿山机械中的应用将会更加注重整体性和全面性,与高新技术信息技术实现高程度的结合,从而建立以提升矿山机械的自动化、智能化、信息化、程序化目标的基础上,来实现矿山机械核心技术的开发,实现采矿作业的大机械生产,以无人化操作为标准,使采矿业朝着集约化生产的方向发展。 4结语 综上所述,在矿山机械体系中,机电一体化技术得到了广泛的宣传和利用,机电一体化能够利用远程控制和自动化技术实现矿山机械工作的效率和准确率,提升了矿山施工的整体进度和安全程度。本文通过研究机电一体化技术在矿山机械中的应用意义,从而针对采矿业的实际作业角度出发,围绕机电一体化技术在矿山机械中的应用思路进行展开探究,从而构建出具体的应用方法和实施框架,进一步提升我国采矿类企业的产矿量,并有效地降低采矿过程中发生的环境污染和能源消耗,达到有效提升综合经济效益和利润空间的目的。 作者:顾偲议 单位:会理县鹏晨废渣利用有限公司 矿山机电论文:煤矿矿山机电设备维修问题与对策 摘要:随着我国经济的持续发展,我国的煤炭产业得到了快速稳定地提高。对于煤炭行业,提高从业者整体的安全意识,消除生产过程中的一切不安全隐患,是煤炭行业健康发展的最基本保障。因此,做好煤矿矿山机电设备的维修工作,是煤炭行业企业工作的重中之重。为了保证煤矿机电设备正常运转,不留隐患,确保设备使用完好率,从煤矿矿山机电设备维修中常见的一系列问题及相关的解决措施等方面展开了详细探讨和分析。 关键词:煤炭行业;矿山设备;维修工作 在国民经济的持续发展过程中,煤炭行业作为其中重要的支柱型产业,对于保证我国经济能否稳定高效地发展起着不可替代的作用。做好煤矿矿山机电设备的维修工作,解决其中存在的一系列的常见问题,并做出相关的对策,能从根本上保证煤矿企业的经济效益,进而为我国的经济发展做出应有的贡献。 1煤矿矿山机电设备维修过程中常见的问题 1.1机电设备操作使用不规范 由于煤矿矿山设备长期在艰苦的环境中进行作业,机器在开采的过程中慢慢的积累了一些难以发现的问题,这就使得机器本身的一些正常工作参数发生了或多或少的变化,其根本原因在于机电设备操作人员在工作的过程中没有进行科学规范的操作,缺乏机电设备的维护意识。长此以往,机器在工作人员持续不科学不规范的操作使用过程中,自身的安全系数慢慢下降,容易导致各类无法预料的问题发生,从而埋下了安全隐患。机电设备工作人员的操作不规范,不仅给机器本身的使用寿命带来了负面的影响,降低了机器的工作效率,还影响了煤矿企业整体的经济效益,造成了无法弥补的损失。这些客观不利的存在因素,为所有煤矿矿区的工作人员的生命安全带来了潜在的威胁。因此,只有培养好合格的机电设备操作人员,指导他们学会科学合理地规范操作机器,才能更好地消除一些潜在的威胁[1]。 1.2煤矿机电设备的使用寿命有限 煤矿的机电设备区别于常见的机电设备,它的工作环境极其恶劣,这就客观地影响了矿山机电设备的工作寿命。矿区特殊的工作环境,使得所有的机电设备经常处于超负荷、高速运转的工作状态,其中难免会受到一些大颗粒的矿区粉尘的污染,从而间接地打乱了原本的工作部署。煤矿机电设备的这种持续超负荷的工作模式,慢慢地缩短了机电设备自身的使用寿命。当机器的使用寿命达到一定的年限后,就会出现各种各样无法预料的安全事故,从而造成经济损失。在实际的工作过程中,一些煤矿企业为了节约相关的成本支出,即使在日常的机电设备检查维修中,发现了设备使用寿命年限超出的问题,也会刻意回避掩饰,从而埋下了更多的安全隐患[2]。 1.3煤矿机电设备维修人员的专业能力不高 煤矿机电设备在长期的使用过程中总会出现或多或少的问题,这就要求相关的机电设备维修人员必须要有较强的业务能力,较高的业务水平,能够从容地面对各种复杂的临场问题,并及时地制定出相关的解决方案。但在实际的调查中,可以发现煤矿机电设备维修人员自身的专业能力普遍不高,无法顺利地快速解决机电设备的各种问题,耽误了机器正常的操作使用,影响了机器设备整体的工作效率。某些机电设备维修人员的专业能力较弱,面对实际的工作问题,无法找到对应的解决方法,对机电设备整体的维修工作带来了不必要的影响。因此,只有当所用的机电设备维修人员的专业能力经过科学系统化的锻炼培养,才能保证他们在实际的工作过程中发挥自己应有的作用,保证煤矿机电设备存在的问题可以得到快速有效地解决。作为煤矿企业,只有对机电设备维修人员专业能力的问题进行及时地修正指导,才能避免他们在今后的工作岗位上出现更大的失误。 2煤矿机电设备的问题解决的对策 2.1建立科学的机器设备使用操作规范机制 所有的煤矿机电设备都有着严格的操作规范,这是避免由于操作人员在实际工作过程中的操作不规范导致的安全事故的发生,也是为煤矿机电设备的正常工作状态提供了有力的保障。因此,必须建立科学的机器使用操作规范机制,从根本上保障操作人员能够以正确的工作方式进行相关的设备操作,严格遵守机电设备正常工作的每一个科学的操作环节,为机器本身的正常工作状态做好充分的预先准备。建立科学的机器使用操作规范机制,是对所有机电设备操作人员最基本的工作要求,只有当操作者严格遵守规范的步骤,将安全理念时刻地记在自己的工作过程中,才能有效地保证自己工作效率的提高,为企业创造更广阔的利润空间。科学的机器使用操作规范机制的建立,不仅仅是煤矿企业对于机器设备操作人员有效的规范化工作约束,也是煤矿企业工作制度走向成熟的体现。作为庞大的国民性支柱型产业,煤炭行业应该尽早建立一套完善的矿山机器设备使用规范的操作机制,才能最大限度地避免安全事故的发生,从根本上保障煤矿工作人员的生命安全。 2.2完善相关的维修检查体制 煤矿区的机电设备在长期的超负荷工作状态下,极易造成机器的损耗甚至是瘫痪。因此,在原有的检修机制上,进行更加细致合理的科学体系,完善煤矿区机电设备的维修体制是很有必要的。比如,在定期的日常维修检查中,在保证不影响相关工作人员正常工作的前提下,尽量缩短检修时间。在机器设备可能出现问题的相关零件部位,做到多次的深入细致的保养检查,将一些细小的问题尽可能在平时的例行检查中做到快速解决,避免耽误机器正常的工作时间。同时,在例行的维修检查过程中,尽量加大检查工作的人员数量,依靠更多的技术人员全面细致地检查机电设备,将设备可能出现问题的概率尽量降低,提高维修检查的工作效率。煤矿区的机电设备能否正常工作直接影响着整体作业区的工作效率,完善的机电设备检查体制是机电设备正常工作的有效保证。在具体的落实过程中,最好建立对应的责任人机制,这样可以增强维修人员在机电设备维修检查过程中的责任感,减少工作失误,提高自己维修工作的准确性,为企业的生产提供必要的保障。这样的责任体制,即使在具体的工作中机电设备出现了故障问题,也能找到相关的负责人。这样从整体上做到了机电设备的维修体制的真正完善,从根本上保证了这样的体制发挥应有的作用。 2.3加快对机电维修人员队伍专业化建设 面对煤矿区众多大型机电生产设备,相关的设备维修人员应时刻做好充分的可能遇到各类问题的心理准备。煤矿区的机电设备,不同于普通流水线上的生产设备,煤矿区的大型设备都是相互关联、密不可分的统一整体,某台设备的停止工作,都会导致整体生产的瘫痪,由此造成的经济损失是无法估量的。所以,只有真正地做好机电设备维修人员队伍的专业化建设,是保证煤矿区机电设备正常工作的基础。而面对当今众多煤矿企业参差不一的机电维修人员,加强高质量的人才专业化建设,是所有煤矿企业必须认真考虑的长远问题。只有将机电维修人员的素质工作做好,才能从根本上消除机电设备工作过程中频繁问题局面的出现所造成的影响。而煤矿区机电维修人员队伍专业化建设是一项漫长的过程,需要投入更多的人力物力,需要强大的资金支持,这就客观地决定了煤矿企业领导者和决策者必须要有战略性的眼光正确看待这项工程,使得机电人才队伍专业化建设的步伐大大地加快。 3结束语 本文通过对煤矿区机电设备日常维修问题的存在分析,提出了相关的解决对策。通过这些解决方法的正确使用,相信煤矿企业对于机电设备的日常维修工作一定会做的更好。 作者:赵衍强 单位:汾西矿业集团南关煤业公司 矿山机电论文:矿山机电一体化的创新与发展 摘要:本文在简要介绍了机电一体化概念的基础上,分析了矿山机电一体化发展现状,进而对其创新及发展方向进行了探讨。 关键词:矿山;机电一体化;创新;发展 随着社会经济和科学技术的不断发展,矿山开采行业所采用的设备及工艺也得到了逐步的改良和精进,尤其是机电设备的一体化,不仅提高了矿产开采的效率,也使矿井作业的安全性得到了一定程度的改善,为煤矿企业实现可持续发展提供了必要帮助,因此,机电一体化被广泛应用于矿山开采领域中。 1机电一体化 计算机以及网络技术的飞速发展,带动了社会生产中各种机械设备的研发和科技升级,机电一体化也到了空前的进步和完善。机电一体化起初主要指电子和机械的简单结合,设备功能简单,伴随微型处理器、光电元件、计算机和网络技术逐步应用于机电产品中,机电一体化的涵意和内容也日渐丰富起来,不再单纯是电子装置与机械设备的简单组合和重装,是汇集了光学、电子以及自动化控制技术于一体的新型技术。目前,微电子技术的研发已日趋成熟并被应用于机电一体化之中,使机电一体化拥有了更强大的功能[1]。矿山的机电一体化指机电一体化的技术以及产品,技术机电一体化,是把该技术应用于产品生产过程,目的是是制造出具备机电一体化性能的产品,而产品机电一体化,是指集光学、计算机以及微电子等先进技术于一体的高新技术产品。 2矿山机电一体化发展现状 2.1产品制造技术落伍 统观国内矿山机电一体化生产技术比国外的技术水平落后很多。该技术以传统的机电一体化作为技术基础,对其实施技术改造和创新,将新型能源、材料以及计算机技术等先进工艺融合其中,通过与创新的管理技术相结合,在新产品和新技术的研发及创新中,全面、综合地考虑各种影响因素,获得技术水平和产品质量的显著提升,然而,国内的技术研发和应用在这方面落后很多。 2.2自动化技术 机电一体化的技术发展从仪器设备的自动化技术应用中得到了充分体现。微处理器被广泛应用于各种仪器设备和仪表中,不仅提高了仪器设备和仪表的可视性、可操作性以及可控制性,还实现了仪表物理体积和重量的明显减小,为结构设计降低了难度,在降低生产成本的同时,使得仪表更加精巧,仪表安装和使用的限制条件被大大减少,在矿山企业中广受好评。 2.3机器人技术 机器人技术就是将人脑的思维及行为方式通过机械仪器等进行模仿和操作,以代替人类进行某些具体脑力或者体力活动。由于经济成本以及管理难度的限制,该项技术目前尚未在矿山生产领域获得应用和实践。 3矿山机电一体化的创新 市场竞争日益激烈,矿山企业要想获得长足稳定的发展,就必须顺应市场需求,在机电一体化产品的结构、控制及造型等方面实施加以创新,为客户提供更加满意的服务和产品。 3.1创新产品造型 客户在选购产品时,首先关注的是产品外在形象,对产品造型加以创新,使其外观得以优化的同时而不影响其功能的正常发挥,这是产品造型创新的基本要求。要创造出新颖的产品造型,可以优先选择计算机软件设计的方法,不仅设计成果可视,还能提高造型创新的效率[2]。 3.2创新产品功能 利用机电一体化技术生产出的产品,功能创新主要侧重于两方面,一方面是对已有的产品进行功能创新和完善,这是对产品已有功能的扩充和延展,风险相当低,甚至可以忽略,不需要投入过多的资金与技术就能实现产品功能的改造和完善;另一方面是从矿山开采的生产实际出发,根据需要进行新产品的研发,使其功能能满足实际生产的需求,这一层面就需要企业投入相当一部分资金与技术,换个角度分析,也是企业创新能力和研发技术的较量,成功开发具有实际应用价值的新型机电一体化设备和产品,是企业快速、高效运转的强有力保障。 3.3创新产品结构 产品创新的一项关键内容就是结构的创新。机电一体化产品在设计中进行结构创新,通常体现在物理机械结构、传动方式、动力装置以及周边设备的搭接形式等方面的创新。 3.4创新产品材料 产品材料方面的创新大体分为:一是研发用于产品制造的新型材料,如纳米材料、高分子聚合材料等;二是选用刚度强、重量和体积都偏小,并且具有抗震性、耐高温和耐腐蚀等优良性能的材料。 3.5创新控制和传感 一方面,机电产品性能直接影响着控制系统,如对执行机构位移、速度及加速度的控制;另一方面,传感技术和传感仪器也是机电一体化的重要内容,对传感器的检测技术进行创新,研发性能更加优良的传感器,甚至是供矿山开采的专用型传感器,都是企业自主创新的制胜法宝。当前,机电产品智能化尚处于低级阶段,加快微处理器的研发进度,使机电产品在模糊控制以及网络控制等方面得到大幅度提升是机电产品技术研发面临的重要课题。 4发展方向的探讨 矿山机电一体化是一项综合性技术,依托信息科技的飞速发展,其发展趋势必将是越来越智能化、模块化、网络化和微型化。通过计算机模拟技术以及程序开发和编写,使机电产品和设备拥有类似于人类的逻辑判断及思维能力,使产品和设备的智能化程度越来越高,这将是矿山机电一体化发展的主流方向;相较而言,模块化就复杂得多,由于机电产品种类繁多,生产厂商大量存在,在产品的研发和生产标准方面、电气接口以及环境接口等方面各有不同,模块化难度高,这将是产品和技术研发面临的一大难题;随着网络技术在社会生产各行业中的普及,矿山开采行业要实现机电一体化建设,就要充分利用局域网以及家电网络等网络控制模式的优势,进一步提高机电一体化水平;所谓微型化,机电产品的微型优化,几何尺寸在1cm3以下的微型产品在矿山开采行业中深受青睐,也必将在该领域中获得更加广泛的应用,发挥更大的价值和作用。 作者:张盛钊 单位:福建省红炭山矿业有限责任公司 矿山机电论文:矿山机电设备维修问题及处理措施 摘要:伴随着我国科学技术的不断发展,人们的安全意识逐渐提高,尤其是在煤矿开采行业,随着煤矿发展步伐的加快,矿山机电设备的维修问题受到越来越多的关注。煤矿机电设备对矿工的生命安全具有重要的意义,同时对企业的发展也有着不容忽视的影响。本文对矿山机电设备维修中的常见问题进行了分析,并提出了一些建议措施。 关键词:矿山机电设备;维修;对策 作者简介:桑海鹏(1986—),男,河南林州人,2009年毕业于河南科技学院机电技术教育专业,潞安集团高河能源有限公司助理工程师 做好矿山机电设备的维修工作,能够提高煤矿机电设备的管理水平,延长煤矿机电设备的使用寿命,对煤矿企业的发展有着重要的意义。良好的机电设备维修工作能够更好地保证矿工的生命安全和企业的财产安全。当前,矿山机电设备的维修工作尚存在许多有待解决的问题,如何采取切实有效的解决措施,提高矿山机电设备的维修水平,已经成为一项十分重要的工作。 1做好矿山机电设备维修管理工作的重要意义 在煤矿生产中,机电设备的安全运行非常重要,机电设备维修管理工作对煤矿企业发展的影响主要体现在以下几方面:①能够大大提高矿山机电设备的管理水平。在矿山机电设备的管理中,维修工作是一项重要的内容,提高矿山机电设备的维修水平,能够在一定程度上保证矿山机电设备的正常使用,继而提高矿山机电设备的管理水平。②有助于促进煤矿安全生产[1]。近年来煤矿安全事故频繁发生,有的事故是煤矿机电设备出现故障所致。通过提高矿山机电设备的维修水平,能够减少煤矿安全事故的发生,对矿工生命安全是一个重要的保证,同时能够减少企业的损失。③有助于促进煤矿企业的快速发展。良好的煤矿机电设备能够保证煤矿企业的正常运行,提高企业的生产效率,减少安全事故的发生机率,使煤矿生产得以持续进行,促进煤矿企业的持续稳定发展。 2矿山机电设备维修中常见的问题 2.1缺乏专业维修人员和相应的专业知识 目前,在相当多的煤矿企业中专业的矿山机电设备维修人员较为匮乏,在矿山机电设备的维修工作中,无法及时发现存在的安全问题,导致机电设备在运行时存在诸多的安全隐患,极易引发安全事故。此外,由于企业没有专业的矿山机电设备维修技术人员,在设备出现故障后,无法尽快发现并找到合适的解决办法,导致煤矿生产无法得到有序开展,致使生产效率降低。同时,有些煤矿机电设备维修人员的责任心不强,在工作中并未认真履行自身的责任,在矿山机电设备的维修工作中不认真,由此造成安全生产事故,严重阻碍煤矿企业生产工作的正常进行。 2.2缺乏科学的使用和维修方法 随着现代科学技术的快速发展,煤矿机电设备也在不断更新,但一些煤矿工作人员对新型的生产设备不熟悉、不了解。在煤矿生产中,不正确的使用方法会引发机电设备出现损伤,假如维修人员无法及时发现这些问题,则会造成重大的安全生产事故,严重影响煤矿企业的发展。矿山机电设备的维修人员在对生产设备进行日常维修时,没有正确的检查方法,很容易导致矿山机电设备的安全隐患被忽视。假如长时间不能解决这些问题,在生产中就会难以避免地出现安全事故。此外,煤矿生产企业在引进新型生产设备时,没有同时引入相应设备的维护和维修方法,导致机电设备出现问题后无法得到有效且及时地解决,长此以往则会对设备造成损害,加快生产设备的老化,大大降低了生产效率。 2.3设备易发生磨损 同传统的机电设备相比,矿山机电设备工作的环境较为恶劣,而且工作的负荷相对较大,生产环境中存在的粉尘颗粒以及连续的工作等都会对机电设备造成损伤。在实际生产中,当矿山机电设备使用到一定程度时,往往需要减少其工作强度,如果让其超负荷工作,且不能及时进行检查、维修则容易出现安全事故。目前,大多数煤矿生产企业都没有建立完善的预警系统,使得设备出现安全问题时,维修人员无法及时发现和解决,由此造成安全事故,导致企业受到巨大的经济损失[2]。 3煤矿机电设备维修管理问题的解决办法 3.1强化设备选型的各项标准 机电设备的选型尤为重要。在生产设备的选型过程中,要根据国家的相关法律规定,并结合企业自身的实际生产情况,强化设备选型的各项标准,选择最适合的机型。要落实安全责任制,在设备选型、验收等整个过程中要有专业人员进行监督,防止不合格的设备进入生产现场。 3.2严格执行设备管理制度 为了能够按照相关规定进行维修和管理,首先应当建立健全管理制度。机电部门负责人应当具有强烈的工作责任心,当机电设备出现问题时,要想方设法积极解决,做好设备检修检查记录工作,在维修工作过程中,对生产中性能较差的机电设备,要及时予以更新换代。 3.3加强检修管理 加强设备的检修工作对于矿井大型机械设备具有重要意义。在当前煤矿企业生产模式中,比较常用的是设置台账管理制度,对主提升机、主排水泵和主通风机等重要设备,进行定期检修。对于一些特殊的生产设备,要聘请专业人员进行检测。对矿井生产具有重要影响的设备,应当制定有针对性的检测方案,采取科学合理的检测办法。 3.4完善预警机制 在矿山机电设备出现故障后,尽快地报警处理能够大大减少企业的损失,对设备的维护也十分重要。采取切实可行的维修手段,将设备存在的安全隐患予以解决,既可减少企业的经济损失,也为矿工的生命安全带来一定的保障。设备出现问题之前,往往会存在一段时间的磨损期,在此期间及时发现问题并予以解决,有助于减少设备故障率,使煤矿生产能够持续稳定地进行。因此,为了确保矿山机电设备能够更好地安全运行,仅仅依靠技术人员的检测是远远不够的,还应当构建起完善的机电设备预警体系。 4结语 要想真正做好矿山机电设备的维修工作,应当结合企业的实际情况,定期对设备进行全方位的检查和维修,进一步加强对井下机电设备的维修与管理,增强维修人员的业务素质及安全意识。在矿山机电设备的维修工作中,要不断寻求设备的优化及改进方法,确保机电设备的可靠运行。 作者:桑海鹏 单位:潞安集团高河能源有限公司 矿山机电论文:矿山机电设备管理与维护措施 1当前矿山机电设备管理维护中存在的不足 1)安全意识匮乏。为确保矿山生产的安全,我国政府制定了一系列的安全生产标准与指标,但在实际生产中诸多矿山经营管理者往往只顾短期的经济效益,缺乏“防患于未然”的安全意识。特别是在生产机电设备的管理与维护上,始终未树立“勤管理、常维护”的思想,只要机电设备还可运行就对其不管不问,直至必须进行维护时才进行抢救性修理。 2)制度管理不健全。国内现有诸多矿山企业在机电设备的管理与维护上始终未能依据自身矿井特点,制定针对性的设备管理制度。多是简单的照搬国家统一的宽泛性标准,这不仅使得生产工作人员无法在再实际生产中对设备的真正运行状态进行准确的判定,更使得设备无法获得真正合理有效的定期检修维护,这不仅极大的阻碍了生产的正常进行,亦埋下了严重的安全隐患。 3)专业人才不足。对于煤炭生产而言,其不仅工作环境恶劣且存在较高的安全风险,属于典型的艰苦行业。这使得诸多具备专业技能的机电人才或有经验的熟练工人最终选择离开该行业而转投其他环境更优,安全性更高的企业,从而导致矿山机电岗位存在严重的人才匮乏现象。除此之外,现有的矿山机电专业或培训机构在专业知识的传授上存在偏重理论、脱离实际的现象,导致其培育的学员根本无法满足实际的矿山机电设备管理维护需求。 4)对机电设备的维修、保养不充足。煤炭生产不仅生产环境较为恶劣且工作量十分繁重,这使得机电设备往往处于长时间的高负荷运转中,对于设备组件的磨损十分严重,这要求矿山企业必须为其配备完善的运行防护措施方可确保设备的高效稳定运行。但对于多数矿山企业而言,其在机电设备维修、保养上均存在严重的不足,不仅设备更新换代缓慢,使得其无法有效适应实际生产需求,而且素质偏低的设备管理人员亦使得设备检修、保养工作难以彻底落实,从而为生产埋下巨大隐患。除此之外,许多矿井在机电设备的日常使用中未能依据实际环境进行有效保护,诸如空气湿度大、粉尘多时,未对设备进行防潮处理并加装防尘罩,从而使得设备功能与寿命大幅下降。 2提升矿山机电设备管理维护质量的方法 1)增强初期管理规范程度。在矿山机电设备的管理维护中,有效的初期规范化管理对设备的后期高效稳定运行至关重要。具体而言,初期的规范化管理主要涉及设备型号的选择、质量检验和验收等内容。首先在机电设备型号的选择上,管理者必须充分考量生产的实际状况及设备操作需求,具体工作应当指派专人负责,负责人除了负责初期的型号选择外,还应全程负责设备的所有安装使用环节,并对相关数据资料进行妥当保存,以便于随时做到有据可查。其次,在设备型号确定后,还应严把质量关,对于不符合技术指标的设备坚决拒接接收。最后,设备安装后还应对设备的具体使用效果进行实地检验,检验时应当汇同设备管理人员、维护人员及其他相关人员一起验收,待所有人均认定设备运行稳定后方可真正进行设备的移交工作,并将其真正投入到实际生产中。 2)构建现代化机电设备管理体系。科学合理的管理体系是确保生产工作高效、有效进行的必要保障。因此,若想真正实现矿山机电设备管理与维护的高质、高效就必须创建现代化的管理体系。具体而言,首先要帮助机电设备管理维护人员树立“主人翁”意识,让其充分认识机电设备管理维护的必要性,从而主动参与其中,全力保障设备的高效运行;其次,构建健全的机电设备管理制度,并要求所有相关人员在实际工作中予以完全的贯彻和落实,从而确保机电设备管理与维护的高质、有序;坚决执行停产检修制度,在国家规定周期内对机电设备开展彻底的全面质量检测,对可能存在的安全隐患予以及时的发现与消除,并及时更换老旧、损毁的机电设备从而自根本上保障机电设备运行的安全稳定及生产工作的有效、高效。 3)增强专业技术人员的培养。人力资源作为企业长久发展的根本保障之一,长期以来一直深受企业管理者的重视。矿山机电设备的管理与维护作为一项具有较强专业要求的特殊岗位,其对专业人才的需求亦十分巨大。对此矿山企业一方面应增强对自身现有专业技术人员的再教育,定期组织其参与相关培训,学习全新的机电设备管理理念与维护技术,从而为企业发展创造内动力。另一方面,矿山企业应当加大人才引进力度,加大资金投入,提升专业人才待遇并建立完善的人才培养提升机制,从而增大对人才的吸引力度。除此之外,矿山企业还可同高校开展校企联合培养,同在校生签培养协议,从而为自身长久发展奠定良好的人才储备基础。 4)开展针对性的维护方案设计。矿山生产环境往往复杂多变,这对于所使用机电设备的管理维护工作也提出了较高的要求。譬如有的设备在地下硐室运行,有的设备在暴露的巷道中运行;有的设备运行环境干燥多尘,有的设备运行环境潮湿异常。这种环境的差异必然会对机电设备的管理维护提出存在显著差异的要求。因此,在实际工作中,管理维护人员必须充分考虑机电设备所处工作环境的独特性进行维护方案的制定,并对维护方案的实施状况进行亲自监督,从而为机电设备的长久运行提供有效保障。 5)促进机电设备技术改良。为更好的提升矿山机电设备的管理维护水平,企业应当加大相关投入力度,贯彻“以技术为核心”的发展理念,大力引进新型机电设备和全新的管理理念与设备维护技术,及时更换企业老旧、落后的机电设备,为矿山企业的机电设备管理的改良提供物质保障。与此同时,对当前仍可继续使用的机电设备,矿山企业应当组织技术力量对其进行技术改造,提升设备运行效率,从而实现设备性能的更好发挥。 3结语 我国当前矿山机电设备的管理与维护技术相交世界发达国家存在滞后现象,加之工作环境的恶劣性,使得相关专业人才亦极度匮乏,这均在很大程度上阻碍了我国煤炭企业的现代化进程。面对这一现状,我国矿山企业必须加大相应的投入力度,全力推动我国矿山机电设备管理维护水准的提升,从而为煤炭生产的安全、高效提供根本性保障,为煤炭企业的长久发展奠定基础。 作者:范中亮 单位:大同煤矿集体机电装备力泰有限责任公司
电子学论文:硅微电子学研究论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 电子学论文:光学与电子学相结合分析论文 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术[1]。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示[2]。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的[3]。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,同时提高检测系统输出信号的信噪比。 1光电检测电路的基本构成 光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱,而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中,因此,要对这样的微弱信号进行处理,一般都要先进行预处理,以将大部分噪声滤除掉,并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样,就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。 2光电二极管的工作模式与等效模型 2.1光电二极管的工作模式 光电二极管一般有两种模式工作:零偏置工作和反偏置工作,图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中,在光伏模式时,光电二极管可非常精确的线性工作;而在光导模式时,光电二极管可实现较高的切换速度,但要牺牲一定的线性。事实上,在反偏置条件下,即使无光照,仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流,这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声;在反偏置时,由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此,在设计光电二极管电路的过程中,通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计,而不是对两种模式都进行最优化设计[4]。 一般来说,在光电精密测量中,被测信号都比较微弱,因此,暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号,所以,尽量避免噪声干扰是首要任务,所以,设计时采用光伏模式。 2.2光电二极管的等效电路模型 工作于光伏方式下的光电二极管的工作模型如图3所示,它包含一个被辐射光激发的电流源、一个理想的二极管、结电容和寄生串联及并联电阻。图中,IL为二极管的漏电流;ISC为二极管的电流;RPD为寄生电阻;CPD为光电二极管的寄生电容;ePD为噪声源;Rs为串联电阻。 由于工作于该光伏方式下的光电二极管上没有压降,故为零偏置。在这种方式中,影响电路性能的关键寄生元件为CPD和RPD,它们将影响光检测电路的频率稳定性和噪声性能。CPD是由光电二极管的P型和N型材料间的耗尽层宽度产生的。耗尽层越窄,结电容的值越大。相反,较宽的耗尽层(如PIN光电二极管)会表现出较宽的频谱响应。硅二极管结电容的数值范围大约在20或25pF到几千pF以上。而光电二极管的寄生电阻RPD(也称作"分流"电阻或"暗"电阻),则与光电二极管的偏置有关。 与光伏电压方式相反,光导方式中的光电二极管则有一个反向偏置电压加至光传感元件的两端。当此电压加至光检测器件时,耗尽层的宽度会增加,从而大幅度地减小寄生电容CPD的值。寄生电容值的减小有利于高速工作,然而,线性度和失调误差尚未最优化。这个问题的折衷设计将增加二极管的漏电流IL和线性误差。 3电路设计 3.1主放大器设计 众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换,从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量,同时受各种不同传感器灵敏度的限制,因而所得到的电量自然是小信号,一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用,但后续电路一般为A/D转换电路,所需电压幅值一般为2V。然而,即使是这样,而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍,因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图4所示。 该主放大器的放大倍数为A=l+R2/R3,其中R2为反馈电阻。为了后续电路的正常工作,设计时需要设定合理的R2和R1值,以便得到所需幅值的输出电压。即有 3.2滤波器设计 为使电路设计简洁并具有良好的信噪比,设计时还需要用带通滤波器对信号进行处理。为保证测量的精确性,本设计在前置放大电路之后加人二阶带通滤波电路,以除去有用信号频带以外的噪声,包括环境噪声及由前置放大器引人的噪声。这里采用的有源带通滤波器可选通某一频段内的信号,而抑制该频段以外的信号。该滤波器的幅频特性如图5所示。图5中,f1、f2分别为上下限截止频率,f0为中心频率,其频带宽度为: B=f2-f1=f0/Q 式中,Q为品质因数,Q值越大,则随着频率的变化,增益衰减越快。这是因为中心频率一定时,Q值越大,所通过的频带越窄,滤波器的选择性好。 有源滤波器是一种含有半导体三极管、集成运算放大器等有源器件的滤波电路。这种滤波器相对于无源滤波器的特点是体积小、重量轻、价格低、结构牢固、可以集成。由于运算放大器具有输人阻抗高、输出阻抗低、高的开环增益和良好的稳定性,且构成简单而且性能优良。本设计选用了去处放大器来进行设计。 本设计选用了去处放大器来进行设计。 图6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器,其滤波电路采用有源滤波器完成,并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。 对于第一部分,即低通滤波器,系统要求的低通截止频率为fc,其传递函数为: 第二部分为高通滤波器,系统要求的高通截止频率为fc,其传递函数如下: 4完整的检测电路设计 本光电检测系统设计的完整电路如图7所示。为方便表示,电路中的R2、R3即为前面等效电路模型中的RT、RF。前级部分由光电转换二极管与前级放大器组成,这也是光电检测电路的核心部分,其器件选用高性能低噪声运算放大器来实现电路匹配并将光电流转换成电压信号,以实现数倍的放大。然而,虽然前级放大倍数可以设计得很大,但由于反馈电阻会引入热噪声而限制电路的信噪比,因此前级信号不能无限放大。 5结束语 本文研究了光电检测系统的原理和设计方法。通过从经济和实用的角度对相关的光电转换器件和前置放大器进行了选择和电路设计,从而确定了关键元器件的参数。实际使用证明:该设计可以满足一般光电检测场合的需要。 电子学论文:电子学院学习实践科学发展观实施方案 按照学校党委和学生工作处关于深入学习实践科学发展观活动的部署与要求,根据《*信息工程学院开展深入学习实践科学发展观活动的实施方案》和学生工作处《*信息工程学院学生党员深入学习实践科学发展观活动实施方案》,结合我院学生党员实际,特制定本方案。 一、指导思想和目标要求 我院学生党员的学习实践活动以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,全面贯彻党的十七大精神,高举中国特色社会主义伟大旗帜,紧紧围绕紧紧围绕“办有特色的高水平的人民满意的高等教育,实现建设特色鲜明的教学研究型信息工程大学”的目标,按照“党员干部受教育、科学发展上水平、师生员工得实惠”的总体要求,深入开展学习实践科学发展观活动。 针对学生的全面健康发展需要,组织学生党员认真学习科学发展观的基本理论,准确把握科学发展观的重大意义、科学内涵、精神实质和根本要求,充分发挥党员的先锋模范作用,坚持正面教育为主,突出实践特色,将学习实践活动与理想信念教育、学生党建、学风建设、文明修身等各项工作相结合,与学生的社会实践、科技创新活动相结合,与促进大学生成长成才相结合,与增强学生就业竞争力相结合,引导广大学生党员讲党性、重品行、做表率,知行统一,立志成才,积极为学校的科学发展建言献策,为创建优良学风、培养高素质优秀人才、推动和谐校园的建设和高水平大学建设作贡献。 通过学习实践活动,使学生党员的政治理论水平高于普通学生,遵纪守法观念好于普通学生,服务奉献意识强于普通学生,学习创新能力优于普通学生,充分体现学生党员的先进性和先锋模范作用。 二、大学生党员开展学习实践活动需要解决的重点问题 (1)通过学习实践活动,切实加强学生党员的党性修养,进一步明确努力方向,增强志愿服务、提高综合素质和保持学生党员先进性的自觉意识。 (2)解决学生党员发挥先锋模范带头作用不够的问题,进一步优化基层学生党组织设置,发挥学生党支部在学生党建和思想政治工作中的作用,创新党支部活动方式,完善学生党员经常性教育长效机制,增强学生党支部的凝聚力、创造力和战斗力,更好地发挥战斗堡垒作用。 (3)解决部分学生学习动力不足的问题,促进学风建设上新台阶。 (4)开展多种形式的科技创新活动,全面提高学生的创新能力和综合素质。 三、对象范围 学习实践科学发展观活动的对象范围是学院全体研究生党员和本科生党员。以学生党支部为活动单位,以学生党员为重点,带动入党积极分子、全体团员和广大学生积极参加学习实践科学发展观活动。 四、活动内容、时间安排和方法步骤 根据学校统一安排,本次学习实践活动历时半年,从2009年3月下旬开始,到8月下旬结束,分三个阶段进行。 第一阶段:学习调研(2009年3月下旬至5月上旬) 各支部要精心组织学生党员,采取个人自学、集中培训、专题辅导、集体讨论等形式,对学校、学院《实施方案》规定的材料进行认真的学习,并组织好以下各项活动: 1、学院成立学生党员学习实践活动工作小组,并制定实施方案。 组长:彭勇 成员:朱正华徐俊朱竞羽毕务忠代芯姜宇忠卓文君 王楠 2、认真开好动员大会,为学习实践活动开好头。 学院在3月31日下午召开学生党员和入党积极分子大会,学院党总支书记张斌兵同志作动员,对学生党员参加学习实践活动进行思想发动和全面部署。使全体学生党员明确开展学习实践科学发展观活动的指导思想、目标要求、基本原则和具体安排。 4月1日下午4:00召开全体学生党支部书记会,传达学院深入学习实践科学发展观活动第一阶段的具体安排。进一步明确要求,保证学习实践活动的效果。 3、将学习内容抓紧抓实。 以学生党支部为单位,采取集中学习和个人自学相结合的方式,组织全体学生党员认真学习学习党的十七大精神、等中共中央领导同志关于科学发展观的一系列重要论述。以十七大报告、《邓小平论科学发展》、《科学发展观重要论述摘编》等为主要学习内容,4月底之前,各支部组织全体党员进行一次集中学习讨论、参加全院党员的集中学习、自学时间不少于每周6小时。要严肃学习纪律,建立学习考勤制度,保证参学率。以科学发展观为主题,普通党员要做到参加一次动员大会,参加一次辅导报告会,参加一次专题组织生活会,参加一次主题研讨活动,为学校(院)发展提一条建议的“五个一”基本要求。 4、以丰富多彩的主体活动为载体,强化学习实践活动的效果。 (1)学院以学生党员为骨干组织广大学生开展一次以“学习实践科学发展观,红色记忆革命情怀”为内容的主题教育活动,以知识竞赛为活动形式。 (2)学院以党支部为单位,组织学生党员开展科学发展观之“寓科学于乐”、生活中的科学常识等系列活动,通过举办生活科学知识讲座,开展生活科学常识竞赛活跃校园内的科技氛围,引导大学生学以致用、用中求学。 (3)组织全体学生开展“安全意识进宿舍”活动。在学院分团委设立安全保卫部,并在各班学生中推选出安全保卫委员,制定相应的制度和职责,并邀请学校保卫处进行安全防范意识、安全保卫责任及法制宣传等方面的培训,旨在进一步提高学生的安全保卫意识,让学生知法、懂法、守法,让学生的安全、财产等到更好的保护,真正让学生受益。 5、开展支部讨论。 各支部统一布置学生党员根据中央相关文件和有关精神,围绕科学发展观,结合大学生培养现状,积极展开深入讨论。讨论题目如下: 科学发展观与高等教育改革 科学发展观与人才培养模式改革 科学发展观与办学特色和优势 科学发展观与大学生党员成长 科学发展观与大学生择业、就业、创业 科学发展观与家庭经济困难学生资助 6、深入调研。 在深入学习的过程中,以学生党支部为单位,组织学生党员深入广大同学中开展一次调研活动。调研以“坚持科学发展,加强学风建设,促进学风根本转变”为主题,围绕学校和学院在基层党组织建设、思想政治教育、学风建设等方面内容展开,在深入实际调查研究后实事求是地撰写出调研报告,并于4月30日之前以学生党支部为单位提交调研报告报学院党总支。 第二阶段:分析检查(2009年5月中旬至6月中旬) 1、学生支部在继续抓好学生党员学习的同时,要认真梳理同学和老师提出的意见,认真进行分析检查。 2、在分析检查的基础上学生支部安排学生党员在本支部范围内开展相互谈心、交心、沟通思想的活动。要根据同学和老师提出的意见和建议对照党员的要求,查找自身存在的问题和不足,明确自己在校风、学风和班风建设方面所承担的责任及努力的方向。 3、开展优良学风、班风创建活动。学生党支部要通过丰富多彩的活动,引导学生党员和广大学生将学习实践活动与创优良学风校风紧密结合起来,排查我校学生学风建设中存在的突出问题,有力解决好学风不正和校园不文明行为的问题。 4、支部组织专题组织生活会,开展批评和自我批评。 5、在本支部覆盖范围,组织部分非党员同学对支部工作,党员个人进行民主评议。 6、举行学生党员献爱心、义务劳动日活动。 7、毕业生党支部组织全体学生参加以“感激留给老师、关心留给同学、文明留给母校”为主题的文明离校活动。发挥学生党员联系宿舍制度的作用,及时发现并协助处理“特殊群体”中存在的不稳定因素。 第三阶段:整改落实(2009年6月下旬至8月下旬) 1、党支部组织党员按照要求参加学校、学院学习实践活动满意度测评。 2、做好工作总结。 学习实践基本完成时,各学生党支部要认真总结开展学习实践活动的有效方式和经验,撰写工作总结,并上报学院党总支。 3、暑假期间组织学生党员开展访问社区、访问农村活动,进一步深化对科学发展观的认识。 五、工作要求 1.学院成立学习实践活动领导小组,负责活动规划、组织协调。各学生党支部要高度重视学习实践活动,不走过场,不流于形式,确保活动取得实效。学习活动要做到时间、地点、人员、笔记“四落实”。 2.各党支部要根据学院党总支总体安排,针对不同特点创造性地设计活动方案,全面推进,开展行之有效的学习实践活动。 3、对于集中学习活动,要严格考勤制度,切实履行请假手续,并及做好补课、补学工作。无论是集中学习和自学都要认真做好学习笔记,撰写心得体会。 4.各党支部和学院新闻中心,要加强宣传工作,通过各种形式营造学习实践活动的浓厚氛围。学院将建立宣传信息上报、通报制度。 5.总结经验,系统提升。各党支部要按照学习实践科学发展观活动的目标要求及时做好分阶段和整体活动情况的总结工作,巩固学生党建制度成果。各学生党支部总结报学院党总支。 电子学论文:中国电子学会 在2011年8月13日~8月20日于土耳其伊斯坦布尔举行的第三十届国际无线电科学联盟理事会上,中国电子学会成功申办第三十一届国际无线电科学联盟大会,并将于2014年在北京举行,这是有着近百年历史的、国际无线电领域最权威的科学大会首次在中国举办。 受中国科协委托和批准,中国电子学会代表中国申办第三十一届国际无线电科学联盟大会,中国电子学会URSI中国委员会主席吴健,中国电子学会副秘书长、URSI中国委员会秘书长林润华,URSI中国委员会各学术委员会主席、副主席及青年科学家等30多位代表参加了此次申办过程。参与本次申办联盟大会的国家城市还有加拿大蒙特利尔及日本东京。 中国电子学会URSI中国委员会主席吴健在理事会上做申办陈述报告,加拿大及日本两国也分别派代表做陈述报告。各国陈述报告后,理事会进行了紧张的投票环节。最终,中国北京以高票击败日本东京和加拿大蒙特利尔,顺利成为2014年URSI GASS的举办城市。在场各国家代表均报以热烈掌声祝贺中国取得此次会议的承办权。 此次成功申办是在中国科协的指导下,中国电子学会URSI中国委员会近20多年来不懈努力的结果。自1982年作为国家学会会员加入国际无线电科学联盟(URSI)以来,中国电子学会曾组团参加过历届国际无线电科学联盟大会,提交联盟大会申办报告共6次,但均落选。 国际无线电科学联盟 (URSI)作为直属国科联理事会(ICSU )的科学组织之一, 拥有42个正式会员,在国际无线电科学界具有崇高的科学地位和社会影响。中国电子学会受科协委托代表中国参加到该组织。 由国际无线电科学联盟主办的第三十届国际无线电科学联盟大会也同期召开。大会聚集了来自世界上42个国家和地区的约1400位无线电科学领域的著名学者、产业界知名人士、专业高层技术代表和青年科学家,与会者就世界国际无线电科学领域的发展与进步等议题进行了深入探讨。 本次国际无线电科学联盟大会还设有多场学术委员会报告及张贴论文展示环节,内容涉及电磁计量、无线通信系统与信号处理、电子学与光子学、电磁噪音与电磁干扰、电波传播、电离层电波遥感、等离子体波、射电天文学、生物医疗电磁学、雷达遥感、光学遥感等多个领域。各分会场学术气氛浓厚,来自无线电科学领域的专家及学者就相关领域问题进行了激烈的讨论,取得了很好的效果。大会期间,理事会还向对无线电科学领域做出突出贡献的青年颁发了青年科学家奖,中国有6位青年学者获此殊荣。 通过参加第三十届国际无线电科学联盟理事会和联盟大会,中国电子学会URSI各委员会了解了国际无线电领域的研究方向和最新成果,探讨了该领域的具体科研项目,促进了专门方向的国际合作与交流。第三十一届国际无线电科学联盟大会在北京的举行将为中国无线电领域与国际社会的交流与合作搭建更大更广的平台。 电子学论文:基于绩效评价的网上电子学档系统的设计 [摘要]电子学档是评价学生学业成就的重要工具之一,在阐述电子学档应用现状的基础上。引入绩效评价思想,设计、开发了基于绩效评价思想的基于因特网的电子学档系统E-portfolio。该系统以学生发展为本,倡导发展性评价与总结性评价相结合的原则,创建了一个全方位的网上评价社区。 [关键词]电子学档;绩效;评价;因特网;系统开发 档案袋是学生作品有目的的集合体,用来展示学生在一个或多个领域中的努力、进步和成就,、随着因特网技术与应用的迅速发展,电子学档应运而生,它允许开发者以多种媒体形式收集、组织档案袋内容(音频、视频、图形、文本),基于标准的档案袋采用数据库或超链接将标准(或目标)、典型作业和自我反思之间的关系清晰地呈现出来。基于网络的电子学档则是利用网络和数据库技术,在一定学习目的之下,学习者对于学习过程中关于学习目的、学习活动、学习进步、学习成果等情况的记录,以及学生或他人关于学习过程和学习结果的反思及评价的集合体,其要素包括目标、读者、体现能力的证据、测评的标准和反思等。 一、电子学档及其应用现状 电子学档是随着信息技术(特别是网络和多媒体技术)的发展和应用出现的。国内外有关电子学档的研究与应用已初见成效,例如美国的Helen C.Barrett博士等人所做的研究,国内华南师范大学、上海师范大学、北京师范大学、华东师范大学等高校的专家学者都对电子学档做过相关的研究与应用。近年来,电子学档的实践研究比理论探索更为迅速,特别是在与中小学相结合的项目中可见一斑。 1.研究视角 电子学档应用的最终目的是作为评价的辅助工具。例如,华南师大所开展的一系列实验,并将其与学习管理联系起来。也有学者将电子学档作为教学软件的一员,即作为一种认知]:具。另外,也有专家利用电子学档的管理功能,在有关师资培训的网络课程设计中尝试应用学生电子进行模块设计,提供了一种新的设计框架。 2.功能模块 从已有的电子学档系统来看,其功能模块主要包括:作品提交、自评信息、互评信息、反思信息、展示网络日志、网络学习记录等。根据适用的对象不同,其功能模块也有所差异。但总体来说,形式较为单一,缺乏学校自身的特色,并且在模块的设计、对话的运用以及界面的设计上,设计者大多是从教师或家长的角度出发的,而不是从学习者的角度来设计的。因此,在某种程度上缺乏生动性和灵活性。 3.应用形式 从电子学档的应用形式上,可以分成以下四个层次。第一层次是单一的电子学档,诸如各种多媒体的、基于网页的个人作品或主页式的电子学档,这是目前应用较广的一种形式,也是比较容易实现的;第二层次是嵌入到大型管理系统或电子学档集里,国外许多中小学乃至大学都在使用这种电子学档集进行学习者电子文档的集成、展示、上传、评价等;第三个层次是多种媒体组合下的电子学档制作系统,类似于目前教学机构所使用的多媒体集成,这种系统能记录学习情况,并作出统计及分析,定期向老师、学生家长提供学习进度报告,协助监督学生学习过程;第四个层次就是一种集成化的多用户电子学档系统,展现学习者对学习历程和学习绩效的反思、评价和管理。 4.应用领域 从当前电子学档的应用来看,电子学档可用于信息化学习、个人发展、学习管理、学习交流、教学评价、信息技术教学等等,而主流应用莫过于教学评价的应用。目前,网络学习是电子学档应用最广的一个领域,即应用于中小学教学的混合学习(Blended-leaming)中。 综上所述,目前众多的研究者和应用者只是将电子学档作为一种评估手段,仅仅局限于“使用”阶段,并未真正将其融入学习者的学习过程,也未能提升为一种学习理念。因此,有些学者提出,要将学习、使用电子学档看成是一种信息技术环境下的新型学习和培训,真正做到“学会学习”。 二、绩效评价思想的引入 在信息化教育中,教学形式是以学生为中心的,学牛承担着自我学习的责任,他们的角色由被动的接受者转变为主动的知识建构者,并将最终培养成为具有处理信息能力的、独立的终身学习者。要达到这个目的,必然要对学生成长的各个阶段,每个阶段的各个不同时期,每个时期的不同活动制订切实可行的评价标准,绩效评价就为信息化教育注入了新的生机。 绩效是相对于一个人的工作而言的,即按照其工作性质,员工完成工作的结果或改造职务的结果。换句话说,就是指组织成员对组织的贡献,或对组织所具有的价值。绩效是结果、能力、态度、勤奋以及人际关系的综合体现,它不仅被广泛地应用于企业培训行业,同时也逐渐渗透到教育领域。网络环境下基于绩效的学习评价是运用系统方法,以学生为中心来研究其学习的背景、手段、方法,从而寻求适合学生的学习方式,考察学生学习质量,并根据评价的结果形成绩效改进方案从而促进学生的学习。 网络环境下基于绩效的学习评价主要由三方面的内容组成: 1.学生的学业成就评价 学业成就主要指学生在知识和能力方面的学习成绩。这和传统的学习评价内容相似,是定量评价的一部分。 2.学生的个性心理品质评价 当前,全球范围内将形成学生良好的个性心理品质这一日标提高到了前所未有的高度。对学生个性心理品质的评价主要是对学生的学习态度和学习兴趣,以及在学习过程中克服困难、持之以恒的品质的评价。对该项内容的评价主要采用定性评价。 3.学生的表现性评价 绩效评价主要是通过成果展示,进行“展示表现”为主的评价方式。信息技术环境下,“以学习者为中心”的教学方式强调学生是认知的主体,强调学习者与学习环境的交互作用。因此,通过与环境、学习伙伴、教师和家长的相互作用,从学习态度、相互交流、资源的利用等维度上进行质的评价。 由此可见,信息化教育中的学习评价不仅仅是一种量化的评价,更多的是质的评价。这为电子学档的设计提供了很好的导向作用,即在电子档案袋的设计过程中,不仅要关注学生的学业成就,更要关注学生的个性心理品质,而网上社区型的超越传统档案袋的电子学档则可以在这方面发挥重要作用。 三、网上电子学档的设计 以绩效评价思想为理念,以系统理论为指导,借鉴当前电子学档应用的成功做法和经验教训,笔者设计和实现了基于绩效的电子学档系统,也称为“电子成长记录袋”,简称E-portfolio。由于该系统的使用对象是中小学学生,系统在模块设计上应当针对他们的生理和心理特点,符合他们的兴趣爱好,激发他们积极参与的热情,在界面设计也尽量使用明快的色调和活泼的风格。系统的主界面如图1所示。 1.系统结构设计 在进行E-portfolio系统结构设计时,综合考虑需 求的各个方面,选择最为合理的系统结构。根据学校对系统安全性和交互性要求高、专业性强、数据处理量大以及长远规划的特点,系统采用基于B/S(浏览器朋艮务器)模式,开发技术采用ASP+SQL,测试版采用ACESS数据库技术。ASP属于ActiveX技术中的Server端技术,在Server端自动产生和执行动态、交互式、高效率的站点服务器应用程序。由于ASP传送给用户浏览器的是程序的执行结果,从而可以保证网络的安全性,同时对客户端没有特殊的要求,而且维护相对简单,且支持跨平台。 2.模块结构设计 该E-porttblio系统的用户主要有四类:学生、教师、家长和系统管理员。根据用户的不同,系统所呈现的功能模块也有所不同,下面陈列了该系统设计的主要模块。 (1)公共模块 陔模块下设资料库、休闲所、艺术廊、读书室、动态新闻等栏目。 资料库包括:中华美德(记录及同学中的美德小故事,网络中的美德故事或视频)、大千世界(教育类的视频及文章)、总结交流(同学自己的学习经验及总结)、学生网页(学生自己根据系统提供的模板制作的网上家园); 休闲所包括:八面来风(聊天室)、游戏地带(学生flash游戏); 艺术廊是由学生的一些小作品组成,是学生展示才华和魅力的场所; 读书室则向学生推荐优秀书籍,并提供相关的读书资料。 (2)用户模块 学生、家长和教师通过主界面的登陆窗口分别进入到各自的界面,执行各自的功能。 学生用户:个人资料、通讯录、悄悄话、成绩档案(学生自己只能查看,每学期一份)、作品展示(在生活窍门、大千世界、学生网页、游戏地带、成功舞台等栏目中)、天天成长(同学的话、老师的话、家长的话、成长历程、不足回收站、打算小日历); 教师用户:教师的个人资料、悄悄话、班级学生的通讯录、学生的成绩档案管理(任教学科成绩、本班素质发展水平报告单、本班综合评价表)、作品展示管理(中华美德、生活窍门、大干世界、学生网页、游戏地带、成功舞台)和天天成长管理(同学的话、老师的话、家长的话、成长历程、不足回收站、打算小日历); 家长后台管理:个人资料修改、悄悄话、子女的成绩档案(子女素质发展水平报告单、子女综合评价表)、查看作品展示、天天成长管理。 (3)系统管理员模块 系统管理员执行的功能主要包括:系统信息管理、管理员管理、教师管理、班级管理、设置科目管理、信息审核管理、通知公告、读书室管理以及网站数据管理。 E―portfolio。系统的功能结构如图2所示。 3.功能特点 由整个系统的架构可以看出,该系统主要有以下几个方面的功能与特色。 (1)全方位的评价体系 该系统采用三位一体的评价方式,即教师、家长和伙伴共同参与评价,构成立体互动的评价方式。家长通过系统可以看到孩子公开的信息,使其对孩子的学业成就、身体、心理发展有一个全方位的了解,并可以将自己的意见反馈给教师和学生本人;学习伙伴可以通过对话的形式对作品、个人计划、学习情况提出意见,供参考;教师不仅看到了学生本人的成长历程,同时从家长、学生反馈的数据中获取大量有用的信息,为制订学生的下一个学习计划打下基础。全方位的评价不仅体现在评价的参与者上,而且还体现在评价的方式上。该系统不仅从横向、纵向两个维度全面记录着学生的学习成绩,同时也记载着学生的身体发育情况,使学生看到自己正在茁壮成长,并且对于学生的兴趣、爱好及其他的心理发展状况通过作品、作业和言论的方式记录在案,加强质的评价。 (2)记录成长功能 该电子学档要求学习者随时对自身的学习情况、心理以及日常行为进行反思,而且这种反思和评价贯穿整个学习的始终,电子学档可记录学习者的点点滴滴;同时,利用系统平台的记录功能记录和体现学习者在整个学习期间的阶段性成果,有助于教师进一步掌握学习者的整体情况。 (3)互动反思 该系统记录了每一位学生的所有记录,同时,教师、家长和学习伙伴可传送悄悄话,使每位学生看到自己成长历程的同时,也能够了解身边的亲人、老师和朋友是怎样评价他的,做到人性化和情境化的融合。系统还提供了不足回收站,让学生指出自己需要进一步努力的地方,并以此督促改进。 (4)辅助功能 八面来风、读书室以及个人资料的管理等为学生提供了丰富多彩的网络社区生活,这既可以增加同学间的交流,又可以丰富学生的业余生活,发展其兴趣爱好,为整个系统增添了无穷色彩。 四、网上电子学档的意义 该学习成长记录袋是在目前基础教育改革的背景下开发的,其使用对象是各中小学校。该系统不仅能多层面、多角度地评价学生的成长记录,为客观形象地反映学生各方面的进步、成熟提供了很好的平台,而且还增强了学生的自信心,提高了学生自我评价、自我反思的能力。同时,也为学生、教师和家长提供了交流、互动的舞台,增强学生的自我管理能力,并进一步地促进家校合作。 1.促进学生的转变性发展 在传统的教学中,评价只是作为区分等级和测定能力的工具,而在新课改背景下,学习是让学生进入主动探求知识的过程。因此,面对不同的问题情境,不存在单一的评价标准。初中阶段的学生,正处于转型期,除了学习成绩外,学生的身体发展、心理发展都至关重要,这关乎青少年的身心健康发展。学生由自己的成长记录袋当中看到自己生理、心理和成绩的健康成长,才能促使其建立“挑战性”的新起点。 2.用“对话”实现评价的基本活动 所谓对话,即主体之间通过互动进行意义的重构,而不仅仅是语意―亡的交流,更不是权威的征服。在这个社区里,学习者可以通过网络上传自己的作品、发表言论,对自己的作品和资料拥有修改权,这种有意义的超越时空的对学习者的身心健康的发展具有很大的意义。 3.利用评价的多元性实现自我反思 评价的多元性表现在不仅是教师评价学生,还有家长、其他同学的参与。E―portfolio在提供个人隐私保密的同时,学习者均能看到其他人公开的作品和评价,促使其进行自我反思。对任何人的评价都必须建立在学习者的自我反思的基础上,最终才能实现自我意义的建构。因此,通过师评、互评、自评等能使学习者积极参与其中。 4.建立一个开放的学习评价社区 E―portfolio。不仅能提供一个评价学习成就的场所,更重要的是为学生创设了一个学习评价的社区,是学习者展示自己,反省自己,重新树立形象的平台,也为家长、教师、学校以及学生提供了一很好的交流平台,促使家校的进一步合作。 电子学论文:微电子学概论多媒体课件的设计 摘要:基于微电子学概论课程的特点,介绍了微电子学概论课程多媒体课件的设计方法与过程,从教学实际出发,精心组合多媒体中的各要素,实现课件最优化,为学生的自助式学习提供一个具有交互式功能的多媒体课件系统。 关键词:微电子学概论;多媒体;交互式 随着信息技术的飞速发展,传统的教学方式已经很难适应现代教育的需要,将多媒体技术应用到教学过程是弥补传统教学教育方式的诸多不足,提高教学效果的有效手段。多媒体课件是开展计算机辅助教学的一种基本的教学软件,其设计方法直接影响到课件的开发质量和课堂教学的实际效果。 微电子学概论课程的主要内容包括了微电子技术的发展历史、半导体物理和器件物理基础、集成电路基础、集成电路制造工艺、集成电路及系统芯片(SOC)设计方法学及设计技术、微机电系统(MEMS)技术、封装技术、微电子技术发展的一些基本规律等,是一门与实际联系很紧密,形象化教学素材十分丰富的课程,将这门课程开发转化为多媒体CAI课件对提高教学效果、教学质量非常有益。 一、多媒体课件设计的指导思想 现代教育观念强调素质与能力的培养,重视学生在教学活动中的自主活动,要求将学生作为教学的主体。为此,应该把“以学生为主体,以教师为主导”作为多媒体课件设计的指导思想,把它设计成助学式的并且具有交互功能的课件[1]。此外,多媒体课件必须既符合相关课程的特点,又符合一般教学规律,且利用多媒体计算机辅助教学的多种技术手段进行设计和制作。对于微电子学概论课程,多媒体CAI课件应该满足以下基本特点: 1.微电子学概论课程中的版图技术、制造工艺、器件、封装等内容均需要演示较为复杂的图形或过程。因此,需要充分利用多媒体技术,将图像、动画、音频、文字、视频等进行合理的处理,做到图文并茂,形象生动,以有助于提高教学质量。 2.多媒体CAI课件应当有丰富的信息资源,便于扩大学生的知识面。在传统的教学中,信息来源非常有限,且缺乏灵活性、方便性和交互性;随着信息技术的发展,教师可以通过更多的渠道获得文字、图像、音频、动画、视频,甚至三维虚拟现实等多方位信息用于多媒体课件制作,使教学内容更丰富,教学方法灵活多样[2]。 3.微电子学是一门发展很快的学科,所以多媒体课件需要及时更新。由于受到教材限制,传统教学方式所覆盖的教学内容、教学深度和广度都十分有限。而多媒体技术可采用硬盘、光盘等存放教学内容,易于从互联网获取更新的信息,具有强大的可扩展性,便于教学内容的及时更新,这是传统教材所远远不能达到的[2]。 二、多媒体课件的设计制作 多媒体CAI课件制作的基本过程是:首先,用相应的计算机软件对文字、图形、图像、音频和动画等各种素材进行采集或制作。其次,根据教学大纲的要求,把教学内容编写成脚本,设计好计算机每一屏幕所要呈现的教学内容,并且把教学信息链接成网状的、非线性的教学程序。最后,用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统[1]。 目前市面上可用于多媒体应用程序创作的软件工具非常多,Authorware是一款交互式多媒体应用程序创作工具,它能够很好的支持多种格式的多媒体文件,并能够把这些多媒体文件集成到一起,起到丰富课堂内容优化课堂结构的作用[3]。通过Authorware实现微电子制造过程真实情景的再现和元器件内部载流子运动的模拟,有利于培养学生的探索、创造能力。 (一)素材的采集及制作 多媒体素材的采集和制作是CAI课件设计制作的前提。采集即收集各种相关材料如视频、音频、彩色照片等,而制作则是将多媒体素材转换为计算机所能识别形式的过程。 多媒体课件需要大量各种各样的素材,如声音、视频、图形图像、动画等等;对于微电子学概论课程而言,可有制造工艺流程录像以及版图层、封装结构、器件结构等各种各样的图形及动画。因此,素材的收集及制作需要大量的时间和各种各样的渠道,在平时应注意收集归类,以便日后方便使用。对于文本、图片资料可以用扫描仪等设备将书本内容直接扫描即可;但是对于制造工艺流程录像,则需要通过互联网获得;而一些演示器件内部载流子运动过程的动画,则需要亲自制作。但是,直接扫描和互联网得到的数据一般是非常原始的,必须经过处理过程才能用于多媒体制作。部分素材则需要采用专门软件进行设计制作,才能更好地满足多媒体课件系统的需要[2]。 (二)脚本的设计 多媒体课件软件脚本的设计应建立在对学生的学习心理和学习方式充分了解的基础上。对教学方式的描述,教学内容取舍的决定应具有很强的针对性,做到重点突出、中心明确、层次分明,并注重启发学生的思维,引导学生应用所学知识去创造性地分析问题、解决问题。因此,多媒体课件软件脚本的创作一般由教学实践经验比较丰富的教师来支持完成[2]。 (三)多媒体应用系统设计 一个助学式的并具有交互功能的多媒体课件应形成一个完整的系统,该系统在功能上应包括课件演示、动画演示、习题系统和课件管理等部分,并具有一个与之密切相关的多媒体文件集合。在完成多媒体课件素材的采集及制作和脚本的设计后,采用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统,使学生能够通过网络进行学习、作业以及答疑解惑。 三、多媒体教学课件设计总结 一个良好的多媒体课件要能够发挥教师的引导作用,充分发挥学生的主观能动性,要以学生为中心,让学生自己思考,通过丰富的课件内容去感知知识的内涵。此外,一个成功的多媒体课件更离不开教师的精心设计,使教学情境环环相扣,引导学生积极的思考,最终达到掌握知识,应用所学知识去分析问题、解决问题的目的。 多媒体课件虽然种类繁多,但其目标始终是为教学服务,优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,既要有利于教师的教,又要有利于学生的学。因此制作多媒体课件要根据课堂教学的特点遵循教学性原则、控制性原则、简约性原则、科学性原则和艺术性原则等基本原则。 四、结束语 多媒体教学提供了一种学生主动参与、师生互动、协同学习的良好环境,运用多媒体教学,具有传统教学手段不可比拟的优势。在微电子学概论课程中采用多媒体CAI教学,既节省了很多板书和作图时间,又可以借助动画、视频等多媒体技术直观地表现课程的重点、难点,使学生易于理解和记忆,取得良好的教学效果。 电子学论文:电子学习系统对计算机教学改革的促进与作用 摘要:本文介绍了我院在教学改革中引入电子学习系统平台作为教学手段的扩充,充分体现了以教师为主导,学生为主体的现代教学理念。实践表明,扩大了课堂和实验教学效果,学生的认知能力和创新能力得到了明显的提高。 关键词:认知能力;创新能力;电子学习系统;建构主义 现代教育的目标是培养具有认知能力和创新能力的高素质专门人才,传统的教学模式已经不能满足要求,因此,必须在教学实践中引入新的教学理念和方法。与此同时,科学技术的发展也带动了教育信息化的发展,使得先进的信息技术能与革新的教育理念和优质教学内容相整合,产生更加适合高素质人才能力培养的教学模式和效果。 1建构主义理论与现行教学方法融合 现行教学方法以教师为中心,充分发挥了教师“授业”的作用,“授业”的依据是明确的教学目标,但此模式没有注重培养学生思考和探索的兴趣与能力。建构主义理论则侧重于使学生主动完成意义建构,教师的角色转变为学习的辅导者,学生的自主性和学习兴趣能得到培养,但对于有重要意义的教学目标及目标指导者教师的作用没有得到应有的重视。探索将现行教学方法与建构主义学习理论相结合,形成充分发挥教师的主导作用和确立学生的主体地位,培养认知能力和创新能力的现代教学理念。 计算机教学尤需注重能力培养。计算机知识更新快,新技术不断涌现。如仍依传统“填鸭”式教学,在有限的课时内既要讲授相对稳定的基础理论,又要讲解新知识、新技术,是无法获得良好的教学效果的。因此,教师在课堂教学时应使学生掌握课程知识整体框架,并有选择地讲解重点和难点,然后引导学生利用计算机和网络等进行自主学习和协作学习。 在教学理念上,要明确教师的主导作用和学生的主体地位;在教学方法上,要对传统的教学手段进行扩充。将先进的信息技术与教学内容相整合,形成具有支撑环境、学习工具和系统管理的教学平台,以及内容丰富、便于使用和共建共享的教育资源库。 现在正在兴起的电子学习系统(e-Learning)就是这种教学理念和方法的一种实践。电子学习系统成为学习知识、培养认知和创新能力的平台,它能最大限度突破课堂教学时空限制,将有限的课堂教学与自主和协同学习相结合,随时随地满足师生的教学需求,让学生在学习过程中 巩固课堂教学效果、探究新的知识,自觉发现、分析和解决问题,学习知识和培养自己能力。 2电子学习系统 教学需求引发科学研究,科研成果促进和反哺教学改革。我们研发的电子学习系统是这种教学与科研互促的平台,目的是为了培养具有认知能力和创新能力的高素质专门人才。它为电子学习提供支持情景创设、信息整合、资源共享、交互协作的教学环境、工具、资源和管理,主要功能如下。 2.1网上电子学习平台 电子学习系统平台包括与教学相关的综合功能,多种学习方式有利于激发学生的学习兴趣,让学生有意识地锻炼自己的认知能力,推动他们进行更深更广的研究。多种教学手段能让教师更有效地进行备课、上课、作业、答疑、评测、考试和管理,学生是相应教学的实施对象。平台如图1所示。 2.2教育资源库共建共享 教育资源库能为学习者提供内容丰富,数量庞大的学习资源,包括课堂教学录像、课件、作业、试题、实验、案例等。除了课堂讲授的主题知识外,资源库还容纳了相关知识以及师生上传的资源。学习网站上的内容还能实时或及时更新,便于师生对新知识、新技术的理解和运用。 2.3丰富的协作交流手段 学习的过程也是讨论和交流的过程,不同观点的碰撞和辩论可以补充、修正和加深学生对问题的理解,并使学生能从多种角度看问题,有利于产生创新性思维。基于互联网的电子学习平台能为师生之间以及学生之间的互动沟通提供多种实时和非实时的交流手段,如聊天室、BBS、电子白板、网络电台、E-mail等。 相对于其他教学手段,电子学习系统较充分地体现了教师为主导,学生为主体的教育理念。在学习平台上教师主要任务有两个,其一,参与设计教学目标和知识框架;其二,引导学生解答在学习过程中出现的问题。学生则根据自身情况,在教师的指导下制定学习计划,选择学习策略,完成学习任务,评价学习结果,并据此对自己的学习过程进行调整。这样,以教师课堂教学为基础,通过使用电子学习平台,巩固和扩充学生课堂所学的知识、训练学生的认知能力,开拓学生的视野,激发学生的创新性思维。 3电子学习系统在计算机教学中的应用 我们以“微机系统与接口技术”课程及其课程群(如图2所示)为例来展示电子学习系统在计算机教学中的应用情况。“微机系统与接口技术”是应用微处理器和接口技术设计各种功能模块、组成微机系统的基础。因此,在教学中不仅要对微处理器、接口技术和微机系统进行介绍,还要注重它与课程群中其他课程的关联,以便学生能对微机系统乃至各种计算机系统形成整体的认识。该课程难点较多且不易理解,学生很容易产生畏难情绪;并且该课程又是一门实践性、系统性强的课程。教学实践和教学改革的需求促使我们研究开发并在计算机教学中全面引入电子学习系统。 3.1教学环节 在教学环节上主要使用的是教学支撑环境和课程开发工具。教学支撑环境能为学生提供与现实学习基本一致的情境,它是实际学习环境的仿真与扩展。课程开发工具主要用于教师进行课件制作等备课活动,以便提供图文声像并茂的网上课程;也为学生提供相应学习环境和工具。 (1) 课堂教学与自主学习 在进行课堂教学的同时,教师将教案、课件以及录像上传到电子学习资源库,学生可以通过网站点播和下载所需的学习内容;也可以自主选择与课堂学习主题密切相关的问题作为学习内容。学习策略也是多样的,有知识型、趣味型和研究型。比如,对于微处理器的学习,在课堂上主要讲解的是Intel公司的32位微处理器,对于新出现的多核处理器等只作了一些介绍。为了弥补不足,教师可以将更详细的资源上传到电子学习资源库,然后学生通过选择相应的学习策略来深入了解多核技术和并行编程、64位微处理器、AMD等公司的微处理器系列。而这些新技术、新产品可以随时在电子学习系统的资源库中更新和增加。 此外,教师可以根据教学效果、学生需求以及技术发展的情况,通过系统的多媒体教室开设专题大讲堂,学生可有选择地参加大讲堂学习自己感兴趣的新技术,扩大知识面。在学习期间学生还可以根据学习的效果,对学习计划和策略做出相应的调整。 (2) 作业评阅与辅导答疑 教师在系统平台上给学生布置作业,并规定提交时间,学生完成作业后提交给系统。教师可以进行网上评阅,而学生也能及时看到评阅结果。通过这种方式能加速课后作业的反馈,使教师和学生都能及时了解教学效果并对教学和学习进行调整。 学生在学习过程中会产生各种问题,若不能及时对这些问题予以解答,将会影响其对后续内容的理解。比如,如果学生不能很好的理解32位微处理器的几种工作模式,那么就会影响后面对中断、DMA等内容的学习。这时,学生可利用辅导答疑提问,教师可以在线回答,也可以由系统从资源库中查找相应或相近的答案反馈给学生,问答过程可反复进行。 (3) 自动组卷和在线考试 电子学习系统试卷库中的试卷可以利用相应的工具手工制作生成,也可以通过电子学习平台提供的组卷工具自动生成。通常情况下,根据考试目标我们只需要设置试卷的一些整体属性参数和题型结构参数,便可以快速组成一份满意的试卷。 目前,我们主要将在线考试用于学生的平时自测和阶段考试,经教务部门批准,也可推广到期终考试等。学生自测可以在课后任何时候进行,而阶段考试和期终考试则有规定的考试时间和地点。考试完成后,学生可以提交给系统等待教师批阅,批阅的结果也会及时反馈给学生;对于自动组卷生成的试卷可以对照标准答案自动评分。 在上述学习环节中,学生可以形成对概念的多角度理解,并与具体情境联系起来,形成背景性经验,这将有利于学生在面对具体问题时建构解决问题的思路和方法。 3.2实践环节 (1) 教学实验 除了学习理论知识和培养认知能力之外,我们还利用电子学习系统的虚拟实验室辅助实物实验来培养学生的动手能力和创新思维。在电子学习平台上设置的虚拟实验室,既能进行每个章节的专题实验,也能进行综合实验,它与实体实验室互为补充。 学生在实体实验室进行专题实验后,可以利用虚拟实验室对实验内容进行仿真,探究同一个问题可能存在的不同解决方案。综合实验涉及的知识点范围较大,设计需要的参数和要调试的硬件部件较多,程序也较复杂,在有限的时间里,学生往往无法完成设计的实验过程和得到理想的实验结果。将电子学习平台引入教学后,学生可以先在虚拟实验室中模拟实验过程,对程序进行初步的调试,然后再在实体实验台上进行操作,实验的效率得到很大提高。 (2) 科研实践 电子学习系统中计算机系统课程群的丰富教育资源激发了学生科研的兴趣,他们在教师引导下进行更深更广的研究活动。学生们积极参加学校大学生科研立项、学院大学生业余科研项目,以及微软创新杯等各种计算机仿真大赛、嵌入式大赛,均获得了优秀成绩。他们在毕业实践中都参与到教师的科研团队,写出有价值的毕业论文并获奖,有些本科生还被推荐成为免试研究生。 4.3教学效果 电子学习系统引入到计算机教学中是对现行教学手段的一个有力扩充,教学效果很好,大学生的科研也出现了更多成果。 (1) 教师与学生的知识结构发生了变化 教师角色的转变,对其自身素质和知识提出了更高的要求。教师如果只了解本课程的知识是不能满足要求的,一是需要从总体上把握专业知识结构以及本课程群中课程之间的联系,二是不断追踪本学科发展的前沿,这样才能从整体上对学生的学习研究加以引导。学生不再是了解知识点,而是以点带面,以面带全,以整体知识框架为基础,熟悉、掌握并进而探索新知识、新发展。 (2) 学生对课堂教学的兴趣明显提高 由于通过电子学习系统接触到了丰富的、直至前沿的学习资源,使学生更有兴趣探究问题和带着问题到课堂听课。学生对课堂教学兴趣的提高,促进了师生在课堂内外的互动,使得学习氛围更加浓厚。学生对教学的评价也由过去的“太枯燥,不知道要怎样应用学到的知识”转变成为“能结合现在实际应用和未来发展情况讲解课程内容,学以致用,课堂效率高”。 (3) 教学与科研相互促进 教学改革促进了科技创新,我们研发的一系列电子学习、网络远程教育国家及省部级项目都源自计算机教学改革;而这些科研成果又反过来促进了教学理念、结构、方式和手段的改进。电子学习系统的研制和引入促进了教师知识结构的变化,教师专业知识的深度和广度有了很大的扩展,教师在教学过程中更加注重基础与前沿的结合、理论与实践的结合,在教学方式上也更加注重用多种方式进行知识讲解与思维引导。 (4) 学生的知识、素质和能力得到较大提高 我们在2005年将电子学习系统引入到计算机系统课程群的教学中,三年多来的使用结果表明,该系统对提高学生的认知和创新能力有着积极的作用,并在有力促进了学生的科研活动。比如课程群老师指导的毕业设计,2006年在省级毕业论文评奖中,一等奖1人,三等奖1人,提名奖4人;而2007年获得的一、二、三等奖分别提高到2、3、4人,学士论文质量有了较大的提高。又如教师指导的智能垃圾箱及其监测系统设计、Smart Library System、Learn Language Assistant(微软2007嵌入式设计大赛中位列全球前200强)、盲人学习帮助器、Acme Rural Education System等项目都是优秀的本科生科研成果。 4结束语 实践表明,将电子学习系统应用于计算机教学活动,体现了教师为主导和学生为主体的教学理念,能让学生掌握系统的专业知识和了解知识的新发展,对培养学生的认知和创新能力有着积极的作用。 电子学论文:电子学籍有望制止择校痼疾 关键字:电子学籍/IC卡 从五指山野菜、菠萝,到近日的香蕉有毒事件,海南农产品屡遭一些失实报道的损害。为此,海南省农业有关部门近日表示,海南省的农产品马上会推行农产品“身份证”(条形码)制度,将农产品的产期、规格、售价、产地等信息编码上网,在网上可以查到该产品出自哪里,十分便于监督管理和电子商务的开展。 每年到了小学升中学的时候,总会有许多学生家长想利用各种关系来打破按区域就学的规定,把孩子的学籍转到自认为较好的学校去。这一现象将随着电子学籍的出台被改变。 电子学籍这一信息化手段的应用,有望从根本上制止屡禁不止的非正当途径择校问题。在北京市2007年的小学升初中工作中,第一次使用的学生电子学籍管理系统,就是对按照规定方式升学就位的学生建立学生电子学籍,中学录取后的学生电子档案,学校只有补充或修改内容的权力,而不能随意增加或者减少一个电子档案的内容,同时这份电子档案还将作为3年后学生中考报名的依据。这项工作的关键是要做好IC卡的信息提取和信息导入。学生的始发地是哪个学校,在IC卡里必须得到真实、明确的记录,然后,由学生所在的区县教委,根据就近划片的原则,将该学生导入合适的学校,如果学生拒绝按照导入的学校报到,其他的导入系统对该IC卡不能识别。所用的卡一旦被识别,该卡存储的当年入学信息立即被清空,这也就意味着每个学生只有一次刷卡机会。 对于实现公平教育而言,电子学籍IC卡的出现确实是一件简便快捷的好方法。随着银联卡、公交IC一卡通、通用病历等信息技术手段的应用,信息化已经不仅仅是技术问题,而是一种制度和观念的变革和更新。美国和加拿大早在上个世纪就开始实施社会保险号码唯一的办法,但是它的功能要远远超过我国现行的身份证。美国和加拿大的社会保险卡是公民的最基本的证件,相当于一个人的电子档案。每个公民出生都要到社会保险部门办理保险卡,每个公民终生只能有一个保险卡号(SSN),它可以用于个人生活的所有领域,如医疗卫生、银行存取款、工作申请、移民申请、升学转学等等。而我国目前的身份证虽然有唯一的编号作为识别,但还没有电子档案的功能。 回头我们再来看这个电子学籍,它的功能可以逐步完善起来。也许未来,它应该能够从每个孩子上学的第一天起,到他参加工作为止,所有的教育记录都能够用一张小小的IC卡记录和保存。同时,这张卡还具备与教育相关的各类功能,例如报考、录用、参加各类等级考试等,相当于一个学生身份证。这个卡的内容还可以更丰富,比如对学生开放和优惠的场馆门检、寒暑假的火车票学生优惠卡等针对学生群的功能都整合起来,集中在一张卡上。 信息化给我们的生活带来越来越多的便利,未来,更多的社会行为,应该都能够整合成一卡通。这样,既能提高工作效率,也更能体现政府执政为民的精髓。 电子学论文:中国科学院电子学研究所:打造传感技术国家重点实验室 中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室成立于1987年。实验室面向国家战略需求和世界科技前沿,开展基础性、战略性、前瞻性的研究工作,致力于提高我国传感技术的自主创新能力和国际竞争力,推动我国传感技术的应用和产业的发展,为国民经济建设服务。 中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室立于1987年,实验室面向国家战略需求和世界科技前沿,开展基础性、战略性、前瞻性的研究工作,具有电子学、信息技术、生物技术、化学、材料科学等多学科交叉的综合优势,在微纳传感器及微系统的研究中获得巨大进展,取得了突出成绩,逐步形成了以基于微纳加工技术的微传感器和微系统为主要创新方向的研究特点,并已成为国内外广泛认可、具有一定国际影响力和较强竞争力的传感技术研究基地,同时形成了具有一流人才与完整学术梯队以及先进仪器设备与科研条件的国家级研究基地。 传感技术国家重点实验室侧重进行传感器的新原理、新方法、新技术、新器件、新系统的研究,实现传感器的微型化、集成化、智能化和网络化。 实验室自建立以来得到了迅速发展,先后承担和完成了“973”、“863”、国家自然科学基金、重大专项、国家科技攻关等一批国家级科研项目,在新型传感器和微系统研究领域取得了一批有特色、高水平的创新性研究成果,如电场传感器及系统、SPR生化分析仪、生物传感器及系统、气体传感器及系统、微流控芯片系统、集成气象传感器、高精度压力传感器、微惯性传感器等,具有雄厚的研究基础和技术攻关与自主创新能力。 实验室现有面积4000多平方米,其中1000平方米超净间,拥有一条完整的微电子机械系统(MEMS)加工工艺线,具有先进的工艺和测试设备,形成了一整套加工工艺规范,具备各种微结构器件的加工能力,并提供传感器及系统的设计、加工、封装等服务。 电场传感器 实验室研制出多种新型电场传感器,电场传感器在雷电预警、智能电网、气象预报、工业静电测量等领域具有广泛的应用前景。 高精度谐振式压力传感器 实验室研制出电磁激励、电磁感应检测的硅微机械谐振式压力传感器,可广泛应用于工业控制压力测试、大飞机气压高度计、天气预报气压检测、压力校验仪等。 抗高过载微惯性传感器 实验室研制出扭摆式抗过载微型加速度计和电磁式振动环微机械陀螺仪,抗过载冲击大于10000g,主要应用于惯性制导及惯性测量系统。 气象传感器 实验室研制出温度、湿度、压力单片集成传感器和固态仿生集成风速传感器芯片,主要应用于探空气象参数监测。 水污染监测传感器及系统 实验室研制总磷传感器、COD(化学耗氧量)传感器、磷酸盐传感器,用于水环境与水污染实时现场在线监测。 气体传感器 实验室研制出MEMS半导体金属氧化物气体传感器和固态电解质气体传感器,用于乙醇、CO、氨气等微化品和有毒有害气体检测。 微流控芯片系统(uTAS) 实验室研制出集成样品血样预处理芯片、集成光纤电泳芯片、微泵等微流控芯片系统,主要应用于疾病检测、食品安全等领域。 低成本手持式生化检测仪 实验室研制出手持式生化多参数检测仪和糖化血红蛋白检测仪,适用于个人、家庭、农村、社区便捷、廉价的预测和诊断。 SPR(表面等离子体谐振)生化分析系统 实验室研制出便携式、电化学联用、高通量等具有自主知识产权的系列SPR生化分析仪,可广泛应用于药物筛选、环境检测和食品安全检测等领域。 集成光波导生化检测仪 实验室研制出具有自主知识产权案的集成光波导生化检测仪,可开发出面向众多应用需求的低成本、便携式、快速检测装置。 离子迁移率谱仪(IMS) 实验室研制出离子迁移率谱仪(IMS),可实现对胺类、农药、神经药物、化学战剂等物质的检测,应用于痕量物质实时现场快速监测。 电子学论文:基于电子学档的大学英语口语翻转课堂设计研究 摘 要:英语口语表达能力是大学生和用人单位关注的主要英语应用能力之一。能否流利顺畅地用英语进行交流与大学生毕业后待遇和前途发展直接相关。但是,目前大学生的英语口语表达能力普遍欠缺。本研究在分析学生口语表达能力缺乏原因的基础上,提出基于电子学档的大学英语口语翻转课堂教学模式。这个模式可以充分利用计算机互联网技术,增强学生的口语输出量,提高口语表达能力。 关键词:电子学档;口语;翻转课堂 一、引言 大学英语课程是大学生们比较重视的公共基础课。但是由于长期以来的应试教育思想的影响,大学英语教学很难彻底摆脱应试教育模式,学生英语应用能力的提高并不乐观。其原因主要归结于大学英语大班制教学,学生课堂口语表达机会少,无法有效激发学生的积极性和以四级为导向的教学模式。针对此,笔者提出电子学档下的大学英语口语翻转课堂教学模式。 电子学档,顾名思义,就是电子化的档案袋,这是一种形象的表达法。利用电子学档,学生可以根据一定的标准有意识地选择、展示并收集自己的电子作品,还可以对自己的学习过程和学习成果自主进行评价与反思。电子学档的使用,使得学生的学习呈现出个性化、分布式的特点。国外目前对电子文档的研究主要是理论和应用研究且相对成熟。在国内,随着教学的改革和推进,对电子学档的相关研究和应用也逐渐发展起来,并得到了一定的进展。王佑镁(2009)进行了系统的电子学档的设计与应用研究;北京科技大学的李晓东(2014)对电子学档应用于课堂教学进行了实证研究。但是针对核心课程的基于电子学档的研究还是较少,研究空间较大。本研究拟在基于电子学档云平台上进行大学英语口语翻转课堂研究。 二、翻转课堂 “翻转课堂”起源于美国,是一种新兴的教学模式,依托现代化的教育技术。我国教育界的研究者们在几年前就对此给予关注。不少学者对“翻转课堂”进行了相关的探索、研究与实践。 如果以“翻转课堂”作为关键词在期刊论文库进行检索,笔者发现,近几年与“翻转课堂”相关的论文多达五百多篇。早在2013年,南京大学的梁乐明和张金磊就较为系统地对“翻转课堂”进行过研究。梁乐明认为翻转课堂的设计要以“微课程”为主要样本,而“微课程”的设计要结合相应的新型组织管理模式。张金磊进一步完善了翻转课堂的教学模型,夯实了翻转课堂的理论基础。虽然不少学者对此进行了相关的研究,但对此的实证研究还处于初级阶段,在国内将翻转课堂应用于英语口语教学实践为数不多。国外教学研究中,翻转课堂更多地是与教学实践相结合,研究信息技术在教学中的整合效果。课外活动主要为学习者学习提供所需的音频和视频等资料,而课内活动则涉及到学生之间,师生之间交互的学习活动。 三、基于电子学档的大学英语口语翻转课堂教学模式 由于受课堂规模限制,学生在大学英语课上用英语交流的机会很少,导致学生对英语口语能力表达缺乏自信心,因此基于电子学档的口语教学模式的提出能有效增加学生的口语表达的时间和提高口语表达的兴趣和自信心。 (一)电子学档的构建 本研究在云环境下,构建电子学档系统,包含两类空间,私有空间和公共空间。私有空间是为每个学生单独建立的操作空间。学生拥有自己的账号,有一定量的存储空间,学生可以保存各种口语学习资料。也可以将自己的口语作业,作品,反思报告等提交给教师查看,同时可以自我评价。公共空间是所有学生共享的操作环境。公共空间为学生搭建了一个公共的学习平台,教师可以上传班级需要的学习资料,每个学生都可以访问公共空间上的学习资料。 教师利用电子学档的公共空间,给学生共享关于英语口语的入门和进阶的相关音频和视频,学生可以由易到难,从掌握发音、跟读、模仿到自由表达,不断提高自主学习能力和目标语言运用能力。教师课上预留项目式口语作业任务,同时在电子学档的公共空间共享相关资源。学生在课下,通过个体或团队合作的方式完成项目,学生可经多次练习,将最优秀的项目成果提交到电子学档上,教师依此做出评估并给学生反馈。代表性的项目式的成果可以在课堂上共享,教师对此做出点评,学生可以相互学习,取长补短。目前微课程是翻转课堂成功的关键,因此本研究在微课程的选择上注重资料的系统性。微课程资料可以是文字的,音频的或视频的,但是内容上应该是系统化的,如:口语语音作业模块,教师上传发音规则音频或视频,学生自学后完成口语作业。 (二)评估手段 大学英语是一门综合基础课,不单独设口语n。虽然有听说课时,但由于课时量少,班级容量大,口语课的课堂效果不理想。大学生哑巴英语的现象很普遍。因此,充分利用网络技术和资源提高口语的输出量才能让学生克服讲英语时的紧张感,增强自信。适当的评价手段也是本教学模式的保障。因此,学生除了提交每次的口语作业之外,学生还可在期中,期末分别提交电子学档,内容包括:学习成果,评价标准,自我反思等。档案袋作为诊断工具记录学生的口语技能训练情况,这有利于学生自主学习能力的培养。 四、结束语 大学英语教学目前遭遇教学效果的瓶颈。我们大学英语教师要大胆的改变教学模式,与中学英语教学模式区分。大学英语教学方向不应该是以四,六级为方向,应该是建立在市场对人才能力需求上的。培养学生的口语表达能力,使其毕业后能直接用英语进行交流是目前大学毕业生的英语需求。但是,由于缺乏英语语境和输出机会,大学生英语口语输出量极度缺乏,因此,大学英语教师应该顺应时代潮流,运用计算机网络技术改变教学思路和方法。目前,在互联网+时代,教师也要大胆创新,改善教学方法,提高教学效果。作为大学教育的主体,高校也应适应互联网教育的潮流,优化学院的计算机网络设备,扩大互联网连接渠道,为师生提供强大的技术保障。 电子学论文:MATLAB仿真技术在《机械电子学》教学中的应用 摘要:为了克服常规教学方法的不足,提高机械电子学课程教学质量,在该课程教学过程中引入了MATLAB仿真技术,对基于MATLAB的课程教学方法与教学内容进行了分析,并以某型炮弹制导控制系统阻尼回路的设计为例,进行了MATLAB仿真技术的教学应用研究。实际应用表明,采用MATLAB仿真技术,可以有效解决机械电子学课程教学中的难点问题,为该课程的教学提供一种全新的途径和方法。 关键词:机械电子学;MATLAB;教学;仿真技术 引言: 机械电子学兴起于上个世纪80年代,是一门交叉性学科,随着现代科技发展逐渐形成的。机械电子学知识量大,并且机电融合,内容更新快,对实践的要求十分高,所以学生在学习过程中不仅要熟悉掌握各个专业知识和关键技术,还要去理解机械电子学的精髓,掌握机电一体化的理论实践方法,以便能够很好地运用这些技术。但在实际教学过程中发现,由于各种原因,学生对信息、控制及系统论方面知识比较欠缺,并且由于硬件教学条件的限制,许多机电实验无法正常进行,这给《机械电子学》课程的教学形成了一定的阻碍。 MATLAB作为工程领域最为流行的仿真软件之一,已被广泛应用于信号处理、电路设计与仿真、控制、机械、管理等领域,其提供的图形界面仿真手段――Simulink,使得机电系统的建模与仿真效率得到大大提高[2-3]。本文就MATLAB在《机械电子学》课程教学中的应用做一些探讨。 一、课程研究内容及难点 机械电子学是一个综合的概念,包含了技术和产品两方面的内容,首先是机电一体化技术,其次是机电一体化产品。机电一体化的原理、技术、设计理论和方法,构成了机械电子学的研究内容。 机电一体化技术是以系统论、控制论和信息论为理论基础和方法论,在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术等现代高新技术群体基础上发展起来的一种高新技术。概括起来,机电一体化共性关键技术主要有六项:机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术,其基本体系结构如图1所示[4]。机电一体化产品是富含高新技术的技术密集型产品。机电一体化为机械产品注入了新的技术,把计算机和电子器件的传感检测、信息处理、自动控制等功能融合到机械装置中去,从而获得了过去只靠一种技术而无法实现的功能和效果,在功能、性能、质量和效率等方面都有高水平的发展。机电一体化技术应用系统工程的观点和方法来分析、研究机电一体化产品或系统,综合应用各种现代高新技术进行产品设计和开发,通过各种技术的有机结合,实现产品内部各组成部分的合理配置和外部的整体性能最佳。因此,机电一体化产品表现出整体结构最佳化、系统控制智能化和操作性能柔性化。 机电系统静态和动态设计是课程的核心内容,要求学生能够从系统设计的角度分析机械系统和微机控制系统的元部件特性,掌握机电系统稳态和动态设计的分析方法。但是,动态系统设计涉及到的知识既有系统论和控制论方面内容,又有诸如系统动态参数整定等实践性非常强的内容,学习难度相当大。鉴于此,在该课程的教学实践中,笔者以计算机为工具,借助于MATLAB仿真技术,充分利用其强大的优化设计及仿真分析能力,把该课程中抽象内容形象、直观地表达出来,取得了良好的效果。 二、基于MATLAB的教学方法 在《机械电子学》课程的整个教学环节中,需要涉及机械传动系统、执行元件以及控制系统等多个用于实现机电有机结合的功能模块,如何将这些不同系统、模块的共性表达出来,是帮助学生理解、消化并建立学习主线,是实现各个章节知识串联的一个重要环节。MATLAB工具可以实现该功能,通过采用该软件对不同类型的系统进行仿真和特性分析,不仅使学生对机电系统特性有了直观的认识,而且帮助学生掌握了一门有用的学习工具,为以后的学习和工作奠定一个良好的基础。 在教学过程中,可以通过MATLAB/Simulink实现机电系统动态仿真功能,解决学生对系统动态特性的理解只是停留在公式这一难题;可以通过调节模型参数,研究延迟力矩和积分控制器的效果,让学生对控制以及一些典型的调节手段有了更为直观的认识;还可以利用提供的大量机械模块的仿真工具包,通过这些工具,可以方便地对一些常见的机械元、部件进行特性分析,如液压元件、齿轮传动系统等,并能随时改变约束条件和连接方式,及时观察所设机构在变参数下运行时的工作特性。 综上所述,基于MATLAB建成一个能够模拟实际系统问题的虚拟实验室,从而加深学生对知识的认识和理解,掌握其基本分析方法。 三、基于MATLAB的教学内容 基于MATLAB的教学内容主要包括五个方面: 1.利用MATLAB分析系统时间响应。在完成系统间响应求解方法的讲解以及系统时域指标的讨论后,将利用MATLAB提供的函数系统在不同输入作用下的时间响应,并在单位阶跃响应的基础上,求取系统时域性能指标。在MATLAB中,可以采用impulse函数、step函数、lsim函数对线性连续系统的时间响应进行仿真计算。其中,impulse函数用于生成单位脉冲响应,step函数用于生成单位阶跃响应,lsim函数用于生成对任意输入的时间响应。在求出系统的单位阶跃响应以后,根据系统性能指标的定义,分析系统上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间等性能指标。 2.利用MATLAB分析系统频率特性。Nyquist图和Bode图是系统频率特性的两种重要的图形表示形式,也是对系统进行频率特性分析的重要工具。MATLAB提供了绘制系统频率特性极坐标图的nyquist函数和绘制对数坐标图的bode函数,通过这些函数不仅可以得到系统的频率特性图,而且还可以得到系统的幅频特性、相频特性、实频特性和虚频特性,从而通过计算得到系统的频域特征量。 3.利用MATLAB分析系统的稳定性。在MATLAB中,如果已知系统的特征方程,应用roots函数可以直接求出系统的特征根。根据特征根的分布情况,判定系统是否稳定。通过MATLAB提供的margin函数,求出系统的幅值裕度、相位裕度、幅值穿越频率和相位穿越频率,从而直接分析系统是否稳定以及系统的相对稳定性。 4.利用MATLAB设计系统校正。通过MATLAB进一步讨论系统校正的设计问题,所采用的设计方法仍然是基于Bode图的频率分析方法。教学过程中,设定某单位反馈控制系统可以通过调整增益满足稳态性能指标要求,但相位裕度过小,不满足相对稳定性要求,从而通过采用超前校正环节进行校正。 5.利用MATLAB分析线性离散系统。与可用于线性连续系统分析和设计的函数对应,MATLAB提供了用于线性离散系统分析和设计的函数。教学中,采用c2dm函数和d2cm函数实现系统模型变换。其中,采用c2dm函数将线性连续系统模型转换为线性离散系统模型,d2cm函数将线性离散系统模型转换为线性连续系统模型。另外,利用dstep函数、dimpulse函数和dlsim函数对线性离散系统的时间响应进行仿真计算[5]。 四、教学案例分析 利用MATLAB进行某型炮弹制导控制系统阻尼回路的仿真设计,是《机械电子学》课程教学中采用的经典案例之一。 对于轴对称弹体,俯仰通道和偏航通道结构相同,因此在制导控制系统设计时常以俯仰通道为例进行控制系统设计。控制系统的内回路是阻尼回路,阻尼回路主要由舵机环节、弹体环节和校正网络三部分组成。阻尼回路的结构框图如图2所示。 特征点选择与5.2.3节相同,特征点处的弹体传递函数为: 从弹体传递函数可以看出,在特征点T1处原弹体阻尼为0.1,属于严重欠阻尼,因此将特征点处阻尼回路的期望阻尼设置为0.8。 校正网络设计主要是对阻尼回路传递函数系数 弹体开环传递函数Bode图如图4、图5所示,由图可知在增加阻尼回路前,弹体已经是稳定的,在增加阻尼回路滞后,弹体保持较好的稳定性,弹体带宽变小,因此弹体振荡得到抑制。MATLAB仿真结果表明,阻尼回路明显改善了弹体动态特性。 五、结束语 通过上述研究可以得出,在《机械电子学》教学过程中采用MATLAB软件可以有效地完善课程教学内容,实现了理论教学与实践教学的有机结合,不仅对加强学生的理论学习有较大的帮助,而且也提高了学生对所学知识的运用能力和分析问题、解决实践中问题的能力。 电子学论文:虚拟仿真实验系统在电子学科的应用 摘 要虚拟仿真实验系统从学生,教师,实验管理员三方面对实验过程全面控制,满足了对学生基础理论的认知、专业技术的掌握和综合设计能力的要求。 【关键词】虚拟仿真实验系统 管理系统 多样性 近几年,教育部一直在提出并让高校贯彻执行教学资源的先进性和创新性理念,这是适应当前社会的高速发展对人才提出的综合要求。如今,高等院校在教育理念上一直在摸索和发展中前进,但光有深刻的理论基础尚且不够,创新性需要在实践中才能得到体现和应用。尤其工科是一门实践性非常强的专业,要求毕业生在工作岗位上有很强的动手实践能力。在以往的实践中,学生的实践大部分是局限于在实验室展开。这种传统的实践模式存在以下几个弊端,一是高校资金短缺,实验室无法满足日益扩招的学生数量,这样从教学资源配置上无法很好的满足学生的需求;二是对理论知识学习不深刻的同学直接进入实验室进行操作实验,很容易因为误操作而损坏仪器仪表,直接造成了资源的浪费;三是一些高危险和能源型的会造成污染的实验也无法在实际的实验室中操作完成。近年来,高等学校逐渐的大规模引入了虚拟仿真实验系统,并且也形成了学科体系。 1 传统仿真软件的特点 在使用虚拟仿真实验系统之前,高校工科专业近些年也在一直使用一些仿真软件作为对课堂和实践教学的补充,以电子专业为例,常用到的一些电路软件有EWB、Multisim,主要用于电子电路的功能仿真;还有由欧洲DesignSoft Kft.公司研发的Tina Pro软件,主要用于模拟及数字电路的仿真分析;美国Wake Forest大学基于SPICE开发的CircuitMaker软件,主要用于电子电路仿真实验;英国Labcenter electronics公司出版的Proteus软件不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。这些软件在很长一段时间里对教师和学生起到了很好的辅助作用,但在使用的过程中,也发现了一些弊端。一是这些国外的软件都是针对企业,工程使用开发,而不是针对学校的学生实验开发,很多软件的功能在基础学习中无法使用,没有针对性。二是国外的这些仿真软件更新换代太快,各门课程需不断的购买正版软件这对于学校和学生都不太现实,但是用下载的盗版软件又存在使用过程中有时软件不稳定的情况,对于一些电路的仿真和参数的分析会造成波动及误差。三是这些仿真软件的界面都是英文,对于英语基础较差或者是学生没有学习专业英语之前,是存在一定困难,从而造成了学生对软件的畏惧情绪。四是人机界面比较单一,没有配套的知识辅助资料和实验过程指导,教师要在很多学生中进行巡回指导,工作量大,效率低。 2 虚拟仿真实验系统的应用 2.1 虚拟仿真实验系统的特点 虚拟仿真实验系统是以计算机作为控制中心,采用多媒体技术手段在计算机上虚拟实验环境,软件构建逻辑结构模型,再和硬件相结合,构成虚拟系统。并利用互联网形成网络化虚拟系统在计算机人机界面上完成实验。该系统由课程实验仿真平台和实验管理系统构成,这也是和传统使用的仿真软件的最大区别之处。该系统引入了实验管理系统,也就是说,该系统搭建的平台可以针对学生,教师和实验管理员分别使用,每个学生,教师,实验管理员都有属于自己的管理账号。学生登录账号可以选课,可以提前预习实验要求,获取实验信息,并进行虚拟实验,最后提交实验报告和查询成绩接收实验结果反馈。而教师登录账号可以布置新实验,并提供一些实验案例和提出实验要求,还可以在线指导学生实验,对学生实验作出批改,实时与学生进行交流。实验管理人员登录账号可以添加和查看实验室,对学生和老师的考勤进行管理,对整个系统进行维护,做好后勤保障工作。这种基于网络的流程化管理完成了对实验过程的全面控制,大大的提高了效率。 2.2 虚拟仿真实验系统的发展 虚拟仿真实验系统充分的降低了实验实践成本,搭建了一座从理论到实践的桥梁,使得实验过程安全可靠。通过网络化的实验管理系统,突破了空间和时间的限制,打造了生动直观的教学环境,提高了师生的互动性。虚拟仿真实验系统是在课堂,实验室,传统仿真软件,企业实践四种环节的基础上汲取经验弥补不足发展而来的。该系统连同以上四个学习环节可以优化组合,发挥最大优势。比如原理性概念性的理论知识可以结合课件或动画的形式在课堂完成,基本操作型的实验可以通过传统仿真软件验证后在实验室操作来锻炼学生的动手能力。创新性的,开发性的实验可通过虚拟仿真实验系统完成,学生可以反复设置参数,反复调试验证,反复的进行修正直到最后满意的结果,这个过程极大的减少了资源的消耗,降低了实验的成本。 3 虚拟仿真实验系统在电子学科的应用 3.1 虚拟仿真实验系统的建设 全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会在虚拟仿真实验教学系统的开发方面制定了一系列的规范和标准草案,为各高校学科资源的共享应用奠定了基础。一个虚拟仿真实验系统的建设是集成了多门学科资源的,在这个方面,我们国家像北京邮电大学等高校潜心研究开发出了结合高校学科专业特点的虚拟仿真系统,建立了信息电子类课程的虚拟仿真实验平台。通过该平台提供的仪器设备可进行几百个电路、电子、信息的典型实验项目,充分的满足了高校学生的基础需求。另外,把一些前言的科研项目渗入到虚拟仿真实验范围,丰富了实验内容,开拓了学生视野,充分的满足了高校学生的深层次拓展要求,有利于培养创新性的人才。 3.2 虚拟仿真实验系统在电路中的应用举例 以北京邮电大学开发的虚拟仿真实验系统为例分析,仿真平台模拟真实实验中用到的器材和设备,而且该仿真平台是中文界面,学生用起来直观方便。该实验平台提供了二十二种典型电路实验,在实际中,可以根据学科专业特点需要选取其中的典型性实验。下面以戴维南定理的验证与认识电路为例进行说明。该定理比较抽象,对其中的电路分析结果学生课堂难于掌握,通过虚拟仿真实验系统的流程化学习系统,学生可以轻松的对定理作出深刻理解。如图1所示,在界面的主器材库选取相应的器材设备,在右面的实验台搭建电路,完全模拟真实化的实验环境。如图2所示,是教师登录后的界面,教师可以在这个系统里对所有学生的实验进行批改,设置,操作。如图3所示,是学生登录后的界面,学生可以对老师提前选好的一些实验进行操作。 4 小结 虚拟仿真实验系统为电子类专业的学生提供了多样的可选择实验项目,利用虚拟技术实现了理论与实践的密切结合,拓展了理论的深度和广度,在综合设计和创新方面,为学生提供了一个良好的平台。 电子学论文:高职机械电子学专业项目驱动课程体系研究 摘 要 本文通过对高职毕业生面临的供需偏差进行了归因分析,并在分析的基础之上提出构建高职机械电子学专业项目驱动课程体系的必要性。提出高职机机械电子学专业项目课程的教学内容和课程体系的构建方案以及措施。 关键词 机械电子学 项目驱动课程 课程群 1研究背景 2012、2013、2014、2015连续这四年以来,高职机械电子学专业的毕业生的工作与所学专业的相关性均低于全国其他高职专业的平均水平。换句话来说就是近四年来的高职机械电子学专业的毕业生在毕业之后大部分人从事着与学校所学专业几乎无关的工作。因此,高等机械电子学专业的人才供给与市场需求之间还存在很大的偏差。分析出现这种偏差的原因,在很大程度上是因为高职院校机械电子学专业的课程设置已经不能适应当今的经济发展与社会需求了。所以各个高职学院的机械电子学专业要根据目前的市场和社会需求、重新确定专业定位,全面的整合教学内容, 选择能够提升学生就业潜力的课程内容。 2高职机械电子学专业教学内容的选择与课程体系的构建 2.1选取专业课程内容的方法与原则 2.1.1选择不同的课程模式来安排专业课程 在课程安排中可采用“以专业化生产过程为课程安排主线”、“围绕生产项目组织课堂教学和实训”以及“以职业实践为导向安排课程”等不同的模式来安排专业课程内容、在教学过程中采用案例式或者实例式教学。 2.1.2在课程选择过程中遵循实用原则 在课程选择过程中要安排好“描述性知识”和“程序性知识”这两部分的教学内容。“描述性知识”主要用来说明事物的各种性质、特征以及状态,通常用来区别和辨别事务。“程序性知识”是只能借助某种具体的作业形式间接推论其存在的知识。“描述性知识”用来解决“是什么”的问题而“程序性知识”解决“为什么”的问题。 2.1.3要改变课程内容选择的标准 高职机械电子学专业的课程选择要从原来力求单一学科知识的完整性逐渐向诸多相关学科知识的综合性转变。例如《机械设计基础》这本教材的课程内容可综合机械原理、机械设计、接口技术、机械工程材料等内容,在课程实施过程中按机械设计的过程组合上述内容的教学。 2.2专业课程内容综合模式 2.2.1综合基础专业课程 高职机械电子学专业的课程包含了机械制造、电子技术、计算机技术等模块的基础知识。传统高职机械电子学专业的课程安排中每个模块的基础知识都要由几门相关专业基础课程来完成。具体分析这些相关专业的教材,会发现其具有将这些课程综合的条件。例如机械制造技术这个模块的基础知识一般由机械制图、计算机基础、计算机绘图、机械设计基础、公差配合与技术测量、电工学及工业电子学、工程力学、机械原理、等课程组成。基础专业课程综合中可将计算机基础和计算机绘图这两门课程综合;将机械原理、机械设计基础以及机械制图这三门课程综合。 2.2.2综合核心技术课程 高职机械电子学专业在新的就业形势下要做到针对职业岗位安排教学内容。核心技术课程的课程内容安排要以核心技术为主线紧密的结合起来,综合为一门新的技术课程。由核心技术组合的课程不仅包含基础含理论知识,也包括理论与实践相结合的教学内容,具体如何组合就要根据各个高职院校的具体情况而定。例如:数控机床操作这个岗位是所有机械制造企业比较重要的岗位之一,以数控机床操作为核心技术可供综合的课程有:机械材料基础知识、零部件加工及装配工艺、计算机编程设计。如果高职学生能够认真学完这一综合课程之后,在企业的生产实践环节进行练习操作,毕业之后就能胜任数控机床的编程以及操作工作。 2.2.3综合核心技术与支撑技术课程 核心技术是专业技术的核心,而支撑核心技术的支撑技术普遍属于专业基础。如果将核心技术与支撑技术以及其他的相关课程综合,打破高职机械电子学专业传统的三段式课程设置,形成一种新的课程设置模式,或许会为高职院校学生的培养提供新的方向。目前国内外有不少学者在探讨打破基础课、专业基础课以专业课这三段式的传统课程结构的可能性以及利弊。许多学者主张将专业课与专业基础课综合起来,形成基础课和专业课的模式。这种综合核心技术与支撑技术课程模式的教学能够使学生投入更多时间学习专业课。 3实施高职机械电子学专业课程建设的措施 3.1重视课程的个体差异, 实行开放式教学 在机械电子学专业的课程安排中选择应用性、操作性以及技术性强专业课程,在专业课程的教学计划中针对市场需求的某种能力进行有目的的培养,根据培养目的组合课程模式。这样高职院校毕业生就能够满足社会上的职业需求,从事与所学专业相关的职业。 3.2 在教学过程中要严格控制教学质量 由机械电子学产业界、机械电子学专家、学校的管理层、相应专业的教师等编写机械电子学课程大纲,然后由专业任课教师根据课程大纲实施教学。在教学过程中,要有完整的严格的教学管理制度来保证教学质量。 3.3实施措施控制课堂教学质量 各高职院校要加强对专业课教学质量的监督和评估。建立一套适合本院校的、有理论依据的、具体可行的评价机制,并通过考试等各项措施及时反馈专业课的教学质量信息。 3.4积极发挥教师在专业课程建设中的作用 在高职机械电子学专业课程的建设中,不仅要有效发挥教师队伍的带头作用,而且要培养大量的能够把理论知识与实践过程结合起来的教师队伍,鼓励他们积极投入到课程建设和课程改革中。 电子学论文:工科留学生电工电子学实验课程教学实践 摘要:本文针对工科非电专业留学生特点,从实验内容、教学方法与手段入手,对留学生电工电子学实验课程的教学改革进行了探讨。实践表明,所采用方法有助于提升留学生学习热情,强化其对相关基础课程的掌握,具有一定借鉴意义。 关键词:留学生;电工电子学实验;教学改革;实验技能 随着我国石油企业海外项目的不断拓展,资源国企业及我国海外企业都迫切需要掌握石油开发、运输等技术的国际化人才。中国石油大学(北京)为了顺应高等教育向国际化发展趋势,提高综合办学实力,从1997年开始,陆续招收了来自中亚、中东、南美等50多个国家和地区的留学生。目前在校留学生人数达800多人,生源涵盖了本、硕、博各个层次。因此,设立针对提高留学生教学质量的课程教学改革也势在必行。 电工电子学实验是工科非电专业学生继大学物理实验之后的又一门实验课程,是培养学生掌握基本实验技能,提高动手能力和科技创新能力的基础。留学生是高校教学中一个特殊的受教群体,提高留学生实验教学质量,培养留学生的实践能力,对提高我校国际化办学规模和提升学校知名度都是至关重要的。作者在多年的留学生教学实践中,通过在教学内容、教学方法及教学手段等方面的不断探索和改革,取得了良好的效果,希望这些教学经验和体会对提高留学生的实践水平具有借鉴意义。 一、强化基础,参差兼顾,以突出留学生特点为主优化实验内容 我校与国内外石油公司合作,以联合培养模式招收的留学生大多来自石油资源丰富的国家,受教育的程度及个人学习能力参差不齐,实践动手能力也与中国学生相差甚远。例如,第一次使用万用表时,教师不需要给中国学生讲解,但对留学生却不然,需要详细讲解和演示万用表的使用方法。这种生源质量的差异,决定了对留学生的实验要求不能过高,应该以强化基础知识和基本技能训练为主,降低实验难度,选择相对简单、趣味性高、实用性强的实验内容,来激发留学生的学习兴趣。而对少数基础扎实、能力较强的留学生,则可以采取与中国学生使用相同教材,并视其能力和素质,适当增加一些综合设计性实验的培养方式,从而使不同水平的留学生都能找到适合自身状况的学习点。 二、分组合作,以优带差,充分发挥留学生之间语言沟通无障碍的优势 近年来,我校招收的留学生多数来自哈萨克斯坦、土库曼斯坦等俄语系国家,教学语言成为留学生课堂教学的主要困难。尽管这些学生在选择进入专业学习之前,要在预科班学习一年汉语,但即便如此,多数留学生的汉语水平也仅限于简单的日常对话和交流,完全理解和掌握老师所讲的内容或专业术语还存在困难。而多数专业课教师俄语基础薄弱,只能采用汉语进行授课。语言障碍给留学生在理论课上对关键知识点的理解带来困难,同时也制约了实验技能的提高。为了克服语言交流问题,在实验教学中,我们通常把留学生分成若干小组,每组确保有一位汉语语言表达及领悟能力较好的学生。老师在课堂上讲解完实验原理和实验内容后,先重点辅导各组中语言能力较好的学生,一旦该学生掌握了实验过程和方法,便可作为老师的助手,代替老师在小组中用他们自己的语言帮同学辅导,发挥助教的作用。该方法不仅可以在师生之间搭起语言桥梁,解决师生间的沟通障碍,也缓解了课堂上老师被学生频繁招呼的现象。 三、积极探索,改变模式,借助现代化教学手段提高留学生实验教学质量 受各方面因素的影响,留学生缺乏基本的实践能力,实验时经常不知从何入手。针对这种情况,我们采取了“仪器操作训练、接线能力训练、测试分析训练”三个单元训练法,从夯实基础入手,循序渐进,逐级强化,达到培养和提高留学生实验技能和素质的目的。课上课下注重与留学生沟通和交流,课程结束前,让留学生根据自身学习和对知识掌握的情况,填写对该实验课程现有教学模式及实验内容等方面的建议。通过信息反馈,可帮助教师及时改进教学方法和教学手段,进一步加强师生之间的互动交流。 在具体实施“三个单元训练法”时,我们主要采取以下措施: “仪器操作训练”单元。熟练使用电子仪器设备是完成实验过程的重要基础。在这个单元中会安排一次课的时间对仪器设备进行讲解和强化训练,并采取多种教学手段帮助留学生加深理解和掌握。例如,在介绍数字示波器使用时,首先要求学生登录学校课程网络教学平台,观看示波器使用视频,让留学生先对示波器操作有个直观的了解。随后在课堂讲解时,让学生将示波器的界面显示语言设置成自己的母语文字(如俄语、英语或其他语言文字),再对照老师的中文讲解慢慢消化吸收,这样学生便很快地掌握了示波器的基本功能和使用方法。 “接线能力训练”单元。实验初期,留学生的电路接线能力普遍较差,很简单的电路在他们看来都觉得很复杂。不能正确连接实验电路,就无法完成后续的参数测量。最初我们采用教师先演示实验,然后让学生自己动手接线的授课方式。这种方式的弊端是学生每接一根线都要先跑到演示台前看一次,不仅实验效果不好、效率低下,而且还影响课堂秩序。后来,我们将现代化的多媒体技术融入课堂,把电路接线过程做成动画,让学生跟着动画提示连接电路,既直观有趣,又提高了实验效率。经过几次训练,多数学生都能够脱离动画提示,独立完成实验电路的连接,效果立竿见影。 “测试分析训练”单元。该单元是培养实验技能的重点和难点。在这个训练单元中学生不仅要理解实验原理,正确使用仪器仪表并掌握不同参数的测量方法,同时,在实验中可能还会遇到各种故障或实际问题。为此,我们采取了以下教学手段。 1.课堂讲解实验原理时,充分利用电子电路仿真软件,通过电路仿真过程让学生对实验原理有更深层的理解,对实验结果产生一个直观的印象。例如,在做单级共射放大电路实验时,采用Multisim仿真软件,让学生观察工作点变化对放大电路的影响;通过改变工作点位置,使三极管工作在不同区域,观察各区域中放大电路输出波形的特点,从而使学生充分理解和掌握失真波形产生的原因及改善方法,把抽象的问题通过直观的方式显示出来,更便于留学生对知识的理解。 2.由于部分留学生理论知识掌握不足,课前又没有预习的习惯,所以实验课上许多留学生都不清楚实验该从何做起,该怎样用测量数据验证实验结论。针对这种情况,我们采用“课上提出问题讲解实验原理观察仿真结果根据动画提示测量参数课上互动、讨论并验证提出的问题”的授课程序,使学生通过分析实验结果彻底克服理论知识掌握不足的弊病。例如,在做直流电路基本定律实验时,老师先提出基尔霍夫电流、电压定律的概念,让学生根据动画提示测出电压、电流值,然后通过互动与学生讨论实验过程中出现的各种问题及解决办法,用测量数据反推并验证基尔霍夫电流、电压定律。通过这种方法,留学生不仅掌握了实验测量及分析的方法,而且很容易就理解了理论课上未搞清楚的基本概念。 3.为兼顾部分动手能力较差的学生,让大多数留学生跟上授课节奏,在做比较复杂、实验步骤相对烦琐的实验时,老师会把实验分成多个单元,等每个学生都完成该单元的测量之后,再进行下一个单元,以避免挫伤个别留学生的自信心而失去对实验课的兴趣。 4.充分利用网络教学平台,把每个实验的操作过程和仪器设备使用做成动画或视频,增强真实感和临场操作感。以形象直观的方式,把用语言难以表达清楚的问题,通过动画或视频表现出来,帮助留学生理解和记忆。 四、因材施教,层次教学,有效利用开放实验室培养留学生实践创新能力 有些留学生思维活跃,善于思考,想法较多,且对电子学方面的知识非常感兴趣。针对这部分学生,可以在他们掌握了基本实验方法后,鼓励他们进入开放实验室,实施分层次教学。在开放实验室轻松自由的学习环境中,学生可以继续做课上没有完成的实验,也可以根据个人爱好,尝试一些设计性的实验。另外,在开放实验室还备有焊接工具及一些小电子产品的套件,例如小音箱、电子门铃等。学生可以自行焊接组装这些小电子产品。这样不仅可以激发留学生的学习热情和求知欲望,同时也可以让他们意识到自己所学知识对将来职业发展的重要性。在整个开放环节,完全以留学生自主学习为主,充分发挥他们的主观能动性,对提高留学生的实践能力起到了很好的促进作用。 五、结束语 留学生教学质量是决定高校国际竞争力的重要因素之一,如何提高留学生实验课教学水平是广大教育同行所面临的共性问题。针对我校留学生特点,本文探讨了留学生电工电子实验课教学方面的一些有效措施,仅供广大教育同行参考。
生物技术方面论文:生物技术在家畜繁殖改良方面的应用 [摘要]以生物技术为主体的高新技术已广泛地应用于各领域,特别对现代畜牧业产生了深远的影响。作者阐述了现代生物技术在动物品种、遗传育种与繁育等方面的应用情况。 [关键词]生物技术 现代畜牧业 影响 应用情况 现代生物技术作为高新技术,已广泛渗透到现代畜牧业的各个领域,为解决现代畜牧业生产领域所面临的许多重大问题开辟了新的途径。为优秀畜禽品种资源的保护与利用,良种的快速繁育,动物营养与饲料资源的开发利用,疾病的预防和诊断治疗,以及生物药品的开发提供了更加广阔的途径,促进了优质高效现代畜牧业的发展。 一、生物技术在畜禽品种方面的应用 以生物技术保存畜禽品种资源主要有2种途径。一是利用胚胎和生殖细胞的冷冻技术,这是静态保种技术,早在20世纪70年代就有一些国家以冷冻配子(精子、卵子)和胚胎进行畜禽遗传资源保存的研究。这种方法保存的优点是基因和基因型频率的变化降到了最低水平,抽样误差小,容易控制疫病,保存时间长,保种经费少,解冻后种群恢复快。育种中冷冻配子和活体保种相结合,可以减轻自然选择、近交和遗传漂变对基因、基因型频率带来的影响。二是利用分子生物技术建立畜群、禽群的基因文库。基因文库的建立就是利用DNA重组技术将决定畜禽重要经济性状的主基因或全部基因整合到某些特殊的基因载体上,然后用这些载体感染宿主细胞,通过宿主细胞的大量增殖构建各基因DN段的无性繁殖系(克隆),制备的克隆总体就是该畜禽品种的基因文库,保存该基因文库就等于保存了该畜禽品种,通过生物技术保存了畜禽优良品种的性状,保护濒临灭绝的动物。目前,许多发达国家已建有家畜冷冻精子库和胚胎库,低温冷冻保存家畜精液的研究和应用在50多年中有很快进展。 利用生物技术可简化良种引进方法,胚胎移植与胚胎冷冻技术相结合,良种的引进可简化为冷冻胚胎的引进,不仅运输方便、检疫程序简单、成本低廉,而且后代对引种地生态环境适应性和抗病力增强。目前,牛羊胚胎移植与冷冻技术已成为国际、地区间良种遗传资源交流廉价而简便的方式。 二、生物技术在动物遗传育种方面的应用 1.利用基因导入技术育种 哺乳动物转基因技术(transgenic technique)是基因工程与胚胎工程结合的一门新兴生物技术。科学家利用基因工程通过一定方法把人工重组的外源DNA导入性细胞或胚胎细胞受体动物的基因组中,或把受体基因组中的一段DNA切除,从而使受体动物的遗传信息发生人为改变,生产出带有外源DN段的动物,并且这种改变能遗传给后代。它打破种的界限使育种工作可以充分利用所有遗传变异,有目的、有计划和有预见地改变动物遗传物质的组成,生产出优良品种的动物。体细胞核移植(somatic cell nuclear transplantation)技术又称体细胞克隆,它是利用分化程度较高的体细胞移入去核卵子中,构建新合子的生物技术。在畜牧生产中,运用核移植技术可以从一枚优良胚胎出发,将其培养到多细胞时,通过酶使其分成许多单细胞卵裂球,再把每一个卵裂球的细胞核作为核供体,再将它们移植到去核的受体卵细胞中,使其发育成一个胚胎,由于所有胚胎的细胞核来自同一枚优良胚胎,他们都具有优良的潜质。通过核移植,可生产许多同质胚胎,实现优良家畜的无限扩增,最大限度地利用优秀母畜的遗传潜力。 2.提高动物产品的生产性能和质量 近年来,各国对家畜生产性能的改良目的是提高家畜肉、奶、毛及其它产品综合遗传力。在畜牧业中,利用转基因手段可以达到改善动物生产性能的目的。在namlner等获得转基因猪以后,转基因技术已取得了很大成果。把生长激素或促生长因子基因导入家畜基因组中,加速生长速度,提高饲料报酬。1985年,科学家第1次将人的生长激素基因导入猪的受精卵获得成功,转基因猪与同窝非转基因猪比较,生长速度和饲料利用率显著提高,胴体脂肪率也明显降低。表达牛生长激素的转基因猪生长速度比对照组快10-15%,饲料报酬提高16-18%,胴体中脂肪下降80%。 3.培育抗病品种 家畜疾病,尤其是传染性疾病是畜牧生产的大敌,由疾病造成的经济损失约占畜牧业产值的12%-15%。抗病性能是当前畜禽育种的重要目标性状,抗病育种的目标是培育出整体免疫力高的品种。目前,已发现的与免疫相关的综合抗病力候选基因为数不多,主要有MHC和NRAMPl,其中NRAMPl蛋白可抵抗分枝杆菌、沙门氏菌等多种胞内寄生病原菌的侵染而发挥重要免疫功能,对畜禽机体抗病力影响较大,目前已克隆了多种生物的NRAMPl基因。猪瘟是危害养猪业最严重的疾病之一,如果能培育出抗猪瘟病毒的新品种,将对养猪业做出巨大的贡献。谢庆阁等设计合成了阻断猪瘟病毒复制的核酸基因,研究了其抗病毒感染的功能,认为该途径是可行的。此外,对一些种属特异性的疾病,如果可以从抗该病的动物体中克隆出有关的基因,并将其转移给易感动物品种,就有希望培育出抗该病的品系。而在对畜禽类病原体基因组结构进行深入研究的基础上,将病原体致病基因的反义基因导入畜禽细胞,使侵入畜禽机体的病原体所产生的mRNA不能表达,从而起到抗病作用。 三、生物技术在动物繁殖方面的应用 1.人工授精技术 自20世纪40年代以来,人工授精技术蓬勃发展,已成为家畜品种改良的重要手段。人工授精在奶牛业的发展最快,目前多数国家已普及了对奶牛的冷冻精液人工授精,把人工授精技术作为家畜育种和扩繁的有力手段。法国经过后裔测定,优良种公牛遗传力的改进每年进展达20%。人工授精与胚胎移植相配合,提高了奶牛的产奶量,减少了饲养头数,人工授精大大提高了优秀种公畜的利用价值。绵羊人工授精仅次于牛、猪的人工授精,近20年来在很多国家也受到了重视。 2.体外受精技术 体外受精(in vitro fertili-zation,lVF)是继人工授精后,家畜繁殖领域的第3次革命。它包括卵子的成熟培养、精子获能、体外受精、胚胎早期培养和胚胎移植等5个连续过程。由于它与胚胎移植技术(ET)密不可分,又简称为IVF-ET。自张明党(1959)把体外受精的兔受精卵移植给受体母兔获得世界上第一个“试管哺乳动物”以来,体外受精技术发展很快,现已日趋成熟而成为一项重要而常规的动物繁殖生物技术。它为胚胎生产提供了廉价而高效的手段,对充分利用优良品种资源,缩短家畜繁殖周期,加快品种改良速度等有重要价值,这项技术国外已从实验室转向商品化生产。我国在牛IVF技术的研究方面并不落后,技术上已经取得了重大突破。 生物技术方面论文:植物生物技术在植物保护方面的应用 【摘 要】伴随着科学技术的日益发展,生物技术已经被广泛地应用于植物保护方面。生物技术的运用主要体现在:对植物病毒和病源的判别和诊断,促进了植物病毒治理过程;选育抗病虫种苗,免除了病虫的危害;研制基因工程农药,有效的避免了化学农药产生的不良后果;培育抗病虫和抗除草剂植物,生物技术的运用极大地促进了植物的保护。 【关键词】生物技术 植物保护 基因工程 伴随着国内外对植物生物技术研究的不断深入和发展,生物技术已经被广泛地应用到植物保护方面。生物技术主要是指利用微生物或者生物有机体来制造或改进产品、改良品种,或者通过培育微生物等过程以达到为人类服务目的的一种技术。生物技术主要涵盖细胞工程技术、基因工程技术、发酵工程技术以及酶工程技术。植物生物技术在针对植物病毒和病源的判别和诊断、植物病虫害防治等问题上具有安全、高效、选择性强、无污染等特点,被广泛的应用于植物保护过程中。 一、对植物病毒和病源的判别和诊断 生物技术应用于植物保护中,能够快速而有效地进行植物病毒和病源的诊断。单克隆抗体技术就是一种用于对植物病毒和病源进行诊断的技术,这种技术与各种免疫标记技术相互结合,就能够对病源进行快速而精确的诊断分析,促进了植物病毒的治理。单克隆抗体技术的积极运用为诊断和判别植物病害提供了有效的途径,现已经制备了很多种植物病毒单克隆杂交瘤的细胞株,例如各种像烟草花叶病毒、葡萄扇叶病毒、黄脉病毒等。我国在植物细菌病害的研究中取得了丰硕的成果,如水稻白叶枯病、青枯病、葡萄扇叶病毒、马铃薯青枯病单克隆抗体的等很多种植物病源的单扛杂交瘤柱系,极大地促进了生物技术在植物病源诊断上的应用。 二、培育无病种苗 近些年来,我国在抗病虫育种的基础上,积极地运用生物技术,创造并选择利用植物群体内新的遗传变异,取得了很多新的进展。生物技术应用于选育抗病虫植物和培育无病种苗,是通过组织培养的方式。为了保证各种作物的产量和品质,提高对有害生物病、虫、杂草的抗性和耐力,使用组织培养的方式,通过无性系突变体来筛选新的抗病虫材料或新抗源,获得无病毒苗,进而获得抗病虫的植物,用体外栽培植物的离体部分来消除病毒的侵染危害,生成没有病毒的完整植株后,再将植株的种子进行繁殖,通过这种无性繁殖就能获得没有病的的种苗,免除了各种病虫的危害[1]。 通过花粉粒作为外植体进行培养,获得植株的单倍体,利用单倍体可在较短的时间内培育出新的、高纯合材料,从而诱导、筛选出具有抗性的植株。另外利用茎尖脱毒技术也可以繁育出像薯类、果树、花卉以及某些蔬菜等无病毒种苗,极大的保证并提高了作物的品质和产量。目前国际上已经开发出抗虫转基因水稻,同时我国也在积极研究,已经开发出抗叶枯病和抗水稻细菌性条斑病的转基因植株,这种生物技术应用于实践,能够有效地降低化学农药的使用量。 三、研制基因工程农药 生物技术在微生物农药开发中的应用,能够代替化学农药而起到防治害虫的效果。为了提高农作物的产量而进行的病虫害防治,长期以来大量使用有机农药,虽然起到了杀菌防虫的作用,但与此同时因单纯依靠化学有机农药,并且使用浓度严重超标也造成了一系列的恶果。例如农药的过度使用,使得在杀死害虫的同时,也杀害了害虫的天敌,从而严重的破坏了生态系统的生物链;长期使用农药,使得害虫产生了抗药性,形成了恶性的循环;农药残余严重,破坏了土壤环境,同时也危害了人们的身体健康。 鉴于有机化学农药带来的各种问题,生物农药防治病虫害的方法也呼之欲出。随着各种生物杀虫剂和生物杀菌剂的相继研发成功,诸如假单胞杆菌型、莓力菌杀虫剂以及枯草杆菌杀虫剂等的使用,极大的避免了有机化学农药产生的危害作用。利用昆虫重组病毒防治害虫,可以利用寄生在昆虫体内的昆虫杆状病毒,如果将此病毒的基因中插入和表达外源基因如节肢动物或细菌来源的昆虫毒素、昆虫激素或酶,就能够扰乱害虫内部的代谢平衡,从而达到了灭虫的目的。另外许多微生物农药也在积极的研发过程中,利用产素细菌能够防治各种因植物细菌而产生的病害问题,这种方法主要是先从土壤根围的细菌中筛选出对水稻或者蔬菜等重要病原细菌,然后选择具有较强拮抗作用的拮抗菌株,这种拮抗菌株由于能够产生较强的拮抗蛋白而起到了抑制或预防作物细菌病害的作用。在这种引进拮抗菌株进行植物的病虫害防治的进程中,从植物体形成的自然生态系统中筛选增产菌,而增产菌的代谢物对改善植物生理代谢又起到了重要作用。总之微生物农药具有高效、无毒、无公害和无污染等特点,对于病虫害防治和环境保护都具有良好的效果。 四、培育抗病虫和抗除草剂植物 作为一种分子生物学技术,植物基因工程技术是利用了植物细胞的全能性。植物细胞的全能性是指植物的每个细胞都具有相同的遗传信息,因此能够把一个植物细胞通过生物技术方法培养成完整的植株。进行抗病虫植物的培养,可以利用动物毒素基因的导入达到防治害虫的目的。此类方法是将一些昆虫的毒素基因导入到植物中,害虫一旦咬食植物的同时就吞入这些细菌,从而就会被杀死[2]。培养抗除草剂植物是通过将破坏除草剂的基因导入到植物中。研究者已经从吸水链霉菌分理处一种能够破坏破坏除草剂的基因,将这种基因导入到烟草、马铃薯和番茄的植株后,这些植株就对常用的除草剂产生了抗性,这样就使得这些作物避免了除草剂产生的药害作用。 抗病虫工程植株与抗除草剂工程植株的培养,我国也取得了很多突破性的进展,已经将很多诸如水稻、小麦、大豆、棉花等农作物通过组织培养的方式获得了再生植株;通过病毒的外壳蛋白的基因转移到烟草和番茄上,并将苏云金杆菌的毒蛋白转移到棉花和水稻上;弱毒疫苗和卫星核糖核酸的也已逐渐应用到实际的生产中[3]。 总之,生物技术的发展,对植物保护产生了革命性的影响。利用植物生物技术能够选育和培育出各种抗病虫害的新的植物品种,同时生物技术对植物病毒和病源进行了快捷而有效的诊断,基因工程农药的使用免除了病虫的危害,也有效的避免了过度使用有机农药产生的恶果。因此,充分利用各种生物技术,能够有效的起到植物保护作用,从而保护了物种的多样性,保护了生态环境,实现了人与自然的可持续发展。 生物技术方面论文:医疗器械方面的生物技术 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。 另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点: (1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材; (2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等; (3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况; (4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。 在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 生物技术方面论文:生物技术在畜禽疾病方面的运用 通常,为了保证畜禽的健康水平,我国相关的饲养人员都会在喂养这些动物的时候采取一定的措施。生物技术在畜禽养殖方面已有很广泛的应用,比如预防畜禽疾病的疫苗和诊断技术等等。因此,在不久的将来,以生物技术为代表的各种科学技术一定能够在人类的生活以及工作中发挥更大的作用。 1有关生物技术的相关内容 1.1生物技术的定义及主要用途 所谓的生物技术是指生物学家们利用一些特定的技术手段对生物体进行改造之后使其能够为了人类更好的服务的技术。这种技术,已经随着我国科学技术的不断进步而取得了快速发展,不仅仅是能够有效的预防以及诊断各种疫病,还可以从遗传学的角度对生物新品种的培育起到很重要的推进作用。此外,生物技术还可以为这些牲畜以及家禽提供更易消化以及更富有营养的食物。由于每个生物不同的特性,在生物技术的发展过程中已经逐渐的产生了一定的分科现象,比如说发酵技术以及现代生物技术等等。前者比较便于理解,而后者主要包括一些为现代人们提供具体服务的学科,最主要的是遗传学、生物化学以及免疫学等等。 1.2生物技术在诊断和防治动物疫病中的应用 在防治动物疫病方面,运用生物技术培育的基因工程兽用疫苗与常规疫苗的生产相比生产周期更短,疫苗的种类更多,效果更强大,并且降低了由于残毒和污染而造成的生物污染的机率。常见的有预防禽痘病毒的活病毒载体重组疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病诊断方面,随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。 1.3在净化畜禽环境中应用 生物技术因为养殖业大多都十分集中,所以畜舍中所散发的十分难闻的气味含有氨气等对人体及畜禽有害的物质,因此,必须采取相关的措施对这种情况加以预防和制止。现阶段容易出现的肉鸡和一些猪出现呼吸道疾病都是由于畜舍内含有大量的氨气而造成的。科学家们从沙漠植物莫哈欠丝兰中提取的糖化合物,能够让舍内H2S、NH3、粪臭素等减少,增强牲畜血液中含氧成分,在一定程度上提高了猪的生产性能,也有效的减少了鸡出现腹水症的几率。发酵床养殖技术的应用,不仅改善了养殖环境的质量,提高动物产品的品质还降低了养殖成本,实现了养殖污物的零排放。 2生物技术在畜禽疾病方面的具体应用 生物技术在畜禽方面的应用前景更加的广阔,尤其是在疾病探索方面。一般来讲,在畜禽饲养和疾病预防以及诊断效果等方面表现最明显的就是生物技术。一方面,生物技术能够针对畜禽出现的不同症状或者是感染的不同病毒研究出不同的疫苗,进而提高感染疾病动物的存活率。另一方面,生物技术所研究的疫苗和通过其他途径获得的疫苗相比具有更大的竞争优势,原因是这些疫苗对生物体具有很强的保护性。因此,在目前及以后的疫病防治中,生物技术都能够发挥很强的针对性和效果。值得一提的是,现在的生物技术还能够对原有的疫苗进行技术上的弥补工作,使其更具效果。所以,依目前生物技术在我国的应用来看,在未来很长一段时间之内,这项技术都会为动植物带来更大的利益。传统的化学农药和化学肥料对动物、人和整个生态系统都有很强的副作用和长期滞留的毒害作用。目前利用DNA重组技术,制成的微生物杀虫剂和微生物肥料,可有效地降解生物,大大减少了环境的污染,维持了生态的平衡。 3结束语 综上所述,随着我国生物技术的不断完善,它的应用已经遍及许多领域和作业。尤其是农业和畜牧业应用的成就更为突出。生物技术的应用还能够保证我国动植物的生长状况达到最优的状态,因为生物技术能够为动植物提供优质的饲料以及疾病预防的准确度,同时生物技术的这种优点,也使得我国的饲养人员获得了更大的经济利润,从而也使得我国人们能够食用到更优质的食品。 作者:杜培杰 单位:山东省临沂市畜牧站 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的运用 1食品检验中现代生物技术应用的重要性 1.1传统检测方法无法满足发展需求 随着生活水平的提升,食品安全问题逐渐成为众人瞩目的焦点,而要解决这个问题最直接的方法就是要做好食品检测工作。它不仅是食品质量的基础,也是食品安全的保障。在国内一直延续着使用化学、物理及仪器的检测方法。但是传统方法有很大局限性,不仅是测量结果不精确,也会增大很多工作量。随着科技发展,社会需求进一步提升,人们对安全提出了更高的要求,这就注定传统检测方式要被抛弃,转而投向新的检测手段。 1.2生物检测的优势 生物检测是新兴的一种科学、精密检测方法,与传统检测方式相比,它在各个方面均显优势,并且应用范围在不断的扩大、延伸,它的检测范围也涉及到各个领域,主要包括质量监控与监督、品质评价等方面。生物技术检测不但具有很高的选择性而且还具有特殊的识别能力。此外,它还融合物理化学的方法,从而发明了一些操作简单,但是结果准确快速的检测方法。因此这种方法受到人们的青睐。 2食品检验中常见的现代生物检测技术 2.1基因探针法 基因探针主要是利用生物基因来完成食品安全的检测,其原理是组成基因的碱基可以进行特定配对。基因探针就是利用基因的变性以及可重复性实现对特定基因序列进行检测的目的。基因探针得到了进一步地发展和广泛应用,尤其是在食品安全检测方面贡献显著。这种技术的流行简化了检测的操作流程,优化了检测结果,提升了检测的精准度,避免了传统检测方式的种种弊端。当然任何事物都会有优缺点,这种技术也存在其应用的弊端,主要表现在其检测速度较慢,相应的检测成本就会比传统方式高,所以说基因探针技术在使用过程中还应积极的改革创新,追求更高的发展空间,为生物技术在食品检测方面做出更大贡献。 2.2PCR技术 PCR技术主要也是依靠基因原理来实现检测目的。它的主要检测过程是找一条DNA分子作为检测需要的模板,然后找到一段有特定碱基排列顺序的基因片段当作引物,最后将其放置在适宜条件下进行大量增殖。在现实生活中,这种技术主要用于转基因类别和致病微生物的食品检测。PCR技术在食品检测领域得到了很大发展,像对掺假成分、DNA污染等方面的检测。1992年开始使用这种技术,1996年德国在理论上对这项技术能进行基因探测给予了证明,2006年,曾利用这种技术检测葡萄中的曲霉菌。 2.3免疫学检测技术 棉衣学检测主要依靠众所周知的抗体与抗原的反应。目前棉衣检测常见的三类有免疫标记、免疫凝结、以及免疫沉淀等。在当前社会,在检测技术中最为广泛的技术即为免疫学检验技术。免疫学检验技术具有灵敏度较高、分析容量较大、检验成本较低、特异性较强而且方便快捷等特点。酶联免疫法是免疫技术中常见的免疫法。酶联免疫技术将酶标记在特殊的抗体上,这种抗体会寻找特殊的抗原反应,然后在反应完成后加入底物,根据显色反应以及显色的程度来判断检测结果。酶的催化效率很高而且灵敏度很高。但是它自身也存在缺点,也有很大的改进和发展空间。 3结语 随着人们对食品安全问题的不断重视,传统的检测方式必然会被新兴技术所取代,生物技术的崛起无疑给各个领域,特别是食品安全领域检测带来了新的活力。无论是在操作方面,还是在结果的精确性方面,它都无疑是现代食品检测最优的检测方式,是食品检测中主要的技术组成力量。但是在我们也应该用发展的眼光发现这种技术的缺点,积极的去改正创新,使它能发挥更大的价值。在我国生物技术的不断发展中,生物技术一定会使我国食品检测更加成熟,使人民身体健康得到保障。 作者:李强 单位:通标标准技术服务(天津)有限公司 生物技术方面论文:医疗器械方面的生物技术论文 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点:(1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材;(2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等;(3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况;(4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 4数字化生物技术的运用 数字化生物技术即为医疗自动化技术,其在医疗器械方面的应用十分广泛,包括心脏起搏器、剖析监护设备、放射设备等嵌入式的技术;分光光度计、肌动的电流扫描器等,其均需要性能良好的数字信号处理系统提升器精度;医疗机器人技术、无线通讯技术、自动化的测试、感应器等技术,由于医疗设备的消耗量较大,该类器械的发现潜力极大。 5结语 生物技术属于现代十分先进的技术,其发展速度快,影响深远,且具有较大的发展潜力。该技术的应用范围极为广阔,包括环境保护事业、农业生产方面、医学技术方面、医药制造方面等,其也能够应用于医疗器械的生产与开发方面,提高医疗器械的性能,使之功能更加全面,效果更加显著。本文仅从一般的角度分析了其在医疗器械方面的应用,在实践的医疗活动中,医疗机构可以根据实际的情况及自身的需求,科学的引进生物技术,提升自身的医疗水平,更好的服务社会,带来良好的社会效益。 作者:郑雯雯 单位:山东恒信检测技术开发中心 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的运用研究 摘 要:经济的快速发展为人们提供了更为舒适和高质量的生活环境,在这样的生活环境中人们逐渐有了健康饮食的观念,对生活中的食品质量了有更高的要求,与此同时近些年食品加工市场竞争激烈乱象丛生,导致社会中不断出现食品安全方面的问题,为了更好的保证人们饮食安全促进食品加工方面的平稳发展,我国在进行自主食品监测技术设备研发的同时,还引进了许多国外的高新技术与设备,共同应用于食品监测中。目前在食品监测过程中生物技术的使用率最高并且效果显著,为了在此基础上进一步加强生物技术的对食品检测的作用,提升食品检测的精准度。本文从生物技术在食品检测方面的运用方面着手研究,为生物技术与食品检测今后发展提供思路。 关键词:食品安全;食品检测;生物技术;运用;研究 食品是人们生存的必需品,其质量直接影响着人们身体健康和生活质量。但近些年来我国的工业方面发展越来越快,在带来经济效益的同时也带来了大量环境污染。在这样的环境污染情况下,人们越发的重视食品的安全问题。为了更好的保证食品安全,我国逐步将食品检测划为重点,但在实际食品安全检测过程中却出现了诸多问题,比如检测技术、政府监管、以及法律法规方面都存在许多不足,其中最为突出的是检测技术问题,所以生物技术一经发展便得到了极大的重视, 一、基因探针法 基因探针法也可以称为分子杂交技术,因为基因具有一定的变性和重复性,所以基因探针法利用基因的这一特性对食品中存在的基因进行序列比对,从而确定食品的安全。目前正在使用的基因探针法主要分两种,异相杂交与同相杂交,相同的是两种方法都以基因探针为基础。基因探针法大多使用于食品中的微生物检验,可以对食品中存在的沙门氏菌、大肠杆菌、葡萄糖菌等常见的影响人们身体健康的细菌充分检验。从基因探针法的操作过程以及检测结果中可以看出,其与传统的检测方式相比,具有更强的操作便捷性以及结果精准性,但同时基因探针法也存在诸如运行成本高、速度慢等问题。所以还需研究人员进一步对基因探针法进行研究。 二、PCR技术 PCR技术的原理是以需要扩增的DNA分子作为模板,用分别和模板互补的一对寡核苷酸的片段作引物,遵从半保留复制原则,在DNA聚合酶的作用下完成扩增,因此,又称聚合酶链反应技术,由变性、复性和延伸三个步骤构成。仅需要用很少的物质便可大量扩增所需的基因片段,并可以定量、定性地分析检测样品,这是PCR技术的一大优点。与此同时,由于检测仪器昂贵,操作复杂、技术含量较高,因此对其技术人员有较高且严格的要求。由于现在分子生物学技术正在突飞猛进的发展,转基因食品已经随处可见,由此可见转基因食品逐渐进入了人们的生活,它们在人们的餐桌上出现的同时,转基因食品的安全性也倍受人们的关注,成为了百姓饭前茶后所谈论的热点话题。由于在传统的食物中,并不存在转基因食品中的蛋白质和新遗传物质,使消费者存在隐忧。为了让人们的健康有一个可靠的保障,使消费者消除顾虑,让商品流通和国际贸易更加有利,研发一个快速、简便、准确的食品安全检测技术迫在眉睫。 三、免疫学检测技术 免疫学检测技术的基本原理是抗体和抗原的结合反应,一般可将其分为三类:免疫沉淀反应、免疫标记技术和免疫凝集试验。目前,免疫学检测技术在检测方法中用途最为广泛,其具有方便快捷、特异性强、检测成本低、灵敏度高、分析容量大等特点,特别表现在食品检测方面,在分析蛋白质的结构中通常会用到。当前,免疫技术中的酶联免疫法已在食品检测中得到普及。近几年,在传统检测方法的基础上,免疫学开发出新的检测技术,其中包括放射免疫测定、荧光免疫测定、免疫传感器、免疫磁性分离和酶免疫测定,比如PCR-ELISA技术,就是将酶联免疫技术与PCR技术结合,可用于检测大肠杆菌,效果良好。酶联免疫技术是将酶标记在特异的抗体上,即为酶标抗体。它具有酶的底物催化和抗体抗原反应的特性,它和与它对应的抗原相结合,添加底物,便可依据底物显色程度做出定量或定性地判断。由于酶的催化效率高,能够最大限度的将反映效果放大,使测定结果稳定且灵敏度高。但其也具有局限性,因此多数用于检测鲜活组织和基因工程生物体改造的初步z测。 四、生物芯片技术 生物芯片技术的原理是按照预先的设置将大量生物分子排列并固定在载体表面,因为生物分子具有特异性亲和反应,可利用其对生物分子的量和存在进行分析,比如抗体抗原反应和核酸杂交反应等。高通量是基因芯片最为突出的优点。相较于传统检测方法,生物芯片技术可克服具有系统误差的缺点,许多基因探针杂交和标记等只需一个过程即可完成,并且生物芯片技术自动化程度高且其数据可靠客观。但是由于基因芯片技术无法判断在细胞类型较多的组织中检测基因的精确定位。与基因芯片相比,处于研发中的蛋白质芯片可能将此种情况改善。 1.基因芯片 基因芯片的探针使用大量的寡核苷酸以及DNA,在工作过程中将大量的已知基因数据集中输入于基因芯片当中,在芯片运行时会将食品样品中所存在的核苷酸与芯片中同位置探针内的核苷酸进行杂交,杂交后再根据碱基互补的基本原则,确定食品样本中的核苷酸序列,最后将样本转换为对应的检测图像,在计算机中对结果图像进行信息分析,得出检测结果,基因芯片的技术优点在于相对传统食品检测更为高效与灵敏,有效提高了食品检测的工作效率。 2.蛋白芯片 蛋白芯片的组成部分是大量的蛋白质,是根据使用不同蛋白质相结合产生的效果辨别食品安全的技术。其在实际操作过程中需要将食品样本的固相载体采取化学处理,然后将具有已知数据的蛋白探针固定与样本载玻片上,随后观察其中蛋白质产生的相互作用,对作用结果分析得出检测结果。蛋白芯片技术多用于转基因食品的检测当中,其具有大量食品检测,快速检测等特点。 五、结束语 由于生物技术具有高效、经济等特点,广大科学研究人员对其越来越认可,在食品检测中生物技术成为了重要的力量。在我国科技不断发展科研人员不断努力创新研究的背景下,在今后的食品检测中,生物技术一定会更加成熟的应用其中,使我国的食品质量安全得到保障。食品安全不仅关系到人类的健康,更与国家的经济、政治息息相关。近几年,我国大力推进食品检测技术及食品安全的应用及研究,并增强了相应法规法律的制定。与此同时,还需大量投入资金在食品检测的技术研究中,并对食品科学技术的专业队伍加强建设。综上所述,生物技术在食品检测中已经愈来愈显其优越性,但其检测方法或多或少都存在着局限性,因此在其应用中需要搭配和选择使用,同时也期待生物技术的改进、优化以及创新,为食品安全提供可靠保障。 生物技术方面论文:生物技术在制药方面的应用与前景 摘 要:生物制药中生物技术研究开发和应用最为活跃、邻域进展的也是最快,在我国的制药产业中是最具有前途的产业之一。目前生物制药的研究成果数量日益增长,在新药研发中生物技术制药形式相对比较重要,使生物技术制药成为了研发主流。在未来的发展过程中,各种生物疫苗以及基因工程药物等领域的研发,是生物制药技术的主要发展趋势。文章主要阐述了生物技术的新药研发成果,根据统计相关资料,从中选取与生物制药有关、权威的内容进行综述,通过围绕基因工程、细胞工程、酶工程等相关生物制药技术的研究进行以下介绍,和相关的发展现状、前景、优势。 关键词:生物技术;制药;应用 生物技术也可以称作是生物工程。以现在化的生命科学为主要基础,综合各种科学技术,科学原理以及先进的科学手段,按照设计对生物体和生物原料的加工为人类生产出具有重要作用的生物技术产品。生物技术是人们对动植物以及微生物本身的物质加工而成,为人们生产数优质的生物技术产品更好的为社会服务。现代生物制药技术其中包括现代化生物技术和发酵技术,生物技术来源于相关的学科和生物学发展相融合的产物,其中以重组DNA技术为核心主要的基因工程,这之中还包括有生化工程、细胞工程、微生物工程和生物制药等各个领域。生物技术是综合许多种现代科学理论与生命科学研究出来的一种高新技术,运用先进的技术手段为我国制药行业的研究创造出广阔的应用前景。 1 发酵工程制药 现代的发酵制药工程。又可以被称作微生物工程,是指采用现代的生物技术手段,利用微生物的特定功能,为人类生产出有用的产品,工业生产的过程直接运用微生物技术。微生物代谢生产的生物技术就是发酵工程制药。发酵工程制药中含有,抗生素、激素、维生素等相关的生理活性物质。主要的研究对微生物改良和筛选,工艺研究,等处理产品后续的问题。如今DNA重组技术对微生物菌类的改良有着重要的作用。在20世纪70年代中,基因技术和细胞技术融合等生物技术的不断发展,发酵工业进入了现代化的工程阶段,其中生产的产品有酒精类饮料,还有胰岛素、生长激素和抗生素等多种保健药物。发酵工程制药利用微生物生长以及代谢制作中药,此类制作中药方式比一般方式都优越,可以全面的改善药性,降低副作用,橹幸钚猿煞痔峁┬碌姆⒄狗较颍产生新的药物作用,针对各种适应症的治疗,充分保护中药成分,避免中药活性成分遭到破坏,从而做到节约药物资源。 2 基因工程制药 基因工程制药是指分子水平上基因的操作,根据人类的需求所设计的,按照设计方案创建含有新性状的生物新品系,并且能使生物新品系稳定的遗传给下一代。基因工程与工程设计运用了相似的方法,具有明显的理学与工程学的特点。工程制药通过DNA技术将疾病的蛋白质、酶、核酸等基因药物转移到宿主细胞进行表达和繁殖,最终可以获得相应的治疗药物。抗生素通常是人体的活性因子,主要研究基因的鉴定、克隆导体的构建,导入产物分离纯化等问题。基因工程被人们掌握时间并不是很长,但已经多次的取得了实际性的成果和应用价值,基因技术已经成为我国的核心技术,将在制药方面充分的发挥重要作用。 3 细胞工程制药 相关于细胞工程制药的范围还没有确切的说法,细胞工程是根据分子生物学原理,应用了细胞培育技术以及细胞水平进行遗传操作。细胞工程大体可分为细胞质工程和染色体工程。细胞工程的主要关键是运用植物和动物的细胞培养作为药物生产技术。利用细胞技术对动植物的培养可以生产出人类活性因子,以及单克隆等抗体产品。也可以生产出活性因子疫苗等DNA产品。在地理条件和气候环境的影响下植物细胞代谢产物含量仍然很高。系统正在研究培养,人参、三七等制药用的植物,并对相关的培养条件做出了。分析表明,人参细胞培养物与药理活性都和普通种植的人参没有明显差异。对于某些植物的细胞培养与生产已经达到了商业化作用。除了对细胞大规模的培养之外,毛状根与不定根的培养也很成功。黄氏毛状根的培养效果与价格与药物黄氏相似,希腊毛地黄细胞应在褐藻酸欲的固定情况下培养,可将有毒的毛地黄物质转化成地高辛,运用紫草细胞培养生产紫草宁等根据野生新疆雪莲的抗炎等作用,相关人员等进行了细胞培养物与天然新疆雪莲抗炎、镇痛的药理实验,实验表明新疆雪莲细胞培养物,可以成为野生雪莲的替代品。资源短缺也是比较严重的问题,对于资源短缺完全可以利用细胞培养技术对犀角等相关药用动物器官进行培养,此方式就能解决资源短缺的问题。 4 酶工程制药 酶工程指的是用酶、细胞,等拥有独特的催化功能,借助生物技术手段为人类制造出需要的产品。酶学理论与化工技术结合形成的新技术就是没酶工程。现如今已经有很多国家都运用了固定化的酶和细胞生产药品。没工程技术是现代生物技术的重要部分,固定化酶不仅能合成药物分子。还能用于对药物的转化。我国运用微生物的两部转化方法成功的生产出维生素C,酶工程主要研究产药酶,酶细胞固定化相关的操作条件等。酶工程的应用前景一片光明,发酵工业与化学合成工业发生了巨大的改变。药用植物的有效成分来源于植物的次生代谢产物。现如今已有很多个国家充分的应用固定化细胞与固定化酶进行药物的生产。 5 结束语 综上所述,我国的生物技术已经越来越重要,目前生物制药的研究成果数量日益增长,其技术制药研究已经不断的深入各个领域,中药研制新药的环节也在不断的介入在新药研发中生物技术制药形式相对比较重要,使生物技术制药成为了研发主流。生物技术同时还具有对珍稀传统药材的保护同时还能生产出大量的高品质药材和药品活性成分,使药品活性成分的含量有效的提高。合理的应用现代化生物技术,使我国的制药行业不断地取得更大的发展。 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的应用探究 摘 要:近年来,食品安全事故不断,相关人员深入研究食品检测技术,其主要目的是提高食品安全性。本文通过分析在食品安全检测中如何应用的各种生物技术,以便为食品安全的检测提供参考。 关键词:生物技术;食品检测;应用 1.FTA-PCR的技术 FTAR 卡属于特制的棉纤维卡片, 主要通过螯合剂与强力的变性剂共同浸泡,其纤维基质中包含化学物质,一旦FTAR捕捉细胞,石炭酸、EDTA以及SDS会自动地把细胞裂解,而聚丙烯酰胺会结合核酸,确保样品中的DNA具有稳定性,同时确保核酸不会受到紫外线、核酸以及氧化剂破坏,还有利于其他微生物以及细菌生长。该种方式不仅可以直接提取DNA,而且所提取的DNA能够于室温下保存,给PCR检测创造了条件。在食品检测中,采用FTA-PCR方法,有着明显优势。Robert使用FTA卡来提取流感病毒RNA,联合PCR的技术检测流感病毒。李伟昊使用FTA卡与PCR方式相结合,提取以及检测鲜肉中的沙门氏菌,从鸡肉、猪肉、羊肉与牛肉匀浆液中实际检出限大约70CFU/mL,能够在六小时以内结束肉中的沙门氏菌检测,现阶段主要使用先增菌PCR的检测方法可以节省时间12~24小时,和GB/T 4789.4-2003的方式比起来,用这种方式检测,所用时间与检出率效果都比较好[1]。 2.环介导的等温扩增术(LAMP) 环介导的等温扩增术属于恒温核酸的扩增方式,主要是针对基因四种特异的引物以及六个区域的设计,在常规水浴的条件下,即在65℃条件下一个小时,就能够结束核酸扩增反应;和普通PCR比起来,无需紫外观察、模板热变性以及温度循环等过程。完成扩增以后,可以按照管内的沉淀情况对结果进行评估。由于这种技术操作比较便利以及灵敏度比较高,所以广泛应用于食品检测中。闻伟刚[2]使用RT-LAMP技术构建了具有特异、快速以及灵敏特征的菜豆荚中斑驳病毒检验方式,用这种方式检测的灵敏度比病毒的稀释液高出3~10倍,与常规RT-PCR 检测方式相比,灵敏度提高1000多倍。徐芊采用LAMP技术检测水产品副溶血弧菌,只需一个小时就可以结束检测,并且检测限高达89CFU/g,与常规PCR的检测方式相比,缩短将近1/2的时间。易海华研发出志贺菌LAMP检测方式,在一个小时以内可以结束检测,每微升检测限高达200拷贝。LAMP 是恒温扩增的反应之一,可以缩短普通PCR的反应升降温耗具体时间,并且能够通过肉眼看到检测结果,通常在0.5~1小时内结束反应过程,所以在食品检测中有着明显优势。然而由于LAMP的方式对实验技术者与实验环境方面有着较高要求,未达到相关要求时容易出现假阳性问题,还需要深入研究,不断地对这种检测技术进行完善。 3.核酸探针技术 核酸探针能够促进单链核酸的配对,然后构成双链,通过标记物对信号进行释放,进而实现检测的目的。在核酸样品的基因序列检测中用核酸探针检测,由于病原体具备特异性核酸序列的片段,通过标记技术与分离手段,可以把特定片段研制为核酸探针,并用在病原体的检测以及疾病诊断中。在病原微生物中应用核酸探针,可以鉴别高相似度基因的寄生虫与毒株。Malic通过核酸探针的原味杂交方式,检测与检定球状、铜绿假单细胞、金黄色葡萄球菌与链球细菌属,经检测得知铜绿假单胞菌侵染比较明显,可以用于多项指标检测。Almeida使用核酸探针原位杂交方式检测奶粉中阪崎肠杆菌,该方式特异性高达百分之百,即便存在其他混合菌类,检出限仍达到1CFU/10g。Almeida应用同种方式拓展样品检测的范围,检测了粪便、血液与供应水中沙门氏菌,其检出限达到1 CFU/10g(mL),实际检测时间在20小时以内,与常规PCR检测方式相比,其灵敏度大大提高。曲海娜使用核酸探针方式检测动物毛皮中耐β-内酰胺病原菌,其检出限为529pgDNA,与传统的药敏实验相比采用这种检测方式可以降低检测成本,将检测周期缩短,提高食品检测效果。邹金峰研发出鸭圆环病毒核酸探针技术,同时用于检测中,最低检出量约5pgDNA,和常规PCR技术比起来,采用这种方式可以规避假阴性、假阳性发生的可能[3]。 4.基质分子的印迹技术 基质分子的印迹技术主要是应用分子印记的方式,把包含分子大小、形状识别空洞膜印记到载体或是基质上,也就是把分子与载体印记到聚合物单体上。如2-乙烯基以及甲基的丙烯酸等,建立检测靶与分子之间的链接链,使用电聚合、自组装以及分子聚合和模板分子构成相应的配合物,然后添加交联剂。例如,添加多元醇与有机二元酸交联剂,然后在载体上构成膜,再把模板的分子包裹于膜中,然后将膜内的模板分子清除,将模板分子特异性的印记留下。因为所形成印记构造和模板分子之间互补,也就是只有印记和需检测、分离分子形状匹配时,这种分子才可以占据印迹的空洞。而且因为印迹三维结构中的一维属于传导载体,所以可以把该分子识别的过程快速、直接转变为可识别信号。而开始基质分子的印记技术主要用于医学临床检验如肌红蛋白检测中,目前逐渐应用于抗生素的检测中。Wang研制出分子的印迹技术胶质晶体类模版,能够对蜂蜜与牛奶样品中的金霉素、四环素、土霉素残留进行检测,其检出限为0.04~0.24μmol/L。Shi把甲矾霉素作为模板,构建了层析法分子印迹的固相萃取方式,可以对河蟹中的残留氟苯尼考胺、氯霉素、氟苯尼考与甲矾霉素进行检测,其检出限分别为0.03μg/kg、0.02μg/kg,0.10μg/kg、0.09μg/kg,在一天以内能够结束全部检测。分子的印迹技术的检测限和色谱技术比较相似,但是其检测的成本比色谱技术低,用该技术检测产品时,既可以用在食品检测中,还可以用在食品现场的自检中,检测范围主要包含杀虫剂、真菌毒素以及细菌检测等。 5.免疫层析技术 免疫层析技术是当前兴起的诊断与鉴别技术,原理是某抗原特异性的抗体容易被荧光微粒、金粒子标记,容易吸附于固相载体点样的区域,并且同一种抗原的另一种特异性抗体会固定于固相载体另一端,一旦液体样品浸入点样的区域以后,已标记样品以及特异性的抗体容易在毛细血管的作用下沿固相的载体超前移动;如果样品之中存在待检的抗原,待检的抗原就会和已标记特异性的抗体结合,构成相应的复合物,复合物移至特异性的抗体区域时,抗原部分容易破坏此处特异性的抗体。 6.生物的传感器 生物的传感器主要是通过固定化生物活性的物质,例如生物膜、酶、DNA、蛋白质与微生物等,作为理化换能器以及敏感原件。换能器主要包括压电晶体、氧电极、场效应管以及光敏管,同时还可以构成分析检测的装置,而待测的物质经过扩散作用以后,会进入分子中,对元件进行识别,在识别的作用下,和分子识别的元件进行结合,从而产生生物、化学反应。 总而言之,生物技术具有高效、经济科学的特点,在检测食品的过程中,应用生物检测技术,能够提升检测的精度以及提高检测的速度,是现阶段食品检测领域的新型技术,因此,食品检测领域需要全面了解生物检测技术,尽可能从食品的检测细节与工作着手,在食品检测中应用各种先进检测技术,以确保食品检测的安全性。 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的应用 摘要:现如今,食品安全问题已然成为社会各界人士都普遍关注的问题。鉴于此,本文结合实际情况重点研究了ELLSA、DNA探针、生物芯片等生物技术在食品检测中的应用。 关键词:食品;检测;生物;技术;应用 随着食品安全问题与人们食品安全诉求矛盾日益增强,做好食品检测工作是妥善解决社会发展矛盾的有效措施。由于我国食品安全检测技术起步较晚,现目前技术成熟度较低,加之食品安全问题日益繁杂,倘若仅仅采取传统的化学、物理等检测手段便不能够契合现代食品检测需求。生物技术在食品检测中,具有灵敏度高、识别功能强、成本低廉、选择性高等特点。因此,在食品检测中,生物技术开始占有一席之地且得到广泛的关注,尤其在人们普遍关注的转基因食品检测中,生物技术发挥出来较强的优越性,此外对于致病微生物的检测,生物技术也具有不可估量的优势。于兹,下文将重点探究几种在食品检测中常用的生物技术。 1. DNA探针技术的应用 1.1 DNA探针技术概念简介。DNA探针技术在食品检测中,主要是利用DNA抑或RNA碱基序列的互补性,将已知DNA用同位素法进行标记,然后做成DNA探针,并寻找可以匹配的待测微生物的DNA或RNA从而结合成杂交分子链。然后通过显微镜观测,被标记的DNA探针是否与待测微生物结合成了分子杂交链以此判断是否存在某种微生物。随着DNA探针技术不断改进与发展,现目前已经成为较为成熟的食品检测技术,并且在市场上得到了较为广泛的使用。现目前,DNA探针技术主要用于微生物检测,对某些致病源检测效果极佳。譬如利用DNA探针技术可以成功且高效的检测食品中的大肠杆菌、李斯特氏菌、沙门氏菌、志贺氏菌等。 1.2 DNA探针技术的应用。上文我们首先简要探究了DNA有关概念,接下来我们将进一步探究DNA探针技术在食品检测中的具体应用。DNA探针技术的核心是构建DNA探针,但是构建探针的方法我们不能按部就班、一层不变的进行,因为微生物特性各不相同。不同的微生物所适用的探针不仅具有特殊的碱基序列,同时其特异性也需要着重考虑。因此构建DNA探针时,必须结合待测微生物特异性,并将具有特异性的DNA保守基因序列作为目标DNA。而DNA探针则应该以目标DNA作为模版,利用互补法构建配对的碱基序列。一般而言,决定微生物特异性DNA的关键因素是生理特征、生化特征。因此工作人员要抓住待测食品微生物的特异性,采取合理的措施构建具有实效性的DNA探针。 2.PCR 及其改进技术在食品检测中的应用 2.1 传统PCR技术简介。PRC技术有被称之为聚合酶链反应技术,该技术的机理是运用酶促反应对DNA进行体外扩增。此技术主要是依赖于DNA聚合酶较强的促进作用,使得DNA能够有效连接碱基序列从而复制具有特异性的DNA碱基序列片段。传统的PCR技术在食品检测中,主要用于对病源微生物的检测。该技术滥觞于1985年,在1992得到实际运用。但是直到近几年该技术在食品检测中才得到较为广泛的运用,现目前利用传统的PCR技术,我们已经可以成功且高效的检测出小肠耶尔森氏菌、 单增李氏菌、金黄色葡萄球菌、肠出血性大肠杆菌0157等病原体。除此之外,PCR技术通过有关实验证实其还可以用于检测转基因食品。由此可见PCR技术不仅能够有效检测一般致病源同时还能有效检测转基因食品。 但是从今年来的实践效果来看,传统PCR技术也存在诸多缺陷:譬如:传统PCR技术在食品检测中偏向于定性检测,而对于定量检测则显得比价乏力;同时利用传统PCR技术检测微生物时,在存在部分衰老或者死亡微生物的情况下,检测结果会出现假阳性特征,这就很容易对检测结果造成极大的干扰。 2.2 革新的PCR 技术 在食品检测中的应用。正如上文所述,传统PCR 技术 在食品检测中虽然有较为明显的效果,但也存在诸多可以矫治革新的问题。鉴于此,下文将进一步说明改革的PCR 技术 在食品检测中的具体应用。 2.2.1 定量PCR 技术的应用。所谓定量PCR 技术 ,顾名思义即指的是不仅要检测食品微生物类型及致病源,同时还能够检测微生物数学量。定量PCR 技术 是在传统PCR技术上进行改进的新型技术,它主要是在传统PCR技术基础上,在原有的检测体系中加入了荧光基团。而加入荧光基团的作用一则是监控检测反应速率,二来则是通过荧光信号计量,以此成功完成微生物的定量检测。鉴于此该技术具有上述优点因此在实际检测中,我们通常是利用该技术检测病原微生物数量、转基因食品、掺假量等。 2.2.2 巢式PCR 技术的应用。所谓巢式PCR技术其基础仍然是传统PCR技术,巢式PCR技术的工作机理是,在传统PCR技术基础上同时加入两队引物,一对负责利用DNA聚合酶促使DNA扩增反应进行,另一对引物的作用则是利用酶合反应过程对病原微生物进行检测。 3.生物芯片技术及其在食品检测中的作用 生物芯片技术是上个世纪90年代初的新兴技术,该技术自研发以来在各界都得到较为广泛的运用,现目前在食品检测中也得到了有效的应用。生物芯片技术的工作机理是利用微电子技术与微加工技术在固格体芯片上构建起待测病原微生物的有关化学机构以供分析。利用生物芯片技术就可以直观的观测病原微生物的化学结构,以此精确、快速的判断并分析该微生物的细胞、DNA、RNA、蛋白质等有关信息。现目前生物芯片技术在食品检测中具有十分重要的作用,因为该技术不仅充分认识到了病原微生物的基因序列的保守性,同时也兼顾了各个菌种的差异性。不难看出,在食品检测中使用生物芯片技术,能够极大的提高检测数据的精确度。同样的,生物芯片技术不仅对病原微生物检测有作用,该技术在转基因食品检测中也具有较好的效果。生物芯片技术不仅能够有效检测出食品是否含有转基因同时也能够分析出食品转基因类型。 4.胶体金免疫层析技术在食品检测中的应用 根据实际情况来看,胶体金免疫层析技术普遍运用于医学领域,该技术在食品检测领域的使用仍处于起步阶段,但是就近几年的发展状况而言,该技术在食品检测中的运用前景是十分可观的。 胶体金免疫层析技术能够对病原微生物进行定性分析也可以进行定量分析,因此使用该方法进行食品检测,能够有效提升检测数据的精确性。 胶体金免疫层析技术能够检测的有害微生物有:霍乱弧菌、金黄色葡萄球菌、布氏杆菌等。 5.结束语 综上所述, 生物技术在食品检测中发挥着巨大作用,DNA探针法、PCR技术、生物芯片技术、胶体金免疫层析技术等在食品有害微生物及转基因食品检测中都有着十分显著的效果。我们期待生物学家们可以研发更加高效的生物检测技术,从而为人们赖以生活的食品提供安全和营养的可靠保障。 生物技术方面论文:试论微生物技术在市政环境方面的应用 摘 要:随着城市化发展进程在全球范围内的不断加速,城市发展所引起的环境问题和居民生活环境恶化现象十分突出,已成为当今世界各国共同关心的问题。以百达净微生物为例,介绍了其在市政工程中的应用情况,就如何提高其应用效果做了详细、深入的研究。 关键词:微生物技术;市政工程;环境问题;菌种 引言 随着城市化进程的加快,由此引发的环境污染越来越严重,城市垃圾处理已成为当今环境保护工作的核心,是世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾作为城市日常生活以及城市生活提供服务活动中所产生的废弃物,是城市环境的污染之源。目前,我国城市环境治理工作主要是以园林绿化工程、污水处理系统和垃圾处理新方法开展的,但是传统的城市环境治理中,虽然当时取得了良好效果,但是在日后发现其中还存在着明显的问题,需要我们工作中进行总结。基于此,以微生物技术为主的环境处理技术得到人们的重视,这一技术的利用为城市环境保护提供了新方向,为城市现代化、持续化发展做出了重大贡献。 一、百达净微生物菌概述 百达净微生物菌种是由加拿大政府最先发现的一种微生物菌,是由地球上安全生存数百万年的天然有益菌生物群组成的,经过分离、筛选之后按照当时的比例和特殊工艺进行混合培养的,是纯生物产品,其中不含有任何基因改造生物、乳化剂、添加剂以及表面活性剂,它在应用中也不会与其他生物发生变异。在当今发达国家的环境处理机构中获得充分认可,甚至成为有些国家重点研究项目。在目前百达净微生物菌的研究中,它同其他的微生物有着显著的差别,其具体表现在以下方面: 1.微生态循环系统 在微生物利用工作中,百达净微生物菌是利用很多菌种之间的协作关系,并且是一种共同繁殖、稳定增长的现行,对于污染源在持续不断根治中能长期稳定生存,且不会产生后续污泥。这种微生物菌在利用中,是将污染物转化为生物分子、二氧化碳以及水,其中生物分子作为鱼类最为喜欢的食物和饲料,因此很难产生淤泥以及其他的杂物。在这个过程中,通过硝化、氮化和氧化处理,使得生物菌得以降解,其他一些微生物菌逐渐转移到育苗身上,从而形成新的生物链。 2. 微生物菌种作用方式不同。 在应用当中,常规生物菌通常都需要很长的时间才能和污水融合,进而发挥清洁和处理作用,形成环境相对优势的菌群,而百达净微生物菌平常都表现出沉睡的液体状态,在这种状态下它甚至可以置放三年之久,而在使用中通过设备进行激活,这一条件下百达净生物菌是以解状态存在的,它在投入水体之后,马上就能发挥作用,加速环境优化速度,以此得到世界各国污水处理工作的重视,成为当今污水处理系统中最常见的微生物菌。 3.高浓缩倍数。 在常规生物菌的利用中,生物菌的最大浓缩量为 108 个每毫升,而百达净微生物菌的浓缩倍数为 1011个/ml,甚至是一些特殊情况下这一数字还要高出千倍之多,只有在其中加入少量的环境污染物才能发挥出应有的作用。这也是它在环境污染物处理中发挥绝对优势的重要原因之一。 二、微生物技术在市政环境污染中的优势 微生物是自然环境的清理人,在工业化前,一直调节着自然环境,使之变得清洁。 虽然它非常微小,但种类多、数量大,在调节自然环境中起着重要的作用,我们充分微生物的特征,来治理目前存在各种各样的市政环境污染的问题,微生物通过自发的方式进行遗传变异,将环境中的污染物变成自身繁殖的营养物,通过新陈代谢使它成为无害物质。因此,微生物还可以充当污染物的分解者,去净化水,气体以及土壤中的有害物质,使人们的生存环境得到很大的改善。他与传统污染治理方式的不同在于以下几个特点: 1. 治理彻底、没有二次污染。由于微生物处理污染物非常彻底,将其充分“消化吸收”后排出体外,将原来的有毒物质变成水、二氧化碳等。这就保证了不会产生其他的污染。污染物的总量得到大大的降低。 2. 成本低、速度快。由于是通过生物技术来降低污染物,就像酶分解营养成分一样,能有效分解污染物,同时,由于它的大量存在,所以降解污染物的速度会非常快。 3. 适用范围广。微生物种类多,微生物生存环境要求不高,对环境有很高的适应性,因此,他降低了成本,稳定性也大大提高了,它还非常易于操作。 三、白净大菌种在市政污水处理中的应用 1. 生物清淤 -BMS 技术。 近几年来,河道清淤工作越来越受到人们的重视,它在清淤的过程中是以河道、湖泊、市政管道中的淤泥清理为主的,这些淤泥的出现是因为有机物和重金属沉积造成的,其在底部存在着许多的有机物总体。一般来说,在清淤工作中,整个淤泥可以分为可以降解淤泥和不可降解淤泥两种。其中,可降解淤泥的物质包含了糖类、纤维素、脂肪酸以及其他一些氮化合物,而难以降解淤泥物质包含木质素、腐蚀物、沥青等。因此通过高效微生物菌种的投加使用,可以将河道,湖泊及市政管网中的淤泥基本清除干净,既解决了水体发黑发臭现象,又解决了市政管网经常堵塞的现象,再也不会出现因人工清掏所带来的危险了。 2.水质的改善。 微生物的应用在水质改善方面主要指的是在城市河道整治和城市观赏湖的治理方面。由于河道、湖泊都是比较复杂的水环境,而且会有污染物不断进入水中,因此,要让微生物在此环境中发挥出它的效果,还需要一些相对完善的配套技术。基于国外 25 年和国内 8 年的工程应用基础研究,百达净环保科技有限公司已形成如何在复杂自然水体环境中利用曝气、填料等综合技术充分发挥微生物菌种作用效能以及利用生物种类完成生物量转移去污的工程实施能力。 四、百达净高效菌种在酒店业的应用 “地沟油”所产生的堵塞及恶臭问题,不仅对酒店的正常营业造成负面的影响,而且因为“地沟油”的回收再利用的事件,也会造成相当恶劣的社会影响。国务院办公厅《关干加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》近日出台,为彻底解决由于油脂存在给酒店及餐馆所带来的堵塞及恶臭问题,并杜绝不法“地沟油”回收的情况,应从源头上加强“地沟油”整治力度。采用专门的可以降解油脂以及污物的百达净高效微生物,将它放于酒店的下水管道和隔油池里,就能很快的将管道内和隔油池内的油脂消化掉,这样,既能解决了管道的堵塞问题,保持了管道的通畅,同时又解决了操作间或隔油池里面,由于食物腐烂所排出的恶臭味。堵塞一般会有有两种情况:一是由于油脂或都污染物日积月累的出现在管道内壁上,造成污垢,进而造成了管道越来越细,从而引起了排水的困难。二是由于头发、布等东西造成的堵塞。而微生物就能快速的解决第一种情况所造成的堵塞问题。它的作用表现在:一是可以清理污水及管壁的油脂,并能防止渍垢的形成,这样既可以解决了管道的填塞问题,又可以防止污垢腐烂所产生的恶臭味,同时还可以节省每天冲刷下水管道的时间和用水;二是微生物菌种随着水流入市政管道后,还可以继续对市政管道进行除油及清理;三是微生物菌种进入后减少了油脂对填料的影响,同时还能大大提高处理的效果。 结束语 综上所述,对于城市污物的各种生物处理技术,不管是在微生物的角度,还是从基因工程的角度,都有很大的发展潜力,所以我们要努力根据百达净菌种中在的微生物中所具有的特性,开发出更加高效的百达净菌种生物处理技术,以达到更好的处理效果。 生物技术方面论文:生物技术人才培养方面存在的问题及解决方法 摘 要:进入21世纪以来,我国的生物技术产业迅猛发展,而与之相悖的是,我国的生物技术人才培养方面却存在着种种问题。如何破除生物技术专业人才培养的迷局,培养富有创新精神和具有实践能力的高素质生物技术人才,是广大生物技术教育工作者所必须探讨的关键问题。 关键词:生物技术 人才培养 问题 解决方法 党的十八大指出,“教育是中华民族振兴和社会进步的基石。要坚持教育优先发展,全面贯彻党的教育方针,坚持教育为社会主义现代化服务的根本任务,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。” 生物技术作为技术革命的三大支柱之一,在工业、农业、医学、军事、环境、海洋等领域均有广泛的应用。但生物技术专业在人才培养方面却存在着种种问题。 首先,“杯水车薪”,国家在生物技术专业的资金投入上严重不足。 由于我们国家的经济基础还比较薄弱,科技水平还不够发达,国家每年在生物科学上的投资还远远不足。而由于生物技术的仪器比较昂贵,致使大部分高校没有雄厚的资金去购买,这直接导致了学生实验能力的缺乏。 其次,“本末倒置”,生物技术专业的课程设置上存在较大问题。 “生物技术”,顾名思义,应以实践为主,理论为辅,而当下却存在本末倒置的现象。生物技术专业在课程设置上偏重基础理论的学习,课程面很广,但都是浅尝辄止,缺乏对某一专业的精深。实践学习的缺乏,一个重要的原因就是生物技术实验不仅难度较大而且费用很高,很多高校没有与之相匹配的足够实验资金。 最后,“闭门造车”,生物技术专业缺乏与社会的对接。 学生的学习仅仅局限于学校,没有走出校门,深入到企业中去,不能将自己所学的基础理论运用到实际操作中来。这直接导致了一方面学生就业难;而另一方面,生物技术企业却找不到合适的人才。 21世纪是生命科学的世纪,生物技术的学生作为最先进科学技术的代表,将担负起振兴中华的伟大重任,而如何将企业、学校、研究所结合起来,培养富有创新精神和具有实践能力的高素质生物技术人才, 是广大生物技术教育工作者所必须探讨的关键问题。 第一,国家要划拨专项资金,加大生物技术专业投入。 生物技术作为一个新兴的高科技产业,与发达国家的差距较之其他行业要小很多。要振兴中华,建设祖国,生物技术是一个很好的增长点。目前,这个增长点还比较幼小,它的成长需要祖国母亲的大力支持,“乌鸦反哺,羊羔跪乳”,我们相信在祖国的关怀下,终有一天生物技术将成为中国的拳头产业,为祖国的繁荣富强贡献自己的力量! 第二,“以人为本、与时俱进”,构建适合我国国情的生物技术课程结构模式。 高等教育是密切服务于经济与社会的发展的,高校应当立足于当地经济建设和社会发展培养人才的基础上,根据市场需求动态,调整生物技术专业的课程设置。高校和生物技术用人单位可以携手合作,签订用人协议,共同设置课程,让企业参与人才培养的全过程,既降低企业人力资源的管理成本,又解决了学生就业难的问题,形成学校、学生、企业三方共赢的结果。 第三,加强实验室建设,增加实验课的比重,培养学生基本的实验技能。 首先,高校要加大生物技术实验器材的投入,为学生创造一个良好的实验环境。其次,生物技术的实验教学要与生物技术的学科建设、课程体系优化、教学内容更新相结合。最后,教师要加强学习,提高自身的科研素质,能够正确的指导学生,提高学生的实验能力。 第四,“开门办学”,实施校企合作育人模式。 “校企合作”作为一种新型的育人模式,具有诸多优点。首先,通过校企合作,学校可以利用企业的先进生产设备,减少了试验设备的投入和维护资金。其次,通过在企业的实习,学生不仅能够学到本专业先进的科学技术,而且可以在实践中加深对理论知识的学习,查找不足,激发学生的学习兴趣。最后,学校的教师通过深入企业,学习了本专业的先进知识,可以与企业共同进行科研项目的开发与合作,大大提高了教师的业务水平。 第五,加强大学生思想道德素质建设,培养德、智、体全面发展的社会主义建设者和接班人。 生物技术人才培养的最终目的是为国家培养合格的建设者和接班人。所谓“合格”,就是德才兼备,而良好的思想道德素质又在专业素质之先。为达到这一目标,我们要在人才培养中把思想道德教育提到一个重要的位置上来,通过各种方式加强大学生的思想道德素质建设,为国家培养德才兼备的栋梁之才。 我们敬爱的总理说:“青年是祖国的未来,民族的希望”。而作为当代青年杰出代表的大学生更肩负着振兴中华的伟大使命,生物技术产业作为一种和发达国家差距较小的新兴产业,更是大学生施展抱负的绝佳舞台。而如何破除生物技术人才培养方面的困境,培养适合我国国情的,德智体美全面发展的生物技术专业精英人才需要国家、高校、企业的通力合作。 生物技术方面论文:生物技术在农业方面的应用 摘要:随着时代的发展,生物技术也在不断提高,给农业带来了益处的同时也有某些弊处。基于此,分析了生物技术在农业方面的应用。 关键词:生物技术;农业;应用;利弊 1 生物技术给农业带来的益处 广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品,并应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是基因工程的出现和发展,它能改变、取代物种的基因。 生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是:玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这类玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因,经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如:美国有200万hm2的Bt棉花,澳大利亚有40万 hm2,两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1 000万 hm2的土地上,只要增产5%,就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外,还有许多经转入特定基因的玉米品种,这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。 生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通绵羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如:通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。 生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。 在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。 生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。 2 生物技术带来的不利 从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。 生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情况可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。 生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。 另一个令人担心的是:转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害。许多有意或无意的动植物引进引起当地严重的生态问题。最明显的例子是澳洲引进的兔子。1 500 a以来,世界各国动植物的交流,有些已成为当地的有害动植物。至于转基因作物脱离当地农业生态系统后有可能引发:1)转基因作物使自生作物成为严重的杂草问题;2)转基因作物通过杂交后产生杂种;3)转基因作物影响食物安全。任何一种转基因作物都存在对生态环境产生冲击的可能性。 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的运用探析 摘 要 在我国经济发展迅速、在人们的生活水平不断提高的同时,对于食品的安全问题,国家越来越重视。因此,在食品检测中国家陆续引进了各种新技术、新设备。其中,生物技术十分广泛地被应用于食品检测。生物技术的应用,不但使食品检测结果的精确度得以提高,更是为食品检测开拓了新的方向。下文中,笔者将针对生物技术应用于食品检测方面进行分析。 关键词 生物技术;食品检测;应用 近几年,因城市工业化日渐加深,使得环境问题越来越严重,人们对食品安全的关注也越来越多,食品安全已经成为牵动人心的焦点问题。然而,对于现在的食品检测,传统的方法已经与现代社会发展需求完全脱轨,当前在食品检测中广泛应用的是PCR技术、生物芯片、基因探针法、生物传感器技术、免疫技术等生物技术。眼前,人们越来越关注食品安全,即是食品质量的安全。在我国,影响并制约食品安全的因素有很多,比如法规法律尚不完善,政府监管松懈以及科学技术上遭遇“瓶颈”等。因此,生物技术的广泛应用使人们实现了简便快捷、特异性强、灵敏度高的食品检测方法。 1基因探针法 基因(DNA)探针法又称分子杂交技术,其原理是利用基因的重复性、变性和其碱基互补配对的精确性来探查某一DNA序列的新技术。当前,DNA探针杂交法有两种,分别同相杂交和异相杂交,其技术的关键就是构建基因探针。近几年,基因探针杂交技术十分广泛的应用于食品微生物的检测中,如今可检测食品中存在的大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特氏菌、葡萄球菌和志贺氏菌等。相较于传统的检测方法,DNA探针技术在克服了传统检测方法缺点的同时,其操作简便快捷、灵敏度高、特异性强的优点使食品检测结果更精准。但是,DNA探针技术也存在着速度慢、成本高、效率低等局限性,在今后的科学研究中还需改进。 2 PCR 技术 PCR技术的原理是以需要扩增的DNA分子作为模板,用分别和模板互补的一对寡核苷酸的片段作引物,遵从半保留复制原则,在DNA聚合酶的作用下完成扩增,因此,又称聚合酶链反应技术,由变性、复性和延伸三个步骤构成。仅需要用很少的物质便可大量扩增所需的基因片段,并可以定量、定性地分析检测样品,这是PCR技术的一大优点。与此同时,由于检测仪器昂贵,操作复杂、技术含量较高,因此对其技术人员有较高且严格的要求。由于现在分子生物学技术正在突飞猛进的发展,转基因食品已经随处可见,由此可见转基因食品逐渐进入了人们的生活,它们在人们的餐桌上出现的同时,转基因食品的安全性也倍受人们的关注,成为了百姓饭前茶后所谈论的热点话题。由于在传统的食物中,并不存在转基因食品中的蛋白质和新遗传物质,使消费者存在隐忧。为了让人们的健康有一个可靠的保障,使消费者消除顾虑,让商品流通和国际贸易更加有利,研发一个快速、简便、准确的食品安全检测技术迫在眉睫。 3 免疫学检测技术 免疫学检测技术的基本原理是抗体和抗原的结合反应,一般可将其分为三类:免疫沉淀反应、免疫标记技术和免疫凝集试验。目前,免疫学检测技术在检测方法中用途最为广泛,其具有方便快捷、特异性强、检测成本低、灵敏度高、分析容量大等特点,特别表现在食品检测方面,在分析蛋白质的结构中通常会用到。当前,免疫技术中的酶联免疫法已在食品检测中得到普及。近几年,在传统检测方法的基础上,免疫学开发出新的检测技术,其中包括放射免疫测定、荧光免疫测定、免疫传感器、免疫磁性分离和酶免疫测定,比如PCR-ELISA技术,就是将酶联免疫技术与PCR技术结合,可用于检测大肠杆菌,效果良好。酶联免疫技术是将酶标记在特异的抗体上,即为酶标抗体。它具有酶的底物催化和抗体抗原反应的特性,它和与它对应的抗原相结合,添加底物,便可依据底物显色程度作出定量或定性地判断。由于酶的催化效率高,能够最大限度的将反映效果放大,使测定结果稳定且灵敏度高。但其也具有局限性,因此多数用于检测鲜活组织和基因工程生物体改造的初步检测。 4生物芯片技术 生物芯片技术的原理是按照预先的设置将大量生物分子排列并固定在载体表面,因为生物分子具有特异性亲和反应,可利用其对生物分子的量和存在进行分析,比如抗体抗原反应和核酸杂交反应等。高通量是基因芯片最为突出的优点。相较于传统检测方法,生物芯片技术可克服具有系统误差的缺点,许多基因探针杂交和标记等只需一个过程即可完成,并且生物芯片技术自动化程度高且其数据可靠客观。但是由于基因芯片技术无法判断在细胞类型较多的组织中检测基因的精确定位。与基因芯片相比,处于研发中的蛋白质芯片可能将此种情况改善。 上文中论述的生物技术在食品检测方面其运用前景是十分广阔的,除此以外,逐渐会有越来越多的更加先进的生物技术在食品检测中得以应用,它的前景很值得期待。 由于生物技术具有高效、经济等特点,广大科学研究人员对其越来越认可,在食品检测中生物技术成为了重要的力量。在我国科技不断发展科研人员不断努力创新研究的背景下,在今后的食品检测中,生物技术一定会更加成熟的应用其中,使我国的食品质量安全得到保障。食品安全不仅关系到人类的健康,更与国家的经济、政治息息相关。近几年,我国大力推进食品检测技术及食品安全的应用及研究,并增强了相应法规法律的制定。与此同时,还需大量投入资金在食品检测的技术研究中,并对食品科学技术的专业队伍加强建设。综上所述,生物技术在食品检测中已经愈来愈显其优越性,但其检测方法或多或少都存在着局限性,因此在其应用中需要搭配和选择使用,同时也期待生物技术的改进、优化以及创新,为食品安全提供可靠保障。 生物技术方面论文:浅议微生物技术在污水处理方面的应用及优势 [摘 要]随着社会的不断发展、工业的进步,大量的有害物资不断地排入江河湖泊,水源污染日益严重。这不仅造成生态平衡破坏,更直接危害着人类的健康。大量的污水如何处理已经成为亟待解决的问题。本文就微生物技术处理污水做了简要的论述,并就其与传统污水处理技术对比存在的优点以及发展前景也做了相应的阐述。 [关键词]微生物技术;污水处理;优势 1 我国水源污染现状 我国水资源短缺,全国目前有400多个城市缺水,其中100多个严重缺水。由于人口众多,人均水资源的占有量仅为世界人均占有量的25%,属世界贫水国之一。由于水源分布不平衡,更存在南多北少,东多西少,夏天多冬天少的时空差异。然而就在不利的条件下,工业废水和农业污水不加处理的任意排放,造成水源污染愈加严重,根据环境保护部的2010年全国环境质量数据显示,中国的地表水严重污染,七大水系(长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河)受到轻度、中度、重度污染,湖泊富营养化问题突出。近几年来,重大水污染事件频繁出现,发生率高达50%。缺水问题日益严重。 1.1 传统污水处理技术 水的污染通常指人为原因造成的水质恶化,降低水的使用价值,主要污染物是固体废弃物和化学物质(需氧有机物、难降解有机物、重金属、植物营养物质、酸、碱和石油类物质)。 我国目前常用的污水处理技术有: (1)物理法即不溶态污染物的分离技术(重力沉降、混凝澄清、浮力浮上、离心力分离、磁力分离等)。 (2)化学法即污染物的化学转化技术(酸碱中和法、化学沉淀法、氧化还原法、化学物理消毒法)。 (3)溶解态污染物物理化学分离技术(吸附法、离子交换法、膜分离法、蒸发、冷冻法)。 1.2 常用方法存在的弊端 物理方法占地面积大,基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求,单独使用效果不明显。化学方法运行成本高,消耗大量的化学试剂,易产生二次污染。多数情况下两者须结合使用。 2 微生物技术 如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提呢?微生物技术满足了以上的要求。 2.1 微生物介绍 微生物是一类形体微小的单细胞或个体结构比较简单的多细胞,甚至没有细胞结构的低等生物,是眼看不见,手摸不着,有生命的微小生物,只有借助于光学显微镜和电子显微镜才能看到。微生物包括细菌、病毒、真菌等。 2.2 微生物技术及应用 微生物技术主要是利用微生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶)对污染环境进行监测、评价、整治以及修复的单一或综合性的现代化人工技术系统。它不仅包含了生物技术所有的特点,还融合了环境污染防治以及其他工程技术,目前已逐步发展成为一种经济效益和环境效益俱佳的、能解决日益严重的(尤其是水污染)环境问题的有效手段之一[1]。 按照微生物降解的过程和产物种类的不同,微生物处理主要分为好氧处理、厌氧处理和兼氧处理。 (1)好氧微生物处理,在氧气充足的条件下,微生物通过有氧呼吸作用将有机物分解。好氧微生物处理工艺主要有:①氧化塘,以自然界的池塘、湖泊作为参照物,仿照非流动水具有自身净化功能的原理,人为构建一个静态污水池塘,污水中有机物主要由塘中细菌降解,细菌所需氧气由藻类和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空气提供。方法简单易行,但只适合于轻度污染且量少的污水处理。②活性污泥法,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。③生物膜法,即利用在固体载体表面附着生长的微生物所形成的生物膜去除废水中溶解性有机污染物的一类方法。生物膜法又可分为滴滤池法(或叫生物滤池)、生物转盘法、接触氧化法和流化床生物膜法等。 (2)厌氧微生物处理,在厌氧条件下,厌氧菌通过无氧呼吸或发酵作用分解有机物,有机物最终被转化为甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氢和氨。厌氧微生物处理工艺主要有如下几种:①厌氧消化池,主要用于处理污泥和粪肥,不宜用于生活和工业废水的处理。②厌氧接触法,在厌氧消化池的基础上,提高处理效率。在厌氧滤器内有固定填料,其上附着生长的生物膜使处理效率得到进一步提高。目前在处理含有易降解可溶性化合物的工业废水方面得到了大规模的应用。 (3)微生物兼氧处理当好氧和厌氧在同一处理工艺中共存时即为兼氧处理,有时好氧和厌氧的共存反而会使处理效果更好,其中好氧菌起主体作用,但没有厌氧菌及少量的兼氧性菌种也不可能达到预期的处理效果。 2.3 与传统技术对比存在的优势 与目前采用的物理法和化学法相比,在污水处理方面,微生物技术具有一系列的特点和优势:①具有很强的吸附力和良好的沉降性,很强的降解能力,不需要高温、高压、温和的条件,污染物经过酶催化即可高效并相对彻底完成,处理水量大,处理费用低廉,仅为物理、化学法的30%~50%。②微生物物种丰富、资源广泛、具有多种代谢类型,几乎可降解或转化环境中存在的各种天然物质,易培养、繁殖快、对环境有较强的适应能力和易实现变异等特性,一旦新的化合物出现,它们也能逐步通过自发或诱导产生新的酶系,具备新的代谢功能,从而降解或转化那些新的化合物。适当地对其加以培养繁殖,特别是在一定条件下加以驯化,就能使之很好地适应各种有毒的工业废水、生活污水等环境。通过有针对性地对菌种进行筛选、培养和驯化,可以使大多数的有机物实现生物降解处理,应用面宽。③微生物处理不仅能去除有机物、病原体、有毒物质,还能去除臭味、提高透明度、降低色度等,处理效果良好。只要找到合适的微生物,给予合适的条件,所有的污染物质都可得到降解或转化。④对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少。⑤直接暴露在污染物下的机会减少。⑥就地处理,操作简便,可以避免铺设不雅观的机械设备,减少占地面积,基建费、运行费,能耗,管理等,且能满足高效低耗的要求。 人们利用这些微小的生物群体,加之人为作用就可以解决其他物理化学方法无法解决的难题。为今后的污水处理提供了一项高效、节能、环保的绿色途径。
数据库论文:档案信息数据库的建设及管治 一档案信息化的相关概念 档案信息数据库的概念 档案信息数据库是在计算机存储设备上合理存放的、可以共享的、具有共同存取方式和一定组织方式的、相互关联的档案信息数据的集合。“相互关联”、“共同存取方式和一定组织方式”、“共享”是档案信息数据库本质的三个要素。数据库中储存的是一系列相互关联的档案信息数据,而不是杂乱无章的数据。这些数据包括档案题名、责任者、分类号、主题词、内容摘要等,还包括全文、图像、声音、影像等。这些相互关联的数据是经过调查、试验、统计、整理和归纳后得到的,并经合理分类和规范化处理之后,以记录的形式存储。 二当前档案信息数据库建设的关键问题 (一)明确数据库建设目的 对于档案信息数据库建设,主要用于档案目录、全文、多媒体等实体信息,明确建设档案信息数据库是为了检索、建立档案信息管理系统的需要。 (二)实现档案目录数据库建设 档案目录数据库的建设是数据库建设的第一个目标。信息化建设的切入点和工作重心,首先是抓好目录数据库的建设。目录数据库可以比较全面地反映档案信息,有助于实现全方位的、动态的、完整的档案信息服务。 在档案目录数据库建立的基础上,可以考虑建立档案目录中心,实现一定范围内档案内容互补和档案信息资源整合,更大限度地发挥档案效益。 三档案信息数据库建设步骤 (一)档案信息的收集 档案信息的主要来源是传统档案的数字化和电子文件。除此之外,档案机构和管理部门也是数值数据和事实数据的重要来源。在建立相应的数据库时,必须确定档案信息的收集范围和来源,按要求进行全面地收集。 档案信息主要来源于两个方面:一是对各种以传统载体形式存在的档案信息进行数字化处理后形成的数字副本,二是直接通过计算机生成和处理的、并由档案机构进行收信归档的电子文件。 (二)档案信息前期处理 这是一项基础工作,为数据库提供经过加工处理的数据。主要是将档案的内容特征和形式特征著录、标引出来。著录标引必须达到规范化、标准化的要求。这是建立数据库的必要过程,也是保证检索质量的前提条件。 1、档案信息数字化 数字化是指把一切信息都变成只用O和1这两个数字组成的、用不连续的数位表示的二进制代码。档案信息数字化是指为了使纸质档案、音像档案等以传统载体形式承载的档案信息能够通过计算机进行管理的提供利用,而利用高速扫描技术、数据压缩技术等信息处理手段,将其进行转换处理,形成数字信息,并以数字代码方式存储起来。这些数字信息可以通过计算机进行操作处理,通过网络进行传输。纸质档案、音像档案等各种载体的档案都可以以文本文件格式、图像文件格式,音频文件格式或视频文件格式转换成数字信息。 2、电子文件的收集归档 随着计算机技术与办公自动化技术的结合,诞生了一个新生儿一电子文件。电子文件一经产生其信息就是以数字代码形式表达。所以在功能上电子文件等同于经过数字化处理的文件。由此,直接在计算机中生成和处理的电子文件是重要的档案信息来源。 (三)数据录入 将档案信息前处理的结果转化成机读数据。录入过程需要较严格的校对审核。如审查字段的数据形式是否正确;字段长度与确定的结构长度是否符合;各种标识符号是否有误等。这其中可能包括对不同格式的数据进行转换。 (四)数据库的完善 由于计算机硬件能力奇迹般地不断更新,计算机技术爆炸般地迅猛发展,数据库系统发生着剧烈的变化。虽然它的基本组成部分仍然是数据、软件和硬件,但是它们的范围、规模和复杂性都大大地扩展了。数据库是信息资源存储和开发利用的基础,是信息资源共享的先决条件,是信息系统的核心。因此把数据库建设作为当前档案信息的核心工作,档案数据库建设越有成效,档案信息管理与服务也就越有保证。 四档案信息数据库建设对档案管理工作的影响 档案信息数据库建设,意味着在信息社会中档案管理工作开始涉及各类相关的技术问题,档案工作开始大规模引进现代技术。从长远看,档案信息数据库建设的发展就是档案信息化建设的推进,其间涉及数字档案信息的形成、收集、归档、整理、鉴定,存储、保管、保护,检索、传递、利用、统计、销毁等全过程。档案信息数据库建设将对相应的档案管理工作产生各种影响,使之在一定程度上发生某些变化。 (一)内部调整:相关档案业务环节的调整 1、简化整理工作 整理工作是采用一系列方法使档案有序化,解决档案的零乱与管理和利用的系统化要求之间的矛盾,便于档案实体管理与查找利用。由于采用计算机自动化检索,可以方便地找到指定的文件,过细的整理工作已失去存在的意义,而且整理过程中对档案的装订加工也是对档案载体和原始性的一种损害。为此必须简化整理工作使之简明实用,档案整理只要做到在充分尊重文件形成的自然形态的基础上保持文件之间的内在联系,不必强求外观上的整齐划一,而且整理工作的重点应放为档案计算机检索系统或管理系统做好数据准备上。 以“件”为档案整理,是从传统的档案管理向数据库环境下的档案管理过渡的一种衔接,它符合电子文件的形成和发展规律,有助于计算机辅助档案管理,有助于实现电子文件的归档。在以“件”为单位对档案进行整理的过程中,作为文件向档案转化的一个环节,“立卷”已是名不符实,在归档这一环节,只是进行介质归档。当档案管理中电子文件达到相当比例,技术应用发达到一定程度,电子文件的归档与整理将合而为一。 2、深化检索工作 在数据库环境下,档案信息检索这一工作环节日趋重要。它决定了数字档案信息的著标引及存储,因此要进一步深化档案检索工作,为利用者提供高效的信息服务。 3、研究和实现数字档案信息的保管保护工作 数字档案信息的保管保护,不同于以往任何载体档案的保管保护。由于数字档案信息的存储载体占用空间较小,利于档案库房管理。但是,数字档案信息的存储载体在其保管条件上又有不同于纸质档案的特别要求,包括必须存放在专用库房中,对库内温湿度进行严格控制。配置防尘、除尘,防磁场和电场的设施。对于使用设备必须严格防范计算机病毒,传统的裱糊、杀虫等纸质档案保护手段已失去意义。这些数字档案信息的存储、管理都是档案保管保护工作的新课题。解决这些新课题既要建立新的管理理论、标准和方法,又要采用先进技术手段。 (二)外部重组:文档一体化及其实现 要更好地实现档案信息数据库建设,档案管理工作不仅仅限于内部进行一些适当的调整,它还必须向前端的文件工作扩张,这就使得实现文档一体化的要求变得更为迫切。 文档一体化就是把文件管理与档案管理两个管理管理衔接起来,整合到一个管理系统之中,对文件生命周期的全过程进行统一控制和管理。在电子信息化环境中,文件与档案之间不再有明显的界限,电子文件有可能终其一生就数据库中形成、流转与消亡。所以档案管理工作要向前端延伸,实现文档一体化。另外,为了认证电子文件的原始性与可靠性,也要依靠文档一体化的实现,以便能够清晰地记录和反映某一份电子文件形成和办理的全部动态过程及相关的背景信息。“文档一体化流程不只是文件管理与档案管理的简单对接,而应该是一种管理变革,是以现代信息技术为手段,对机关、企业、事业单位及各种组织中文件信息流的重新组织,是一个业务流程重组的过程。” 数据库论文:医院网络数据库安全防御体系建设 摘要:分析了目前威胁医院网络信息安全的各种因素结合网络安全与管理工作的实践,探讨了构建医院信息安全防御体系的措施。 关键词:医院信息系统安全体系网络安全数据安全 中国医院信息化建设经过20多年的发展历程目前已经进入了一个高速发展时期。据2007年卫生部统计信息中心对全国3765所医院(其中:三级以上663家:三级以下31O2家)进行信息化现状调查显示,超过80%的医院建立了信息系统…。随着信息网络规模的不断扩大,医疗和管理工作对信息系统的依赖性会越来越强。信息系统所承载的信息和服务安全性越发显得重要。 1、医院信息安全现状分析 随着我们对信息安全的认识不断深入,目前医院信息安全建设存在诸多问题。 1.1信息安全策略不明确 医院信息化工作的特殊性,对医院信息安全提出了很高的要求。医院信息安全建设是一个复杂的系统工程。有些医院只注重各种网络安全产品的采购没有制定信息安全的中、长期规划,没有根据自己的信息安全目标制定符合医院实际的安全管理策略,或者没有根据网络信息安全出现的一些新问题,及时调整医院的信息安全策略。这些现象的出现,使医院信息安全产品不能得到合理的配置和适当的优化,不能起到应有的作用。 1.2以计算机病毒、黑客攻击等为代表的安全事件频繁发生,危害日益严重 病毒泛滥、系统漏洞、黑客攻击等诸多问题,已经直接影响到医院的正常运营。目前,多数网络安全事件都是由脆弱的用户终端和“失控”的网络使用行为引起的。在医院网中,用户终端不及时升级系统补丁和病毒库的现象普遍存在;私设服务器、私自访问外部网络、滥用政府禁用软件等行为也比比皆是。“失控”的用户终端一旦接入网络,就等于给潜在的安全威胁敞开了大门,使安全威胁在更大范围内快速扩散。保证用户终端的安全、阻止威胁入侵网络,对用户的网络访问行为进行有效的控制,是保证医院网络安全运行的前提,也是目前医院网络安全管理急需解决的问题。 1.3安全孤岛现象严重 目前,在医院网络安全建设中网络、应用系统防护上虽然采取了防火墙等安全产品和硬件冗余等安全措施,但安全产品之间无法实现联动,安全信息无法挖掘,安全防护效果低,投资重复,存在一定程度的安全孤岛现象。另外,安全产品部署不均衡,各个系统部署了多个安全产品,但在系统边界存在安全空白,没有形成纵深的安全防护。 1.4信息安全意识不强,安全制度不健全 从许多安全案例来看,很多医院要么未制定安全管理制度,要么制定后却得不到实施。医院内部员工计算机知识特别是信息安全知识和意识的缺乏是医院信息化的一大隐患。加强对员工安全知识的培训刻不容缓。 2、医院信息安全防范措施 医院信息安全的任务是多方面的,根据当前信息安全的现状,医院信息安全应该是安全策略、安全技术和安全管理的完美结合。 2.1安全策略 医院信息系统~旦投入运行,其数据安全问题就成为系统能否持续正常运行的关键。作为一个联机事务系统,一些大中型医院要求每天二十四小时不问断运行,如门诊挂号、收费、检验等系统,不能有太长时间的中断,也绝对不允许数据丢失,稍有不慎就会造成灾难性后果和巨大损失医院信息系统在医院各部门的应用,使得各类信息越来越集中,构成医院的数据、信息中心,如何合理分配访问权限,控制信息泄露以及恶意的破坏等信息的访问控制尤其重要:PACS系统的应用以及电子病历的应用,使得医学数据量急剧膨胀,数据多样化,以及数据安全性、实时性的要求越来越高,要求医院信息系统(HIS)必须具有高可用性,完备可靠的数据存储、备份。医院要根据自身网络的实际情况确定安全管理等级和安全管理范围,制订有关网络操作使用规程和人员出入机房管理制度,制定网络系统的维护制度和应急措施等,建立适合自身的网络安全管理策略。网络信息安全是一个整体的问题,需要从管理与技术相结合的高度,制定与时俱进的整体管理策略,并切实认真地实施这些策略,才能达到提高网络信息系统安全性的目的。 在网络安全实施的策略及步骤上应遵循轮回机制考虑以下五个方面的内容:制定统一的安全策略、购买相应的安全产品实施安全保护、监控网络安全状况(遇攻击时可采取安全措施)、主动测试网络安全隐患、生成网络安全总体报告并改善安全策略。 2.2安全管理 从安全管理上,建立和完善安全管理规范和机制,切实加强和落实安全管理制度,加强安全培训,增强医务人员的安全防范意识以及制定网络安全应急方案等。 2.2.1安全机构建设。设立专门的信息安全领导小组,明确主要领导、分管领导和信息科的相应责任职责,严格落实信息管理责任l。领导小组应不定期的组织信息安全检查和应急安全演练。 2.2.2安全队伍建设。通过引进、培训等渠道,建设一支高水平、稳定的安全管理队伍,是医院信息系统能够正常运行的保证。 2.2.3安全制度建设。建立一整套切实可行的安全制度,包括:物理安全、系统与数据安全、网络安全、应用安全、运行安全和信息安全等各方面的规章制度,确保医疗工作有序进行。 2.2.4应急预案的制定与应急演练 依据医院业务特点,以病人的容忍时间为衡量指标,建立不同层面、不同深度的应急演练。定期人为制造“故障点”,进行在线的技术性的分段应急演练和集中应急演练。同时信息科定期召开“系统安全分析会”。从技术层面上通过数据挖掘等手段,分析信息系统的历史性能数据,预测信息系统的运转趋势,提前优化系统结构,从而降低信息系统出现故障的概率;另一方面,不断总结信息系统既往故障和处理经验,不断调整技术安全策略和团队应急处理能力,确保应急流程的时效性和可用性。不断人为制造“故障点”不仅是对技术架构成熟度的考验,而且还促进全员熟悉应急流程,提高应急处理能力,实现了技术和非技术的完美结合。 2.3安全技术 从安全技术实施上,要进行全面的安全漏洞检测和分析,针对检测和分析的结果制定防范措施和完整的解决方案。 2.3.1冗余技术 医院信息网络由于运行整个医院的业务系统,需要保证网络的正常运行,不因网络的故障或变化引起医院业务的瞬间质量恶化甚至内部业务系统的中断。网络作为数据处理及转发中心,应充分考虑可靠性。网络的可靠性通过冗余技术实现,包括电源冗余、处理器冗余、模块冗余、设备冗余、链路冗余等技术。 2.3.2建立安全的数据中心 医疗系统的数据类型丰富,在不断的对数据进行读取和存储的同时,也带来了数据丢失,数据被非法调用,数据遭恶意破坏等安全隐患。为了保证系统数据的安全,建立安全可靠的数据中心,能够很有效的杜绝安全隐患,加强医疗系统的数据安全等级,保证各个医疗系统的健康运转,确保病患的及时信息交互。融合的医疗系统数据中心包括了数据交换、安全防护、数据库、存储、服务器集群、灾难备份/恢复,远程优化等各个组件。 2.3.3加强客户机管理 医院信息的特点是分散处理、高度共享,用户涉及医生、护士、医技人员和行政管理人员,因此需要制定一套统一且便于管理的客户机管理方案。通过设定不同的访问权限,加强网络访问控制的安全措施,控制用户对特定数据的访问,使每个用户在整个系统中具有唯一的帐号,限定各用户一定级别的访问权限,如对系统盘符读写、光驱访问、usb口的访问、更改注册表和控制面板的限制等。同时捆绑客户机的IP与MAC地址以防用户随意更改IP地址和随意更换网络插口等恶意行为,检查用户终端是否安装了信息安全部门规定的安全软件、防病毒软件以及漏洞补丁等,从而阻止非法用户和非法软件入网以确保只有符合安全策略规定的终端才能连入医疗网络。 2.3.4安装安全监控系统 安全监控系统可充分利用医院现有的网络和安全投资,随时监控和记录各个终端以及网络设备的运行情况,识别、隔离被攻击的组件。与此同时,它可以强化行为管理,对各种网络行为和操作进行实施监控,保持医院内部安全策略的符合性。 2.3.5物理隔离 根据物理位置、功能区域、业务应用或者管理策略等划分安全区域,不同的区域之间进行物理隔离。封闭医疗网络中所有对外的接口,防止黑客、外部攻击、避免病毒的侵入。 3、总结 医院信息安全是一个复杂的系统工程,需要建立一整套网络安全防御体系,采用多种技术手段全方位的防止来自网络内外的威胁。安全是相对的,没有哪一种技术和产品能够完全解决安全问题。只有系统的进行安全规划,制定并遵循严格的安全策略,通过技术防治和管理防范相结合,建立有效、健全的安全防御体系,才能最终达到保护医院信息安全的目的。 数据库论文:Web数据库资源管理思考 摘要网络时代,专业资料室必须重新思考和定位,确立以适应时展的服务理念,结合资升室自身的特点,提出基于Web数据库技术的资料室管理新模式,为教学科研提供高效的信息服务平台. 关键词专业资料室,信息服务,网络,Web数据库,资源共享 中图分类号TP393文献标识码A文章编号1672一6634(2005)03一0087一03 高校专业资料室是学校图书资料系统的重要组成部分.资料室立足院、系,靠近教学、科研第一线,直接掌握院、系的教学与科研动态情况,易于开展定题的信息咨询服务,能够最准确、最快速、最全面地接受并反馈各个院、系师生的教学与科研需求,能够与图书馆在功能与服务上形成有效的互补.充分发挥专业资料室资源的价值,是高校图书管理人员值得研究和探索的一个重要课题. 1网络时代高校专业资料室定位与改革 1.1信息服务应适应Web技术的发展 高校专业资料室是专业知识资源的宝库,在知识更新速度日益加快的今天,随着web技术的发展,极大地改变了文献信息传播方式、传播速度.然而,目前许多高校专业资料室仍然是传统的服务方式,图书期刊采购、分类、编目、借阅依然以手工操作为主,普遍存在着文献资源增长缓慢、设备简陋、计算机技术、网络技术应用滞后的问题.因此,在文献资源的开发利用上,由于资料室受到院、系服务范围的制约,一些需要外单位资料的师生、科研人员很难借阅到所需文献资料. 1.2改变重复收藏造成的浪费 各个资料室书刊大量重复,有的书刊学校图书馆收藏,各专业室资料室也收藏.这样就造了一方面是高校图书经费不足,很多图书品种不能购买;而另一方面,有些书却重复购买. 1.3专业资料室之间难以实现资撅共享 一方面是大量的重复,另一方面却是各专业资料室互不往来,互不开放,无法实现资源共享.如《外国文学》研究,中、外文专业资料室如能交流开放,会给教学研究带来更大的方便.资料室这种封闭式的管理模式显然不利于教学科研人员的教学工作和科学研究.如果资料室不能尽快改革其现行的管理模式,它与校图书馆的管理水平及资源设备上的差距将越拉越大.高校资料室要实现计算机自动化业务管理与服务就必须加速计算机自动化建设,用现代化管理手段来改造或取代传统的资料室管理模式,使其适应信息网络时代的要求,朝着信息化、网络化分析发展,真正实现文献信息资源的共享. 2网络时代专业资料室的信息服务工作 2.1高校资料室应充分利用Web技术,真正实现资源共享 网络的利用,给人们带来了一种新的获取信息的方式,同时使资料室的业务工作和服务职能也向网络社会延伸,因此必须将网络化的应用和发展放在首位,以适应信息社会发展的需要. Web技术的应用,为资料室实现校内文献资源共享提供了技术保障.利用现代化的校园网络,在现行 的模式上就可以实现教学和科研资源的共享.资料室只要通过校园网,通过关键词、书名、著录、ISBN、 ISSN、索书号等多个检索途径,就可查找到读者所需的文献信息;校图书馆的书目信息尽可再现其上,各 专业资料室的书目数据也可输入其中;能够检索期刊论文,通过打印输出可得到原始文献.校图书馆与专 业资料室直接对话,资源共享,也从根本上解决了书刊重复订购的问题. 校园网络环境中,资料室还可下载校图书馆书目数据库的数据,把资料员从基础工作中解放出来,专心开展本专业情报服务,这样,校图书馆将成为学校文献信息的中心及为教师、科研人员和学生提供文献信息的大本营.各资料室则成为伸向学校教学和科研的触角更有针对性、更直接地为教学科研人员和学生提供本专业文献信息服务,既发挥了资料室工作人员熟悉本专业的长处,又充分利用了校图书馆的技术力量.校园网络环境下实现的网上资源共享,可以打破各系、部和研究所资料室“各自为政”的局面,而网上各资料室具有专业特色的藏书更受到人们的欢迎,也更体现了校园网存在的价值.计算机应用于资料室,不仅仅是将手工操作转换为计算机操作,更主要的是它将图书资料工作推向了 一个新阶段,加速了网络化进程,特别是顺应了读者对文献检索“快、准、高、广”的要求,真正实现资源共享.IFLA主席韦奇沃斯曾言:“能在信息革命中站住脚的将是那些尽快采用计算机、因特网等新技术,能提供跨时空服务的图书馆界”.由此可见,信息网络时代专业资料室要寻求自身发展就必须加速计算机自动化建设. 2.2web环境下资料室在教改中的特色服务 传统的服务是以书刊为单元的服务,而网络的优势是以章节、知识层次为单元的服务,还可以为读者提供专题服务、定题服务等,对新的情报资料进行针对性的摘选,编成信息量大是集中的二、三次文献,为不同学科领域的读者提供研究性的、高层次的、高质量的网上服务.配合学科建设,资料室还可以在自己的网页上介绍室藏资源,提供数字化信息,把适合专业需要的数据库推荐给读者,并结合本专业特点自建一些规范化、实效性强的特色数据库,如室藏文献目录数据库、专业数据库、科研成果数据库、学术论文数据库等,正确引导读者使用室藏资源,有意识地培养读者的信息能力和自助服务能力.利用视听设备、多媒体电脑、网络浏览等从事文献信息交流、学习和进行科研活动,使教学科研人员在较短的时间内获得较多信息. 3基于Web的专业资料室管理新构想 目前,各类高校图书馆的信息化建设都取得了很大发展,基于校园网络的图书资料管理系统相当完善,不仅给广大读者提供了很大的便利,而且也有效地提高了图书资料的利用率.然而,在许多院系资料室内图书资料的管理手段仍然比较落后.引起这种现象的主要原因是:一方面,现有的图书资料管理系统虽然功能强大,但由于运行的软硬件平台和系统维护人员的水平要求高,所以并不适用于这些小型专业资料室;另一方面,专业资料室的藏书量较小,一般从几千册到几万册不等,读者人数也较少,大多数单位都没有购买大型图书管理系统软件的经济实力.即使购买了昂贵的大型管理软件,往往又很难充分应用其所有功能,从而造成经济与资源上的浪费.为此,我们可以利用Web数据库技术,设计一种适合专业资料室的管理的工作平台. 数据库技术是计算机处理与存储数据的最有效、最成功的技术,而计算机网络的特点是资源共享,因此数据与资源共享这两种技术的结合即成为今天广泛应用的Web数据库(也叫网络数据库). web数据库技术就是用户利用浏览器作为输入接口,输入所需要的数据,浏览器将这些数据传送给服务器,而服务器再对这些数据进行处理,例如,将数据存入后台数据库,或者对后台数据库进行查询操作等,最后服务器将操作结果传回给浏览器,通过浏览器将结果告知用户.服务器上的后台数据库就是Web数据库.web数据库可以实现方便廉价的资源共享.数据信息是资源的主体,因而Web数据库技术自然而然成为互联网的核心技术. SQLServer是微软公司从Sysbase获得基本部件的使用许可后开发出的一种关系型数据库.由于均出自微软之手,使得SQLServer和Windows、115等产品有着必然的联系.事实上以Windows为核心的几乎所有微软的软件产品都采用了一致的开发策略,包括界面技术、面向对象技术、组件技术等,这样在微软的软件中很多都可以相互调用,而且配合得非常密切.因此,采用Windows2000,sQLserverZ。。。的设计环境是目前系统开发的最佳选择. 4基于Web的专业资料室管理平台的主要功能 利用Web数据库技术设计的资料室管理系统至少应具有:(1)书刊编辑功能:资料室管理人员利用系统数据库著录书刊和删除书刊等工作.(2)书刊借阅功能:资料室管理人员能够利用系统很方便的完成书刊借阅与归还工作.(3)书刊查询功能:读者能根据书名(或刊名)、作者、出版社等信息从系统中迅速检索书刊,实现书刊的快速检索、查询.(4)读者查询功能:根据借书证号查询到某读者所借书刊信息和归还日期. 5结束语 新时期专业资料室能否充分利用自身特点,成为有专业特色的情报服务中心,与资料员的观念、文化修养、专业水平及现代化服务技能、创新精神有直接关系.为此,资料员需要掌握一些专业基础知识,及时、准确、全面地向本单位的教学科研人员提供专业信息资料.掌握图书馆学的基本知识,懂得如何从图书馆和网络上获取专业信息.应有娴熟的计算机操作技术,利用Web技术构建的资料室管理平台,实现资料管理工作的自动化.资料员还应注重从读者的角度管理资料室,服务更贴近读者,方便读者,充分考虑到读者的需求,主动为读者服务. 数据库论文:电力营销数据库的优化研究论文 在电力营销系统信息化建设中,随着负载的增加和使用范围的拓展,对数据库可用性、性能等方面的需要也日趋苛刻。本文结合了某市的电力营销系统建设实例,尝试使用ORACLERAC集群技术建立高可用性的电力营销数据库。 0、引言 随着电力管理信息化的不断普及和深入使用,在电力营销、地理信息化、供电收费方面都已经实现系统化管理。而电力营销系统——每时每刻记录着每一终端用户的用电情况,更是整个供电系统的重中之重。 本文根据营销数据库使用的实际情况,以集群和ORACLERAC技术为出发点,分析了相关技术的基本原理,在此基础上设计了OracleRAC的实施方案,取得了较好的效果。 1、ORACLERAC并行集群 1.1集群技术概述集群是一种并行或分布式的处理系统,由相互独立的、通过高速网络互连的两个或多个计算机(节点)组成,通常集群可以划分为以下两类: 1.1.1高可用性集群,通常采用主、备两台服务器,由主服务器对外提供服务,当主服务器断电或系统异常时,集群软件自动将集群应用切换到备份服务器,在切换过程中对外服务将发生中断。 1.1.2负载均衡(并行)集群,负载均衡集群与高可用性集群相比最大的不同在于负载均衡集群中的所有节点都是活动节点,都能对外提供服务,没有主备之分,同样当集群单个或部分节点异常时,剩余节点将接管故障节点对外提供服务。 1.2ORACLERAC并行集群简介Oracle集群实质上就是使多个服务器访问同一个Oracle数据库,这样一方面可以避免一个服务器宕机时数据库不能访问,同时也可以进行并行运算和负载均衡。 从软件组件上来讲,一个Oracle集群由多台服务器组成,每台服务器有自己的,用于监听自己的网络端口;每台服务有自己的OracleRAC服务,用于数据库的集群访问;每台服务器有自己的集群就绪服务,用于集群管理;所有的服务器通过自己的操作系统访问一个共享的存储设备。当有客户端访问时,由上而下依次调用相应的软件。 从逻辑结构上来讲,集群中的每台服务器有一个实例,每台服务器上的实例都对应到同一个数据库。在集群中有两台服务器,每台服务器拥有一个实例,每个实例都访问同一个数据库,数据库存储在共享磁盘上。 Oracle10gRAC采用服务漂移、VIP漂移和TAF透明故障切换等新技术,有效的解决常见的软硬件故障引起的宕机,如SQL语句故障、用户进程故障、网络故障、用户错误故障、实例故障和介质故障等。 2、RAC集群规划 2.1硬件规划 2.1.1服务器方面采用2*560A,IBMSystemp5560A中型服务器拥有出色的性价比,它基于POWER5系列CPU下具备了大型机的可靠性、可用性等。 2.1.2磁盘阵列使用DS4700,DS4700是一款中级存储服务器,其存储能力能够达到33.6TB,使用最新的存储网络技术,能够提供端到端的4Gbps的光纤通道解决方案。 2.2网络规划 2.2.1由于无论各节点间的心跳信息传递,应用对数据库的访问等都对网络传输速度以及稳定性有较高要求,拟采用H3CS5500千兆光纤交互机作交换。 2.2.2由于主机的网络通讯部分亦需要考虑冗余,拟对每一节点的服务器网卡使用绑定技术两两绑定,保证网络畅通。 2.3存储规划 2.3.1磁盘阵列方面采用RAID1+0模式划分,综合使用条带化技术和镜像技术,前者把连续数据分割成数据库,分布存储到各硬盘上加快速度,后者把数据镜像都其他磁盘上加强冗余。 2.3.2共享存储设备的存储机制拟采用ORACLE自带的自动存储管理(ASM),使用ASM兼顾了裸设备的快速IO和OMF文件的方便管理这两个优点。ASM可以在磁盘间IO的负载均衡,完成数据的条带化和镜像,并执行联机磁盘配置和动态重平衡等,提高I/O的性能和数据可靠性。 3、RAC集群实施 3.1按照系统规划图搭建系统软、硬件平台,安装AIX操作系统,连接光纤存储,绑定网卡,划分存储硬盘。 3.2按照ORACLE系统要求安装操作系统补丁,建立oracle用户和dba、oinstall组,以及修改系统参数。 3.3修改/etc/hosts文件,按照网络规划添加VIP、Privat-Ip、Public-Ip。 3.4配置节点之间的双机互信,以便双机能够互访。 3.5在ORACLE用户下按要求设置对应环境变量。 3.6安装ORACLE集群软件,并根据规划设置VIP。 3.7以集群模式安装数据库应用软件。 3.8创建ASM实例,按规划把对应的裸设备磁盘加入磁盘组,由于阵列划分的时候已经做了镜像,在这里只使用ASM的条带化功能。 3.9创建ORACLE实例,并使用crs_stat_t命令查看集群状态。 3.10使用DBCA创建TAF服务。超级秘书网 4、RAC集群测试 4.1TAF测试①使用服务器上TNSNAME.ORA里面的TAF参数,配置链接数据库。②使用SQLPLUS链接数据库,执行一个大的查询(几万条)。③查询gv$session视图,确认当前链接所对应的实例。④使用srvctl等命令关闭当前链接对应的实例。 测试结果:数据表查询过程中出现几秒钟的中断,然后查询继续进行,查询完毕后显示的记录数目与表中数据的实际数目一致;查询gv$session视图显示链接已经转移到另一节点,在当前活动的实例节点上使用NETSTAT命令查看,发现关闭实例节点的VIP已成功漂移。 4.2负载均衡测试通过Loadrunner模拟每隔1秒登录一个用户并运行不同的SQL语句;查询gv$session视图动态跟踪两节点相关的session数量变化信息。 测试结果:发现两节点上的session数量均衡分布,新增加session会自动连接到相对较为空闲的节点上。这说明应用负载被自动均衡分布到所有的节点上。 5、结束语 OracleRAC作为一种出色的高可用性集群,在容错、负载均衡以及并发处理方面都有突出特点。本文根据某市电力营销系统的建设情况,结合ORACLERAC技术,为前端应用系统提供了较好的后台数据库支撑。 数据库论文:院校图书馆创办专业数据库的研究论文 【论文关键词】专业特色;数据库;图书馆 【论文摘要】本文就高校建设专业特色数据库的方案、内容、服务以及注意的问题进行了研究和阐述。 随着我国高等教育体制改革进程的加快,我国原有高教体制上存在的条块分割、专业单一、低水平重复办学的弊端被逐渐打破。通过高校间的合并、重组,各高校都相应调整了专业结构,加强了重点学科建设,增强了自身竞争和办学优势,突出了办学特色,相互之间形成了学科交叉、优势互补的局面。而各高校图书馆为适应和配合学校的这一系列转变,必然相应地加大对重点学科特色专业文献资料的收藏和开发力度,这也使高校图书馆之间形成了各有所重、各有所长、各有特色的局面。而另一方面,当前各高校的网络化程度已相当高,校园网、教科网、因特网已相继开通使用,而且部分省市已经准备在本地区高校图书馆之间架设光纤,把各馆相互连通,用于馆际文献传输。如何更好地利用当前先进的网络技术、信息技术,使那些内容丰富、各具特色的馆藏文献充分发挥它们的价值,做到馆文献资源共享、优势互补,是值得我们认真研究和巫待解决的问题。高校图书馆专业特色馆藏数据库的建设,为此提供了一个很好的解决途径。 1建库的方案及原则 1.1建库的方案 目前,高校图书馆已经开始建设或准备建设各自的全文数据库。在建设过程中大都缺乏组织机构的统一规划和协调分工,数据库的建设停留在各自为政、自建自用的状况。这种各自为政的状况以及各馆在技术、资金、人员、管理等方面的原因,造成了大量低水平的重复投资、重复开发,不仅人力、物力、财力浪费严重,而且使数据库普遍存在结构单一、标准不统一、涵盖面窄、内容重复、共享度低、通用性差的问题,这对图书馆网络化服务水平的提高及文献资源共享的实现起了一定的阻碍作用。因此,我们在建库时,首先要考虑到建库的方案问题,是各馆独立开发还是联合协作开发?本人认为专业特色数据库的建库方案可以参考目前各地区在建设的CALIS联合目录数据库的方案,走联合开发的道路,采取地区网络联合数据库的方案。首先,建立本地区的组织协调机构,实行“统一目标、统一规则、统一标准、统一管理”的模式。在对各院校学科特色和馆藏特色进行调查研究后,对其数据库开发进行统一指导和协调。具体操作中可把学科门类分为几大块,如理工、财经、医药、农林等等,然后再由几个同类型院校共同承担该学科数据库的建设.当然,其中还需相互分工,各有所重。其次,各馆应打破原有的封闭现象,改变以往各自为政、孤军作战、小而散的建设方式,在组织机构的指导下相互联合、有计划、有分工地共同开展建库工作,对信息资源进行有效配置和可持续的开发。各馆在建设各自所承担的特色数据库的过程中,则可按照分工要求自行开发,进行建库的设计、源文献的收集整理、文献的数字化处理、提供应用服务的方式。当然,在联合建库的形式上还可参考国外的一些联合建库模式。 1.2建库的原则 1.2.1实用性原则 专业特色数据库的建设要考虑其是否具有实用价值、需求有多大、投人和产出是否相宜,即是否具有良好的社会效益和经济效益,不能盲目上马。因为特色数据库的建立从其目的来说是为了更好地发挥图书馆的功能和特色优势,使之产生良好的效益,充分体现图书馆存在的价值。因此,专业特色数据库的建设要在充分的调查研究的基础上进行。 1.2.2趋势性原则 建立专业特色数据库要顺应专业学科和数据库本身的发展潮流,包括国内与国际的发展趋势。如:规模、形式、多媒体化、网络化等。把握这一原则可以让我们有更好的发展空间,寻找到适合我们自身特点的位置,避免一些不必要的失误。 1.2.3共建共享原则 即联合开发、资源共享。 2专业特色数据库建设的内容 各高校馆丰富的特色馆藏是专业特色数据库的主要信息源。经过长期的学科建设,各校在自己的重点学科领域已显示出独特的优势。各馆同时也收录了大量相关文献,并且重点收藏、重点建设、优先投人那些专业性、学术性、权威性的文献资料,使之尽可能的丰富、系统、完整,形成各馆的特色馆藏。 2.1专业文献资料 内容包括本专业的国内外核心期刊、科技期刊会议录、其他报刊和内部报刊中有学术价值的本专业文献,以及经过加工整理后的网上文献资料。 2.2法规、专利、标准 主要包括国际上各行业及国际组织颁布的最新标准,国家颁布的有关政策法规索引,国家颁布的各行业标准、产品标准及国内外的专利文献。 2.3专家科研成果 本学科著名专家教授的研究方向、研究状况、研究成果和特色。主要应收录其发表在核心报刊中的论文、研究交流报告、学术演讲报告等文献群体。 2.4学位论文 博士、硕士学位论文对于相关学科的研究开发具有重要的参考价值,但它的分布较为分散,读者难以查找,故应予重点收录。 2.5学科综合信息 系统全面地反映学科信息,展示国内外科学技术发展动态和科研成果.如:863计划项目、国家自然科学基金项目、省市重大攻关项目、工程应用和设计项目,目前最新的具有影响的各种科技产品、近年来有关学科已完成的成果及获国家和省市的科技奖的科研项目等。 在对数据库文献源的收录过程中还要注意它的时效性与过期可获得性,要对文献源进行充分的分析研究,严格的收集、加工和筛选,为读者提供更新更多、更准更全的文献数据。 3良好的服务功能 特色数据库的建设不仅仅是简单地把传统纸质和其鸽载体形式的文献数字化,而且有其最本质的特征,即智能化的检索。相对于传统的特色文献来说,特色文献数据库与其最大区别就是强化了其信息服务功能,在其基础上实现了质的飞跃。数字化是相对传统文献而言的信息形式上的改变,最本质的改变仍在服务质量上,而这也正是读者和用户最为关心和希望得到的。因此,数据库必须实现智能化检索,为读者用户提供快捷、全面、准确的检索工具,真正做到以读者为中心。 3.1检索界面 检索界面应该简洁、清晰,没有繁杂的检索步骤,可操作性强。帮助功能应具有实际指示作用,并提供留言功能。 3.2检索方式 数据库系统应提供关键词、主题词、题名、著者、出版机构等多种检索途径。可以根据需要进行单项检索、组配检索、模糊检索,并可使用截断符、接近符、省略符、替代符指明词间关系或扩大、缩小检素范围,也可增加一些限制功能,如:限制时间、馆藏地点等。 3.3检索选项 3.3.1跨库检索 用户可以根据需要选择使用一个或多个数据库,实现一个检索命令跨多个数据库自动检索,以获得交叉学科、相关学科的信息。 3.3.2多年检索 应可以同时检索最新文献和过期文献,使用户在二者之间方便进行切换。 3.3.3检索历史 让用户可以保存、查看自己的检索历史,在当前检索区可以利用和修改以前的检索。工作人员则可利用它跟踪用户的需求或将其加工成某些动态信息。 3.3.4主题词表 数据库应提供主题词表检索功能,即利用主题词表进行检索词的规范选择,并根据主题词的上下位关系、相关关系和替代关系调整、确定检索词,然后直接启动检索。还可根据需要修改主题词表,或通过对用户检索词的统计扩充主题词表。 3.4检索结果 检索结果的实现包括排序、显示浏览、聚类、套录、打印、E-mail发送等。超级秘书网 4建库过程中需注意的一些事项 4.1要注重全文数据库的一些技术特征 包含内容的原始性、信息检索的彻底性、所用检索语言的自然性、数据相对的稳定性、检索结果的准确性、数据结构的非结构性。 4.2数据准备 要注重对文献源数据的收集、整理、筛选、归类。 4.3文本预处理 要做到统一著录标准,规范格式和标引。 4.4数据维护 要定期对数据内容进行更新追加和清理修正以及对所用词表、存储空间的利用统计和调整。 4.5统计功能 提供各种统计数据和用户信息,量化各项指标,使之成为决策依据。 4.6做数据库的宣传工作,提高数据库的利用率 5培养一支高素质的复合型人才队伍 其素质包括:对某学科及其分支有充分研究,对某专题领域的相关信息源有丰富的使用经验和了解,熟练掌握网络环境下的信息资源的获取技能,有较强的创新能力、分析能力和综合应变能力。 数据库论文:计算机信息数据库管理技术发展研究论文 摘要:当今数据库技术已成为计算机应用的核心技术,可以认为当今任何计算机信息系统和计算机应用系统都与数据库的应用分不开,数据库已成为其核心和基础。建立数据库应用系统是要充分利用数据库中的数据。对数据库中的数据进行的操作除增加(Insert)、更改(update)和删除(delete)外,最常用,也是重要的是查询操作。即便是最简单的数据库应用系统,也离不开查询功能,查询可以说是进行数据管理的重要手段,不过也是数据库应用系统开发过程中较困难、花时间、有一定难度的部分。 关键词:计算机;信息;查询 1、综合信息的查询 目前,随着工具软件的发展和广泛采用,使数据库应用系统的开发如虎添翼,其中PowerBuilder以其独特的数据窗口(DataWindow)倍受欢迎。 PowerBuider是美国著名的数据库应用开发工具生产厂家Powersoft公司于1991年6月推出的功能强大、性能优异的开发工具,它是一种面向对象的、具有可视图形界面的、快速的交互开发工具。智能化的数据窗口对象是其精华所在。利用此对象可以操作关系数据库的数据而无需写入SQL语句,即可以直接检索、更新和用多种形式表现数据源中的数据。但要注意,必须使数据窗口成为窗口(Window)下数据窗口控制的一个连接对象,数据窗口才能使用户在应用执行期间访问数据库中的数据。 利用PowerBuilder提供的内部查询机制,我们即可以让数据窗口作为查询条件的输入,又可以让该数据窗口作为查询结果的输出,这样就可以使数据窗口中的所有数据项进行自由组合的查询。例如:在窗口W_que上建立两个数据窗口控制dw_1和dw_2,分别连接两个数据窗口对象dw_que1与dw_que2,其中dw_1用于输入查询条件,而dw_2用于显示满足查询条件的所有元组。事实上条件的输入及元组的显示完全可以在一个数据窗口中实现,考虑到这两种操作的差别(例:条件输入可编辑,而元组显示不可编辑;条件输入可为某一范围,而元组显示仅为满足条件的所有纪录……)将其用两个数据窗口控制来实现。这就要求dw_2与dw_1数据共享,即要求dw_que1与dw_que2两数据窗口的数据源完全相同。 用这种方法实现查询优点突出,例:通过设置数据窗口中对应列的编辑风格(EditStyles)为相应的下拉式数据窗口(DropDownDataWindow),使显示的元组文字化。注意,这要事先建好下拉式数据窗口。设置数据窗口中对应列的编辑风格同样可满足其它显示需要。利用数据窗口的风格特点:查询表的列宽、列序可自由改变,甚至可以覆盖掉一些列,以达到更满足查询显示的需要。综合查询的信息来自多个表,改变数据窗口的数据源,采用多表连接的数据源即可实现。但是如我们问题的描述,如果我们需要的查询项随机地来自这43张表中的数据项,显示项也是随机地。这种任意条件的组合,可选输出项的显示称为动态查询(DynamicQuery)依然采用上述方法,数据窗口dw_que1与dw_que2的数据源将是这43张表的连接,先不说效率问题,单从这426个项中输入查询条件,又显示这426个项,就使人敬而远之。因为,在每一次查询前,都不了解此次查询的要求是什么,这样,每张表中的每一个数据项都缺一不可;另一方面,每一次的查询,一旦查询条件确定、显示条目也确定后,我们会发现,每一次有意义的查询并不是需要全部的43张表,换言之,每一次查询没有必要将43张表全部连结,而应只连接那些被选中数据项所在的表,即数据源是动态产生的。由于数据源不确定,数据窗口就无法设计,动态查询无法用这种方法实现。 2、计算机动态查询的实现 在某些实际的应用系统开发中,由于用户在开发前提不出查询的需求,而在系统运行中希望能够对所有的数据项任意组合进行查询,以满足来自多方的需求,实现动态地查询(即随机地从43张表中选择数据项进行组合作为查询条件并任意地选择数据项作为显示条目)。对于此类查询的实现要利用PowerBuilder通过编程的方式在运行时动态地创建数据窗口,并动态地控制数据窗口。 动态地创建一个数据窗口,应用程序需要执行下列任务: •动态地构造SQL语句。 •用符合数据窗口语法的字符串,为现在的数据窗口控制创建一个数据窗口对象。具体实现如下:超级秘书网 2.1动态地生成SQL语句,根据SQL的语法:SELECTstringaFROMstringbWHEREstringc也就是动态地生成stringa,stringb,stringc.由用户输入要显示的列,一旦输入完毕,列名就随之确定,将所有列名拼成一个“串”,中间用“,”分隔,形如“columm1,column2,column3,...,columnr”,则动态地生成stringa;同样由用户输入查询条件,包括相应的列、满足的条件或范围、逻辑关系等,将这些条件拚成一个串,即为stringc,显然,所有的列名都确定了,他们所在的表名也确定了,按照stringb的语法规则即可构造。 注意:上面的stringc由两部分(表间关系stringc1及查询条件stringc2)组成;表名串stringb与表间关系stringc1、查询条件stringc2及显示条目stringa均有关。 在实现的过程中:为贴近实际应用,习惯上,先输入查询条件,再输入显示条目。即在输入查询条件后,生成strinc2,stringb,stringc1;然后,再在输入显示条目后生成stringa,并修改stringc1,stringb。最后形成SQL语法: str="select"+stringa+"from"+stringb+"where"+stringcl+stringc2 2.2在现在的事物对象里利用相关的SyntaxFromSQL()函数生成符合数据窗口语法的字符串: exp=syntaxfromsq1(sq1ca,str,strsty,error)生成数据窗口的源代码 其中:strsty为数据窗口的显示风格,例: strsty="style(type=grid)datawindow(units=lcolor=12632256)text(font.face=''''system'''')" 2.3创建数据窗口对象 dw_que.create(exp) 这样就实现了用户要求的随机查询。 在真实系统中,用户在输入查询条件时希望通过选项方式录入查询信息,由于库表中存放的大量信息为代码,这就需要在程序中先把录入的文字信息转化成相应的代码再连接到查询条件中。为简化输入,提高准确性,可采用代码输入,即动态地嵌套下拉式数据窗口。在显示查询结果的数据窗口中,事先不能嵌套下拉式数据窗口,可预先做一个函数,在程序运行中根据所选的列把代码转化成所对应的汉字显示,这样更完善了用户要求的随机查询。 根据数据窗口的动态特性,对于那些运行时才能确定的数据窗口采用动态方式创建,使应用程序能更灵活地满足用户的需求。 3、总结 将查询条件的输入实现多级菜单选择将查询结果文字化,使复杂查询问题解决得更完善。动态查询的方法,不仅能应用于人事管理信息系统,同时也是解决其他需要复杂查询的数据库应用系统的途径。这种动态查询方法的在数据库应用系统的使用,避免了应用系统开发中开发者冥思苦想所有可能的查询条件,而系统运行中用户总遇到有些查询要求无法满足的矛盾。动态查询的实现,缩短了开发周期,减少了产品维护的工作。 数据库论文:地方文献数据库建设论文 摘要:文章论述了建立地方文献数据库在西部经济开发中的作用、途径及问题等,说明了数据库的信息源、类型。 二十一世纪是我国进行西部经济大开发的世纪。在这场伟大的世纪大开发中,不仅需要人才、物质、财力方面的支撑,更需要准确、畅通的信息障碍。近年来,我国针对各行业的数据库层出不穷,对数据库建设的各个方面的论述屡见报刊,但对地方文献专题数据库的建立却重视不够,鲜有涉及。然而,地区经济的研究、开发、发展却离不开地方文献的支持,建立具有地方特色文献数据库已是图书馆、情报所等文献信息机构不可忽视的问题,需要共同研究并付诸行动。 一、地方文献在地区经济发展中的作用 地方文献是以一个地区为论述对象且反映该地区特色的文献资源,是了解和研究该地区的政治经济、科教文化、历史地理等方方面面的主要情报源,它对于发挥该地区传统优势、促进该地区经济发展和文化教育事业的繁荣具有重要作用。 l为该地区经济发展规划的制定提供历史借鉴和决策依据。地方文献是对一地的综合反映,其内容包容了该地区在各个时代各方面的情况。地方各级政府和有关经济部门只有以此为基础,全面了解、掌握本地区的自然、历史、经济、文化等方面的状况,并进行认真仔细地分析,结合对当前现实情况的调查研究,才能减少失误,制订出符合本地实情、发挥本地优势的科学的规划与措施,加快地区开发的步伐。 2直接服务于本地经济建设。地方文献记载了丰富的关于本地的地理、矿藏、物产、名胜古迹、民族民俗方面的文献资料,为本地的经济开发提供了重要的信息源。该地区内各不同区域的开拓者、创业者可据此寻找、开发适合本区域的经济增长点,创建区域经济优势,进而推动该地区经济建设。如地方文献中记载的山野特产、种植养殖、矿产挖掘、自然风景、人文景观、民俗风情等等,都是拉动、繁荣本地经济的重要途径。 3为本地文化繁荣服务。文化与经济,历来是矛盾的统一体,它们相伴相生,既互相对立,又相辅相成。西部开发,不仅仅是经济的大开发,同时也是科学文化的大开发。地方文献与地方文化具有天然的密切联系,地方文献的内容反映着地方文化,其本身也是地方文化的一个重要组成部分,具有深厚的文化内涵。因此,建立地方文献数据库,首先有利于保存地方文献资料,有利于保存、弘扬地区民族优秀的传统文化;其次,为进行爱国主义、革命传统教育提供生动的教材,促进地方精神文明建设;第三,为具有地方特色的文化艺术创作提供丰富的素材,为文艺创新服务。 二、地方文献数据库的信息源 由于高新技术的不断发展,文献信息的载体日益丰富,除了注重收集传统的纸质文献以外,应加强对以下载体形式的信息源的采集: l缩微文献。如缩微胶卷、缩微胶片等。自1986年以来,国家对历史文献抢救、保护而进行的历史文献缩微工作,取得了丰硕的成果,为补充采集地方文献提供了充分的条件。 2视听文献。如电影拷贝、录像带、录音带、电视节目等等。其中,电视将书籍、报刊等文字传媒的记载功能、广播的言说功能及电影的影像直观功能汇于一身,其关于区域性新闻时事、经济发展、文化教育等的节目具有典型的地方特色,是反映本地情况及本地与外界关系的重要信息源。 3电子文献。这是指信息存储在磁带、磁盘和光盘等载体上,须借助于计算机才能浏览阅读的文献信息源。如电子图书、电子报刊、软件读物等等。一张5寸光盘可存放20多卷本百科全书,一张1.2兆软盘存储量相当于一本60万字的书的内容,它们巨大的存储量是纸质图书无法比拟的。 4网络信息源。近些年来,因特网迅猛普及,数字化技术飞速发展,使得网络信息资源异常丰富,网络化文献资源层出不穷,主要有各种网络数据库、数字图书馆,以及各专业网站上的信息源等。 三、地方文献数据库的类型 地方文献数据库的建立,就是利用多媒体技术、数据库技术、数字压缩技术、光盘存储技术、网络技术等手段,将传统图书馆、情报所等单位收藏的上述各种文献信息资源,转化为自成一体的数字化文献的过程。数据库的建设尤其是全文数据库的建设,需要一定的人力、物力、财力的支撑。因此应根据文献所涉及的内容、质量以及用户的需求程度,建成不同类型的数据库。 l全文数据库。全文数据库包括文献的书名(篇名)、作者、正文、图像、参考文献及摘要、关键词等数据,用户可通过多种途径检索到一份文献的全文内容。我们应选择那些学术价值、史料价值、使用价值高的,内容丰富、富有代表性的文献资料,编制成全文数据库。它揭示的内容深,可满足用户多层次检索的需求。 2文摘数据库。随着科学技术的发展,文献的载体不断发生变化。地方文献在以传统的印刷书籍占据主角时,更多的非书资料正逐年增加。这部分非书资料虽然内容繁多,但其本身的检索使用都较方便,故不必要建成全文数据。然而非书资料仅从外表又看不出其具体收藏内容,故需要对原始文献进行深层次的挖掘,加工成文摘或提要式录入,以向用户简要介绍文献的主要收藏内容,建成摘要数据库供用户选择使用。当然摘要式文献部分还应向用户提供原文献出处及其收藏地,以便用户及时找到原文,获取更详细信息。 3题录数据库。地方文献是有关某一个地方的一切资料,除我们常看到的白色文献外,一些单位的半机密资料数据或机密文件等灰色文献或黑色文献亦是地方文献的收藏对象。这部分资料不便于广大用户公开查阅,需要使用的用户可以同有关单位联系,根据具体的使用办法及注意事项查阅,所以只提供题录比较合适。为便于用户查找获取原始资料,题录式数据须注明具体的收藏地或收藏单位。再者,地方文献中除图书、杂志、报纸、手稿等常见资料外,还有图片、画片、表格、票据等资料,这部分文献一般从其名称即可知其内容,没有必要建成全文或摘要。建成全文型也困难,故也可建成题录式数据,并准确注明其收藏地。 四、建设地方文献数据库的途径 l自建。就是根据本地实际情况,以突出本地特色为宗旨,以自主知识产权为主体,集中本地一定的人力、物力、财力,以本地某一图书馆或情报所为龙头,其它各馆、所等机构配合,分工协作,将地区内各单位所收藏的地方文献,以及从各种途径所获得的文献资源数字化,建成数据库。 2购买。主要是指购进光盘数据库。对于作为对自建数据库的补充,以及限于自身力量而无法建立的数据库,直接购买是最佳选择,也是很有必要的。近年来,我国光盘数据库发展迅速,为我们建设特色数据库提供了丰富的来源。但我们选择这些数据库时,要从多方面加以考虑,必须对其将产生的社会效益、经济效益。 有所预见。首先,要选择那些与本地状况最为相似的数据库入藏。既然是各具地方特色的文献,就绝无完全相同的面貌,只能从中选择相似点最多、相似面最广的数据,以最小的付出获取最大的效益。其次,注意所选光盘数据库的检索功能、标引深度、标引质量、标准化程度等方面,以检索点多、标引深且质量高为优先。这样购进的光盘数据库,既有很强的针对性,又节省了有限的经费,可最大程度地充实地方文献数据库。 3网络利用。在因特网迅猛发展的今天,网络信息资源丰富异常,应予以充分的开发利用。这其中既有集中有序且稳定的信息资源,也有分散无序且多变的各种信息。对于前者(诸如各种远程网络数据库),可根据需要购买其全部或某一部分库的网络使用权,这样既无需过多的硬件投资、维护,又不需进行数据库的管理、维护,可避免时间、人力的不必要的浪费;对于后者,收集时注意筛选、甄别,仍以相似相关性、参考价值大小为主要标准。这些下载下来后的信息,必须对之进行综合处理、深度加工和重新组合,使之转化为有序的、方便利用的数据库资源。超级秘书网 五、应注意的问题 作为网络资源的数据库建设,是一项持续性的工作。数据质量的控制体现在生产的每一个过程。从数据的采集、著录、标引、加工、录入等每个程序着手,制定出一系列的规章制度和业务工作细则,并配以科学的工作流程来层层把好质量关,是建立一个高质量数据库所必须面对的问题。因此,这一工作既需要投入大量财力、物力,又需要拥有既懂手工编目又懂机读目录和计算机操作的专门人才和信息开发人员,以便组织一支有较高综合素质的业务骨干队伍,以全面高效率地承担起各种文献的采集、整理、编目、著录、输入等工作。同时,还必须制定出以数据统一化、标准化为前提的质量控制措施,设定专门人员定期进行数据库建设的标引、著录工作的检查,确保数据质量。 数据库论文:数据库互操作探讨论文 摘要:由于历史及技术等原因,在资源建设的过程中产生了异构数据库,数据库互操作问题也一直是数据库研究领域的热门课题。主要阐述了异构数据库互操作的概念、实现途径中的关键技术。 关键词:资源整合异构数据库互操作联邦式数据库 1引言 异构数据库互操作问题作为数据库领域的研究热点和难点课题,在国内外的学术界和工业界都引起了广泛的关注。自20世纪80年代以来,国外许多公司和科研单位对异构数据库的集成进行了大量研究,取得了不少成果,但国内对异构数据库集成的研究还处于开始阶段。 2异构数据库互操作的概念 异构数据库(HeterogeneousDatabase)集成是数据库技术从完全集中到逻辑集中、物理分布(传统分布式数据库)乃至逻辑分布、物理分布(异构数据库)这一发展过程的结果,也是兼顾已有系统自治性并实现新的数据共享这一现实需求的有效手段。 异构数据库的异构特征包括两个级别:系统一级的异构和语言一级的异构,主要体现在以下几个方面。 (1)计算机体系结构的异构:各个参与的数据库可以分别运行在大型机、小型机、工作站、PC或嵌入式系统中。 (2)操作系统的异构:各个数据库系统的基础操作系统可以是Unix,WindowsNT,Linux等。 (3)数据库管理系统的异构:一种是数据库概念模式的异构:有层次、网状、关系和面向对象4种;另一种是数据库物理模式的异构:指概念模式相同,但数据结构不同,比如Oracle与SQLServer同属关系型,但结构不同。 异构数据库互操作的实现包括三个功能要素:(1)为用户提供功能强大且操作灵活的互操作可视化界面,通过它用户可以直观地对多个异构数据库进行透明访问;(2)提供高级语言数据库访问调用级接口,至于调用级接口的实现层次可由设计者视具体清况而定;(3)支持环境开放性,可能的话还应该支持实现语言开放性。 异构数据库系统的目标在于实现不同数据库之间的数据信息资源、硬件设备资源和人力资源的合并和共享。异构数据库系统集成就是要将数据库系统的不同,操作系统的不同,操作平台的不同或者底层网络的不同进行屏蔽,使得用户就可以将异构数据库系统看成普通的数据库系统,用自己熟悉的数据处理语言去访问数据库,如同访问一个数据库系统一样,对其进行透明的操作。 3实现异构数据库互操作的途径 面对异构数据库的互操作需求,主要从两个方面同时进行努力:一是建立标准,即建立统一的数据库规范,消除由于标准的不完善而造成的各数据库系统间的差异;二是构建异构数据库互操作平台,实现对多个异构数据库的透明访问。 随着对数据库互操作问题的深入研究,基于不同角度,许多研究者提出了可行的异构数据库互操作途径,这些途径在实现互操作的深度、广度和高度上各不相同,都有各自所适应的特定环境和需求。从异构数据库的核心思想出发,把实现互操作的途径归纳为两大类。 3.1系统级异构互操作 对于DBMS系统一级异构的网络环境下的数据库互操作,主要有四种实现途径。 (1)数据库网关(DatabaseGateway) 数据库网关是一种中继器,它能提供应用级的异构数据库集成的手段。网关的主要作用是转换和通信。 数据库网关可以建立比较稳定和透明的数据库互操作,但是其缺点也较为明显。诸如不关心如何屏蔽数据库之间的异构性,不支持事务处理,资源冗余,用户受限于数据库厂商,不能任意选择客户机平台及目标数据库等问题。 (2)公共协议/数据转换协议技术 公共协议是异构数据库进行通信时采用的公认的数据协议,即公认的系统间传递SQL请求和结果的形式。最常见的协议是ANSI/ISO的关系数据存取(RDA)标准、SGA(SQLAccessGroup)规范和IBM的分布式关系数据库结构(DRDA)。与数据库网关相比,公共协议更具有可扩充性和开放性,能较好地实现异构数据库的透明访问、支持多种网络协议和多种客户平台,是实现异构数据库互操作的有效途径之一。 公共协议/数据转换协议的缺点是协议本身的低效率带来的速度问题。 (3)公共编程接口 公共编程接口包括客户应用编程界面(CAPI)和服务器应用编程界面(SAPI)。CAPI是一组过程库,通常驻留在客户端,通过装载后端专用的驱动程序访问不同的数据库。SAPI提供一个应用编程界面,控制服务器与客户应用请求和目标数据库之间的交互。如Microsoft的ODBC、Oracle的SQL*NET以及IDAPI。其优点有:由于提供了统一的调用级接口,使用户免除了应用程序随数据库改变而改变的痛苦;通过API可使应用程序直接操纵数据库中的数据。数据库访问API的缺点是:针对每一个数据库都需要有一个与其对应的驱动程序;由于不同的驱动程序所支持的数据类型和对数据的操作都不相同,其完全透明地访问异构数据库的能力有限;实现效率过分依赖于驱动程序,而驱动程序将标准语法转换成相应数据库的命令语法要花费大量的时间。 (4)中间件技术(MiddleWare) 中间件是处于应用程序及应用程序所在系统的内部工作方式之间的软件,它的基本思想是在各后端数据源和前端应用程序之间建立一个抽象层。把应用程序与系统所依附软件的较低层细节和复杂性隔离开来,使应用程序开发者只处理某种类型的单个API,而其他细节则可以由中间件处理。这样就使系统对每个不同数据源的操作变成对单一的中间件的操作,而后再对中间件进行异构处理。使用中间件技术解决异构数据库集成的问题,将会给系统集成带来很多的好处。这是因为中间件不仅能够使得前端用户访问后端的异构数据库实现透明化,并且保证了访问接口的开放性,这样可以使系统在以后功能上的扩展更加方便。通过中间件来访问数据库的另一个好处就是所有的客户端的请求都发送到了中间件上,减轻了数据库服务器的负担,保证了数据库服务器的性能不会降低。同时,中间件的采用极大地提高了系统的可维护性,在系统内部的某个逻辑发生变化时,只要改变中间层的相应处理程序,前台用户界面不需要做任何的改动,这样就大大降低了系统维护的费用。 3.2数据结构与语义级异构互操作 目前,对于数据结构和语义一级异构的数据库互操作的研究有紧密耦合和松散耦合两种思想,具体体现于多数据库系统、联邦数据库系统和分布式数据库系统三种方法。 (1)多数据库系统 所谓多数据库系统就是一种能够接受和容纳多个异构数据库的系统,允许各个异构数据库的“自治性”。多数据库系统是一个广义的概念,是相对于如集中式数据库系统或分布式数据库系统那种逻辑上具有同一管理系统而言的,它以多元和分布为主要特征。多元是指它多个彼此区别的集中式或分布式数据库系统;分布则是指数据分布在不同场地的数据库系统中,由各自的管理系统进行管理。 多数据库技术的目标是为在多个数据库之间实现互操作,解决数据库资源共享找到一种技术途径。一般采用分布、异构、自治三个特性作为尺度来刻画多数据库系统。使用这种方法,用户需要显式地指明所要访问的数据库。多数据库系统采用自下而上的方法来实现。 (2)分布式数据库(DistributedDatabase) 分布式数据库的基本思想是抛弃原有的数据库系统,在网络环境下建立分布的数据库系统,在体系结构、事务处理模型等方面重新设计从而解决信息共享与互操作问题。分布式数据库系统分为同质分布式数据库和异质分布式数据库。像Oracle、Sybase、Informix等都是同质分布式数据库系统,这类系统的实现相对来说比较容易一些。异质分布式数据库管理系统大多是在已有的一些数据库管理系统的基础上实现的。 (3)联邦式数据库(FederatedDatabase) 联邦式数据库系统是网络技术和分布式数据库技术发展的必然结果,它是由一组能协调工作,又可以独立自治的部件数据库组成。它可以是原先不分布的,又可以是分布的,具有分布性、自治性、异构性三大特性。 联邦式数据库与分布式数据库系统的区别在于:分布式数据库系统虽然在物理上是分散的,但因为有统一的数据模型及全局数据模式,所以它在逻辑上却是集中的,因此用户感觉到的是一个完整的数据库。显然,这种系统可用于某个专用领域的系统,但不适于不同领域间的异构系统的集成。相反地,联邦式数据库系统是由在不同结点上松散耦合分布的异构成员数据库构成,各联邦成员间的一种松散结合。构成联邦成员的可以是一个集中式数据库,也可以是一个分布式数据库,它们可以根据需要(按某种组合)加入联邦或者根据需要退出联邦。联邦式数据库没有全局模式,各子系统(即联邦成员)按自己的需求建立各自的数据模式。其成员之间的数据共享关系,通过由协商确定的输入/输出模式来建立,单个成员有权拒绝或允许其它成员结点对它的访问。因此,它能够支持多库系统的分布性、异构性和自治性,使之产生满意的集成。超级秘书网 异构数据库的互操作技术使得数据库在原有技术领域发挥重要作用的同时,在未来新的应用领域也有着重要的影响,如地球观测系统EOSDIS、电子商务、保健信息系统、数字出版、协同设计等领域。 数据库论文:谈入侵检测技术在数据库系统中的应用 摘要:入侵检测是检测和识别针对计算机系统和网络系统的非法攻击或违反安全策略事件的过程。数据库入侵检测系统的研究与设计借鉴了针对网络和针对主机的入侵检测技术,又考虑了数据库自身的特点。 传统的数据库安全机制以身份认证和存取控制为重点,是一种以预防为主的被动安全机制,无法满足日益增长数据库对安全的需要。近年来对数据库入侵检测机制的研究受到了广泛关注和重视。通过建立异常检测机制,有效地发现用户在使用数据库过程中可能发生的入侵和攻击,以期达到保护数字图书馆数据库安全的目的。 1入侵检测简介 入侵检测是检测和识别针对计算机系统和网络系统,或者更广泛意义上的信息系统的非法攻击,或者违反安全策略事件的过程。它从计算机系统或者网络环境中采集数据,分析数据,发现可疑攻击行为或者异常事件,并采取一定的响应措施拦截攻击行为,降低可能的损失。在入侵检测系统中,系统将用户的当前操作所产生的数据同用户的历史操作数据根据一定的算法进行检测,从而判断用户的当前操作是否属于入侵行为,然后系统根据检测结果采取相应的行动。入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。入侵检测系统能很好地弥补防火墙的不足,从某种意义上说是防火墙的补充。入侵检测技术是计算机安全技术中的重要部分,它从计算机系统中的若干关键点收集信息,并分析这些信息,检测计算机系统中是否有违反安全策略的行为和遭到袭击的迹象。入侵检测系统在几乎不影响计算机系统性能的情况下能对计算机系统进行实时监测,并对系统提供针对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护。入侵检测技术通过对入侵行为的过程与特征的研究,使安全系统对入侵事件和入侵过程能做出实时响应。入侵检测技术扩展了系统管理员的安全管理能力,提高了信息安全基础结构的完整性。 2入侵检测技术分类 (1)从数据的来源看 入侵检测通常可以分为两类:基于主机的入侵检测和基于网络的入侵检测。基于主机的入侵检测通常从主机的审计记录和日志文件中获得所需的主要数据源,并辅之以主机上的其他信息,例如文件系统属性、进程状态等,在此基础上完成检测攻击行为的任务。基于网络的入侵检测通过监听网络中的数据包来获得必要的数据来源,并通过协议分析、特征匹配、统计分析等手段发现当前发生的攻击行为。从数据分析手段来看,入侵检测通常又可以分为两类:误用入侵检测和异常入侵检测。误用检测的技术基础是分析各种类型的攻击手段,并找出可能的“攻击特征”集合。误入侵检测的定义为:识别针对计算机或网络资源的恶意企图和行为,并对此做出反应的过程。入侵检测系统则是完成如上功能的独立系统。入侵检测系统能够检测未授权对象,针对系统的入侵企图或行为,同时监控授权对象对系统资源的非法操作。 (2)从数据分析手段看 入侵检测通常可以两类:滥用入侵检测和异常入侵检测。滥用入侵检测的技术基础是分析各种类型的攻击手段,并找出可能的“攻击特征”集合形成特征库或者模式库,滥用入侵检测利用形成的特征库,对当前的数据来源进行各种分析处理后,再进行特征匹配或者规则匹配工作,如果发现满足条件的匹配,则指示已经发生了一次攻击行为然后入侵检测系统的响应单元做出相应的处理。异常入侵检测是通过观察当前活动与系统历史正常活动情况之间的差异来实现。这就需要异常入侵检测建立一个关于系统正常活动的状态模型并不断更新,然后将用户当前的活动情况与这个正常模型进行对比,如果发现了超过设定值的差异程度,则指示发现了非法攻击行为。 相比较而言,滥用入侵检测比异常入侵检测具备更好的确定解释能力,即明确指示当前发生的攻击手段类型,另外,滥用入侵检测具备较高的检测率和较低的虚警率,开发规则库和特征集合相对于建立系统正常模型而言,要更容易、更方便。但是,滥用入侵检测只能检测到已知的攻击模式,模式库只有不段更新才能检测到新的攻击类型。而异常检测的优点是可以检测到未知的入侵行为,尽管可能无法明确指示是何种类型。从现有的实际系统来看,大多数都是基于滥用入侵检测技术,同时也结合使用异常入侵检测技术,提高了检测率并降低了虚警率。 3数据库系统的安全 数据库系统的安全框架可分为三个层次:网络系统层次、宿主操作系统层次和数据库管理系统层次。由于数据库系统在操作系统下都是以文件形式进行管理的,因此入侵者可以直接利用操作系统的漏洞窃取数据库文件,或者直接利用OS工具来非法伪造、篡改数据库文件内容。因此,数据库系统的安全性很大程度上依赖于数据库管理系统。如果数据库管理系统安全机制非常强大,则数据库系统的安全性能就较好。根据数据库安全的三个层次,笔者提出了一个数据库入侵检测系统,其外层用基于网络的入侵检测,中间层用基于主机的入侵检测,内层采用入侵容忍。此系统采用系统整体安全策略,综合多种安全措施,实现了系统关键功能的安全性和健壮性。 4数据库入侵检测技术 数据库入侵检测系统的研究与设计借鉴了针对网络和针对主机的入侵检测技术,在此基础上,又考虑了数据库自身的特点。按照检测方法分为:误用检测和反常检测。 (1)数据库误用检测 误用检测是指将已知的攻击特征存储在误用特征知识库里面,然后根据用户的当前操作行为与知识库里的误用入侵规则进行匹配检验,如果符合知识库中的入侵特征,则说明发生了入侵。误用特征知识库中的入侵规则由安全专家定义,可以随时添加、修改,然后保存在知识库中,用来对审计数据进行匹配比较。误用检测的优点是检测的准确率高,缺点是只能对已知的攻击特征进行匹配检验,对未知的攻击类型无法发现,而对未知攻击类型的检测要依靠异常检测。所以,误用检测常常与异常检测结合起来使用。 (2)数据库反常入侵检测 反常检测是指将用户正常的习惯行为特征存储在特征数据库中,然后将用户当前行为特征与特征数据库中的特征进行比较,若两者偏差足够大,则说明发生了反常。这种方法的优势在于它能从大量数据中提取人们感兴趣的、事先未知的知识和规律,而不依赖经验,应用在基于数据库的入侵检测系统中,可以从大量的数据中发现有助于检测的知识和规则。 数据库论文:网站数据库危机防范策略研究 编者按:本论文主要从危机起因;防范对策等进行讲述,包括了Access数据库的安全问题、ASP带来的安全问题、非常规命名法、使用ODBC数据源、加密ASP页面、Session对象最大的优点是可以把某用户的信息保留下来、把数据库的主文件名进行修改、把mdb扩展名修改为ASP或ASA等不影响数据查询的名字等,具体资料请见: 【摘要】本文通过对ASP+Access网站中Access数据库存在的主要安全问题进行分析研究,并从Access数据库安全性和ASP页面安全性等方面提出相应的安全防范对策。 【关键词】ASPAccess数据库安全ODBC数据源 笔者从事电子商务网站建设课程教学工作多年,一直选用ASP+Access方案构建方案。但ASP+Access方案最大的安全隐患在于Access数据库可以被攻击者非法下载,而现在互联网上提供的很多ASP空间都是只支持Access数据库。这样一来,防止Access数据库被非法下载就显得非常重要了。本文笔者通过分析研究将告诉大家如何打造mdb数据库文件的安全防范对策。 一、危机起因 (一)Access数据库的安全问题 1.Access数据库的存储隐患 在ASP+Access应用系统中,如果获得或者猜测到Access数据库的存储路径和数据库名,则该数据库就可以被下载到本地。 2.Access数据库的解密隐患 由于Access数据库的加密机制非常简单,所以即使数据库设置了密码,解密也很容易。该数据库系统通过将用户输入的密码与某一固定密钥进行异或来形成一个加密串,并将其存储在*.mdb文件中从地址“&H42”开始的区域内。由于异或操作的特点是“经过两次异或就恢复原值”,因此,用这一密钥与*.mdb文件中的加密串进行第二次异或操作,就可以轻松地得到Access数据库的密码。基于这种原理,很容易编制出解密程序或者在互联网上下载到破解工具,数据库文件的内容,企业的资料、隐私和员工的密码从此不在安全。由此可见,无论是否设置了数据库密码,只要数据库被下载,其信息就没有任何安全性可言了。 (二)ASP带来的安全问题 1.ASP程序源代码的隐患 由于ASP程序采用的是非编译性语言,这大大降低了程序源代码的安全性。任何人只要进入站点,就可以获得源代码,从而造成ASP应用程序源代码的泄露。 2.程序设计中的安全隐患 ASP代码利用表单(form)实现与用户交互的功能,而相应的内容会反映在浏览器的地址栏中,如果不采用适当的安全措施,只要记下这些内容,就可以绕过验证直接进入某一页面。例如在浏览器中敲入“page.asp?x=1”,即可不经过表单页面直接进入满足“x=1”条件的页面。因此,在设计验证或注册页面时,必须采取特殊措施来避免此类问题的发生。 二、防范对策 我们可以采用迷惑法、隐藏法、加密法、ODBC数据源法和注册验证法等技术手段防止数据库文件被非法下载。 (一)非常规命名法 1.把数据库的主文件名进行修改,并且放到很深的目录下面 防止数据库被找到的简便方法是为Access数据库文件起一个复杂的非常规名字,并把它存放在多层目录下。例如,对于网上花店的数据库文件,不要简单地命名为“flower.mdb”或“bloom.mdb”,而是要起个非常规的名字,例如:halower123.mdb,再把它放在如/wh123/wd123d/hoo9/dh123/abc之类的深层目录下。这样攻击者想简单地猜测数据库的位置就很困难了。 2.把mdb扩展名修改为ASP或ASA等不影响数据查询的名字 但是有时候修改为ASP或者ASA以后仍然可以被下载,如将mdb修改为ASP以后,直接在IE的地址栏里输入网络地址,虽然没有提示下载但是却在浏览器里出现了一大片乱码。如果使用FlashGet等专业的下载工具就可以直接把数据库文件下载下来,因此需要找到一种FlashGet无法下载的方法。根据网站在处理包含unicode码的链接的时候将会不予处理的原理。可以利用unicode编码(比如可以利用“%3C”代替“ ”等),来达到目的。而FlashGet在处理包含unicode码的链接的时候却“自作聪明”地把unicode编码做了对应的处理,比如自动把“%29”的unicode编码字符转化成“(”。即是说如向FlashGet提交一个//22.0.1.2/dat/%29amitx.mdb的下载链接,它却解释成了//22.0.1.2/dat/(amitx.mdb,当单击“确定”按钮进行下载的时候,FlashGet就去寻找一个名为“(amitx.mdb”的文件,当然找不到。 (二)使用ODBC数据源 在ASP程序设计中,应尽量使用ODBC数据源,不要把数据库名直接写在程序中。例如:直接语句 DBPath=ServerMapPath(“/wh123/wd123d/hoo9/dh123/abc/halower123.mdb”) ODBC数据源语句 ConnOpen“driver={MicrosoftAccessDriver(*.mdb)};dbq=”&DBPath 可见,即使数据库名字起得再怪异,隐藏的目录再深,ASP源代码失密后,数据库也很容易被下载下来。如果使用ODBC数据源,就不会存在这样的问题了。 (三)加密ASP页面 可以使用微软公司的免费软件ScriptEncoder对ASP页面进行加密。它可以对当前目录中的所有的ASP文件进行加密,并把加密后的文件统一输出到相应的目录中。由于ScriptEncoder只加密在HTML页面中嵌入的ASP代码,其他部分仍保持不变,这就使得我们仍然可以使用FrontPage等常用网页编辑工具对HTML部分进行修改、完善,操作起来简单方便、效果良好。(四)利用Session对象进行注册验证 为防止未经注册的用户绕过注册界面直接进入应用系统,可以采用Session对象进行注册验证。Session对象最大的优点是可以把某用户的信息保留下来,让后续的网页读取。一般情况,在设计网站时都要求用户注册成功后才可登录。但如果不采用Session对象进行注册验证,则用户在浏览器中敲入“URL/hrmis.asp?page=1”即可绕过注册界面,直接进入系统。利用Session对象可以有效阻止这一情况的发生。 三、结束语 所谓魔高一尺,道高一丈:从网络安全技术本质上讲,就是“攻”与“防”的技术。要确保Access数据库文件不被非法下载,我们只有一方面要加强安全防范措施,防患于未然;另一方面也要经常对自己的网站进行安全测试,及时更新各种漏洞,让网站真正为企业提供安全高效的信息服务。 数据库论文:数据库查询优化方式 编者按:本论文主要从基于索引的优化;优化SQL语句等进行讲述,包括了判断并建立必要的索引、对索引使用的一些规则、合理的索引对SQL语句的意义、返回的值应该是查询所需要的、避免或简化排序、避免相关子查询、创建使用临时表、用排序来取代非顺序存取、使数据库的访问速度得到提高等,具体资料请见: 摘要:本文主要探讨了在数据库的应用中对数据库查询优化的一些策略,其中包括基于索引、SQL语句的优化的方法,并简要对其他一些常用方法做了介绍。 关键词:数据库查询优化查询优化 随着计算机应用的深入,计算机技术的成熟,各种应用软件的普及,应用数据也随着日常工作而迅速增长,作为数据仓库的数据库的重要性也日益显著。 数据库系统作为管理信息系统的核心,各种基于数据库的联机事务处理以及联机分析处理正慢慢的转变成为计算机应用的最为重要的部分,根据以往大量的应用实例来看,在数据库的各种操作中,查询操作所占的比重最大,而在查询操作中基于SELECT语句在SQL语句中又是代价最大的语句。如果在使用中采用了优秀的查询策略,往往可以降低查询的时间,提高查询的效率,由此可见查询优化在数据库中的重要性。本文就数据库查询优化中的策略进行介绍及探索。 1基于索引的优化 数据库的优化方法多种多样,不同的方法对提高数据库查询效率也不相同。 索引作为数据库中的重要数据结构,它的根本目的就是为了提高查询的效率。而优化查询的重要方法就是建立索引,建立适合关系数据库系统的索引,这样就可以避免表扫描,并减少了因为查询而造成的输入输出开销,有效提高数据库数据的查询速度,优化了数据库性能。然而在创建索引时也增加了系统时间和空间的开销。所以创建索引时应该与实际查询需求相结合,这样才能实现真正的优化查询。 1.1判断并建立必要的索引对所要创建的索引进行正确的判断,使所创建的索引对数据库的工作效率提高有所帮助。为了实现这一点,我们应做到以下要求:在熟记数据库程序中的相关SQL语句的前提下,统计出常用且对性能有影响的语句;判断数据库系统中哪些表的哪些字段要建立索引。其次,对数据库中操作频繁的表,数据流量较大的表,经常需要与其他表进行连接的表等,要进行重点关注。这些表上的索引将对SQL语句的性能产生重要的影响。 1.2对索引使用的一些规则索引的使用在一些大型数据库系统中会经常使用到,这样可以有效的提高数据库性能,使数据库的访问速度得到提高。但索引的使用要恰倒好处,所以我们在使用索引时应遵守使用原则:建立索引可以提高数据库的查询速度,但索引过多,不但不能实现优化查询,反而会影响到数据库的整体性能。索引作为数据库中实际存在的对象,每个索引都要占用一定的物理空间。所以对于索引的建立要考虑到物理空间容量,以及所建立索引的必要性和实用性。 1.3合理的索引对SQL语句的意义索引建立之后,还要确保其得到了真正的使用,发挥了其应有的作用。首先,可以通过SQL语句查询来确定所建立的索引是否得到了使用,找出没有使用到的索引。分析索引建立但没有使用的原因,使其真正发挥作用。其次,索引得到使用以后,是否得到了预期的效果,对数据库的性能是否实现了真正意义上的提高,只有合理的索引才能真正提高数据库的性能。 2优化SQL语句 在使用索引时可以有效的提高查询速度,但如果SQL语句使用不恰当的话,所建立的索引就不能发挥其作用。所以我们应该做到不但会写SQL,还要写出性能优良的SQL语句。下面,就如何优化引用例子进行说明。 首先,在进行查询时,返回的值应该是查询所需要的。在查询中应该尽量减少对数据库中的表的访问行数,使查询的结果范围最小,这就意味着在查询时,不能过多的使用通配符,如:select*fromtable1语句,而应该做到最小化查询范围,要查询几行几列就选择几行几列,如:selectcol1fromtable1;多数情况下,用户并不需要查询到的所有数据,而只是部分或靠前的数据时,我们也可以通过SQL语句来进行限制查询的结果,如:selecttop50col1fromtable1。 其次,对于一些特殊的SQL语句,在使用时应正确选择。我们用一组例子来说明,如:EXISTS,NOTEXISTS。 语句一:selectsum(t1.c1)fromt1where((selectcount(*)fromt2wheret2.c2=t1.c2)>0) 语句二:selectsum(t1.c1)fromt1whereexists(select*fromt2wheret2.c2=t1.c1) 两个语句所得到的结果相同,但,语句二的效率要远高于语句一,因为语句一在查询中产生了大量的索引扫描。 在对数据库查询时,所使用的语句多种多样,但选择恰当的的字句能够有效的提高查询效率。 最后,WHERE子句在使用时应该注意的问题。 在WHERE子句中可以使用exist和notexist代替in和notin。应该尽量避免使用in,notin,or或者having。可以使用表链接代替exist。Having可以用where代替,如果无法代替可以分两步处理。 3其他优化方法 数据库的查询优化方法不仅仅是索引和SQL语句的优化,其他方法的合理使用同样也能很好的对数据库查询功能起到优化作用。我们就来列举几种简单实用的方法。 3.1避免或简化排序应当简化或避免对大型表进行重复的排序。当能够利用索引自动以适当的次序产生输出时,优化器就避免了排序的步骤。 3.2避免相关子查询如果在主查询和WHERE子句中的查询中同时出现了一个列的标签,这样就会使主查询的列值改变后,子查询也必须重新进行一次查询。因为查询的嵌套层次越多,查询的效率就会降低,所以我们应当避免子查询。如果无法避免,就要在查询的过程中过滤掉尽可能多的。 3.3创建使用临时表在表的一个子集进行排序并创建临时表,也能实现加速查询。在一些情况下这样可以避免多重排序操作。但所创建的临时表的行要比主表的行少,其物理顺序就是所要求的顺序,这样就减少了输入和输出,降低了查询的工作量,提高了效率,而且临时表的创建并不会反映主表的修改。 3.4用排序来取代非顺序存取磁盘存取臂的来回移动使得非顺序磁盘存取变成了最慢的操作。但是在SQL语句中这个现象被隐藏了,这样就使得查询中进行了大量的非顺序页查询,降低了查询速度,对于这个现象还没有很好的解决方法,只能依赖于数据库的排序能力来替代非顺序的存取。 4结论 对于数据库的优化,我们要抓住关键问题,提出改善查询效率,这样才能真正使数据库服务得到根本提高。本文在对数据库查询优化的方法上,进行了分析,提出了部分见解,有效的提高数据库查询效率。
建筑基础论文:浅论建筑基础基坑施工工艺 摘要:随着我国现代化建设的高速发展,深基坑随处可见,基坑工程呈现出窄(场地狭窄)、近(工程距离近)、深(越来越深)、大(规模和尺寸大)等特点。如何保证深基坑施工的安全,同时又能降低造价,是值得加以探讨的课题。文章通过工程实例,介绍了建筑工程深基坑技术的施工工艺及应用,解决了大多数因工程场地狭小,围边环境复杂、基坑深的难题,以达到加快工程进度,缩短工期,并节约成本,符合当今节约能源与提高经济效益的目的。文章依据某商业大厦基坑施工技术案例及地质勘察等施工条件,合理选取排柱、土钉、桩基、喷射混凝土支护等施工措施。 关键词:商务大厦;基坑施工;开挖与支护技术 1.工程概况 某商业大厦工程项目其中地上建筑面积21033m2,地下建筑面积1700m2。采用框架剪力墙结构,建筑高度92m,最大跨度8.8m。据调查,该建筑物以基岩为持力层,基础形式为条形基础,基础埋深约4m。基坑北侧四冲街车行道沿线分布有管线沟,埋深约为1.6m。 2.岩土工程地质条件 根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,有关场地的岩土工程地质条件与水文地质条件如下。根据其成因、物质组成、物理力学性质及工程特性不同,自上而下可划分为2个岩土层:第1层杂填土;第2层灰岩(s)(未揭穿):(1)杂填土为黄褐色、灰色、杂色,主要为杂填土。稍湿或湿,稍密,成分较复杂,以碎石、砖块、混凝土块和粘性土为主。局部存在混凝土和砖墙老基础,硬质填料个别块径较大,一般为20~100mm,最大约500mm。硬质骨料含量约占30%以上,分布不均匀。回填时间超过十年,属无序回填。本层厚1.20~7.10m,压缩性较高,强度较低,均匀性较差,局部场地经开挖后将缺失;(2)中风化灰岩(s)为寒武系灰岩,岩体薄层状(局部中厚层状),岩体破碎。根据区域资料,基岩产状倾向南东,倾角25~35°。在本次钻探过程中,未发现大型岩溶,未出现掉钻现象,但岩体裂隙发育。本次钻探揭示,强风化厚度很小,未单独划出,基坑大部分开挖深度较大,本基坑周边开挖深度在7.95-8.82m之间。基坑开挖面积及方量较大,基坑开挖深度范围内周边岩土层主要为杂填土及灰岩。 3.基坑支护方案 根据周边条件、地层和目前现场情况,应根据不同地段采用不同的支护结构型式: 3.1排桩支护 (1)EF段采用排桩、桩顶部设置冠梁支护。支护桩采用人工挖孔桩。桩径为1000mm,中心间距为1600mm,桩长为12.0m,嵌固深度4.2m。本基坑基础工程施工重点是支护桩,每1.6m-根支护桩共计17根。采用间断开挖第一次挖1、3、5、7、9、11、13、15、17共9根,浇筑桩芯砼后再挖另外8根。人工挖孔灌注桩不扩底,钢筋砼护壁。设计桩身长度均要求12m左右,墩径有1.0m、墩身及护壁砼强度等级设计为C30,基础冠梁为C30。计划墩基施2123-期15天;(2)冠梁和围檩:为了增加支护桩的整体刚度,支护桩顶设置钢筋混凝土冠梁。冠梁截面为1200×800mm,采用C30砼,HPB235级和HRB335级钢筋,支护桩深入到冠梁内100mm,主筋进入梁内750mm。 3.2放坡+土钉支护 根据设计文件,AB及AF段土层按1:0.5放坡,BC及CD段按1:0.6放坡。 (a)土钉参数与布置:(1)土钉采用qb48×3.5钢(花)管,均按梅花状布设。水平间距及垂直间距1.0m,长2-6.0m。钢花管土钉除端头1m外,其余段采用φ5注浆钻孔;(b)喷射砼设计强度等级为C20,厚度100mm。喷射混凝土面分两次进行,第一次先喷50mm,待混凝土具有一定强度后进行挂网,电焊挂接钢筋。第二次喷至设计厚度然后将表面抹平,喷射混凝土宜采用硬质洁净的河砂或机制砂。使用前应过筛,不宜使用细砂。喷射砼面预留φ50PVC花管泄水孔,其长度为500mm,呈梅花状布置,间距2×2m。遇岩土破坏地段则适当加密,以确保坡面排水效果。土钉支护边坡设置钢筋网,规格为qb6@200×200,加强筋为φl6,并与土钉头焊接。 (2)锚杆采用全程注浆,注浆材料为M25的水泥砂浆。水泥采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥,注浆压力为0.4MPa。 (3)施工中根据监测信息和坡面实际情况,当遇到有地下管线及其它障碍物时,将信息反馈给设计,按设计要求进行调整。 3.3自放坡、挂网喷浆施工 基岩边坡采用1:0.2放坡+挂网喷浆护面。通过计算表明,放坡后安全系数能满足自稳放坡技术要求。自稳放坡段喷射混凝土面层设计强度等级为C20,厚度为80mm。喷射分两次进行,第一次先喷40mm,待混凝土具有一定强度后进行挂网,电焊挂接钢筋。第二次喷至设计厚度(80mm)然后将表面抹平,喷射混凝土宜采用硬质洁净的河砂或机制砂。使用前应过筛,不宜使用细砂。挂网时采用0.5m长φ14插筋固定,插筋纵横间距均为1.0m。挂网采用16#镀锌铁丝网,网孔尺寸100×100。喷射砼面预留φ50PVC花管泄水孔,其长度为500mm,呈梅花状布置,间距2×2m。遇岩土破坏地段则适当加密,以确保坡面排水效果。 4.基坑地下水控制 4.1地表水处理 基坑开挖时大气降水和施工用水,采用将场地地面硬化的方式防止地表水下渗。对施工用水,根据现场情况采用有效排水措施,不得让其流入基坑。流入基坑内的水应采用排水沟、集水坑的方式抽排。 4.2上层滞水处理 上层滞水的水量空间不均,局部较大。在基坑开挖前期抽排后,可清除大部分无补给的上层滞水。对有补给的上层滞水采用疏排措施,让其汇集于坑内排水沟后集中抽排。对水量较大地段可查明水源,对其实施堵、排措施。同时在坡面设置泄水孔,让坡体中渗入的水通过泄水孔排出,减小坡体的侧压力。 5.深基坑开挖 本基坑工程包括支护桩施工、冠梁施工、土钉施工、土方开挖、石方开挖等。施工顺序为支护桩及冠梁一基坑分层分段开挖一按设计进行土钉施工一开挖基坑底四周排水明沟一地下室施工并回填:(1)支护桩采用人工挖孔灌注桩。由于上部杂填土直接受地表水和大气降水补给,在施工中应及时根据来水情况采取有力地降排水措施,及时疏排填土中的赋存水。挖孔桩施工时应采取有效的护壁、通风、照明、排水等措施,以保证人身安全及施工的顺利地行;(2)灌注桩排桩应间隔施工且混凝土浇注完毕24小时后,方可施工相邻的桩;(3)保证桩长、桩位、桩径满足设计要求;(4)支护桩、采用钢筋混凝土护壁,护壁圈必须与土体紧密接触;(5)灌注桩钢筋笼的制作、焊接、吊放应符合规范要求。主筋采用双面焊接,焊缝长度为5d。钢筋搭结长度为1.4倍锚固长度。同一截面接头面积不大于25%,且相邻接头错开35d,主筋保护层厚度不小于50mm;(6)灌注桩桩位允许偏差为100mm,垂直度偏差不大于1%;(7)混凝土在浇灌时需严格按其施工工艺施工,保证桩身混凝土质量。拟采用商品混凝土灌注,混凝土应具有和易性和流动性,并满足设计强度以及施工工艺要求;(8)灌注桩施工质量检验主要包括钢筋笼制作及混凝土施工,应符合《地基与基础工程施工质量验收规范》和《建筑桩基技术规范》4的有关规定。支护灌注桩施工结束后,再进行该工程的基础土石方施工。 6.基坑开挖技术要求 (1)根据施工图纸,开挖长度底边41.5m,底边宽度22.8m,上部开挖控制在48m长30m宽。根据地勘报告,土方的范围较小,厚度约3.0m(约为5-7轴交B-D轴段),其它部位是岩石。 (2)土方开挖应充分考虑时空效应,合理利用晴天、分段开挖,应与坑边保护一定的安全距离。 (3)基坑开挖采用反铲挖土、自卸车运土的方式进行。 (4)根据现场实际情况,设置上下基坑通道。拟计划土方开挖运输坡道设置在基坑东侧(地下车库出入口处),表面用砖渣等进行路面硬化。 (5)土方开挖时,由于机械动力大、动载多,应防止施工机械对支护结构造成破坏。 (6)土方开挖过程中,要边挖边防护,对修整的边坡喷射混凝土进行防护。 (7)射混凝土施工:(a)施工工艺流程如下:清理壁面一插筋施工一披挂铁丝网一焊加强筋一喷混凝土一混凝土养护。(b)混凝土表面平整,骨料颁布均匀。自下而上分层喷射,达到初凝后洒水养护。(c)喷射砼材料为42.5Mpa普硅水泥、中砂粒径5-15mm瓜米石,砼强度为C25。(d)喷射作业应分段进行,并要在坡面垂直打入短钢筋作为控制厚度的标志。同一段内应自下而上进行喷射,射流应垂直喷射面,射距宜为0.8-1.5m范围之内。 7.结语 通过此深基坑的施工,我们对深基坑施工支撑防护、开挖注意事项有了一定理解。施工人员需在满足设计要求的前提下,及时引排地下水,确保结构物施工安全。 建筑基础论文:高层建筑基础工程施工质量控制要点 摘 要:随着经济的发展和社会的进步,高层建筑逐渐增多,人们对建筑质量的要求也在不断的提升,基础质量对建筑物的质量和安全起决定作用。因此,应选用合理的施工方法,采取有效的技术措施对基础施工质量进行控制,本文结合实例对高层建筑基础工程施工中常见的问题及质量控制要点进行了阐述。 关键词:高层建筑;基础工程;施工质量;质量控制 引 言 城市化进程的不断加快使的城市用地逐渐紧张,建筑开始朝着高层方向发展,地基工程是高层建筑的基础,施工质量直接影响到整个高层建筑质量。地基和基础都是地下隐蔽工程,一旦发生事故,难以补救,甚至造成灾难性后果。因此,研究高层建筑基础工程常见问题和质量控制要点非常必要。 1 高层建筑基础施工中常见的质量问题及控制措施 1.1 基础轴线位移及控制措施 基础轴线位移是指基础由大放脚砌至室内标高(±0.00)处,其轴线与上部墙体轴线发生错位。基础的轴线位移多发生在建筑工程的内横墙,这将使上部墙体和基础产生偏心压,影响整体结构的受力性能。 控制措施:定位放线时,外墙角处必须设置龙门板,并有相应的保护措施,防止槽边堆土和进行其他作业时碰撞而发生移动。龙门板下设永久性中心桃(打入与地面齐平,四周用混凝土封固),龙门板拉通线时,应先与中心桩核对。横墙轴线不宜采用基槽内排尺法控制,应设置中心桩。 1.2 基础标高偏差及控制措施 当基础砌至室内地平(±0.00)处,常出现标高不在同一水平面。基础标高相关较大时,会影响上层墙体标高的控制。 控制措施:应加强对基础层标高的控制,尽早控制在允许偏差之内。砌筑基础前,应对基层标高普查一遍,局部低凹处可用细石混凝土垫平。基础皮数杆可采用小断面(2×2)cm方术或钢筋制作。使用时,将皮数杆直接夹砌在基础中心位置。 1.3 基础防潮层失效原因及控制措施 防潮层开裂或抹灰不密实,不能有效地阻止地下水分沿基础向上渗透,造成墙体潮湿。外墙受潮后,经盐碱和冻融作用,砖墙表面逐层酥松剥落,影响居住环境美观和结构强度。 控制措施:施工中,防潮层应作为独立的隐蔽工程项目,在整个建筑物基础工程完工后进行操作,24cm墙防潮层下的丁皮砖,应采用满丁砌法。防潮层施工宜安排在基础房心回填后进行,以防填土时对防潮层的破坏。 2 高层建筑基础工程施工质量控制要点实例分析 2.1 工程概况 本工程为某煤集团二矿口1#楼工程,抗震等级为二级,建筑面积27996.8m2,地下一层为人防工程,一层为商用、办公,二层-三十二层为居民住宅。檐高99.45m,总高103.55m。主体采用现浇混凝土剪力墙结构,基础形式分筏板、独立柱基础、桩承台基础和DL,混凝土强度等级为C40,抗渗等级S6,地下室JQ、KZ、Z混凝土强度等级为C40,其中外墙JQ抗渗等级S6,地下室梁、板混凝土强度等级为C35。 2.2 工程质量控制要点 2.2.1 钢筋工程质量控制要点 认真执行本单位质量管理体系中的有关规定,做到层层把关,人人把关,保证工程质量。不允许有不合格产品进入施工现场,进场钢筋外观目测不合格者退,复试不合格者退,施工不合格返。组织职工学习钢筋工程各有关技术规范,使人人了解和掌握规范规定以及质量标准。钢筋上皮保护层厚度的控制,主要是在钢筋加工时开始控制箍筋的外包尺寸要计算和加工准确,检查钢筋的品种规格、数量和所处位置的正确性,检查钢筋的内外及上下关系等正确与否,发现问题及时纠正。 2.2.2 模 板 在模板工程施工时,做到施工前有方案,施工中有措施,做到精心设计,认真验收。根据设计计算,施工时不偷工减料,确保支撑牢固稳定。对支撑模板等材料的选用和使用的规格,间距等有计算,有验算,施工时严格执行施工组织设计,严格施工交底制度,保证模不变形、不跑位、不胀模。在柱、墙、板的接头处,20mm海绵条阻贴或胶带粘贴缝隙。用螺栓或扣件贴紧拧紧,阴阳角、上下层墙、板、柱处的漏浆和上下错台问题。预留洞口的模板,四角设斜撑,中间水平支撑设置足够,确保其几何尺寸,保证不变形。在类似于窗台的预留模板施工时,中间设置排气孔,以便两侧对称浇筑混凝土时,中间被挤出一个气囊,产生窝气后果。外墙与底板交接处禁止设施工缝,将施工缝上,移500mm,并设金属止水带,折角向外迎水。外墙模板锚拉螺栓中心设置金属止水环(100×100×3)两端按墙体厚度尺寸焊接限位卡。模板尽量事业新模,当使用旧模时,先清干净砂浆再经过模板调平整调直,并在不影响结构、装修的前提下满刷脱模剂。模板施工中柱根、梁端预留清扫口,采用冲洗或吹洗方法,保证模板在浇混凝土清扫干净。在模板施工中,凡为方便模板施工需要在钢筋上焊接的,均另附加钢筋,不得在原设计钢筋上有任何焊接。梁板起拱根据规范要求起拱。楼梯踏步模板施工时,事先考虑踏步和休息平台的装饰面厚度,并加以结构调整。梁板底模拆除按规范留同条件养护试块,按规范在平面图上注明拆除的条件,按条件和依据拆除。保证混凝土不缺棱掉角,保证混凝土达到拆除强度。模板质量验收时,沿全长,全高拉通线检查并加以固定,在边打混凝土时,边观察模板有无变形走位,好及时调整模板。立柱、墙模前,在其根部模板下抄平,抹平砂浆,保证砂浆不占用柱墙内尺寸,并紧贴其边线,混凝土打完拆模后把砂浆铲掉,以保证模板不烂根。 2.2.3 混凝土 与商家签订合同前,必须对商家进行生产能力、设备情况、运输能力、原材料质量情况、试验水平、运输距离进行考察。各方面均能满足要求方可签订合同。合同中商家必须对所供商品质量做出承诺。在供应混凝土施工期间,施工单位派专人到生产商品混凝土的厂家,现场监督混凝土搅拌的质量。 混凝土及浇筑质量控制:商家在提供混凝土前先向施工单位提供原材料及外加剂合格证、二次化验单、配合比试验报告。由商家向施工单位提供保证连续供应措施。以及出站时刻、到场时刻、浇筑时刻、浇完时刻的管理签证小票。混凝土进场实行每车必检的检查制度,检查其坍落度及混凝土外观,如发现混凝土不合格,坚决退货。现场每班留置试块三组,一组同条件养护,一组作标准养护,一组控制拆模时间用。混凝土商家必须按台班和批量规定提供混凝土试验报告单。该工程在外剪力墙距底板50cm高处留施工缝一道。施工缝处凿除松动的石子,浮浆并清理干净,浇筑前浇水湿润无明水,并用与混凝土中同比例的水泥沙浆接浆、厚度20mm。 柱高的质量控制:浇注时在柱与梁施工缝以上1m处柱钢筋上做好标志控制柱的浇筑高度,柱的施工缝留在梁下口。浇筑平板及梁时和用柱预留钢筋在距板顶50cm处挂线控制板及梁顶标高。尽量不留施工缝,无法避免时,留在梁板、跨中1/3范围内。浇筑时,技术员认真做好小票管理工作:小票内容:浇筑部位、供应速度、申请浇筑时间、混凝土凝结时间、塌落度情况、混凝土原材料情况、外加剂情况。浇筑人员实行挂牌制,浇捣时人员挂牌落实到部位,落实到具体人。浇捣时不同强度的混凝土先浇捣高标号,后浇捣低标号混凝土,有洞口时对称浇捣,并在中部开设排气孔。混凝土浇捣时,在柱筋上抄测50线,用作混凝土浇筑是控制混凝土浇筑标高的依据,浇筑混凝土的表面先采用拉板压平混凝土表面进行粗压光,在混凝土凝结后,终凝前用拉板在进行二次压光,以消除表面裂缝。 2.2.4 大体积混凝土施工质量控制 本工程基础混凝土施工和顶板混凝土施工属于大体积混凝土施工,同时混凝土施工时处于冬季施工阶段,因此,本工程大体积混凝土施工必须采取以下保证措施:要求商品混凝土搅拌站选用低水化热水泥,尽量减少水泥用量,选用粒径较大级配良好的粗骨料;降低混凝土入模温度,尽量选择在上午10点左右开始浇筑混凝土,混凝土出罐温度必须保证高于15摄氏度,拌制混凝土时要求搅拌站采用低温水拌制;浇筑混凝土时必须分层分段流水施工,严禁一次性浇筑到顶;做好混凝土浇筑完成后的保温工作,浇筑完混凝土后,必须进行二次压面工作,且及时覆盖两层岩棉被保温全封闭包裹,定时观测混凝土内温度变化。 2.2.5 回填土工程质量控制 严格做到分层回填、分层夯实,冬季施工过程中,发现到场的土壤存有冻土时,不得进行回填土施工。 2.2.6 砂浆质量控制措施 冬季施工时砂浆拌制用水,必须经过高温加热后方可使用,且拌制砂浆时必须掺加防冻剂,当天拌制的砂浆必须在当天使用完毕,且砂浆拌制好后,必须在2个小时内使用完,砂浆使用不完必须重新掺和拌制,严禁使用存在硬块或冻块的砂浆进行抹灰或砌筑作业。 2.2.7 防水及保温材料施工 本工程防水采用聚乙烯高分子防水材料,粘贴方式采用水泥掺和胶黏剂拌制粘结材料,而保温材料施工时,主要采用聚合物粘结砂浆和抗裂砂浆。在拌制各种粘结材料和砂浆时,必须用加热后的水进行拌制,所有拌制过程中,必须掺加防冻剂。 3 结束语 综上所述,地基基础对于高层建筑质量和使用功能有着重要的影响,不合理的基础和地基施工的质量问题,往往会导致基础工程质量缺陷与事故。因此,工作人员必须采取多种措施加强对地基基础工程质量的控制。 建筑基础论文:浅析建筑基础工程管理中的质量试验检测技术 摘 要:为了满足市场经济的发展要求,必须进行建筑基础工程整体管理体系的健全,进行新型试验检测方案的应用。文章就建筑基础工程管理过程中的常见问题展开分析,通过对质量试验检测制度的建立健全,有利于质量试验检测技术作用的充分性发挥,为了达到这个目的,必须进行质量试验检测人员及设备的合理化布置,强化试验数据的相关管理措施。 关键词:建筑基础工程;质量试验检测技术;试验检测制度;施工管理;优化策略 1 建筑基础工程管理试验检测的内容 (1)在工程实践中,质量试验检测模块是建筑基础工程管理体系的重要组成部分,在建筑基A工程实践中,其需要消耗一系列的施工材料,在工程造价管理模块,施工材料占据着较大的工程造价比例。为了满足现阶段建筑基础建设的要求,进行材料试验检测体系的健全是必要的,进行工程建设材料的优化选择,确保建筑基础工程整体施工步骤的协调,实现工程成本的有效性降低。 施工材料试验检测合格后,才能进行进场,在这个环节中,需要做好施工现场材料的抽检工作,检测合格后,才能运往现场进行施工。在工程实践中,主要的施工材料包括碎石材料、水泥材料、钢筋材料等,在施工过程中,需要做好施工材料的试验检测工作,避免进行有机质土的使用,进行砂使用类型的选择,进行砂子总空隙率的选择,确保其级配的合理性。在人工轧制碎石模块,需要进行含水率、压碎值、密实度等的控制,满足建筑基础工程日常施工工作的要求。在施工模块中,进行石灰材料试验检测模式的优化是必要的,进行氧化钙及氧化镁含量的控制,进行用量环节的优化,满足实际施工工作的要求。 (2)为了提升建筑基础工程的建设效益,需要做好施工各个工序标准试验结果的分析工作,在开工之前,需要做好施工材料基本性能的试验工作,确保材料满足日常施工工作的要求,实现路基土整体压实模块的开展,确保路基土整体含水量及密实度的控制,实现其配合比模块的优化,通过对科学性方法的选择,进行含水量模块的测试。 在工程实践模块中,为了提升施工效益,进行混凝土基本材料质量状况、粗集料状况、水泥用量状况等配合比的优化配置是必要的,进行恰当强度水泥标号的选择,满足混凝土施工的强度要求。在高温环境下,沥青路面的整体强度比较低,在低温时沥青路面的稳定性比较低,容易出现一系列的混凝土裂缝状况,为了解决这个施工问题,必须进行沥青混合料配合比设计模块的优化,实现其整体密实度及强度的增强。 在沥青混凝土工作技术指标的分析过程中,做好路面稳定性、平实性、强度状况等的测试工作是必要的,这可以进行马歇尔试验法的应用,进行沥青路面空隙率、稳定性等指标的分析,通过对沥青材料饱和度、密度等的测定,进行沥青用量的整体化控制,提升混合料的整体应用性能。 (3)为了提升建筑基础工程的整体质量,进行施工质量跟踪检测方案的优化是必要的,进行实测项目模块、检测方法模块、检测频率模块等的分析,在测量检测环节中,首先进行道路中心线的检测,进行桥涵轴线位置、设计位置偏差状况的分析。在检测模块中,为了实现路面压实度的检测,可以进行灌砂法、环刀法等模式的应用,通过对回弹沉值的分析,进行路面承载能力的表示,弯沉值与承载力呈现反比的关系,弯沉值越小,其整体承载力越大,在这个过程中,需要进行路面弯沉仪的使用,进行各项建筑基础测试参数的检测,提升路面的整体施工质量。 2 试验检测技术方法 (1)通过对试验检测方法的优化,有利于增强建筑基础工程的管理效益,有利于工程质量评定工作的开展,实现工程进度及施工质量的有效控制。这需要做好材料模块的试验检测工作,确保最优化施工材料的选择,在这个过程中,需要进行材料质量水平的科学性评定,进行合格性施工材料的选择,确保工程整体质量的提升。 在工程施工模块,通过对填料、砂石等材料的试验检测,可以得知其是否满足施工技术规范标准的要求,满足施工过程中材料就地取材工作的开展,实现施工成本的有效性控制。通过对试验检测环节的开展,有利于进行新型施工工艺、新技术、新设备、新材料等的应用,实现整体施工进度的控制,实现工程整体质量的增强,通过对试验检测环节的开展,有利于实现材料配合比设计模块的优化,实现配比设计整体经济性的增强。比如在满足设计强度的前提下,进行灰剂量基层配比的优化选择,实现材料选择模块的优化,实现建筑基础成本的有效性控制。 (2)为了达到上述工作目的,必须进行机械组合模块的优化,进行工艺流程的优化选择,在施工模块,通过对科学性试验检测工作的开展,进行科学性施工方案的选择,进行施工工序的合理性安排,进行科学性施工工艺流程的选择。在混凝土施工模块中,通过对试验检测技术方案的更新,有利于为工程提供科学性的配合比设计资料,满足实际施工工作的要求,确保建筑基础混凝土强度的增强,通过对工序质量检测环节的开展,进行工程质量问题的及时发现,通过对相关方法的使用,实现工序质量的增强,实现建筑基础工程各项施工工序的协调。 实践证明,试验检测模块是建筑基础工程施工体系的关键构成部分,通过对试验检测技术的应用,能够实现施工质量的有效性控制及评定。为了满足实际工作的要求,在路基填筑之前,通过对相应试验检测模式的应用,进行土最佳含水量、最大干密度等的选择,在施工模块中,做好原材料、分享工程质量指标等的试验检测工作,提升工程的整体质量。 (3)为了满足现阶段建筑基础工程管理工作的要求,进行试验检测技术体系的健全是必要的,这需要根据建筑基础工程的实际施工状况展开分析,进行相应等级试验检测机构的建立,建立健全试验检测的相关质量保障体系,满足现阶段工程质量检测工作的要求,确保试验检测过程的优化设计。 通过对试验检测工作体系的健全,有利于提升建筑基础工程的整体管理效益,这需要引起相关人员的重视,做好不同等级工作岗位负责制度的建立,做好施工技术文件管理的相关工作,进行工作人员责任的有效性明确及落实,实现工作人员责任意识的增强,实现工程管理环节及工程监督环节的协调,确保其整体分工明确性,这需要进行试验检测工作细则的建立,严格按照工作规范,实现试验检测各个程序模块的协调。 通过对检测人员及检测设备的合理配置,有利于提升建筑基础工程的试验检测质量,这需要根据实际工程状况及工程规模进行中心实验室布置模块及试验室数量选择模块的协调,满足实际施工工作的要求,做好相关工程步骤的及时报告、及时检测工作,为了达到这个目的,需要进行试验检测人员的合理性配置,技术人员必须具备良好的工作素质,需要具备扎实的试验检测知识技能,强化仪器设备的检查工作,确保仪器设备的稳定性工作。 (4)为了满足现阶段建筑基础工程建设的要求,进行试验操作及试验数据管理模块的协调是必要的,做好建筑材料及混合料配合比设计模块的优化,做好试验报告的定期抽检工作,在这个环节中,中心试验室需要展开材料的相关复检工作,强化工程质量检测环节,遵循相应的巡检、抽检等工作原则,做好试验检测数据、管理工作,确保试验检测数据的完整性。 3 结束语 为了满足现阶段建筑基础工程管理工作的要求,进行质量试验检测技术方案体系的健全是必要的,这需要引起相关人员的重视,实现施工环节、材料应用环节、技术环节等的有效性检测管理,提升建筑基础工程的整体施工效益。 建筑基础论文:高层建筑基础施工及地基处理技术发展 摘 要:高层建筑工程的主要特点就是又高又重,正是因为高度与重量的增加,基础结构就必须要具备一定的承重能力,而如何才能够有效的保证基础施工满足基础结构要求,则需要从施工管理与地基处理技术两个方面严格抓起,不但要对施工要求、基础施工影响因素以及相关的施工技术了解,还要结合这些施工要求与标准对相应的地基处理技术进行实际性的改进,提高地基施工水平,本文针对高层建筑基础施工进行分析,并对常用的地基处理技术进一步探讨。 关键词:高层建筑;基础施工;地基处理;施工技术 坚持因地制宜,因施工条件而选择施工技术的原则是保证基础施工技术与施工环境、施工要求相吻合的重要指导思想。在高层建筑工程中,对基础施工的要求更是非常重视,不仅要满足相应的承重能力、抗压能力,还要通过基础的坚固性保证高层建筑的抗强风能力、抗震能力,因此加强对高层建筑工程基础施工的研究非常有必要,目前高层建筑地基处理技术已经有了很多种新方式,并且各有各的应用作用,值得我们再次进入研究。 一、高层建筑基础施工分析 1、高层建筑基础施工要求 对于任何建筑工程来说,基础施工质量与标准对整个建筑结构的稳定性、标准性都有一定的影响,尤其是高层建筑工程中对基础施工的质量要求非常高,高层建筑属于高度较高、上部结构重量较重的建筑工程,因此基础结构必须要具备一定的承受能力与抗压能力,避免下沉、震裂等情况的发生而影响整个高层建筑的稳定性。高层建筑由于高度的增长,所受的风压力也会增加,为了提高高层建筑的抗强风能力,必须要保证建筑结构自身的坚固性。因此对基础施工要提出具有抗压、抗震、坚固特点的要求。 2、基础施工质量影响因素 基础结构设计、施工、检验等环节是最为重要的质量控制环节,任何一个环节若是存在问题都会给高层建筑留下安全隐患,结合目前,高层建筑质量问题的调查与分析,其主要影响因素有:在高层建筑施工期间,相关的勘查、检测等设备不够先进,与施工现场检测要求不相符,包括对材料、设备以及施工标准度的检查也不到位,进而存在一定的质量问题。还有相关的施工技术不到位,对基础施工的重视度不高,针对基础施工缺少相关有效技术的研究,技术人员操作存在错误现象等导致施工质量不达标。更明显的影响因素是施工现场管理混乱,施工工艺错综复杂,施工环境特殊,却没有进行特殊技术处理,导致安全事故发生。 3、高层建筑基础施工技术 (1)桩基施工技术 桩基是地基基础的一种类型,桩基施工技术主要指用于施工地质状况不利的,并且自然基础无法满足建筑强度要求的一种技术类型。传统的混凝土预制桩施工噪声较大,且存在挤土效应等方面的缺陷,这使得桩基础得到了较为广泛的应用。在桩基施工中,灌注桩的应用相对较多,适用范围也相对广泛,可满足不同的承载要求。近年来,随着科学的迅速发展,灌注桩施工技术得到了快速的发展,且积累了诸多施工经验。灌注桩的强度技术指标与预制桩基本相同,桩基承载力的检验一般采用静载试验方式。 (2)基坑支护技术 一般情况下,高层建筑高度均相对较高,再加上建筑基坑较深,大大增加了工程建设与开挖施工的难度。深基础支护能在安全控制的基础上,对深基坑附近的环境加固保护。但在深基础支护过程中,需要全面考虑挡土、支护、防水与监测等因素。在建筑支护结构中,土钉墙体系主要用于低水位的非软土区域,一般采用分层开挖与分层支护方式进行,造价仅为传统支护体系的40%~60%。 二、高层建筑地基常用处理技术分析 1、注浆加固法 注浆加固法主要通过压送设备将有充填性能与胶结性能的浆液材料注入被加固的地基中,以此使土颗粒之间的间隙、土层界面或岩层裂隙内部得到一定的扩散、胶凝或固化,提升地层强度,降低地层渗透性,避免地层变形与托换现象出现的地基处理技术。依据流动浆液体与土层之间的相互作用形式,可将注浆加固法分为渗透注浆、压密注浆及劈裂注浆。 在具体注浆施工中,注浆体一般以多种注浆加固法作用于土体。依据注浆工艺,还可将其分为单管注浆、套管注浆、布袋注浆及埋管注浆,高层建筑地基加固施工一般采用单管注浆与埋管注浆,其中,埋管注浆法主要用于人工挖孔桩、桩端附近软弱地基土层的加固操作。在采用单管注浆法加固处理时,还可采用有效融合微型钢管混凝土桩与注浆法的形式,以提升地基承载力,减少地基变形,改造地基不均匀性。 2、CFG桩复合地基 CFG桩即为水泥粉煤灰碎石桩,主要指在碎石桩基础上加砂、粉煤灰及少量水泥,与水拌合制作而成的具备一定粘结强度的桩。目前已在我国诸多省市得到了良好的推广使用,可用于多层建筑,甚至高于39层的高层建筑,并且还可在民用建筑与工业厂房中使用,能获得明显的经济效益与社会效益。对于CFG桩加固软弱地基加固机理,主要为桩的置换与挤密作用,以及成桩初期的排水效应与其对松散砂土的预震效应。CFG桩复合地基具有操作简单、可调性强、适用范围广、工期短等方面特征。 3、高压旋喷法 高压旋喷法主要是指利用钻机将喷嘴的注浆管钻至土层预定位置之后,采用高压设备将注浆以20~40MPa的高压流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,钻杆旋转以一定的速度不断向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,当浆液出现凝固现象后,会在土中形成一个固结体,从而实现加固地基的目的,提升地基自身的抗剪强度,减小土的变形。高压旋喷主要适用于地基承载力标准值、变形模量较高的地基土、卵石层中软弱夹层的加固。 4、深层水泥搅拌桩 水泥搅拌桩是指采用特殊的搅拌轴轮叶从地面开始逐渐破坏搅拌至工程需要的高度,并将阀门打开,将水泥浆或水泥粉通过搅拌头注入土体,然后利用搅拌头将水泥等固化剂与原土强制搅拌均匀,确保其充分融合,然后发生物理化学反应形成强度较大的、压s性较小的桩体,桩体与桩周土需要共同承担外部荷载,最终形成复合地基。深层水泥搅拌桩通常可分为深层搅拌法与粉体喷搅法两种。水泥土的抗压强度与被加固土体的性质、水泥的标号、外加剂之间存在较为紧密的联系。 5、砂石垫层换填技术 砂石垫层换填技术是指为了实现增强软土地基强度的目的,针对软土地基中砾砂、中砂与粗砂区域强度不足的地区,采取换填工艺进行相对应的操作,一般通过砾砂、石屑、粗砂、碎石、中砂等材料对软土与浮土进行换填操作。在此过程中,需要对具体施工流程进行严格的、全面的控制,主要涉及以下几点: (1)合理调整砂石垫层与砂垫层的地面,确保其处于相同标高处,若其深度方面存在差异,在实际施工时,应当按照先深后浅的操作顺序进行;(2)在分段施工时,需要充分捣实,并且还要将接头部位布设为斜坡。将碎石作为垫层时,需要在基坑的底部铺设一层砂,并用碎石铺设垫层,以避免基坑地面表层软土局部破坏;(3)合理运用插振法、平振法、水撼法、碾压法及夯实法施工工艺铺设操作。 建筑基础论文:浅析房屋建筑基础施工中基坑支护处理技术 摘 要:随着社会的不断发展,城市化进程加快,房屋建筑数量不断增加,尤其是高层建筑,呈现急剧增长的趋势,对基坑支护技术的要求也越来越高。文章立足基坑技术的涵义,对几种基坑支护方式进行了详细的描述,探讨了相关技术处理问题。 关键词:房屋建筑;基础施工;基坑支护处理技术 在城市化推进过程中,建筑行业发展迅速。在工程建筑实际中,工程质量至关重要,对企业的长远发展以及使用者的安全影响深远。深基坑支护技术属于关键性技术,其水平高低与房屋建筑的整体质量息息相关。因此,需要高度重视房屋建筑基础施工中的基坑支护处理技术的研究。 1 对房屋建筑工程基坑支护的全面概述 通常,基坑工程的目的是保障基坑开挖工艺中,地下主体结构的安全性与可靠性,避免对周边环境的损坏,发挥支护手段的维护作用。同时,这一工程还包含了相关基坑施工机械的应用以及降水防水的内容,因此,在工程施工实际中,基坑支护技术彰显复杂性,受到诸多方面因素的影响,例如,土壤的质地、土层的厚度等。具体而言,深基坑应用的环境是开挖深度达到5米,同时,控制在5米以内的范畴,周围地势呈现复杂性。一般而言,基坑面积需要控制在28平方米以下,底边长度较小。在基坑支护结构中,如果具有较好的地质环境,开挖深度较小,可以采取放坡开挖的模式进行操作。 2 对房屋建筑工程基坑支护施工技术的介绍 2.1 对于边坡开挖施工技术的介绍 对于边坡开挖,主要是指按照一定的角度,对基坑周围的维护结构进行边坡施工。这种方案比较简单,但是,需要进行大力的土方挖掘,结合挖方的深度和填方的高度确定边坡大小。对于土方边坡,其形状不同,如直线、梯形、折线等。在进行开挖的时候,一旦遇到较为陡的坡度,坍塌现象极易发生。如果坡度过于平缓,工作量也会增大,整个空间出现极大的浪费现象。这种施工方式比较适合开阔的施工现场环境,同时,具有良好的地质条件。 2.2 对地下连续墙支护技术的介绍 在房屋建筑中,地下连续墙技术应用较为广泛,主要是对钢筋混凝土进行浇筑,形成泥浆护壁,由此构成连续的混凝土墙壁。借助这种结构实现对围护结构的有效保护,也能够支持建筑主体的地面测量。随着建筑行业技术的不断发展,地下连续墙技术不断完善,尤其是面对复杂的施工环境,应用更多。 2.3 对土钉墙技术的介绍 这种技术主要是将天然的土墙进行加固处理,借助粗钢筋或者角钢实现,而后进行混凝土喷射,加添钢丝网,再次进行喷射,形成基坑支护方式,在浅基坑基础施工中应用较多。借助对墙后引发的土的压力的抵制,增强支护的可靠性。这种技术不需要较大的施工场地,装备较为简单,可靠性较强,成本不高,对环境影响小。 3 对房屋建筑工程基坑支护处理问题的分析 3.1 重视深基坑施工前的准备工作 通常,在深基坑施工开始之前,需要对图纸进行全面、详尽地检验,组织人员进行图纸的全面审核,结合图纸实际,与相关主体进行沟通,探讨项目问题,明确各个施工主体的责任范畴。另外,一旦发现图纸存在问题,需要制定合理的解决对策,进行积极提交,只有获取同意之后,才能对图纸问题进行处理。其次,重视整体规划的制定以及目说拿魅贰T谏罨坑施工之前,要制定科学的质量控制方案,对质量目标进行明确。最后,基坑施工方案需要经过专业的研究和分析。 3.2 对土方开挖进行中处理技术的介绍 对于深基坑而言,可以选择分层、分段的方法进行操作,这种方式效果更加明显。深基坑在具体开挖中,结合设计方案,避免整个支护系统发生受力不均衡的问题。在分层开挖的进程中,需要将土方的厚度控制在2米以下的范畴。同时,测量人员需要对土方位置的区域进行实时监测,及时探测深度情况。一旦出现超标准的现象,就会直接增加相关费用成本,甚至对整个工程进度造成阻碍,引发工程延期问题。因此,为了防止出现过度开挖的情况,将深基坑标高设计在200米,同时,开挖的方式为人工。 3.3 对排水和降水问题的分析 对于排水和降水方法的选择,需要结合房屋建筑的实际情况,在开挖之前,主要应用的是明排水的形式。在深基坑开挖之后,比较适合的是轻型井点降水的方式,目的是保证深基坑施工进行中,不会发生积水的问题。另外,深基坑土方施工中,针对积水,主要应用的是赌住和疏通的手段。尽管防渗透措施被安排在深基坑施工之前,但是,积水和渗漏的现象也很难完全避免,一旦发生,需要进行及时、快速的处理。 3.4 重视施工中安全技术防护措施的执行 对于深基坑工程,安全隐患不可避免,因此,要最大限度保证工程整体的安全性。通常,在土方开挖之前,需要相关人员对施工周边环境进行全面、详细的检测,目的是实现对施工过程的有力保护,强化防护的及时性。其次,结合勘测报告以及施工图纸,对施工现场进行边坡设计。再次,在实际操作中,需要实现对土壤的合理、迅速的处理,避免出现土壤堆积的现象,防止阻塞问题的发生。另外,要重视对水管长度的考量,尤其是要避开水管,避免施工对水管产生的损坏。 4 结语 综上,随着建筑行业的不断发展,施工质量要求不断提升,基坑支护技术对房屋建筑起着关键性的作用。因此,要重视基坑支护技术,立足多方面进行质量把控,积极创新,实现技术的不断完善,在根本上促进建筑行业的可持续发展。 作者简介:蒋金龙(1988.07- ),吉林人,吉林东煤建筑基础工程公司。 建筑基础论文:中建六局:所向披靡铸造中国建筑基础设施品牌 中建六局作为中国建筑系统内唯一一家整体向基础设施转型的工程局,在中国建筑战略引领下,敢为人先、敢于亮剑,以坚定的转型意志、清晰的发展思路、扎实的工作举措所向披靡,荣获国家科技进步二等奖、全国高新技术企业、全国优秀施工企业、全国工程质量管理优秀企业、全建筑业先进企业、全国科技创新先进单位、全国信用评价AAA等级、国家级守合同重信用企业以及天津市优秀诚信企业、天津市劳务用工管理先进单位、天津市文明单位等荣誉,为中国建筑打造基础设施品牌做出了积极贡献。 一、聚焦转型、谋篇布局,构建中国建筑基础设施品牌基点 中建六局在发展战略上以担当中国建筑转型重任为目标,在业务结构、区域布局、体系建设等方面进行顶层设计,找准细分市场,确定发力方向,为中国建筑基础设施品牌构建了基点、贡献了力量。 构建业务基点。中建六局在业务结构上,根据市场前景、国家大势和中国建筑转型方向,突出专业化导向,稳步构筑起转型发展的战略支点,逐步构建了以“桥梁、城市轨道交通、铁路”为主,高速公路、市政工程多点开花的基础设施发展格局。目前,中建六局已培育桥梁、地铁、铁路、市政、科技等5大基础设施专业化公司。在桥梁领域,中建六局承建桥梁230多座,总里程达300多公里,实现了斜拉桥、悬索桥、梁式桥、拱式桥等四大现代结构类型桥梁的全覆盖,足迹遍布长江、黄河等七大水系和公、铁、轨等全部基础设施领域,跻身国内一流桥梁建造企业行列;在铁路领域,中建六局目前修建的铁路里程已达420余公里,占中建股份铁路业务的三分之一;在城市轨道交通领域,中建六局助推中国建筑成功进入天津轨道交通市场,重庆轨道交通5号线项目线上轨道施工填补了中国建筑轨道施工业绩空白;在综合管廊领域,中建六局目前在建综合管廊工程超过40公里,约占中建股份管廊业务的三分之一。 构建区域基点。中建六局在区域布局上,坚持立足国内、纵贯全球。在国内,中建六局培育了京津冀、东北、西南、华东等基础设施业务主产区,实现了市场的持续滚动发展,并以其卓越的项目履约管理品质,在天津、河北、湖北、内蒙、江苏、海南等多地构建良好社会口碑。在海外,中建六局继出色建造刚果(布)1号公路钢结构桥梁群体工程后,承接文莱历史上最大的基础设施项目――淡布隆跨海大桥,并依托文莱、刚果(布)等在施项目,在非洲、中东、东南亚、斯里兰卡、哈萨克斯坦、玻利维亚、蒙古等国家和地区广泛布局,不断打响中国建筑基础设施海外品牌。 构建管理基点。中建六局在体系建设上,通过流程再造、管理升级,建立了严密高效的基础设施管控体系;通过外引内塑、增量提质,构建了结构优良的基础设施人才体系。凭借扎实的体系建设,中建六局已形成超强的履约能力和精细化成本控制能力,积累了基础设施大发展、大跨越的差异化领先优势,在天津地铁6号线、哈佳铁路等项目上代表股份公司作为管理责任主体。“十二五”末,中建六局基础设施业务营业收入已占据主营业务收入的半壁江山,利润贡献已达到60%。 二、攻坚克难、培育优势,塑造中国建筑基础设施品牌形象 中建六局在桥梁、城市轨道交通、铁路等基础设施领域攻坚克难,成为建筑记录的创造者、施工速度的领跑者、核心技术的占有者、工程品质的佼佼者,逐步打造了核心竞争力和独特优势,塑造了中国建筑基础设施业务鲜明的品牌形象。 建筑纪录的创造者。中建六局接连承建北方地区第一大跨度变截面预应力连续梁桥――天津中央大道永定新河特大桥,渤海湾第一座跨海桥梁――唐山青龙河跨海大桥,中国第一座采用天鹅型钢箱主塔斜拉桥――辽宁盘锦内湖东桥,世界第一大跨径空间索面组合梁自锚式悬索桥――松原天河大桥,世界最长最高空间索面玻璃桥――张家界大峡谷玻璃桥,创世界四项第一的转体施工斜拉桥――福建龙岩大桥,世界最大角度V型墩连续梁桥――天津蓟汕高速海河特大桥,世界最大的无轴式摩天轮大桥――山东潍坊白浪河大桥,全球首条环岛高铁――海南西环铁路等一大批国内领先、世界知名的“高、大、精、尖”基础设施工程,创造十多项中国纪录乃至世界纪录。在中建系统,中建六局更是承建了中国建筑首座跨长江大桥――重庆鼎山长江大桥,中国建筑第一座跨长江特大型地锚式悬索桥――重庆几江长江大桥,中国建筑第一座跨海桥梁――唐山青龙河跨海大桥,中国建筑第一座跨主河流域桥梁――吉林江湾大桥,中国建筑首座采用竖向转体施工的拱桥――辽宁盘锦内湖中桥,中国建筑首次采用斜拉扣挂工法施工桥梁――刚果(布)1号公路钢拱桥,中国建筑首条戈壁铁路和首条超过一百公里的铁路――额哈铁路、中国建筑首条超过一百公里的高速公路――鹤大高速等中建系统“首个”基础设施项目,创造十多项中建记录。 施工速度的领跑者。天津地铁6号线徐庄子站盾构施工,连续16日每天掘进14环,创造了天津市轨道交通建设史上的“六局速度”,用实力征服2192米天津在施最长盾构区间。额哈铁路在无水、无电、无路、无通讯、无人烟的极端恶劣环境下,提前25天完工施工任务,创造单月产值2亿元的中国建筑铁路施工记录,被铁总领导赞誉为“中建近年来施工速度最快的铁路项目”。海南四环铁路在中建股份指挥部组织的劳动竞赛中屡次获得第一名,施工进度在全线始终保持领先,其中,全线头号控制性工程及单口掘进最长隧道――青岭隧道,提前7天实现全线贯通。京新高速(阿盟境内)临白段累计获得业主奖励300余万元,在多次全线评比中斩获第一名。武汉南四环项目作为湖北省最宽的高速公路环线组成部分,在全线率先完成五个首件的施工――首个桩基、首个承台、首个墩柱、首片连续梁、首片预制箱梁。凭借优质履约能力,中建六局基础设施项目在业主组织的各类劳动竞赛中,获得奖金达千万元,在与传统老牌基础设施劲旅同台竞技中强势出击,塑造了中国建筑基础设施业务“敢打硬仗、善打硬仗”的品牌形象。 核心技术的占有者。中建六局构建了以专业化公司为核心,技术中心、博士后科研站和BIM团队为保障的专业化队伍,“十二五”期间,中建六局共承担了 19 项省部级科研课题,获得国家科技进步奖二等奖 2 项,省部级科学技术奖 76 项,国家级施工工法 10 个,省部级施工工法 139 个,局级施工工法 300 余项,主编行业标准 3 项,参编国家、行业和地方标准 16 项,撰写或参与撰写专著和手册 20 余部, 30 项成果通过鉴定,其中 1 项成果整体达到国际领先水平,18 项成果整体达到国际先进水平,编制了中国建筑桥梁技术施工手册。张家界大峡谷玻璃桥项目创造十项“世界之最”,被誉为世界桥梁建造的典范;重庆鼎山长江大桥项目一举攻克宝塔型超高曲线混凝土桥塔施工、空间钢桁梁悬臂施工、空间钢桁架节点螺栓定位及安装等十二项技术难题,发明了1000吨级水平预顶力顶推装置等建桥装备,创造了主塔施工一天一米的奇迹;中建六局参与研制并应用全国第一台全工况流动式架桥机,实现架桥机提、运、架梁一体穿过隧道施工,填补了国际空白,极大促进了我国高铁桥梁建造技术的进步;天津地铁6号线自开工以来,累计申报专利76项,开创了中国建筑单个基础设施项目获取专利成果数量的最高纪录。 工程品质的佼佼者。大庆萨环东路立交桥、吉林松原第二松花江大桥、重庆鼎山长江大桥,先后荣获鲁班奖,分别问鼎中国建筑第一项市政桥梁鲁班奖、中国建筑第一项主河流域桥梁鲁班奖和中国建筑第一座跨L江桥梁鲁班奖,中建六局以6项基础设施项目鲁班奖成为中国建筑系统基础设施建设的引领单位。中建六局在天津市、湖北省公路工程施工企业信用评价中均荣获最高等级“AA”,并均位居中建系统首位,成为中国建筑在当地公路施工领域的“品质代言人”。鹤大高速作为中国建筑在施里程最长高速公路项目,连续两年超额完成业主指标计划,被列为“第四批全国建筑业绿色施工示范工程”,成为全国为数不多的“双示范项目”。天津地铁6号线项目在检查考评中一路领先,特别是2016年第一季度在天津市在建轨道交通项目42个施工标段综合考评中,中建六局获得第一名。天津蓟汕高速项目连续两年质量考评和安全考评均获第一名,助推中建六局在天津市公路市场信誉评价升至最高评级AA级,提升了中国建筑公路建设在天津市的品牌影响力。徐州轨道交通1号线7标项目在各项检查中始终位居前列,成为徐州市轨道交通类首批通过市级标准化文明示范工地验收的项目。唐曹铁路项目多次获得中建股份综合考评第一名,在业主唐曹铁路公司2016年第一季度综合考评中,获全线综合考评第一名,同时获得全线“标准化工区”荣誉称号,进一步提升了中国建筑在河北地区基础设施业务的品牌影响力。 三、多维展示、立体传播,放大中国建筑基础设施品牌影响 中建六局立足品牌战略,积极拓展品牌传播路径,通过多维展示、立体传播,不断放大中国建筑基础设施品牌影响,有力彰显中国建筑转型升级成果以及融入国计民生、担当社会责任的央企风采。 放大行业影响力。中建六局积极承办和参加业内高端会议,提高业内知名度。比如,承办全国桥梁技术交流会,并在会上对中国建筑10多项桥梁技术最新研究成果进行了分享交流,改写了这个桥梁技术界顶级盛会的承办权一直都被中铁、中交等国内老牌桥梁施工企业把持的历史,同时充分展示了中国建筑桥梁建设成就;受邀参加国际桥梁届顶级学术会议――国际桥协广州学术会议和第22届全国桥梁学术会议,并在会上介绍了中国建筑桥梁技术成果,极大提高了中国建筑在桥梁建造学术领域的国际知名度。 放大区域影响力。中建六局以重大基础设施项目为切入点,做好诚信履约、品质保障,同时借助民生工程具有的高关注度,与地方媒体和公众进行互动,提高区域影响力,谋求滚动发展。比如,天津地铁6号线项目,作为中国建筑进入天津轨道交通市场的开山之作,以及天津市备受关注的重点民生工程,始终坚持优质履约,在天津地铁施工企业年度考核评价中名列前茅,为中国建筑获得后续天津地铁项目投标加1分的优势,同时注重与公众互动,定期开展媒体开放日、市民体验日,广受地方媒体和市民好评,为后续项目的承接奠定了坚实基础。此外,中建六局凭借一大批重点基础设施项目的优质履约和对外展示,在重庆相继承建鼎山长江大桥、几江长江大桥、红岩村嘉陵江大桥、轨道交通延长线跳蹬至江津段等近百亿工程,在武汉相继承建西四环、南四环、北四环等项目,全程参建武汉四环线,在松原相继承建松原二桥、三桥,实现了在重点区域的滚动发展。 放大社会影响力。中建六局紧跟国家战略导向,顺势而为,借势发力,将中国建筑基础设施品牌形象不断放大。比如,积极融入“一带一路”战略,承建额哈铁路、哈佳铁路、海西铁路、京新高速、乌市高铁站等项目,得到社会的广泛关注,尤其是中央电视台《新闻联播》以“一带一路、共建繁荣”为主题,对中建六局乌市高铁站项目进行重点报道,有力彰显了中国建筑担当国家使命的主力军风采。在国家将地下综合管廊建设作为“十三五”大力推进的城建改造方向时,中建六局迅速相应、及时布局,在六盘水、沈阳、三亚、包头等地斩获城市管廊项目,在管廊建设业务和中建系统占得了先机,向社会展示了中国建筑“拓展幸福空间”的企业使命。 放大国际影响力。中建六局将具有国际影响力的重大基础设施项目作为品牌传播中的重大“战场”和吸引公众关注的“磁场”,锁定重大节点进行对外展示,使得中国建筑基础设施品牌形象蜚声海外。比如,创造十项世界之最的张家界大峡谷玻璃桥,开工伊始就备受各方关注,世界蹦极之父、吉尼斯世界纪录中国区总裁都对大桥的建造密切关注,亲自到现场进行考察。包括美国CNN、英国路透社、CCTV 10、世界大桥网等媒体纷纷报道并称赞张家界大峡谷玻璃桥是“世界桥梁建造史上的一个典范”,入选“全球11座新建最壮观大桥”。国内外4 0多家媒体到现场采访,对大桥建设情况进行深度挖掘,集中报道,实现了宣传的叠加效应。同时,突出的品牌优势,赢得四川、山西、河北、河南等多个大型景区拟建玻璃桥投资者的高度关注和主动对接,为企业带来巨大的市场拓展空间。 山水中国,征程漫漫。中建六局将在中国建筑战略引领下,以改革创新为动力,进一步做大做强具有核心竞争能力的桥梁、城市轨道交通、铁路三条基础设施业务线,倾力打造中国建筑基础设施旗舰工程局,为中国建筑塑造基础设施品牌、深化转型升级,提供坚实支撑,做出更大贡献! 建筑基础论文:高层建筑基础设计方案优化 摘要:无论从城市整体的现代化规划还是从人们的空间需求,高层建筑都满足了视觉景观上的宏伟,也提高了有限地面面积的空间利用率。高层建筑地基基础设计是决定高层建筑安全性与稳定性的关键,也是高层建筑结构得以保证的根本。 关键词:高层建筑;基础设计;优化 1高层建筑地基基础设计的主要依据和基本要求 1.1 主要依据高层建筑的地基基础设计受很多因素的影响,地面土质结构和地下的岩土成分等是外部的基本条件;建筑本身的层高、地下室层数和建筑的内部结构对地基的压迫程度是建筑自身对地基基础的限制条件;此外,相关的抗震要求等对基础设计提出了更高的要求。依据以上的各种因素,再结合工程设计的造价总体规划,对地基基础进行全面的科学评估,从而得出地基设计的基本数据。 1.2 基本要求与普通的多层建筑设计相比,由于影响高层建筑地基基础因素较多,所以设计过程中需要考虑的设计要求也相对复杂。地基的牢固性、建筑结构的稳定性与抗震性、地基竖向的承载力与横向的抗滑移、地基的沉降指数、地基土层的抗压能力和地基压力变形范围等,都是对地基基础设计的基本要求。因此,在地基基础设计过程中,不仅要考虑建筑外观设计概念上的要求,更重要的是地面条件和建筑本身结构对高层建筑提出的具体客观要求。随着现代模拟技术与勘测技术的不断成熟,为高层建筑设计提供了设计方案反复模拟、修改的便利条件和可靠的数据,以满足高层建筑最基本的安全性要求。 2高层建筑地基基础计算的模型 根据我国城市地质的分布情况,很多软土、湿陷性黄土和液化土很多都穿插在城市建设带上,从而在客观条件上对高层建筑的基础设计提出了更高的要求和难题。尤其在高层建筑设计规范还没有形成统一的情况下,加上结构工程师水平的差异与计算模型的多样化,很难凭借个人的经验和能力做出地质参数的精确计算,使得地基基础的计算质量受到较大的影响。 就目前高层建筑地基基础计算的模型工具来看,文克尔模型与弹性半无限体模型是最常用的两种计算模型。前者针对基底反力与变形的线性关系,进行系数计算,工程师接受度较高。后者将地基视为弹性连续介质,考虑到图的扩散能力,但由于计算相对复杂,在实际应用上受到了一定的限制。但需要提出的是在通常情况下,尽管地基受到重力荷载的影响仍可以被视作弹性匀质体,但对于特殊的软土质结构,在建筑上部的荷载压力下,地基会产生一定的变形,不适合再按照静态来分析受力状况。上述的两种计算模型显然都具有不足之处,不能够承担科学合理的计算要求,为此,新计算模型的研究和开发是解决现阶段地基基础计算偏差的主要手段,经过大量的实践与反复论证,弦线模量法更适合地基变形与黄土的湿陷计算,是目前设计师普遍认可的特殊土质上的高层建筑地基基础计算模型。 3高层建筑地基基础方案的优选 3.1 沉降缝的设置沉降缝是为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝称为沉降缝。当建筑物建造在不同土质的地基上,或建筑物相邻部分的高度、荷载和结构形式差别较大时,为了防止建筑物出现不均匀沉降引起错动或开裂,通常在差异处设施垂直缝隙,将建筑物分割成若干个独立单元。但高层建筑的工程实践效果表明,高层建筑基础却不适合设置沉降缝。沉降缝的设置将对地下室在土层中的嵌固作用产生一定的影响,再加上高层建筑本身对地下室的结构压力,会使建筑的地基基础设计更加复杂,并造成额外的压力负担,不利于高层建筑的稳定性。 3.2 高层建筑地下空间的利用高层建筑一般需要相应的地下深埋基础,经过精确的地质勘测和基础设计计算后,才能确定地下深埋的程度。对地下空间的利用,可以提高基础工程的利用率和提高建筑整体的收益效果和使用功能。城市的现代化加速了私家车的购买力增长,地面空间已经越不能够解决车辆的停放需求,地下停车场的开发和使用,不但解决了城市建设问题也提高了高层建筑地下空间的利用率。此外根据地下土质结构的特点,还可以将地下空间用来安置人防设施和建筑内部的机房等。对地下空间的合理利用是高层建筑价值增值的有效手段之一。 3.3 高层建筑基础方案的优化选择考虑到城市所在地区的地质状况的不同,各城市高层建筑的地基承载力也存在着差异,因此基础设计的方案也不尽相同。基础设计方式如何选择,就需要根据实地的需要来决定,例如上海、天津等地质条件较差的地区高层建筑多采用造价高昂的桩筏,而北京、广州等地质条件稍好的地区高层建筑多选用相对经济些的筏基。当然,在地基条件较好的山区如重庆,甚至高层建筑可以采用很经济的独立基础。可见,地质条件很大程度上决定了建筑基础的方案。现代的计算机模拟技术可以提供高层建筑多个设计方案的模拟结果,从而使设计师可以从中选择最优方案。 基础方案的优选,无论是经济效益还是社会效益都是相当显著的。 4结语 高层建筑地基基础方案的优化,首先要以精确的地质勘查数据为基础,地质状况是决定高层建筑地基的主要因素,其次,要考虑建筑结构本身的承载力要求,建筑的竖向压力对地基产生的影响等。对同一建筑来讲,不同的地基选择代表着不同的工程造价标准,要在满足高层建筑安全性和稳定性的条件下,甄选适合造价预算的最优地基基础设计,从而获得较高的经济效益。因此,一个优化的地基基础设计方案,要具有高度的可靠性和科学性,从技术的支持到材料的使用的考虑都要面面俱到。在吸取其他高层建筑成功设计的基础上,也要总结经验和教训,不断完善现有的地基基础设计方法,满足不算增长的高层建筑复杂的地基设计需求。 建筑基础论文:提高建筑基础工程施工质量措施探讨 摘要:基础工程施工质量的好坏,将直接影响建筑物的使用和功能。本文对如何提高建筑基础工程进行了分析探讨,并提出了几种常见基础的施工质量控制措施。 关键词:建筑基础工程;施工质量;质量通病;质量控制 0引言 基础是位于建筑物最下部的构件,承受着建筑物的全部荷载,并将这些荷载传递给地基。建筑基础工程属于地下隐蔽工程,在建筑工程竣工后,难以检查基础的施工质量。若建筑基础工程出现质量问题,将会导致整个建筑沉降、偏斜,甚至引发难以补救的重大安全事故,造成灾难性后果。因此,建筑基础工程施工质量,已成为保证整个建筑工程质量的重点,采取何种措施来提高建筑基础工程的施工质量,也成为当前许多建筑工程从业人士所共同关注的问题。 1提高建筑基础工程施工质量的措施 1.1 严把材料、构件和设备质量关,实施责任到人制材料、构件和设备质量的好坏,直接影响到建筑基础工程的施工质量。因此,在基础工程施工中,应严把材料、构件和设备质量关,以提高建筑基础工程的施工质量。材料使用前严格遵守“先检后用”的原则,做到责任到人,以方便管理。 1.2 合理组织施工,加强施工管理合理组织施工,施工方案和技术指导要兼顾彼此的问题,特别是各工种间的互相协调配合问题。要加强对搅拌站和计量器具的管理,严格按照规定的搅拌管理制度进行操作和控制,对所有材料都要采用重量比,并计量准确;对有试配要求的砂浆、混凝土等,必须先进行试配,调整合格后方可按确定的配比进行施工。 1.3 避免质量通病的发生,消灭安全隐患建筑基础工程施工中,基础轴线位移、基础标高误差和基础防潮层失效等,均为施工中常见的质量问题。若要提高基础工程的施工质量,首先应避免这些质量通病的发生。①基础轴线位移。基础轴线位移是指基础的轴线与上部墙体的轴线发生错位的现象,这样会导致上部墙体和基础产生偏心压,影响整体结构的受力性能。大放脚收分寸掌握不准确、施工人员错误操作或控制桩保护不力等原因,均会造成基础轴线位移。因此,在进行基础工程的施工之前,应加强对施工人员的相关技术培训和责任心的培养,避免由于技术不熟练和操作时疏忽大意导致轴线发生位移;在定位放线时,必须在外墙角处设置龙门板,采取一定的保护措施,以防止槽边堆土和车辆碰撞导致控制桩发生移动。②基础标高误差。基础砌筑至室内地平时,常会出现标高不在同一水平面上的情况,当偏差较大时,会加大上层墙体标高控制的难度,影响建筑物的施工质量。应加强对基础层标高的控制,尽早控制在允许偏差之内。砌筑基础前,应对基层标高普查一遍,局部低凹处可用细石混凝土垫平;采用基础外侧皮数检查标高时,应配以水准尺校对水平;宽大基础放大脚的砌筑,应采用双面挂线,保持横向水平;砌筑填芯砖应采取小面积铺灰,随铺随砌,顶面不应高于外侧跟线砖的高度。③基础防潮层失效。防潮层开裂或抹灰不密实,会导致砖墙表面逐层酥松剥落,影响居住环境美观和结构强度。因此在施工中,应将防潮层作为一个独立的工程项目,在整个基础工程完工后再施工,防潮层施工宜安排在基础房心回填后进行,以防填土时对防潮层的破坏;防潮层砂浆和混凝土中禁止掺盐,在无保温条件下,不应进行冬季施工。 2几种常见基础的施工质量控制 条形基础、钢筋混凝土筏板基础和桩基础等,是建筑工程中比较常见的几种基础。控制好基础的施工质量,是提高基础施工质量的关键。 2.1 条形基础、筏板基础的施工质量控制在地基验槽完成后,应将表层的浮土及扰动土清除掉,基槽内不得有积水,施工基础垫层时必须测定水平标高,分层控制各层的厚度;混凝土垫层分段施工时,应做好接头处理,避免接头和混凝土垫层表面缺浆少浆现象的发生,振捣必须密实,使表面平整;施工中使用的钢筋必须符合相关标准的规定,当基础高度在900mm以内时,插筋伸至基础底部的钢筋网片,并在端部做成直弯钩;当基础高度较大时,位于柱子四角的插筋应伸到基础底部,其余钢筋只须伸至锚固长度即可。施工木模板时,应使用架子管或方木对模板加固,禁止重物冲击,以确保模板的牢固性和密实性;侧面模板在混凝土强度能保证其棱角不因拆模板而受损坏时方可拆模,应从一侧按顺序拆除,不得采用大锤砸或撬棍乱撬,以免造成混凝土棱角破坏。在开始浇筑混凝土时,应先满铺一层5~10cm厚的混凝土并捣实,使柱子插筋下段和钢筋网片的位置基本固定,然后对称浇筑;经常观察模板、支架、螺栓、预留孔洞和管有无走动情况,若发现有变形、走动或位移时,立即停止浇筑并及时修整和加固模板,然后再继续浇筑;已浇筑完的混凝土,常温下应在12h左右覆盖和浇水,一般常温养护不得少于7昼夜,特种混凝土养护不得少于14昼夜。 2.2 桩基础的施工质量控制①确保材料的质量。对成桩的主要材料,如钢筋、水泥、石子、砂等,应根据各材料的试验标准严控控制其质量。对于采用商品混凝土的施工工地,应按商品混凝土进场的控制标准进行控制,保证原材料质量的合格。②保证钻孔的施工质量。在钻孔施工前,应复核该钻孔桩位及标高的准确性,检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。当持力层深度不能满足设计要求时,可以适当加深0.5~1.5m,以保证桩基础满足设计承载力的要求。③确保钢筋笼的质量。分段制作的钢筋笼,其长度应以钢筋的定长为宜,且不宜短于6m,连接时50%的钢筋接头应错开焊接,并保证两钢筋轴心在一条直线上。 2.3 机械的使用和管理机械的合理使用可有效地提高工程施工的进度,而且对质量也有所保证。为了满足社会化大生产,施工的机械及自动化室必不可少的,施工时一定要机械化,有助于加快施工的进度,节约施工成本,也可减少人员在施工时的安全隐患等。 3结束语 提高建筑基础工程的施工质量是提高整个建筑施工质量的关键。若要从根本提高建筑基础工程的施工质量,应做到如下几点:严把材料、构件和设备质量关,实施责任到人制;合理组织施工,加强施工管理;避免质量通病的发生,消灭安全隐患。同时对于不同形式的基础,还应根据实际情况采取不同的措施,以更加有效地提高建筑基础工程施工质量。 建筑基础论文:对土木建筑基础施工的探究 [摘 要]随着科学技术的不断进步,社会经济的快速发展,我国建筑行业得到了很大发展,建筑行业已经成为我国国民经济的重要组成支柱,对于建筑行业讲,理论知识固然非常重要,但是施工方面也是整个过程中非常重要的一环。本文主要针对我国土木建筑的基础施工来进行分析,首先介绍了基础施工的主要内容,进而根据具体的内容进行了详细分析,最后提出了我国土木建筑基础施工管理提高的建议,以供有关单位参考、借鉴。 [关键词]土木建筑;基础施工 引言 土木建筑基础施工的主要内容就是各类工程的基础部分工程施工,一般是工程的下部,还有就是土石方工程的施工。一般桩基础、墩基础属于下部基础施工,沉井基础、沉箱基础和地下连续墙的施工属于深层基础施工。这类施工其施工技术复杂、造价较高、工期较长,同时也具有很多优点,如承载力高、变形较小、稳定性好等。一般的土方工程包括场地平整、基坑及管沟开挖、地坪填土及基坑回填等。 一、桩基础和墩基础施工 1、对桩基础施工的分析 灌注桩法和预制桩法是桩基础施工的两大类方法。灌注桩的施工主要工序是成孔及灌注混凝土。而预制的施工主要有压入法、锤击法、振动法、射水法。压入法沉桩无噪声、无振动、成本低,常用压桩机有80吨及120吨两种。锤击法是在桩基施工中采用最常用的沉桩方法。以锤的冲击能量克服土对桩的阻力,使桩沉到预定深度。通常适合在硬塑、软塑黏性土。在用于砂土或碎石土有困难时,要辅以钻孔法及水冲法。常用桩锤有蒸汽锤、柴油锤。为锤击、振动两种沉桩方法提供辅助作用的方法是射水法。 2、对墩基础施工的分析 我国对墩基础的施工一般采用人工开挖。人工开挖为避免塌方导致事故,需制作钢筋混凝土护壁,每开挖一段,浇筑一段护壁,不然需对每一墩身事先施工围护,之后才能开挖。我国对墩基础实施人工开挖又被称为大直径人工挖孔桩。直径在lm-5m之间,多为一柱一墩。墩身直径大,强度和深度都很大,多穿过深厚的软土层直接支承在岩石或密实土层下。 二、土石方工程施工分析 土石方工程施工主要分为土壁支撑施工、土方边坡施工以及基坑施工。在场地狭小地段施工时,无条件放坡,需要采用支撑放坡。对于基坑的施工要注意基坑的排水与降水。在地下水位较高的透水土层中进行基坑开挖施工,因其坑内外的水位差较大,可能出现潜蚀、流砂、管涌、突涌等渗透破坏现象,造成边坡或基坑坑壁失稳。为确保施工安全,一定要对地下水进行有效地处治。 1、轻式型井点降水处理法 轻式型井点法是在拟建工程的基坑四周埋设能渗水的井点管。井点排列为线状或环状,看基坑形状确定,间距为0.8m-2.4m,并与集水总管用螺纹胶管或塑料管连接,总管与真空泵或射流泵连接。 2、电渗井点降水处理法 电渗井点降水是运用轻型井点和喷射井点的井点管作阴极,在土中埋设金属棒为阳极,在电动势作用下构成电渗井点抽水系统。在接通直流电后,在电场作用下,土中的带正电荷的水分子从正极流向负极,带负电荷的黏土微粒向阳极方向移动,通过电渗和真空抽吸的双重作用,强制黏性土中的水向井点管汇集,由井点管汲取排出,使地下水水位逐渐下降。 3、明沟排水降水处理法 在开挖基坑内(或外)设置排水沟,并按地下水量的大小,每隔20m-40m设置一个集水井,基坑内的积水及地层中渗出的水经排水沟流向集水井,再用水泵把集水井中的水抽出,使基坑保持干燥,这种方法施工简便,成本较低,所以,应用比较广泛。 4、喷射井点降水处理法 这是运用循环高速水流出现的负压将地下水吸出。井点管分内管、外管,高压离心泵输出的高压循环水流从内、外管间隙流到管底,从内管四周的进水孔流入,再经喷嘴喷到混合室。因其喷嘴处的断面缩小,喷射水流速加快(一般流速高达30m/s以上),高速水流喷射之后,在喷嘴喷射出水柱的周围形成负压区。四周的地下水经滤管被吸入、经混合、扩散后随循环水流从内管进入水箱。喷射井点间距通常为2m-3m,每套井点总管数要控制在30根左右。在井点管安装结束后,要进行试抽,及时消除漏气和“死井”。井点孔口地面以下0.5m~1.0m深度要采用黏土进行封口。 三、深基础施工 1、对地下连续墙的施工分析 当施工条件较为困难的时候一般是运用地下连续墙的施工,其工程质量在施工期间难以直接用眼睛观察,若出现质量事故其返工处理非常困难。 2、对沉井与沉箱基础施工的分析 首先,施工中要在地面浇筑井筒,在筒内挖土使其下沉。如果是在深水中,先在岸边筑好井筒,并加做临时的底板,浮运到预定的下沉位置后,拆除底板使其下沉。 其次,当沉到预定深度后,用混凝土填实井内部,作为构筑物的基础;或只在底部浇筑钢筋混凝土底板。 再次,对沉箱的施工,在施工时借助输入工作室的压缩空气,以阻止地下水的渗入,方便工人进入室内挖土,限制下沉深度和工人在室内连续工作的时间。 最后,沉井主要有刃脚、井壁、横梁、封底等几部分。在通常情况下,沉井下沉的施工主要分为:下沉前的准备、沉井下沉、接长井壁、沉井封底等阶段。?? 四、土木建筑结构工程施工分析 1、钢筋混凝土 (1)模板 模板是混凝土成型的模具,要求它能够保证准确的结构构件形状和尺寸,具有在浇筑流态混凝土时有足够的强度和刚度,并且拆装方便,能多次使用。 (2)钢筋 一般包括钢筋的冷加工、成型、绑扎安装;以及钢筋的连接等。直条钢筋的长度一般只有9m-12m,若构件的长度不小于12m时,就要进行钢筋的连接,钢筋连接的方式,一是绑扎搭接连接、二是焊接连接、三是机械连接。?? (3)混凝土 要保证浇灌混凝土的匀质性和振捣的密实性,这是确保工程质量的关键。混凝土浇筑要分层进行,使得混凝土可振捣密实。在下层混凝土凝结前,上层混凝土要浇筑振捣完毕。 2、砌筑工程施工 砌筑工程使用材料一般是砖、石或砌块及起黏结作用的砂浆。砌筑砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。建筑用脚手架是砌筑过程中堆放材料和工人进行操作的临时性设施。根据搭设位置分为外脚手架和里脚手架两类。按材料可分为木脚手架和金属脚手架。 五、提高土木建筑基础施工管理的建议 1、对施工材料进行严格把关 没有原材料质量的保证,工程质量势必走向劣质。为此,在施工管理中,必须将材料的质量和性能作为管理的重中之重,从材料计划的编制、采购到进场后的验收、复检等诸多环节,都必须进行严格的限制和管理。 2、提高土木工程施工监理水平 通过严格的岗位责任和健全的规章制度来约束现场监理人员和操作人员,严肃工作纪律,堵塞管理漏洞。要不断改进施工机具和作业手段,重视现场职工生活,改善现场作业环境。企业要从现场文明施工抓起,做了对“脏、乱、差”施工现场的整顿工作。同时工程监理应当在项目的科研、设计、施工等等方面多层次、全方位的对工程监理。 3、对土木工程的施工人员进行业务培训,提高其综合素质 由于土木工程一种庞大复杂的操作施工过程,其中无论是先进的设备还是纯人力劳动,手工操作都是其中最为重要的一部分,但是,由于我国建筑业起步发展时间晚,对技术人员的系统培训尚不够完善,手工操作人员的手工操作能力相对而言有着很大的差距,操作不熟练,操作失误多,不利于整个工程项目的质量保证。因此,要加强对施工员工的培训,提高其操作的熟练程度,严格执行操控标准,提高操作效率,保证整个项目实施中的技术水准。 建筑基础论文:高层建筑基础施工及地基处理技术现状及发展趋势 摘要:随着经济水平的提高,带动了我国建筑行业的发展,在城市进程不断加快的形势下,大量的高层不断涌现。地基基础是建筑的根基,是保障建筑工程质量的重要施工项目。其施工技术水平的高低将对建筑工程使用年限等造成极大的影响。本文就高层建筑基础施工要点及地基处理技术方面展开简要的探讨。 关键词:高层建筑;基础施工;地基处理 一、高层建筑基础施工要点 (1)场地的平整处理 加强对施工场地进行夯实和平整处理,加强桩的质量控制,防止木桩在施工过程中出现断裂、弯曲等现象,影响施工质量。另外,加强对沉桩场地的处理工作。桩机作业对于建筑工地的地基承载力有严格的要求,如其承载力存在不足,可以通过铺设碎石的方法来提高地表的承载力,满足平整工作的要求,提高桩机工作的安全性。同时,要保证施工现场良好的排水功能,如发生降雨可以将雨水及时排除,避免对工程质量和工期造成影响。 (2)高层建筑桩的沉桩 根据不同的地质条件、设计要求、施工环境、设备性能,要选择合适的高层建筑桩,这不仅可以保证建筑质量,也可以降低成本缩短工期。高层建筑桩一般包括三种类型:预制桩、灌注桩和钢桩。 (3)预制桩与钢桩的沉桩 预制桩和钢桩的沉桩方法包括锤击打入法、静力压法、振动沉桩法和水中沉桩法,每种方法各有优缺点,由于预制桩和钢桩在沉桩过程中会存在挤土现象,这会对周边环境造成不良影响,应当采用相应的缓解措施。 (4)灌注桩的沉桩 灌注桩一般采用泥浆护壁成孔、沉管成孔和干作业成孔三种方式,当成孔完成后进行混凝土浇筑,待凝固后便成为灌注桩。泥浆护壁成孔和干作业成孔方式比沉管成孔方式具有优势就是在于它们几乎不存在挤土现象,对周边环境影响小,同时噪声也较低,城市中高层建筑基础施工中通常采用泥浆护壁成孔的灌注桩作为高层建筑桩。 (5)基础轴线 基础轴线位移指基础在方角砌至室内标高处,轴线与上部墙体轴线发生了错位的情况。基础轴线位移会严重影响建筑的受力均匀度,位移严重的情况下会使得建筑某些部位受力过大,造成断裂,对用户的安全造成巨大影响。基础轴线位移问题出现的原因通常是因为在基础施工过程中,先砌外纵墙和山墙部位,这导致在砌墙基础时,吊线无法使用,容易造成轴线偏差。在施工时要合理安排顺序,确保轴线对齐。 (6)基坑支护 高层建筑高度的增加,建设难度进一步的增加,高层建筑的基坑深,开挖难度大,然而基坑深却是基础施工中的关键技术。由于深基础支护工程是从地下安全作业出发对深基坑侧壁及周边所处环境做的加固保护作用,是集挡土、支护、挖土、降土、防水、监测和信息化施工等一系统工程整体考虑的。另一种体系则是土钉墙,适用范围是一些低水位非软土场地,它也是采用分层开挖、分层支护方式,其造价仅为传统支护体系成本的40% -60%。创新方面是排桩帽梁的设计与内支撑相结合领域,基坑支护中对地下水控制,通常使用帷幕型、帷幕与封底复合型办法,实践中硕果累累。 (7)桩基 桩基是基础的一种,它通常用在地质条件不好,而自然基础又满足不了建筑物强度、变形或稳定性标准要求时,采用的一种特殊的人工处理方式,在基础施工时埋深更大。与混凝土预制桩相比,由于其存在振动噪声大,挤土效应等缺陷,已较少使用,当前桩基已成为应用最为广泛的一种建筑基础形式。 灌注桩发展最快、适用最广,归功于它可适用于任何地层土质,可形成任一规格的桩长、桩径,满足各种不同承载力要求。近年来,我国在灌注桩施工工艺技术方面有了长足的发展,积累了不少设计和施工的经验。灌注桩强度技术指标,原则上同钢筋混凝土预制桩相同。 泥浆护壁孔桩适用性强,是一种传统桩型,现已是高层建筑的主要桩型,但这种桩型有桩底虚土和缩颈缺陷,具体应用时采用桩底、桩侧后注浆技术,并结合用超声检测技术,开发出独具特色的超长灌注桩施工成套技术。检验桩基承载力方面,传统的是静载试验,目前我国结合计算机应用,桩基动测技术已趋成熟。总之,我国地基基础的桩基技术是多桩型系列,成桩施工技术方面接近国际先进水平。 二、地基施工技术的目标 (1)加强地基的抗剪强度 所谓地基抗剪程度指的是,土壤抗剪强度的极限容量。当土地当剪应力达到极限时,土地承载能力问题可能发生 , 剪切应力点被摧毁 , 将产生相对滑动,剪切表面建设物体将因为失去土地的压力导致不均匀性 , 这片土地将会产生膨胀情况 , 与此同时, 抗剪强度不强是土地问题 , 将会影响到周围的建筑面积 , 由此造成严重的后果。因此,加强地基抗剪强度是基本建设主要任务。 (2)降低地基的压缩性 土地自身的性能已经很大程度确定了其具有可压缩性 , 土地的性质反映在建筑方面的沉降。因此减少地基的压缩性,绝对是保障住房建设的稳定措施之一。 (3)改善地基的动力特性 动态特性的地基主要体现在一些自然灾害,例如地震等。因为强心冲击造成土地的松散饱,由此导致宽松的土地。改善动态特性的基础应取用科学的策略,保证建筑物的安全。 三、高层建筑地基处理技术现状 (1)传统地基处理技术 传统建筑地基处理技术主要包括:上世纪 60 年代法国发明的强夯法地基施工技、日本 70 年代创造的高压喷射技术及我国在 90 年明的桩基施工技术等。随着国民经济的高速增长,我国建筑工程事业在得到发展的同时,规模也逐渐扩大。这些地基处理技术在现代建筑工程建设仍得到大量使用。但伴随人们生活水平的提升,对房屋建筑质量提出了更高的要求。单一的处理技术已经无法满足人们的需求,在建筑工程地基施工中,必须提高施工技术水平,对施工现场情况进行充分考虑,并结合相关成功经验进行有效施工,只有这样才能提高建筑工程的整体质量,延长工程使用年限。 (2)现代地基处理技术 地基处理技术的选用应严格遵循房屋建筑的地下环境进行,其施工机理就是通过夯实、换填、挤密等方式加固地基。也可以分为地基加固技术、桩基技术与辅助地下连续墙技术。地基加固技术应用的目的就是对地基承载力进行有效增加,进而达到降低沉降量,减少变形等情况的出现。桩基处理技术的应用主要是为了向地基深层位置进行上部荷载力的传送,利用缓冲作用对其所承受的冲击力进行有效削减。辅助地下连续墙技术主要是进行侧向支护的提供,在处理地基中,必须对其地基进行改良,对其地基抗剪切强度进行有效提升,起到地基压缩性降低的作用,并对地基透水性进行有效改善,最终达到地基加固的作用。 四、地基处理技术的发展 (1)垫层技术 垫层技术主要是指在软土地基上铺设一层特殊的材料,然后在这层材料上填充路基,一般情况而言,软土地基的地表没有硬壳层或者持力层,透水性也不强,为此一般的垫层材料都会选用一些砂石或者是碎石材料。为了有效控制成本,填充层选用时,不宜远距离运输,可选取附近山体的山坡碎石或废料,此外还能使用工厂生产的废弃渣子等材料作为填充料。通常而言所选用的填充料应具有良好的级配,既可以获得较好的地基处理效果,又能有效节约成本。 (2)硬壳层的补强技术 硬壳层的补强技术主要是适用于一些沙性的软土或者是湿陷性黄土,这种地基主要表现为地基的高度相对较低,且纵向的排水条件相对较差。这种软土地基通常采用的是振动碾压的方式使其密实。用冲击压实的方式使其硬壳层厚度达到一般地基的物理力学性能指标,然后使用振动碾压使其密实,实现承载能力的增强。在某种情况下,这种技术可以达到良好的处理效果,且能有效实现成本的降低,为此这种方法有着广泛的应用。 (3)粉煤灰吹填技术 粉煤灰具有较强的透水性能,如将其在吹填土地基进行加固处理,可以提高固结加速吹填土的速度,并起到加固处理费用的有效降低及工期缩短的作用。其施工方式就是遵循一定比例,将淤泥和粉煤灰进行有效混合吹填,对其均匀度进行提升,进而达到地基土固结的作用。 建筑基础论文:建筑基础钢筋施工中的常见质量问题及其防治对策 摘 要:在我国的建筑施工中离不开基础钢筋,钢筋是基础的建筑材料。一个完成建筑的骨架是用钢筋搭建而成,钢筋出现问题直接影响建筑的质量问题。由此可见,钢筋在建筑施工的重要性。目前,我国工程的质量存在问题,部分地区出现豆腐渣工程,在一些建筑施工现场也出现安全事故。经过调查显示,建筑的质量问题大多数是由于基础钢筋有问题。本篇文章从建筑施工中的基础钢筋的质量问题出发,探讨基础钢筋质量问题以及防治措施。 关键词:建筑施工;基础钢筋;建筑材料;质量问题;防治措施 基础钢筋在建筑施工中占据重要地位,最近一段时间,钢筋问题导致建筑出现安全事故的事件很多,在严峻的形势下,提高钢筋的质量保证建筑施工的安全已刻不容缓。钢筋是建筑施工的基础,因此,要重视钢筋的质量问题。在建筑施工中要严格要求钢筋的质量,并严格监管钢筋的焊接技术。 1 建筑基础钢筋施工中的常见质量问题 钢筋条形基础主要分柱下条形基础与墙下条形基础两种,这两种基础在纵横向T形、L形以及十字形设置钢筋的情况是存在差异的,在具体建筑基础钢筋施工过程中就会发现,钢筋交接处存在大量与结构构造要求及规范要求不相符的质量问题,最为常见的问题主要有: 建筑基础钢筋基础翼板中,其受力主筋在十字形、L形以及T形交接处未根据要求进行重叠设置,或者是受力主筋重叠设置数量无法与结构构造要求相满足,而且会混淆钢筋纵横向基础主受力轴的定义与概念,导致在设置基础翼板中的主受力钢筋时,未按照主要受力轴进行贯通性设置,有时在基础梁交接处还会将钢筋主次关系弄混淆,导致在交接处主次受力主筋出现位置上下颠倒的情况。此外,在柱下条形基础与墙下条形基础中,基础翼板分布筋的设置形式出现混乱,导致在纵横交接处分布筋断开位置出现错误等等,这些常见问题对建筑基础钢筋受力体系造成严重破坏,严重的甚至还会导致墙体与基础在这个部位出现通裂与开裂等质量安全事故,在很大程度上造成巨大的工程结构性隐患。所以,在建筑基础钢筋施工过程中,必须充分认识与重视常见的质量问题,对正确、有效的施工方法进行掌握,防止发生建筑质量通病。 2 建筑基础钢筋施工常见质量问题的防治措施 2.1 钢筋原材料要求 购买的钢筋时一定要选择优质钢筋,所有购买的基础钢筋在建筑施工前必须经过严格的检查。首先检查基础钢筋的生产商是否具有生产资格,其次查看钢筋是否具有质量保证书。在检查基础钢筋时要有严格的标准,按照标准检查基础钢筋的质量。基础钢筋在经过检查后要有正规的检验报告,只有经过检验的钢筋才可以被使用。未能经过检验的钢筋必须清除施工现场,不能与质量过关的钢筋混用。在焊接加工钢筋的也要注意,避免出现钢筋断落等现象。相关的技术人员要在加工中监管,发现不良现象及时报告并妥善解决问题。 2.2 钢筋的存储 在检查钢筋质量后要存放钢筋,在这一过程中,存放钢筋不能随意,要注意分类存放钢筋。钢筋在建筑施工中作用不同,按照不同的作用存放钢筋。在存放中注意钢筋要远离泥土、火灾以及潮湿的地方。在存放钢筋时,要明确标注钢筋的大小、尺寸以及使用方法避免出现使用错误。 2.3 钢筋验收 在建筑施工前要有图纸,图纸明确规定建筑施工中需要钢筋的数量、型号等,按照图纸验收钢筋。检查钢筋整洁完整程度,钢筋是否存在缺陷,是否可以直接使用。检查基础钢筋的长度厚度是否符合规定。有的钢筋是经过焊接后成为新的建筑材料,因此要严格检查焊接的接口,检查焊接的钢筋长度是否符合施工要求。最后要检查建筑工程的主要钢筋位置是否准确。 2.4 钢筋技术准备 2.4.1 基础钢筋在建筑施工前要有相关的施工人员对钢筋的使用做出规划,制定合理的使用方案。全面了解钢筋的使用特点,掌握基础钢筋在建筑施工中的难点,保证在建筑施工中能正确利用基础钢筋。 2.4.2 建筑施工要有系统性,建筑施工要与钢筋验收工作想结合,在建筑施工时要制定正确的钢筋施工措施。 2.4.3 钢筋使用要与建筑施工方案、施工图纸和建筑工程紧密结合,对于建筑施工中特殊方法要制定详细的方案。 2.4.4 在基础钢筋施工前,负责管理钢筋的工作人员要告诉施工人员有关于钢筋保护和钢筋的合理利用。 2.4.5 建筑中的墙、柱、梁等在施工前要有施工样板,样板要接受检查,通过检查后才能运用钢筋开展施工工作。 2.5 钢筋加工 2.5.1 严格按照建筑图纸规划钢筋的型号、长度以及形状的规划来开展基础钢筋的加工工作。 2.5.2 利用定型的建筑工具控制基础钢筋的形状,保证基础钢筋的尺寸正确。 2.5.3 在建筑施工前要对建筑进行加工,根据具体的施工要求对基础钢筋进行捆绑和弯曲。 2.5.4 任何工作都会有偏差,当然加工基础钢筋工作也不能避免出现偏差,那就把偏差控制在合理的范围内。 2.6 钢筋安装 在进行钢筋施工工作中,要严格规划钢筋的级别和质量,在进行安装钢筋工作时要按照规定操作。 2.6.1 连接钢筋。在钢筋接头处连接捆扎钢筋,而钢筋与楼板的接头也要连接捆扎。搭接的长度和位置必须严格按照建筑施工的设计要求。 2.6.2 选择焊接位置。正确选择钢筋需要焊接的位置,在焊接中要保护主筋,避免主筋在焊接过程中被破坏。在焊接中要保证焊接缝光滑,保持焊接缝美观。在焊接工作结束后要对焊接钢筋进行检查,查看是否出现气泡等不合格现象。 2.7 施工过程中的保护 在钢筋施工中要保护钢筋,保护钢筋也可以保护建筑施工人员的安全,确保施工人员在安全的环境下进行钢筋施工工作。一般建筑在选择底板的时候,通常会使用双层的钢筋网作为建筑的基础。由于钢筋网是两层,这就要保证两层钢筋网大小相等、位置相同,一般情况下在第一层的钢筋网中用钢筋做支持。 结束语 结构稳定是建筑物的基本属性,建筑物质量安全的决定性因素是基础钢筋施工质量,所以,对建筑基础钢筋施工质量的防治就显得非常重要,在对建筑基础钢筋施工常见质量问题进行防治的过程中,基础钢筋工程可谓使其极为重要的施工内容,建筑施工质量很大程度上影响着整体建筑结构的安全性与耐久性,坚持住基础钢筋具体施工过程中,必须严格根据技术要求实施操作,确保各方面质量防治措施都能够做到位,以保证建筑工程与所规定标准相符合。所以,为确保工程整体质量,建筑工程各部门必须严格根据规范与设计标准作相应的质量控制,对建筑钢筋施工质量防治技术及措施进行正确运用,履行相关规章制度,以确保建筑基础钢筋施工工程质量能够合乎规范,进而设计出更加优秀与合格的建筑工程。 建筑基础论文:水工建筑基础灌浆施工技术分析 【摘 要】随着市场经济的飞速发展,我国建筑行业发展迅速、经济日益繁荣,建筑工程项目在国民总体经济中的作用也日益突出。水工建筑的质量是保证整个建筑抗滑性和稳定性的关键,因此对水工建筑中对基础性的灌浆施工技术要求较为严格。本文以研究水工建筑基础灌浆施工技术的意义入手,详细介绍了水工建筑基础灌浆施工技术的具体应用。 【关键词】水工建筑 基础灌浆 施工技术 目前,我国的水利工程事业已经取得了非凡的成绩,从小浪底到葛洲大坝,再到三峡水电站。基础灌浆技术是建筑行业中一种对建筑地基进行施工处理的技术,常见于水利工程中。此外,基础灌浆对技术要求严格,要求必须有一定的抗滑性、抗震性和防渗水性,故而采取合适的技术进行水工建筑基础灌浆施工意义重大。 1 研究水工建筑基础灌浆施工技术的意义 随着我国科学技术和国家经济的飞速进步和发展,水利工程在建设技术和和施工技术上也发生了较大的变化。首先,水工建筑作为我国水利工程建设的体现形式,在解决农作物灌溉技术上极其重要,不单单得满足对我国农作物的灌溉需要,还得考虑到水资源,充分合理地利用水资源,尽量达到最大利用率。其次,水利工程建筑基础灌浆施工技术常应用于地基处理和工程加固工作中,主要是解决大坝渗水问题,由于水工建筑的特殊性必须利用此技术对水工建筑进行一定的处理以满足水工建筑的技术标准,避免渗漏现象出现。最后,虽然水工建筑在我国的发展前景较好,但是在水工建筑的地基处理上的关注越来越少,这就需要施工单位在合理科学应用灌浆施工技术的同时,尽快提升灌浆技术水平,以保证水利工程建筑的质量。因此,可知水利工程建筑基础灌浆施工技术甚为重要,需要着重研究和鼓励发展,为提升水利工程建筑的高效性提供途径。 2 水工建筑基础灌浆施工技术的具体应用 在水利工程建筑中基础质量是整个建筑施工质量的保障,需要对基础的施工严格要求。水利工程建筑主要是在河流等流域中建设施工的,这就要求水工建筑基础质量达标以保证建筑具有较好的抗滑性和稳定性。此外,水利工程建筑基础的质量也是整体防渗性的保证,需要高度重视。故而基础质量至关重要,需要施工单位高度重视此部分的施工建设,科学合理地采用灌浆施工技术进行建设。在岩溶地区进行施工时,施工人员需要注意两个问题:原地质的基础施工;经过地形处理的基础施工。具体需要依据熔岩层的厚度决定,方法如下: 2.1 固结灌浆技术 固结灌浆技术是指将熔岩地区的地质进行处理,并巩固加强,以减少区域的渗透性。在地质条件允许的情况下,可以进行大坝基础范围的拟建,在下游部分应力复杂的区域做好灌浆洞孔的布置工作;如果坝体过高时,需要在全局范围内进行灌浆洞孔的布置。布置灌浆时,操作人员需要注意灌浆深度在5-9米之间;采取群控清洗和灌浆施工技术时,布置孔洞需要控制在16-35米之间。此外,固结灌浆技术必须具有符合相关规定的参数,需要保证在质量检查中洞孔数目不少于总数的百分之五。固结灌浆技术多采用于较厚的坝体,应用时将熔岩地基和坝体看成一个整体进行施工,这样既能使得灌浆品质增强,还能有效预防熔岩地基的浆液外溢。 2.2 混凝土裂缝灌浆技术 混凝土裂缝灌浆技术根据灌浆原理可分为两种:水泥灌浆和化学灌浆。前者多应用于大体积的混凝土和大裂缝的灌浆过程中,而后者多运用到在一般的灌孔中。两者相比较,后者具有较为明显的优势,在运用中将化学材料加工制作成为无颗粒的浆液进行灌浆,使得灌浆具有较强的渗透性和扩散性,提升了灌浆的品质。 2.3 大吸浆量情况灌注技术 水利工程建筑施工过程中,容易出现大吸浆现象,这会严重影响到水利工程建筑的基础灌浆质量。因此,施工单位需要采取措施避免这种现象的发生,具体措施如下:进行分步骤的多次灌浆;采取有效措施以消除减少压力;限制灌浆材料流动速度。在实际操作的过程中,需要操作人员结合具体情况,针对性地选择合适的措施进行基础灌注,在最大程度上提升灌浆质量,保证水工建筑建设的顺利进行。 2.4 高压喷射灌浆技术 与前三种灌浆技术相比高压喷射灌浆技术具有显著的优势:占地面积少;挖掘量小;操作简易方便;对周围环境影响度小。此技术的施工原理是借助高压喷射枪进行喷射混合浆以加固地基。高压喷射灌浆技术在实际应用中最为常见,作用显著,切实保证了灌浆的质量。 3 在严重漏水时的灌浆技术 有研究调查数据显示,在水利工程建筑中漏水现象较为普遍,严重影响了水利工程的建筑质量。从实践经验可知,漏水的主要原因是水利工程建筑建设选点错误,技术选择也影响了工程的防渗性。灌浆技术落后也会影响施工单位的效益,因此,在灌浆技术选择上需要及时更新传统工艺,选用先进的灌浆技术进行孔洞灌浆。 3.1 在基础灌浆时选用膜袋灌浆技术 在基础灌浆时选用膜袋灌浆技术是最佳选择。膜袋的材质是尼龙和聚丙烯的混合物,这种材质可以使得水泥砂浆在膜袋内快速高效地排出水,降低水泥砂浆的含水量,提快了风干速度。同时,这种材质的膜袋可以起到保存骨料的作用,阻塞性良好。 3.2 采取充填剂配料施工 一般情况下施工材料会选用砾石、水泥和沙子等。如果使用砾石进行施工,需要控制好砾石颗粒的大小;如果砾石达不到效果,需要配合一定浓度的水泥砂浆,用两者混合液作为填充料,以形成自然反滤层。但是在实际操作中,施工人员需要结合具体情况,灵活运用,合理搭配,以发挥这些组合充填剂配料的最大效用。这些组合充填剂的作用主要是增加颗粒傲视的在狭窄的区域内形成“桥梁”,在浆缝灌注时做好阻塞岩土层缝隙,形成自然反滤水层,阻塞整个通道。 4 结语 综上所述,我国社会经济的飞速发展使得我国在水利工程上的投入力度不断加大,使得我国水利工程取得了较快的发展。水利工程基础建设关系到国民整体经济,还关系到民生,需要政府高度重视,鼓励水工建筑基础技术研究和发展。在水利工程建筑中基础灌浆施工技术得到广泛的运用,这不仅解决了巩固了水利工程的地基,还保证了水利工程基础建筑的工程质量,具有良好的经济效益。 建筑基础论文:建筑基础工程雨季施工存在的问题及注意事项 摘 要:对于现代建筑工程来说,主要是按照安全第一,注重质量的宗旨来进行施工。为了使该目标得到有效实现,不仅应对施工材料、技术因素进行考虑,而且还应对外界的环境因素进行关注。本文则是从建筑工程雨季施工进行分析,对雨季施工中的技术及安全措施进行了详细的探讨。 关键词:建筑施工;雨季施工;技术措施 随着我国市场经济体制的不断变革,人们的社会生活质量也在逐渐提升,对高层建筑的需求量也在不断提升,在城市建设中,建筑施工已成为最为常见的一种。在建筑过程中,由于建筑方首道单位及投资方对施工进度的要求,因此造成建筑施工不得不会在雨季来临时仍进行施工,与平时施工相比,雨季施工时会有许多不安全因素存在,因此建筑及施工单位对雨季施工中的施工技术的要求也在不断提高,对安全系数的标准也逐渐提升,因此,在雨季施工中采取有效的措施对建筑工程的施工安全进行保障,为了使建筑工程得到顺利完成,在雨季施工时应采用专业的技术来进行支持是必不可少的。 1 雨季施工的特点 雨季施工的特点包括不确定性、突然性、雨季长,所以应做好准备工作,也要重视雨季施工的无边际组织:编制施工组织计划时,要根据雨季施工的特点,将不宜在雨季施工的分项工程提前或拖后安排。合理进行施工安排。做到晴天抓紧室外工作,雨天安排室内工作,尽量缩小雨天室外作业时间和工作面。密切注意气象预报,做好防汛准备工作,必要时应及时加固在建的工程。做好建筑材料防雨防潮工作。而雨季施工的准备工作包括:做好现场排水的措施准备。施工现场的道路、设施必须做到排水通畅,尽量做到雨停水干。加强原材料的存放保护。水泥等易潮材料“先收先发”、“后收后发”的原则。避免久存受潮而影响水泥的活性。在雨季前应做好现场房屋、设备的排水防雨措施。备足排水需用的水泵及有关器材,准备适量的塑料布、油毡等防雨材料。 2 雨季施工存在的问题及施工前的准备工作 1.雨季施工中存在的问题 由于在雨季施工时具有不确定性、突然性及雨期长的特点,因此在施工中会有以下情况出现: (1)在对深基础进行施工时,存在桩基较多的特点,当出现措施不当,在采用人工对孔桩进行开挖成孔以后未能及时的进行混凝土浇筑,降雨来临时会导致塌孔发生,若对此现象发现不及时会出现停工现象,进一步造成工作量的增大。 (2)在深基础施工的过程中,由于槽内有积水存在,未能采用水泵进行及时排水,造成基础大面积塌方,甚至会对工程中的塔吊基础的稳定造成影响,出现停工。 (3)由于深基础施工中存在施工工期较长的特点,因此在雨季时,由于槽内积水造成底板钢筋及模板受到污染,对工程的质量造成一定的影响。 (4)在雨季大风来临时,由于未采取有效的防风措施,而造成塔吊倾斜的现象发生。 (5)大雨过后,地下室内出现灌水,并流入人防通道。 (6)由于高层建筑外墙板较多,大雨过后堆放架出现倾斜,造成墙板倒塌或碎裂等。 2.雨季施工前的准备工作 (1)当雨季到来时,应提前对雨季施工中需要的材料、设备进行储备。 (2)施工队伍应按照该工程自身的特点,来对雨季施工的措施进行有针对性的编制,并对其执行情况进行定期检查。 (3)在施工过程中,应对气象状况进行有效掌握,进一步对施工调度进行合理安排,若出现恶劣天气时,应对项目施工现场负责人员进行通知,便于合理的采取应急措施。在对重大吊装、高空作业及大体积混凝土浇筑时也应对天气状况进行预先的了解,对作业安全及混凝土的质量得到有效保障。 (4)确保施工现场的道路平整且坚实,在道路两侧对排水设施进行安装,使道路的纵向坡度高于0.3%,对主要的路面进行矿渣、砂砾等防滑材料的铺设,确保重要运输路面的循环畅通。 3 雨季施工技术 雨期施工主要解决雨水的排除。对于大中型工程的施工现场,必须作好临时排水系统的总体规划,其中包括阻止场外水流入现场和使现场水排出场外两部分。其原则是上游截水、下游散水:槽底抽水、地面排水. 1.土方和基础工程 土方工程和基础工程受雨水影响较大,如不采取防范措施,将可能对施工安全及建筑物的质量产生严重影响。因此在雨季施工时应注意以下几点: (1)雨期开挖基槽(坑)或管沟时,应注意边坡稳定,必要时可适当放缓边坡坡度或设置支撑,施工时应加强对边坡和支撑的检查;对于已开挖好的基槽(坑)或管沟主要以设置支撑为宜;正在开挖的以放缓边坡为主辅以支撑,如工期不紧可停止施工。 (2)为防止边坡被雨水冲塌,可在边坡上加钉钢丝网片,并喷上50mm细石混凝土,也可用塑料布遮盖边坡。 (3)在雨季进行施工时,工作面不宜过大,应采用逐段、逐片的进行分期施工。当基坑挖至标高以后,应进行及时的验收并尽快进行混凝土垫层浇筑。 (4)为了避免出现基坑浸泡,在开挖之前应在坑内设置排水沟及集水井。 (5)在对地下池子及地下室进行施工时,应对浇捣混凝土施工后的防浮措施进行分析。 (6)当降水量较大时,应对土方施工及软土基坑的挖土工作进行暂停。在雨季来临以前对施工现场堆放的土方进行清除。 (7)当基础施工完成以后,应尽快对基坑周围进行回填施工。 (8)当人工降水停止时,应对箱形基础抗浮稳定性及地下水对基础的浮力进行验算。 2.砼工程施工:在模板隔离层在涂刷前一定要掌握天气预报,这样做的目的是防止雨水冲走隔离层;遇到大雨应停止浇筑砼,已浇部位应加以覆盖。现浇砼应根据不同的结构情况以及可能发生的情况,要多考虑几道施工缝留设位置;雨季施工时,应加强对砼粗骨细料含水量的测定,及时调整用水量;大面积砼浇筑前,一定要及时知道未来2-3天的天气情况,尽量避开大雨。同时砼浇筑现场要预备大量防雨材料,在浇筑时遇雨进行覆盖;模板支撑下回填要夯实,并加好垫板,雨后及时检查有无下沉;下雨时严禁钢筋焊接、对接等工作的进行,如果是急需的情况,一定要做好防雨工作或将施工场所移至室内进行;防止雨水浇淋刚焊好的钢筋接头部位,接头骤冷会发生脆裂,使建筑质量得到了影响。 3.吊装工程 (1)确保构件退房位置的平整及坚实,在其周围应做好排水施工,样子构件堆放区有积水、浸泡的现象发生。 (2)必须将塔式起重机基础或路基的高度高出地面15cm,避免雨水对路基进行浸泡。 (3)起吊工作不宜在雨天进行,由于构件表面及吊装绳索在雨天会被淋湿,使绳索与构件之间的摩擦系数降低,会出现构件滑落等安全事故发生。若必须在雨天进行吊装施工时,对对齐进行注意,并采用提高绳索与构件表面的粗糙度的方式来确保安全。 (4)在施工停止时,应将塔吊的吊钩收回,并与塔身靠拢,禁止吊钩上有吊索及建筑物件等物体存在,避免由于风的作用造成塔吊摇晃,从而出现塔吊倒塌的现象发生。 4 雨季施工其它注意事项 1.加强和气象站联系注意一切工作,生活的安全。 2.对各种电器、机具加强监护,防止发生漏电危险。 3.加强值勤工作,下雨时工地上必须认真巡查,发现问题及时处理。 4.检查办公、生产、生活用房质量,作到防漏,尤其注意作好受潮后易变质材料(如生石灰粉、水泥、钢材)的保管工作,责任到人。 5.做好防汛、防台工作,成立以项:经理为组长的防汛、防台小组。注意气象预报,做好防范工作,尽量将损失减少至最小,并能在最短的时间里恢复生产。 5 结语 综上所述,在雨季来临之前应制定雨季施工计划,采用因地制宜的方式使各项安全措施得到落实,确保雨季安全度过,避免损失的增加。 建筑基础论文:建筑基础施工虚拟仿真实训系统的研究 摘要:建筑基础施工是建筑工程专业学生要掌握的核心知识,在学生职业能力的养成中具有重要的意义。传统的现场学习方法受时间和费用等多方面因素的影响,难以满足实际学习的需要。开发一套相关的虚拟仿真实训系统能够模拟施工现场的实际情况,使学生能够感受到类似实际操作的体验,使得教学更加直观化,提高学习的兴趣并加深对相关知识的掌握。 关键词:建筑基础施工;虚拟仿真;实训系统 一、前言 虚拟仿真是进入20世纪80年代后发展起来的一种新技术,它通过软件编程形成三维数字的图形化模型,生成一种人造的虚拟环境。它涉及到人工智能、传感技术、人机交互和计算机图形学等学科。虚拟仿真技术在教育教学方面的应用,不仅可以更直观的呈现所学的知识,调动学生的积极性,还能够改变传统的教学模式,提高了学生的实践能力。 建筑基础施工是土建类相关专业的核心教学内容,具有实践性很强的特点,特别是其中的主体工程即钢筋混凝土工程的施工,对于施工现场的一线人员来说,掌握其工艺和方法,也是应具有的基本素质。目前建筑基础施工教学存在的主要问题有: 第一、实践教学环节难以满足实际教学需要:由于建筑专业的特点,教学计划难以和企业的实际生产时间相对应;基础设施施工的周期长,工程量大,短时间的实训不能真实的全面了解其施工过程。 第二、第二学生难以实际动手操作,学习效果不佳:在校外建筑工地的实习,由于时间和费用的限制,以及施工单位出于人身安全等方面的考虑,学生往往不能实际动手完成施工操作,难以达到预期的学习效果。 第三、学习成绩的评定不够合理:基础设施施工内容的学习一般是通过校外实践,学习成绩一般是根据学生的考勤情况和见习单位出具的相关报告和总结材料等进行打分,具有较大的主观性,不利于学生学习积极性的发挥。 建筑基础施工仿真教学软件的开发,能够利用当前的先进的虚拟仿真技术,将三维可视化技术应用于教学中,使得学生在学习过程中能够先仿真后实训,可以全面的了解建筑基础施工的全过程。通过本虚拟仿真软件的建设,可以结合工程施工现场的实际,把实践和理论进行结合,把真实的工作环境利用软件进行模拟开发,使学生能够真正体验到施工现场的技术和技能,从而减少学生对现场的不熟悉感,使得教学更加直观化。 二、国内外研究概况和发展趋势 国内外对虚拟仿真技术在建筑方面的应用主要体现在以下两方面: 第一、建筑施工仿真理论方面的研究 1991年美国学者提出了虚拟企业的定义,清华大学、同济大学等在此方面有学者进行了大师的研究,到1997年,国内对虚拟企业的研究得到了各方面的关注,目前相关理论框架已形成,虚拟企业也开始了从制造行业到其他行业的扩展。在虚拟建设方面,从1996年美国发明者协会首次提出概念,到2000年TFV(Transformation-Flow-Value)理论的出现,论证了虚拟企业理论在建筑行业应用的可能性。国内研究人员对虚拟建设研究多在组织管理层面,较少研究具体技术的实现。 第二、建筑施工仿真方法的研究 建筑施工仿真技术是虚拟建设中的具体应用,主要通过虚拟仿真和虚拟现实技术来实现。虚拟仿真技术一般是通过建立模型来描述整个系统,再通过一些重复试验得到一些有规律的数据。国内研究者高兴夫研究了超高层建筑施工的动态仿真、张正峰则应用可视化仿真中的图形技术,对复杂群建筑施工过程进行了研究。虚拟现实则是在虚拟建设中将枯燥的数据转化为直观的图像,方便进行操作和对比分析,能够研究数据中深层次的内容。赵凌军对建筑物的辨识和几何尺寸的提取进行了研究、王辰辉仿真了液压挖掘机的工作场景,钟登华等人对水电工程的可视化仿真进行了分析,其研究成果得到了成功的应用。虚拟现实技术在建筑施工中的应用较多,其发展方向目前主要是事件驱动的沉浸和时间驱动的沉浸。 三、建筑基础施工实训教学的现状研究和分析 《建筑工程施工技术》是土建类相关专业的核心课程,其中主体工程即钢筋混凝土工程的施工就显得更加重要,对于该部分工程的施工,对于施工现场的一线人员来说,掌握其工艺和方法,是应具有的基本素质,特别是对于培养的施工员来说,就更加重要。在学生的培养中其教学时数和学分、教学设备和实训场所以及从教教师数均居各课程之首,该课程也是其他土建类专业的专业必修课,在学生职业能力的形成中起着决定性意义,在建筑行业对人才技能的要求越来越高的今天,其地位和作用日益凸显,因此如何让学生更准确的掌握建筑基础方面的技能就尤为重要。 四、建筑基础施工虚拟仿真实训系统构建与开发 系统采用Unity3D与3ds Max作为开发平台,实现系统逻辑功能与3D模型的设计制作;使用SQL Server 2008实现对身份信息、实训进度信息的存储;具体的虚拟实训系统通过以上的技术支持,可在PC、移动设备以及Web上运行。 设计框架采用经典的MVC设计模式,将整个系统开发划分为三大模块:模型组件、视图组件和控制器组件。模型组件是视图组件和控制器组件之间的通信桥梁,控制器发出的具体操作信息会被传送到模型组件中,模型组件经过一系列的逻辑计算,将计算出的一系列相关信息发送到视图组件,由视图组件接收信息并最终展示给用户。在本系统中,模型组件由C#功能脚本实现,视图组件由UGUI界面开发技术和3ds Max共同完成,控制器组件则由鼠标、键盘等硬件设备负责。MVC设计模式合理划分了软件开发过程,遵守软件开发“低耦合、高内聚”的原则,研发者只需依照系统总体设计约定好的接口方式,即可并行开发不同的系统组件,有效地提高了系统开发效率。 建筑基础施工虚拟仿真实训系统由6个模块组成,具体如下: (1)身份认证模块 其主要功能有:判断登录用户的身份,调出对应的学习模块进度,及学习得分。 (2)公共模块 其主要功能有:工程图纸、技术规范、知识学习、视频库、测试题库、工具箱。 (3)土方开挖工程模块 其主要功能有:场地要求、场地清理、放线定位、机械挖土、修边及验槽。 (4)钢筋工程模块 其主要功能有:弹钢筋线、放置钢筋、绑扎钢筋、放置垫块、放置竖筋、钢筋焊接、箍筋绑扎。 (5)模板工程模块 其主要功能有:工程施工前的准备工作、模板安装、质检验收、模板拆除、工程验收。 (6)混凝土工程模块 其主要功能有:混凝土制备、混凝土运输、浇筑与捣实、混凝土养护、工程验收。 总之,建筑基础施工虚拟仿真实训系统构建了高职建筑类专业理论学习与生产实际相结合的教学平台,弥补了教学手段、实训条件及时间、空间上的限制,在课堂上实现了教学项目与施工项目、教学过程与施工过程、在校学习与实际工作一致性。但这种仿真教学系统也存在着易引发学生现场安全生产意识差和无法做到现场实操等不足等问题,应引起重视。要通过合理设计各教学环节,把虚拟仿真实训与理论教学和生产实际有机结合,才能提高教学效率,拓宽实践教学渠道,为高职院校提升办学能力和发展起到了积极助推作用。
计算机网络论文:计算机网络系统在制碱工业中的应用 【摘 要】目前,一些大型化工企业,生产过程采用计算机控制,实现了生产过程的自动化,但是往往忽视了企业的自动化管理。本文所介绍的个人计算机网络管理(PCNM)系统,既可以方便地与过程控制计算机相互交换信息,又可以同企业内部原有的计算机网络连接,形成计算机一体化的生产系统,实现了工厂的计算机控制与信息管理一体化。 【关键词】计算机应用 工业过程控制 网络系统 一、概述 纯碱是基本化学工业中产量最大的产品,是用途十分广泛的工业原料,在国民经济中占有非常重要的地位。随着我国国民经济的飞速发展,对纯碱的需求量不断增大,为了满足市场需求,除了扩大生产规模外,还必须进一步发掘生产潜力。 山东潍坊纯碱厂是一个新建厂,设备先进,但纯碱生产大部分还是人工操作,落后的操作方法已不能适应生产发展的需要。为了解决先进设备与落后操作的矛盾,稳定生产,提高原料利用率,降低能耗,增加产量,碱厂从美国霍尼韦尔公司引进具有先进水平的TDC-3000集散型控制系统,并用于制碱生产的心脏工序——重碱碳化工段,以实现工业生产的全局控制。 工业生产的全局控制包含着两层意义,一是指生产过程的自动化,二是指企业管理的自动化。生产过程的自动化指的是生产过程采用计算机控制,用计算机自动调节各生产要素,做到产品的高产、优质与低耗。企业自动化管理指的是调度、经营与决策的自动化,就是把当前生产的全部信息汇总起来,使管理决策者能够对全厂的生产、经营进行整体安排与调度,以期取得全厂各部门生产活动的协调进行,达到整体效益的最佳工业过程。全局控制系统可分为以下4级: 1.直接控制级过程控制计算机直接与现场各类装置(如变送器、执行器、记录仪表等)相连,对所连接的装置实施监测、控制,同时它还向上与第二级的计算机相连,接收上层的过程管理信息,并向上传送装置的特性数据和采集的实时数据; 2.过程管理级过程管理计算机(主要有监控计算机、操作站、工程师站等)综合监视过程各站的所有信息,集中显示操作,控制回路组态和参数修改,优化过程处理等; 3.生产管理级管理计算机根据生产过程的特点与需要,协调各单元级的参数设定,是生产过程的总体协调员和控制器; 4.经营管理级与办公室自动化连接起来,担负起全厂的总体协调管理,包括各类经营活动、人事管理等。 上位机系统在整个控制系统中属于第三级(生产管理级),它既可以方便地与过程管理计算机相互交换信息,又可以同厂内现有的计算机网络连接,形成计算机一体化生产系统,实现工厂的信息管理一体化。 二、系统目标 由于纯碱生产是人工操作,生产数据全部由手工记录,数据错综复杂,误差较大,给管理人员协调各部门生产、优化控制过程造成很大困难。为了使碱厂在运行工况、设备状态、故障处理等方面都处在合理、优化的状态,合理的生产运行和经营管理已越来越显得重要,而现有的管理水平离一个现代化企业所要求的目标还相差很远。针对这种状况,确定了本系统的目标为: 1.利用TDC-3000系统提供的计算机网络接口(CG),上位机可以通过网络服务器实时采集现场数据;也可以读取存贮在TDC-3000系统历史模件上的历史数据。上位机将采集到的数据进行加工、处理、分类后,再把它们存放到上位机的碳化塔生产历史数据库中。此数据库可以保存一年以上的生产数据。管理人员可以通过上位机提供的查询手段,调出所需要的历史数据。上位机自动生成碳化塔生产的班报表、日报表等,避免因手工记录出现的数据误差较大的现象,大大提高碳化塔生产的科学管理水平。 2.本系统局域网采用的是五用户以太网,即系统可以同时连接5台上位机,而每台上位机都可以对历史数据库中的数据进行操作,实现数据共享。另一方面本网络系统可以与厂内现有管理信息系统相连,从而将全厂的科学化管理提高到一个新水平。 三、PCNM网络系统 PCNM是一个将LCN网(局部控制网)和相关过程信息送到用户的个人计算机的软硬件系统。PCNM使用了最新的LAN(局域网)操作系统、关系数据库技术和图形用户界面,使用户可以在自己的计算机上很容易地得到所需的数据(见图1)。图中虚线内为本系统配置。图1PCNM结构图AM——应用模件US——万能工作站PCNM系统由TDC-3000的计算机接口(CG)和PCNM服务器组成。通过HDLCLAPB高速数据通讯板,LCN网的数据可以从CG传送到PCNM服务器,这些数据包括实时瞬时值或存贮在历史模件(HM)上的历史数据。 PCNM服务器是一台基于网络和数据库服务器的高性能计算机。它使用了最新的MS LAN Manager网络操作系统,可以广泛地连接多种类型计算机和LAN网络服务器,其中包括DOS和OS/2个人计算机工作站。 SQL服务器是一个工业标准数据库工具,用于存贮PCNM服务器的实时数据和系统配置数据,SQL服务器为共享LCN网和子系统的数据提供了一个既灵活又安全的平台。 对于LAN工作站,PCNM支持图形显示接口(GDI)和高级语言应用程序接口(HLLAPI)子程序库。GDI是一个允许用户编制自己流程图的图形软件包,流程图中可以显示PCNM服务器和LCN网上的数据。HLLAPI子程序库,可以使用户的应用程序存取PCNM服务器的数据库和LCN网中的历史数据。 PCNM提供的网络连接选择包括:远程数据存取服务功能,NetWare连接和TCP/IP协议支持。远程数据存取服务功能可以使用户通过一个9600波特率的调制解调器,连接到PCNM服务器上。NetWare连接允许一个DOS工作站访问PCNM服务器和与之相连的其它网络服务器。TCP/IP协议支持,可以使用户的工作站连接到UNIX系统或其它支持TCP/IP协议的系统中。 四、软件开发的环境 现在Windows已得到广泛应用,它具有以下几个特点: 1.具有图形用户界面(GUI),美观、漂亮,所有应用软件其界面基本类似,用户易于掌握,便于使用; 2.支持多任务,各任务之间切换容易,并且可以很方便地交换信息; 3.提供虚拟内存管理,使内存突破640KB的限制,程序运行时不会出现内存资源紧张的情况; 4.目前,除了中文Windows以外,国内相继推出了许多Windows环境下的中文平台(如:中文之星),在中文环境下,可以非常容易地编写中文应用程序。 因此,我们使用MS Windows 3.1外挂《中文之星2.0》中文平台,作为软件的开发环境。 选择C语言作为系统的编程语言,有两方面原因。第一,C语言具有数据类型多、控制灵活、代码效率高等优点;第二,PCNM网络所支持的高级语言应用程序接口中,有C、Fortran和Pascal三种库函数,只有C语言适合编写Windows环境下的应用程序。另外,作为开发工具,MSVC 1.5的开发环境比较好,调试工具性能优越,编译速度快。 五、系统功能特点分析及结论 本系统是一个具有先进水平的整体优化系统。系统功能特点概括如下: 1.实用性 ·实现了数据采集、管理一体化,不仅完成数据的自动采集,而且具有统计、报表等管理功能。 ·历史信息存储功能,可以存储有关参数的历史信息。 ·人—机界面友好,采用MS Windows环境下的编程技术,使用户界面与Windows的相同,易于用户掌握,便于使用。 2.扩充性 系统很容易进入厂级信息管理系统的计算机网,将工作状态、生产数据、报表信息直接通过计算机送到有关管理、调度部门。 综上所述,本系统采用了计算机技术、网络技术、信息管理技术,是一种具有先进水平的上位机系统。 计算机网络论文:浅谈计算机网络发展及其应用研究 论文关键词:计算机网络 基本功能 网络应用 发展方向 论文摘 要:计算机技术和通信技术的结合为计算机网络技术的产生奠定了基础。计算机网络正以其高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点,在各个领域、各个行业中发挥着越来越重要的作用。网络已经渗透到日常工作和生活中的每个角落,Internet将遍布世界的大型和小型网络连接在一起,使它日益成为企事业单位和个人日常活动不可缺少的工具。本文主要阐述了计算机网络技术的基本功能、网络应用及发展方向。 一、计算机网络的发展阶段 1、以单计算机为中心的联机终端系统 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机(FEP)。当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 2、 以通信子网为中心的主机互联 20世纪60年代中期,计算机网络不再局限于单计算机网络,许多单计算机网络相互连接形成了有多个单主机系统相连接的计算机网络。计算机网络将分布在不同地点的计算机通过通信线路互连成为计算机-计算机网络。连网用户不仅可以使用本地计算机的软件、硬件与数据资源,也可以使用网络中的其它计算机软件、硬件与数据资源,从而达到了资源共享的目的。 3、网络体系结构标准化阶段 随着计算机网络技术的不断向前发展, 各种计算机网络怎么连接起来就显得相当的复杂,因此需要把计算机网络形成一个统一的标准,使之更好的连接,因此形成了体系结构标准化的计算机网络。 ISO 制订了OSI RM成为研究和制订新一代计算机网络标准的基础。各种符合OSI RM与协议标准的远程计算机网络、局部计算机网络与城市地区计算机网络开始广泛应用。 4、网络互连阶段 网络互连即在简单网络的基础上,将分布在不同地理位置,并且采用不同协议的网络相互连接起来,以构成大规模的、复杂的网络,使不同的网络之间能够在更大范围进行通信,让用户方便、透明地访问各种网络,达到更高层次的信息交换和资源共享。Internet为典型代表,特点是互连、高速、智能与更为广泛的应用。 二、计算机网络的主要功能 计算机网络的应用主要表现在数据通信,资源共享,分布式处理及提高系统的可靠性、安全性等方面。 1.数据通信 数据通信是计算机网络最基本的功能。用于传递计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息,包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。通过网络人们享受到了在网上收发电子邮件,新闻消息,进行电子商务、远程教育、远程医疗等现代化便捷服务。通过数据通信这项基本功能,实现了分散在不同地区的单位或部门之间的网络连接,从而便于进行统一的控制和管理。 2.资源共享 计算机资源主要是指计算机的硬件、软件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。资源共享是计算机网络的一项重要功能。通过资源共享,避免了软硬件的重复购置,提高了硬件设备与软件资源的利用率。此外,通过网络的资源共享,实现了分布式计算,从而大大提高了工作效率。 3.分布式处理 即在网络系统中若干台在结构上独立的计算机可以互相协作完成同一个任务的处理。在处理过程中,每台计算机独立承担各自的任务。 在实施分布式处理过程中,当某台计算机负担过重时,或该计算机正在处理某项工作时,网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成,这样处理能均衡各计算机的负载,提高处理问题的实时性;对大型综合性问题,可将问题各部分交给不同的计算机分头处理,充分利用网络资源,扩大计算机的处理能力,增强实用性。多台计算机进行网络互连能够构成高性能的计算机体系,对于解决复杂的问题,发挥了重要作用。 4.提高系统的可靠性、可用性 在单机使用的情况下,如没有备用机,则计算机有故障便引起停机。如有备用机,则费用会大大提高。当计算机连成网络后,各计算机可以通过网络互为后备,当某一处计算机发生故障时,可由别处的计算机代为处理,还可以在网络的一些节点上设置一定的备用设备,起到全网络公用后备的作用,这种计算机网络能起到提高可靠性及可用性的作用。特别是在地理分布很广并且实时性管理和不间断运行的系统中,建立计算机网络便可保证更高的可靠性和可用性。 三、计算机网络在不同领域的发展应用 随着计算机网络技术的不断发展,计算机网络在社会中的不同领域都发挥着重要的作用。在商业领域,网络可以为经销商和客户提供如信息交流、产品销售、定单生成,电子出版物和信件的收取,建立和维持商业连接,获得市场情报,及网上购物等便捷高效的服务。在企业管理中,通过使用办公自动化系统、管理信息系统(MIS)等计算机网络结构系统,企业内部人员便可以方便快捷地共享信息,高效地协同工作,MIS系统使得企业采购,生产,销售、管理更加便捷、高效。远程教育、校园网等网络应用使得计算机网络在教育科研领域发挥着越来越重要的作用。此外,计算机网络在政府机关、金融保险、及军事国防等领域也发挥着举足轻重的作用。 四、计算机网络的发展方向 1.更加开放性和更大容量 系统开放性是任何系统保持旺盛生命力和能够持续发展的重要特性。因此也是计算机网络系统发展的一个重要方向。基于统一网络通信协议标准的互联网结构,正是计算机网络系统开放性的体现。“互联网结构”实现不同通信子网互联的结构,可以把高速局域通信网、广域公众通信网、光纤通信、卫星通信及无线移动通信等各种不同通信技术和通信系统有机地联入到计算机网络这个大系统中,构成覆盖全球、支持数亿人灵活、方便通信的大通信平台。近几年来,各种互联设备和互联技术的蓬勃发展,也体现了网络开放性的发展趋势。计算机网络的这种全球开放性不仅使它要面向数十亿的全球用户,而且也将讯速增加更大量的资源,这必将引成网络系统容量需求的极大增长,从而推动计算机网络系统向大容量方向发展。 2.一体化和方便使用 “一体化结构”就是一种系统优化的结构。计算机网络发展初期是由计算机之间通过通信系统简单互联而实现的,随着计算机网络应用范围的不断扩大和对网络系统功能、性能要求的不断提高,网络中的许多成分必将根据系统整体优化的要求重新分工、组合、甚至产生新的成分。另外,网络中通信功能从计算机节点中分离出来形成各种专用的网络互联通信设备,如各种路由器、桥接器、交换机、集线器等也是网络系统一体化分工协同的体现。未来的计算机网络将是网络内部进一步优化分工,而网络外部用户可以更方便、更透明的使用网络。 3.多媒体网络 高度综合现代一切先进信息技术的计算机网络应用已越来越广泛地深入到社会生活的各个方便。人类自然信息器官对文字、图形、图像和声音等多种信息形式的需求,实现了各种信息技术与多媒体技术的结合,特别是计算机网络这一综合信息与多媒体技术的结合,既是多媒体技术发展的必然趋势,也是计算机网络技术发展的必然趋势。未来的计算机网络必定是融合电信、电视等更广泛功能,并且渗入到千家万户家庭的多媒体计算机网络。 计算机网络经过几十年的时间,实现了从无到有、从简单到复杂的飞速发展,在政治、经济、科技和文化等诸方面均产生了巨大的影响。目前,关于下一代计算机网络(NGN,Next Generation Network)的研究已全面展开。随着计算机网络技术的不断进步,它必将在社会中发挥着更加重要的作用。 计算机网络论文:浅谈银行计算机网络系统的安全防范 摘要 从近几年金融犯罪的手段来看,银行的计算机网络系统已成为一些罪犯侵犯的对象和渠道。因此,其安全问题不仅是当前银行的重点工作,也应一直作为银行日常的重点工作。笔者根据近几年的工作实践,谈谈对安全工作的一些看法。 关键词 网络 安全 管理 防范 一. 银行系统主要面临的网络安全问题 1. 计算机网络系统的实体遭到破坏 实体是指网络中的关键设备,包括各类计算机(服务器、工作站等)、网 络通信设备(路由器、交换机、集线器、调制解调器、加密机等)、存放数据的媒体(磁带机、磁盘机、光盘等)、传输线路、供配电系统以及防雷系统和抗电磁干扰系统等。这些设备不管哪一个环节出现问题,都会给整个网络带来灾难性的后果。这类问题,一部分由于系统设计不合理造成,一部分由于内部工作人员责任心不强、不按规定操作、麻痹大意造成,一部分是来自外部的恶意破坏。 2. 内部人员利用网络实施金融犯罪 据有关调查显示,在已破获的采用计算机技术进行金融犯罪的人员中 ,内部人员占到75%,其中内部授权人员占到58%。他们方便地利用所授的权利,轻松地对网络中的数据进行删除、修改、增加,转移某些帐户的资金,达到挪用、盗用的目的。更为严重的是预设“后门”,“后门”就是信息系统中未公开的通道,在用户未授权的情况下,系统的设计者或其他技术人员可以通过这些通道出入系统而不被用户发觉,这类行为不仅损害客户的利益,大大影响银行在民众中的信誉,更为严重的是“后门”成为黑客入侵系统的突破口危及整个系统的安全性和数据的安全性。 3. 遭受各类黑客的侵犯和破坏 存储和运行在银行计算机网络系统中的信息、数据,不仅本质上代表着资金的运动,而且从微观上能反映某些企业的经济活动,从宏观上能折射出国家的经济运行情况。因此,在经济竞争如此激烈的当今时代,银行网络系统必然遭到各类黑客的“亲睐”。有的通过监视网络数据截取信息,从事经济领域的间谍活动;有的未经授权擅自对计算机系统的功能进行修改;有的进行信用卡诈骗和盗用资金;有的进行恶意破坏,造成通信流量堵塞;我国的电子商务工作屡遭挫折,很多原因是遭遇黑客,如2000年3月30日金融CA认证中心(由国内12家银行发起的保障企业进行电子商务交易的组织)试发证书的消息公布不到1小时,认证中心就遭到黑客的攻击。 4. 面临名目繁多的计算机病毒的威胁 计算机病毒数据,将导致计算机系统瘫痪,程序和数据严重破坏,使网络的效率和作用大大降低,使许多功能无法使用或不敢使用。虽然,至今尚未出现灾难性的后果,但层出不穷的各种各样的计算机病毒活跃在各个角落,大有一触即发之势,令人堪忧。 二. 银行计算机网络系统的安全防范工作 笔者认为,银行计算机网络系统的安全防范工作是一个极为复杂的系统 工程,是人防和技防相结合的工程方案。在目前法律法规尚不完善的情况下,首先是各级领导的重视,加强工作人员的责任心和防范意识,自觉执行各项安全制度,在此基础上,再采用一些先进的技术和产品,构造全方位的防御机制,使系统在理想的状态下运行。 1. 加强安全制度的建立和落实工作 安全制度的建立也是一门科学。一定要根据本单位的实际情况和所采用 的技术条件,参照有关的法规、条例和其他单位的版本,制定出切实可行又比较全面的各类安全管理制度。主要有:操作安全管理制度、场地与实施安全管理制度、设备安全管理制度、操作系统和数据库安全管理制度、计算机网络安全管理制度、软件安全管理制度、密钥安全管理制度、计算机病毒防治管理制度等。 制度的建立切不能流于形式,重要的是落实和监督。尤其是在一些细小的环节上更要注意。如系统管理员应定期及时审查系统日志和记录。重要岗位人员调离时,应进行注销,并更换业务系统的口令和密钥,移交全部技术资料,但不少人往往忽视执行这一措施的及时性。还有防病毒制度规定,要使用国家有关主管部门批准的正版查毒杀毒软件适时查毒杀毒,而不少人使用盗版杀毒软件,使计算机又染上了其他病毒。 另外,要强化工作人员的安全教育和法制教育,真正认识到计算机网络系统安全的重要性和解决这一问题的长期性、艰巨性及复杂性。决不能有依赖于先进技术和先进产品的思想。技术的先进永远是相对的。俗话说:“道高一尺,魔高一丈”,今天有矛,明天就有盾。安全工作始终在此消彼长的动态过程中进行。只有依靠人的安全意识和主观能动性,才能不断地发现新的问题,不断地找出解决问题的对策。 2. 构造全方位的防御机制 笔者认为,衡量一个网络系统的安全性如何,至少应能保证其数据的保 密性、完整性、可使用性及可审计性等。为达到这些要求应采用如下的防御机制: 要保证处于联机数据文件系统或数据库之中的以及网络传输当中的保密信息不会非法地主动地或被动地提供给非授权人员,系统资源只能被拥有资源访问权的用户所访问,能鉴别访问用户身份,保证合法用户对系统资源的访问和使用。其防御机制是:除了对关键数据进行级别较高的加密外,还要建立访问控制体系,根据信息密级和信息重要性划分系统安全域,在安全域之间用安全保密设备(加密机、防火墙、保密网关等),通过存取矩阵来限制用户使用方式,如只读、只写、可读写、可修改、可完全控制等。 要使信息的安全性、精确性、有效性不因种种不安全因素而降低,不会使存储在数据库中以及在网络中传输的数据遭受任何形式的插入、删除、修改或重发,保证合法用户读取、接收或使用的数据的真实性。其防御机制是除了安装“防火墙”和计算机病毒防治措施之外,还要建立良好的备份和恢复机制,形成多层防线。主要设备、软件、数据、电源等都有备份,并具有在较短时间内恢复系统运行的能力。 要使合法的用户能正常访问网络的资源,有严格时间要求的服务能得到及时响应,不会因系统的某些故障或误操作而使资源丢失,或妨碍对资源的使用,即使在某些不正常条件下也能正常运行。其防御机制主要靠系统本身所设计的功能来实现。 要使网络系统中的每一项操作都留有痕迹,记录下操作的各种属性,并保留必要的时限,以使各种犯罪行为有案可查。其关键是建立监控体系和审计系统。集中式审计系统将各服务器和安全保密设备中的审计信息收集、整理、分析汇编成审计报表,用来处理绝密级信息或信息内容,特别重要的涉密系统,分布式审计系统的审计存放在各服务器和安全保密设备上,用于系统安全保密管理员审查。 3.采用先进的技术和产品 要构造上述的防御机制,保证计算机网络系统的安全性,还要采用一些先进的技术和产品。目前主要采用的相关技术和产品有以下几种。 ①“防火墙”技术 “防火墙”是近年发展起来的一种重要安全技术,是通过对网络作拓扑结构和服务类型上的隔离来加强网络安全的一种手段,它是电脑网络之间的一种特殊装置,主要用来接收数据,确认其来源及去处,检查数据的格式及内容,并依照用户的规则传送或阻止数据。其类别主要有:应用层网关、包过滤网关、服务器等,它可与路由器结合,按不同要求组成配置功能各异的防火墙。 ②加密型网络安全技术 这一类技术的特征是利用现代的数据加密技术来保护网络系统中包括用 户数据在内的所有数据流,只有指定的用户或网络设备才能够解译加密数据,从而在不对网络环境作特殊要求的前提下从根本上保证网络信息的完整性和可用性。这种以数据和用户确认为基础的开放型安全保障技术是比较适用的,是对网络服务影响较小的一种途径,可望成为网络安全问题的最终的一体化解决途径。 ③漏洞扫描技术 漏洞扫描是自动检测远端或本地主机安全脆弱点的技术,通过执行一些脚本文件对系统进行攻击并记录它的反应,从而发现其中的漏洞。它查询TCP/IP端口,并记录目标的响应,收集关于某些特定项目的有用信息,如正在进行的服务,拥有这些服务的用户,是否支持匿名登录,是否有某些网络服务需要鉴别等,可以用来为审计收集初步的数据。 ④入侵检测技术 入侵检测可被定义为对计算机和网络资源上的恶意使用行为进行识别和 响应的处理过程。它不仅检测来自外部的入侵行为,同时也检测内部用户的未授权活动,还能发现合法用户滥用特权,提供追究入侵者法律责任的有效证据。该技术通过分析入侵过程的特征、条件、排列以及事件间的关系,具体描述入侵行为的迹象,这些迹象不仅对分析已经发生的入侵行为有帮助,而且对即将发生的入侵也有警戒作用。 总之,银行计算机网络系统的安全工作不是一朝一夕的工作,而是一项长期的任务,需要全体员工的参与和努力,同时要加大投入引进先进技术,建立严密的安全防范体系,并在制度上确保该体系功能的实现。 计算机网络论文:计算机网络故障分析及维护研究 摘要]计算机技术与网络技术的结合实现人们生产、生活和学习模式的变革,计算机网络技术的便捷性、低成本性和快速性使得网络已经成为人们进行数据传输、存储和处理的一种重要方式之一,企业、政府部门等单位为了提高工作的效率分别建成了内部局域网、外部网,并将之与国际互联网进行了连接。在此背景下加强计算机网络故障查处及维护有利于进一步提高计算机网络的运行质量。 [关键词]计算机网络 网络故障 故障分析 网络维护 计算机网络是计算机技术的一重要应用领域,计算机网络在数据获取、传输、和处理方面具有方便快捷、高效、成本低廉的特征,但计算机网络一旦发生故障,将会导致数据获取、传输和处理等方面的障碍,影响网络用户正常的使用,甚至会给用户导致不必要的损失,因而加强计算机网络故障分析及维护研究应该成为网络管理部门的重要职责。 一、计算机网络故障 计算机网络故障是与网络畅通相对应的一概念,计算机网络故障主要是指计算机无法实现联网或者无法实现全部联网。引起计算机网络故障的因素多种多样但总的来说可以分为物理故障与逻辑故障,或硬件故障与软件故障。物理故障或硬件故障可以包括电源线插头没有进行正常的连接,联网电脑网卡、网线、集线器、交换机、路由器等故障、计算机硬盘、内存、显示器等故障也会不同程度影响到网络用户正常使用网络。软件故障是当前最常见的计算机网络故障之一,常见的软件故障有网络协议问题、网络设备的配置和设置等问题造成的。 网络故障目前已经成为影响计算机网络使用稳定性的重要因素之一,加强对计算机网络故障的分析和网络维护已经成为网络用户经常性的工作之一。及时进行网络故障分析和网络维护也已经成为保障网络稳定性的重要方式方法。 二、计算机网络故障分析 计算机网络故障主要分为硬件故障和软件故障,对计算机网络故障进行分析也主要可以从硬件与软件两个方面着手: (一)计算机网络故障分析与诊断的基本方法 计算机网络故障分析与诊断的原则可归纳为:由服务器到工作站(就是出现工作站不能入网的情况时,先确定服务器是否有问题);由外部到内部(即当有工作站出现网络故障时,先检查其外部直接可看到的设备情况,如与之相连的交换机或集线器有没有故障,电缆有无缠绕导致内部线缆断裂或接触不良);由软件到硬件(就是网络出故障后先从操作系统、网络协议、网卡驱动程序及配置上找原因。重新安装网卡驱动或网络协议、操作系统,看看故障是否消失。在确定排除软件问题后再检查硬件是否损坏。 (二)网络硬件故障的分析与诊断方法 网络中的硬件故障比较复杂,现就日常工作中常见的网络连线问题和网卡问题来进行探讨。如,网线至交换机或集线器之间的故障分析与诊断方法,故障诊断:通过看网卡指示灯集线器指示灯。首先,检查网线是否插好;其次,若有数台工作站同时出现网络故障,则有可能是连接这些计算机的交换机或集线器出故障。如,网卡故障,故障分析:这是最常发生的问题。如网卡设置错误,网卡在安装过程中是否正确地设置中断号,I/0端口地址,驱动程序是否出错,网卡是否出故障等。 (三)网络配置故障的分析与诊断 故障分析:网络配置故障就是由网络中的各项配置不当而产生的故障。它是一种较复杂的现象,不但要检查服务器的各项配置、工作站的各项配置,还要根据出现的错误信息和现象查出原因。如,域名、计算机名和地址故障的分析与诊断。故障分析:在实际工作中经常会出现在“网上邻居”中看不到其它计算机或只能看到部分计算机,无法找到指定的计算机等现象。故障诊断:检查网络中每个域、每台计算机的名称是否唯一;检查网络中的计算机名是否和域名或工作组名重复,使用TCP/IP时,检查分配给网络适配器的IP地址有无重复。在如协议故障的分析与诊断,故障分析:确认您所使用的协议与网络上其它计算机使用的协议相同。否则,将看不到网络上其它计算机。在配置和使用TCP/IP协议时的主要问题是IP地址、子网掩码和路由问题。IP地址的分配复杂,分配不好,容易造成网络混乱。因而,非网管人员不要随意修改IP地址。 三、计算机网络维护 计算机网络维护是减少计算机网络故障,维护计算机网络稳定性的重要的方式方法。计算机网络维护一般来说包括以下方面: 1.对硬件的维护。首先检测联网电脑网卡、网线、集线器、交换机、路由器等故障、计算机硬盘、内存、显示器等是否能够正常运行,对临近损坏的计算机硬件要及时进行更换。同时要查看网卡是否进行了正确的安装与配置。具体来说要确定联网计算机硬件能够达到联网的基本要求,计算机配置的硬件不会与上网软件发生冲突而导致不能正常联网。 2.对软件的维护。软件维护是计算机网络维护的主要方面,具体来说主要包括, (1)计算机网络设置的检查。具体来说检查服务器是否正常,访问是否正常,以及检查网络服务、协议是否正常。 (2)对集线器、交换器和路由器等网络设备的检查。具体来说,包括检测网络设备的运行状态,检测网络设备的系统配置。 (3)对网络安全性的检测。对网络安全性的检测主要包括,对服务器上安装的防病毒软件进行定期升级和维护,并对系统进行定期的查杀毒处理;对服务器上安装的防火墙做不定期的的系统版本升级,检测是否有非法用户入网入侵行为;对联网计算机上的数据库做安全加密处理并对加密方式和手段进行定期更新,以保障数据的安全性。 (4)网络通畅性检测。在进行网络维护的过程,经常会遇到网络通讯不畅的问题,其具体表现为网络中的某一结点pingq其他主机,显示一个很小的数据包,需要几百甚至几千毫秒,传输文件非常慢,遇到这种情况应首先看集线器或交换机的状态指示灯,并根据情况进行判断。 计算机网络是计算机技术的一重要应用领域,计算机网络的便捷、高效、低廉为计算机网络应用的增加提供了保障,但计算机网络故障一旦发生就会给网络用户带来使用上巨大不便,甚至造成巨大的损失。因而必须进一步加强计算机网络故障分析与维护研究,提高网络的稳定性和安全性。 计算机网络论文:浅谈计算机网络常见故障处理及维护方法 [论文关键词]网络故障 网络维护 分类 解决办法 [论文摘要]网络故障极为普遍,网络故障的种类也多种多样,要在网络出现故障时及时对出现故障的网络进行维护,以最快的速度恢复网络的正常运行,掌握一套行之有效的网络维护理论、方法和技术是关键。就网络中常见故障进行分类,并对各种常见网络故障提出相应的解决方法。 随着计算机的广泛应用和网络的日趋流行,功能独立的多个计算机系统互联起来,互联形成日渐庞大的网络系统。计算机网络系统的稳定运转已与功能完善的网络软件密不可分。计算机网络系统,就是利用通讯设备和线路将地理位置不同的、信息交换方式及网络操作系统等共享,包括硬件资源和软件资源的共享:因此,如何有效地做好本单位计算机网络的日常维护工作,确保其安全稳定地运行,这是网络运行维护人员的一项非常重要的工作。 在排除比较复杂网络的故障时,我们常常要从多种角度来测试和分析故障的现象,准确确定故障点。 一、分析模型和方法 (一)七层的网络结构分析模型方法 从网络的七层结构的定义和功能上逐一进行分析和排查,这是传统的而且最基础的分析和测试方法。这里有自下而上和自上而下两种思路。自下而上是:从物理层的链路开始检测直到应用。自上而下是:从应用协议中捕捉数据包,分析数据包统计和流量统计信息,以获得有价值的资料。 (二)网络连接结构的分析方法 从网络的连接构成来看,大致可以分成客户端、网络链路、服务器端三个模块。 1、客户端具备网络的七层结构,也会出现从硬件到软件、从驱动到应用程序、从设置错误到病毒等的故障问题。所以在分析和测试客户端的过程中要有大量的背景知识,有时PC的发烧经验也会有所帮助。也可以在实际测试过程中询问客户端的用户,分析他们反映的问题是个性的还是共性的,这将有助于自己对客户端的进一步检测作出决定。 2、来自网络链路的问题通常需要网管、现场测试仪,甚至需要用协议分析仪来帮助确定问题的性质和原因。对于这方面的问题分析需要有坚实的网络知识和实践经验,有时实践经验会决定排除故障的时间。 3、在分析服务器端的情况时更需要有网络应用方面的丰富知识,要了解服务器的硬件性能及配置情况、系统性能及配置情况、网络应用及对服务器的影响情况。 (三)工具型分析方法 工具型分析方法有强大的各种测试工具和软件,它们的自动分析能快速地给出网络的各种参数甚至是故障的分析结果,这对解决常见网络故障非常有效。 (四)综合及经验型分析方法靠时间、错误和成功经验的积累 在大多数的阿络维护工作人员的工作中是采用这个方法的,再依靠网管和测试工具迅速定位网络的故障。 二、计算机无法上网故障排除 1、对于某台联网计算机上不了网的故障,首先要分别确定此计算机的网卡安装是否正确,是否存在硬件故障,网络配置是否正确在实际工作中我们一般采用Ping本机的回送地址(127.0.0.1)来判断网卡硬件安装和TCP/IP协议的正确性。 如果能Ping通,即说明这部分没有问题。如果出现超时情况,则要检查计算机的网卡是否与机器上的其它设备存在中断冲突的问题。通过查看系统属性中的设备管理器,查看是否在网络适配器的设备前面有黄色惊叹号或红色叉号,如有则说明硬件的驱动程序没有安装成功,可删除后重新安装。另外,要确保TCP/IP协议安装的正确性,并且要绑定在你所安装的网卡上。如果重新安装后还是Ping不通回送地址,最好换上一块正常的网卡试一试。由于在局域网中划分了VLAN,所以连在不同VLAN中的计算机都有各自不同的IP地址、子网掩码和网关。要在机器的网络属性中设定的IP地址等数据与连接的VLAN相匹配,否则将出现网络不通的情况。 当确保了计算机的硬件设备和网络配置正确后,接着就要查看计算机与交换机之间的双绞线,交换机的RJ45端口或交换机的配置是否有问题。此时我们要Ping上网计算机所在VLAN的网关,不通的话就要分段检查上面所说的各项。 最简单的方法是检查双绞线,用线缆测试仪检测双绞线是否断开。双绞线没有问题,就要查看交换机的端口是否坏了。交换机每一个端口都有状态指示灯以询问一下其它网管人员就可以排除了,如果不放心可以对照查看。交换机的参数配置表也是网络管理员必备的资料之一,并且随着网络用户的变化要不断地修改,检测到此,如果端口指示灯不亮,就只能是端口损坏了,可以把跳线接到正常使用的端口上排除其它原因,确定是端口的问题。 2、一批联网计算机上不了网对于同时有一批计算机上不了网的故障,首先要找到这些计算机的共性,如是不是属于同一VLAN或接在同一交换机上的,若这些计算机属于同一VLAN,且属于计算机分别连接于不同的楼层交换机,那么检查一下路由器上是否有acl限制,在路由器上对该VLAN的配置是否正确,路由协议(如我局的OSPF协议)是否配置正确。若这些计算机属于同一交换机,则应到机房检查该交换机是否有电源松落情况,或该交换机CPU负载率是否很高,与上一级网络设备的链路是否正常。 通常某交换机连接的所有电脑都不能正常与网内其它电脑通讯,这是典型的交换机死机现象,可以通过重新启动交换机的方法解决。如果重新启动后故障依旧,则检查一下那台交换机连接的所有电脑,看逐个断开连接的每台电脑的情况,慢慢定位到某个故障电脑,会发现多半是某台电脑上的网卡故障导致的。 故障通常是交换机的某个端口变得非常缓慢,最后导致整台交换机或整个堆叠慢下来。通过控制台检查交换机的状态,发现交换机的缓冲池增长得非常快,达到了90%或更多。原因及解决方法为:首先应该使用其它电脑更换这个端口上原来的连接,看是否由这个端口连接的那台电脑的网络故障导致的,也可以重新设置出错的端口并重新启动交换机,个别时候,可能是这个端口损坏了。 三、故障定位及排除的常用方法 (一)告警性能分析法 通过网管获取告警和性能信息进行故障定位。我们单位使用了Siteview网络网管,可以对全单位的网络设备进行管理,平时多观察各设备CPU负载率和各线路的流量。当有人反映不能连接至网络或网速很慢时,可通过网管观察计算机与交换机的连接情况,是否有时断时通的现象,交换机CPU负载率是否很高,线路流量是否很大。通过观察设备端口状态,分析和观察交换机哪个端口所接的计算机发包量不太正常。 (二)查看网络设备日志法 经常看一下网络设备的日志,分析设备状况。我曾经通过showlonging命令观察到4006交换机下连的2950交换机经常每隔7小时down掉,然后又up,因时间间隔较长,单位人员未感觉网络中断,在此期间我们检查并确定了光缆、光收发器、网线、交换机配置、交换机端口均正常,后来的间隔时间由原来的7小时减为7分钟。由此我们立即判定2950交换机本身有故障,马上将已准备好的备用交换机换上,从而减少了处理故障的时间,并在最短时间内恢复网络。 (三)替换法 替换法就是使用一个工作正常的物体去替换一个工作不正常的物体,从而达到定位故障、排除故障的目的。这里的物件可以是一段线缆、一个设备和一块模块。 (四)配置数据分析法 查询、分析当前设备的配置数据,通过分析以上的配置数据是否正常来定位故障。若配置的数据有错误,需进行重新配置。 四、结束语 计算机网络技术发展迅速,网络故障也十分复杂,本文介绍了常见的几类故障及其维护方法。为了在网络出现故障时及时对网络进行维护,以最快的速度恢复网络的正常运行,在网络维护中还需要注意以下几个方面: 1、建立完整的组网文档,以供维护时查询。如系统需求分析报告、网络设计总体思路和方案、网路拓扑结构的规划、网络设备和网线的选择、网络的布线、网络的IP分配,网络设备分布等等。 2、做好网络维护日志的良好习惯,尤其是有一些发生概率低但危害大的故障和一些概率高的故障,对每台机器都要作完备的维护文档,以有利于以后故障的排查。这也是一种经验的积累。 3、提高网络安全防范意识,提高口令的可靠性,并为主机加装最新的操作系统的补丁程序和防火墙、防黑客程序等来防止可能出现的漏洞。 计算机网络论文:试论智能电网中计算机网络系统的安全作用分析 论文关键词 智能电网 计算机网络系统 安全 论文摘要 做好计算机网络系统安全防护体系的建设,并通过关键技术的攻关,以确保电网企业的计算机网络系统安全工作的安全性、系统性、创新性和实用性。本文对智能电网中计算 机网络系统的基本安全防护和安全监控及保密进行了介绍。 0 引言 我国随着近年来的智能电网建设,其计算机网络系统的安全问题也越来越突出,并且在多个方面均面临着可能的信息安全威胁,计算机网络系统的信息安全已经成为智能电网稳定运行和可靠供电的关键保障,也是电力企业管理、经营和生产的重要组成。而随着计算机网络系统信息安全形势的日益严峻,其信息安全的防护也还需要进一步的深入探讨和研究,做好计算机网络系统安全防护体系的建设,并通过关键技术的攻关,以确保电网企业的计算机网络系统安全工作的安全性、系统性、创新性和实用性。 1 智能电网中计算机网络系统的基本安全防护 1.1 防病毒系统 在计算机网络系统安全中,病毒问题一直是很严峻的问题。随着各种业务系统的推广和网络的建设和发展,计算机的病毒扩散也呈现出了新特征,所以在电网企业的内外网建设中,均不能忽视计算机病毒的防治问题,并且要联合其他的安全防护措施,一起构建出多维的防护体系。 1.2 防火墙 为了保障网络系统资源的安全,则电网企业应当采用防火墙来做为安全防护体系中的第一道防御,通过控制访问来防御攻击。配备防火墙对于提高内外网络和边界的安全能够起到重要的作用。而防火墙的选型也应根据业务安全性的要求和业务数据流量的不同来进行有针对性的处理。 1.3 入侵检测系统 作为系统安全检测最后的一道防线,入侵检测系统提供了监视、安全审计、反攻击和攻击识别等多项功能,能够对误操作、外部攻击和内部攻击进行实时的监控。而且入侵检测系统有着事后取证、事中防护和事前警告等特点,因此建议对其采用高级的分析技术,比如多个相关协议、相关事件的综合分析。而在入侵检测系统发现攻击时,能够自动记录该攻击,并通知网络系统管理人员,通过与防火墙的联动,来及时阻断攻击。 1.4 安全审计系统 通过对网络数据进行采集、识别和分析,动态、实时地监测网络流量、网络行为和通信内容,安全审计系统能够发现并捕获各种违规行为和敏感信息,开启实时报警,全面记录计算机网络系统当中的各种事件和会话,实现对系统安全的智能关联评估、分析及安全事件的全程准确跟踪定位,从而为整体的计算机网络系统安全的策略制定提供权威而可靠的支持。 2 智能电网中计算机网络系统的安全监控及保密 2.1 安全监控系统 作为一种防护性系统,安全监控系统就是为了在日常的工作当中对系统平台来进行安全方面有效地监控而建立。针对通用的操作系统环境下存在的各种安全隐患,通过主动的对操作系统行为进行监管的方法,利用智能软件技术、操作系统的底层技术和系统的引导固件技术等,设计且实现一个面对主流通用的操作系统安全管制与监测平台。并通过在操作系统的引导层、应用层、核心层等多个层面,来对操作系统的启动前、启动过程中和运行中的一系列操作行为来实行安全管制和监测,从而达到保障计算机网络系统安全的目标。其功能主要包括了远程主机的监测功能、对应用系统的完整性进行监管的功能、安全配置各信息监管的功能以及系统输入及输出的监管功能等。 2.2 安全保密管理系统 安保管理系统能够提供自动化的安全规章和技术规范的管理、安全状态的管理、安全策略的管理和安全资产的管理等功能,并能有效增强内外电力网的可管理性和可控性。而其中,安全规章和技术规范的管理是通过安全规章管理体系的建立,对与电网企业相关的制度、法律、法规和技术规范来进行统一的管理,明确各项安全规章和有关环境、系统和设备的关系,并确保安全规章发生变化时能在安全策略当中及时得到体现;安全状态的管理是建立安全状态的管理系统,并对电网企业涉及到的网络和系统设施的安全状态及变化进行相应的管理;安全策略的管理是建立安全策略的管理系统,管理和维护内外电力网的各种安全策略;安全资产的管理是对内外电力网涉及到的安全设备进行数据库的建立,并自动化地管理各安全设备的操作规范、配置状况、与设备有关的人员信息和技术支持信息。 2.3 信息安全管控平台 信息安全的管控平台是电网企业的计算机网络安全防护系统当中的核心部分。而通过信息安全的管控平台,还可以对于电网企业的资产进行有效的管理;同时,也可以对于用户访问资产来进行有效的控制,对所有的访问行为来进行统一的日志管理,并对电网企业的网络系统安全服务来进行统一的管理和监控,又能对各类事件的反应机制进行统一的管理。最终将各种系统安全服务、资产、事件、响应都融合到平台中,从而为用户来提供统一的管理平台与手段。 2.4 信息加密系统 要保障网络系统的数据安全性,则在电网企业的计算机网络系统安全防护体系当中,其信息加密的技术是必不可少的安全保障措施,特别是在数据传输和存储等关键的阶段。对于智能电网来说,有大量的数据要进行传输,因而传输过程当中的数据安全性是极为重要的,这就必须采用可靠的传输手段来保障信息的传送安全。同时数据在关键节点、终端的保存,也需要安全可靠的措施,来保障数据得到安全的存储。因此在电网企业中,应用加密协议、数据加密传输与存储,就成为重要的环节。另外,将数据加密技术与个人身份识别相结合,可以避免同一机构的不同人员之间的数据不安全访问,从而实现分层的数据安全机制。 计算机网络论文:试论数据挖掘在计算机网络病毒防御中的应用 【论文关键词】数据挖掘;网络病毒;防御 【论文摘要】随着Internet的普及,尤其是宽带网的盛行,计算机病毒也在向网络化方向发展,这种病毒就是所谓的蠕虫病毒。本文利用数据挖掘技术,研究了如何在新的蠕虫病毒大规模爆发之前就将其检测到,并采取相应的措施。 一、网络病毒的特征分析 网络病毒(蠕虫病毒)自身就是一个可执行的二进制代码程序文件。它的传播途径、方式与传统的病毒不同,它具有主动性传播的特点。它主动扫描网络上主机操作系统和一些网络服务的漏洞(大多是利用操作系统的缓冲区溢出漏洞),利用这些漏洞侵入这些主机,将自身的副本植入其中,从而完成传播过程。被感染后的主机又会用同样的手法感染网络上其它的主机,如此反复下去,这样很快就会传遍整个网络,尤其是一个新的操作系统漏洞还没引起计算机用户足够重视的时候。蠕虫病毒感染主机后往往大量占用主机资源(如CPU资源、内存资源等),使机器运行速度越来越慢,或向网络上发送巨量的垃圾IP数据包,严重阻塞网络带宽,甚至造成整个网络瘫痪。更恶毒的还会盗取用户的敏感资料,如帐号和密码等。而且现在的蠕虫病毒有从以破坏为主要目的向以盗取资料为主要目的转换的趋势,因此危害更大。 通过分析蠕虫病毒的传播过程可知,蠕虫病毒要感染网络上的其它主机,首先必须对网络上的主机进行扫描。它的这一举动就暴露了目标,就为检测蠕虫病毒提供了途径,也使蠕虫病毒预防系统的实现成为可能。通过抓包分析,发现蠕虫病毒的扫描过程并不像黑客入侵前的扫描那样详细,它只是随机地生成目标主机的IP地址(通常优先生成本网段或相邻网段的IP地址),然后用攻击模块(通常是用缓冲区溢出程序)直接攻击目标IP地址的主机,而不管该主机是否存在。这个攻击过程首先要向目标主机的特定端口发起TCP连接请求。例如,冲击波蠕虫病毒会在几秒内两次向目标主机的135端口发起连接请求,而震荡波会在几秒内两次向目标主机的445端口发起连接请求。因此,通过捕获数据包,利用数据挖掘技术分析它们的特征,找出异常的数据,从而达到预防的目的。 二、基于数据挖掘的病毒预防系统 基于数据挖掘的蠕虫病毒预防系统主要由数据源模块、预处理模块、数据挖掘模块、规则库模块、决策模块、预防模块等组成。 (一)工作原理 1.数据源是由一个抓包程序将所有来自于网络的、发向本机的数据包截获下来,交给预处理模块处理。 2.数据预处理模块将截获的数据包进行分析,处理成连接请求记录的格式。因为蠕虫病毒传染网络上的主机时,会主动地向主机发起连接,这也是预防系统建立的理论依据。连接记录由时间、源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口组成。这些众多的连接请求记录组成了事件的集合。 3.规则库用于存储已知的蠕虫病毒的连接特征和新近数据挖掘形成的规则集。规则集是蠕虫病毒行为模式的反映,用于指导训练数据的收集和作为特征选择的依据。 4.数据挖掘模块利用数据挖掘算法分析由连接请求记录组成的事件库,分析结果交给决策模块处理。 5.决策模块将数据挖掘的结果与规则库中的已知规则进行模式匹配,若与规则库中的规则匹配,则由预防模块发出发现已知蠕虫病毒的警报;若不匹配,则由预防模块发出发现新蠕虫病毒的警报,同时将新规则加入到规则库中。 (二)基于数据挖掘的病毒预防系统 1.分类:把一个数据集映射成定义好的几个类。这类算法的输出结果就是分类器,常用决策树或规则集的形式来表示。 2.关联分析:决定数据库记录中各数据项之间的关系。利用审计数据中系统属性间的相关性作为构建正常使用模式的基础。 3.序列分析:获取序列模式模型。这类算法可以发现审计事件中频繁发生的时间序列。这些频繁事件模式为构建预防系统模型时选择统计特征提供了指导准则。其算法描述为:已知事件数据库D,其中每次交易T与时间戳关联,交易按照区间〔t1,t2〕顺序从时间戳t1开始到t2结束。对于D中项目集X,如果某区间包含X,而其真子区间不包含X时,称此区间为X的最小出现区间。X的支持度定义为包括X的最小出现区间数目占D中记录数目比例。其规则表示为X,Y- Z,[confidence,support,window],式中X,Y,Z为D中项目集,规则支持度为support(X∪Y∪Z),置信度为support(X∪Y∪Z)/support(X∪Y),每个出现的宽度必须小于窗口值。 3.系统中的数据挖掘模块 首先利用分类算法对连接请求事件库中的数据进行分类,本系统中分别按源IP地址与目的端口对事件进行分类。然后对这两类数据进行关联分析与序列分析,在对相同源IP地址的数据分析中可以发现该台主机是否感染已知的蠕虫病毒或异常的举动(可能是未知的蠕虫病毒所为);对同目的端口的数据分析中可以发现当前网络上蠕虫病毒疫情的严重程度。 计算机网络论文:计算机网络病毒与网络安全维护探讨 论文关键词:网络病毒 安全 维护 论文摘 要:在网络高速发展的今天,网络技术的日趋成熟使得网络连接更加容易,人们在享受网络带来的便利的同时,网络的安全也日益受到威胁,安全现状应当引起人们的关注。 目前,国际互联网和网络应用正以飞快的速度不断发展,网络应用日益普及并更加复杂,网络安全问题是互联网和网络应用发展中面临的重要问题。网络攻击行为日趋复杂,网络病毒的发展也同样迅速,使网络安全防御更加困难。 一、网络安全面临的威胁 计算机网络所面临的威胁是多方面的,既包括对网络中信息的威胁,也包括对网络中设备的威胁,归结起来,主要有以下几点: 1.计算机病毒 计算机病毒是编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据,影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码,具有寄生性、传染性、破坏性、潜伏性和可触发性等特点。 2.特洛伊木马 特洛伊木马是一种恶意程序,在用户毫无察觉的情况下,让攻击者获得远程访问和控制系统的权限。大多数特洛伊木马都模仿一些正规的远程控制软件的功能,安装和操作都是在隐蔽之中完成的。 3.拒绝服务攻击 DoS是Denial of Service的简称,即拒绝服务。造成DoS的攻击行为被称为DoS攻击,其目的是使计算机或网络无法提供正常的服务。最常见的DoS攻击有计算机网络带宽攻击和连通性攻击。 4.逻辑炸弹 逻辑炸弹是指对计算机程序进行修改,使之在某种特定条件下触发,按某种特殊的方式运行。在不具备触发条件的情况下,系统运行情况良好,用户也感觉不到异常之处。但触发条件一旦被满足,逻辑炸弹可以严重破坏计算机里存储的重要数据等严重后果。 5.内部、外部泄密 由于黑客的目的一般都是窃取机密数据或破坏系统运行,外部黑客也可能入侵Web或其他文件服务器删除或篡改数据,致使系统瘫痪甚至完全崩溃。外部入侵又分外部网络入侵和外部实体入侵。内部信息泄密是指单位内部的工作人员,在工作过程中无意识地泄露单位机密,或者利用职务之便有意窃取单位机密。 6.黑客攻击 黑客攻击是黑客破解或破坏某个程序、系统及网络安全,或者破解某系统或网络以提醒该系统所有者的系统安全漏洞的过程。 7.软件漏洞 软件漏洞是软件开发者开发软件时的疏忽,或者是编程语言的局限性,比如C家族比java效率高但漏洞也多,电脑系统几乎就是用C编的,所以常常要打补丁。 二、计算机病毒 1.网络病毒类型 网络病毒从类型上可分为两种:木马病毒、蠕虫病毒。木马病毒源自古希腊特洛伊战争中著名的“木马计”,是一种伪装潜伏的网络病毒,它一旦发作,就可能把用户的隐私泄漏出去。蠕虫病毒是利用网络进行复制和传播,主要通过网络和电子邮件等途径传染。蠕虫病毒是自包含的程序,它能传播自身功能的拷贝或自身的某些部分到其他的计算机系统中。 2.网络病毒传播途径 (1)通过电子邮件传播病毒。常见的电子邮件病毒通过E-mail上报、FTP上传、Web提交都会导致网络病毒传播。 (2)通过MSN、QQ等即时通信软件传播病毒。打开或下载不明可执行程序可能导致网络病毒进入计算机。 (3)通过网页传播病毒。网页病毒主要是利用软件或系统操作平台等的安全漏洞,通过执行嵌入在网页HTML超文本标记语言内程序,强行修改用户操作系统的注册表设置及系统实用配置程序,或非法控制系统资源为行为目标的非法恶意程序。 三、网络安全的维护 1.明确网络安全目标 从技术角度来说,网络信息安全的目标主要表现在系统的身份真实性、信息机密性、信息完整性、服务可用性、不可否认性、系统可控性、系统易用性、可审查性等方面。 2.采用相应网络安全技术加强安全防范 (1)利用虚拟网络技术,防止基于网络监听的入侵手段。 (2)利用防火墙技术保护网络免遭黑客袭击。 (3)采用VPN技术。将利用公共网络实现的私用网络称为虚拟私用网VPN。 (4)利用入侵检测技术提供实时的入侵检测及采取相应的防护手段。 (5)安全扫描技术为发现网络安全漏洞提供了强大的支持。 (6)采用认证和数字签名技术。认证技术用以解决网络通信过程中通讯双方的身份认可,数字签名技术用于通信过程中的不可抵赖要求的实现。 总之,计算机网络不安全因素的防治,单纯依靠技术手段是不可能十分有效地杜绝和防止其蔓延的,只有把技术手段和管理机制紧密结合起来,提高人们的防范意识,才有可能从根本上保护网络系统的安全运行。 计算机网络论文:浅论计算机网络信息安全技术 [论文关键词]Web Services 网络完全 技术 [论文摘要]为了满足日益增长的需求,人们提出了基于XML的Web服务。它的主要目标是在现有的各种异构平台的基础上构建一个通用的与平台无关、语言无关的技术层,各种平台上的应用依靠这个技术层来实现彼此的连接和集成,Web Services的核心技术主要是XML技术、SOAP技术、WSDL及UDDI等。本文对此进行了探讨。 1 XML技术 近年来,XML已成为数据表示和数据交换的一种新标准。其基本思想是数据的语义通过数据元素的标记来表达,数据元素之间关系通过简单的嵌套和引用来表示。若所有web服务器和应用程序将它们的数据以XML编码并到Internet,则信息可以很快地以一种简单、可用的格式获得,信息提供者之间也易于互操作。XML一推出就被广泛地采用,并且得到越来越多的数据库及软件开发商的支持。总体讲来,XML具有自描述性、独立于平台和应用、半结构化、机器可处理的、可扩展性和广泛的支持等特点。因此,XML可被广泛应用于电子商务、不同数据源的集成、数据的多样显示等各个方面。XML描述了一个用来定义标记集的方法用于规定一个标记集,填入文本内容后,这些标记和纯文本一起构成了一个XML文档。一个良好的XML文档必须满足以下几条规则:(1)有一致良好定义的结构(2)属性需用引号引起来:(3)空白区域不能忽略:(4)每个开始标签必须要有一个与之对应的结束标签:(5)有且只有一个根元素包含其他所有的结点:(6)元素不能交叉重叠但可以包含:(7)注释和处理指令不能出现在标签中:(8)大小写敏感:(9)关键词“D0CTYPE”、“ELEMENT”、“ATTRIBUTE”和“ENTITY”要大写。为了说明特定的语法规则,XMLDTD(DocumentTypeDefination)采用了一系列正则式。语法分析器(或称解析器)将这些正则式与XML文件内部的数据模式相匹配,以判别文件是否是有效。一个DTD描述了标记语言的语法和词汇表,定义了文件的整体结构以及文件的语法。在Internet中,一个最重要的问题是如何实现数据的交互,即客户端和服务器端双向数据交流。当前所面对的是一个物理上分散的、异源、异构的数据环境,能方便地从这些数据中取得所需要的信息极为重要。XML满足这一要求,它可以将各种类型的数据转换成XML文档,然后对XML文档进行处理,之后,再将XML数据转换为某种方式存储的数据。XML的数据源多种多样,但主要分为三种:第一种为本身是纯文本的XML文档、TXT文件、DAT文件等第二种来自于数据库,如关系数据库、对象数据库等:第三种是其它的带有一定格式的应用数据,如邮件、图表、清单等。针对不同的数据源可以采用不同的技术进行转换。纯文本文档是最基本也是最简单的,它将数据存储于文本文件中,可以直接方便地读取数据。另外,XML文档也可以加上CSS、XSL等样式信息在浏览器中显示,或者通过DOM、SAX编程接口同其它应用相关联。第二种来源主要利用现有的比较成功的数据库资源,是对第一种资源的扩展,可以利用数据库管理系统对数据进行管理,并用服务器编程语言对数据进行动态存取,来实现各种动态应用。第三种数据源的转换可以利用微软提出的基于OLEDB的解决方案,从数据源直接导出XML文档。 2 SOAP技术 SOAP(simple ObjectAcCess PrOtOCO1,简单对象访问协议)是由Microsoft、IBM等共同提出的规范,目的是实现大量异构程序和平台之间的互操作,从而使存在的应用程序能够被用户访问。W3C的SOAP规范主要由SOAP封装、SOAP编码规则、SOAPRPC表示及SOAP绑定四方面的内容组成:(1)SOAP封装(SOAPEnvelop):构造了一个整体的SOAP消息表示框架,可用于表示消息的内容是什么、谁发送的、谁应当接收并处理它,以及处理操作是可选的还是必须的。信封包含了S0AP消息头部(可选)和SOAP消息体(必须)。消息体部分总是用于最终接收的消息,头部可以确定执行中间处理的目标节点。附件、二进制数字及其他项目均可以附加到消息体上。(2)SOAP编码规则(SOAPEncodingRules):定义了一个数据编码机制,通过这样一个编码机制来定义应用程序中需要使用的数据类型,并可用于交换由这些应用程序定义的数据类型所衍生的实例。(3)S0AP RPC表示(S0AP RPcRepresentation):定义了一个用于表示远程过程调用和响应的约定与HTTP相似,RPC使用请求/响应模型交换信息。使用SOAP调用远程方法的主要工作就是构造SOAP消息。SOAP请求消息代表方法调用,被发送给远程服务器,5OAP响应消息代表调用结果,返回给方法的调用者。(4)SOAP绑定(sOAPBinding):定义了一个使用底层协议来完成在节点间交换SOAP消息的机制。SOAP消息的传输依靠底层的传输协议,与传输层的协议都能进行绑定。SOAP采用了已经广泛使用的两个协议:HTTP和XML。HTTP用于实现SOAP的RPC风格的传输,而XML是它的编码模式。SOAP通讯协议使用HTTP来发送x扎格式的消息。HTTP与RPC的协议很相似,它简单、配置广泛,并且对防火墙比其它协议更容易发挥作用。HTTP请求一般由Web服务器来处理,但越来越多的应用服务器产品正在支持HTTP XML作为一个更好的网络数据表达方式,SOAP把XML的使用代码转化为请求/响应参数编码模式,并用HTTP作传输。具体的讲,一个SOAP方法可以简单地看作遵循SOAP编码规则的HTTP请求和响应。一个SOAP终端则可以看作一个基于HTTP的URL,它用来识别方法调用的目标。SOAP不需要将具体的对象绑定到一个给定的终端,而是由具体实现程序来决定怎样把对象终端标识符映像到服务器端的对象。 3 WSDL与UDDI技术 WSDL(WebServicesDescriptionLanguage,web服务描述语言)基于Ⅺ旺,将Web服务描述为一组对消息进行操作的服务访问点它抽象描述了操作和消息,并绑定到一个具体的网络协议和消息格式,定义了具体实施的服务访问点。WSDL包含服务接口定义和服务实现定义,服务接口是Web服务的抽象定义,包括类型、消息和端口类型等。服务实现定义描述了服务提供者如何实现特定的服务接口,包括服务定义和端口定义几乎所有在因特网上的Web服务都配有相关的WSDL文档,其中列举了该服务的功能,说明了服务在Web上的位置,并提供了使用它的命令。WSDL文档定义了Web服务功能发送和接收的消息种类,并规定了调用程序必须提供给Web服务的数据,以便该服务能够执行其任务。WSDL文档还提供了一些特定的技术信息,告诉应用程序如何通过HTTP或其他通信协议与Web服务进行连接和通信。用户想使用服务提供者所提供的服务,必须首先找到这个服务。UDDI(UniversalDescrip—ti012DiseoveryIntegration,统一描述发现集成)提供了一种、查找服务的方法,使得服务请求者可以在Internet巨大的信息空间中快速、方便地发现要调用的服务,并完成服务间的集成。UDDI是一个基于SOAP协议的、为Web服务提供信息注册中心的实现标准。同时也包含一组提供Web服务注册、发现和调用的访问协议。UDDI通过XML格式的目录条目将Web服务注册在UDDI中心的公共注册表内供其它用户查询和使用。UDDI目录条目包括三个部分:白页、黄页和绿页。白页提供一般信息,即Web服务的URL和提供者的名称、地址、联系方式等基本信息:黄页提供基于标准分类法的相关产业、产品或提供服务类型以及地域等的分类信息:绿页提供技术信息,它详细介绍了访问服务的接口,以便用户能够编写应用程序以使用Web服务,这是发现潜在Web服务的关键。同时,UDDI提供了基于XML的轻量级的数据描述和存储方式,服务的定义是通过一个称为类型模型的UDDI文档来完成的。UDDI本身就是一个Web服务,它通过一组基于SOAP的UDDI的API函数进行访问。其中查询API用来查询定位商业实体、服务、绑定等信息。API被用来在注册中心或者取消服务。 计算机网络论文:高职院校《计算机网络基础》课程教学研究 论文关键词:计算机网络基础 高职院校 教学质量 课程特点 教学问题 论文摘要:该文结合高职院校的特点,首先分析了目前《计算机网络基础》课程的特点及教学中存在的问题,提出了一些提高高职院校《计算机网络基础》课程教学质量的措施与方法。 1概述 为了适应计算机科学技术发展的需要,也为了适合信息社会的需要,我国高校的计算机专业都开设了《计算机网络基础》这门课程,以培养综合型人才。而根据高职院校的培养目标,在《计算机网络基础》课程教学方面不可能照搬本科院校的教学内容及模式。高职院校的《计算机网络基础》课程除了要求学生掌握一些计算机网络的基础知识和基本技能外,还需要注重培养学生的实践能力,以及根据专业知识熟练应用计算机网络的能力。那么如何对高职院校的学生因材施教呢? 2计算机网络课程的特点 《计算机网络基础》是计算机专业的专业基础课程。该课程具有概念复杂、理论和实践性强、技术更新迅速等特点。计算机网络是结合了计算机与通信两大技术的一门综合学科,涉及到两种技术的大量概念。同时该课程是一门实践性很强的学科。计算机网络从诞生至今已历经四代。随着网络社会的到来,计算机网络更成为我们生活的一部分。计算机网络技术是当今信息技术中发展最为迅速的技术之一.也是计算机应用中最活跃的领域。 3现行教学中存在的问题 3.1教与学之间缺乏良性互动。 激发学生学习的自觉性与积极性,是教学取得成功,使学生从被动接受知识变为主动探求知识的关键,师生间能否形成良性互动对学好这门课也很重要。目前,很多学校《计算机网络基础》课程采用传统的单一教学方式,师生间缺乏良性互动,不能较好的激发学生的学习兴趣。 3.2实验条件不充分 《计算机网络基础》作为一门实践性很强的课程,这就要求有专门的计算机网络实验室。《计算机网络基础》里面的许多知识点诸如路由协议,IP地址的配置等,没有经过亲自动手,很难掌握。而对于计算机网络的安全性、局域网的设置,服务器的调整、设备的配置等很多实验如果没有亲身实践,也根本无法完全掌握。 3.3理论与实践不能统一, 现在很多学生在学完《计算机网络基础》课程后仅仅知道OSI的七层模型和TCPdP协议,对于现实生活中是如何实现的就一无所知,无法将所学的知识用于解决实际问题。更有一些学生学完该课程之后连最子网掩码的设置都不知道,就更别谈网络设备的设置和进行网络管理了。 3.4教材编写中不合理处较多 目前,这门课程最经典的教材是谢希仁写的《计算机网络基础》,但那是本科院校适用的教材。我们高职院校所用的教材,理论知识太多,图太少,使得许多理论知识不能完美地解释。象路由协议那一节,仅有理论描述,对RIP、OSPF、BGP三个协议,没有详细地阐述其工作过程,这就不能让学生很好地掌握。还有象TCP的三次握手那一节,三次握手中出现了SYN,ACK等术语,但前面并没有对其详细说明,这就让学生莫名其妙了。 4课程改革目标与思路 4.1多元化教学与传统教学相结合。以最大限度激发学生的学习兴趣 在计算机网络课程的教学中可以采用以下的教学法:①多媒体教学方法。利用多媒体课件将很多难以理解的知识点以直观形象的方式演示出来。用PowerPoint等课件将知识点制作成动画,可大大提高课堂效率。②类比教学方法。用实际应用和生活中人们熟悉的事物与计算机网络中的概念、基础理论进行类比,帮助学生直观、形象化地理解和掌握计算机网络理论知识,激发学生的学习兴趣。③引导学生去公司参加各种实践活动、参加网络相关产品会、技术讲座等,增进学生对市场的了解,并扩大学生的知识面。 4.2精选课程教学内容。优化课程内容体系 简化OSI参考模型的内容,扩充事实标准TCPlfP的内容。伴随着Internet的发展,TCP, P已成为事实上的标准,其协议应用广泛,但它的参考模型的研究却很薄弱。因此,为了保证计算机网络教学的科学性与系统性,我们在教学中采纳Andrew·S·Tanenbaum建议的一种层次参考模型,它吸取了OSI参考模型与TCP/IP参考模型二者的优点,是一种折中的方案,自上而下包括5层.即应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。针对该课程理论性强的特点.在用多媒体上课时多增加了许多图片以详细说明。在讲IP数据报的路由选择那一节时,书上只有文字描述,本人讲解时就增加了如图1的例子。 根据这幅图讲解,学生很快就理解了IP数据报的路由选择过程。在讲TCP的三次握手时,我先对TCP提出报文作了详细讲解。特别对发送序号、接收序号ACK、SYN、FIN都作一一讲解。然后再讲TCP三次握手时,学生都听明白了。 4.3增加学生动手机会 增加实践课程,既能把理论知识与实践相结合,也能培养学生的动手能力。实践教学的目的是优化学生的素质结构、能力结构和知识结构,培养学生获取知识、应用知识和创新知识的能力。对于应用性和实践性很强的计算机网络课程,实践教学环节显得尤为重要。我们在实践课中专门安排了一节课让学生做RJ一45接头。事后证明,这节课很有意义。它不仅让学生们都参与进来,还让他们学到了实用技能。有几个同学实验课完后,马上回去把自己损坏的RJ一45接头换好了。这就大大激发他们的学习兴趣。 5结论 目前,计算机网络技术已成为人类社会生活的基础支撑技术之一。社会信息化的迅速发展,要求我们切实提高高职院校《计算机网络基础》课程的教学质量。该课程内容多、综合性强、时效性强,因而教学难度也较大,需要我们不断去探索、尝试、完善、改进,适应时代需求,以培养更多更好的相关行业高素质人材。 计算机网络论文:论计算机网络数据交换技术的发展 [论文关键词]数据交换 电路交换 报文交换、分组交换 综合业务数字交换 [论文摘要]本论文讨论计算机网络数据交换技术的发展历程,阐述数据交换每个发展阶段的技术特点。着重对分组交换技术进行分析论述。 交换设备是人类信息交互中的重要实施,在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术,以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换,交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求,也将大大地推动异步传输技术(ATM)和同步数字系列技术(SDH)及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。 从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。 一、电路交换 自1876年美国贝尔发明电话以来,随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展,电路交换技术从最初的人工接续方式,经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革,当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。 随着电子技术,尤其是半导体技术的迅速发展,人们在交换机内引入电子技术,这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术,话路部分仍采用机械接点,出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后,才开始了全电子交换机的迅速发展。 1 9 4 6年第一台电子计算机的诞生,对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期,脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中,对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与P C M技术的迅速发展和广泛应用,于是产生了将P C M信息直接交换的思想,各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统,标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换,非常适合信息数字化应用,除应用于普通电话通信以外,并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机,可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。 二、报文交换 报文交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送的数据块,其长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目的地址附加到报文上,网络节点根据报文上的目的地址信息,把报文发送到下一个节点,一直逐个节点地转送到目的节点。 每个节点在收到整个报文并检查无误后,就暂存这个报文,然后利用路由信息找出下一个节点的地址,再把整个报文传送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间,等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。 三、分组交换 分组交换是交换技术发展的重要成果,代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用,与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发,从而导致掉队现象的发生。因此,分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式.分组网络包含3个功能面,分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发,因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X.25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP/IP网络。 分组交换网有两种主要的形式:面向连接和无连接。对于分组交换技术来说,面向连接的网络与电路交换类似,也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源;但由于它采用统计复用,所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来,已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X.2 5网络,但由于它协议复杂,速度有限,逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X.2 5的改进版本,它简化了协议以提高处理效率。 计算机领域的一个侧重点是局域网,即小范围、小规模的网络,用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。 在2 0世纪9 0年代中后期,因特网获得较大发展,规模持续扩大,对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对I P分组进行转发时路由表的查找比较复杂,转发速度受到很大限制。前面指出,面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找,速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点,提出将核心网络改为使用类似于A T M的交换机,而只在边缘网络使用路由器的I P交换技术,最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而,在随后的几年中,提出了多种实用的高速路由查找方法,使其不再成为瓶颈。此时,MPLS最大的优点就是流量工程(Tramc En小needng)能力,即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作,MPLS技术并没有被广泛使用。 四、综合业务数字交换 综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络,适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。A T M是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组,并使用空闲信元来填充信道,从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,因而流量控制和差错控制便可移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减小。所以A T M适用于高速数据交换业务。 随着通信技术和通信业务需求的发展,迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务,又要容纳实时性的电话和电视信号业务,还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求,提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下,传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性,以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此,在研究新的传送模式时需要找出两全的办法,既能达到网络资源的充分利用,又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。 A T M是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前,数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源,提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力,而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。 与此同时,人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据,已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特/秒增加到几兆比特/秒。这样,节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。A T M对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式,更能适应现代的这种环境。 A T M方式中,采用了分组交换中的虚电路形式,同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源,网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说,A T M方式既兼顾了网络运营效率,又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。 五、计算机网络数据交换技术发展的展望 近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构,并且随着信息社会的到来,人们的日常生活、学习工作已经离不开网络,这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长,并且对网络也提出了更高的要求,不仅要提供话音、数据、视频业务,也要同时支持实时多媒体流的传送,并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性,并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台,能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。 下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现,可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务,实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路,使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用”的目标。 计算机网络论文:试论计算机网络环境中大学英语教学方式的探索 【论文关键词】计算机网络环境 教学模式 学生自主学习 【论文摘要】本文探讨了大学英语教学中计算机网络环境下的学生自主学习教学模式与传统地英语教学模式的不同,新模式下教师与学生在课堂中的作用,同时指出了网络自主学习教学模式的的方法和重要意义。 教育部《大学英语课程要求(试行)》明确指出大学英语是以英语语言知识与应用技能,学习策略和跨文化交际为主要内容,以外语教学理论为指导,并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系。建构主义理论认为,学习者的知识是在一定的社会文化环境下,通过他人(教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料和周围环境,经过意义构建获得的。学习者获得知识的多少学习者根据自身经验在一定的情境中构建知识的意义和能力,而不是取决于学习者记忆教师讲授课程的能力。 一、基于计算机网络的大学英语教学中学生自主学习的模式与传统教学模式的不同 教学模式是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的,为完成特定的教学目标和内容,围绕某一主题形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式,通常是两种以上方法策略的组合运用。教学模式是教学理论与教学实践的桥梁,既是教学理论的应用,对教学实践起直接指导作用,又是教学实践的理论化、简约化概括,可以丰富和发展教学理论。传统英语课堂教学模式以及一些独到的方法和教学经验至今仍有很大的潜力,我们在教学中应该继承和发扬。但是由于在这种模式下,教师是整个教学过程的主宰,忽略了对学生交际能力的培养,学生学了几十年英语还不能把英语作为工具进行交流。相比之下, 基于计算机和课堂的多媒体教学模式有很多优势。现代建构主义的基本假设是:①认识并非是主体对于客观存在的简单的、被动的反映,而是一个主动的、不断深化的建构过程,即所有知识意义都是通过内在表征过程主动建构出来;②在知识意义建构过程中,主体已有的知识、经验(包括社会文化)有着特别重要的作用,即所有知识意义是随着学习环境的变化而处于不断发展之中。可见,建构主义学习理论认为学习是学生自己建构知识的过程,学习不是被动接收信息刺激,而是主动的参与所给信息的认识与理解,积极建构意义。它强调了学习环境的重要性和以学习者为中心的重要性。基于计算机的网络自主学习模式是以建构主义学习理论为指导,要求学生自主安排学习时间,使用指定的网络多媒体课件,选择适合自己的学习材料并制定自己的学习计划,有定期评测,有教师在教室巡视并及时解答学生问题的学习。 二、学生自主学习模式下教师与学生在课堂中的作用 传统大学英语教学模式中,教师无疑是课堂的真正主宰,是整个课程的主导和主体,教师利用教材和板书等方式传授英语知识,最大限度地发挥“教师控制”的作用,侧重于教,通过这种方式力求达到最佳的教学效果。因此,在传统的英语教学模式中,教师是裁判员,也是主要参与者,制定规则并且参与规则。基于计算机课堂的大学英语多媒体教学模式下,教师必须对自己的角色进行重新的认识和调整,应不断更新观念,更新知识。随着学生的角色转为教学活动的主体,教师也应完成角色的转换或变换。在新的教学模式下,教师要成为:需求分析者、课程制定者、教材编写者、课件制作者、顾问、辅导者、教学组织者、教学研究者,教师要善于在不同的教学活动中及时调整自己的角色。教师要习惯并逐步接受这样一种新教学模式理念的转变,不仅要成为学生的课堂问题的解答者,也要成为学生自主学习的引导者。 三、计算机网络环境中的学生自主学习教学模式的重要意义 1.过网络技术、多媒体技术主动掌握自主学习、积极学习的科学方法 很多年来,大部分高校计算机(演示型)辅助教学的推广应用无疑为提高课堂教学效率,促进教师教育观念的转变起了一定的作用,但传统的计算机辅助教育毕竟是遵循了行为主义的理论模式,注重于学习指导,解决教学重难点练习等,其基本特点是以教师为中心呈现教学内容,学生被动或机械练习,个性化、因材施教的效果不够理想,而计算机网络环境教学,是教师指导下的学生建构学习,是基于多媒体技术的网络技术下的新的学习理论,这种理论是将学生看成是知识学习的主动建构者,外界信息环境经过教师的组织、引导,学生主动建构,转变成为自身的知识,也是发挥教学活动中教师、学生、媒体、教学内容四要素中教师学生这两个决定性的作用,形成优化课堂教学模式和结构,共同作用于教学过程,产生协调作用。这种开放性、创新性的教育思想和模式,有利于克服传统教学模式的弊端和痼疾。 2.计算机网络的无限扩展性能够增强学生的知识面,扩展思维 随着中国教育信息化技术的不断发展,网络的功能也逐渐地渗透到教学方面。有了互联网,学生利用多媒体计算机进行的学习就不再是“人—机”之间的单机学习,而是可以通过网络在一个虚拟的集体中学习,这种集体不限于一个班级、一个学校或者某一个区域,它可以是一个国家,甚至全球范围的集体。 3. 学生自主学习模式能够重新定位教师和学生在课堂中的作用 传统教学模式中教师始终处于主体地位,学生处于相对被动的地位,计算机网络环境中的教学模式能够使教师及时转变自身定位,从主体转变为引导者和领路人,使学生从被动接收者转变为主动适应者、积极践行者。 计算机网络论文:浅析基于计算机网络多媒体模式的研究生英语教学 论文关键词:研究生英语 教学改革 多媒体教学模式 学习者自主 论文摘要:分析目前的研究生英语教学面临的学生英语水平参差不齐、师生比例失调、教学方法陈旧及效率不高等现状,探讨基于计算机网络的多媒体教学模式的优势,认为该模式可在诸多方面解决研究生教学改革中遇到的问题。 一、引言 1992年11月,教育部颁布了《非英语专业研究生英语教学大纲》,为非英语专业研究生(以下简称研究生)的英语教学改革确立了目标。近20年来,研究生英语教学在质与量方面都发生了很大的变化,成绩不可否定。然而,信息时代的到来和全球化进程的加速,使中国社会对高端人才外语能力的要求不断提高,而研究生英语教学改革的步伐却相对迟缓。如何适应国际化大趋势和国家经济发展对人才培养的需要,是研究生外语教学必须认真探讨和着力解决的问题。本文将立足现实,对研究生英语教学的现状和存在的问题进行分析,探讨借助多媒体教学促进研究生英语教学改革之道。 二、研究生英语教学现状 研究生英语是我国目前统招研究生教育中的一门必修课,在培养我国高端复合型人才的外语能力方面具有举足轻重的作用。由于是必修,这门课程要面向几乎所有专业和学科的研究生,受众面广。按照大纲的规定,该课程的教学总时数为144一216学时,课时比大。无论从社会对人才需求,还是从硕士生追求自我提升的角度,人们对这门课程都抱有很高的期望值。1999年我国实行“科教兴国”战略,高等学校开始大规模扩招。研究生的招生人数也从1998年的7. 2万扩大到2010年的46.5万。这意味着,在为越来越多的人提供接受更高层次教育机会的同时,也给高等学校的师资、设备、教学管理等诸多方面带来了前所未有的压力,问题与矛盾随之出现。 研究生招生人数的扩张使生源结构趋于多样化。研究生来源不仅仅是应届本科毕业生,也有相当数量的往届生和来自社会的其他教育背景的学生。尽管他们都经历了研究生英语的人学考试,并达到了各校不同的录取分数线,但其英语程度差距仍然很大。以辽宁师范大学2010级研究生为例,入学时已经通过大学英语六级考试的人数约为22%,通过大学英语四级考试的人数约为76%而剩下的2%的学生甚至还没有获得大学英语四级证书。研究生人数的骤增,使有限的师资力量捉襟见肘,师生比例严重失调(辽宁师范大学2010年师生比为1:167)。庞大的英语教学班型和学生参差不齐的英语水平,使教学中“众口难调”的矛盾日益突出。原本针对全体硕士生学习“共性”制订的教学计划和教学模式愈来愈难以满足众多学习者的学习特点和个性化诉求。在教学管理上,对研究生教学的关注度明显低于本科生教学,教学环境建设投人和提供相对不足,“重本轻研”倾向普遍存在。成绩管理制度弹性大,变数多。沿用了长达18年而未作修订的《非英语专业研究生英语教学大纲》也因其无法适应时代的要求而遭垢病。改革英语教学标准、手段和方法,推进基于计算机网络平台和多媒体教育技术的个性化英语教学,提高研究生的英语综合使用能力的呼声日益强烈。 三、利用多媒体网络解决研究生英语教学困境 多媒体网络教学是在20世纪90年代随着计算机技术的发展和因特网的普及而出现的一种现代化的教育技术。这一技术集文字、声音、图形、动画、记忆储存和逻辑推演等多种媒体信息于一体,运用在教学上,其强大的交互性功能可以为学习者提供生动丰富的可选择的资源,从而满足不同学习者个性化学习的需求。多媒体技术不仅突破了传统课堂的时空和内容的局限性,使教师和学生的交流与沟通变得更加方便和顺畅,同时也使教师和学生能够可以即时评估教与学的效果,调整教学计划和重点。 建构主义理论认为,学习者的学习过程不是知识由教师向学生的传递,而是学习者建构自己的知识结构的过程;在这一过程中,学习者不是信息的被动接受者,而是在主动改造和重组原有经验的基础上建构新信息的意义,这种建构不可能由他人代替,而必须由学习者本人来完成;学习者获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力。传统的英语教学“以教师为中心”,教师作为知识的传授者主导着语言教学的始终。这种模式强调单向的知识灌输,而忽视学习者的主体地位和主动参与。这种教学模式背离了教育“以人为本”的理念和语言学习的基本规律,压抑了学习者个性的发展和自主学习的能动性。 基于计算机网络的多媒体教学可以在强大的技术支持下把学习环境、学习内容及活动设计得更加人性和科学,可以使学习者在明确学习目标和课程要求的前提下,以“人机对话”的方式进行自主的探究式学习,这就使在传统课堂中只是知识的被动接受者的学生变成了学习的中心和主导者,他们可以利用网络上海量的信息资源和多媒体教学平台提供的语言材料对教材的内容加以扩充、强化、解析、释义和操练,从而更好地掌握、操练和应用所学的知识。 多媒体教学的另一个优势还在于,它能够满足学习者个性化的学习诉求。如前所述,研究生生源结构复杂,人学英语水平差异大,学习英语的目的不尽相同。想要通过一名教师、一个课堂、一本教材、一种模式解决所有人的需求是根本不可能的。而计算机网络支撑的多媒体教学平台以其资料的丰富性和使用的便捷性为学生提供了不同体裁和题材、不同难易程度的学习资料。每一位学习者都可以根据自己的实际情况选择适宜的材料进行有针对性的学习,这既满足了学生个性化学习的需要,也解决了传统教学“众口难调”的问题。 在教学过程中,一套“全面、客观、科学、准确的评估体系对于实现课程目标至关重要。它既是教师获取教学反馈信息、改进教学管理、保证教学质量的重要依据,又是学生调整学习策略、改进学习方法、提高学习效率的有效手段。”在建构主义理论框架下开发建立的多媒体教学体系中嵌人形成性评估的功能,是多媒体教学的又一优势。所谓“形成性评估”是指在教学过程中对信息的收集、整合和解释的过程,以此来促进学习和教学。或者说是在教学过程中为了获得有关教学的反馈信息,改进教学,使学生对所学知识达到掌握程度所进行的系统性评估,即为了促进学生掌握尚未掌握的内容进行的评价。形成性评估体系弥补了传统教学沿用多年的终结性评价体系,即不仅仅靠一次期末课程考试来判断教学效果,而是对课程教学的各个环节进行全程性监控和评估,使评估的结果更科学、更精确、更有信度和效度。利用计算机技术对网上教学和网上自学过程进行实时、动态的监控、观察、评估和管理,对教师学生的工作学习绩效提供快速的反馈信息,帮助教师、学生及时发现和弥补知识传授获取过程中的不足和盲点,调整教学方案或学习计划,这样的评估在传统课堂上是根本无法实现的。 环境决定角色的变化。在多媒体教学平台上,教师和学生都需要对自己的角色作出调整,教师不再是课堂的中心,不再仅仅是知识的传授者,而是教学活动的设计者、研究者、推动者、合作者、辅导者和监督者;学生也不再是知识的被动接受者,而是自主的知识追求者、建构者及自我学习的管理者和评估者。在这种新型的教学环境下,教师的主导和学生的主体地位互为促进,从而保证教学目标的顺利实现。 四、结语 《非英语专业研究生英语教学大纲》指出:“硕士生英语教学应当提倡从实际出发,博采众长,讲究实效,并在加强理论研究和不断实践总结的基础上,努力探索和建立适合我国国情的硕士生英语教学体系。”相信基于计算机网络平台的多媒体教学模式,可以从诸多方面解决研究生英语教学的难题,在“探索和建立适合我国国情的硕士生英语教学体系”中发挥重要的辅助作用。 计算机网络论文:浅谈计算机网络安全中数据加密技术应用探讨 论文关键词:网络安全计算机 数据加密 论文摘要:随着计算机的飞速发展,网络也在不断的发展。相对应的各种攻击网络的手段也随之产生,网络安全已经成为现在人类网络生活的重要要求。 保证网络安全的最主要的方法之一是数据加密,它在计算机网络安全中的应用大大提高了网络信息传输的安全性。 计算机网络信息传输已经成为人类传输信息的主要手段之一,网络信息传输缩小了时间空间的距离,这种方便的传输方式无疑成为人类最依赖的方式,而网络安全受到的威胁却越来越大,各种病毒层出不穷,这对于网络用户来说造成了极大的安全隐患。病毒及木马的侵入,不仅影响用户的正常工作,还会造成很大程度的经济损失。数据加密方法则可以有效的保障网络信息进行安全的传输,下面就对这种方式的应用进行讨论。 一、网络安全受到威胁的主要因素 ㈠计算机操作系统存在隐患 计算机的操作系统是整个电脑的支撑软件,它为电脑中所有程序的运行提供了环境。所以,一旦操作系统存在隐患,网络入侵者能够获得用户口令,进而操作更个计算机的操作系统,获取计算机各个程序中残留的用户信息;如果系统掌管内存,CPU的程序有漏洞,那么网络入侵者就可以利用这些漏洞把计算机或者服务器弄瘫痪;如果系统在网络上传文件、加载和安装程序的地方出现漏洞的话,网络入侵者就能够利用间谍程序对用户的传输过程、使用过程进行监视,这些隐患出现的原因就是因为利用了不安全的程序,所以尽量避免使用不了解的软件。除此之外,系统还有守护进程的程序环节、远程调用功能、后门和漏洞问题,这些都是网络入侵者可以利用的薄弱环节。 (二)网络中存在的不完全隐患 网络允许用户自由和获取各类信息,故而网络面临的威胁也是多方面的。可以是传输线的攻击,也可以使网络协议的攻击,以及对计算机软件的硬件实施攻击。其中协议的不安全性因素最为关键,计算机协议主要包括:TCP/IP协议、FTP、NFS等协议,这些协议中如果存在漏洞网络入侵者就能够根据这些漏洞对用户名进行搜索,可以猜测到机器密码口令,对计算机防火墙进行攻击。 ㈢数据库管理系统的不安全隐患 数据库管理系统也具有先天缺陷的一方面,他是基于分级管理的理念而建立,所以,数据库的不安全就会泄漏我们上网看到的所有信息,在网上存储的信息,通过这些用户的帐号,密码都会被泄漏,这样对用户的财产、隐私安全都会造成很大的威胁。 二、计算机数据加密技术的应用 ㈠数据加密 数据加密就是按照确定的密码算法把敏感的明文数据变换成难以识别的密文数据,通过使用不同的密钥,可用同一加密算法把同一明文加密成不同的密文,来实现数据的保护。数据加密的主要方式有三种:链路加密、节点加密、端到端加密。“网上银行”的兴起,使得银行系统的安全问题显得至关重要,安全隐患不得不令人担优,数据加密系统作为一种新一级别的安全措施脱颖而出。各大银行中都采取了数据加密技术与网络交换设备联动。即指交换机或防火墙在运行的过程中,将各种数据流的信息上报给安全设备,数字加密系统可根据上报信息和数据流内容进行检测,在发现网络安全事件的时候,进行有针对性的动作,并将这些对安全事件反应的动作发送到交换机或防火墙上,由交换机或防火墙来实现精确端口的关闭和断开,这样就可以使数据库得到及时充分有效的保护。 (二)密钥密码技术的应用 密钥是对于数据的加密和解密,分为私人密钥和公用密钥。私人密钥是指加密和解密使用相同的密钥,安全性相对较高,因为这种密钥是双方认可。 可是这种密钥也存在缺陷,那就是当由于目的不同所需要不同密钥的时候就会出现麻烦和错误状况,这个时候,公用密钥就能发挥作用。这样一一来传输者可以对所要传输的信息进行公用密钥进行加密,接收方接到文件时用私人密钥解密,这样就避免了传输方要用很多私人密钥的麻烦,也避免私人密钥的泄漏。例如用信用卡购物时,通常情况下商店终端的解密密钥可解开并读取以加密数据形式存储在信用卡中的个人信息。终端将读取的信息传送到发行信用卡的公司认证顾客信息。这种情况下,店铺的终端会留下个人信息的记录,有可能造成个人信息泄露。所以很多人会担心自己的信用卡号被人盗用。密钥密码技术,要求用两个密钥解读加密数据,这两个解密密钥分别掌握在商店和信用卡公司手中。店铺终端密钥读取的信息只够确认持卡人是否是某家信用卡公司的会员,而不能读取其他个人资料。信用卡公司的解密密钥能解开所有信息,进而确认持卡人是否具有使用这张信用卡的权限,提高了信用卡交易的安全性。 ㈢数字签名认证技术的应用 认证技术能够保障网络安全,它可以有效的核实用户身份信息,认证技术中比较常用的是数字签名技术。它建立在加密技术的基础上,是对加密解密计算方式来进行核实。在这个认证技术中被最多应用的是私人密钥的数字签名以及公用密钥的数字签名。私人密钥的数字签名是双方认可的认证方式,如上文所述,双方运用相同的密钥进行加密和解密,但是由于双方都知道密钥,就存在着篡改信息的可能性,因此这种认证方式还要引入第三方的控制。而公用密钥就不用这么麻烦,由于不同的计算法则,加密密钥完全可以公开,而接收者只要保存解密密码就可以得到信息。例如在国内税务行业中,网上办理税务业务越来越受到认可。数字签名安全认证系统就成为了网上保税业务的安全门卫,为税务办理系统提供了安全性保障。 三、常用的数据加密工具的运用 随着人们对计算机网络安全的依赖,相关的数据加密工具也应运而生,下面就举出一些最为常用的工具,以供参考。 硬件加密工具:这种工具是在计算机并行口或者USB接口的加密工具,它可以对软件和数据进行加密,很有效的保护了用户的隐私和信息,对用户的知识产权进行了保护。 光盘加密工具:它是通过对镜像文件进行可视化的修改,隐藏光盘镜像文件,把一般文件放大,把普通目录改为文件目录,从而保护光盘中的机密文件和隐私信息,方便快捷的制作自己的加密光盘,简单易学,安全性也高。 压缩包解压密码:对于打文件的传输,我们往往会用到压缩包,ZIP和RAR是我们最常使用的两种压缩包,这两个压缩包软件都具有设置解压密码的功能,就是说在解压的时候要有密码才能获取压缩包内的信息内容,这样在双方传输的重要信息的时候,就避免了第三方窃取信息的可能性。 有加密工具就会产生解密工具,当自己设置的密码遗忘的时候,这些工具会有很大的帮助,当然这些工具也是泄漏信息的隐患。所以数据信息的安全就如同战争,知己知彼才能久立不败之地。解密软件也有很多种,例如针对以上三种就有相应的关盘解密工具,光盘密码破解器,和ZIP--KEY等工具,我们不仅要知道和应用这些软件,也要防御不法分子运用这些软件破解密码。 四、结束语 随着经济的发展、社会的发展、网络的普及化、信息时代的更新迅速,网络中恶意的攻击,流氓软件木马软件的横行,使得网络安全被高度重视。然而只注重防护体系是不行的,操作系统技术再提高,也还是会被漏洞破坏;防火墙技术再高,也会有黑客攻破。病毒防范技术再高,也是建立在经验的基础上,免不了被新生病毒侵害,所以,在完善的防护体系的建立下,还要注重网络安全应用的管理,只有管理的技术并用才能有效的保护用户的信息安全。总而言之,对于网络不断发展,我们要总结以往教训,吸取经验,取长补短,才能更好的保护信息安全。 计算机网络论文:浅析计算机网络辅助教学 【论文关键词】:计算机;网络辅助教学;教学实践 【论文摘要】:文章针对计算机公共课程的教学特点,探讨了网络辅助教学的优势,以及对计算机教学提出的新要求,在此基础上,分析了目前国内教学平台设计中存在的问题,并针对这些问题提出了计算机辅助教学平台的设计目标,以期对教学实践有所裨益。 前言 计算机课程是实践性很强的课程,必须十分重视实践环节。传统的教学模式下,学生在上机练习时往往带有很大的盲目性,许多学生上机根本不知做什么,大量的上机时间都浪费了;学生的上机情况无法及时反馈给教师,教师也无法及时提供给学生相关学习资源;学生学习的主动性不强,学习效率低下。很多非计算机专业的学生不能把从课堂上学到的理论知识应用到自己的专业中,不能处理就业后面临的许多技术问题,造成学生对学习和未来充满迷茫。因此,让学生在实训中学到技能,这才是非计算机专业教学中要解决的问题。 一、教学平台的优势 作为课堂教学的一种重要补充形式,网络辅助教学的优势主要有: (1) 丰富的学习资源 教学平台能够提供大量的、丰富的课堂所不能够提供的学习资源,学生可以借助网络获得最新的知识,凭借电子邮件和论坛与他人进行沟通,探讨和解决学习中的问题。网络所提供的各种形式的资源能够创设一种类似真实的环境,促进学生在其中进行积极的探索,进行知识的主动学习和建构。在学习资源丰富的条件下,可以把知识"物化"为多种形态,满足学习活动的多种需要。 (2) 提供了灵活的学习模式 通过网络,能够给学生提供一个自主学习的环境,学生可以根据自身的特点和需要主动地、个性化地学习。网络上大容量、更新较快、动感的学习内容,改变了以往单调、信息有限、沉闷的学习模式,学生以求索和体验代替了被动学习。学生可以自行考试,模拟实验,使教学真正做到尊重学生的个性差异,因人施教,从而建立了一种综合性、创造性、灵活性的学习模式。 (3) 内容更新快 网络内容的更新速度是传统媒体所无法比拟的。通过网络,教师和学生能够及时地获得世界范围的信息和资源。在教学平台上,教师可以随时根据教学的情况更新内容,满足学生的需要。这种更新可以在任何时候进行,并且能够立刻反映出来,这是受时间限制的课堂教学所难以做到的。 (4) 形象、直观的交互环境 利用网络辅助教学,整个教学过程是一个师生交互的整体教学、学生间交互的分组教学、人机交互的个别教学的有机结合。 (5) 更好地实现教学设计策略 网络的各种特性还决定了其能够提供更多、更丰富的教学策略,使得教学更能够满足不同学生的需求,使原来不易实现的教学策略得以实现。在网络教学中,由于它能够提供丰富的资源、具有多媒体性、交互性等多种特性,使得在网络上采用多种教学形式、教学策略成为可能。 (6) 有利于对学生的辅导 通过网络,教师对学生的辅导已不再是仅仅批改书面作业,学生也不再为没时间找老师或找不到老师而发愁。E-mail和论坛可成为教师与学生之间的沟通渠道、成为教师对学生进行个别化辅导的有效方式,而这一切均不受地域和时间的限制,且快捷便利,从而对学生的辅导提供了便利条件。同时,也便于教师们对同类问题进行集中解答。 二、网络在辅助课堂教学中的不足 虽然网络在辅助课堂教学应用中具备了上述优势,但是它也是具备很多目前难以解决的不足之处,这些不足之处主要表现在以下几个方面: (1) 对教师的要求更高 信息时代要求教师会用计算机进行学生的档案与成绩管理、教学设计、教学设计方案的编写与管理,利用一些电子备课系统制作电子讲稿和多媒体课件,熟练使用多媒体教学平台进行教学,能用信息化方法与学生进行交互,以及利用计算机评阅学生的作业、考试。因此,设计和使用网络平台对教师提出了更高的要求,如果教师没有很好地掌握这些思想、方法,将影响网络平台使用的有效性。 (2) 信息要适量 平台虽然能够提供大量的丰富的信息,但如果设计不好,很容易造成信息泛滥、学习者迷航问题。因此,不要认为平台上提供的信息越多越好,界面越花哨越好。在设计网络平台时,应以激发学生的高级思维,促进深层的认知为主。 (3) 防止不良信息的传播 平台在给教育带来丰富信息资源的同时,也带来了一些负面影响。例如,网络上的色情、暴力等内容也可能以平台作为传播,从而损坏了学生的身心健康。这无疑对学校的教学形成了冲击,需要采取有力措施克服这些负面影响。 (4) 要增强平台的可靠性 由于网络环境的复杂性,网络常常会出现令人意想不到的错误,需要及时解决和不断地进行修改。 (5) 认识上的误区 多媒体和网络技术仅仅是教学的一个辅助工具,虽然能代替教师的一部分工作,但教师的主导作用仍不能忽视。多媒体和网络辅助教学手段并不能取代传统教学手段,只有多种教学手段并用,发挥各自特长,才能取得最佳的课堂教学效果。 三、目前国内教学平台设计中存在的问题 (1) 缺乏良好的设计 很多网站缺乏针对其教学内容、学生的特点以及网络媒体的特性,对内容的组织、表现方式进行深入的研究,只是把书木的知识按照原样拷贝到网页上,作为学生的学习内容。有的做得稍微好一些,在文字里面加入一些声音、图片、视频素材,并简单地加入网站的导航图、适当的跳转等。 (2) 交互性不强 很多教学服务平台的交互性很差,学生还停留在主要采用浏览的方式进行学习的阶段,不能实现实时提问、交流。 (3) 资源不够丰富 网络教学资源建设的目的是为使用者提供最丰富的、最易于操作使用的学习材料,从而使网络教学资源的使用者能更方便、更有效地达到"教"与"学"的目的。而国内的大部分网络辅助教学平台仅提供与本课程相关的内容,而很少提供关于国内外学科动态与发展的相关资源。 四、辅助教学平台设计应实现的目标 根据前面的分析,我们认为,网络教学平台的实现目标是要求学习者在平台的辅助作用下,进行更有益、有趣的学习,从而达到更好的学习效果。本平台应实现以下几个方面的目标: (1) 教育管理功能 可以实现学生管理、教师管理、教学资源管理、课程管理、论坛管理。 (2) 在线学习功能 在线学习功能是指平台支持的网上活动:学习知识、课后练习、学习、测试、答疑、同学之间交流和评价反馈功能。 (3) 记录的功能 记录用户登录的次数和时间,在线课堂次数、答疑次数、作业分数、在线测试分数等。 (4) 答疑功能 教师主要通过在线聊天实现同步答疑,通过留言板在线提问、论坛讨论区和E-mail实现异步答疑,同时将学生经常提出的问题进行整理,给予解答后放入"常见问题库"中供学生查询以实现自动答疑。 (5) 交流功能 包括教师和学生的交流、学生和学生的交流、实时文本交互功能。通过学习论坛,激发学生以提问、讨论的方式进行互助学习;教师可以通过在线论坛和学生交流,引导学生学习课程内容和网上学习资源;师生之间、生生之间及每个学习小组可进行文件交流。 (6) 激励功能 主要采用正面激励,就是充分肯定学生所取得的成绩,并通过赞许、表扬、激励对学生做出肯定的评价,从而有效调动学生的积极性、创造性、发挥其潜能。 结论 文章对网络辅助课堂教学的优点、缺点、目前国内辅助教学平台设计中存在的问题进行了较详细的调研。根据调研的结果,结合计算机公共基础课学科特点和非计算机专业学生的特点,应用多种教学理论、教学策略,提出计算机辅助教学平台的设计目标。
0引言 在进行公路沥青混凝土路面施工中,施工质量与工程管理质量直接影响着路面质量与该公路安全性,做好施工质量管理工作不仅是保证路面质量的前提,同时也是做好路面施工资源计划与控制的基础。为此,要想在节约施工成本的基础上提高公路沥青混凝土路面质量,就需要加大施工质量管理力度。 1公路沥青混凝土路面施工质量管理的意义 进行公路沥青混凝土路面施工质量管理具有以下几方面意义:一是有助于提高公路整体性能,保证公路质量与人们出行安全。在具体施工时若管理人员能够加强自身工作责任感,做好施工质量管理工作,则可以在尚未使用施工材料前发现施工材料问题、实际施工过程中技术操作不准确以及摊铺不平整、压实不彻底的问题,此时施工单位则可以进行及时完善与改正,在提高该公路各项性能指标的基础上,使得公路能够满足后期使用需求,提高人们出行的安全性,并保证公路的使用寿命。二是有助于减少施工过程中不必要的支出,由于在公路施工过程中成本会受到多种因素影响而出现与预算偏差过大的问题,此时公路质量与施工成本都会受到不良影响,但是当公路施工单位能够做好质量管理工作时,则可以控制好施工因素,降低其对施工成本与施工质量产生的影响,进而使得施工单位能够获取更大的经济效益。 2公路沥青混凝土路面施工质量管理策略 2.1基于公路使用需求,明确路面施工管理目标 为了做好公路沥青混凝土路面施工质量管理工作,施工单位就需要获取更多与该公路工程有关的资料,进而在此基础上根据工作日后使用特点以及该公路周围土质、水文特点,明确路面施工管理目标。首先,公路沥青混凝土路面施工单位需要收集与该公路有关的资料,具体来说,主要包含公路日后使用方向、公路最高通车重量以及公路计划日通车数量,大体上确定公路使用需求,并做好施工方案与相关数据的核对工作,保证后期施工可以顺利进行;其次,施工单位应按照设计单位与业主单位所制定出的施工目标,制定出更加细致的施工管理目标,其中既需要包含到公路路面垫层施工管理目标、基层施工管理目标、面层施工管理目标,也需要详细包含到每一层次施工计划以及具体的施工管理方案,对管理人员的惩罚与奖励办法,促使施工管理人员能够在明确管理目标的基础上,认识到自己在公路沥青路面施工质量管理中的重要性,进而积极发挥自身专业素质与职业道德,做好每一细节管理工作;最后,施工单位还需要明确质量管理人员管理范围与具体的管理责任,在明确权责范围的基础上,提高路面施工管理目标落实效果。 2.2严格控制施工材料,做好进场材料质检工作 在公路沥青混凝土路面施工过程中,施工材料是重要的施工元素,只有具有数量足够、质量较高的沥青混凝土材料,施工质量与进度才能够得到保障。基于此,笔者建议施工单位在开展施工人员培训时,应引导他们掌握施工材料区分方法,保证在具体施工中施工人员能够及时发现材料质量问题。除此以外,施工单位还应该通过以下两种方式保证进场材料质量。其一,施工单位应做好材料采购人员培训以及监督工作,从职业道德与专业素质两方面强化采购人员对材料质量的认识,在提高采购人员业务能力的基础上,加大对采购环节的监督力度。施工单位既需要监督采购人员是否按照公路工程施工标准以及具体施工目标选择施工材料,同时施工单位还需要在保证材料质量符合标准的基础上,加大对施工材料成本的分析,切实保证所引入的施工材料质量与价格都能够符合工程需求;其二,施工单位应做好材料进场前的检测工作。由于从水泥、沥青、砂石等材料表面上进行观察,无法了解该材料具体性能以及材料综合使用效果,为此,在采购人员完成材料采购后,施工单位应安排专业的材料检测人员进行审核,此时施工单位需要避免出现采购人员与检测人员相同的不良情况。一旦在检测过程中发现材料性能达不到标准,则需要在更换材料的同时探究原因,合理惩处材料采购人员。 2.3根据工程目标,控制沥青混合料拌和及运输质量 混合料拌和以及运输是公路沥青混凝土路面施工的一个重要环节,若在沥青混合料拌和过程中,施工单位所选用的温度、遵照的配合比错误,则会直接影响沥青混合料质量,导致沥青混合料无法满足公路工程施工需求,此时会出现降低工程整体质量的不良情况,或会增加施工单位成本投入的问题。基于上述分析可知,做好沥青混合料拌和以及运输质量控制工作十分重要。在拌和过程中,施工单位必须选择配备实验设备足够的拌和厂,保证其能够及时为施工单位提供试验资料,并参照施工单位所提供的沥青混合料各项性能需求,制定出配比符合的沥青混合料。在完成沥青混合料试拌调试后,施工单位应做好混合料运输工作。此时需要选择自卸槽斗车辆作为混合料运输车辆,同时在该运输车辆中应安装干净的金属底板,在保证车槽内干净时将混合料放入车辆中开始运输工作。当车辆进入施工现场后,沥青混合料运输车辆应处于摊铺机前方,卸载混合料时,为避免沥青混合料出现离析现象,运输人员则需要在控制与摊铺机距离的前提下,每卸1斗料挪动一下汽车位置。除此以外,在正常施工时,禁止出现运料车撞击摊铺机的不良情况。 2.4做好公路沥青混合料的摊铺及碾压施工 进行公路沥青混凝土路面摊铺施工管理时,一方面,管理人员应加强对摊铺机运行速度的控制,若摊铺机出现运行速度过快的情况,则会影响摊铺平整程度,且在摊铺过程中质量管理人员需要保证摊铺机驾驶人应以匀速驾驶摊铺机,切实提升摊铺质量;另一方面,管理人员也需要加强对摊铺机距离之间的控制,通常会使用两台或两台以上摊铺机组成梯队联合进行摊铺,此时质量管理人员就需要保证前后摊铺机之间能够形成10~30m的距离,并尽可能保证前后摊铺机能够处于同一行驶速度。在整个摊铺过程中还需要做好摊铺厚度控制工作,切不可出现一处厚一处薄的质量问题。进行公路沥青混凝土路面碾压施工管理时,应做好碾压次数以及碾压速度的控制,在刚刚完成摊铺时,施工质量管理人员应选择质量相对较轻的压实机进行压实操作,在这一阶段应将压实次数控制在3~5次;随着压实度的逐渐提高,施工单位应选择质量相对较重的压实机进行压实操作,在压实过程中应做好压实度测定工作,当发现压实度符合标准后,完成试验路段碾压速度与碾压次数的测定工作。以试验路段碾压速度与碾压次数为基础,完成整条公路混凝土路面施工。 3结语 总之,随着人们越来越多的使用沥青混凝土材料进行公路路面施工,做好该类路面施工质量管理工作日趋重要。在实际施工过程中,建议相关施工单位以及业主单位应从施工人员、施工材料、施工设备入手,严格控制每一个施工环节质量,保证公路路面更加平整、稳定,为人们日后出行打下坚实的基础,从而实现我国公路交通事业的长远发展。